Question:
Comment les redresseurs en pont sont-ils évalués?
dwwilson66
2012-08-08 16:20:16 UTC
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Je me prépare donc à construire une alimentation électrique, et cela nécessite un pont redresseur. Cependant, je ne trouve aucune information sur la façon dont les redresseurs sont évalués, à l'exception d'une note que (et je ne l'ai pas devant moi) la tension inverse devrait être trois fois normale pour se protéger contre les pointes ... ou quelque chose du genre .

Ma tension d'entrée est de 110VAC, avec un transformateur la convertissant en 18VDC / 1A.

La tension du redresseur est-elle le MAXIMUM qu'elle peut prendre? ou autre chose? Même accord? ou, dans mon cas, ai-je besoin d'un redresseur 1A?

J'ai le choix entre un redresseur 35V / 10A, 50V / 2A et 60V / 4A, et je penche vers le 60V / 4A, guidé UNIQUEMENT par le fait que c'est le seul qui rencontre la note 18V * 3 que j'ai lu.

Vais-je rencontrer un démon de fumée bleue? ou est-ce une bonne façon d'y penser? Comment puis-je interpréter les cotes du redresseur par rapport à un schéma lorsqu'il n'y a pas de spécification autre que "pont redresseur" dans la liste des pièces?

Image de téléphone-appareil photo folle. S'il est illisible, faites-le moi savoir, je peux télécharger un scan dans quelques heures.

enter image description here

Ce PS fournira une puissance variable jusqu'à 24V pour la maquette utilisée pour développer et tester les composants du synthétiseur, la plupart des composants nécessitant entre 15V-24V. La plupart du conditionnement de puissance se produit dans le module lui-même, donc je ne suis pas très préoccupé par la puissance ultlra-ultra stable provenant du PS indiqué ici. Si cela aide à clarifier les réponses ...
J'ai trouvé un bon article sur les plages de fonctionnement de [diode de redressement] (http://911electronic.com/rectifier-diode/).Je ne savais pas comment il se comportait mais après l'avoir lu, je l'ai "vu" mieux :) J'espère que cela vous a aidé aussi.
Six réponses:
#1
+6
stevenvh
2012-08-08 18:20:24 UTC
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Je suppose que la règle empirique \ $ \ times \ $ 3 fait référence à la tension secondaire du transformateur, la tension alternative avant le redressement. Si votre sortie est de 18 V CC, le transformateur sera de type 14 V. Que 14 V est la valeur RMS, la valeur de crête est \ $ \ sqrt {2} \ $ fois plus élevée, ou 20 V. Soustrayez 2 gouttes de diode et vous arrivez à 18 V.

Donc, en appliquant le \ $ La règle \ times \ $ 3 sur le 14 V vous donne déjà 100% de marge, l'appliquer au 18 V vous donne près de 200% de marge, ce qui est trop prudent IMO. Puisque 20 V est la tension la plus élevée à laquelle on peut s'attendre, les trois fonctionneront très bien.

Le courant est une autre histoire.

enter image description here

Si le condensateur de lissage est chargé, la tension d'entrée sera trop faible pendant la plus grande partie du cycle pour rendre la diode conductrice. Seulement pour une courte période, vous aurez un courant qui recharge le condensateur. Vous pouvez donc vous attendre à un pic de courant important là-bas, plusieurs fois la moyenne de 1 A. Une diode 1A comme la 1N4001 peut gérer ce courant, même si c'est une bonne idée d'avoir une marge de manœuvre ici également. Pour une sortie 1 A, une diode 2 A est une bonne idée, donc aussi pour le courant les trois redresseurs feront l'affaire.

Gardez à l'esprit que le 18V pourrait en fait être RMS, et donc le pic serait d'environ 25V. Étant donné qu'il y a un transformateur sur le chemin, je pense que la marge courte à 36V est acceptable, car le transformateur filtrera efficacement les pics importants. Si la sortie du transformateur est utilisée à d'autres fins (telles que la commande d'un moteur ou d'un relais), vous voudrez une plus grande marge pour gérer les pointes, et la règle 3: 1 suggérée par l'OP est suffisante.
De plus, une meilleure conception garantirait que chaque diode puisse gérer le pic à pic, donc si l'une d'elles échoue aussi courte, les autres ne tombent pas en cascade. Ce ne serait donc pas une mauvaise chose de spécifier quelque chose qui peut gérer plus de 50V inverse. Mais c'est exagéré pour les applications de loisirs.
@Adam - OP indique 18 V ** DC ** dans sa question.
En effet, il le fait. Étant donné qu'il pose cette question, cependant, il convient de considérer que les spécifications du transformateur fournies par l'OP sont suspectes, car un transformateur n'a pas de sortie CC sans circuit supplémentaire. Peut-être que c'est * un transformateur conçu pour une alimentation 18V 1A DC, après rectification. C'est peut-être un transformateur 110V à 18V 1A. Quoi qu'il en soit, pour une application de loisir, l'un des redresseurs en pont choisis serait suffisant. Bien que je puisse sembler fendre les cheveux, il est évident que c'est nouveau pour lui, donc couvrir des possibilités supplémentaires n'est pas une mauvaise chose.
@Adam - Je sais que je vais laisser tomber beaucoup de mes fans ici :-), mais je ne suis * pas * clairvoyant. Je dois travailler avec ce qu'OP écrit dans sa question. S'il écrit DC, je suppose qu'il sait ce que cela signifie. S'il veut dire AC, il doit le corriger.
@AdamDavis alors que le schéma original appelait 18VAC hors du xformer, je n'ai pas pu trouver un xformer économiquement, mais il se trouve qu'une ancienne alimentation pour ordinateur portable que j'ai en marche est de 18VDC, 1,2A ... donc je remplace celui du xformer 110VAC à 18VAC. Ce qui soulève alors la question ... puisqu'il y a probablement un redresseur dans cette alimentation de toute façon, est-il logique d'en ajouter un autre dans le mélange? Je me suis dit que ça ne pouvait pas faire de mal ... mais puisque nous en discutons ... Je n'ai pas d'oscilloscope pour voir à quel point le 18VDC du xformer est stable.
@AdamDavis Merci également pour l'amorce sur ce que je dois faire si c'était AC. Je soupçonne que quelque part dans mon nettoyage je trouverai un xformer AC avec lequel expérimenter; J'apprécie la prévoyance de reconnaître à quel point je suis relativement désemparé par rapport aux experts de ce site. Vous n'avez aucune idée à quel point j'apprécie les conseils non sournois. :RÉ
@dwwilson66 Vous êtes les bienvenus. Le bloc d'alimentation de l'ordinateur portable produit une tension continue, aucun redresseur n'est donc nécessaire. Vous pouvez l'utiliser directement dans le reste de votre circuit. Gardez à l'esprit, cependant, qu'il ne fournira que des sommets 18V - et que la ligne marquée 24V ne sera que 18V. En outre, ce régulateur de tension peut vous donner quelque chose de moins de 15 V s'il a une chute de plus de 2 V. Si vous avez besoin d'exactement 15V, assurez-vous que le régulateur est du type à basse tension. Un http://www.digikey.com/product-detail/en/MC7915ACTG/MC7915ACTGOS-ND/919394 fonctionnerait bien, par exemple. Recherchez "15V LDO TO-220" pour d'autres options.
#2
+5
Adam Lawrence
2012-08-08 21:18:53 UTC
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La tension nominale d'un pont redresseur typique est la tension inverse de crête maximale récurrente. Un pont redresseur de 100 V contient des diodes qui résisteront indéfiniment à des pics de 100 V.

Les tensions qui dépassent cela peuvent entraîner des pannes et des pannes, c'est pourquoi il est courant pour les applications 85-264VAC d'utiliser un pont évalué à 600V ou 650V , ainsi que des circuits limitant les surtensions. Votre directive de déclassement 3: 1 pour la tension est plutôt bonne, en fait.

Le courant nominal d'un redresseur en pont typique est le courant redressé de sortie direct moyen maximal, généralement mesuré à la fréquence du secteur. Le facteur limitant pour le courant est thermique - de nombreux ponts spécifient un certain courant mais disent en petits caractères "avec un dissipateur thermique particulier, à 25 ° C". Il existe généralement également un courant de surtension pour des choses comme l'appel initial (lorsque les bouchons en vrac sont complètement déchargés) qui est beaucoup plus élevé que la moyenne. Il est bon d'avoir une marge actuelle pour assurer la marge thermique.

Dépasser le courant moyen signifie que l'appareil peut devenir très chaud et tomber en panne après un certain temps, ou il fonctionnera très bien s'il y a un refroidissement suffisant. Votre kilométrage peut varier. Dépasser le courant nominal de surtension dégagera très probablement la fumée bleue de la honte et peut-être des débris :)

#3
+2
jippie
2012-08-08 16:43:32 UTC
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Je pense que les trois iront très bien et à cause de cela, j'opterais pour le moins cher des trois. Le × 3 n'est qu'une règle de base et avec 18V, vous serez d'accord avec tous les redresseurs que vous listez. Le courant qu'ils peuvent gérer est bien meilleur que ce dont vous avez besoin pour votre application.

Depuis que j'ai tous les trois dans une boîte de goodies électroniques, j'ai ramassé, ils sont tout aussi économiques. Je vais juste choisir le mieux noté pour me donner la marge.
#4
+2
Matt Young
2012-08-08 18:15:58 UTC
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Je ferais le mien à votre place. Le pont redresseur est un circuit simple et les pièces sont bon marché. L'important est d'avoir des diodes qui gèrent le courant que vous spécifiez. La consommation réelle de courant continu sera-t-elle de 1 A? Si tel est le cas, j'irais avec 1N5400. Si cela doit être nettement inférieur à 1A la plupart du temps, les 1N4001 fonctionneraient probablement très bien. Le 4001 est évalué pour 1A. Je ne voudrais pas en pousser un aussi fort. En cas de doute, il vaut mieux choisir la partie actuelle la plus élevée.

J'ai déjà les redresseurs qui traînent, sinon j'aurais soudé des fils ensemble la nuit dernière. :)
#5
+2
user11355
2012-08-08 23:01:07 UTC
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Mettre à jour 1THanks pour la photo du schéma. Si cela ne vous dérange pas <20% d'efficacité, ça pourrait être correct.Le transformateur est 18Vac 4A = 72Watt max.

Ce pont à onde pleine en théorie (avec les bonnes pièces) peut fournir 25,2 (41% sur AC ) sans charge mais la série 100Ω donne une faible ondulation mais aussi une perte énorme .. par exemple, une chute de 10V à 0,1A, donc si vous voulez une chute de 1V, pensez à la charge dont vous avez besoin.

pour 72W @ 24V @ 3Adc 24dc / 18Vac = 1.33 en utilisant mon graphique 1.33 @ 72W >> équivaut à 6Ω (pas 100) En utilisant la photo de Steven, vous voulez que le condensateur maintienne la tension entre les impulsions, disons 5 ~ 10%, donc si vous utilisez 50Hz, les impulsions sont de 100Hz et au lieu d'un constante de temps de 100 ms, ce qui vous donnerait une ondulation d'environ 60% que vous choisissez, disons 600 ms, donc le plafond de charge de T = RC, C = 0,6 s / 6Ω = 0,01 Farad ou 10 000 uF @ 30 V ou plus.

Maintenant, il se trouve qu'il y a 10 000 condensateurs qui correspondent à cette description de 3 $ à 50 $, mais beaucoup ne peuvent pas gérer le courant d'ondulation. Ainsi, en utilisant le filtre automatique de www.Digikey.com, nous entrons 10000 uF, puis sélectionnons 30 ou 35V, puis trions par intensité d'amplification et pour le moins cher qui peut gérer 4A facilement avec une marge. Génial! cela le réduit à 11 pièces (en stock) allant de 3 $ à 11 $. Je choisis donc la marque la plus populaire en matière de bouchons fiables, Panasonic. Ripple Current 4.42A ESR (Equivalent Series Resistance) 50 mOhm, 10,000uF @ 25V 22mm x 45mm high. Maintenant, il y a un énorme courant d'appel, nous devons donc protéger les diodes et le capuchon.

Nous recherchons donc à nouveau des limiteurs de courant d'appel (ICL) sur le site DK. et recherchez une cote continue de 3A. Maintenant, je ne vois que des un de ces et son seulement évalué pour 2A, donc vous avez besoin de deux. alors achetez-en 5. @ 2,02 $ chacun. pour les pièces de rechange.

Les spécifications de la résistance de surtension sont R @ 25 ° C = 120 Ohm, R @ Current = 1,18 Ohm. Génial! Ainsi, il aura le filtrage doux à faibles charges et donc une faible surtension et une très faible ondulation et tombera à 1,18Ω à 2A ou autour de 2Ω @ 1,5A avec deux en parallèle soit 1Ω donc la série 6Ω R, que nous avons calculée auparavant, peut chute à 5Ω. ou ainsi. Régulateur à 3 bornes. Mais nous avons besoin d'une spécification à jour de votre 1er, donc pour 6 $ à 15 $, pièces de rechange comprises, frais de port inclus. ils peuvent être expédiés le jour même sur VISA.

C'est ainsi que je concevoirais autour de votre transformateur. Mais sans connaître votre application. surtout le pot 100Ω (mauvaise régulation) c'est tout ce que je vais faire.

Oh yah le pont, avec la résistance ICL, il vous suffit d'un pont 4A 50V. avec ces spécifications instock de 0,91 $. Sans, il vous en faut un plus gros.


En général, il existe de nombreuses règles de conception pour la sécurité des composants et la sécurité du public pour les alimentations de qualité grand public. Ensuite, pour le commerce et l'industrie, quelques spécifications supplémentaires. Donc, pour plus de simplicité, lorsqu'un consommateur a besoin d'une alimentation pontée CC non régulée, il achète simplement un adaptateur mural avec la puissance appropriée. Ces tensions nominales CC seront précises lorsqu'elles seront chargées avec le courant nominal, puis augmenteront lorsque la charge est réduite aux niveaux de tension de crête.

Puisque vous souhaitez apprendre à spécifier les composants, il n'y en a que quelques-uns compromis simples avec le choix que vous devez spécifier.

1) Coût budgétaire des pièces,

2) tolérance pour la tension d'ondulation,

3) courant de charge attendu et tension

4) élévation de température du pont.

5) Chute de tension sur le pont au courant de charge attendu - perte de puissance du pont (= courant de charge * chute de tension) - élévation de température du pont = Pwr * deg 'C / watt Jonction à élévation ambiante - élévation ambiante. Si vous fermez le projet, vous devez envisager une ventilation ou tenir compte de l'augmentation de la température à l'intérieur de l'enceinte et de la température maximale. évaluation des condensateurs.

6) Si vous choisissez de grandes uF avec des condensateurs à faible ESR, vous pouvez réduire considérablement l'ondulation

7) Si vous ajoutez une série R après le pont, vous pouvez réduire le courant de crête et l'ondulation tension

8) Si vous ajoutez un inducteur en série après le pont, vous pouvez réduire encore plus l'ondulation

9) Si vous avez besoin d'un régulateur de précision, un LM317 réglable ou une variation fonctionnera

10) Si vous voulez une protection de sortie contre les courts-circuits (SCP), un PTC peut être utilisé comme résistance série

11) si vous avez besoin d'une protection contre les surtensions (OVP) contre le flashover sur le transformateur à moins évalué pour 6kV (passthru max sur le wattmètre)

Plus le pont est grand, plus la chute de tension et l'élévation de température sont faibles. En général, une chute de 1V @ 1A = 1 Watt, mais sinon la chaleur peut devenir très chaude, alors choisissez le pont Schottky à chute inférieure. Mais vérifiez la chute de tension au niveau de votre courant de charge et de votre coefficient d'élévation de la température.

Ne vous inquiétez pas trop de la tension nominale, sauf si vous vivez en Afrique, en Inde ou dans une partie du monde avec de fortes fluctuations de puissance. Une marge de 50% devrait être adéquate.

Voici quelques détails supplémentaires sur les points 7 qui ne sont pas donnés dans les autres réponses.

Avec l'aimable autorisation de l'excellent livre "Switched Mode Power Supply Handbook" du Dr Keith Billings . enter image description here Il y a plus de courbes pour la valeur Ripple vs Cap et la valeur R.

Il existe une courbe différente pour un demi-pont si vous choisissez cela.Pouvez-vous confirmer la puissance de sortie en Vac @Iac du transformateur? Ce n'est pas la même chose que DC. De quelle précision avez-vous besoin pour la sortie Vdc Ripple Vp-p? c'est-à-dire régulé ou non?

"Ma tension d'entrée est de 110VAC, avec un transformateur la convertissant en 18VDC / 1A"

Sensationnel. Une tonne d'informations. Cela prendra un peu de temps à digérer. :) Je n'ai aucune information sur la précision du 18v. Le schéma en question provient d'un livre, et le texte semble indiquer que la résistance et les bouchons APRÈS le pont vont égaliser tout ... Il y a une résistance de 100 ohms 5W, 2 - 5000uF et 1 - 1000uF caps avant d'arriver à un 100ohm linéaire pot conique qui contrôle la sortie de 0V à 24V. Si cela aide, je pourrais publier le schéma pour un contrôle de raisonnabilité?
Oui postez-le et charge également prévue
Vous envisagez peut-être d'acheter un matériel de laboratoire linéaire d'occasion si c'est ce dont vous avez besoin. Mais si vous prévoyez un bloc d'alimentation pour alimenter les LED pour la photographie, dites-le simplement ... ou quoi que ce soit pour lequel vous envisagez de l'utiliser.
Je posterai le schéma ce soir. J'ai mis à jour mon OP avec un commentaire sur l'utilisation.
Oh, et j'ai déjà un matériel de laboratoire; 0-30V, mais je n'ai jamais * construit * d'alimentation avant, donc je joue avec ça ce mois-ci. :)
Image du téléphone avec appareil photo téléversée. Faites-moi savoir si c'est assez bon ou si je dois ajouter une analyse plus tard.
#6
+1
Kristoffon
2012-08-09 02:37:24 UTC
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Une picoseconde de surtension suffit pour faire frire une pièce. J'ai perdu des Mosfets à cause de pics de tension de cette échelle de temps. Donc, oui, vous voulez ce niveau de sécurité pour les appareils connectés au réseau.

Cependant, votre transformateur étant une inductance bloquera ces pics et vous n'avez pas à vous inquiéter du côté basse tension. Il émettra une tension 30 à 40% plus élevée lorsqu'il est déchargé, vous devez donc prévoir au moins deux fois la puissance nominale.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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