संधारित्र दबाव वर्तमान

Question

मुझे एक पावर कंट्रोल सर्किट को फ़िल्टर करना होगा और हमेशा की तरह मैं समानांतर में बहुत सारे कैपेसिटर का उपयोग कर रहा हूं। इनमें से कुछ कैपेसिटर टैंटलम या एल्यूमीनियम पॉलिमर प्रकार हैं, जिनमें 3 एम्पियर की वर्तमान रेटिंग रेटिंग के साथ है ... सामान्य ऑपरेशन में रिपल करेंट सिर्फ ठीक होगा, लेकिन जब बैटरी पहली बार सर्किट से जुड़ी होती है, तो मुझे उम्मीद है कि कैपेसिटर होगा एक शॉर्ट सर्किट की तरह व्यवहार करता है, एक विशाल वर्तमान का उपभोग करता है जो इसकी तरंग वर्तमान से अधिक है।

क्या मुझे इनके बारे में चिंता करने की ज़रूरत है और कैपेसिटर को चार्ज करने के लिए किसी प्रकार की धीमी गति के सर्किट को बनाना है, या यह ठीक है?

उदाहरण सर्किट:

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

Comments

"चिंता करना है" एक बहुत व्यापक मुद्दा है। यह वास्तव में आपके स्रोत और भार की क्षमताओं पर निर्भर करता है। किसी भी स्थिति में, आपके वोल्टेज इनपुट पर किसी प्रकार का एनटीसी एक बुरा विचार नहीं हो सकता है। लेकिन हमें आवेदन के आकार / प्रकार के बारे में कुछ और जानकारी की आवश्यकता होगी। साथ ही, मैं कुल आवृत्ति प्रतिक्रिया को अनुकूलित करने के लिए अपने व्यक्तिगत कैपेसिटर के मूल्यों को थोड़ा बदलना पसंद करता हूं। पांच 2.2uF कैप के बजाय मैं एक 4.7, एक 2.2, एक 1.0 और एक 0.1 का उपयोग कर सकता हूं। ऐसा कुछ।

— scld

@ क्रिस यह एक सभ्य जवाब है, आपको इसे एक के रूप में पोस्ट करना चाहिए।

— एंडी उर्फ

क्रिस, मैं नहीं बल्कि एक NTC है क्योंकि यह मोटर नियंत्रण अनुप्रयोग है और वर्तमान के उच्च फटने की उम्मीद है ... यह भी कैपेसिटर मेरे पास घड़ियों के decoupling के लिए सिमुलेशन के आधार पर चुने गए हैं

— mFeinstein

क्या इसमें से किसी प्रकार का रेगुलेटर डाउन स्ट्रीम है?

— मैट यंग

Answer 1

एनटीसी को ठीक काम करना चाहिए, क्योंकि बाद में कैपेसिटर से किसी भी ग्राहक को आपूर्ति की जाएगी।

हालाँकि, यहाँ एक बहुत ही साधारण सॉफ्ट स्टार्ट सर्किट है, जो आमतौर पर MOSFET गेट पर RC सर्किट के साथ देखे जाने वाले छोटे अंतर से होता है - मैंने NPN के उत्सर्जक के लिए कुछ नकारात्मक प्रतिक्रिया को जोड़ा, ताकि वृद्धि के समय को और अधिक अनुमान लगाया जा सके।
डिस्क्लेमर - मैंने इस सर्किट का परीक्षण नहीं किया है, केवल जल्दी से स्पाइस में एक साथ फेंका गया है, उम्मीद है कि मैं बेवकूफ कुछ भी याद नहीं किया। जाहिर है आप अपने उद्देश्यों के अनुरूप मूल्यों को बदल सकते हैं।

EDIT - MOSFET भाग संख्या सिर्फ एक यादृच्छिक स्पाइस भाग के लिए एक सिफारिश (धन्यवाद Zebonaut) नहीं है। सर्किट आवश्यकताओं के लिए एक उपयुक्त हिस्सा चुनना सुनिश्चित करें। NPN किसी भी सामान्य उद्देश्य वाला भाग हो सकता है (जैसे 2N3904)

सिमुलेशन:

Comments

यह MOSFET सर्किट अच्छा और सुरुचिपूर्ण है। हालांकि, MOSFETs सुरक्षित ऑपरेटिंग क्षेत्र (इस मामले में: fairchildsemi.com/ds/FD/FDS4559.pdf , पृष्ठ 9) की जांच करना सुनिश्चित करें । लगभग वर्तमान के साथ। 15 एमए (यहां की तरह), सब ठीक है, लेकिन 12 वी पर 100 एमए से अधिक पहले से ही बहुत अधिक है। 3.5 A पर रेट किए गए डिवाइस के लिए अनपेक्षित! यह थोड़ा ज्ञात, लेकिन बहुत ही सामान्य गचा है, विशेष रूप से आधुनिक MOSFETs के लिए जब यह जैसे हॉट-स्वैप (रैखिक मोड) सर्किट में उपयोग किया जाता है। इसे भी देखें: Electronics.stackexchange.com/a/36625/930

— zebonaut

@ ओली ग्लेसर, क्या आपको लगता है कि आप इस सर्किट को रिवर्स वोल्टेज प्रोटेक्शन के साथ जोड़ सकते हैं? hackaday.com/2011/12/06/reverse-voltage-protection-with-ap-fet

— mFeinstein

@mFeinstein - हां, मुझे लगता है कि इसे ठीक काम करना चाहिए।

— ओली ग्लेसर

@zebonaut - अच्छी बात है, मैंने वास्तव में LTSpice में सूची से यादृच्छिक पर एक FET को चुना है, इसलिए भाग संख्या का मतलब बिल्कुल भी सिफारिश नहीं था (मैं अक्सर यह उल्लेख करना भूल जाता हूं) आप SOA ग्राफ के बारे में काफी सही हैं भाग के बारे में एक अच्छा विचार प्राप्त करने के लिए बहुत उपयोगी है (जैसा कि आप कहते हैं, कई MOSFETs को ध्यान में रखते हुए डिज़ाइन किया गया है, और कुछ SOA ग्राफ पर DC रेटिंग भी नहीं है)

— Oli Glaser

@OliGlaser मैंने यह पूछा क्योंकि सर्किट हैकादे प्रस्तुत में, MOSFET को उलट दिया जाता है, इसलिए यह आंतरिक डायोड है (जो सिमुलेशन में नहीं दिखाया गया है) गलत दिशा में बहने वाले किसी भी वर्तमान को अवरुद्ध करता है।

— mFeinstein

Answer 2

इन एप्लिकेशन नोटों का भी पालन करें।

1. http://www.bonavolta.ch/hobby/files/MotorolaAN1542.pdf

2. https://www.wpi.edu/Pubs/E-project/Available/E-project-042512-120740/unrestricted/Inrush_Transient_Current_Mitigation.pdf ।

यदि इनपुट करंट बहुत कम है, तो Inductor current सीमित के साथ प्रयास करें।

मैं सिर्फ एक पोस्ट से दूसरे फोरम में कुछ शब्द लिख रहा हूं

http://www.electro-tech-online.com/general-electronics-chat/128617-how-inductor-limit-inrush-current.html

"अधिकतम वर्तमान शिखर संभव Vpeak * 2 / (w * L) है। हालांकि, प्रारंभ करनेवाला न केवल वर्तमान प्रवाह को सीमित करेगा, यह स्थिर स्थिति को भी सीमित करेगा, इसलिए आपको मान का चयन करना होगा ताकि यह बदल न जाए मूल वर्तमान बहुत अधिक है। तो इसका क्या मतलब है कि यदि आपके पास एक उपकरण है जो सामान्य रूप से 5 एम्पों को खींचता है, लेकिन इसमें 100 एम्पीआर है, तो आपको एक ऐसे प्रारंभकर्ता का चयन करना होगा जो आरयूएस को संभवतः 20 एम्पों या कुछ और तक सीमित करता है ताकि inrush अवधि खत्म होने के बाद डिवाइस अभी भी सामान्य रूप से संचालित होता है।

इसके अलावा, जब इंडिकेटर्स का उपयोग करते हैं तो आपको सावधान रहना होगा कि उन्हें सर्किट से अचानक डिस्कनेक्ट न करें या वे अन्य घटकों, यहां तक ​​कि स्विच को भी उड़ा सकते हैं।

आप प्रारंभ करनेवाला और स्विचिंग सर्किट के कुछ प्रकार का उपयोग करने में सक्षम हो सकते हैं जो प्रारंभ समय समाप्त होने के बाद प्रारंभ करनेवाला को बाहर निकाल देता है। "

दबाव वर्तमान की गणना करने की कोशिश करें, जिसमें 2 कारक शामिल हैं एक कैपेसिटर के ESR पर आधारित है और अन्य i = C * dV / dT पर आधारित है, दोनों की गणना न्यूनतम मान लें। को देखें। एलडीओ में दबाव के बारे में सवाल

अधिकतम आवश्यक वर्तमान के बारे में जाँच करें।

प्रारंभ करनेवाला और संरक्षण कम वर्तमान डिजाइनों के लिए संभव हो सकता है।

Answer 3

टैंटलम कैपेसिटर की अधिकतम चोटी की वर्तमान रेटिंग है, और आपको वास्तव में इसके बारे में चिंता करनी चाहिए (या बल्कि, इसे अपने डिजाइन में विचार करें)। टैंटलम अधिकतम होने पर भी गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त होने के लिए कुख्यात हैं। वोल्टेज या वर्तमान रेटिंग का केवल एक बार उल्लंघन किया जाता है, और केवल संक्षेप में।

AVX, KEMET और अन्य लोगों से उदाहरण के लिए आवेदन की दिशानिर्देश

1.2.4 वृद्धि का प्रभाव

ठोस टैंटलम और ऑक्सीकैप® कैपेसिटर में वोल्टेज और करंट सर्जेस को झेलने की सीमित क्षमता होती है। यह अन्य सभी इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के साथ आम है और इस तथ्य के कारण है कि वे ढांकता हुआ भर में बहुत अधिक विद्युत तनाव के तहत काम करते हैं। उदाहरण के लिए 6 वोल्ट टैंटलम कैपेसिटर में रेटेड वोल्टेज पर संचालित होने पर 167 केवी / मिमी का एक विद्युत क्षेत्र होता है। ऑक्सीकैप® कैपेसिटर 167 केवी / मिमी से काफी कम बिजली के क्षेत्र में काम करते हैं। [...] ठोस टैंटलम कैपेसिटर और ऑक्सीकैप® में स्वयं की हीलिंग क्षमता है जो कि नकारात्मक प्लेट के रूप में इस्तेमाल की जाने वाली मैंगनीज डाइऑक्साइड अर्धचालक की परत द्वारा प्रदान की जाती है। हालांकि, यह कम प्रतिबाधा अनुप्रयोगों में सीमित है। कम प्रतिबाधा सर्किट के मामले में, संधारित्र को वर्तमान परिवर्तनों से तनावग्रस्त होने की संभावना है।

संधारित्र को व्युत्पन्न करने से घटक की विश्वसनीयता बढ़ जाती है। [...] सर्किट में जो 1 V / V के एक सुरक्षात्मक अवरोधक को तेजी से चार्ज या डिस्चार्ज करता है, की सिफारिश की जाती है। यदि यह असंभव है, तो टैंटलम कैपेसिटर पर 70% तक के एक व्युत्पन्न कारक का उपयोग किया जाना चाहिए। [...]

( स्रोत )

इसके अलावा, आपके स्रोत और डिवाइस के इनपुट के बीच तारों के शामिल होने से इनपुट कैपेसिटर के साथ एक साथ कुछ बज सकता है, जिससे अप्रत्याशित रूप से उच्च वोल्टेज और अधिकतम का उल्लंघन हो सकता है। वृद्धि वोल्टेज रेटिंग। वे आपको टैंटलम कैप का उपयोग करते समय एक कारण के लिए 70% (!) की व्युत्पत्ति का उपयोग करने के लिए कहते हैं।

एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर अधिक दुरुपयोग करते हैं।

Answer 4

मुख्य कारण जो मुझे लहर की वर्तमान रेटिंग के लिए पता है, वह संधारित्र के ईएसआर के माध्यम से चल रहे वर्तमान द्वारा निर्मित गर्मी है। टर्न-ऑन मामलों के लिए, केवल एक घटना है, और यह घटक को नुकसान के लिए पर्याप्त गर्मी का निर्माण नहीं करेगा, जब तक कि वास्तव में कुछ गूढ़ नहीं चल रहा है।

आप आसानी से करंट की गणना कर सकते हैं; संधारित्र के ईएसआर द्वारा इनपुट वोल्टेज को विभाजित करें; यह प्रारंभ में अधिकतम चालू दबाव है। बेशक चार्जिंग के डिफरेंशियल समीकरण का मतलब है कि यह तुरंत लोअर करंट देखना शुरू कर देगा।