Fråga om hur man räknar ut Ripplet

[JörgenPetterson]

Hej jag heter Jörgen, jag har försökt att använda sökfunktionen men ej hittat det jag sökt, eller kanske bara sökt efter fel grej. Jag håller på med lite allmän elektronikmatte som jag fått 1 hemuppgift om men jag kan ej lösa den, så jag undrar om ni skulle kunna hjälpa mig Är lite av en nybörjare på just mattematiken men sitter och etsar kretskort ibland

Du behöver en likspänning på c:a 9 V, och du tänker skaffa dig den med hjälp av transformator, helvågslikriktare och kondensator på vanligt sätt.
a) Beräkna vilket effektivvärde som krävs på transformatorns sekundärsida.
Den var ej så svår, 9 / Roten ur 2 (1.41) = 6.4

b) Om du väljer en kondensator på 1500 µF, och tar ut likströmmen 300 mA från kopplingen, hur stort blir ripplet?
Jag vet att Kondensatorn laddar ju sedan upp sig till toppvärdet efter likriktarbryggan vilket blir de 9 volten. men hur jag får in strömmen och kondensatorn i uträkningen har jag ingen aning om, hoppas nån kan hjälpa mig.

MVH Jörgen

[psynoise]

Hej.

Vill du räkna ut spänningarna exakt är det enklast att ta till Laplace skulle jag tro. Men vanligare är förenkla och tänka sig att kondensatorn laddas ur linjärt. I flera böcker brukar det finnas färdigt uttryck/formler för rippelspänningen med liknande koppling. Dessa uttryck är av det förenklade slaget.

Jag själv tycker följande problem är väldigt lämpligt att klara ut med SPICE eller liknande simulering. Då slipper då matematiska övningar med Laplace samtidigt som uträkningarna blir noggrannare än förenklingen med linjär urladdning.

[Icecap]

Välkommen till forumet.

Det finns en stor ovilja att lösa skoluppgifter här - men du kan få lite tips:
A: I din första uträkning verkar du ha glömt att dioder har ett spänningsfall i framledningsriktningen.
B: Det finns ett sätt att räkna ut vilken spänningsskillnad det blir om man laddar ut en kondensator av en viss storlek i en viss tid med en viss ström. Den behöver du här.

Självklart kan jag ge dig svaret - men det vore väl mycket bättre att DU redovisar din uträkning och VI svara rätt eller fel. Har du funderingar eller saker du inte förstår kan vi ganska säkert svara på dom också - så länge det inte rör sig om att förstå kvinnor...

[4kTRB]

För 50Hz gäller att ripplets topp-topp-värde blir

Utopp*(0.01/R/C) Volt

Kondensatorn laddas upp till växelspänningens toppvärde
och sjunker sedan tills nästa topp kommer en period
senare.

Exempel)

Utopp = 21.2V (15V trafo)
f = 50Hz (100Hz likriktat)
R = 300 ohm
C = 1500uF

Rippel = 0.47V topp-topp

[Icecap]

JörgenPetterson: hoppas att du har bättre värden än 4kTRB...

Drar man 1A i 1 sekund i en kondensator på 1F får man en spänningsändring på 1V.

Du har en kondensator på 1500µF, det går (väldigt nära) 10ms mellan uppladdningarna och du laddar ur kondingen med 300mA.

Resten är enkel matte.

Var 4kTRB får 300 Ohm ifrån har jag ingen aning om så räkna själv...

[4kTRB]

370mV topp-topp fås i LTSpice för mitt exempel.

[Icecap]

4kTRB: och 300 Ohm har du varifrån?

Det talas om en ström på 300mA...

Om man inte räknar helt jäkla petigt kommer pulserna som laddar upp kondensatorn med 10ms mellanrum.
En kondensator på 1500µF som laddas ut med 300mA tappar 200V per sekund. På 10ms blir det 2V.

[blueint]

U = C * T * I = 1/0,001500 F * 0,010 s * 0,300 A = 2 V

Vore kul att se Laplace transformationen på detta

[4kTRB]

Utopp*(0.01/R/C) Volt

är inte exakt för vid större rippel börjar kondensator laddas upp
på nytt tidigare. Jag testade med ca:9V utspänning och 30ohms last
och det gav ca: 1.4V topp-topp rippel.

[4kTRB]

Urladdning av kondensator

U*e^(-t/R/C)

t ungefär lika med T = 10ms för 100Hz

RC >> T => e^(-T/R/C) ungefär lika med 1, då kan man ta limes (A = R/C, x=T) (wolfram alpha)

lim exp(-x/A) as A -> infinity = 1-x/A + x^2/2/A^2...osv ta bara med 1-x/A

=> 1 - T/R/C


Alltså laddar kondingen ur till ca: Utopp*(1 - T/R/C) vilket ger
ripplets amplitud.

[Wedge]

Kuggfråga? Det står 300 mA i uppgiften, och laddar man ur med konstant ström blir det ingen exponentialkurva.

[4kTRB]

Skillnaden blir väldig liten.
Den lilla bit av kurvan det handlar om kan man nästan
approximera med en rät linje.
För att få en likspänning på 9V över den lasten och med en
ordinär brygga så behövs en trafo på runt 8Vrms och ripplet
hamnar runt 1.5Vt-t.

[jesse]

Tiden t = 1/R*C

[Icecap]

4kTRB: så skillnaden mellan 2,0Vpp och 0,37Vpp är mycket liten?

Att du inte förstår uppgiften är en sak men att du framhärdar med fel data är en annan.

Du räknar med 1500µF och 300 Ohm, uppgiften räknar med 1500µF och 300mA.
Du räknar alltså på värden som inte finns och får då - såklart - fullständigt fel värden.

JörgenPetterson: ibland blir det fel för alla, 4kTRB räknar inte ens på det hela, h*n ritar ett schema i ett simuleringsprogram och får utläst ett värde. För mig betyder det att man inte ens vet hur man använder talen som anges, speciellt när man tolkar en ström som ett motståndsvärde.

[4kTRB]

Jag räknade ju med 300mA ovan och fick 1.5V i rippel.
Då räknade jag med 10ms men mer noga ska du ha runt
7ms och då stämmer det väldigt bra. På 7ms blir
det ingen stor skillnad mellan konstant ström eller
belastat med resistor. 300ohm var ju bara ett exempel
och lite får man ju tänka själv tycker jag.