Como descarregar capacitores de suavização?

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Eu tenho uma fonte de alimentação simples de 12V 10 A com apenas um transformador e um retificador. Depois de fazer algumas pesquisas e simulações, adicionei 3 capacitores de 10 mF em paralelo para suavizar a saída.

Meu problema é que, depois de desligar a fonte, os capacitores permanecem carregados por algum tempo. Consigo pequenas faíscas depois de reduzir a saída mesmo 5 minutos depois de desligar o suprimento. No momento, só tenho um único LED conectado aos capacitores e leva mais de 10 minutos para desligar completamente depois de desligar o suprimento e os capacitores ainda não estão totalmente descarregados quando são desligados.

A maneira mais óbvia de resolver o problema seria colocar um resistor e um interruptor na saída e conectar o resistor aos capacitores após desligar a alimentação manualmente, mas espero obter algo um pouco mais inteligente e um pouco mais seguro .

Outro ponto é que eu quero usar o gabinete original do suprimento, que tem muito pouco volume livre agora que adicionei os capacitores, portanto, apenas colocar um resistor de 11 W de cerâmica pode ser um problema, porque haveria muito pouco espaço livre ao redor dele. resfriamento seguro.

power-supply capacitor

— AndrejaKo
fonte

3 mF ou 3 µF?

— Endolith

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@endolith 30 mF ou 30000 µF.

— AndrejaKo

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Resistores de sangramento apropriados são a solução usual. Eles geralmente não são trocados, embora possam ser.

O valor depende do tempo necessário para descarregar os capacitores. A fórmula é

V_{t} = V_{0 0} e^{- t / R C}

$V_{t} = V_{0} \, e^{ -t / RC }$

onde é a voltagem no tempo te é a voltagem inicial no tempo 0. É uma função exponencial, então eu assumiria 1/10 da voltagem inicial. $V_{t}$ $V_{0}$

Não é uma função de poder, como alguém a editou!

Você deve achar que a energia consumida pelos resistores de purga é insignificante em comparação com a capacidade de 120W da fonte.

— Leon Heller
fonte

Como eu determinaria o valor correto?

— precisa saber é o seguinte

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k Ω

$k \Omega$

30mF e 1k ohm a 12V significaria que leva ~ 69 segundos para descarregar para 1,2 volts. E, é claro, a corrente de fuga é de ~ 12 mA. ideia MOSFET de stevenvh me bateu bem e parece razoável para mim, embora eu tenha certeza de que (ao contrário de mim) que ele viu realmente que costumava IRL :-)

— Exscape

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O que você quer é um interruptor que esteja aberto quando o circuito for ligado e fechado quando for desligado. Quando fechado, ele deve descarregar o capacitor sobre um resistor. Você não quer encurtar o capacitor; eles não gostam disso. Duas abordagens em que posso pensar (do alto da minha cabeça):

Use um MOSFET de exaustão como o comutador. MOSFETs de depleção são conduzidos quando não há voltagem aplicada ao portão. Aplique uma tensão para desligá-lo. Esta tensão não pode ser derivada do capacitor que você deseja descarregar! Caso contrário, o MOSFET nunca seria desligado. (Você pensa sobre isso, se não entender, me diga, e eu tentarei explicar.)
Use um transitor NPN comum que você conduz a partir da tensão do capacitor. Enquanto houver uma tensão presente, ela descarregará. Puxe a base do transistor para o terra, se o circuito estiver ligado. Novamente, a tensão para fazer isso é de uma fonte de alimentação separada.

— stevenvh
fonte

oi Steven, eu tenho um conjunto de LEDs de luz estroboscópica de 3KW com capacidade de 81mF para que ele possa sustentar uma descarga de 120Amp por 5ms sem cair mais de 4-5V no trilho. Tudo funciona bem, mas quando eu desligo o interruptor de energia do sistema, exatamente como o OP desta pergunta, os bancos de capacitores permanecem carregados. Na verdade, eu já testei em meu projeto o uso de 4 MOSFETS do canal N do modo de depleção BSS159N, mostrados rapidamente aqui dropbox.com/s/1jv57olhhryco12/example.JPG . Meu circuito doesnt bastante trabalho, porém, como o meu 5V pull up (para transformá-los 'off' na energização) é alimentado pelo trilho 24v ..

— KyranF

Então, minha pergunta é: o que eu poderia fazer para converter meu circuito para poder separar de alguma forma minha fonte de alimentação (que é entrada de 24V, vai para os bancos de limite e em um módulo DCDC de 5V, que me fornece meu barramento de 5V ...). Como toda a entrada do sistema é desligada, leva algum tempo (apenas alguns LEDs) para descarregar, pois meus MOSFETs conseguem manter a tensão nos pinos porque, infelizmente, esqueci que minha fonte de 5V é alimentada por 24V e não até o trilho de 24V cair para ~ 5,2V. Uma opção que tenho é o meu controlador recebe Power over Ethernet, que é independente da entrada de 24V! talvez eu pudesse conectar

— KyranF

algo no interruptor de energia externo que indica ao meu controlador PoE alimentado para puxar os portões do MOSFET para 0V?

— KyranF

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Esses limites enormes parecem um exagero ... Se for regulado (linear / pulso), você precisará ajustá-lo até que a ondulação seja aceitável com muito menos capacitor de saída. Se você tiver muito ruído de alta frequência - precisará adicionar várias tampas de cerâmica. Além disso, verifique se o seu indutor na saída está calculado corretamente.

— BarsMonster
fonte

Não há regulamentação e não há nada para sintonizar por dentro. O circuito é basicamente o que mostrei aqui, além de um copo de circuito e LED na saída e fusível e um interruptor na entrada. Eu tive cerca de 8 V de ondulação na saída quando a fonte é descarregada, agora eu tenho cerca de 0,1 V. +1 por mencionar o ruído de alta frequência. Eu esqueci totalmente de medir as frequências reais. Além disso, onde eu adicionaria o indutor?

— AndrejaKo

Você acabou de adicionar o conversor DCDC, que garantirá uma ondulação de 0,01V com tampa de saída de 100uF e será muito melhor que isso. Eles não custam muito.

— precisa saber é o seguinte

Esse é o meu plano. Acabarei tendo um na saída e resolverei os problemas. Eu estava preocupado que o lado horrível do retificador e do transformador causasse problemas ao regulador, então eu adicionei alguns capacitores extras.

— AndrejaKo