Problema de tiempo de descarga del capacitor

Estoy razonablemente seguro de que su problema real es que está esperando que su tiristor se "APAGUE" cuando retire la señal de activación por pulsos de 20 ms. No lo hace, se enganchará hasta que la energía almacenada en el capacitor se disipe en gran medida porque la corriente del ánodo del capacitor lo mantiene "ON".

Con una bobina, usted tiene un circuito LC, o cuando considera las resistencias en el circuito (como la resistencia de la bobina de 2 ohmios) un circuito RLC. Dicho esto, con 15 mF, 2 ohmios y un valor de inductancia suficientemente pequeño (no le da a uno) la relación de amortiguamiento muy alta resultante hará que el tratamiento como un simple circuito RC sea una aproximación aceptable. Vea a continuación, donde el condensador se descarga a 7.7 V a 20 ms como se indicó anteriormente. Asumí arbitrariamente una bobina de 100uH, tendría que ser un poco más grande para comenzar a tener un impacto, y eso en realidad ralentizaría la descarga de los condensadores, no la aceleraría. Mi suposición es que la inductancia real de la bobina es bastante pequeña, esa suposición ciertamente podría ser incorrecta. Si fuera grande, haría una oscilación sinusoidal amortiguada durante un período de tiempo más largo como lo mencionó Olin.

Dudoqueestéobteniendounadescargamásrápida,simplementeestádescargandoelcapacitordurantemuchomástiempoqueelimpulsodedisparode20msporqueeltiristorenciende"ON" hasta que el capacitor está lo suficientemente descargado (no gira) apagado solo porque el pulso de disparo cesó). Conectó un osciloscopio para medir el voltaje a través del condensador a lo largo del tiempo para verificar esto y probablemente vería alrededor de 7.7 V a aproximadamente 20 ms, pero luego el voltaje continuará cayendo desde allí hasta que la corriente caiga lo suficiente como para apagar el tiristor.

Si desea un pulso de 20 ms, no usaría un tiristor, probablemente solo usaría un transistor NPN de corriente alta más simple. Eso "pulsaría" con el gatillo, transportaría la gran corriente y no se engancharía como un tiristor.

Otra nota de precaución: si corta abruptamente la corriente a través de la bobina, cualquier campo magnético acumulado en la bobina colapsará y potencialmente causará un gran aumento de voltaje a través de la bobina en ese momento, por lo general, algún tipo de voltaje Se recomienda una abrazadera si esto sucede.

No queda claro en tu pregunta, pero parece que estás ignorando la inductancia de tu inductor, teniendo en cuenta solo su resistencia.

Un capacitor ideal que se "descarga" en un inductor ideal NO causa una caída exponencial simple de la tensión del capacitor, como sucedería cuando se descarga en una resistencia. En su lugar, obtienes un voltaje sinusoidal. Con los componentes ideales, la energía se desplaza continuamente entre el condensador y el inductor para siempre. El voltaje a través de las dos partes, y la corriente a través de ellas son dos senos, pero 90 ° fuera de fase.

La descarga de un condensador en un inductor a través de un SCR también se vuelve interesante. Recuerde que el SCR permanece encendido mientras haya corriente a través de él. En el caso ideal del condensador / inductor, la corriente se acumula hasta que el voltaje del capacitor es 0. Ese es realmente el punto de máxima corriente. La corriente continúa hasta que el voltaje del capacitor es el negativo de lo que comenzó. En ese punto, la corriente comienza a acumularse en la dirección opuesta. Aquí es donde se apaga el SCR.

En realidad, tiene un condensador, un inductor y una resistencia en serie. El caso puro del condensador / inductor causa un seno infinito. Añade un poco de resistencia y obtienes un seno que decae exponencialmente. Cuando la resistencia domina la inductancia, se obtiene principalmente la caída exponencial de R / C que parece estar asumiendo, pero con arrugas. La resistencia añade efectivamente la amortiguación. El hecho de que suene o no depende de cuán amortiguado esté el sistema.

No puede ignorar la (probablemente) inductancia significativa de su "bobina".

Hay algunos efectos de segundo orden en todas las tapas electrolíticas, al igual que las baterías. Algunos más que otros.

Esto significa que el ESR y C cambian con el ancho del pulso debido a los múltiples límites internos efectivos en paralelo, cada uno con diferentes constantes de tiempo ESR * C.

ESD y tan δ están inversamente relacionados, por lo que puede calcular uno del otro. Esto afecta al factor de pérdida o disipación (DF), que es un método más antiguo, pero la especificación más común a 120Hz es la salida 2f para un puente rectificador a 60Hz que no necesita un ESR ultra bajo, por lo que a menudo nunca se da un ESR en estas partes. .

Su aplicación necesita tapas de ESR de buena calidad y una mejor especificación para elegir cada parte, incluido el tiristor, ANTES de comenzar el diseño.

Entonces, indique todos los requisitos de diseño y no solo un esbozo en miniatura de su problema.

LaaproximaciónsimplenofuncionaráconIc=CdV/dt,yaquenoestansimplecomoC.EnrealidadesESR1*C1//ESR2*C2,porloquelomásimportanteaquíeselESRde1kHzyelvalordeCa1KHz,queamenudonoestáincluido.

Algunasmarcassonmejoresqueotrasparaladescargadepulsos.Amenudo,laCgrandetieneunaESRgrandeylaCpequeñatieneunaESRpequeña,porloqueCsereduceefectivamenteparalascorrientespulsadasyaumentaparalasDCconstantes.

Elegirellímitecorrectoparaeltrabajorequieredefinirlasespecificacionesdederechosparaeltrabajo.

Siechasunvistazoalasespecificacionesdelproductoaquípara"Best-Cap" entenderás más.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Recuerda esto

Cuando se realizan pruebas dinámicas, se trata de relaciones de impedancia para considerar los elementos reales y reactivos en función del tiempo de subida y la impedancia de carga para obtener un mejor modelo.

Podemos llamarlo Z (s) R + X (s) o trabajar en el dominio del tiempo.

Usted puede demostrar esto con un gráfico de impedancia de barrido con una fuente de corriente de barrido y un pequeño sentido de corriente R o usar un elegante Analizador de impedancia vectorial, o calcular el modelo del RC para varios anchos de pulso usando cualquier simulador como Falstad para ayudar a ver el resultados.

Parece que el límite que tienes es demasiado ESR1.

Recomiendo encarecidamente que el Nomógrafo RLC comprenda de inmediato la frecuencia frente a la impedancia de cada parte en su modelo para empezar. Cuando aprendes más sobre RF, ellos usan los Gráficos Smith.

Pero los componentes pasivos solo son ideales en la escuela. En la vida tienen verrugas y arrugas. (capacitancia propia, efectos parásitos de resistencia de la serie efectiva de auto inductancia, etc.)

Bueno, aunque lo hayas descubierto ahora, ya que me molesté en hacer las simulaciones de todos modos ... El de la derecha es básicamente lo que tienes, con un tiristor modelado como el combo PNP-NPN de potencia. El de la izquierda está con dos NPN, una señal y una alimentación, conectados como un par Darlington (asumí que podría tener problemas de unidad actuales sin el par).

Los gráficos de la parte inferior muestran la señal de disparo, el voltaje del capacitor y la corriente del capacitor. Agregué los gráficos superiores para mostrar el nuevo golpe de voltaje severo cuando la corriente se corta abruptamente en la bobina en el esquema de la izquierda. También he rediseñado el esquema de la izquierda para seguir más convenciones estándar.

Además, 8.8 mH tendrá un impacto apreciable en su tiempo de descarga, por lo que no es aceptable usar un cálculo de aproximación RC como Olin asumió con precisión.