Balanceo de capacitores en el filtro RC

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Estoy tratando de hacer un filtro RC de 600v con una frecuencia de corte de 1 hz o menos. El problema es que los precios de los condensadores para estos voltajes son demasiado altos.

Quiero usar capacitores en serie para aumentar el voltaje y reducir el costo, pero tengo algunas preguntas.

Para empezar, ¿cómo puedo determinar el valor de resistencia para las resistencias de fuga? ¿El balanceo de la resistencia de fuga significa que puedo usar capacitores con clasificación diferente? Además, ¿cómo afecta esta configuración al propio filtro?

    
pregunta coinmaster

1 respuesta

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Estás en el camino correcto. Para una frecuencia de corte de 1 Hz, necesita una constante de tiempo de 159 ms. Dada su resistencia de carga de 1 kΩ, esto significa que necesita al menos 159 µF de capacidad.

Para determinar el valor máximo de las resistencias de purga (fuga), debe averiguar cuál es la corriente de fuga máxima de los condensadores. Luego, para mantener la variación de voltaje entre los condensadores dentro, por ejemplo, el 10% del valor nominal (300 V ± 30 V), desea que la corriente a través de las resistencias sea aproximadamente 10x la corriente de fuga en el peor de los casos los condensadores.

Por ejemplo, suponga que la corriente de fuga máxima es de 10 µA. Eso significa que quieres que 100 µA fluyan a través de las resistencias. A 300 V, esto requiere una resistencia de no más de 300 V / 100 µA = 3 MΩ cada una.

Si la fuga del condensador se da en términos de un valor de "resistencia paralela equivalente", simplemente seleccione una resistencia de purga que no sea más de 1/10 de ese valor.

Preste atención a la disipación de potencia de esas resistencias. A 300 V, una resistencia de 3 MΩ se disipará (300 V) 2 / 3 MΩ = 30 mW. Una resistencia de 1 M-disipará 90 mW.

Los resistores (especialmente los SMD) también tienen una clasificación de voltaje máxima. Si es necesario, use múltiples resistencias en serie para que el voltaje en cada una esté dentro de las especificaciones.

Ahora, en un tema aparte, muestra una resistencia de la serie de 300 between entre las dos secciones de su filtro. Su carga de 1 kΩ será de 600 mA, por lo que esto significa que la resistencia de 300 diss se disipará a más de 100 W. (0.6 A) 2 × 300 Ω = 108 W.

En realidad, la tensión máxima de su rectificador solo será de unos 700 V, por lo que si desea que la tensión de salida sea de 600 V, solo debe dejar caer 100 V en el filtro. Haga esa resistencia de 160 Ω, pero seguirá disipando 36 W.

  

¿Cuánto voltaje de sobrecarga necesito para un regulador de derivación?

Esa es una pregunta más complicada de lo que piensas. De hecho, podría valer la pena publicarlo como una pregunta aparte.

Un regulador de derivación debe poder hacer frente a dos tipos de variaciones: cambios en el voltaje de la fuente y cambios en la corriente de carga. Intenta controlar el voltaje de carga variando su propio consumo de corriente para controlar la caída a través de la fuente de impedancia de la fuente de energía.

Hay cuatro casos de esquina que debes considerar:

maximum source voltage   |  maximum source voltage
minimum load current     |  maximum load current
-------------------------+--------------------------
minimum source voltage   |  minimum source voltage
minimum load current     |  maximum load current

Debe asegurarse de que los valores nominales de la resistencia en serie (resistencia, potencia) y los valores nominales del regulador (corriente, potencia) no se excedan en ninguno de los extremos. Por ejemplo, una resistencia lo suficientemente baja para permitir que el circuito funcione en la esquina inferior derecha puede hacer que la corriente del regulador en la esquina superior izquierda sea increíblemente alta.

  

¿Cómo calculo la frecuencia de corte con la configuración anterior?

Nuevamente, con un dispositivo no lineal como un puente rectificador en la imagen, la respuesta no es sencilla. Cuando los diodos están conduciendo, tienen una resistencia de fuente efectiva muy baja, por lo que la frecuencia de corte en ese modo será mucho mayor que la del suero que no están conduciendo.

Cuando los diodos no conducen, los condensadores simplemente se descargan en la carga con una constante de tiempo determinada principalmente por la resistencia de carga, que ahora se dice que es variable. En realidad, si está utilizando un regulador de derivación (otro dispositivo no lineal), la carga se caracteriza más adecuadamente como una carga de corriente constante, y la descarga del condensador será una línea recta. No tiene mucho sentido hablar de frecuencias de corte en este tipo de circuito, excepto como una aproximación aproximada. Por lo general, es más interesante hablar sobre las tensiones y corrientes de rizado.

    
respondido por el Dave Tweed

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