Valor de límite para el circuito rectificador de onda completa

Supongo que estás hablando de C5. Este condensador se asegura de que la entrada de voltaje del 7812 sea suave. Funciona así:

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Cuanto más pesado sea la carga (mayor corriente), más rápido se descargará el condensador y, por lo tanto, mayor será la ondulación. Queremos que la tensión de entrada (a la carga) sea lo más suave posible, ya que a veces un dispositivo actúa de forma extraña debido a una fuente de alimentación con una ondulación demasiado grande.

Cuando la carga es tan pesada que la ondulación es demasiado grande, puedes usar un capacitor más grande, porque eso suaviza más la línea. Por lo tanto, depende de la carga qué valor necesite para un condensador.

Puede calcular la capacitancia necesaria para el condensador para una frecuencia de red determinada (no es tan importante ) y cargar la corriente. Sin embargo, prefiero probar un poco y medir las ondulaciones con un alcance .

Algunas respuestas ya han explicado la ondulación pero no se incluyen en el cálculo. Ambos son importantes. Puedes usar la ecuación:

\ $ I = C {{dV} \ over {dt}} \ $

Esto describe cómo fluye la corriente a través de un condensador. Puedes simplificarlo como:

\ $ I = C {{V} \ sobre {T}} \ $

así que si en la salida de su puente dibuja 100 mA y su C = 470uF y puede decir:

\ $ t = {{1} \ sobre {120Hz}} \ approx 0.00833s \ $

(t = 1 / f, entonces f = 120Hz ya que tiene una onda completa rectificada de 60Hz, por lo tanto, 2 * 60), por lo que reorganizando la ecuación se obtiene:

\ $ V = {{{I} \ cdot {t}} \ sobre {C}} = {{{0.1} \ cdot {0.00833}} \ sobre {470 {\ mu} F}} \ approx 1.7 V \ $

para que su salida se cargue hasta aproximadamente 12V (descuidando la caída de voltaje del diodo) y descargue hasta 10.3V y repita, por lo tanto, tendrá una ondulación de 1.7V en su salida.

Este método es una buena aproximación. También tiene un regulador después de la salida que puede manejar una cierta cantidad de ondulación y suavizarlo aún más. Si reduce la capacitancia para decir 100uF, es posible que su regulador no pueda manejar el aumento de la ondulación del voltaje. Si golpea su capacitor hasta 1000uF, su ondulación bajará aún más y su diseño será mejor, pero podría costar más. Espero que ayude.

El regulador de voltaje 7812 requiere un voltaje de entrada que es varios voltios más alto que 12 para funcionar correctamente (vea la hoja de datos). La diferencia entre ese voltaje mínimo y 12V se llama "caída". El 7812 es un regulador de deserción bastante alto. Siempre que la tensión de entrada sea suficiente (se cumple la caída mínima), el regulador puede proporcionar una CC suave, en la que la ondulación de entrada del puente rectificador se reduce en alrededor de 80 dB (verifique la cifra exacta de decibeles de reducción de ondulación en los datos). hoja).

Si mide la tensión en el condensador, verá que se carga a una tensión superior a 12. El devanado secundario del transformador es de 12 V, pero esa es una tensión nominal de CA de RMS. La tensión máxima es en realidad más alta, y la tensión máxima es lo que carga al capacitor. Si los devanados secundarios funcionan a 12V RMS, entonces el condensador se cargará a un máximo de aproximadamente 17V. Por lo tanto, en el pico, hay 5V de abandono.

En cada ciclo, el condensador se carga hasta la tensión máxima. Luego, se descarga cuando el regulador extrae corriente de él. El condensador debe ser lo suficientemente grande como para que cuando el regulador extraiga la corriente entre los ciclos de carga, la tensión no caiga por debajo de la tensión mínima especificada para ese regulador.

Esto debe garantizarse con la carga más desfavorable para el regulador cuando recibe la mayor corriente.

Más allá de la satisfacción del consumo de corriente en el peor de los casos, si aumenta aún más el condensador a un valor mayor, el único beneficio que proporciona es que reduce la ondulación de pico a pico. Este es un beneficio menor, ya que el regulador ya está reduciendo activamente esa fluctuación de 80 a 90 decibelios. Si la fluctuación es de 0,5 V pico a pico en la entrada del regulador, y se corta a 80 dB, se convierte en 50 \ $ \ mu \ $ V pico a pico en la salida. Si reduce la entrada a 0,3 V de pico a pico con un condensador más grande, la ondulación de salida va de 50 \ $ \ mu \ $ V a 30 \ $ \ mu \ $ V. Ambos valores son pequeños y posiblemente insignificantes para el circuito.

Si el circuito necesita menos ondulación, una mejor manera de obtenerlo es usar un mejor regulador con más decibelios de rechazo de ondulación, en lugar de agrandar el capacitor. Un regulador que mejore el rechazo de 85 dB a 110 dB hará la misma diferencia que una sustitución de condensador realmente enorme e impráctica.

Un capacitor que es demasiado grande tensiona los diodos rectificadores del transformador cuando se aplica energía, porque cuanto más grande es el capacitor, más grande y más sostenida es la corriente de arranque.

La ecuación que paso es: C = I * (∆V) / (∆T) Donde I es la corriente que desea producir ∆V es la cantidad máxima de rizado de voltaje (pico a pico del voltaje del capacitor) que su circuito puede manejar de manera segura. El pico mínimo debe estar por encima de los reguladores de voltaje. Entrada deseada que generalmente es 3-vokts por encima de su voltaje regulado. ∆T puede calcularse tomando la tensión máxima de pico a pico y dividiéndola por la tensión máxima de pico, y siendo ese valor = X y la resolución arcsin (x). El ángulo que obtengas en grados debe tener 90 ° restado de él. 360 ° ocurre en ∆t = 1 / (50-hertz) =. 02 así que ∆T = (arcsin (x) -90 °) *. 02/360 °

Si I = 1Amp, ∆V = 5% y Vmax = 15 voltios, entonces Vmin = 14.25 yx = 14.25 / 15 = 0.95 Asi que ARCSIN (0.95) *. 02/360 = 3,989uF y el valor del capacitor estándar más cercano sería 4,700uF para el tamaño del condensador del filtro.