Calcolo Condensatore - alimentatore,ponte diodi

[Alexxandro]

Scusate,ieri avevo postato nella sez sbagliata!

Chi mi puo spiegare questa formula per il calcolo della capacita di un condensatore da inserire in un circuito stabilizzato,da alimentatore a ponte diodi a condensatore e stabilizzatore poi:

20000/V/I

cosa sarebbe la costante 20000???

[tatonilo]

Ciao Alexxandro,

sinceramente non ho cognizione della formula che tu citi.

La formula che conosco io (cfr Manuale di Elettronica Hoepli) è:

. . . . .. . . . 1

-------------------------- = C (uF)

. 4 * sqr 3 * f * r * R

dove:

sqr 3 = radice quadrata di 3 (approx 1,73)

f = frequenza della tensione di ingresso -prima del ponte diodi- (50Hz solitamente)

r = fattore di ripple richiesto (in % di Vout) solitamente 0,1 - 0,5 Vdc

R = resistenza di carico dell'alimentatore in progetto (ovviamente in ohm)

NOTA BENE : i puntini sopra e sotto la barra di frazione, servono solo per dare una veste "grafica" corretta ( non mi accetta degli spazi vuoti e nemmeno dei tabulatori ?!?!)

Spero ti sia utile.

Ciao!

Tatonilo

Modificato: 28 luglio 2005 da tatonilo

[tatonilo]

Scusa Alexxandro,

l'output - il risultato ...- della formula è in Farad, non in microfarad come citato.

Scusami per l'errore !

Ciao!

Tatonilo

[Alexxandro]

quella formula l'ho trovata su una guida di un giornale di elettronica

che credono di impararti qualcosa,ma invece ti complicano le cose.

I valori erano 20000 per un ponte diodi e 40000 per un solo diodo.

comunque devo leggermi questo su qualche libro di elettronica.

Intanto se vuoi farmi un esempio mi fa piacere!

Mettiamo che ho questi valori:

12 volt e 5 ampere che eroga il trasformatore

[rguaresc]

La formula che ti hanno dato è a spanne, da' i risultati in microfarad.

Esempio: U=12 V, I=5 A --> C= 20000 X I / U = 8333 uF.

-nel dubbio meglio il C piu' grande

- i 5 A del trasformatore con un ponte e condensatore vanno ridotti un po'

[Alexxandro]

Se date un'occhiata qui:

http://digilander.libero.it/nick47/12v5.htm

con gli stessi valori,parla di usare un condensatore di 2000 uf microfarad,

non 8000 come dici.

Quindi???

[rguaresc]

Il condensatore e' un polmone tra una semionda e l'altra. Non c'e' un valore unico obbligatorio. Se e' piccolo la tensione tra picco e picco e' piu' grande e devi partire con una tensione di trasformatore piu' alta o non potrai ricavare i 5 A.

2000 uF per 5 A e' decisamente piccolo; con 5 A darebbe un ripple di almeno 10 V pp.

[Alexxandro]

quindi è tutto sbagliato il quel sito di elettronica per incominciare

Incominciamo bene

Mettimao che fosse leggermente piu piccolo,non sarà l'integrato a stabilizzare??

Non ho capito poi quanto di tensione eroga questo circuito??

Modificato: 28 luglio 2005 da Alexxandro

[rguaresc]

Lo stabilizzatore e' una speciale "resistenza in serie regolata" che puo' stabilizzare solo mentre riduce la tensione, non la puo' aumentare.

Un ponte fornisce semionde di tensione, con un trasformatore da 15 V come dice l'articolo il picco e' 15 X 1,41 =21,15, ma meno le cadute di due diodi restano 19,75 V di picco

Ogni semionda dura 10 ms e il condensatore si carica per circa 3 ms e si scarica negli altri 7. Un condensatore da 2000 uF con 5 A per 7 ms ha un ripple di

DUpp = ( I X t ) / C = 5 X 0,007 / 0,002000 = 17,5 Vpp.

Resterebbero soli 2 V all'entrata dell'integrato dove ne servono piu' di 12.

Se poi parti con un trasformatore da 12 anziche' 15 va anche peggio.

[Alexxandro]

vediamo se ho capito

hai fatto la differenza tra 19,75-17,5=2,25 volt

che sarebbero la tensione rimanente che va all'integrato(ne servono 12)

ora usiamo il condensatore di 8000 uf microfarad

(Ixt)/C=5x0,007/0,008000=4,3 volt

quindi 19,75-4,3=15,45

spero di aver capito !!

[Alexxandro]

Infatti se useremo un 12 volt,sullo stabilizzato andremo a -2 volt

spero di aver capito !!

Inoltre ho da chiederti,sempre facendo rif al circuito:

useremo un condensatore elettrolitico o normale e perchè ??

grazie di tutto!!!

[rguaresc]

Esatto.

Di quella capacita' lo trovi solo elettrolitico, puoi sempre metterlo piu' grande, per esempio 10000 uF

La formula postata da tatonilo serve, quando non si usa lo stabilizzatore, a ridurre il ripple con un filtro RC. Si faceva cosi' ai tempi delle radio a valvole e anche per i vecchi citofoni.

[Alexxandro]

Purtroppo avevo consigliato questo condensatore ad un amico,basandomi su quel circuito;gli serviva per alimentare una consolle.

In pratica cosa succede ora ??

[rguaresc]

Se preleva poco va tuto bene. Quando la corrente supera quel valore per il quale la tensione all'ingresso dello stabilizzatore e' tra una semionda e l'altra inferiore al minimo necessario ( 1 A? 2 A?) l'uscita ha dei "cedimenti" ripetititivi. Il valore d'uscita e' via via inferiore a 12 e il carico riceve una tensione non costante con dei "buchi" di alimentazione alla frequenza di 100 Hz.

Non si rompe niente.

[Alexxandro]

esattamente 3 ampere

ma anche se prelevasse 2 ampere,non andrebbe bene!

3x0,007/0,002000=10,5

il valore di picco era di 15,52-10=5 volt....diff di 7 volt!

con 1 amper si arriva agli 11,5 volt.

Ma la consolle funziona,con questa altalenante tensione??

Aggiungo che guardando la guida che ho ,dove ho visto la formula che ho citato all'inizio del post,fa riferimento anche a circuiti con integrati stabilizzatori

Modificato: 28 luglio 2005 da Alexxandro

[Alexxandro]

rquaresc+-->

(rquaresc)

mi puoi chiarire questo punto!

quando parliamo di 15 volt , non staimo parlando di valore efficace e quindi questo 15 volt viene superato dal valore di picco ??

leggendo da questo link :

http://ospitiweb.indire.it/~sori0001/besta...enze/diodi.html

dice:da ricordare che quando si parla di alternata senza specificare altro si intende sempre valore

efficace; 230V di linea è efficace, 24V di un trasformatore è efficace;

sorry

Modificato: 29 luglio 2005 da Alexxandro

[rguaresc]

Certo, la tensione d'uscita del trasformatore 15 V (o 12 V) e' una tensione efficace e il valore di picco e' 1,41 volte il valore efficace.

Uscendo dal trasformatore si devono attraversare due diodi per andare al carico si puo' avere una caduta di 1 V per diodo o poco piu'.

[Alexxandro]

comunque mi rimane la curiosità:

cosa sarebbe il valore 20000 nel calcolo

20000/V/I

a cosa fa riferimento ??

[rguaresc]

Osserva la figura del tuo link al di sotto della quale si legge "C'e' pertanto un legame"

Si vede l'andamento nel tempo della tensione sul condensatore che risale al massimo quando la semionda raddrizzata raggiunge il massimo e negli intervalli tra un picco e l'altro scende con una certa pendenza perche' si scarica per erogare corrente.

Si fa l'ipotesi di avere una Ur pari al 35% della tensione:

Ur/U = 0,35; la scarica dura circa 7 ms e la ricarica 3 ms.

Ur = I X 0,007 / C (dalla definizione di capacita' C= Q/U); quindi:

0,35 = (I X 0,007 / C) / U da cui:

C = (I X 0,007) / (0,35 X U) e moltiplicando per un milione per esprimere il risultato in uF

C = 20000 X I / U

Se poi usi un C piu' grande la Ur sara' minore. Di queste formule pratiche ce ne sono molte simili a volte si dice semplicemente 2000 uF per ogni Ampere.

[Alexxandro]

rguaresc+-->

(rguaresc)

scusa qui non ho capito

allora al,posto di C hai sostituito con Q/V

quindi non dovrebbe essere:

Vr=Ix0,007/Q/V ?

[Alexxandro]

rguaresc+-->

(rguaresc)

No!! scusa ho fatto confusione sopra !! ho capito i passaggi della formula.

ora:

Vr che sarebbe la differenza di tensione del carica scarica,che comporta non una corrente del tutto continua

sarebbe

Vr=Ixtempo scarica/C

da dove verrebbe fuori??

da V=Q/C ???

[rguaresc]

Si proprio da quella.

Nel caso Ur = Delta_Q / C = (I X t) / C

Modificato: 29 luglio 2005 da rguaresc

[Alexxandro]

Io non mi trovo 35 % di ripple ma bensi 17 %

Partendo dalla fatidica formula:

C=20000/V/I

r=0,173/(CxfxR)

esempio

r=0,173/(0,02x50x1)=0,173

17,3 %

quindi 20000 sta al 17 % di ripple

non al 35 %

[rguaresc]

Nel mio post #19 ho chiamato con Ur la tensione picco-picco (pp) del ripple e U la tensione massima, perche' il mio proposito era quello di verificare che fosse assicurata una tensione sufficientemente alta all'ingresso dello stabilizzatore e per questo si deve conoscere da dove si parte e di quanto si scende.

C'e' un po' di confusione nel testo del tuo link, tra valori pp ed efficaci del ripple. Per esempio:

"Si esprime come fattore di riplle il rapporto tra Vr(eff) e Vom cioè r = Vr(pp) / 1,72 · Vom (1,72 = Radice di

3)."

Esattamente per un'onda triangolare simmetrica quale e' quella del ripple Ur(eff)=Ur(pp) /( 2 X 1,73). Cioe' un ripple di 2 Vpp ha riferito alla sua linea media un valore massimo di 1 V e un valore efficace di 0,577 V

Un ripple del 35% come Ur(pp) del massimo corrisponde circa a un ripple del 40% se riferito all'uscita media e dividendo per (2 X 1,73) un ripple efficace dell'11,5% per cui r=0,0115 essendo r=rapporto tra valore efficace del ripple e tensione media di uscita.

L'autore non giustifica lo 0,173, la formula che conosco e' quella postata da tatonilo che si puo' scrivere nella forma (carico 10 V 1 A):

C=0,144/(f r R) = 0,144 / (50 0,0115 10) = 25000 uF

[rguaresc]

Correggo il calcolo:

Un ripple del 35% come Ur(pp) del massimo corrisponde circa a un ripple del 40% se riferito all'uscita media e dividendo per (2 X 1,73) un ripple efficace dell'11,5% per cui r=0,115 essendo r=rapporto tra valore efficace del ripple e tensione media di uscita.

L'autore non giustifica lo 0,173, la formula che conosco e' quella postata da tatonilo che si puo' scrivere nella forma (carico 10 V 1 A):

C=0,144/(f r R) = 0,144 / (50 0,115 10) = 2500 uF