Динамо-машины  Моделирование транзисторов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 [ 25 ] 26 27 28 29 30 31

Особенностью последовательного соединения ЭК является то, что параллелоно каждому ЭК необходимо установить резистор для устранения перекоса напряжения из-за разности токов утечки конденсаторов. Номиналы уравнивающих резисторов можно рассчитать по формуле;

R=1000/(0.015*C) (8.1)

где С - емкость в мкФ, R - сопротивление в кОм.

формула 8.1 выведена на основании известного соотношения для тока утечки I =k*C*U где константа к=3*10 . Ток резистора 1 должен быть больше тока утечки, который имеет большой разброс и сильно зависит от условий эксплуатации. Часто оказывается, что правильно рассчитанный уравнивающий резистор рассевает довольно большую мощность и с этим приходится мириться.

На ЭК присутствуеттйкже переменное напряжение пульсаций. Резисторы обеспечивают уравнивание только для постоянного тока и низких частот. На частотах порядка сотен герц и выше коэффициент деления напряжения определяется только соотношением емкостей.

9. Причины отказов ЭК

Основная причина деградации и выхода из строя ЭК - это диффузия электролита через изолятор. Этот процесс ускоряется с ростом температуры \л, в основном, определяет срок службы конденсатора.

Ниже приведены некоторые причины, способные приве-аи к преждевременному отказу ЭК:

Переохлаждение (обычно ниже -30 deg;С). Приводит к резкому росту ESR и падению емкости.

Перегрев (повышенная температура окружающей среды или превышение допустимого тока пульсаций). Приводит к росту ESR и тока утечки, падению емкости.

Превышение рабочего напряжения. Приводит к росту ESR и падению емкости.

Переходные перенапряжения. Может привести к повы -шениютока утечки и внутреннему короткому замыканию ЭК.

Воздействие высоких частот. Может привести к изменению емкости и ESR.

Обратное напряжение. Может привести к повышению тока утечки, потере емкости, увеличению ESR, сокращению срока службы.

Механические вибрации. Приводит к внутреннему ко-рокому замь.канию, увеличению тока утечки, потере емкости.

10. Выбор и расчет ЭК

10.1. Срелнеквапратичнов значение тока пульсаций 1

Этот наиболее взжно1й параметр, который приходится оценивать при анализе практически любой схемы, в состав которой входятЭК. Именно значение 1д5определяет, в основном, потери в ЭК. Поэтому ведущие производители конденсаторов приводят в своих технических данных предельное значение 1, а не допустимую амплитуду пульсаций, как это принято в наших ТУ.

Рассмотрим работу двухполупериодного выпрямителя, схема которого приведена на рис. ЮЛ. Первичное напряжение - 50Гц, 220В. Сопротивление нагрузки - 80Ом, емкость конденсатора - БООмкФ,

На рис. 10.2 показаны ток конденсатора - импульсный 1 и среднеквадратичный (вверху), напряжение на конденсаторе и выходное напряжение выпрямительного моста при отсутствии сглаживания (внизу). Предположим, что потерь в схеме нет. Заряд конденсатора начинается, когда выпрямлен-

2 2\

(О 300 50)

А Ж

о о in

(1 ко

Рис.10.1

Э/№ктро/№1тические коид amp;каторы. Особенност применения

но€ напряжение превышает напряжение на ЭК. Разряд идет практически линейно. Пусть tl - время начала заряда, t2 -время начала разряда, t3 - время начала следующего периода заряда, т.е. t3=t1 + Т.

и= ЗЮзЫтО = ЗЮ 5ini2n50t)

t1=32.8ms t2=35ms t3=42.8ms

где 310B - амплитуда входного напряжения.

Пиковый ток конденсатора lpp (при tl):

f= CdU/dt = 500*Ю*ЗЮ*(2п50) *cos(2n50*32.8*10=28А Ток разряда 1 определяется из соотношения: IJt3-t2) = lJt2~t1)0.5

0.5*28*(35 - 32.8)/(42.8 - 35) = 3.6А

Ток заряда ЭК имеет треугольную форму. Его среднеквадратичное значение Irms:

/rms = icpp

35 - 32.8 3*10

= 8.5A

Среднеквадратичное значение тока разряда Irmsd:

РИС10.2