如何确定平滑电容的值

Question

一位朋友（谁少了解电子产品，然后甚至是我！）问我是否可以建立一个可以将8V 50Hz AC转换为直流电源的电路，以便他可以为通常由电池驱动的小型电路板供电。因此，负载将具有低电流，并且电路也不需要运行更多的时间，然后一次几分钟。

明显的解决方案是制造一个全波整流器，并用平滑电容平滑电压。我不确定他想要的电压，所以我将允许它通过修剪电位器进行可调调谐。我也想添加一个LED来显示它的工作原理。我想到的是以下电路：

^{模拟此电路- 使用的原理图CircuitLab}

我得到的问题是我无法访问他想要使用的电源来推动它（锁定的乐趣）。这意味着我需要建立它，并能够在50Hz测试它。我在面包板上建造了一些东西并用直流电源测试。根据我对R1，R2和R3的值感到满意，并且二极管是Spec'Ed速率的快速切换。

我无法计算出我所需要的平滑电容的值。如果它太小，我想我会得到50Hz的输出电压下降，这将扰乱下游电路。太高了，收费会有麻烦吗?

是否有公式甚至是拇指的规则会给我正确的价值？

编辑:我已经更新了图表。就像人们说的那样，我把LED放倒了。幸运的是，这只是图中的一个错误。面包板的原型是正确的——它确实会发光

Answer 1

我无法计算出我所需要的平滑电容的值。如果它太小，我想我会得到50Hz的输出电压下降，这将扰乱下游电路。

这个问题被称为“波纹"．当它给下游带来问题时，我们就把它命名为“涟漪效应”，这是一个新的术语。

太高了，收费会有麻烦吗?

是的，这个麻烦被称为“冲击电流“通过二极管。发生的情况是，”电压源“尝试用所有可能的力量为电容器充电，并且仅隐藏限制（从原理图）组件固有的阻抗。当该电流超过”额定最大值“时涉及当前路径（变压器，整流器，电容器）的部件，这将损害相应的部分。这些都在数据表中。

是否有公式甚至是拇指的规则会给我正确的价值？

是的。这个公式是“纹波电压计算公式”，如果它之前没有名字，我们就叫它吧。其思想是通过指定负载上电压变化的可容忍量来确定电容器的平滑效果的程度。

公式的输入变量是：a.输入交流电压，b.负载电流，c.负载纹波容限。
近似帽的公式是：dV = 1/ c_ixdt

例子：
反式输出= 9V AC
整流器掉落= 1V
负载电阻= 100欧姆
可容忍的波纹= 0.5V

1）桥式整流器的负载侧的峰值电压
= 2 x x根(2)- 2 x Vrect = 9V * 1.4 - 2 x 1V = 10.6V
2)负载电流，ilload = Vpeak / Rload = 10.6V / 100 = 106mA
3）C = {iload x [1 /（line_fricency x 2_for_for_for_bride）]} / vripple
= {106mA x [1 /（50Hz x 2）]} / 0.5V = 0.00212F |10.6V =>2,200f |15V.

同样的公式也用于计算整流AC和电压调节器之间的输入电容值。

Answer 2

第一问题是，如果负载绘制非恒定电流，则电阻分频器的输出电压也不是恒定的。通常，您不通过电阻分压器提供电源，而是稳压器。并且LED也颠倒了。此外，8个VAC整流有11V峰值电压，可充电到电容器。

除此之外，还有一个简单的计算电容值的公式。Q =我t和Q = C U××。你只需要知道最大电流和允许纹波电压和市电纹波频率后，全桥整流器是100hz。

Answer 3

至少是第一阶段，至少是第一阶段是常见的做法，但是，使用该锅来改变输出电压是不浪费的不需要的功率和其他问题。您可以做的是购买低丢弃（LDO）电压调节器，它比SMP更效率，但在此匹配您的要求（大概！这取决于其他一些因素，但您还没有提到负载）。

关于帽子，帽越高，时间常数越高，从而降低波纹在电线上感应。太高也会造成问题。这取决于你的具体应用。但根据我目前的经验，在这种情况下，它们通常在uF范围内。这些设计通常包括一种降低电源电压的方法，然后让它通过整流和平滑的过程，所以你在网上搜索的大多数东西已经假设这些类型的电路的频率是50-60赫兹。

PS1：我觉得你让你的LED错误的方式，偷看！

ps2：我有一个回答在此之前到了类似的问题。

PS3：如果效率并不重要，您甚至可以使用半波整流器，然后将其送入稳压器。