¿Hay algún inconveniente en el uso de un condensador de alisado más grande que el necesario?

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Trabajo con reguladores de voltaje de CC de baja potencia. Ya soy consciente de la fórmula para calcular el tamaño de los condensadores de suavizado. Este puede ser un proceso iterativo de probar un tamaño con un alcance y luego usar un tamaño mayor o agregar más hasta que el alcance muestre niveles aceptables (muy bajos) de ondulación y ruido.

Además del costo de los capacitores, ¿existe algún compromiso para redondear (mucho) y solo usar un (s) condensador (es) muy grande (s) en lugar de intentar calibrar el tamaño a "lo suficiente" pero no más que eso?

    
pregunta PhilM

7 respuestas

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En cuanto a los límites, existen dos requisitos que compiten entre sí: a largo plazo (rizado) e instantáneos (pico). Un electrolítico grande puede darte lo primero pero no lo último. Por lo general, usted coloca su electrolítico paralelo en paralelo con un 0.1uF más pequeño capaz de suministrar ese pico instantáneo mientras el electrolítico entra en acción. O el 0.1uF puede ser para el desacoplamiento local para estabilizar ese regulador. Si el capacitor especificado es en realidad 0.1uF o más pequeño, entonces la intención del capacitor es suministrar pequeñas cantidades de carga muy rápido. No reemplace esto con un electrolítico más grande, ese es definitivamente un caso donde más grande es peor, no mejor.

Más allá de eso, tendrá que decirnos con qué tipo de reguladores está tratando. Si es solo un regulador lineal básico, entonces realmente no importa. Sin embargo, si tiene un regulador de conmutación, el condensador afectará la frecuencia de resonancia del conmutador, así que tenga mucho cuidado allí.

    
respondido por el Graham
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Un condensador de alisado más grande que el mínimo en la salida de un transformador y rectificador le dará una ondulación más baja, lo que es una ventaja. Sin embargo, es una pequeña ventaja, ya que incluso duplicar el tamaño del condensador solo (aproximadamente) reducirá a la mitad la ondulación. Cualquier cosa aguas abajo de un condensador grande tendrá que tener una proporción significativa de rechazo de la fuente de alimentación (PSRR) para hacer frente a la ondulación. Hay maneras más baratas de mejorar esto por un factor de dos que duplicando el tamaño del Big Filtering Capacitor (BFC).

La desventaja de un BFC más grande es que atraerá pulsos de corriente más grandes y cortos del transformador de entrada y el rectificador.

Esto puede causar una serie de problemas, aunque la mayoría son pequeños o se pueden mitigar.

a) Una mayor generación de interferencias electromagnéticas, debido a los pulsos de corriente más grandes y las corrientes más altas que se desconectan en los diodos.

b) Diodos y transformadores ligeramente más calientes, debido a una mayor corriente RMS.

c) Factor de potencia de entrada más pobre.

Un rastro de inductancia en algún lugar del suministro (entrada de CA, inductancia de fuga del transformador, post transformador o post diodo) reducirá la magnitud y extenderá la longitud de los pulsos del rectificador, mejorando todo lo anterior.

    
respondido por el Neil_UK
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Nota: mi interpretación del post de OP es que estamos hablando de capacitores en la salida de los reguladores de voltaje, algunos otros puestos parecen asumir que el que pregunta está hablando de capacitores en los rectificadores.

El principal inconveniente de un condensador más grande es que el tiempo de subida y el tiempo de caída del interruptor serán mayores. Eso significa que la tensión en el regulador durante el arranque y en casos extremos puede incluso provocar un apagado por sobrecorriente del regulador. También puede causar problemas para cargas que no manejan muy bien la subtensión.

Habiendo dicho eso, no creo que haya ningún punto en tratar de microgestionar el tamaño de tales condensadores. En la mayoría de los casos, no es probable que sea un problema permitir un margen generoso (un factor de 2 o más) sobre lo que cree que necesita.

    
respondido por el Peter Green
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Desde el comentario de Andy akas:

Si el suministro que está utilizando tiene requisitos específicos del condensador de salida , entonces asegúrate de seguirlos. Para todos estos tipos de regulador vinculado (LDO), generalmente solo hay una capacitancia mínima. (busque la hoja de datos para ESR).

Si está utilizando un regulador de modo conmutado, entonces el condensador de salida (en los controladores de modo actuales) determina la salida polo y cero . En los convertidores de modo de voltaje, forma un circuito resonante con el inductor de salida. En ambos casos, debemos proporcionar compensación de bucle y eso está determinado en parte por el valor del (los) condensador (es) de salida.

(Nota: soy consciente de que el uso de cerámica en la salida de un dispositivo de modo actual requiere otras técnicas para proporcionar una salida cero, ya que el condensador cerámico tiene una frecuencia demasiado alta para ser útil).

Estos condensadores deben ser seleccionados cuidadosamente ; cambiar estos valores requiere una reevaluación de los componentes de compensación del bucle, o es muy posible que se produzca una inestabilidad del bucle.

Esta reevaluación también puede reducir el ancho de banda del bucle del suministro, lo que reduce el rendimiento transitorio.

    
respondido por el Peter Smith
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Aquí hay otro punto: muchos convertidores modernos están protegidos contra cortocircuitos o sobrecargas en el circuito de salida. Dicha protección es una necesidad para las unidades de suministro de energía de laboratorio y una buena característica para todas las unidades de suministro de energía con conectores, ya que la capacidad de conectar diferentes cargas aumenta el riesgo de cortocircuitos y sobrecargas.

Tener un gran límite en la salida reduce la efectividad de dicha protección, ya que hay más energía disponible para hacer el daño antes de que la protección corte la alimentación.

    
respondido por el Dmitry Grigoryev
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En la cara de más grande es mejor por razones que están bien documentadas en otro lugar. Si la tapa es realmente grande, habrá problemas con la corriente de arranque. En una pequeña fuente de alimentación, el transformador debe mantener esto a un valor razonable. Al rectificar red en un filtro de tapa, las corrientes de pico en los diodos pueden ser varias veces la corriente de salida de CC promedio. Esto está bien documentado en otra parte. Este pico de corriente de diodo causa un factor de potencia pobre y una corriente de línea mala THD. la tapa empeorará esto. En general, puede usar la tapa más grande en un sistema basado en un pequeño transformador sin tener que agregar ninguna otra parte. Los sistemas más grandes pueden funcionar bien si se emplea un reactor de línea en la CA o un pequeño cebador en la CC. .Si está colocando un tope de suavizado muy grande en la salida de un convertidor reductor, existe un riesgo de inestabilidad que puede necesitar un pequeño inductor para mitigar al divorciarse del big cap.

    
respondido por el Autistic
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Los condensadores más grandes también tienen más parásitos (p. ej., resistencia e inductancia de serie equivocada). Esto es lo que los "frena", por así decirlo.

    
respondido por el stanlackey

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