Problemas al comprender la carga del condensador en el puente rectificador

1

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

El libro de Boylestad dice que con los diodos que conducen el efecto de la resistencia se "elimina", por lo que la constante \ $ RC \ $ es tan pequeña que el condensador se carga con el valor de \ $ V_1 \ $ extremadamente rápido. ¿Es una buena aproximación decir que se cobra instantáneamente independientemente del valor de \ $ R \ $ y \ $ C \ $? Suponiendo diodos ideales, fuentes de voltaje, etc. Esto se menciona en la sección de circuitos de sujeción con fuentes de voltaje constante alternas, ¿sería esto diferente con una onda sinw?

Si es posible me gustaría preguntar algo más. Suponiendo una caída de tensión directa de 0.6 en cada diodo, la tensión máxima en Vo sería V1 - 0.6 - 0.6 = V1 - 1.2. Si los diodos se consideran ideales con una caída de 0 V en el sesgo hacia adelante, entonces Vo = V1 en este caso. Aquí hay un ejercicio hecho en mi salón de clases donde el voltaje pico en Vo es diferente a V1, asumiendo que todos los diodos son ideales con una caída de 0 V, fuentes ideales, etc. ¿Tiene sentido? ¿Podría el capacitor no estar completamente cargado al final de un semiciclo? Gracias de nuevo.

    
pregunta João Pedro

2 respuestas

4

Si V1 es una fuente de voltaje perfecta y los diodos también son perfectos, el efecto de R solo se elimina cuando C se está cargando, que será cuando el valor absoluto de V1 sea mayor que el voltaje a través de C.

En cualquier otro momento, R descargará C, por lo que R se hace visible y provoca una fluctuación en el voltaje de salida.

    
respondido por el EM Fields
2

Los diodos de potencia apropiados y la tapa electrolítica de baja ESR tendrán una constante de tiempo de ESR * C de < 10 ~ 100us, mientras que los e-caps baratos clasificados para una corriente de ondulación mucho más baja (o sin calificación) tienen una ESR mayor de 200uS a > 1000us.

Así que no es instantáneo sino rápido. Las tapas de ESR inferiores siempre se prefieren debido a la pérdida de calor de I ^ 2 * ESR.

Mientras tanto, la carga constante de tiempo R * C debe elegirse para un nivel de ondulación razonable, como el 10%, donde se calcula que RC debe ser > = 16 / f para la frecuencia de línea en la entrada del puente. Esto da como resultado corrientes pico muy grandes a plena carga igual a% Vripple en el ciclo de trabajo (d) y 1 / d en corrientes de carga pico.

Además, sin carga, las tapas aumentarán a 1.4 * Vac rms a plena carga y también aumentarán otro 8 ~ 10% desde la caída de Vac a la carga nominal o, en otras palabras, el Vdc puede oscilar hasta un 50% más con no en comparación con la carga completa.

Puede haber otras fórmulas que determinen las relaciones de la carga R a la tapa, pero el valor de C solo debe descender al 10% a las tasas de pulso de 2f para una ondulación del 10% a plena carga.

Esto es solo 1/6 del valor de tiempo constante de RC del exponente para una caída del 60% en el voltaje, por lo que se necesitan 6T min para 100Hz y 12T para 50Hz. El puente es un doblador de frecuencia. El tiempo de almacenamiento adicional a 16T se debe a errores de aproximación, margen de voltaje y vencimiento del valor del límite.

Por eso lo llamamos fuente de alimentación no regulada.

Puede simular la tensión pico de la fuente de CA y f, agregar ESR a la tapa con una R fija y evaluar los resultados aquí .

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

Lea otras preguntas en las etiquetas