Come scaricare i condensatori di lisciatura?


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Ho un semplice alimentatore da 12V 10 A con solo un trasformatore e un raddrizzatore. Dopo aver fatto alcune ricerche e simulazioni, ho aggiunto 3 condensatori da 10 mF in parallelo per appianare l'output.

Il mio problema è che dopo aver spento l'alimentazione, i condensatori rimangono caricati per un bel po 'di tempo. Posso ottenere piccole scintille dopo aver cortocircuito l'uscita anche 5 minuti dopo aver spento l'alimentazione. In questo momento ho solo un singolo LED collegato ai condensatori e ci vogliono più di 10 minuti per spegnersi completamente dopo aver spento l'alimentazione e i condensatori non sono ancora completamente scaricati quando si spegne.

Il modo più ovvio per risolvere il problema sarebbe quello di mettere un resistore e un interruttore sull'uscita e collegare il resistore ai condensatori dopo aver spento l'alimentazione manualmente, ma spero di ottenere qualcosa di un po 'più intelligente e un po' più sicuro .

Un altro punto è che voglio usare il case originale dell'alimentatore che ha pochissimo volume libero ora che ho aggiunto i condensatori, quindi mettere un resistore ceramico da 11 W potrebbe essere un problema perché ci sarebbe pochissimo spazio libero attorno per raffreddamento sicuro.


3 mF o 3 µF?
endolith

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@endolith 30 mF o 30000 µF.
AndrejaKo

Risposte:


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Resistenze di spurgo appropriate sono la solita soluzione. Di solito non vengono scambiati, sebbene possano esserlo.

Il valore dipende dal tempo necessario per scaricare i condensatori. La formula è

Vt=V0et/RC

VtV0

Non è una funzione di potenza, come qualcuno l'ha modificata!

Dovresti scoprire che la potenza assorbita dai resistori di spurgo è trascurabile rispetto alla capacità di 120 W dell'alimentazione.


Come determinerei il valore corretto?
AndrejaKo

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kΩ

30mF e 1k ohm a 12 V significherebbe che ci vogliono ~ 69 secondi per scaricare a 1,2 volt. E, naturalmente, la corrente di dispersione è di ~ 12 mA. Anche l'idea MOSFET di Stevenvh mi ha colpito e mi sembra ragionevole, anche se sono sicuro che (a differenza di me) ha effettivamente visto che usava IRL :-)
exscape

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Quello che vuoi è un interruttore che è aperto quando il circuito è alimentato e chiuso quando è spento. Una volta chiuso dovrebbe scaricare il condensatore su una resistenza. Non si desidera cortocircuitare il condensatore; a loro non piace. Due approcci a cui riesco a pensare (dalla cima della mia testa):

  1. Utilizzare un MOSFET ad esaurimento come interruttore. I MOSFET a svuotamento si comportano quando non è applicata tensione al gate. Applicare una tensione per spegnerlo. Questa tensione non può essere derivata dal condensatore che si desidera scaricare! Altrimenti il ​​MOSFET non verrebbe mai spento. (Ci pensi, se non lo capisci dimmelo e proverò a spiegare.)

  2. Utilizzare un normale transistor NPN che si guida dalla tensione del condensatore. Finché è presente una tensione, si scarica. Tirare la base del transistor a terra se il circuito è acceso. Ancora una volta, la tensione per farlo proviene da un alimentatore separato.


ciao Steven, ho un array LED a luce stroboscopica da 3KW che ha una capacità di 81mF in modo che possa sostenere una scarica di 120Amp per 5ms senza far cadere più di 4-5V sulla guida. Funziona tutto bene, ma quando spengo l'interruttore di alimentazione del sistema proprio come l'OP di questa domanda, i banchi di condensatori rimangono carichi. In realtà ho già testato nella mia progettazione l'uso di 4 MOSFET a canale N in modalità di svuotamento BSS159N infineon, mostrati rapidamente qui dropbox.com/s/1jv57olhhryco12/example.JPG . Tuttavia, il mio circuito non funziona abbastanza, poiché il mio pull-up a 5V (per spegnerli all'accensione) è alimentato dalla guida a 24v ..
KyranF

Quindi la mia domanda è: cosa potrei fare per convertire il mio circuito in modo da poter in qualche modo separare il mio alimentatore (che è un ingresso a 24 V, va a cap bank e in un modulo DCDC a 5 V, che mi dà la mia guida a 5 V ..). Poiché l'intero ingresso del sistema è spento, ci vuole un po 'di tempo (solo pochi LED) per scaricarsi, poiché i miei MOSFET riescono a mantenere la loro tensione ai loro pin perché purtroppo ho dimenticato che la mia alimentazione a 5 V è alimentata da 24 V e non lo farà abbandono fino a quando la guida da 24 V scende a ~ 5,2 V. Un'opzione che ho è che il mio controller ottiene Power over Ethernet che è indipendente dall'ingresso 24V! forse potrei collegarmi
KyranF il

qualcosa all'interruttore di alimentazione esterno che indica al mio controller PoE alimentato di tirare le porte MOSFET a 0 V?
KyranF,

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Tali enormi cappucci sembrano essere un eccessivo ... Se è regolato (lineare / a impulsi) dovresti sintonizzarlo fino a quando l'ondulazione sarebbe accettabile con un condensatore di uscita molto inferiore. Se hai un sacco di rumore ad alta frequenza, dovresti aggiungere diversi tappi di ceramica. Inoltre, assicurarsi che l'induttore in uscita sia calcolato correttamente.


Non c'è regolamento e non c'è nulla da sintonizzare all'interno. Il circuito è fondamentalmente quello che ho mostrato qui più un becher di circuito e un LED sull'uscita e sul fusibile e un interruttore di alimentazione sull'ingresso. Ho avuto circa 8 V di ondulazione sull'uscita quando l'alimentazione è scarica, ora ho circa 0,1 V. +1 per menzionare il rumore ad alta frequenza. Ho completamente dimenticato di misurare le frequenze effettive. Inoltre, dove aggiungerei l'induttore?
AndrejaKo

Basta aggiungere il convertitore DCDC, che garantirà un'ondulazione di 0,01 V con un limite di uscita di 100 uF e sarà molto meglio di questo. Non costano molto.
BarsMonster,

Questo è il mio piano. Alla fine ne avrò uno in uscita e risolverò i problemi. Temevo che il terribile raddrizzatore e il lato trasformatore causassero problemi al regolatore, quindi ho aggiunto alcuni condensatori extra.
AndrejaKo
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