Calcolo del condensatore di filtro per attenuare l'ondulazione

Nell'articolo precedente abbiamo appreso del fattore di ripple nei circuiti di alimentazione, qui continuiamo e valutiamo la formula per il calcolo della corrente di ripple e di conseguenza il valore del condensatore di filtro per eliminare il contenuto di ondulazione nell'uscita CC.

Il post precedente ha spiegato come un contenuto CC dopo la rettifica può trasportare la massima quantità possibile di tensione di ondulazione e come può essere ridotto in modo significativo utilizzando un condensatore di livellamento.

Sebbene il contenuto di ondulazione finale, che è la differenza tra il valore di picco e il valore minimo della CC livellata, non sembra mai essere completamente eliminato e si basa direttamente sulla corrente di carico.

In altre parole, se il carico è relativamente maggiore, il il condensatore inizia a perdere la sua capacità di compensare o correggere il fattore di ondulazione.

Formula standard per il calcolo del condensatore di filtro

Nella sezione seguente proveremo a valutare la formula per il calcolo del condensatore di filtro nei circuiti di alimentazione per garantire il minimo ripple in uscita (a seconda delle specifiche della corrente di carico collegato).

C = I / (2 x f x Vpp)

dove I = corrente di carico

f = frequenza di ingresso di AC

Vpp = l'ondulazione minima (la tensione da picco a picco dopo il livellamento) che può essere consentita o OK per l'utente, perché praticamente non è mai possibile impostare questo zero, poiché ciò richiederebbe un valore mostruoso del condensatore non utilizzabile, non praticabile, probabilmente no fattibile per chiunque da implementare.

Proviamo a capire la relazione tra corrente di carico, ripple e il valore ottimale del condensatore dalla seguente valutazione.

Relazione tra corrente di carico, ondulazione e valore del condensatore

Nella formula citata possiamo vedere che l'ondulazione e la capacità sono inversamente proporzionali, il che significa che se l'ondulazione deve essere minima, il valore del condensatore deve aumentare e viceversa.

Supponiamo di accettare un valore Vpp che, ad esempio 1V, deve essere presente nel contenuto CC finale dopo il livellamento, quindi il valore del condensatore può essere calcolato come mostrato di seguito:

Esempio:

C = I / 2 x f x Vpp (assumendo f = 100Hz e il requisito di corrente di carico come 2amp))

Vpp dovrebbe essere idealmente sempre uno perché aspettarsi valori inferiori può richiedere valori di condensatori enormi non praticabili, quindi '1' Vpp può essere considerato un valore ragionevole.

Risolvendo la formula di cui sopra otteniamo:

C = I / (2 x f x Vpp)

= 2 / (2 x 100 x 1) = 2/200

= 0,01 Farad o 10.000uF (1Farad = 1000000 uF)

Pertanto, la formula precedente mostra chiaramente come calcolare il condensatore di filtro richiesto rispetto alla corrente di carico e alla corrente di ondulazione minima consentita nel componente CC.

Facendo riferimento all'esempio sopra risolto, si può provare a variare la corrente di carico e / o la corrente di ripple ammissibile e valutare facilmente il valore del condensatore di filtro di conseguenza per garantire un livellamento ottimale o voluto della CC raddrizzata in un dato circuito di alimentazione.