Banco de condensadores para suavizar la salida de rectificación de onda completa

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Necesito información sobre la mejor manera de configurar la parte de inductor-condensador de nuestro circuito. Mi objetivo es suavizar la salida de nuestro puente de diodos que rectifica la entrada de corriente CA en corriente DC.

Aquí hay algunos detalles específicos para la salida del rectificador de onda completa:

  • La corriente será de aproximadamente 180Amps. La corriente de salida debe mantenerse preferiblemente en torno a 180Amps.
  • El voltaje que ingresa a la sección del capacitor y del inductor estará entre 16.5 y 20v en su pico de voltaje.
  • La frecuencia de las salidas positivas y negativas del puente de diodo será de 120 Hz (ya que se duplica con el rectificador).

¿Qué configuración específica recomendaría para suavizar este voltaje y la corriente? Sé que sería mejor dividir los capacitores en paralelo para dividir la corriente, pero no estoy seguro de qué capacitancia específica deberían tener o la mejor configuración para organizarlos. Está a una escala diferente con el amperaje alto y baja tensión en comparación con otros circuitos típicos que utilizan condensadores para suavizar la corriente continua rectificada. Si pudiera proponer una manera de hacerlo de manera efectiva sin agregar demasiada carga en el circuito, se lo agradecería.

Información adicional:

Esta fuente de alimentación es para mi reactor de fusión que utiliza fuertes campos magnéticos externos para atrapar un pozo de electrones bajo el vacío, conocido como Polywell. Necesita una salida suavizada porque si oscila a 0v en su salida de CC positiva de 120Hz, los inductores que crean los campos magnéticos en mi reactor serán más débiles y no atraparán los electrones también.

Actualización:

Dado que parece muy difícil suavizar la salida de 180A a un voltaje constante, ¿sería posible dividir la corriente de 180A en varios circuitos paralelos y luego usar condensadores para suavizar cada salida con menos corriente? ¿Cuál es la corriente máxima a 20 V que un capacitor sencillo y rentable podría suavizar? Tal vez podría dividir el circuito en 90 secciones de cables paralelas, cada una con un condensador (preferiblemente de tamaño pequeño y bajo costo) que podría suavizar 2A y 20v, y luego devolver las salidas suavizadas a 180A a un nivel relativamente estable de 20v. ¿Es esta una idea realista?

Jeremy

    
pregunta Jeremy Adams

2 respuestas

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Antes de que diseñe su capacidad de suavizado, debe especificar lo que quiere que haga.

'La corriente que sale debería mantenerse preferiblemente alrededor de 180Amps.'

Esto no es una especificación, y alrededor no es una tolerancia. Suena como si quisieras una salida de corriente constante, en lugar de un voltaje constante. ¿O simplemente estás usando 'actual' a la ligera? ¿Estaría bien un voltaje constante?

A riesgo de ser obvio (esto es para ilustrar la necesidad de una especificación), puede acercarse a un rizado de voltaje cero en la salida a medida que se acerca a una capacitancia infinita. Los dos son precisamente en proporción inversa. Menos capacitancia, más ondulación. Por lo tanto, como la capacitancia cuesta dinero y ocupa espacio, puede calcular exactamente cuánta capacitancia necesita, de cuánta onda puede tolerar su aplicación.

La forma más fácil de producir un condensador de alto valor y alta ondulación es poner en paralelo varios límites de menor valor. Así que sí, su idea de 90 de 2 A con capacidad para capuchones con capacidad para 180A está bien. Es posible que no necesites tantos como 90.

Hay mejores maneras de reducir la ondulación de salida que simplemente acumular la capacidad, una vez que la ondulación se convierte en una especificación crítica.

El primero es el uso de energía trifásica. El problema con la fase única es el largo período sin que la alimentación eléctrica provenga de la red eléctrica, que debe ser retenida por los condensadores. La fase trifásica reduce la ondulación de la red eléctrica rectificada en bruto a un pequeño porcentaje, en lugar del 100% de una sola fase.

La alternativa es utilizar una fuente de alimentación de modo conmutado SMPS. A esta potencia, obteniendo para 4kW, debe corregirse el factor de potencia. El diseño de un SMPS en este nivel de potencia no es trivial, y harías todo lo posible para comprar algo.

    
respondido por el Neil_UK
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Un SMPS grande funcionaría igual que un suministro trifásico, como lo han declarado Niel y Mark. Hay algunas soluciones para el requisito de capitalización extremadamente grande. Uno que he probado en una escala más pequeña es usar dos transformadores y dos puentes. Esto no debería ser una penalización en sus niveles de potencia. Ahora, si retarda la fase de una utilizando una lámpara, el estrangulador de reactancia está en serie con el primario y avanza el otro utilizando un condensador de red en serie con su primario. Obtenga el avance y retardar cerca de 45 grados y el resultado es que tiene una diferencia de fase de 90 grados entre los dos transformadores. Cuando ejecuta sus dos puentes en su banco de límites comunes, verá en el alcance dos veces la frecuencia de rizado con pulsos de corriente de la mitad de la amplitud .Esto puede reducir el tamaño y el costo de la tapa, pero con la penalización de una tapa de la película de la red y un inductor de la red. A su bajo voltaje, debería ganar en cuanto a los costos, ya que el tamaño de la tapa electrolítica empeora a un bajo voltaje de CC. esta El esquema es un mejor factor de potencia y distorsión. Otra solución alternativa que no he vinculado es un banco de serie de condensadores de ultra. También podrían funcionar.

    
respondido por el Autistic

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