Bagaimana cara mengeluarkan kapasitor smoothing?

12

Saya memiliki catu daya 12V 10 A sederhana hanya dengan transformator dan penyearah. Setelah melakukan beberapa penelitian dan simulasi, saya telah menambahkan 3 10 mF kapasitor secara paralel untuk memperlancar output.

Masalah saya adalah setelah mematikan pasokan, kapasitor tetap terisi daya untuk beberapa waktu. Saya bisa mendapatkan percikan kecil setelah korslet output bahkan 5 menit setelah mematikan pasokan. Saat ini saya hanya memiliki satu LED yang terhubung ke kapasitor dan butuh lebih dari 10 menit untuk mematikan sepenuhnya setelah mematikan pasokan dan kapasitor masih belum sepenuhnya habis ketika dimatikan.

Cara yang paling jelas untuk menyelesaikan masalah adalah dengan meletakkan resistor dan saklar pada output dan menghubungkan resistor ke kapasitor setelah mematikan pasokan dengan tangan, tapi saya berharap mendapatkan sesuatu yang sedikit lebih pintar dan sedikit lebih aman. .

Poin lain adalah bahwa saya ingin menggunakan case asli suplai yang memiliki volume bebas sangat sedikit sekarang karena saya telah menambahkan kapasitor, jadi hanya meletakkan keramik 11 W resistor bisa menjadi masalah karena akan ada sangat sedikit ruang kosong di sekitarnya untuk pendinginan yang aman.

power-supply capacitor AndrejaKo
sumber
3 mF atau 3 μF?
endolith
1
@endolith 30 mF atau 30000 µF.
AndrejaKo

Jawaban:

12

Resistor pemeras yang tepat adalah solusi yang biasa. Mereka biasanya tidak beralih, meskipun mereka bisa.

Nilai tergantung pada waktu yang Anda butuhkan untuk melepaskan kapasitor. Rumusnya adalah

Vt=V0e-t/RC

di mana adalah tegangan pada waktu t dan V 0 adalah tegangan awal pada waktu 0. Ini adalah fungsi eksponensial, jadi saya hanya akan menganggap 1/10 dari tegangan awal.VtV0

Itu bukan fungsi kekuatan, karena seseorang mengeditnya!

Anda harus menemukan bahwa daya yang diambil oleh resistor pemeras dapat diabaikan dibandingkan dengan kemampuan pasokan 120W.

Leon Heller
sumber
Bagaimana saya menentukan nilai yang benar?
AndrejaKo
2
kΩ
30mF dan 1k ohm pada 12 V berarti perlu waktu ~ 69 detik untuk melepaskan ke 1,2 volt. Dan, tentu saja, arus bocor ~ 12 mA. Ide MOSFET stevenvh mengenai saya juga dan tampaknya masuk akal bagi saya, meskipun saya yakin bahwa (tidak seperti saya) dia benar-benar melihatnya menggunakan IRL :-)
exscape
9

Yang Anda inginkan adalah sakelar yang terbuka saat sirkuit dinyalakan, dan ditutup saat dimatikan. Ketika ditutup itu harus melepaskan kapasitor di atas resistor. Anda tidak ingin mempersingkat kapasitor; mereka tidak suka itu. Dua pendekatan yang dapat saya pikirkan (dari atas kepala saya):

  1. Gunakan MOSFET deplesi sebagai sakelar. Deplesi MOSFET melakukan ketika tidak ada tegangan yang diterapkan ke gerbang. Berikan voltase untuk mematikannya. Tegangan ini tidak dapat diturunkan dari kapasitor yang ingin Anda buang! Kalau tidak, MOSFET tidak akan pernah dimatikan. (Anda berpikir tentang ini, jika Anda tidak memberi tahu saya, dan saya akan mencoba menjelaskan.)

  2. Gunakan transitor NPN biasa yang Anda kendarai dari voltase kapasitor. Selama ada tegangan, itu akan keluar. Tarik basis transistor ke ground jika sirkuit dinyalakan. Sekali lagi, tegangan untuk melakukan ini adalah dari catu daya terpisah.

stevenvh
sumber
hai Steven, saya memiliki array lampu sorot 3KW LED yang memiliki kapasitansi 81mF sehingga dapat mempertahankan debit 120Amp selama 5ms tanpa menjatuhkan lebih dari 4-5V pada rel. Ini semua bekerja dengan baik, tetapi ketika saya mematikan saklar daya sistem seperti OP dari pertanyaan ini, bank kapasitor tetap terisi daya. Saya sebenarnya sudah menguji dalam desain saya penggunaan mode deplesi BSS159N 4 infineon N channel MOSFET, dengan cepat ditampilkan di sini dropbox.com/s/1jv57olhhryco12/example.JPG . Sirkuit saya tidak cukup bekerja, karena 5V saya tarik ke atas (untuk mematikannya 'on power up) ditenagai oleh rel 24v ..
KyranF
Jadi pertanyaan saya adalah, apa yang bisa saya lakukan untuk mengubah sirkuit saya sehingga saya dapat memisahkan catu daya saya (yang merupakan input 24V, pergi ke bank cap dan menjadi modul DCDC 5V, yang memberi saya rel 5V saya ..). Karena seluruh input sistem dimatikan, diperlukan beberapa saat (hanya beberapa LED) untuk dikeluarkan, karena MOSFET saya mengatur agar voltase mereka tetap pada pin mereka karena saya sayangnya lupa bahwa pasokan 5V saya diumpankan oleh 24V dan tidak akan drop-out sampai 24V rail turun ke ~ 5.2V. Satu opsi yang saya miliki adalah controller saya mendapat Power over Ethernet yang independen dari input 24V! mungkin saya bisa terhubung
KyranF
sesuatu ke saklar daya eksternal yang menunjukkan ke kontroler bertenaga PoE saya untuk menarik gerbang MOSFET ke 0V?
KyranF
4

Tutup yang sangat besar seperti ini kelihatannya berlebihan ... Jika diatur (linier / pulsa), Anda perlu menyetelnya sampai riak dapat diterima dengan kapasitor keluaran yang jauh lebih sedikit. Jika Anda memiliki banyak noise freq tinggi - Anda perlu menambahkan beberapa tutup keramik. Juga, pastikan induktor Anda pada output dihitung dengan benar.

BarsMonster
sumber
Tidak ada peraturan dan tidak ada yang perlu diperbaiki. Rangkaian pada dasarnya adalah apa yang saya tunjukkan di sini ditambah beaker sirkuit dan LED pada output dan sekering dan saklar daya pada input. Saya sudah memiliki sekitar 8 V riak pada output ketika pasokan diturunkan, sekarang saya memiliki sekitar 0,1 V. +1 untuk menyebutkan kebisingan frekuensi tinggi. Saya benar-benar lupa mengukur frekuensi sebenarnya. Juga, di mana saya akan menambahkan induktor?
AndrejaKo
Anda cukup menambahkan konverter DCDC, yang akan menjamin riak 0.01V dengan batas keluaran 100uF dan akan jauh lebih baik daripada ini. Harganya tidak banyak.
BarsMonster
Itu rencanaku. Saya akhirnya akan memiliki satu di output dan menyelesaikan masalah. Saya khawatir bahwa sisi penyearah dan transformator yang mengerikan akan menyebabkan masalah pada regulator, jadi saya menambahkan beberapa kapasitor tambahan.
AndrejaKo