Quyết định giá trị tụ điện để sử dụng trong mạch của tôi

Tôi có một nguồn năng lượng cung cấp 1A ở 5V. Tôi đang sử dụng bộ điều chỉnh chuyển mạch cung cấp 1.3A ở 3.3V. Tải yêu cầu nổ 2A mà không giảm điện áp trên nó hơn 3,2 V trong 477 usec sau mỗi 5 phút. Điểm hoạt động bình thường là 500 mA tại 3,3 V. Tôi muốn sử dụng một tụ điện để cung cấp thêm dòng điện đó trong khoảng thời gian cần thiết mà không làm giảm điện áp. Làm thế nào để chọn giá trị tụ điện thích hợp với ESR thấp?

— Ankit
nguồn

Các dòng và tải quy định trên bộ điều chỉnh 3.3V là gì?

— Ignacio Vazquez-Abrams

Câu trả lời:

Bạn bắt đầu với

Q = C V

$Q = CV$ và phân biệt cả hai bên,

\frac{d Q}{d t} = C \frac{d V}{d t}

$\dfrac{dQ}{dt}= C\dfrac{dV}{dt}$ , có thể được đại diện bởi

I = C \frac{d V}{d t}

$I = C \dfrac{dV}{dt}$ , sắp xếp lại các biến bạn nhận được

\frac{I}{\frac{Δ V}{Δ t}} = C

$\dfrac{I}{\frac{\Delta{V}}{\Delta{t}}} = C$

Sử dụng các giá trị của bạn từ phía trên,

\frac{2 [A]}{\frac{(3.3 - 3.2) [V]}{477 [u s]}} = 9.54 [m F]

$\dfrac{2 [A]}{\frac{(3.3 - 3.2)[V]}{477 [us]}} = 9.54 [mF]$

— giữ chỗ
nguồn

Cảm ơn vi đa trả lơi. Bạn có thể vui lòng cho phép tính toán Điện trở không (sẽ có một số điện trở nhỏ nối tiếp). Tôi muốn các tụ điện chỉ cung cấp thêm hiện tại. Các cơ quan quản lý sẽ tiếp tục cung cấp hiện tại hoạt động bình thường.

— Ankit

Bạn bị mất dấu thập phân của bạn ở đó. Thời gian là 477 chúng tôi (không phải 0,477 chúng tôi), đưa ra câu trả lời 9,54 mF (không phải uF).

— Dave Tweed

@Ankit ESR chủ yếu quan trọng đối với các tính toán sưởi ấm, nhưng bạn cứ đập cứ sau 5 phút nên sẽ ổn thôi. Nếu ESR lớn thì nó ăn vào giọt 100 mV của bạn (30 mOhm * 2 A = 60), vì vậy hãy chọn mũ có ESR trong phạm vi mOhm một chữ số và sau đó mở rộng tụ điện lên một chút. Vì có vấn đề về dung sai trên mũ, tôi muốn nói kích thước của nó phải gấp 2 lần giá trị trên hoặc tốt hơn.

— giữ chỗ

Các giá trị tụ lớn là một gợi ý rằng đây có thể không phải là cách tốt nhất để giải quyết vấn đề.

Nếu bạn có thể đánh giá bộ điều chỉnh 3,3V để cung cấp 2A cho các xung ngắn, bạn có thể đặt các tụ điện ở thượng nguồn của bộ điều chỉnh, trong đó độ ổn định điện áp ít quan trọng hơn.

Vì vậy, một cách tiếp cận khác là sử dụng các tính toán tương tự cho một tụ điện chứa trên đường ray 5V, cho phép điện áp bị chùng xuống, có lẽ bằng 0,5V, trong xung hiện tại. Điều này sẽ cho phép một tụ điện nhỏ hơn. Nguồn cung cấp 5V sẽ giới hạn dòng điện trong thời gian ngắn cho đến khi kết thúc xung, sau đó sạc tụ điện trở lại lên đến 5V.

Nhưng hãy cẩn thận rằng điều này không gây rắc rối cho bất kỳ mạch nhạy cảm nào khác trên nguồn cung cấp 5V.

— Brian Drumond
nguồn

Và đảm bảo rằng điều chỉnh tải và đường dây trên bộ điều chỉnh 3.3V sẽ giữ cho điện áp đủ cao trong khi dòng tải tăng và điện áp đường dây giảm.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Cảm ơn. Tôi sẽ đi với phương pháp này mà thôi. Các giá trị tụ điện xuất hiện gần 500 uF.

— Ankit

Nếu bộ điều chỉnh quá chậm để cung cấp dòng điện đáng kể trong khoảng 477usec (dường như không thể) và bạn cần cung cấp toàn bộ dòng điện bổ sung 2A với dòng chảy dưới 100mV, bạn có thể dễ dàng tính toán rằng mức trần phải ở khoảng 12.000uF cho phép 20mV cho trở kháng nắp (10m ohms @ 2A).

Hai mũ 8200uF như EEU-FC1A822L song song sẽ cung cấp cho bạn 16.400uF với trở kháng 8m ohm.

— Spehro Pefhany
nguồn

Bộ điều chỉnh chỉ có thể cung cấp dòng điện yêu cầu nếu tôi sử dụng nguồn đầu vào cung cấp dòng điện lớn hơn khoảng 1,5A ở 5V nhưng nguồn của tôi cung cấp 1A ở 5V. Bạn có thể vui lòng cung cấp các tính toán.

— Ankit

1.3A có nghĩa là gì? Tôi giả định rằng nó không thể cung cấp 2.5A ở đầu ra.

— Spehro Pefhany

Nó có thể cung cấp. Công suất đầu ra không thể lớn hơn công suất đầu vào. Vì công suất đầu vào là (5V * 1A), công suất đầu ra phải nhỏ hơn mức đó. Với hiệu suất khoảng 86%, dòng điện đầu ra là 1,3 A ở mức 3,3V

— Ankit

Điều đó có nghĩa là bạn cần một tụ điện trước bộ điều chỉnh để cung cấp đủ dòng cho nó trong nửa mili giây (tôi khá chắc chắn rằng bộ điều chỉnh 3.3V có thể xử lý 2A trong thời gian dài như vậy).

— Ignacio Vazquez-Abrams

@Ankit: Có vẻ như bạn sẽ gặp vấn đề với dòng điện khởi động. Nắp lớn 10-12 mF sẽ trông giống như một mạch ngắn khi xả. Khi bạn cấp nguồn cho hệ thống, bạn sẽ nhận được nhiều hơn 1,3 A vào tụ điện, trong khoảng thời gian ngắn. Làm thế nào để điều chỉnh của bạn xử lý một tình trạng quá dòng? Hmm ... Có lẽ nếu nó có thể xử lý sự xâm nhập thì nó cũng có thể xử lý xung đầu ra?

— bitsmack