Tensión máxima de puente rectificador en la carga

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Suponiendo que el voltaje pico en \ $ V_1 \ $, \ $ V_ {1p} = 9.25V \ $ y diodos de silicio ideales (\ $ 0.7V \ $ caen en el sesgo hacia adelante) y la salida de CC en \ $ V_0 \ $ es \ $ 5V \ $. Quiero encontrar el \ $ V_ {op} \ $, pico de voltaje en \ $ V_0 \ $. Dado que la tensión de rizado, \ $ V_r = 0.2V \ $ entonces:

\ $ V_ {DC} = V_ {op} - \ frac {V_r} {2} \ $

Y tenemos \ $ V_ {op} = 5.1V \ $

Puedo entender por qué no pude aplicar KVL y escribir \ $ V_ {op} = V_ {1p} -1.4 \ $. ¿No debería ser este el \ $ V_ {op} \ $?

Si aplico KVL con \ $ V_ {op} = 5.1V \ $, la ecuación no se cumple. ¿Que esta pasando? Disculpe porque esta pregunta puede parecer similar a otra que publiqué hace un tiempo. Este ejercicio me está confundiendo.

    
pregunta João Pedro

1 respuesta

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No puedo decir si esto es tarea, o no. Pero si realmente está intentando descubrir cómo diseñar un sistema de puente rectificador que produzca una salida deseada y una especificación de ondulación, y tiene total libertad para construir un transformador para él en lugar de verse obligado a comprar uno de una lista de unidades disponibles. , entonces el proceso es algo como esto:

Especificaciones:

  • \ $ V_ {OUT_ {REGULADO}} = 5 \: \ textrm {V} \ $ (el voltaje regulado final)
  • \ $ V_ {DROP_ {REGULATOR}} = 1.5 \: \ textrm {V} \ $ (la sobrecarga mínima utilizada por el regulador lineal)
  • \ $ I_ {MAX} = 1 \: \ textrm {A} \ $ (la carga máxima actual que se admite)
  • \ $ V_ {RIPPLE} = 500 \: \ textrm {mV} \ $ (el voltaje de rizado en la entrada del regulador lineal)
  • \ $ f = 60 \: \ textrm {Hz} \ $ (la frecuencia de operación del suministro de red al transformador)

A partir de eso puedes trabajar el resto. Por ejemplo, usemos los valores anteriores para obtener:

$$ \ begin {align *} t_ {charge} = \ frac {\ textrm {sin} ^ {- 1} \ left (\ frac {V_ {OUT_ {REGULATED}} + V_ {DROP_ {REGULATOR}}} {V_ {OUT_ {REGULATED}} + V_ {DROP_ {REGULATOR}} + V_ {RIPPLE}} \ right)} {4 \ pi f} & \ approx 1.6 \: \ textrm {ms} \\  \\ C = \ frac {I_ {MAX}} {V_ {RIPPLE}} \ left (\ frac {1} {2 f} -t_ {charge} \ right) & = 13.5 \: \ textrm {mF} \\  \\ I_ {DIODE_ {MAX}} = \ frac {\ sqrt {2} \ cdot V_ {RIPPLE} \ cdot C} {t_ {charge}} & \ approx 6 \: \ textrm {A} \ end {align *} $$

En este punto, aunque el condensador no es un valor estándar, puede hacer una estimación de la caída de voltaje de su diodo rectificador. Por lo general, considero que esto es aproximadamente \ $ 800 \: \ textrm {mV} \ $ cuando se suministra \ $ 1 \: \ textrm {A} \ $, por lo que en este caso adivino:

$$ V_ {DIODE} = 800 \: \ textrm {mV} +120 \: \ textrm {mV} \ cdot \ textrm {ln} \ frac {6 \: \ textrm {A}} {1 \: \ textrm {A}} \ approx 1 \: \ textrm {V} $$

Ahora, puede estimar el valor RMS del transformador como:

$$ V_ {RMS} = \ frac {V_ {OUT_ {REGULATED}} + V_ {DROP_ {REGULATOR}} + V_ {RIPPLE} +2 V_ {DIODE}} {\ sqrt {2}} \ approx 6.3 \: \ textrm {V} $$

Afortunadamente, ese es un valor de transformador estándar.

Pero tenga en cuenta que esto está bajo carga. El condensador elegido importa aquí.

Me detendré en este punto y te dejaré aclarar tu pregunta un poco más. Quizás el proceso anterior no es lo que querías, en absoluto. Pero te da una idea de algunos de los factores involucrados. Quizás alguien más te entienda mejor y pueda darte una mejor respuesta. Pero por ahora, todavía no estoy seguro de lo que estás haciendo.

    
respondido por el jonk

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