Tôi có một sơ đồ cung cấp năng lượng điện dung rất đơn giản mà tôi đang sử dụng để dạy cho bản thân một số khái niệm và toán học cơ bản. Hãy để tôi nói rõ - tôi không có kế hoạch xây dựng cái này - vì vậy tôi không quan tâm đến sự an toàn hay chi phí của nó hay bất cứ điều gì. Tôi chỉ đang cố gắng để có được toán học đúng để tôi có thể hiểu nó hoạt động như thế nào.

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Trong sơ đồ trên, R1 là một tải mà tôi muốn áp dụng 3,3v và tôi dự kiến ​​sẽ vẽ 220mA. Tôi đã định cỡ C2 cho mức gợn 1% ở 120hz (vì đó là bộ chỉnh lưu toàn sóng) sử dụng công thức và có220m$V_{pp}=\frac{I}{2 \pi fC}$.$\frac{220mA}{2 \pi \cdot 120hz \cdot .033V} = 8.842mF$

Tôi vẫn cần kích thước C1 và đó là lúc tôi gặp rắc rối. Tôi biết rằng mạch C1 và mạch R1 / C2 phải giảm tổng cộng 120V và tôi chưa biết tổng dòng hoặc trở kháng của toàn bộ mạch 120V. Nhưng! Tôi có thể tính toán tổng trở của R1 / C2 .. và do đó tôi có thể tính được dòng điện sẽ chạy qua cầu .. phải là tổng dòng được rút ra từ nguồn điện.

Phản ứng của C2 ở 120hz bởi , là$X=\frac{1}{2 \pi fC}$. (Kiểm tra đánh hơi số 1 - điều này có vẻ siêu thấp.)$\frac{1}{2 \pi \cdot 120hz \cdot 8.842mF} = 0.15 \Omega$

Tổng trở kháng R1 / C2 sau đó sẽ là - hoặc, như tôi đã giải quyết,Z=.0667-.149985j. Trở kháng hiệu quả của điều đó là| Z| =$Z=\frac{1}{\frac{1}{15} + \frac{1}{0 - .15j}}$$Z = .0667 - .149985j$ , hoặc0,164135Ω. 3.3v áp dụng cho điều đó sẽ chảy một chút trên20.1A. (Kiểm tra đánh hơi # 2 - điên cao.)$|Z| = \sqrt{.0667^2 + .149985^2}$$.164135\Omega$

Ok, tôi đoán .. bây giờ mà chúng ta biết tổng vẽ hiện và trở kháng kết hợp của các mạch chỉnh lưu, chúng ta hãy giải quyết cho C1 ..

Tuy nhiên, nếu tôi đặt 227.893 cho C1 và sau đó chạy mô phỏng, tôi nhận được 53v trên R1:$\mu F$

Tôi làm sai ở đâu?

Tôi tin bạn là chính xác vì vậy tôi sẽ không chạm vào cái đó.$C_2$

Về , trung bình, chúng tôi muốn nó đẩy 220 mA qua R1. Tôi sẽ làm mộtphép tính gần đúng, giả sử rằng các điốt là lý tưởng. Vì vậy, bạn nên trong vòng 10% câu trả lời thực tế.$C_1$

Giá trị RMS cho sóng hình sin là đâu$\frac{A}{\sqrt2}$ là biên độ của sóng hình sin.$A$

mA DC → $220$$\rightarrow 220$ mA mA AC$×\sqrt2≃311$

Điện áp tối đa trên , một khi chúng ta ở chế độ ổn định sẽ là 120 V - 2 V $C_1$
$120$ đâu$-2V_f-\frac{3.3}{2}$ là điện áp chuyển tiếp của điốt. Tôi sẽ giả sử 0,75 V.$V_f$

Vì vậy, chúng ta có một dòng điện RMS, điện áp và tần số.

Chúng ta cũng biết điều này: và C $Q=I×S$$C=\frac{Q}{V}$

Trong đó = phí, S = thời gian, $Q$$S$$I$ = dòng điện, = điện áp$V$

Trong trường hợp của chúng tôi s,I=311mA,V=120-2Vf$S = \frac{1}{120}$$I = 311$ V$V = 120-2V_f-\frac{3.3}{2}=116.85$

$C=\frac{0.331×\frac{1}{120}}{116.85}=23.778$

* đặt $23.778$

$C_1$$1×\sin(2\pi60t)$

$C=\frac{0.331×\frac{1}{120}}{116.85}×0.331=7.37595$

$7.37595$

$\frac{3.3-3.1}{3.3}=6\%$

Lý do tại sao nó không chính xác 100% là vì có thời gian chết khi điốt không hoạt động và gần đúng của tôi ngụ ý rằng không có thời gian chết. Đó là lý do tại sao phép tính gần đúng của tôi đưa ra một câu trả lời nhỏ hơn 3,3 V.

Tôi không khuyến khích bạn đánh dấu đây là câu trả lời đúng vì đây chỉ là một xấp xỉ. Nhưng này, nó đập 53 volt.