Как рассчитать емкость гасящего конденсатора простого блока питания
При всей своей простоте он имеет и два минуса:
1. Он гальванически связан с сетью! потому такие БП используются там, где нет вероятности прикосновения к контактам.
2. Такой Бп имеет не очень большой выходной ток. При увеличении выходного тока надо увеличивать емкость гасящего конденсатора и его габариты становятся существенными.
Внимание, будьте очень аккуратны, не прикасайтесь к контактам этого БП когда он включен.
Простейшая схема данного БП выглядит так:
Как можно увидеть из схемы, последовательно с сетью стоит конденсатор. Он то и является балластом,, на котором гасится часть напряжения.
Конденсатор не пропускает постоянный ток, но так как в сети переменный и конденсатор в итоге постоянно перезаряжется, то и получается, что в таком случае ток на выходе есть. Причем сила тока напрямую зависит от емкости конденсатора.
Собственно потому для расчета емкости конденсатора необходимо знать как минимум выходной ток нашего будущего БП, причем надо учесть и потребление стабилизатора, обычно это несколько мА.
И так. Есть две формулы, сложная и простая.
Сложная - подходит для расчета при произвольном выходном напряжении.
Простая - подходит в ситуациях, когда выходное напряжение не более 10% от входного.
I - выходной ток нашего БП
Uвх - напряжение сети, например 220 Вольт
Uвых - напряжение на выходе БП (или до стабилизаторе если такой есть), например 12 Вольт.
С - собственно искомая емкость.
Например я хочу сделать БП с выходным током до 150мА. Пример схемы приведен выше, вариант применения - радиопульт с питанием 5 Вольт + реле на 12 Вольт.
Подставляем наши 0.15 Ампера и получаем емкость 2.18мкФ, можно взять ближайший номинал из стандартных - 2,2мкФ, ну или "по импортному" - 225.
Все как бы вроде хорошо, схема простая, но есть несколько минусов, которые надо исключить:
1. Бросок тока при включении может сжечь диодный мост.
2. При выходе из строя конденсатора может быть КЗ
3. Если оставить как есть, то вполне можно получить разряд от входного конденсатора, так как на нем может долго присутствовать напряжение даже после отключения БП от сети.
4. При снятии нагрузки напряжение на конденсаторе до стабилизатора поднимется до довольно большого значения.
Решения:
1. Резистор R1 последовательно с конденсатором
2. Предохранитель 0.5 Ампера.
3. Резистор R2 параллельно конденсатору.
4. Супрессор на 12 Вольт параллельно конденсатору после диодного моста. Я не рекомендую здесь использовать стабилитроны, супрессоры рассчитаны на большую мощность рассеивания и схема будет работать надежнее.
На схеме красным цветом я выделил новые компоненты, синим - небольшое дополнение в виде светодиода.
Но гасящие конденсаторы используют часто и в дешевых светодиодных лампах. Это плохо, так как у таких ламп меньше надежность и часто высокие пульсации света.
Ниже упрощенный вариант схемы такой лампы.
Попробуем рассчитать емкость для такого применения, но так как напряжение на выходе будет явно больше чем 1/10 от входного, то применим первую формулу.
В качестве выходного напряжения я заложил 48 Вольт, 16 светодиодов по 3 Вольта на каждом. Конечно это все условно, но близко к реальности.
Ток - 20мА, типичный максимальный ток для большинства индикаторных светодиодов.
У меня вышло, что необходим конденсатор емкостью 0.298 мкФ. Ближайший из распространенных номиналов - 0.27 или 0.33мкФ. Первый встречается гораздо реже, а второй уже будет давать превышение тока, потому можно составить конденсатор из двух параллельных, например по 0.15мкФ. При параллельном включении емкость складывается.
С емкостью разобрались, осталось еще пара моментов:
1. Напряжение конденсатора
2. Тип конденсатора.
С напряжением все просто, можно применить конденсатор на 400 Вольт, но надежнее на 630, хоть они и имеют больше размер.
С типом чуть сложнее. Для такого применения лучше использовать конденсаторы, которые изначально предназначены для такого использования, например К73-17, CL21, X2
На фото конденсатор CL21
А это более надежный вариант, не смотрите что на нем указано 280 Вольт, у него это значение переменного действующего напряжения и он будет работать надежнее, чем К73-17 или CL21.
Такие конденсаторы могут выглядеть и так
А вот теперь можно еще раз внимательно посмотреть, что надо для того, чтобы собрать такой "простой" блок питания и решить, нужен ли он.
В некоторых ситуациях да, он поможет, но он имеет кучу минусов, потому на мой взгляд лучше применить просто небольшой импульсный блок питания, который уже имеет стабилизированное выходное напряжение, гальваническую изоляцию и больший выходной ток.
Как пример таких блоков питания я могу дать ссылку на подробный обзор четырех вариантов, с тестами, схемами и осмотров.
Но можно поступить еще лучше. Сейчас получили распространение монолитные блоки питания. По сути кубик, в котором находится миниатюрный БП
Например HLK-PM01 производства Hi-link, стоимостью около двух долларов за штуку.
Или их китайский аналог TSP-05 производства Tenstar robot. Они немного дешевле, 1.93 доллара за штуку.
Практика показала, что качество у них сопоставимое.
Как я писал выше, они представляют из себя импульсный Бп в модульном исполнении. БП в пластмассовом корпусе залитый эпоксидной смолой.
Выпускаются на разные напряжения и способны поддерживать его на довольно стабильном уровне.
Внутренности поближе, на фото вариант от Hi-link
На этом вроде все. Надеюсь, что статья была полезна, постараюсь и в будущем находить интересные темы. Также интересны пожелания, что хотелось бы видеть в рубрике - Начинающим.
Эту страницу нашли, когда искали:
ограничение тока конденсатора после диодного моста, простой блока питания конденсатор 155j 400v, величина конденсатора для уменьшения пульсаций на выходе зарядного, понижение напряжения при помощи конденсатора, какой нужен конденсатор в выпрямитель 12в.и нагрузке 150 ват, бп с разделительным конденсатором, подбор конденсаторов для ограничения напряжения в сети, для снижение 12в какую конденсаторов использовать, должен ли греться гасящий конденсатор, подбор стабилизируещего конденсатора при выпрямлении постоянного тка, гасящий конденсатор светодиода 10 милиампер, гасящий, какой должен быть гасящий резистор для балластного конденсатора?, какой конденсатор ставить после диодного моста 12 вольт, расчет конденсатора в цепи постоянного тока, гасительный конденсаторна выходе, как шунтировать электролитические конденсатор для разрядки, 20 вольт 200ма на гасящем конденсаторе, конденсатор в качестве сопротивления в цепи 220, блок питания на гасящем конденсаторе выходное напряжение, расчет емкости шунтирующего конденсатора блока питания, формула подбора конденсатора если нет такого, расчет конденсаторов для заземления в блоке питания, какой ёмкости нужен конденсатор снижения мощности, расчет емкостного блока питания на 10 миллиампер, формула расчёт гасящего конденсатора в цепи переменного тока
ограничение тока конденсатора после диодного моста, простой блока питания конденсатор 155j 400v, величина конденсатора для уменьшения пульсаций на выходе зарядного, понижение напряжения при помощи конденсатора, какой нужен конденсатор в выпрямитель 12в.и нагрузке 150 ват, бп с разделительным конденсатором, подбор конденсаторов для ограничения напряжения в сети, для снижение 12в какую конденсаторов использовать, должен ли греться гасящий конденсатор, подбор стабилизируещего конденсатора при выпрямлении постоянного тка, гасящий конденсатор светодиода 10 милиампер, гасящий, какой должен быть гасящий резистор для балластного конденсатора?, какой конденсатор ставить после диодного моста 12 вольт, расчет конденсатора в цепи постоянного тока, гасительный конденсаторна выходе, как шунтировать электролитические конденсатор для разрядки, 20 вольт 200ма на гасящем конденсаторе, конденсатор в качестве сопротивления в цепи 220, блок питания на гасящем конденсаторе выходное напряжение, расчет емкости шунтирующего конденсатора блока питания, формула подбора конденсатора если нет такого, расчет конденсаторов для заземления в блоке питания, какой ёмкости нужен конденсатор снижения мощности, расчет емкостного блока питания на 10 миллиампер, формула расчёт гасящего конденсатора в цепи переменного тока
Товары по сниженной стоимости
Вас может заинтересовать
Товары по сниженной стоимости
Комментарии: 47
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.