Cómo determinar el condensador utilizado

Answer 1

Hay dos cosas que suceden: almacenamiento de energía y derivación de alta frecuencia.

El condensador de entrada debe ser lo suficientemente grande como para que, bajo el consumo de corriente esperado, el voltaje que entra en el regulador permanezca por encima del voltaje mínimo necesario. Los reguladores, especialmente los más antiguos, necesitan una entrada adicional de varios voltios. Mire esa especificación en la hoja de especificaciones de IC. El condensador de entrada se cargará hasta el voltaje máximo, 15 voltios por 1.414, menos dos caídas de diodos, aproximadamente 0.7 voltios cada una. Ese es un pico de aproximadamente 21.8 voltios. Luego, durante los siguientes 10 milisegundos hasta el próximo pico, el capacitor se descarga constantemente debido a la corriente de carga. Necesita el voltaje para mantenerse por encima del mínimo hasta que llegue el próximo pico. Por lo tanto, use la fórmula habitual para calcular el voltaje del condensador con una corriente de carga dada en función del tiempo.

Eso te dice el valor mínimo del condensador de entrada.

El condensador de salida está allí para evitar que el regulador de voltaje oscile a varios megahercios y para evitar el ruido de alta frecuencia y la ondulación a tierra. Verá que el regulador de voltaje tiene una impedancia de salida muy baja a frecuencias bajas y medias, pero a más de aproximadamente 1MHz comienza a quedarse atrás e incluso puede oscilar. El condensador de salida lo impide. Siempre se muestra en la hoja de especificaciones y en los circuitos de muestra. Además, si el condensador de entrada es muy grande, no es tan bueno en frecuencias altas, por lo que también debería haber otro límite pequeño como el de salida a través de la entrada.

Esas son sugerencias aproximadas, en el mundo real usas algunos factores de fudge adicionales. Por ejemplo, realmente debería usar los valores del peor de los casos, como un voltaje de línea bajo, tal vez un 20% bajo y temperaturas bajas, donde los condensadores pierden una gran cantidad de UF y una carga extra pesada.

Answer 2

El voltaje en la entrada del regulador 7812 será una onda de diente de sierra llamada ondulación. El pico de la entrada de CA lo conduce al pico y durante el resto del medio ciclo de CA, el condensador de filtro grande se descargará linealmente de acuerdo con I = C dV / dt, donde dt es de 8,3 ms o 10 ms, dependiendo de 50/60 Hz ( diseño para 10 ms para ser seguro). I es la corriente de carga en estado estable que consume el regulador y su carga. Este dV se conoce como el voltaje de ondulación.

Dado que el voltaje máximo es (15VAC x 1.4) menos dos caídas de diodos (~ 1.4V),
La entrada más baja al 7812 será (15 x 1.4) – 1.4 – dV.

La entrada más baja permitida al 7812 será el voltaje de salida de 12V más el llamado voltaje de caída (de la hoja de datos) que será de aproximadamente 2.5 voltios.

Entonces 12V + 2.5V <(15 x 1.4) - 1.4 - dV = (15 x 1.4) - 1.4 - I x 10 ms / C
ahora puede resolver el mínimo C que probablemente estará en el rango de varias decenas o cientos o miles de uF, dependiendo de la corriente de carga. El valor del condensador del filtro es incorrecto (debe ser ~ 2200uF) para el circuito PERO no hay tolerancia para las condiciones y tolerancias del caso del mosto. [PD saluda a Peter Hand, fui descuidado y supuse inicialmente que 220uF era el valor correcto]

No olvide que debe tener en cuenta las peores condiciones, por ejemplo, baja tensión de línea (+/- 10%), tolerancias de transformador (+/- 5%) y condensador (+ 50 / -20%), variaciones de temperatura en la caída de tensión. y gotas de diodo. Entonces también debe permitir la disipación de energía en el 7812, un voltaje de entrada demasiado grande puede disipar en exceso el 7812 y requerir disipador de calor, por lo que tendrá que hacer cálculos térmicos y de disipador de calor. Incluso bajar el voltaje de ondulación usando un condensador más grande para obtener más margen de voltaje de entrada puede aumentar la disipación de energía. Estos no se tienen en cuenta en el esquema, ya que todos los valores son exactos sin tolerancia permitida.

El condensador de salida, mínimo, generalmente se especifica en la hoja de datos y será de aproximadamente .1 uF, para estabilidad. También debe asegurarse de que la carga esté ubicada a un par de pulgadas de la salida; algunos de los reguladores de la serie 78xx oscilarán si se excede este. Más capacitancia como algunos condensadores de baja ESR de .01 uF y 1 uF y 10 uF pueden reducir el ruido de HF y el zumbido en el voltaje de salida.

Solo por casualidad, el 7812 disipará 7.5W con una condición de línea alta del 10%, por lo que también necesita un buen disipador de calor.

Answer 3

Bueno (suspiro) Parece que empiezo cada respuesta sobre electrónica con estas palabras:
Lea la hoja de datos
En él, encontrará que para mantener la regulación de salida, el voltaje de entrada al 7812 no debe caer por debajo de 14,6 voltios.

En el pico de CA, el condensador de entrada se cargará hasta el voltaje de pico de CA, menos dos caídas de diodos en el rectificador. Esto es (15 * 1.414 – 1.4), o 19.8V, que es 5.2 voltios por encima del mínimo necesario para la regulación. Por lo tanto, durante el intervalo de un pico al siguiente, 10 milisegundos a 50Hz, el capacitor debe poder suministrar la corriente de salida completa sin perder más de 5.2 voltios.

La redacción en el dibujo azul dice que este es un suministro de 1A, por lo que la corriente de salida completa es de 1 amperio.

El voltaje en un condensador es proporcional a la carga (cantidad de electricidad) que contiene, y la carga es una medida de amperios-segundo. 1 coulomb es un amplificador que fluye durante un segundo, y un farad es el tamaño del condensador que cuando contiene un coulomb, tiene un voltaje de un voltio. (¿Está claro?) En otras palabras, un condensador de un faradio, cargado a un voltio, puede suministrar un amperio de corriente durante un segundo.

El faradio es una unidad inviablemente grande, por lo que generalmente trabajamos con microfaradios (uF) o menos, y en esta escala es más fácil recordar que
El voltaje en un condensador de 1uF que suministra 1 mA durante 1 ms cae en 1 V

Nuestra caída de voltaje máxima permitida es de 5,2 voltios en 10 milisegundos a 1000 miliamperios, por lo que los microfaradios X cargados a 5,2 V deben suministrar 1000 mA durante 10 ms. Reorganizando,
X microfaradios = (1000 * 10) /5.2
X = 1923 microfaradios

Claramente, el diseñador del circuito anterior tampoco sabía cómo calcular la capacitancia requerida. 220uF solo es suficiente para una corriente de salida de aproximadamente 100 mA.

Como otros han mencionado, el 0.1uF en la salida es para propósitos de desacoplamiento. 0.1uF es de la hoja de datos, no se necesita cálculo.

Answer 4

Se reduce a la cantidad de filtrado que necesita. Un condensador esencialmente actúa como un amortiguador que reduce las ondas de voltaje al suministrar un exceso de corriente cuando sea necesario.
El límite de entrada que ve en el 7812 generalmente está determinado por las especificaciones del IC. A veces se mencionará específicamente como un valor en la hoja de datos. O puede que necesite calcularse según la corriente que necesita y la resistencia de entrada del IC.
De manera similar, el límite de salida (.1uf) está determinado por la resistencia de carga. y cuánta ondulación puede tolerar para su aplicación.

Lectura adicional: condensador de filtro

Answer 5

Depende de la tolerancia que desee en su circuito.
Al convertir de un voltaje de CA a un CC utilizando rectificadores, siempre habrá algunas ondas en el ckt. La magnitud de estas ondas que permite en su circuito es la tolerancia. Las ondas en el voltaje se pueden encontrar en la hoja de datos correspondiente. Entonces se puede encontrar el valor mínimo de capacitancia.

Answer 6

1. Comprenda las unidades de medida utilizadas para los condensadores. La unidad base de capacitancia es el Farad (F). Este valor es demasiado grande para ser utilizado en un circuito. Los circuitos electrónicos utilizan denominaciones más pequeñas de capacitancia.
* Lea uF como microFarad. 1 microFarad es 1 por 10 a la potencia de -6 Farad.
* Lea pF como picoFarad. 1 picoFarad es 1 por 10 a la potencia de -12 Farad.
2.Lee el valor directamente en condensadores de mayor cuerpo. Si la superficie del cuerpo es lo suficientemente grande, el valor se imprimirá directamente en el condensador. Por ejemplo, 47 uF indica 47 microFarads.
3.Lea la capacitancia de condensadores de cuerpo más pequeño como dos o tres números. Los designadores uF o pF no aparecerán debido al pequeño tamaño del cuerpo del capacitor.
* Leer números de dos dígitos como en picoFarads (pF). Por ejemplo, 47 se leería como 47 pF.
* Leer números de tres dígitos como un valor de capacitancia base en picoFarads y un multiplicador. Los primeros dos dígitos indicarán el valor base del condensador en picoFarads. El tercer dígito indicará un multiplicador que se utilizará en el número base para encontrar el valor real del condensador.
* Use un tercer dígito de 0 a 5 para colocar el número correspondiente de 0 detrás del valor base. Un tercer dígito de 8 significa multiplicar el valor base por 0,01. Un tercer dígito de 9 significa multiplicar el valor base por 0.1. Por ejemplo, 472 indicaría un condensador de 4700 pF y 479 indicaría un condensador de 4.7 pF.
* Dígito-Carácter-Dígito. Algunos condensadores pequeños están marcados con códigos como 1n0. Los dígitos son los valores anteriores y posteriores al punto decimal y el carácter le indica la dimensión; entonces el ejemplo dado es 1.0 nF (nano-Farad).
4. Busque un código de letra. Algunos condensadores están definidos por un código de tres números seguido de una letra. Esta letra representa la tolerancia del condensador, lo que significa qué tan cerca se puede esperar que el valor real del condensador esté al valor indicado del condensador. Las tolerancias se indican de la siguiente manera.
Lea B como 0.10 por ciento.
Lea C como 0.25 por ciento.
Lea D como 0.5 por ciento.
Lea E como 0.5 por ciento. Esta es una duplicación de un código D.
Lea F como 1 por ciento.
Lea G como 2 por ciento.
Lea H como 3 por ciento.
Lea J como 5 por ciento.
Lea K como 10 por ciento.
Lea M como 20 por ciento.
Lea N como 0.05 por ciento.
Lea P como más 100 por ciento a menos 0 por ciento.
Lea Z como más 80 por ciento a menos 20 por ciento.
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Answer 7

Quora User tiene el mejor método para elegir los valores correctos y por qué. Sin embargo, en mi experiencia con estos reguladores, en lugar de solo el límite de .1uF en la salida, también habría agregado un límite de 10uF, porque uno necesita observar cualquier fluctuación repentina de voltaje causada por la carga. He usado este mismo circuito docenas de veces, y finalmente siempre agregué la tapa del filtro adicional. Su valor no es tan crítico, por lo que otro 22uF también funcionaría.