Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Блоки питания и аккумуляторы
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.70/142: Рейтинг темы: голосов - 142, средняя оценка - 4.70
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124

Предельный ток конденсатора

29.07.2010, 23:03. Показов 29832. Ответов 17
Метки нет (Все метки)

Author24 — интернет-сервис помощи студентам
Спроектировал не один импульсный блок питания и сейчас возник этот вопрос - какой ток конденсатор может кратковременно поглотить? Такие характеристики как ток пульсаций, внутреннее сопротивление и тд найти можно, а вот этого что то не нашел.

Объясню на примере что собственно мне нужно. Допустим есть двухтактный импульсный нестабилизированный блок питания работающий на частоте 50кГц с питанием от сети, с силовыми транзисторами IRF840 (500В, 8А, 0.75ом). Трансформатор без разницы какой, просто понижающий в соотношении 10:1. По выходу стоит какой нибудь диод шоттки с падением 0.6В при 30А и дроссель на 10мкГн. По выходу конденсатор 4700мкФ на 25В. Т.к. блок питания нестабилизированный, то будет жесткое включение. Если прикинуть эквивалентное сопротивелнение и приложеное к конденсатору напряжение, то по моим прикидкам получается ток около 100А плюс-минус километр, а время заряда 0.5-1мс. Вот такой пример...

P.S. если тут чего то накосячил или не так написал - не пинайте - это первое мое сообщение на этом форуме
0
Programming
Эксперт
39485 / 9562 / 3019
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 41,671
Блог
29.07.2010, 23:03
Ответы с готовыми решениями:

Для чего в RC цепи постоянного питания ограничивают резистором ток заряда конденсатора?
Зачем нужна такая необходимость? Что произойдет если не ограничить

Вычислить ток базы, ток эммитера и ток коллектора
Вычислить ток базы, ток эммитера и ток коллектора для схемы с Оэ принимая что коэффициент усиления транзистора равен 100,падение напряжения...

Определить ток, протекающий в выпрямительном диоде, если известен обратный ток
Помогите пожалуйста решить. Задача 1. Определить ток I, протекающий в выпрямительном диоде при прямом напряжении U=0,1 B и температуре...

17
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.04.2010
Сообщений: 1,890
29.07.2010, 23:09
По простому, первое ограничение - мощность выделяемая на внутреннем сопротивлении конденсатора, второе ограничение - толщина выводов и их сопротивление.
Третье даст ли внутреннее сопротивление источника такой ток для заряда конденсатора, в ведь есть индуктивность, собственная конденсатора, его выводов и подводящих дорожек которая еще ограничит ток.
0
SWK
29.07.2010, 23:21
Цитата Сообщение от dymm.itistrom
Спроектировал не один импульсный блок питания и сейчас возник этот вопрос - какой ток конденсатор может кратковременно поглотить? Такие характеристики как ток пульсаций, внутреннее сопротивление и тд найти можно, а вот этого что то не нашел.
В некоторой степени для этого можно использовать понятие ESR. Примерно обычно его определяют, замеряя полное сопротивление конденсатора на частоте порядка 100 кгц, где емкостная составляющая уже намного меньше омического сопротивления выводов, обкладок, электролита, и их индуктивного сопротивления.
Точного определения обычно и не требуется, так как даже конденсаторы из одной партии могут иметь значительный разброс.
Важно также значение реактивной мощности, проходящей через конденсатор. При ее превышении он перегревается и быстро дохнет. Ее часто косвенно задают через допустимую величину пульсаций.
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124
29.07.2010, 23:33
hordikor:
ну ограничения ограничениями - а конкретная величина безопасного тока ведь должна быть? предохранитель тоже может не после одно десятка включений сгореть. с конденсатором тоже самое - сколько таких экстратоков он может вынести? одно - два - или будет всю жизнь работать? непонятно :)

SWK:
про ESR я написал - это стандартная характеристика и она относится скорее к медленным процессам в конденсаторе (я имею в виду нагрев). туда же и максимальный ток пульсаций. толку от того, что я знаю что у коденсатора внутреннее сопротивление 20мОм и максимальный ток пульсаций 2А? почему то во всех документациях этот параметр опускают.

еще пример - сетевой сглаживающий конденсатор (на 400-450 вольт который). он ведь при включении тоже нехилый ток через себя пропускает. в телевизорах стоят ограничивающие ток резисторы вплоть до 3ом при конденсаторе в 100мкФ на 450В - теже 100А в пике и примерно такой же по длительности переходный процесс получается кстати
________

хм... действительно, если сравнивать такой вариант с моим. получается что вот этот конденсатор 100х450 пропускает сотню ампер и RIPPLE CURRENT у таких обычно 0.5-1 ампер, а у конденсатора 4700х25 он обычно за 1.5-2 ампера даже у обычных, а не снизким сопротивлением. чисто мозговой вывод пока такой у меня. жду пока кто-нибудь ткнет меня в какую нибудь документацию или апноут
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 23.01.2010
Сообщений: 2,550
30.07.2010, 02:40
Могу ошибаться, но вроде сам силовой трансформатор не даст такой мощности пролезть через себя и ограничит ток заряда фильтрующего кондера. Т.е. послужит токоограничительным резистором.

Про сетевой кондер - 100А через 3 Ома попрет, если мы включим блок в сеть, когда напряжение будет близко к амплитудным 310 вольтам. Если же мы попадем в начало полуволны, то там полегче будет.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.04.2010
Сообщений: 1,890
30.07.2010, 08:33
Вот здесь посмотри http://www.avx.som/ у них есть суперемкости http://www.avx.som/docs/catalogs/bestcap.pdf в конце есть описание применения, можно еще здесь http://www.avx.som/techinfo_catlisting.asp технические особенности посмотреть.
А здесь у них http://www.avx.som/prodinfo_ca... tID=176950 высокой мощности конденсаторы, например у FFLI указан интересующий тебя Irms(A) и I2t(A2s)
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124
30.07.2010, 13:31
Цитата Сообщение от Mittid Mitot
Могу ошибаться, но вроде сам силовой трансформатор не даст такой мощности пролезть через себя и ограничит ток заряда фильтрующего кондера. Т.е. послужит токоограничительным резистором.
Это правильно, что индуктивность рассеяния трансформатора, сопротивление тех же дорожек, выодов и прочее и прочее ограничит ток. Но суть вопроса в теме то не в этом...

Цитата Сообщение от Mittid Mitot
Про сетевой кондер - 100А через 3 Ома попрет, если мы включим блок в сеть, когда напряжение будет близко к амплитудным 310 вольтам. Если же мы попадем в начало полуволны, то там полегче будет.
Правильная техника как раз и расчитывается на это "если", по крайней мере я всегда так делаю с запасом на надежность. А если я поставлю резистор в 1ом? или вообще полома? выдержит конденсатор такой пусковой ток? вот мне на этот вопрос и нужен ответ

Цитата Сообщение от hordikor
Вот здесь посмотри http://www.avx.som/ у них есть суперемкости http://www.avx.som/docs/catalogs/bestcap.pdf в конце есть описание применения, можно еще здесь http://www.avx.som/techinfo_catlisting.asp технические особенности посмотреть.
А здесь у них http://www.avx.som/prodinfo_ca... tID=176950 высокой мощности конденсаторы, например у FFLI указан интересующий тебя Irms(A) и I2t(A2s)
Я пас... Про обычные же конденсаторы спрашиваю, а то что есть конденсаторы для которых номинальный режим работы это пропускание через себя килоамеперы - это уже другой разговор

Все еще жду совета в этом вопросе... В параметрах транзистора, диода, симистора и других компонентов в характеристиках есть ток, который он(и) способны пропускать в течении одного периода сети (20мс или 16мс). К примеру симистор BT138X это 95А в течении 20мс при номинальном токе 12А. Вот что то подобное я хочу узнать о конденсаторах - RIPPLE CURRENT такой то и пиковый ток такой то. Я уже не знаю как еще объяснить :)
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.04.2010
Сообщений: 1,890
30.07.2010, 17:40
Если для обычных конденсаторов никто этот параметр не нормирует, значит никому это не нужно. И ограничен он скорее всего мощностью которую конденсатор может рассеять.
А тем кому нужен нормированный ток - те использует конденсаторы в которых он нормирован.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124
30.07.2010, 17:46
Цитата Сообщение от hordikor
Если для обычных конденсаторов никто этот параметр не нормирует, значит никому это не нужно. И ограничен он скорее всего мощностью которую конденсатор может рассеять.
А тем кому нужен нормированный ток - те использует конденсаторы в которых он нормирован.
Смешно :) Это все очевидные вещи. И после такого заявления мне сетевой конденсатор не ставить получаеться? У них ведь максимальный ток каких то полампера. А я при включении через него пропускаю в 200раз больше... Ладно, видимо никто таким вопросом не занимался, а жаль
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 18.03.2010
Сообщений: 2,230
30.07.2010, 18:33
попробуйте задать этот вопрос на itistromyx.ru.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124
30.07.2010, 18:39
Цитата Сообщение от Ymk
попробуйте задать этот вопрос на itistromyx.ru.
Спасибо за совет. Я тоже уже думал еще в вегалаб написать... Мне казалось тут много народу обитает... Ну чтож, тему тогда можно считать закрытой за неимением фактов
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.04.2010
Сообщений: 1,890
30.07.2010, 20:13
Цитата Сообщение от dymm.itistrom
По выходу стоит какой нибудь диод шоттки с падением 0.6В при 30А и дроссель на 10мкГн. По выходу конденсатор 4700мкФ на 25В. Т.к. блок питания нестабилизированный, то будет жесткое включение. Если прикинуть эквивалентное сопротивелнение и приложеное к конденсатору напряжение, то по моим прикидкам получается ток около 100А плюс-минус километр, а время заряда 0.5-1мс. Вот такой пример...
Давай посмотрим на пример.
Допустим esr конденсатора 0,2 ома, тогда да, в первые 5 наносекунд ток будет порядка 100А, мощность выделится мизерная 0,2*100*100*5*10^-9 = 10^-5 Вт но дальше ток резко падает по экспоненте, мне лень интегрировать, но если прикинуть что конденсатор зарядится линейно за 10^-3 со средним током 50А получим 0,2*50*50*10^-3 = 0,5Вт
И это всё при условии нулевого сопротивления источника и без учета влияния индуктивностей источника и подводящих проводов. И бывает это 1 раз при включении. Так что никто и не заморачивается с этим током для электролитов.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124
30.07.2010, 20:31
Цитата Сообщение от hordikor
Давай посмотрим на пример.
Допустим esr конденсатора 0,2 ома, тогда да, в первые 5 наносекунд ток будет порядка 100А, мощность выделится мизерная 0,2*100*100*5*10^-9 = 10^-5 Вт но дальше ток резко падает по экспоненте, мне лень интегрировать, но если прикинуть что конденсатор зарядится линейно за 10^-3 со средним током 50А получим 0,2*50*50*10^-3 = 0,5Вт
И это всё при условии нулевого сопротивления источника и без учета влияния индуктивностей источника и подводящих проводов. И бывает это 1 раз при включении. Так что никто и не заморачивается с этим током для электролитов.
У меня по расчетам совершенно другая картина. Энергия выделившаяся на активных сопротивлениях будет точно такая же как и запасется в конденсаторе. Т.е. считаем энергию в конденсаторе E=CU^2/2=4700*10^-6*13^2/2=0.4Дж. Делим на время переходного процесса и получаем мощность P=0.4/(1*10^-3)=400Вт. Если брать среднюю мощность за секунду, то да 0.4ватта - почти попал в точку :) Но конденсатор рвется не через секунду, а именно тогда, когда этот переходный процесс идет. А ограничительным резистором увеличивают время переходного процесса и отбирают вот эту выделяющуюся мощность.

Конденсатор 100мкФ на 450В HITANO из серии EXR имеет внутреннее сопротивление 0.52 ома и риппл каррент 560мА
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.04.2010
Сообщений: 1,890
30.07.2010, 21:24
А с чего он будет рваться? А почему не рвется провод, которые в среднем держит 10Ампер, а по нему за первые наносекунды пролетают сотни ампер?
Вот в полупроводниках сложнее, там эта мощность выделяется на p-n переходе толщиной в какие-то десятки-сотни микрометров, там может и порвать.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124
30.07.2010, 22:00
Цитата Сообщение от hordikor
А с чего он будет рваться? А почему не рвется провод, которые в среднем держит 10Ампер, а по нему за первые наносекунды пролетают сотни ампер?
Вот в полупроводниках сложнее, там эта мощность выделяется на p-n переходе толщиной в какие-то десятки-сотни микрометров, там может и порвать.
В общем я понял, что все меня склоняют к варианту, что любые пиковые токи конденсатору нипочем в пределах рассеиваемой им активной мощности. А в полупроводниках от экстратока очень часто обрывается перемычка от вывода к кристалу - кристал может ине успеть завариться наглухо.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 21.04.2010
Сообщений: 1,890
30.07.2010, 22:28
Многое зависит от обьема на котором выделяется энергия, т.е. плотности энергии. В тех же аккумуляторах плотность выше, поэтому их и нельзя зарядить за секунды.
0
0 / 0 / 0
Регистрация: 26.07.2010
Сообщений: 124
30.07.2010, 22:32
Цитата Сообщение от hordikor
Многое зависит от обьема на котором выделяется энергия, т.е. плотности энергии. В тех же аккумуляторах плотность выше, поэтому их и нельзя зарядить за секунды.
Согласен. Самое слабое место в конденсаторе при экстратоках фольга от обкладки конденсатора до вывода.
На форуме электроникса мне тоже втолковали, что зарядные токи не страшны конденсатору в любых масштабах.

Всем спасибо!
0
vZjfTs
19.08.2010, 20:18
Цитата Сообщение от dymm.itistrom
какой ток конденсатор может кратковременно поглотить?
если вы имеет в виду величину силы тока, то в момент включения ток = напряжению/импеданс цепи+внутр сопротивление источника. в начальный момент считаем что кондер как бы закорачивает цепь, и соответственно ток зависит от импеданса цепи по которой течет ток. я как-то специально смотрел осциллографом картинки заряда накопительного фильтра большой ёмкости - так вот значение тока в момент включения было немного больше номинального выходного тока, но вот перед выпрямителем стоит трансформатор с большой индуктивностью - он наверное ограничил ток.
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
inter-admin
Эксперт
29715 / 6470 / 2152
Регистрация: 06.03.2009
Сообщений: 28,500
Блог
19.08.2010, 20:18
Помогаю со студенческими работами здесь

Найти ток плоского конденсатора
1) Зазор между пластинами плоского конденсатора заполнен неоднородной слабо проводящей средой, удельная проводимость которой ...

Нужно определить ток в цепи конденсатора
На конденсатор переменной емкости, емкость которого изменяется по закону C(t)=C0(1+m*sin(OMEGA*t)) действуют одновременно два напряжения...

Определить ток в цепи конденсатора и проанализировать его спектр
Прошу помочь в написании кода.

Найти ток протекающий по проводам во время погружения конденсатора
Помогите пожайлуста с задачками: 1)Воздушный плоский конденсатор,подключенный к источнику напряжения 200в погружают вертикально в...

Совпадают ли по фазе напряжение на обкладках конденсатора и ток в колебательном контуре?
Совпадают ли по фазе напряжение на обкладках конденсатора и ток в колебательном контуре? Добавлено через 14 минут Могут ли в...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
18
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
Обмен данными в микросервисной архитектуре
ArchitectMsa 07.04.2025
Когда разработчики начинают погружаться в мир микросервисов, они часто сталкиваются с парадоксальным правилом: "два сервиса не должны делить один источник данных". Эта мантра звучит повсюду в. . .
PostgreSQL в Kubernetes: Автоматизация обслуживания с CNPG
Mr. Docker 06.04.2025
Администраторы баз данных сталкиваются с целым рядом проблем при обслуживании PostgreSQL в Kubernetes: как обеспечить правильную репликацию данных, как настроить автоматическое переключение при. . .
Async/await в TypeScript
run.dev 06.04.2025
Асинхронное программирование — это подход к разработке программного обеспечения, при котором операции выполняются независимо друг от друга. В отличие от синхронного выполнения, где каждая последующая. . .
Многопоточность в C#: Синхронизация потоков
UnmanagedCoder 06.04.2025
Многопоточное программирование стало неотъемлемой частью разработки современных приложений на C#. С появлением многоядерных процессоров возможность выполнять несколько задач параллельно значительно. . .
TypeScript: Классы и конструкторы
run.dev 06.04.2025
TypeScript, как статически типизированный язык, построенный на основе JavaScript, привнес в веб-разработку новый уровень надежности и структурированности кода. Одним из важнейших элементов этой. . .
Многопоточное программирование: Rust против C++
golander 06.04.2025
C++ существует уже несколько десятилетий и его поддержка параллелизма постепенно наращивалась со временем. Начиная с C++11, язык получил стандартную библиотеку для работы с потоками, а в последующих. . .
std::vector в C++: от основ к оптимизации производительности
NullReferenced 06.04.2025
Для многих программистов знакомство с std::vector происходит на ранних этапах изучения языка, но между базовым пониманием и подлинным мастерством лежит огромная дистанция. Контейнер std::vector. . .
Реляционная модель и правила Кодда: фундамент современных баз данных
Codd 05.04.2025
Конец 1960-х — начало 1970-х годов был периодом глубоких трансформаций в области хранения и обработки данных. На фоне растущих потребностей бизнеса и правительственных структур существовавшие на тот. . .
Асинхронные операции в Django с Celery
py-thonny 05.04.2025
Разработчики Django часто сталкиваются с проблемой, когда пользователь нажимает кнопку отправки формы и. . . ждёт. Секунды растягиваются в минуты, терпение иссякает, а интерфейс приложения замирает. . . .
Использование кэшей CPU: Максимальная производительность в Go
golander 05.04.2025
Разработчикам хорошо известно, что эффективность кода зависит не только от алгоритмов и структур данных, но и от того, насколько удачно программа взаимодействует с железом. Среди множества факторов,. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2025, CyberForum.ru
Выделить код Копировать код Сохранить код Нормальный размер Увеличенный размер