Berechnung der Kondensatorwerte für die 5-V-Gleichstromversorgung

Ich versuche eine Stromversorgung von 5 V herzustellen; Wie wir alle wissen, verwendet es eine Brückenschaltung, dann Kondensatoren und LM7805.

Aber ich möchte wissen, wie der Kapazitätswert berechnet wird. Wie lautet die Formel dafür?

Wenn die Formel$C = I_t / V$

Was wird dann der Wert von und ? Was ist ?$I$$V$$t$

Ich habe 220V, 60Hz Hauptversorgung. Was sind die Berechnungen?

Die Antwort auf diese Frage hängt von einigen Dingen ab:

Zusätzlich zu diesen Komponenten benötigen Sie zunächst einen Abwärtstransformator, um die vollweggleichgerichtete Ausgangsspannung Ihres Brückengleichrichters klein genug zu machen. Sie können die gleichgerichteten 220 V nicht direkt an den LM7805 anschließen, da der LM7805 in den Eingangsbereichen von 7 V bis 20 V arbeitet ( und eine maximale Eingangsnennleistung von 35 V hat ).

Wenn wir davon ausgehen, dass Ihr Abwärtstransformator die Amplitude der 60-Hz-Sinuswelle von 220 V auf 15 V reduziert, und wenn wir davon ausgehen, dass Ihr 5-V-Netzteil höchstens I_max = 1 A Strom ausgeben muss, können wir mit der Stromerzeugung beginnen einige Berechnungen. Wie in diesem Wikipedia-Artikel hat Ihr Reservoirkondensator, den Sie nach dem Brückengleichrichter platzieren, V_max = 15 V, was der Amplitude Ihrer Sinuswelle entspricht. Im Bild:

Sie sehen, dass sich der Kondensator während fast der gesamten Periode der gleichgerichteten Halbwellenwelle entlädt (in unserem Fall wird diese Entladung durch den Laststrom I_max = 1 A verursacht, der in den LM7805 fließt). Die Entladezeit des Reservoirkondensators im Fall eines Halbwellengleichrichters beträgt T_Entladung = T = (1 / f) = (1/60 Hz) = 16,6 ms. Beachten Sie jedoch, dass wir in unserem Fall einen komplexeren Gleichrichter haben ( Diodenbrücke ), die einen gleichgerichteten Vollwellenausgang liefert. Die Entladungszeit beträgt also T_Entladung = T / 2 = (1/2 * f) = 8,3 ms.

Jetzt wird unser Kondensator zu Beginn jeder Entladeperiode auf V_max = 15 V aufgeladen, um zu verhindern, dass unsere Kondensatorspannung am Ende von unter V_min = 7 V (der niedrigste Eingangsbetriebspunkt für den Spannungsregler LM7805) fällt Für die Entladezeit sollte unser Kondensatorwert mit folgender Gleichung gewählt werden:

C> = (I_max * T_Discharge) / (V_beforedischarge-V_afterdischarge)

Verwenden der Werte; V_beforedischarge = V_max = 15 V und V_afterdischarge = V_min = 7 V und I_max = 1 A und T_discharge = 8,3 ms, wir können Folgendes berechnen:

C_min = (1 A) * (8,3 ms) / (15 V - 7 V) = 1 mF. Sie können sehen, dass Sie eine noch kleinere Kapazität mit dem Wert verwenden können, wenn Sie einen Abwärtstransformator verwenden, der den 220-V-Eingang auf 20 V anstatt auf 15 V reduziert, und wenn Ihre Stromversorgung höchstens I_max = 0,5 A Strom benötigt.

C_min = (0,5 A) * (8,3 ms) / (20 V - 7 V) = 0,32 mF.

Hier

Sie können ein Beispieldesign sehen, das LM7805 genau wie Sie verwendet und einen Kondensatorwert von 0,47 mF auswählt, der nahe an den oben berechneten Werten liegt.

Der Kondensatorwert sollte groß genug sein, um dem Regler-IC genügend Spannung (+2 Volt bedeutet 7 V für 7805) zuzuführen. Dies bedeutet, dass die Spannung am Kondensator nicht unter 7 V fallen sollte. Ich habe einen Artikel gefunden, in dem die Kapazitätsberechnung gut erklärt wurde. Sie kann für andere nützlich sein.

Kapazitätsberechnung für 5 V DC

Vielen Dank