Cum se calculeaza timpul de incarcare al conzilor de filtraj

[Testikov]

Ma intereseaza sa stiu cum se poate calcula timpul de incarcare al unui cond dar alimentat cu tensiune redresata de 50Hz.

Daca era alimentat cu tensiune continua era simplu, formula era:

[Marian]

Am citit si recitit intrebarea insa nu sunt sigur ca o inteleg, poate n-ar strica sa elaborezi un pic.

 

Tensiunea continua este aia care isi pastreaza polaritatea, ori o data redresata acea tensiune de 50hz devine continua.

U=(I*T)/C iti spune ceva?

[Testikov]

Isi pastreaza polaritatea, dar tensiunea nu e fixa ci pulsatorie. Daca tensiunea ar fi fost fixa se putea calcula cu formula pe care am dat-o mai sus timpul in care se incarca la o anumita tensiune sau tensiunea la care se incarca dupa un anumit timp.

Dar daca din transformator tensiunea vine in impulsuri (semialternante de 50Hz) condensatorul se incarca mai greu pentru ca nu e tot timpul alimentat la tensiune.

 

Cu verde: tensiunea pe cond cu alimentare fixa / Cu albastru: tensiunea pe cond cu alimentare in impulsuri de 50Hz

Editat August 12, 2016 de Testikov

[Kreator]

@ Testikov

formula data de tine rezulta din rezolvarea unei ecuatii diferentiale, in care U=constant

Analog se rezolva si pt U = U0 * |sin(w*t)|. E mai complicat dar matematic se poate U*|sin(w*t)|=R*dq/dt+q/C.

Solutia ecuatiei poate sa nu fie convergenta pt RC fff mic.

Editat August 12, 2016 de Kreator

[Testikov]

Kreator, nu stiu ce reprezinta acele litere din formula ta.

 

Ceva mai pt incepatori nu exista ?

Editat August 12, 2016 de Testikov

[Kreator]

Kreator, nu stiu ce reprezinta acele litere din formula ta.

Ceva mai pt incepatori nu exista ?

Ai rezolvat ecuatii diferentiale la facultate?

w = 2*pi/f[Hz]

dq/dt = I (intensitatea = variatia sarcinii (dq) in unitatea de timp dt)

 

Ba da, simulatorul.

Editat August 12, 2016 de Kreator

[Testikov]

Nu, nu ma pricep la ecuatii diferentiale.

Daca rezolvarea e cu ecuatii diferentiale atunci... degeaba. Pentru ca eu trebuie sa fac toate clculele astea cu un microcontroler.

Nici macar aproximativ nu se poate prezice cu niste calcule simple ?

Editat August 12, 2016 de Testikov

[Kreator]

Exista rezolvari prin calcul numeric a ecuatiilor diferentiale, dar cred nu-ti ajunge memoria de la MCU, ca-s destul de stufoase.

Cu cat dt este mai mic cu atat precizia este mai buna, dar si calculele sunt mai multe...

 

PS

nu mai vreau sa-mi aduc aminte ca-mi faceau greata..

Editat August 12, 2016 de Kreator

[cirip]

Daca rezolvarea e cu ecuatii diferentiale atunci... degeaba. Pentru ca eu trebuie sa fac toate clculele astea cu un microcontroler.Nici macar aproximativ nu se poate prezice cu niste calcule simple ?

Salut!Nu e chiar cu ecuatii diferentiale si se poate face destul de usor intr-un microcontroler cu ajutorul unei ecuatii recursive, adica metoda numerica pomenita de @Kreator. E adevarat ca ecuatia aia recursiva e de fapt o ecuatie cu diferente finite, care e sora mai "discreta" a ecuatiei diferentiale.Nu voi intra in detaliile demonstratiei, decat daca vrei neaparat. Altfel, ai excelul atasat in care ti-am scris ecuatia si am facut si un exemplu practic. Am stimulat circuitul ala RC cu un impuls si cu o sinusoida redresata dubla alternanta.In formula ai asa:y[n] = esantionul de iesire curent sau tensiunea de iesirex[n] = esantionul de intrare curent sau tensiunea de intrarey[n-1] = esantionul de iesire sau tensiunea de iesire rezultata in calculul anteriorT = intervalul de esantionare, adica intervalul dupa care vrei sa scoti o noua valoare din evolutia tensiunii de la iesire.tau1 este constanta de timp in cazul incarcarii, adica atunci cand tensiunea de intrare este mai mare decat tensiunea existenta pe condensatortau2 este constanta de timp in cazul descarcarii, adica atunci cand tensiunea de intrare este mai mica decat tensiunea existenta pe condensatorAi doua constante ptr ca intre alternante, pe condensator este aplicata numai rezistenta de sarcina, care este in general mult mai mare decat rezistenta interna a redresorului.Schimba valorile din zona galbena si o sa vezi cum se schimba graficele, adica evolutia tensiunii de iesire in cazul diverselor constante de timp.Ai grija ca T sa fie de cel putin 5 ori mai mic decat cea mai mica constanta de timp, tau1 sau tau2, altfel il superi pe taica Nyquist si se transforma totul intr-o marmelada fara legatura cu electronica .Ideea este ca atunci cand calculezi sa tii cont ce constanta de timp trebuie sa aplici: tau1 sau tau2.Exemplul este scos din caciula. Valorile sunt nerealiste ptr ca am vrut sa se potriveasca graficele in spatiul paginii si sa ilustreze ideea. Cand scrii codul, e treaba ta sa modelezi corect ce ai in circuitul fizic.De curiozitate, de ce esti asa de suparat pe diferentiale? Te-ai intalnit cu ele pe undeva? La ce nivel esti cu aritmetica?Bafta!incarcare_cond.zip Editat August 13, 2016 de cirip

[Marian]

Dudi daca redresezi bialternanta atunci condul va fi alimentat cu pulsuri la 100hz, daca redresezi mono, atunci da vor fi la 50hz.

Timpul ala initial de incarcare depinde de capcitatea condensatorului si de curentul cu care este incarcat, dar mai exact ce vrei sa faci?

[Kreator]

offtopic

@cirip

Stima pt ce-ai modelat!

Mi-ai adus aminte de tinerete, cand un prof m-a pedepsit sa determin, in qbasic, timpul de ardere a unei picaturi de motorina intr-un motor diesel folosind metoda ta.

@ Testikov

Asadar se poate si cu MCU!

Editat August 13, 2016 de Kreator

[puriu]

Condensatorul, daca initial este descarcat, se incarca in prima jumatate a unei semialternante care dureaza 5 ms. Daca nu se incarca la tensiunea de varf, ia o pauza si continua incarcarea ulterior. Conteaza capacitatea condensatorului si rezistenta interna a sursei (transformator + alte rezistente + redresor). Daca initial condensatorul are o anumita tensiune, incarcarea dureaza din momentul cand tensiunea redresata atinge aceasta valoare si pana cand atinge valoarea de varf, deci sub 5 ms.

In cazul general, timpul de incarcare a unui condensator de la un redresor este suma timpilor de incarcare din fiecare semiperioada plus pauzele dintre aceste etape. Practic, daca se atinge tensiunea necesara dupa N semialternante si t [ms] in alternanta N+1, calculul sumei este simplu. Observatie: daca redresorul este monoalternenta, la durata unei semialternante active se adauga si o semialternanta pasiva.

[Testikov]

Va multumesc ! O sa mai studiez ce mi-ati scris...

 

@marian: Curentul ala de incarcare de care zici tu nu este fix, e sinusoidal.

 

@cirip: Eu am doar 8 clase, nu am facut ecuatiile diferentiale la scoala. Am mai incercat eu odata sa le studiez in particular dar pur si simplu nu le inteleg.

[Marian]

Stiu Dudi insa are un varf, si acesta este limitat fie de o rezistenta serie dorita ( daca este cazul ), fie doar de impedanta de iesire a sursei de alimentare. La asta m-am referit eu.

[Testikov]

Am studiat excelul lui Cirip si merge perfect, da la fel ca in simulator. E exact ce voiam. Mersi inca o data !