Tengo un esquema de fuente de alimentación capacitiva muy simple que estoy usando para enseñarme algunas de las matemáticas y los conceptos subyacentes. Permítame ser claro: no estoy planeando construir esto , por lo que no estoy preocupado por su seguridad ni por su costo ni nada. Solo trato de acertar las matemáticas para poder entender cómo funcionan.
En el esquema anterior, R1 es una carga que quiero aplicar 3.3v de ancho y que espero dibujar 220mA. Clasifiqué C2 para una ondulación del 1% a 120 hz (ya que es un rectificador de onda completa) utilizando la fórmula \ $ V_ {pp} = \ frac {I} {2 \ pi fC} \ $ y obtuve \ $ \ frac {220mA } {2 \ pi \ cdot 120hz \ cdot .033V} = 8.842mF \ $.
Todavía necesito clasificar el tamaño C1, y ahí es donde me encuentro con problemas. Sé que C1 y el circuito R1 / C2 deben caer un total de 120 V, y aún no conozco la corriente total o la impedancia de todo el circuito de 120 V. Pero! puedo calcular la impedancia total de R1 / C2 ... y así puedo calcular la corriente que fluirá a través del puente ... que debe ser la corriente total extraída de la red eléctrica.
La reactancia de C2 a 120Hz por \ $ X = \ frac {1} {2 \ pi fC} \ $, es \ $ \ frac {1} {2 \ pi \ cdot 120hz \ cdot 8.842mF} = 0.15 \ Omega PS (Prueba de sniff # 1: esto parece muy bajo)
La impedancia total de R1 / C2 sería entonces \ $ Z = \ frac {1} {\ frac {1} {15} + \ frac {1} {0 - .15j}} \ $ - o, como yo lo resolvió, \ $ Z = .0667 - .149985j \ $. La impedancia efectiva de eso es \ $ | Z | = \ sqrt {.0667 ^ 2 + .149985 ^ 2} \ $, o \ $. 164135 \ Omega \ $. 3.3v aplicado a eso fluirá un poco sobre 20.1A . (Prueba de Sniff # 2 - high high.)
Ok, supongo ... ahora que conocemos el consumo de corriente total y la impedancia combinada del circuito rectificado, resolvamos para C1 ... $$ 120v = 20.1A \ cdot \ sqrt {(. 0667 + 0) ^ 2 + (.149985 + X_ {C1}) ^ 2} \\ X_ {C1} = 5.81979 \ Omega \\ C1 = \ frac {1} {2 \ pi \ cdot 120 hz \ cdot 5.81979 \ Omega} = 227.893 \ mu F $$
Sin embargo, si pongo 227.893 \ $ \ mu F \ $ para C1, y luego ejecuto una simulación, obtengo 53v en R1:
