Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd
-
- 2500...3124 posty
- Posty: 2851
- Rejestracja: śr, 12 maja 2021, 10:57
- Lokalizacja: Kraków/Węglówka
Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Witam,
Mam pare pytań pytań odnośnie dobierania kondensatorów elektrolitycznych filtrujących napięcie po stronie wtórnej zasilaczy impulsowych.
1) Jaką pojemność przyjmuje się na 1A prądu? Tak jak w przypadku klasycznych zasilaczy transformatorowych, 1000...2200uF /1A?
2) Dobieranie kondensatorów pod kątem prądu. W notach mamy podany maksymalny prąd w impulsie dla danego kondensatora, jak się to ma do pracy ciągłej? Czy np. taki kondensator o Imax 1050mA może pracować z ciągłym prądem 500mA bez nadmiernego grzania? Czy lepiej dać dwa takie lub więcej? Równolegle?
Będę wdzięczny za wszelkie porady.
Pozdrawiam,
A.
Mam pare pytań pytań odnośnie dobierania kondensatorów elektrolitycznych filtrujących napięcie po stronie wtórnej zasilaczy impulsowych.
1) Jaką pojemność przyjmuje się na 1A prądu? Tak jak w przypadku klasycznych zasilaczy transformatorowych, 1000...2200uF /1A?
2) Dobieranie kondensatorów pod kątem prądu. W notach mamy podany maksymalny prąd w impulsie dla danego kondensatora, jak się to ma do pracy ciągłej? Czy np. taki kondensator o Imax 1050mA może pracować z ciągłym prądem 500mA bez nadmiernego grzania? Czy lepiej dać dwa takie lub więcej? Równolegle?
Będę wdzięczny za wszelkie porady.
Pozdrawiam,
A.
Kupię lampy: 35Z4GT, 12K8GT,
-
- moderator
- Posty: 6974
- Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
- Lokalizacja: Zawiercie
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Czołem.
Kolego Aleksandrze, przepraszam za tak długą zwłokę, gdyż obiecywałem wypowiedzieć się na ten temat jeszcze w październiku. Niestety sytuacja domowa i stan zdrowia mi na to nie pozwoliły
Zacznę od tego, że nie można dać jednoznacznej odpowiedzi na pytanie jaka pojemność kondensatora jest potrzebna dla uzyskania jakiejś konkretnej wartości prądu wyjściowego zasilacza. Próbując odpowiedzieć na tak postawione pytanie należałoby wcześniej ustalić warunki, w jakich pracował będzie kondensator, czyli określić nominalne napięcie wyjściowe zasilacza i dopuszczalną wartość międzyszczytową napięcia tętnień. Jeżeli chcemy uzyskać na wyjściu zasilacza jakieś konkretne napięcie stałe i jakiś dopuszczalny w nim procent tętnień (procent składowej zmiennej, bez stabilizatora), niech to będzie np. 5%, to inną wartość pojemności kondensatora będziemy potrzebowali przy napięciu 8 V, 24 V, 250 V i 1000 V, gdyż ze wzrostem potrzebnego napięcia stałego ta sama wartość międzyszczytowa tętnień (np. 100 Hz) będzie stanowiła coraz mniejszy procent wartości napięcia stałego DC, przez co wraz ze wzrostem napięcia wyjściowego przy tym samej wartości prądu obciążenia (np. 1 A) pojemność kondensatora filtru w zasilaczu będzie mogła być coraz niższa. Dla przykładu podam, że w stabilizatorze napięcia żarzenia 6,3 V o prądzie wyjściowym do 1,5 A jedna z firm użyła aż pięciu równolegle połączonych kondensatorów o pojemności 10000 μF każdy, a w zasilaczu anodowym końcówki mocy do najajnika transceivera KF przy podobnym prądzie obciążenia i napięciu wyjściowym 1000 V wystarczyła pojemność rzędu 50 μF. Spróbuję te zagadnienia rozwinąć w kolejnych postach.
I jeszcze jedna informacja - dopuszczalna wartość prądu kondensatora elektrolitycznego to najczęściej wartość skuteczna, a nie "w impulsie".
Pozdrawiam
Romek
Kolego Aleksandrze, przepraszam za tak długą zwłokę, gdyż obiecywałem wypowiedzieć się na ten temat jeszcze w październiku. Niestety sytuacja domowa i stan zdrowia mi na to nie pozwoliły

Zacznę od tego, że nie można dać jednoznacznej odpowiedzi na pytanie jaka pojemność kondensatora jest potrzebna dla uzyskania jakiejś konkretnej wartości prądu wyjściowego zasilacza. Próbując odpowiedzieć na tak postawione pytanie należałoby wcześniej ustalić warunki, w jakich pracował będzie kondensator, czyli określić nominalne napięcie wyjściowe zasilacza i dopuszczalną wartość międzyszczytową napięcia tętnień. Jeżeli chcemy uzyskać na wyjściu zasilacza jakieś konkretne napięcie stałe i jakiś dopuszczalny w nim procent tętnień (procent składowej zmiennej, bez stabilizatora), niech to będzie np. 5%, to inną wartość pojemności kondensatora będziemy potrzebowali przy napięciu 8 V, 24 V, 250 V i 1000 V, gdyż ze wzrostem potrzebnego napięcia stałego ta sama wartość międzyszczytowa tętnień (np. 100 Hz) będzie stanowiła coraz mniejszy procent wartości napięcia stałego DC, przez co wraz ze wzrostem napięcia wyjściowego przy tym samej wartości prądu obciążenia (np. 1 A) pojemność kondensatora filtru w zasilaczu będzie mogła być coraz niższa. Dla przykładu podam, że w stabilizatorze napięcia żarzenia 6,3 V o prądzie wyjściowym do 1,5 A jedna z firm użyła aż pięciu równolegle połączonych kondensatorów o pojemności 10000 μF każdy, a w zasilaczu anodowym końcówki mocy do najajnika transceivera KF przy podobnym prądzie obciążenia i napięciu wyjściowym 1000 V wystarczyła pojemność rzędu 50 μF. Spróbuję te zagadnienia rozwinąć w kolejnych postach.
I jeszcze jedna informacja - dopuszczalna wartość prądu kondensatora elektrolitycznego to najczęściej wartość skuteczna, a nie "w impulsie".
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
-
- 2500...3124 posty
- Posty: 2603
- Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
- Lokalizacja: Wałbrzych
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
W zasilaczach impulsowych, ze względu na wysoką częstotliwość pracy, zwykle napięcie tętnień na wyjściu zależy głównie od ESR i ESL a mniej od pojemności kondensatorów wyjściowych, stąd często widzi się kilka równolegle połączonych kondensatorów, zwykle ceramicznych.
-
- moderator
- Posty: 6974
- Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
- Lokalizacja: Zawiercie
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Jest jeszcze jedna sprawa dotycząca parametru ESR i RC kondensatorów. Przede wszystkim wartość szeregowej rezystancji kondensatora zależy od częstotliwości prądu, przy której pracuje dany kondensator i jest pewien przedział częstotliwości przy którym parametr ten ma najniższą wartość. Pojemność kondensatora przy częstotliwości kilkudziesięciu lub kilkuset kiloherców nie ma już większego znaczenia, gdyż jego reaktancja pojemnościowa jest dla tych częstotliwości tak bardzo niska, że dużo większą wartość ma reaktancja indukcyjnościowa i szeregowa rezystancja kondensatora, przez co kondensatora staje się bardziej dławikiem o pewnej dobroci niż kondensatorem (pokażę to na danych katalogowych w kolejnym poście)... Kolejną rzeczą jest dopuszczalna wartość prądu zmiennego, mogącego przepływać przez kondensator. Kondensatory elektrolityczne z elektrolitem suchym, np. polimerowym, o bardzo małym ESR i wysokiej wartości prądu dopuszczalnego dla częstotliwości z przedziału 100 kHz...300 kHz, mogą mieć wysoką rezystancję i wielokrotnie niższy prąd dopuszczalny dla częstotliwości małych, np. dla 100 Hz. Prąd maksymalny takiego kondensatora może wynosić już tylko do 5% tego, który może płynąć przez kondensator przy częstotliwości 100 kHz. W przypadku kondensatorów aluminiowych o niskim ESR z elektrolitem ciekłym różnice w dopuszczalnym prądzie kondensatora dla częstotliwości wysokich i niskich są znacznie mniejsze.Einherjer pisze: ndz, 6 listopada 2022, 13:51 W zasilaczach impulsowych, ze względu na wysoką częstotliwość pracy, zwykle napięcie tętnień na wyjściu zależy głównie od ESR i ESL a mniej od pojemności kondensatorów wyjściowych, stąd często widzi się kilka równolegle połączonych kondensatorów, zwykle ceramicznych.
Pozdrawiam
Romek
α β Σ Φ Ω μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
-
- 2500...3124 posty
- Posty: 2851
- Rejestracja: śr, 12 maja 2021, 10:57
- Lokalizacja: Kraków/Węglówka
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Dziękuję za odpowiedź.Romekd pisze: ndz, 6 listopada 2022, 12:57 Czołem.
Kolego Aleksandrze, przepraszam za tak długą zwłokę, gdyż obiecywałem wypowiedzieć się na ten temat jeszcze w październiku. Niestety sytuacja domowa i stan zdrowia mi na to nie pozwoliły![]()
Zacznę od tego, że nie można dać jednoznacznej odpowiedzi na pytanie jaka pojemność kondensatora jest potrzebna dla uzyskania jakiejś konkretnej wartości prądu wyjściowego zasilacza. Próbując odpowiedzieć na tak postawione pytanie należałoby wcześniej ustalić warunki, w jakich pracował będzie kondensator, czyli określić nominalne napięcie wyjściowe zasilacza i dopuszczalną wartość międzyszczytową napięcia tętnień. Jeżeli chcemy uzyskać na wyjściu zasilacza jakieś konkretne napięcie stałe i jakiś dopuszczalny w nim procent tętnień (procent składowej zmiennej, bez stabilizatora), niech to będzie np. 5%, to inną wartość pojemności kondensatora będziemy potrzebowali przy napięciu 8 V, 24 V, 250 V i 1000 V, gdyż ze wzrostem potrzebnego napięcia stałego ta sama wartość międzyszczytowa tętnień (np. 100 Hz) będzie stanowiła coraz mniejszy procent wartości napięcia stałego DC, przez co wraz ze wzrostem napięcia wyjściowego przy tym samej wartości prądu obciążenia (np. 1 A) pojemność kondensatora filtru w zasilaczu będzie mogła być coraz niższa. Dla przykładu podam, że w stabilizatorze napięcia żarzenia 6,3 V o prądzie wyjściowym do 1,5 A jedna z firm użyła aż pięciu równolegle połączonych kondensatorów o pojemności 10000 μF każdy, a w zasilaczu anodowym końcówki mocy do najajnika transceivera KF przy podobnym prądzie obciążenia i napięciu wyjściowym 1000 V wystarczyła pojemność rzędu 50 μF. Spróbuję te zagadnienia rozwinąć w kolejnych postach.
I jeszcze jedna informacja - dopuszczalna wartość prądu kondensatora elektrolitycznego to najczęściej wartość skuteczna, a nie "w impulsie".
Pozdrawiam
Romek
Nic się nie stało, każdy ma swoje życie i jest to ważniejsze niż w forum, życzę zdrowia.
Generalnie w tym temacie bardziej chcę się skupić na zasilaczach impulsowych, a wtedy pytałem o filtrację napięcia z klasycznego transformatora. Tamto zagadnienie nadal pozostaje otwarte, dodam tylko, że napięcie na kondensatorze za mostkiem będzie w okolicy 18V, a kondensatory planuję użyć 2700uF/25V BC Components (Vishay) serii 140RTM. Reszta informacji z tego co pamiętam jest w wiadomości prywatnej

Co do wartości prądu dziękuję za korektę, gdzieś wyczytałem, że to w impulsie...
Einherjer pisze: ndz, 6 listopada 2022, 13:51 W zasilaczach impulsowych, ze względu na wysoką częstotliwość pracy, zwykle napięcie tętnień na wyjściu zależy głównie od ESR i ESL a mniej od pojemności kondensatorów wyjściowych, stąd często widzi się kilka równolegle połączonych kondensatorów, zwykle ceramicznych.
O tym, że ESR ma duże znacznie wiem. Natomiast pojemność też ma jakieś znacznie. Generalnie zastanawiam się jak to jest z tą pojemnością, czy to też się dobiera tak jak dla zasilaczy ze zwykłym trafo, tj. xuF/ xA?
Jak to jest też z tym prądem kondensatorów (Imax, ripple current), jakie są tu kryteria doboru kondensatora aby go nie przeciążać i mógł służyć długo?
Romekd pisze: ndz, 6 listopada 2022, 14:19Jest jeszcze jedna sprawa dotycząca parametru ESR i RC kondensatorów. Przede wszystkim wartość szeregowej rezystancji kondensatora zależy od częstotliwości prądu, przy której pracuje dany kondensator i jest pewien przedział częstotliwości przy którym parametr ten ma najniższą wartość. Pojemność kondensatora przy częstotliwości kilkudziesięciu lub kilkuset kiloherców nie ma już większego znaczenia, gdyż jego reaktancja pojemnościowa jest dla tych częstotliwości tak bardzo niska, że dużo większą wartość ma reaktancja indukcyjnościowa i szeregowa rezystancja kondensatora, przez co kondensatora staje się bardziej dławikiem o pewnej dobroci niż kondensatorem (pokażę to na danych katalogowych w kolejnym poście)... Kolejną rzeczą jest dopuszczalna wartość prądu zmiennego, mogącego przepływać przez kondensator. Kondensatory elektrolityczne z elektrolitem suchym, np. polimerowym, o bardzo małym ESR i wysokiej wartości prądu dopuszczalnego dla częstotliwości z przedziału 100 kHz...300 kHz, mogą mieć wysoką rezystancję i wielokrotnie niższy prąd dopuszczalny dla częstotliwości małych, np. dla 100 Hz. Prąd maksymalny takiego kondensatora może wynosić już tylko do 5% tego, który może płynąć przez kondensator przy częstotliwości 100 kHz. W przypadku kondensatorów aluminiowych o niskim ESR z elektrolitem ciekłym różnice w dopuszczalnym prądzie kondensatora dla częstotliwości wysokich i niskich są znacznie mniejsze.Einherjer pisze: ndz, 6 listopada 2022, 13:51 W zasilaczach impulsowych, ze względu na wysoką częstotliwość pracy, zwykle napięcie tętnień na wyjściu zależy głównie od ESR i ESL a mniej od pojemności kondensatorów wyjściowych, stąd często widzi się kilka równolegle połączonych kondensatorów, zwykle ceramicznych.
Pozdrawiam
Romek
Dziękuję za wypowiedź i wyjaśnienie, tematu kondensatorów polimerowych do tej pory nie zgłębiałem za bardzo, nie wiedziałem, że wartość prądu może być znacznie inna dla małych częstotliwości.
Pozdrawiam,
A.
Kupię lampy: 35Z4GT, 12K8GT,
-
- moderator
- Posty: 6974
- Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
- Lokalizacja: Zawiercie
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Jeszcze parę słów o korzyściach płynących z równoległego łączenia kondensatorów o mniejszej pojemności w miejscu gdzie miał być tylko jeden kondensator o pojemności większej. Pasożytnicza indukcyjność kondensatora jest w pewien sposób zależna od jego gabarytów. Stosując kilka mniejszych kondensatorów o wypadkowej pojemności równej temu większemu możemy dużo zyskać na trwałości kondensatorów i zmniejszeniu tętnień oraz strat mocy w filtrze wyjściowym przetwornicy. Posłużę się tu notą katalogową kondensatorów marki Panasonic, dość dobrej serii FR.
Przyglądając się danym w tabeli łatwo zauważyć, że wartość ESR i prądów dopuszczalnych kondensatorów o kilku kolejno rosnących pojemnościach jest identyczna, co wskazuje na możliwość korzystnego zastąpienia kondensatora 220 μF dwoma kondensatorami o pojemności 100 μF, co zapewni co prawda nieco mniejszą pojemność (200 zamiast 220 μF, ta jednak przy większych częstotliwościach nie ma większego znaczenia), ale wartość dopuszczalnego prądu wzrośnie z 950 mA do 1900 mA, ESR zmniejszy się z 56 mΩ do 28 mΩ, a dodatkowo dwukrotnie spadnie również indukcyjność. Zastąpienie jednego kondensatora 470 μF pięcioma kondensatorami 100 μF, przy niemal tej samej pojemności wypadkowej pozwoli zwiększyć wartość dopuszczalnego prądu z 1,79 A do 4,75 A, przy spadku ESR z 28 mΩ do 11,2 mΩ i kilkukrotnym spadku indukcyjności pasożytniczej. Taki sam efekt osiągnięto w kondensatorach tantalowych SMD (z elektrolitem suchym) o bardzo niskim ESR, w których połączono wewnątrz obudowy kilka pojedynczych kondensatorów równolegle, dla poprawy parametrów całości,
a także w elektrolitycznych kondensatorach aluminiowych SMD z elektrolitem suchym, polimerowym.
Pozdrawiam
Romek
Przyglądając się danym w tabeli łatwo zauważyć, że wartość ESR i prądów dopuszczalnych kondensatorów o kilku kolejno rosnących pojemnościach jest identyczna, co wskazuje na możliwość korzystnego zastąpienia kondensatora 220 μF dwoma kondensatorami o pojemności 100 μF, co zapewni co prawda nieco mniejszą pojemność (200 zamiast 220 μF, ta jednak przy większych częstotliwościach nie ma większego znaczenia), ale wartość dopuszczalnego prądu wzrośnie z 950 mA do 1900 mA, ESR zmniejszy się z 56 mΩ do 28 mΩ, a dodatkowo dwukrotnie spadnie również indukcyjność. Zastąpienie jednego kondensatora 470 μF pięcioma kondensatorami 100 μF, przy niemal tej samej pojemności wypadkowej pozwoli zwiększyć wartość dopuszczalnego prądu z 1,79 A do 4,75 A, przy spadku ESR z 28 mΩ do 11,2 mΩ i kilkukrotnym spadku indukcyjności pasożytniczej. Taki sam efekt osiągnięto w kondensatorach tantalowych SMD (z elektrolitem suchym) o bardzo niskim ESR, w których połączono wewnątrz obudowy kilka pojedynczych kondensatorów równolegle, dla poprawy parametrów całości,
a także w elektrolitycznych kondensatorach aluminiowych SMD z elektrolitem suchym, polimerowym.
Pozdrawiam
Romek
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
α β Σ Φ Ω μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
-
- 3125...6249 postów
- Posty: 3944
- Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Zwiększanie pojemności kondensatora uzyskuje się zwiększając długość okładzin, a wtedy ich rezystencja i indukcyjność rośnie. W układzie amatorskim można sobie pozwolić na zwiększanie kosztów elementów i nadmiarowe ich stosowanie. Połączenie równolegle pięciu elektrolitów, dodanie równoległego foliowego i na dodatek ceramicznego niewiele podniesie koszty, a zaradzi potencjalnym kłopotom. Można też dodać, przy przetwornicach, dławiki ferrytowe {pamiętając o zasadzie filtra Pi}. Oszczędzanie się nie opłaca i nie dlatego, że ktoś nie jest w stanie policzyć wymagane wartości, a raczej z powodu ograniczonych danych. 

-
- moderator
- Posty: 6974
- Rejestracja: pt, 11 kwietnia 2003, 23:47
- Lokalizacja: Zawiercie
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Wbrew pozorom indukcyjność kondensatorów elektrolitycznych nie jest taka duża. Już zwój z drutu miedzianego (1,5 mm^2) o średnicy centymetra potrafi mieć większą indukcyjność od indukcyjności typowych aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych o małych i średnich wymiarach. Problemem jest rosnąca z częstotliwością wartość ESR, przez co dla lepszego blokowania wyższych częstotliwości trzeba bocznikować go kondensatorem ceramicznym (absolutnie nie chodzi tutaj o częstotliwości "akustyczne", a raczej o pojedyncze MHz lub dziesiątki MHz). Pokazałem to w wątku: https://www.forum-trioda.pl/viewtopic.p ... 27#p324627Marek7HBV pisze: ndz, 6 listopada 2022, 19:18 Zwiększanie pojemności kondensatora uzyskuje się zwiększając długość okładzin, a wtedy ich rezystencja i indukcyjność rośnie.
W układach profesjonalnych również bardzo często spotyka się połączenia kilku (lub więcej) kondensatorów elektrolitycznych, tantalowych SMD i ceramicznych MLCC. Stratność kondensatorów rośnie z amplitudą sygnału na wyprowadzeniach więc dla jej obniżenia łączonych jest kilka kondensatorów, często o różnych pojemnościach lub różnych typów. Przy rosnących częstotliwościach pracy przetwornic, a te często sięgają już megaherców, pojemności kondensatorów mogą być coraz niższe. Na zdjęciu poniżej układ przetwornicy podnoszącej napięcie o maksymalnym prądzie 2 A, pracującej z częstotliwością 1,7 MHz, w której użyto dwóch kondensatorów o pojemności 10 μF. Niestety projektujący płytkę drukowaną popsuł nieco efekt filtracji, stosując długie i cienkie ścieżki do kondensatorów (kondensatorów również mogło być nieco więcej, plus wspomniane przez Kolegę małe dławiki ferrytowe...). Jeden z nich blokuje wejście, a drugi wyjście przetwornicy (przebieg ścieżek zaznaczyłem zielonymi liniami). Mimo to w większości zastosowań poziom tętnień 1,7 MHz jest stosunkowo niewielki (niecałe 200 mV przy obciążeniu prądem 1 A).Marek7HBV pisze: ndz, 6 listopada 2022, 19:18 W układzie amatorskim można sobie pozwolić na zwiększanie kosztów elementów i nadmiarowe ich stosowanie. Połączenie równolegle pięciu elektrolitów, dodanie równoległego foliowego i na dodatek ceramicznego niewiele podniesie koszty, a zaradzi potencjalnym kłopotom. Można też dodać, przy przetwornicach, dławiki ferrytowe {pamiętając o zasadzie filtra Pi}. Oszczędzanie się nie opłaca i nie dlatego, że ktoś nie jest w stanie policzyć wymagane wartości, a raczej z powodu ograniczonych danych.![]()
Pozdrawiam
Romek
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
α β Σ Φ Ω μ π °C ± √ ² < ≤ ≥ > ^ Δ − ∞ α β γ ρ . . . .
-
- 2500...3124 posty
- Posty: 2851
- Rejestracja: śr, 12 maja 2021, 10:57
- Lokalizacja: Kraków/Węglówka
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Rozwiązanie polegające na łączeniu kilku kondensatorów małej pojemności jest często spotykane w zasilaczach, głównie po to by zwiększyć wartość prądu jaki te elementy mogą wytrzymać, a także ESR.Romekd pisze: ndz, 6 listopada 2022, 18:33 Jeszcze parę słów o korzyściach płynących z równoległego łączenia kondensatorów o mniejszej pojemności w miejscu gdzie miał być tylko jeden kondensator o pojemności większej. Pasożytnicza indukcyjność kondensatora jest w pewien sposób zależna od jego gabarytów. Stosując kilka mniejszych kondensatorów o wypadkowej pojemności równej temu większemu możemy dużo zyskać na trwałości kondensatorów i zmniejszeniu tętnień oraz strat mocy w filtrze wyjściowym przetwornicy. Posłużę się tu notą katalogową kondensatorów marki Panasonic, dość dobrej serii FR.
Panasonic_FR.png
Przyglądając się danym w tabeli łatwo zauważyć, że wartość ESR i prądów dopuszczalnych kondensatorów o kilku kolejno rosnących pojemnościach jest identyczna, co wskazuje na możliwość korzystnego zastąpienia kondensatora 220 μF dwoma kondensatorami o pojemności 100 μF, co zapewni co prawda nieco mniejszą pojemność (200 zamiast 220 μF, ta jednak przy większych częstotliwościach nie ma większego znaczenia), ale wartość dopuszczalnego prądu wzrośnie z 950 mA do 1900 mA, ESR zmniejszy się z 56 mΩ do 28 mΩ, a dodatkowo dwukrotnie spadnie również indukcyjność. Zastąpienie jednego kondensatora 470 μF pięcioma kondensatorami 100 μF, przy niemal tej samej pojemności wypadkowej pozwoli zwiększyć wartość dopuszczalnego prądu z 1,79 A do 4,75 A, przy spadku ESR z 28 mΩ do 11,2 mΩ i kilkukrotnym spadku indukcyjności pasożytniczej. Taki sam efekt osiągnięto w kondensatorach tantalowych SMD (z elektrolitem suchym) o bardzo niskim ESR, w których połączono wewnątrz obudowy kilka pojedynczych kondensatorów równolegle, dla poprawy parametrów całości,
KEMET_T510_construction.png
a także w elektrolitycznych kondensatorach aluminiowych SMD z elektrolitem suchym, polimerowym.
Generalnie czy jest sens stosowania kilku kondensatorów zamiast jednego w zasilaczu pracującym poniżej 100kHz? Np. dla 30kHz lepiej użyć 5 kondensatorów 100uF (np. tych Panasoniców FR, akurat mam). A może dać dwa Nichicony (U)PW 220uF o maksymalnym prądzie 760mA? Czy wystarczy jeden 470uF (np. posiadany przeze mnie Panasonic FC, o maksymalnym prądzie 1050mA) dla prądu pobieranego około 500mA przy napięciu w okolicy 12V?
W układzie amatorskim można sobie na to pozwolić bo ma działać jak najdłużej i jak najlepiej, a kilka kondensatorów mniej czy więcej zwykle będzie bez różnicy, bo i tak się kupuje nie na pojedyncze sztuki a np. 10. Oszczędnościowo to robią ChińczycyMarek7HBV pisze: ndz, 6 listopada 2022, 19:18 Zwiększanie pojemności kondensatora uzyskuje się zwiększając długość okładzin, a wtedy ich rezystencja i indukcyjność rośnie. W układzie amatorskim można sobie pozwolić na zwiększanie kosztów elementów i nadmiarowe ich stosowanie. Połączenie równolegle pięciu elektrolitów, dodanie równoległego foliowego i na dodatek ceramicznego niewiele podniesie koszty, a zaradzi potencjalnym kłopotom. Można też dodać, przy przetwornicach, dławiki ferrytowe {pamiętając o zasadzie filtra Pi}. Oszczędzanie się nie opłaca i nie dlatego, że ktoś nie jest w stanie policzyć wymagane wartości, a raczej z powodu ograniczonych danych.

Dławiki ferrytowe, tj. koraliki ferrytowe?
Generalnie częstotliwości w MHz a w kilkudziesięciu kHz to inna bajkaRomekd pisze: ndz, 6 listopada 2022, 20:17Wbrew pozorom indukcyjność kondensatorów elektrolitycznych nie jest taka duża. Już zwój z drutu miedzianego (1,5 mm^2) o średnicy centymetra potrafi mieć większą indukcyjność od indukcyjności typowych aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych o małych i średnich wymiarach. Problemem jest rosnąca z częstotliwością wartość ESR, przez co dla lepszego blokowania wyższych częstotliwości trzeba bocznikować go kondensatorem ceramicznym (absolutnie nie chodzi tutaj o częstotliwości "akustyczne", a raczej o pojedyncze MHz lub dziesiątki MHz). Pokazałem to w wątku: https://www.forum-trioda.pl/viewtopic.p ... 27#p324627Marek7HBV pisze: ndz, 6 listopada 2022, 19:18 Zwiększanie pojemności kondensatora uzyskuje się zwiększając długość okładzin, a wtedy ich rezystencja i indukcyjność rośnie.
W układach profesjonalnych również bardzo często spotyka się połączenia kilku (lub więcej) kondensatorów elektrolitycznych, tantalowych SMD i ceramicznych MLCC. Stratność kondensatorów rośnie z amplitudą sygnału na wyprowadzeniach więc dla jej obniżenia łączonych jest kilka kondensatorów, często o różnych pojemnościach lub różnych typów. Przy rosnących częstotliwościach pracy przetwornic, a te często sięgają już megaherców, pojemności kondensatorów mogą być coraz niższe. Na zdjęciu poniżej układ przetwornicy podnoszącej napięcie o maksymalnym prądzie 2 A, pracującej z częstotliwością 1,7 MHz, w której użyto dwóch kondensatorów o pojemności 10 μF. Niestety projektujący płytkę drukowaną popsuł nieco efekt filtracji, stosując długie i cienkie ścieżki do kondensatorów (kondensatorów również mogło być nieco więcej, plus wspomniane przez Kolegę małe dławiki ferrytowe...). Jeden z nich blokuje wejście, a drugi wyjście przetwornicy (przebieg ścieżek zaznaczyłem zielonymi liniami). Mimo to w większości zastosowań poziom tętnień 1,7 MHz jest stosunkowo niewielki (niecałe 200 mV przy obciążeniu prądem 1 A).

Pozdrawiam,
A.
Kupię lampy: 35Z4GT, 12K8GT,
-
- 3125...6249 postów
- Posty: 3944
- Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
I właśnie dlatego piszę że za mało jest danych {pomiarowych oraz wymagań układu} by ,,pisemnie,, określić potrzeby.Takie gdybanie ma jedynie wartość edukacyjną,a nie praktyczną.Na każde pytanie Kolegi można w odpowiedzi napisać elaborat,a i tak praktycznie nie da się uzyskać konkretnej odpowiedzi
. 


-
- 2500...3124 posty
- Posty: 2851
- Rejestracja: śr, 12 maja 2021, 10:57
- Lokalizacja: Kraków/Węglówka
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
A co jeszcze powinienem podać?Marek7HBV pisze: pn, 7 listopada 2022, 09:16 I właśnie dlatego piszę że za mało jest danych {pomiarowych oraz wymagań układu} by ,,pisemnie,, określić potrzeby.Takie gdybanie ma jedynie wartość edukacyjną,a nie praktyczną.Na każde pytanie Kolegi można w odpowiedzi napisać elaborat,a i tak praktycznie nie da się uzyskać konkretnej odpowiedzi.
![]()
Generalnie wartość edukacyjna też jest dla mnie ważna, bo na przyszłość też warto wiedzieć co i jak...
Pozdrawiam,
A.
Kupię lampy: 35Z4GT, 12K8GT,
-
- 3125...6249 postów
- Posty: 3944
- Rejestracja: wt, 1 grudnia 2015, 19:26
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Ważny jest poziom dopuszczalnych zakłóceń w zakresie pracy zasilacza i odbiornika,a ten jest zależny od postawionych wymagań-czyli po naszemu kwadratura koła
. 


-
- 625...1249 postów
- Posty: 658
- Rejestracja: ndz, 14 stycznia 2018, 20:47
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Bez przesady, są jakieś standardowe ramy i nie trzeba szukać na siłę skrajnych przypadków.Marek7HBV pisze: pn, 7 listopada 2022, 16:00 Ważny jest poziom dopuszczalnych zakłóceń w zakresie pracy zasilacza i odbiornika,a ten jest zależny od postawionych wymagań-czyli po naszemu kwadratura koła.
![]()
-
- 2500...3124 posty
- Posty: 2851
- Rejestracja: śr, 12 maja 2021, 10:57
- Lokalizacja: Kraków/Węglówka
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
Zakłócenia jako takie generowane przez całą przetwornicę wiadomo, chciałbym jak najmniejsze - cały zasilacz jest przeznaczony do zasilania układów lampowych a sekcja 12V to tylko "wspomaganie", wentylatory itd....Marek7HBV pisze: pn, 7 listopada 2022, 16:00 Ważny jest poziom dopuszczalnych zakłóceń w zakresie pracy zasilacza i odbiornika,a ten jest zależny od postawionych wymagań-czyli po naszemu kwadratura koła.
![]()
Pozdrawiam,
A.
Kupię lampy: 35Z4GT, 12K8GT,
-
- 2500...3124 posty
- Posty: 2851
- Rejestracja: śr, 12 maja 2021, 10:57
- Lokalizacja: Kraków/Węglówka
Re: Dobór kondensatorów elektrolitycznych do zasilaczy impulsowych
I właśnie takie standardowe ramy mnie interesująbrencik pisze: pn, 7 listopada 2022, 16:30Bez przesady, są jakieś standardowe ramy i nie trzeba szukać na siłę skrajnych przypadków.Marek7HBV pisze: pn, 7 listopada 2022, 16:00 Ważny jest poziom dopuszczalnych zakłóceń w zakresie pracy zasilacza i odbiornika,a ten jest zależny od postawionych wymagań-czyli po naszemu kwadratura koła.
![]()

Pozdrawiam,
A.
Kupię lampy: 35Z4GT, 12K8GT,