Wie helfen Kondensatoren beim Glätten der Potentialdifferenz von einem Vollweg-Brückengleichrichter?

Lassen Sie mich einige Fakten feststellen, die ich selbst verstanden habe: Die Polarität des Widerstands ändert sich nicht, da der Strom von der durchfließenden Wechselstromquelle die Richtung nicht ändert. Der DC-Potentialdifferenzwert schwankt von Null bis zum Maximum. Um diese Schwankung zu reduzieren, wird ein Glättungskondensator verwendet.

Was ich nicht verstehe ist:

  1. Ist die Gleichung T = R C Gilt sowohl für das Laden als auch für das Entladen von Kondensatoren?
  2. Ist die Zeitkonstante in beiden Fällen gleich?
  3. Wenn ja, warum lädt sich der Kondensator rechtzeitig vollständig auf? T da die Potentialdifferenz zunächst maximal ansteigt, sich aber langsam entlädt, wenn die Potentialdifferenz abfällt? Seine Zeitkonstante für das Laden und Entladen ist anscheinend unterschiedlich! Beim Entladen ist es größer und beim Laden weniger. Warum ist das?
  4. Wenn sich der Kondensator auflädt, wird dies zunächst nicht dazu führen, dass ein Teil des Stroms zu sich selbst umgeleitet wird und weniger Strom durch den Widerstand fließt, da sie parallel angeordnet sind?
Was ist "PD"?
pd = Potentialdifferenz.
Die t = RCFormel legt eine Zeitkonstante fest. Wenn sich die Spannung am RC-Netzwerk plötzlich ändert (einer "Sprungfunktion" unterliegt), sagt uns die Zeitkonstante, wie viel Zeit benötigt wird, um 63% des Weges zwischen der alten Spannung und der neuen Spannung zu erreichen. Dies gilt auch für andere Arten physikalischer Systeme.
Wenn der Widerstand als Last des Kondensators verstanden wird, betrachten wir ihn nicht als parallel. Er liegt tatsächlich in Reihe mit dem Kondensator: Wir betrachten den Kondensator und den Lastwiderstand als einen Stromkreis. Es passiert einfach, dass der Gleichrichter so an diese Schaltung angeschlossen ist, dass er parallel zu R und C liegt.
Die Zeitkonstanten für Laden und Entladen sind nicht gleich, da sich der Kondensator über den Gleichrichter auflädt, aber über die Last entlädt. Die ventilartige Wirkung der Gleichrichterdioden gewährleistet den Stromfluss in eine Richtung.

Antworten (3)

Die Ladezeit des Kondensators wird kaum vom Lastwiderstand beeinflusst (außer in Extremfällen). Die Ladung des Kondensators wird durch den Widerstand der vorwärtsleitenden Dioden im Brückengleichrichter bestimmt - dieser Widerstand liegt wahrscheinlich bei etwa 1 Ohm oder weniger.

Die Entladezeit des Kondensators wird nur durch den Lastwiderstand bestimmt, der wahrscheinlich viele Ohm beträgt, daher sind Lade- und Entladezeiten unterschiedlich.

Eine genauere Antwort würde die Streuinduktivität des Transformators, der die Brücke speist, und den Kabelwiderstand, der den Transformator speist, berücksichtigen, aber im Allgemeinen sorgt der äquivalente Durchlasswiderstand der Dioden in der Brücke dafür, dass sich die Kappe schnell auflädt (im Vergleich zur Entladung aufgrund der Last). Widerstand.

Hier ist ein Bild, das eine angelegte Wechselspannung und eine einzelne Diode zeigt, die einen Kondensator auflädt: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Nach einigen Wechselstromzyklen beginnt der Kondensator, die volle Ladung zu erhalten. Denken Sie daran, dass das Bild ein Halbwellengleichrichter ist, sodass die negativen Auslenkungen des Wechselstroms nicht dazu beitragen. Bei einem erheblichen Lastwiderstand kommt es zwischen den Leitungsperioden der Diode zu einem Abfall/Abfall der Kondensatorspannung, aber unter normalen Umständen weist die Spannung einen asymptotischen Trend auf, der mit der Spitzenwechselspannung minus dem 1-fachen Spannungsabfall der Diode von etwa 0,7 Volt asymptotisch ist .

Hier ist ein Bild, das den Abfall der Kondensatorspannung zwischen Diodenleitungsperioden zeigt. Dies ist ein Vollwellenbild und setzt voraus, dass die Diode perfekt ist: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das klärt wirklich alles, aber könnten Sie mir bitte auch bei der letzten Frage zum Strom helfen, der durch den Widerstand fließt
Wenn die Spannungsversorgung nahezu perfekt ist und die Dioden beim Leiten eine sehr niedrige Impedanz aufweisen, wäre der Strom, der sowohl zum Laden des Kondensators als auch zum Betreiben des Lastwiderstands zugeführt wird, hoch genug, so dass beide angemessen gewartet werden. Wenn die Impedanzen ansteigen (Diode und Versorgung), kommt ein Punkt, an dem die Spitzenspannung, auf die die Kappe aufgeladen werden kann, durch den Laststrom begrenzt ist und daher die Ausgangsspannung nicht das maximale Potenzial erreicht.
wollte nur klarstellen, dass, wenn der Kondensator nicht in die Schaltung aufgenommen wurde, mehr Strom durch den Widerstand fließt als wenn der Kondensator vorhanden ist
Mit dem Kondensator im Schaltkreis wird der Lastwiderstand auf einer viel höheren Durchschnittsspannung gehalten als unter Umständen, wenn die Kappe nicht vorhanden ist.

Ja, t = RC gilt, aber die Diode(n) im Gleichrichter sind nichtlineare Elemente. Ihr effektiver Widerstand ändert sich mit der Polarität der an ihnen anliegenden Spannung.

In beiden Fällen ist der Widerstandswert, den Sie in der Gleichung verwenden, die Parallelschaltung des Lastwiderstands und der Dioden. Beim Laden sind die Dioden jedoch leitend – haben einen niedrigen Widerstand – und daher hat die RC-Zeitkonstante einen niedrigen Wert, der vollständig von den Dioden dominiert wird. Beim Entladen sind die Dioden nicht leitend (hochohmig) und die RC-Zeitkonstante wird vom Lastwiderstand dominiert.

Die Zeitkonstante ist eine Eigenschaft der Schaltung. Die Zeitkonstante ist (nicht) die Zeit, die zum Laden des Kondensators benötigt wird (noch) die Zeit, die zum Entladen des Kondensators benötigt wird.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

In der obigen Abbildung gibt es drei Zeitintervalle, auf die Sie achten sollten, jedes ist anders als das andere. Das durch die grüne Linie dargestellte Zeitintervall ist die (Ladezeit). Das durch die rote Linie dargestellte Zeitintervall ist die (Entladezeit). Das durch die violette Linie dargestellte Zeitintervall ist die (Zeitkonstante). Beim Ladevorgang stellt sie die Zeit dar, die benötigt wird, um den Kondensator von Null auf 63 % seiner Kapazität aufzuladen. Beim Entladevorgang stellt sie die Zeit dar, die benötigt wird, um den Kondensator vollständig auf 37 % seiner Kapazität zu entladen. Die Zeitkonstante ist bei beiden Prozessen gleich.

Wie helfen Kondensatoren beim Glätten der Potentialdifferenz von einem Vollweg-Brückengleichrichter?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v