Ich habe ein sehr einfaches kapazitives Stromversorgungsschema, mit dem ich mir einige der zugrunde liegenden Mathematik und Konzepte beibringe. Lassen Sie mich ganz klar sagen - ich habe nicht vor, dies zu bauen -, also mache ich mir keine Sorgen um die Sicherheit, die Kosten oder irgendetwas. Ich versuche nur, die Mathematik richtig zu machen, damit ich verstehen kann, wie es funktioniert.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Im obigen Schema ist R1 eine Last, über die ich 3,3 V anlegen möchte und die 220 mA ziehen soll. Ich habe C2 für eine Welligkeit von 1% bei 120 Hz (da es sich um einen Vollweggleichrichter handelt) mit der Formel und .$V_{pp}=\frac{I}{2 \pi fC}$$\frac{220mA}{2 \pi \cdot 120hz \cdot .033V} = 8.842mF$

Ich muss immer noch die Größe C1 haben, und dort habe ich Probleme. Ich weiß, dass C1 und der R1 / C2-Stromkreis insgesamt 120 V abfallen müssen, und ich kenne den Gesamtstrom oder die Gesamtimpedanz des gesamten 120-V-Stromkreises noch nicht. Aber! Ich kann die Gesamtimpedanz von R1 / C2 berechnen und somit den Strom berechnen, der durch die Brücke fließt. Dies muss der Gesamtstrom sein, der aus dem Netz gezogen wird.

Die Reaktanz von C2 bei 120 Hz durch beträgt . (Schnüffeltest Nr. 1 - das scheint super niedrig zu sein.)$X=\frac{1}{2 \pi fC}$$\frac{1}{2 \pi \cdot 120hz \cdot 8.842mF} = 0.15 \Omega$

Die Gesamtimpedanz von R1 / C2 wäre dann - oder, wie ich es ausgearbeitet habe,Z=.0667-.149985j. Die effektive Impedanz davon ist| Z| =$Z=\frac{1}{\frac{1}{15} + \frac{1}{0 - .15j}}$$Z = .0667 - .149985j$ oder.164135Ω. 3,3 V angelegt wirddass etwas überfließen20.1a. (Schnüffeltest Nr. 2 - verrückt hoch.)$|Z| = \sqrt{.0667^2 + .149985^2}$$.164135\Omega$

Ok, ich denke ... jetzt, da wir die Gesamtstromaufnahme und die kombinierte Impedanz des gleichgerichteten Stromkreises kennen, lösen wir nach C1 ..

Allerdings , wenn ich in 227,893 setzen für C1, und dann eine Simulation laufen lasse, erhalte ich über R1 53v:$\mu F$

Wo gehe ich falsch?

$C_2$

$C_1$

$\frac{A}{\sqrt2}$$A$

$220$$\rightarrow 220$$×\sqrt2≃311$

$C_1$
$120$$-2V_f-\frac{3.3}{2}$$V_f$

Wir haben also einen Effektivstrom, eine Spannung und eine Frequenz.

$Q=I×S$$C=\frac{Q}{V}$

$Q$$S$$I$$V$

$S = \frac{1}{120}$$I = 311$$V = 120-2V_f-\frac{3.3}{2}=116.85$

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

$23.778$

$C_1$$1×\sin(2\pi60t)$

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

$7.37595$

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

Der Grund, warum es nicht 100% korrekt ist, ist, dass es Totzeiten gibt, wenn die Dioden nicht aktiv sind, und meine Annäherung implizierte, dass es keine Totzeit gab. Aus diesem Grund ergab meine Annäherung eine Antwort von weniger als 3,3 V.

Ich ermutige Sie nicht, dies als die richtige Antwort zu markieren, da dies nur eine Annäherung ist. Aber hey, es schlägt 53 Volt.