¿Cómo descargar condensadores de suavizado?

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Tengo una simple fuente de alimentación de 12V 10 A con solo un transformador y un rectificador. Después de investigar y simular, agregué 3 capacitores de 10 mF en paralelo para suavizar la salida.

Mi problema es que después de apagar el suministro, los condensadores permanecen cargados durante bastante tiempo. Puedo obtener pequeñas chispas después de acortar la salida incluso 5 minutos después de apagar el suministro. En este momento solo tengo un solo LED conectado a los condensadores y tarda más de 10 minutos en apagarse por completo después de apagar el suministro y los condensadores aún no están completamente descargados cuando se apaga.

La forma más obvia de resolver el problema sería colocar una resistencia y un interruptor en la salida y conectar la resistencia a los condensadores después de apagar el suministro a mano, pero espero obtener algo un poco más inteligente y más seguro .

Otro punto es que quiero usar la carcasa original de la fuente, que tiene muy poco volumen libre ahora que agregué los condensadores, por lo que colocar una resistencia cerámica de 11 W podría ser un problema porque habría muy poco espacio libre alrededor. Enfriamiento seguro.

power-supply capacitor AndrejaKo
fuente
¿3 mF o 3 µF?
Endolith
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@endolith 30 mF o 30000 µF.
AndrejaKo

Respuestas:

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Las resistencias de purga apropiadas son la solución habitual. Por lo general, no se cambian, aunque pueden serlo.

El valor depende del tiempo que necesite para descargar los condensadores. La formula es

Vt=V0e−t/RC

donde es el voltaje en el tiempo t y es el voltaje inicial en el tiempo 0. Es una función exponencial, por lo que asumiría 1/10 del voltaje inicial. V 0VtV0

¡No es una función de potencia, como alguien la editó!

Debería descubrir que la potencia tomada por las resistencias de purga es insignificante en comparación con la capacidad de 120 W del suministro.

Leon Heller
fuente
¿Cómo determinaría el valor correcto?
AndrejaKo
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Utilicé una resistencia de 1 y todavía no está en llamas, así que supongo que esto funciona. kΩ
AndrejaKo
30mF y 1k ohm a 12 V significaría que tarda ~ 69 segundos en descargar a 1.2 voltios. Y, por supuesto, la corriente de fuga es de ~ 12 mA. La idea MOSFET de stevenvh también me golpeó y me parece razonable, aunque estoy seguro de que (a diferencia de mí) en realidad la ha visto usar IRL :-)
exscape
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Lo que desea es un interruptor que esté abierto cuando el circuito esté encendido y cerrado cuando esté apagado. Cuando está cerrado, debe descargar el condensador sobre una resistencia. No quieres cortocircuitar el condensador; A ellos no les gusta eso. Dos enfoques en los que puedo pensar (desde lo alto de mi cabeza):

  1. Use un MOSFET de agotamiento como el interruptor. Los MOSFET de agotamiento se conducen cuando no hay voltaje aplicado a la puerta. Aplique un voltaje para apagarlo. ¡Este voltaje no puede derivarse del condensador que desea descargar! De lo contrario, el MOSFET nunca se apagaría. (Piensa en esto, si no lo entiendes, dímelo y trataré de explicarte).

  2. Use un transductor NPN ordinario que maneje desde el voltaje del capacitor. Mientras haya un voltaje presente, se descargará. Tire de la base del transistor a tierra si el circuito está encendido. Nuevamente, el voltaje para hacer esto es de una fuente de alimentación separada.

stevenvh
fuente
hola Steven, tengo una matriz de LED de luz estroboscópica de 3KW que tiene una capacidad de 81mF para que pueda soportar una descarga de 120Amp durante 5ms sin dejar caer más de 4-5V en el riel. Todo esto funciona bien, pero cuando apago el interruptor de alimentación del sistema al igual que el OP de esta pregunta, los bancos de condensadores permanecen cargados. De hecho, ya probé en mi diseño el uso de 4 MOSFETS de canal N del modo de agotamiento BSS159N de Infineon, que se muestran rápidamente aquí dropbox.com/s/1jv57olhhryco12/example.JPG . Sin embargo, mi circuito no funciona, ya que mi 5V pull up (para apagarlos en el encendido) funciona con el riel de 24v ..
KyranF
Entonces, mi pregunta es, ¿qué podría hacer para convertir mi circuito para poder separar de alguna manera mi fuente de alimentación (que es una entrada de 24 V, va a los bancos de límite y en un módulo DCDC de 5 V, que me da mi riel de 5 V ...). Como toda la entrada del sistema está apagada, toma bastante tiempo (solo unos pocos LED) descargarse, ya que mis MOSFET logran mantener su voltaje en sus pines porque desafortunadamente olvidé que mi suministro de 5 V es alimentado por los 24 V y no lo hará. caída hasta que el riel de 24V caiga a ~ 5.2V. ¡Una opción que tengo es que mi controlador recibe alimentación a través de Ethernet, que es independiente de la entrada de 24V! quizás podría conectarme
KyranF
¿Hay algo en el interruptor de alimentación externo que le indique a mi controlador alimentado por PoE tirar de las puertas MOSFET a 0V?
KyranF
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Tales tapas enormes parecen ser una exageración ... Si está regulado (lineal / pulso), necesitará ajustarlo hasta que la ondulación sea aceptable con mucho menos condensador de salida. Si tiene mucho ruido de alta frecuencia, necesitará agregar varias tapas de cerámica. Además, asegúrese de que su inductor en la salida se calcule correctamente.

BarsMonster
fuente
No hay regulación y no hay nada que sintonizar por dentro. El circuito es básicamente lo que mostré aquí más un vaso de precipitados de circuito y LED en la salida y fusible y un interruptor de encendido en la entrada. He tenido alrededor de 8 V de ondulación en la salida cuando se descarga el suministro, ahora tengo alrededor de 0.1 V. +1 por mencionar el ruido de alta frecuencia. Olvidé totalmente medir las frecuencias reales. Además, ¿dónde agregaría el inductor?
AndrejaKo
Simplemente agrega el convertidor DCDC, que garantizará una ondulación de 0.01V con un límite de salida de 100uF y será mucho mejor que esto. No cuestan mucho.
BarsMonster
Ese es mi plan Eventualmente tendré uno en la salida y resolveré los problemas. Me preocupaba que el horrible rectificador y el lado del transformador causaran problemas al regulador, así que agregué algunos condensadores adicionales.
AndrejaKo