चार्ज करते समय एक संधारित्र कितना वर्तमान खींचता है?

Question

मैं एक बड़े संधारित्र का उपयोग कर रहा हूँ एक सोलनॉइड (सौर / बैटरी संचालित सेटअप की लोड आवश्यकता को बफर करने के लिए, दिन में कुछ बार सोलनॉइड किकिंग के साथ)। किसी ने उल्लेख किया कि अगर मैं एक बड़े-पर्याप्त संधारित्र का उपयोग करता हूं, तो मुझे "कैपेसिटिव लोड" को मॉडरेट करने के लिए इसके साथ श्रृंखला में एक रोकनेवाला लगाने की जरूरत है (एक शब्द जो मुझे बाद में पता चला है कि इस स्थिति से बहुत कम है)।

इसलिए - पहली बार सक्रिय होने पर 12V सर्किट में 3300uF इलेक्ट्रोलाइटिक कैप कितना करंट (सैद्धांतिक रूप से) खींचता है? (मुझे लगता है कि कैप चार्ज के रूप में समय के साथ मूल्य गिर जाता है।)

Comments

इसके 2 घटक हैं, जब शुरू में चालू होता है, तो करंट चालू होता है, जो आपकी टोपी के ESR और टर्न ऑन के dV / dT पर निर्भर करता है। उस क्षणिक घटना के बाद, संधारित्र धीरे-धीरे चार्ज होता है। समय लगातार चार्ज करना आरसी होगा, आप इसके आधार पर कितनी श्रृंखला को बंद करेंगे, यह अलग-अलग होगा। हम संधारित्र को पूरी तरह से चार्ज करने के लिए 5 आरसी समय मान सकते हैं। जहां तक ​​मुझे पता है, क्यू = सीवी, यह केवल चार्ज है जो महत्वपूर्ण है, वर्तमान में आपके श्रृंखला अवरोधक के आधार पर वर्तमान में भिन्न होता है, क्योंकि संधारित्र पूरी तरह से चार्ज स्थिति को मंजूरी देता है, वर्तमान धीरे-धीरे कम हो जाता है, जब संधारित्र पूरी तरह से चार्ज होता है, तो वर्तमान शून्य होगा। चार्ज मेट

— user19579

Answer 1

एक संधारित्र चार्ज करते समय वर्तमान वोल्टेज पर आधारित नहीं होता है (जैसे एक प्रतिरोधक भार के साथ); इसके बजाय यह समय के साथ वोल्टेज में परिवर्तन की दर पर आधारित है , या ΔV / (t (या dV / dt)।

संधारित्र चार्ज करते समय करंट खोजने का सूत्र है:

$$I = C\frac{dV}{dt}$$

समस्या यह है कि यह आंतरिक प्रतिरोध को ध्यान में नहीं रखता है (या यदि आप एक को शामिल करते हैं तो श्रृंखला-सीमित अवरोध करनेवाला) या यदि संधारित्र में पहले से ही कुछ चार्ज है।

संधारित्र पर लागू होने वाले लगातार बदलते चार्ज के लिए आपको ध्यान देना होगा। दूसरे शब्दों में, बहुत शुरुआत में, यह आपके बिजली की आपूर्ति के लिए एक शॉर्ट सर्किट की तरह दिखता है (प्रतिरोध को फिर से)। इस प्रकार, आपकी बिजली की आपूर्ति को जो भी अधिकतम चालू कर सकता है वह सैद्धांतिक अधिकतम वर्तमान है। जब तक कैपेसिटर चार्ज नहीं होता है, तब तक यह करंट तेजी से घटता है, जब तक कैपेसिटर अधिकतम चार्ज क्यू तक नहीं पहुंच जाता।

इसके लिए सूत्र है:

$$I = \frac{V_b}{R}e^{-t/RC}$$

कहाँ पे $V_b$स्रोत वोल्टेज है, आर प्रतिरोध है, टी समय है और आरसी समय स्थिर (प्रतिरोध और धारिता का उत्पाद) है।

मान लें कि आप एक वर्तमान-सीमित अवरोधक का उपयोग नहीं करते हैं और आपकी बिजली आपूर्ति में 4 a का आंतरिक प्रतिरोध है:

$$I = \frac{12}{4}e^{-0/0.0132}$$

समय 0 एस पर, वर्तमान 3 ए है। यदि हम कहते हैं, के लिए, 1 एमएस बाद में:

$$I = \frac{12}{4}e^{-0.001/0.0132}$$

अब वर्तमान ~ 1 ए है।

तो, संधारित्र को चार्ज करने में कितना समय लगेगा? यदि आप समय को लगातार लेते हैं, तो RC (घातांक में 0.0132) सेकंड में मान के रूप में , अंगूठे का एक नियम है कि इस अवधि में 5 बार कैपेसिटर चार्ज किया जाएगा:

$$5\cdot0.0132 = 0.066s$$

प्रारंभिक वर्तमान (या इस अवधि के कुछ हिस्से के दौरान वर्तमान) के रूप में जाना जाता है दबाव वर्तमान। आप अपनी विद्युत आपूर्ति की सुरक्षा के लिए एक श्रृंखला वर्तमान-सीमित अवरोधक जोड़कर इसे कम करना चाह सकते हैं।

Comments

यह मददगार है, धन्यवाद। मैं कैसे रोकनेवाला आकार? क्या मुझे सिर्फ I = 12 / R e ^ (- t / RC) फॉर्मूला का उपयोग करना चाहिए और एक लक्ष्य करंट चुनना चाहिए?

— kolosy

आप एक ऐसा मूल्य चुनना चाहेंगे जो प्रारंभिक वर्तमान पर कुछ ऊपरी सीमा रखता है , कुछ आपके सर्किट और बिजली की आपूर्ति सुरक्षित रूप से संभाल सकता है। करंट को सीमित करने के अन्य तरीके हैं, जिनमें से कुछ आपके डिवाइस पर लागू हो सकते हैं या नहीं। यहाँ साइट पर चारों ओर देखो, बस के बारे में कुछ सवाल हैं।

— जेल्टन

INITIAL करंट Vb / R है, जहाँ Vb सप्लाई वोल्टेज है और R श्रृंखला प्रतिरोध (संधारित्र के ESR सहित, जो आमतौर पर छोटा होगा) है। किसी भी दिए गए इंस्टेंट पर, तात्कालिक करंट (Vb - Vc) / R द्वारा दिया जाता है, जहाँ Vb और R ऊपर होते हैं, और Vc कैपेसिटर पर पहले से चार्ज होने वाला वोल्टेज है। पूरी कहानी प्राप्त करने के लिए, आपको अंतर समीकरण को हल करना होगा, जो कि घातीय कारक से आता है।

— जॉन आर। स्ट्रॉह्म

@ जॉन स्पष्टीकरण के लिए धन्यवाद, मैं तदनुसार संपादित करूँगा।

— जेल्टन

@MisforMary मैं एक नया प्रश्न पोस्ट करने और यह एक संदर्भ देने की सलाह देता हूं। फिर आप इस बारे में विवरण प्रदान कर सकते हैं कि आप कैसे माप और गणना कर रहे हैं। यहां टिप्पणी विनिमय की तुलना में मदद करने की अधिक संभावना होगी। :)

— JYelton