Valore condensatori di filtro tra ripple e corrente di picco.

[sbronf]

ciao, scusate l'entrata a gamba tesa. Sto costruendo un alimentatore lineare con un mic29752 e se qualcuno può aiutarmi a chiarire qualche dubbio...

Volevo conoscere la relazione tra la capacità dei condensatori di filtro dopo un ponte raddrizzatore e la quantità di corrente massima che i diodi raddrizzatori possono accettare. mi spiego: so che dopo il ponte, se la capacità dei condensatori è troppo piccola c'è un'ondulazione troppo alta, se invece è troppo grande si può avere un picco di corrente all'accensione troppo alto che potrebbe danneggiare il ponte. quindi data una certa tensione, quale capacità usare ... quant'è  un ripple accettabile (1v?)? (comunque utilizzando un regolatore a valle).

grazie  e scusate la mia poca esperienza 

Modificato: 9 novembre 2020 da sbronf

[Livio Orsini]

1 ora fa, sbronf ha scritto:

quant'è  un ripple accettabile

 

partiamo da qui.

L'ampiezza massima di ripple la puoi determinare solo tu, in base alle caratteristiche del circuito.

 

Un tempo si usava mettere un induttore come ingresso al filtro spianatore, così da limitare la corrente di carica del condensatore.

Se entri direttamente nella capacità, non importa si di valore grande o meno grande, la corrente iniziale è limitata solo dalla resistenza dei diodi del ponte, perchè i condensatori scarichi sono comunque dei cortocircuiti.

 

in genere non capita alcun danno al ponte raddrizzatore perchè i diodi hanno la possibilità di sopportare correnti istantanee anche 20 e più volte il valore della corrente nominale, inoltre il trasformatore di alimentazione tende a "cedere" qunado la richiesta di corrente è tanta.

 

Tieni conto che dopo una costante di tempo R*C, dove R è il valore della resistenza diretta dei diodi, la corrente di carica è già ridotta al 27% del valore massimo.

 

Se ricerchi nello spazio di download dovresti trovare un mio vecchio programma in VB che mostra carica e scarica del condensatore in funzione della corrente richiesta. Basta lanciare il file *.exe e ti vengono richiesti i dati di corrente, tensione e capacità, poi ti apapre il valore di ripple residuo ed anche il grafico con la forma d'onda.

[sbronf]

Grazie mille, Livio,  più tardi cerco questo programma.

Per quanto riguarda il ripple accettabile,  puoi sbilanciarti dicendo che deve essere nell'ordine dei mV o andrebbe bene anche 1-5V (tensione di input 20V e regolatore a valle mic29752) grazie:)

[Livio Orsini]

Su 20Vcc in uscita dal ponte il 10% di ripple a pieno carico sono 2V pp, direi che è il massimo accettabile a pieno carico prima del regolatore. Ma è un valore molto "spannometrico" senza conoscere cosa si andrà ad alimentare.

[sbronf]

Grazie mille, Livio,  più tardi cerco questo programma.

Per quanto riguarda il ripple accettabile,  puoi sbilanciarti dicendo che deve essere nell'ordine dei mV o andrebbe bene anche 1-5V (tensione di input 20V e regolatore a valle mic29752) grazie:)

 

Grazie mille. 

Devo alimentare una pico psu di un minipc ad uso hif

i.

Ho calcolato che usando 33.000uF (valore un pò esagerato forse), dovrei avere un ripple di circa 0.66V a 2.2A di carico. 

Se ho fatto correttamente i calcoli la corrente di picco che passerebbe nei diodi sarebbe di 28A circa.

[Livio Orsini]

2.2A con 20V so circa 9.1 ohm equivalenti, quindi la tua costante di tempo è pari a 0.303 ms, considerando che il periodo dopo il ponte è di 10ms, mi sembra un po elevato il valroe di ondulazione calcolato, considerando che la costante di tempo di scarica è pari ad oltre 30 volte il periodo.

 

poi comunque hai in cascata un regolatore che da un'ulteriore spianatura. Io limiterei a 10mF la capacità

[maxmix69]

Molto spannometricamente io uso una regola pratica che non mi ricordo da dove viene, comunque faccio circa 800...1000 uF per ogni ampere. Nel tuo caso 4700uF sono secondo me sufficienti e abbondanti.

Modificato: 15 novembre 2020 da maxmix69

[Livio Orsini]

Con 10mF hai un ripple di circa 0.4V, con 4..7mF hai 0.82V di ripple.

Vedi un po tu-

[maxmix69]

Livio e che devo vedere? Se ne mette 33000uF come aveva scritto il ripple è ancora minore, mi pare la scoperta dell'acqua calda.

Come tu stesso hai spiegato la quantità massima di ripple ammesso dipende dal circuito. Non sapendo a che tensione deve stabilizzare e la minima tensione alternata disponibile nel caso peggiore non possiamo calcolare nulla. Serve sapere pure la tensione minima ammessa dal regolatore, ma quella la ricaviamo dal foglio dati del costruttore.

[maxmix69]

Per esperienza di tanti anni e guardando le apparecchiature commerciali la regola degli 800...1000uF per ogni ampère assorbito va bene praticamente sempre. Poi se è una applicazione particolare oppure un progetto da realizzare a livello industriale bisogna fare ovviamente tutti i calcoli.

[Livio Orsini]

27 minuti fa, maxmix69 ha scritto:

Non sapendo a che tensione deve stabilizzare e la minima tensione alternata disponibile nel caso peggiore non possiamo calcolare nulla.

 

No si può calcolare tutto. Basta volerlo fare.

Poi è anche semplice da dimensionare anche solo in modo relativo. Se paragoni il ripple con una capacità con quello di una capacità pari allo 0.48 della prima hai all'incirca il medesimo rapporto inverso di ripple.

Calcoli il valore di ripple riferito ad una tensione e ne calcoli la percentuale rispetto al valore di cresta. Variando il valore di cresta variarà il valore del ripple in valore assoluto, ma sarà invaraito in valore percentuale.

 

30 minuti fa, maxmix69 ha scritto:

le apparecchiature commerciali la regola degli 800...1000uF

 

Va bene sempre ... quando va bene.

Tu sarai, forse, abituato a dimensionare per sentito dire o a spanne io, invece sono abituato a dimensionare effettuanddo dei calcoli.

 

Ognuno lavora secondo la propria cultura. Io sono stato educato, professionalmente parlando, a progettare secondo regole ben precise, ed anche ora che lavoro per diletto, mantengo la medesima metodologia.

Ad esempio, quando progetto un circuito, prima accenderlo effettuo un calcolo per stimare l'assorbimento massimo teorico. Sembra una perdita di tempo, un lavoro inutile, ma così appena hai acceso l'alimentatore sai se c'è qualche anomalia macroscopica.

 

 

35 minuti fa, maxmix69 ha scritto:

Livio e che devo vedere?

 

La differenza tra i 2 valori.

può essere insignificante, ma può anche essere il limite tra una buona prestazione o una prestazione insufficiente. Sarà poi l'autore della discussione, che si è eclissato, ad avere gli elemti per stabilire cosa è necesario.

 

 

[maxmix69]

10 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

Sarà poi l'autore della discussione, che si è eclissato, ad avere gli elemti per stabilire cosa è necesario

Perfettamente d'accordo.