Puente rectificador de onda completa con filtro de condensador y voltaje de ondulación

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Según diversas fuentes, la tensión de rizado de un puente rectificador de onda completa es

$$ V_r = \ frac {V_s} {2} fCR $$

donde \ $ V_s \ $ es el pico de la fuente de voltaje de entrada, \ $ f \ $ es la frecuencia, \ $ C \ $ es el condensador y \ $ R \ $ la resistencia.

He simulado este circuito en PSPICE, circuitlab y lo he construido en la vida real: enlace

\ $ R \ $ is \ $ 4.7K \ $ y \ $ C \ $ is \ $ 10 uF \ $. La fuente de voltaje es una onda sinusoidal con \ $ 0 V \ $ desplazamiento, \ $ 5V \ $ amplitud y \ $ 40 Hz \ $ frecuencia.

Los 3 experimentos me dan un voltaje de rizado de aproximadamente \ $ 0.65V \ $, pero la fórmula me da \ $ 1.330 V \ $ (el doble).

¿Qué me estoy perdiendo?

    
pregunta Douglas Edward

3 respuestas

6

La fórmula de ondulación que tienes es una aproximación y solo para demostrar que aquí hay otra: -

La fórmula utilizada aquí no es muy diferente de la tuya, pero muestra con mayor precisión el tiempo y no la frecuencia como un factor importante. Sin embargo, el artículo comete un error al indicar que los 10 ms deben usarse a 50 Hz. Cuando el diodo deja de conducir en la parte superior del ciclo y cuando se reinicia es ligeramente inferior a 10 ms.

Pero, en el crédito del artículo, mire el párrafo final: letra pequeña que indica dónde pueden encontrarse los problemas con la fórmula y, por supuesto, el ejemplo del OP cae en esta área donde todas las apuestas están desactivadas.

En realidad, la caída de la tensión es exponencial desde la cima del pico y no es lineal, y esto también marcará la diferencia.

    
respondido por el Andy aka
3

Es bastante preciso manejar el producto ondulado de forma triangular en lugar de sinusoidal. Suponiendo que su transformador es pequeño (es decir, 10W) con una resistencia en serie equivalente de 3,5Ω, el ángulo de conducción media será de aproximadamente 17 grados. El 5V que menciona es el valor de Vo rms, así que Vp = 7,07V, y T es 0,025seg. Ahora usando una fórmula más precisa

obtendrá el rizado medido de 0,65V

    
respondido por el GR Tech
2

El cambio de voltaje en un condensador de una corriente a lo largo del tiempo es:

dV = A s / F

donde:
dV es el cambio de voltaje
A la corriente en Amperios
s el tiempo en segundos
F la capacitancia en Farads

Esto prácticamente le indica la fluctuación de pico a pico, excepto que es en términos del tiempo de caída, no de la frecuencia de la señal que se está rectificando. Como dijo que este es un puente de onda completa, el condensador se cargará dos veces por ciclo de energía. Podemos hacer la suposición simplificada de que el condensador se carga instantáneamente en el pico de cada semiciclo, y luego se descarga durante un semiciclo completo. Por lo tanto, s en la ecuación anterior es el tiempo para medio ciclo:

s = 1/2 HZ

donde:
HZ es la frecuencia de potencia en Hz

Sustituyendo la expresión de s anterior en la ecuación original, obtenemos:

dV = A / 2 HZ F

Por ejemplo, si la frecuencia de alimentación es de 60 Hz, el condensador es de 1 mF y se están extrayendo 150 mA, obtenemos una caída p-p de:

dV = (150 mA) / 2 (60 Hz) (1 mF) = 1.25 V

    
respondido por el Olin Lathrop

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