¿Cuáles son las restricciones al elegir el valor R para una constante de tiempo RC?

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Estoy planeando usar un circuito RC para satisfacer los requisitos de velocidad de rampa de arranque. ¿El valor R depende de la corriente del sistema?

    
pregunta engineer

1 respuesta

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Sí, básicamente siempre es una compensación:

Si el filtro RC controla algún dispositivo de alta impedancia (Opamp, ADC, NE555, ...)

  • Si establece R demasiado bajo, el circuito consumirá más energía y el condensador tendrá que ser más grande, lo que puede volverse poco práctico físicamente / demasiado caro.
  • Si establece R demasiado alto, la corriente de flujo será demasiado pequeña y la pequeña corriente que fluye hacia el dispositivo "leyendo" la tensión del capacitor (Opamp, ADC, NE555, lo que sea, ...) será significativa. Entonces tu constante de tiempo ya no será precisa.

Elija el valor R para establecer una corriente a través del condensador que en gran medida (10x, 100x dependiendo de la precisión) domine la fuga de entrada del dispositivo de "lectura".

Si el filtro RC controla directamente la carga completa (su caso, parece)

  • Si establece R demasiado alto, habrá una caída de alto voltaje entre la fuente y el circuito, por lo que el circuito no funcionará.
  • Si establece R demasiado bajo, el capacitor deberá ser más grande, lo que puede volverse poco práctico físicamente / demasiado caro.

Calcule el límite R más alto, que es (Vsupply - Vload) / Iloadmax, con

  • Vsupply: su tensión de alimentación
  • Vload: la tensión requerida por el circuito detrás del filtro RC
  • Iloadmax: la corriente máxima que el circuito puede dibujar

y el límite inferior de R dependerá de su constante de tiempo y del valor máximo del condensador que pueda utilizar.

Sin embargo, debe tener en cuenta la corriente de carga al calcular el valor del capacitor requerido. Debido a que el tiempo para alcanzar el voltaje objetivo dependerá en gran medida de la corriente de carga, no solo de la constante de tiempo RC. Pero honestamente, soy incapaz de dar rápidamente una ecuación para esto. Sugeriría hacer una simulación rápida con LTspice, aquí. O pruebe el circuito real con varios valores de capacitor, una vez que elija su R a algún valor justo por debajo del límite más alto calculado con la ecuación anterior.

Ahora, ¿qué es una mejor idea

El problema es que, si su carga tiene grandes requisitos actuales, el valor R máximo calculado probablemente no llevará a un valor C realista. Entonces, lo que la gente suele hacer es usar un circuito de arranque suave usando un MOSFET. De esta manera, en estado estable, la resistencia entre el suministro y su carga se vuelve insignificante (por lo que no hay caída de voltaje).

Aquí hay una excelente sugerencia para esto: Cómo limitar la corriente de entrada ?

    
respondido por el dim

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