Entscheidender Kondensatorwert für die Verwendung in meiner Schaltung

Ich habe eine Stromquelle, die 1A bei 5V liefert. Ich verwende einen Schaltregler, der 1,3 A bei 3,3 V liefert. Die Last erfordert einen Burst von 2 A, ohne dass die Spannung an ihr alle 5 Minuten für 477 us auf unter 3,2 V reduziert wird. Der normale Arbeitspunkt beträgt 500 mA bei 3,3 V. Ich möchte einen Kondensator verwenden, um diesen zusätzlichen Strom für die erforderliche Dauer bereitzustellen, ohne die Spannung zu verringern. Wie wählt man den richtigen Kondensatorwert mit niedrigem ESR?

Was sind die Leitungs- und Lastregelung am 3,3-V-Regler?

Antworten (3)

Sie beginnen mit

Q = C v
und differenziere beide Seiten,
d Q d t = C d v d t
, die dargestellt werden kann durch
ich = C d v d t
, Neuanordnen von Variablen, die Sie erhalten
ich Δ v Δ t = C

Verwenden Sie Ihre Werte von oben,

2 [ EIN ] ( 3.3 − 3.2 ) [ v ] 477 [ u s ] = 9.54 [ m F ]

Danke für die Antwort. Können Sie bitte auch die Widerstandsberechnungen angeben (es würde einen kleinen Widerstand in Reihe geben). Ich möchte, dass der Kondensator nur zusätzlichen Strom liefert. Der Regler liefert weiterhin den normalen Betriebsstrom.
Da hast du deinen Dezimalpunkt aus den Augen verloren. Die Zeit beträgt 477 us (nicht 0,477 us), wodurch die Antwort 9,54 mF (nicht uF) ergibt.
@Ankit Der ESR ist hauptsächlich für Heizberechnungen wichtig, aber Sie pulsieren alle 5 Minuten, sodass das in Ordnung sein sollte. Wenn der ESR groß ist, frisst er Ihren 100-mV-Droop (30 mOhm * 2 A = 60). Wählen Sie also Kappen mit ESR im einstelligen mOhm-Bereich und skalieren Sie dann den Kondensator etwas nach oben. Da es Toleranzprobleme bei den Kappen gibt, würde ich sagen, dass die Größe doppelt so hoch ist wie der Wert oben oder besser.

Die großen Kondensatorwerte sind ein Hinweis darauf, dass dies möglicherweise nicht der beste Weg ist, um das Problem zu lösen.

Wenn Sie den 3,3-V-Regler so bewerten können, dass er 2 A für kurze Impulse liefert, können Sie die Speicherkondensatoren dem Regler vorschalten, wo die Spannungsstabilität weniger wichtig ist.

Ein anderer Ansatz besteht also darin, ähnliche Berechnungen für einen Speicherkondensator auf der 5-V-Schiene zu verwenden, wodurch die Spannung während des Stromimpulses möglicherweise um 0,5 V absacken kann. Dies ermöglicht einen kleineren Kondensator. Die 5-V-Versorgung begrenzt den Strom kurzzeitig bis zum Ende des Impulses und lädt dann den Kondensator wieder auf 5 V auf.

Achten Sie jedoch darauf, dass dies keine Probleme für andere empfindliche Schaltkreise an der 5-V-Versorgung verursacht.

Und stellen Sie sicher, dass die Last- und Netzregelung am 3,3-V-Regler die Spannung hoch genug hält, während der Laststrom ansteigt und die Netzspannung abnimmt.
Vielen Dank. Ich werde nur mit diesem Ansatz gehen. Die Kondensatorwerte liegen nahe bei 500 uF.

Wenn der Regler zu langsam ist, um im 477-usec-Intervall einen signifikanten Strom zu liefern (scheint unwahrscheinlich zu sein) und Sie den gesamten zusätzlichen Strom von 2 A mit weniger als 100 mV Spannungsabfall liefern mussten, können Sie leicht berechnen, dass die Obergrenze bei etwa 12.000 uF liegen muss, was 20 mV zulässt Kappenimpedanz (10 m Ohm bei 2 A).

Zwei 8200-uF-Kappen wie EEU-FC1A822L parallel würden Ihnen 16.400 uF bei einer Impedanz von 8 m Ohm geben.

Der Regler kann den erforderlichen Strom nur liefern, wenn ich die Eingangsquelle verwende, die mehr Strom als etwa 1,5 A bei 5 V liefert, meine Quelle jedoch 1 A bei 5 V liefert. Können Sie bitte die Berechnungen angeben.
Was bedeutet die 1,3A dann? Ich gehe davon aus, dass es keine 2,5A am Ausgang liefern kann.
Es kann liefern. Die Ausgangsleistung kann nicht größer sein als die Eingangsleistung. Da die Eingangsleistung (5 V * 1 A) beträgt, muss die Ausgangsleistung geringer sein. Bei rund 86 % Wirkungsgrad beträgt der Ausgangsstrom 1,3 A bei 3,3 V
Dies bedeutet, dass Sie vor dem Regler einen Kondensator benötigen , um ihn für eine halbe Millisekunde mit genügend Strom zu versorgen (ich bin mir ziemlich sicher, dass der 3,3-V-Regler so lange mit 2 A umgehen kann).
@IgnacioVazquez-Abrams Es ist mir überhaupt nicht klar - es ist ein 3,3-V-Schaltregler und warum die 3,1-V-Nummer. Wenn es sich um einen Eingangsfilter handelt, benötigen Sie weitere Informationen zum Ausfall des Schaltreglers usw.
Der Spannungsabfall über der Last darf auch während eines 2-A-Bursts nicht weniger als 3,1 V betragen, da sonst die Last abgeschaltet wird.
@bitsmack Es wäre ein ziemlich beschissener Schaltregler, wenn er nicht richtig in eine schwere kapazitive Last einschalten würde (normalerweise mit einem konstanten Strom, wenn sich die Last auflädt). Aber da das OP den Teil oder das Verhalten nicht preisgibt, wenn es sich um einen Roll-yer-own handelt, ist alles Vermutung.
@Ankit: Es sieht so aus, als würden Sie Probleme mit dem Einschaltstrom haben. Die große 10-12 mF-Kappe sieht aus wie ein Kurzschluss, wenn sie entladen ist. Wenn Sie das System einschalten, gelangen für kurze Zeit deutlich mehr als 1,3 A in den Kondensator. Wie geht Ihr Regler mit einem Überstromzustand um? Hmm ... Vielleicht kann es, wenn es den Einschaltstrom verarbeiten kann, auch den Ausgangsimpuls verarbeiten?
@SpehroPefhany Ich habe meinen Kommentar gelöscht, um ihn zu bearbeiten, und ihn dann erneut gepostet. Ich habe deinen Kommentar nicht zuerst gesehen, sorry :) Aber du hast Recht, es sollte damit umgehen.
Entscheidender Kondensatorwert für die Verwendung in meiner Schaltung
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