Ich versuche, meine eigene Gleichrichterschaltung zu entwerfen, um eine positive und negative Spannung auszugeben, wie in der folgenden Schaltung gezeigt. Ich habe einige Bedenken hinsichtlich der Wahl des Glättungskondensators und dessen Auswirkungen auf den Stoßstrom und den Ausgang des Spannungsreglers.
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Ich habe meine Primärseite mit demselben Spannungseingang verdrahtet und die Sekundärseite wird gleichgerichtet . Die Glättungskondensatoren C1 und C2 halten zusammen mit den Widerständen R1 und R2 die gleichgerichteten Spannungen aufrecht, die in die Spannungsregler eintreten, um die gewünschte Ausgangsspannung zu erhalten. Laut Datenblatt sind die Regler für mindestens 1 A ausgelegt, daher habe ich meine Testlasten ausgewählt, um zu sehen, ob jede Versorgung jeweils 1 A liefern kann. Das Problem, mit dem ich konfrontiert bin, ist meine Wahl der Kondensatoren für C1 und C2. Größere Kondensatoren scheinen eine stabile Spannung an den Testlasten zu garantieren, dies führt jedoch zu einem größeren anfänglichen Stoßstrom (der in meiner Simulation mit den folgenden Werten 2,11 A beträgt), und ich mache mir Sorgen, dass der Stoßstrom größer sein könnte als wofür der Trafo ausgelegt ist. Kleinere Werte führen zu kleineren Stoßströmen, jedoch wird die Spannung an den Ausgängen nicht gehalten.
EDIT: Vielleicht fehlt meinem Verständnis von Einschaltströmen etwas. Aus meinem Lehrbuch berechne ich meinen Stoßstrom mit der folgenden Formel, wobei ich davon ausgehe, dass der Kondensator keine Anfangsladung aufweist:
Wo und f = 60Hz
Unter der Spitze des sekundären zu sein Volt ergibt der resultierende Strom einen Wert von 2,13 A. Da der Trafo parallel auf 2,4 A ausgelegt ist, erscheint dies in Ordnung, um ihn nicht durchzubrennen. Ist mein Verständnis richtig?
Unter Verwendung von Q = C * V differenzieren Sie nach T (Zeit) und Sie erhalten
qQ/dT = C * dV/dT + V * dC/dT [ verwendet d(U*V) = U * dV/dT + V * dU/dT ]
Wir nehmen dC/dT = 0 an (dass C konstant ist) und setzen dQ/dT = I Strom. Finden
Ich = C * dV/dT
Jetzt haben Sie Vollwellengleichrichter, die die doppelte Netzfrequenz als Welligkeit erzeugen.
Diese Welligkeit sei 120 Hz. Lassen Sie den Laststrom (aus der Kappe) 1 Ampere betragen, gehen Sie davon aus, dass Ihr Regler die 120-Hz-Welligkeit erheblich dämpfen wird.
Die Mathematik ist I = C * dV/dT, die wir neu anordnen, um C = I * dT/dV zu sein, und wir ersetzen
C = 1 Ampere * (1/120 Sekunde) / 1 Volt = 1/120 Farad = 8.333 Mikrofarad = ad
Der Spitzenstrom des Gleichrichters ist jedoch auch eines Ihrer Anliegen.
Wenn Sie eine große Welligkeit haben (den gesamten halben Zyklus), beträgt die Wiederaufladezeit 1/4 Zyklus. Und Ihr Gleichrichterstrom beträgt etwa das Doppelte des Laststroms (außerhalb des Reglers).
Wenn Sie eine kleine Welligkeit haben, wird die Wiederaufladezeit verkürzt. Leider ist die Spitze der Sinuswelle keine Dreieckswelle, oder wir könnten die Wiederaufladezeit basierend auf dem Bruchteil von Welligkeit/Spitze vorhersagen, wobei 1 V Welligkeit/20 V Transformatorausgang == 5 % und Sie etwas Vertrauen haben, dass die Spitze 1 war /0,05 = 20-mal der Durchschnitt.
Wenn Sie eine sehr kurze Einschaltzeit des Gleichrichters haben (weniger als 1 Millisekunde), wird der Regler die Welligkeit aufgrund der sehr schnellen Flanke der Wiederaufladezeit weniger erfolgreich reduzieren. Und Ihr sehr schneller Stromstoß durch die Dioden verursacht überall magnetische Interferenzen.
Daher sind möglicherweise kleine Induktoren in Reihe mit den Dioden nützlich.
Oder versuchen Sie es mit 1-Ohm-Widerständen. Denken Sie daran, dass die Spitzenströme GROSS sind, selbst wenn die Einschaltdauer niedrig ist (5 %).
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