Jak vypočítat kapacitu zhášecího kondenzátoru jednoduchého napájecího zdroje. Recenze zboží z Číny.

Napájecí zdroj s zhášecím kondenzátorem je nejjednodušší možností pro napájení zařízení s nízkým příkonem.

Navzdory své jednoduchosti má také dvě nevýhody:
1. Je galvanicky propojen se sítí! Proto se takové napájecí zdroje používají tam, kde není možnost dotyku kontaktů.
2. Takový zdroj napájení nemá příliš velký výstupní proud. Se zvyšujícím se výstupním proudem je nutné zvýšit kapacitu zhášecího kondenzátoru a jeho rozměry se stávají významnými.

Pozor, buďte velmi opatrní, abyste se nedotýkali kontaktů tohoto napájecího zdroje, když je zapnutý.

Nejjednodušší schéma tohoto napájecího zdroje vypadá takto:

Jak je vidět z diagramu, je v sérii se sítí zapojen kondenzátor. Je to předřadník, na kterém je část napětí zhasnuta.
Kondenzátor nepropouští stejnosměrný proud, ale protože síť je střídavá a kondenzátor se bude nakonec neustále dobíjet, ukazuje se, že v tomto případě je na výstupu proud. Navíc síla proudu přímo závisí na kapacitě kondenzátoru.

Ve skutečnosti je pro výpočet kapacity kondenzátoru nutné znát alespoň výstupní proud našeho budoucího zdroje a také je nutné vzít v úvahu spotřebu stabilizátoru, obvykle několik mA.

Existují tedy dva vzorce, složitý a jednoduchý.
Komplexní – vhodné pro výpočty s libovolným výstupním napětím.
Jednoduché – vhodné pro situace, kdy výstupní napětí nepřesahuje 10 % vstupního.
I je výstupní proud našeho zdroje napájení
Uвх — síťové napětí, například 220 voltů
Uout — napětí na výstupu zdroje (nebo na stabilizátoru, pokud je k dispozici), například 12 voltů.
C je skutečná požadovaná kapacita.

Například chci vyrobit napájecí zdroj s výstupním proudem až 150 mA. Příklad obvodu je uveden výše, možností použití je rádiové dálkové ovládání s 5voltovým napájením + 12voltovým relé.
Nahradíme našich 0.15 ampérů a získáme kapacitu 2.18 μF, můžeme vzít nejbližší standardní hodnotu – 2,2 μF nebo „podle dovozu“ – 225.

Všechno se zdá být v pořádku, schéma je jednoduché, ale existuje několik nevýhod, které je třeba odstranit:
1. Přepětí proudu při zapnutí může spálit diodový můstek.
2. Pokud kondenzátor selže, může dojít ke zkratu.
3. Pokud to ponecháme tak, jak je, je docela možné, že se vstupní kondenzátor vybije, protože na něm může být napětí i po odpojení napájení od sítě po dlouhou dobu.
4. Po odstranění zátěže se napětí na kondenzátoru před stabilizátorem zvýší na poměrně vysokou hodnotu.

Řešení:
1. Rezistor R1 zapojený sériově s kondenzátorem
2. Pojistka 0.5 A.
3. Rezistor R2 zapojený paralelně s kondenzátorem.
4. 12voltový supresor paralelně s kondenzátorem za diodovým můstkem. Nedoporučuji zde používat zenerovy diody, supresory jsou navrženy pro vyšší ztrátový výkon a obvod bude fungovat spolehlivěji.

V diagramu jsem zvýraznil nové komponenty červeně a malý přírůstek v podobě LED diody modře.

Ale zhášecí kondenzátory se často používají v levných LED lampách. To je špatné, protože takové lampy jsou méně spolehlivé a často mají vysoké světelné pulzace.
Níže je uvedena zjednodušená verze schématu zapojení takové lampy.

Zkusme vypočítat kapacitu pro takovou aplikaci, ale protože výstupní napětí bude zjevně větší než 1/10 vstupního, použijeme první vzorec.
Jako výstupní napětí jsem dal 48 voltů, 16 LED diod po 3 voltech. To vše je samozřejmě podmíněné, ale blízké realitě.
Proud je 20 mA, což je typický maximální proud pro většinu indikačních LED diod.

Zjistil jsem, že potřebuji kondenzátor s kapacitou 0.298 μF. Nejbližší z běžných jmenovitých hodnot je 0.27 nebo 0.33 μF. První je mnohem méně běžný a druhý již poskytne nadměrný proud, takže můžete kondenzátor vyrobit ze dvou paralelních, například 0.15 μF. Při paralelním zapojení se kapacita sčítá.

Kapacitu jsme vyřešili, zbývá ještě pár věcí:
1. Napětí kondenzátoru
2. Typ kondenzátoru.

S napětím je vše jednoduché, můžete použít kondenzátor 400 voltů, ale 630 voltů je spolehlivější, i když má větší rozměry.

S typem je to trochu složitější. Pro takovou aplikaci je lepší použít kondenzátory, které jsou k takovému použití původně určeny, například K73-17, CL21, X2
Fotografie ukazuje kondenzátor CL21

A tohle je spolehlivější varianta, nedívejte se na to, že tam je napsáno 280 voltů, má to tuhle hodnotu střídavého efektivního napětí a bude to fungovat spolehlivěji než K73-17 nebo CL21.

Takové kondenzátory mohou vypadat takto

Nyní se můžeme znovu blíže podívat na to, co je potřeba k sestavení takového „jednoduchého“ napájecího zdroje, a rozhodnout se, zda je potřeba.
V některých situacích ano, pomůže to, ale má to spoustu nevýhod, takže je podle mého názoru lepší použít jen malý pulzní zdroj, který už má stabilizované výstupní napětí, galvanické oddělení a vyšší výstupní proud.
Jako příklad takových napájecích zdrojů mohu uvést odkaz na podrobnou recenzi čtyř možností s testy, schématy a kontrolami.

Ale můžete to udělat ještě lépe. Monolitické napájecí zdroje se staly rozšířenými. V podstatě jde o krychli, která obsahuje miniaturní napájecí zdroj.
Například HLK-PM01 od Hi-linku, který stojí asi dva dolary za kus.

Nebo jejich čínský protějšek TSP-05 od robota Tenstar. Jsou o něco levnější, 1.93 dolaru za kus.
Praxe ukázala, že jejich kvalita je srovnatelná.

Jak jsem psal výše, jedná se o pulzní napájecí zdroj v modulárním provedení. Napájecí zdroj v plastovém pouzdře vyplněném epoxidovou pryskyřicí.
Vyrábějí se pro různá napětí a jsou schopny je udržovat na poměrně stabilní úrovni.

Vnitřek je blíž, na fotce je verze od Hi-linku

To je asi vše. Doufám, že článek byl užitečný, pokusím se v budoucnu najít zajímavá témata. Zajímají mě také vaše návrhy, co bych rád viděl v sekci — Pro začátečníky.

Při hledání jsem našel tuto stránku:
obvody napájecích zdrojů bez transformátoru s omezovacím kondenzátorem pro připojení LED pásků, jaký kondenzátor je potřeba pro snížení napětí z 220 na 50 voltů, jaký kondenzátor je potřeba pro snížení napětí z 220 V na 50 V, jaký kondenzátor je potřeba pro tlumení napětí na 50 voltů, jak vypočítat kapacitu napájecího zdroje s kondenzátorovým transformátorem, jak tlumit zbytkový potenciál ze zdroje, výpočet domácího kondenzátoru, napájecí zdroj s kondenzátorem do jakého proudu je užitečný, kondenzátor pro diodový můstek na 12 V transformátoru, výpočet vyhlazovacího kondenzátoru pro napájecí zdroj, omezovač proudu na kondenzátorech, kondenzátor 1 μF na vstupu do diodového můstku, výpočet kondenzátoru pro 20 mA 220 voltů, výpočet proudu přes předřadný kondenzátor, jak funguje napájecí zdroj s tlumicím kondenzátorem? , výpočet zhášecího kondenzátoru sítě 220V, kondenzátorový předřadník primárního vinutí transformátoru, výpočet kondenzátoru pro budič, omezovač proudu AC, výkon kondenzátoru za diodovým můstkem, výpočet zhášecího kondenzátoru z 220V na 110V, výpočet mikrofaradů pro odběr z 220V na 12V, rfr gjybpbnm yfghz;tybt rjyltycfnjhjv, výpočet zhášecího kondenzátoru pro 80 LED při 20 mA, jak správně navinout tlumivku pro snížení napětí 220V