¿Cómo calcula la corriente de rizado para un diseño de fuente de alimentación?

La respuesta corta es que usted calcula la corriente RMS que verá el capacitor, y luego elige un capacitor con una clasificación de corriente RMS más alta. En algunos casos, esto es fácil, en la mayoría de los demás no es exactamente fácil.

Aquí es fácil:

• Condensador de salida para un regulador de dólar. Puede usar V = \ $ \ frac {L \ text {di}} {\ text {dt}} \ $ para determinar el pico al pico de corriente que verá el capacitor. Con un poco de experiencia, sabe que la forma de onda es solo un diente de sierra ascendente y descendente, desde el cual puede estimar con bastante precisión el valor RMS.

• Regulador lineal de baja caída (LDO). Estas piezas tienen especificaciones bastante estrictas sobre los condensadores de filtro, de lo contrario no son estables. Por lo tanto, la hoja de datos definirá los requisitos para el valor del condensador y, a menudo, la ESR (no demasiado, no muy poco, simplemente correcto).

Eso lo resume para fácil.

El proceso para elegir los capacitores adecuados es solo parte del proceso de diseño:

• Comience con una topología de diseño (un nivel muy alto o un enfoque amplio).
• Hacer un modelo analítico simplificado. En realidad, hacer varios para diferentes partes de la oferta. Los modelos analíticos son buenos para trabajar en el concepto y pensar las cosas. Un modelo analítico realmente bien hecho debería proporcionarle aproximadamente el 80% del camino. La forma del modelo probablemente serán las ecuaciones de Laplace que se han idealizado lo suficiente como para ser significativas y útiles. Si hay interruptores involucrados, tendrá dos o tres representaciones del mismo circuito para explicar los estados de los interruptores, pero estas representaciones múltiples realmente lo ayudarán a pensar cómo funciona el circuito y qué tipo de corrientes de rizado pueden ver los capacitores. . Si las cosas no parecen prometedoras, deseche el diseño o haga los cambios necesarios para mejorar las cosas y comience de nuevo.
• Haz un modelo numérico. Use algo como SPICE o algo con extensiones Modelica (o GUARDE si puede pagarlo). Asegúrese de conocer la base de los modelos (ya sabe dónde son válidos). Para cuando llegue a este punto, debería saber básicamente qué esperar (y probablemente también haya comenzado algún trabajo de laboratorio de circuitos), por lo que debería poder ver los resultados numéricos y saber si son BS. Si los resultados parecen razonables, puede hacer que el simulador calcule las corrientes RMS para guiar su elección de condensador.
• Verifique siempre con su primera placa de pan o prototipo. Cuanto antes mejor.
• Algunos se apoyan mucho más en el trabajo de laboratorio para que las cosas funcionen. Solo recuerda que hay mil maneras de hacer las cosas mal en comparación con solo unas pocas para hacerlas bien.

Este es un proceso iterativo. Esperamos que esto te dé una idea de la longitud de la gente para obtener buenos diseños electrónicos (y buenos para diseñar).

Prueba un diseño. Date cuenta de que vas a cometer muchos errores. Obtenga algunos resultados específicos, ya sea teóricos o en el laboratorio, luego tendrá preguntas enfocadas a las que se le pueden dar respuestas específicas.

Sí, lea y siga la hoja de datos, por supuesto. Los condensadores destinados a tales aplicaciones tendrán una especificación de corriente de rizado. Síguelo.