Electronică de colț tehnic
Noțiuni de bază
Încărcare și descărcare
| Procesul de încărcare | Proces de descărcare | |
sarcină (Condensatorul este încărcat printr-un rezistor [vezi circuitul R1]) :
După cum se poate observa în diagrama de încărcare asociată, curentul de încărcare este foarte mare la începutul procesului de încărcare și apoi scade din ce în ce mai încet pe măsură ce încărcarea progresează. Tensiunea crește foarte repede la început și apoi din ce în ce mai încet. Procesul de încărcare se încheie atunci când tensiunea de încărcare este aceeași cu cea a sursei de tensiune, astfel încât și curentul de încărcare scade la zero.
Descărcare (Condensatorul este descărcat printr-un rezistor [vezi circuitul R2]):
Așa cum se poate vedea în diagrama de încărcare corespunzătoare, curentul de descărcare este cel mai mare la începutul descărcării și scade din ce în ce mai lent pe măsură ce descărcarea progresează. Tensiunea este aceeași. Condensatorul este descărcat când curentul de încărcare și tensiunea se apropie de zero.
Calcule (Curent continuu)
Timp de încărcare (La C = 22 μF și R = 1 kOhm):
Pentru a determina timpul de încărcare al unui condensator, trebuie mai întâi constanta de timp Tau (τ). Aceasta se calculează după cum urmează:
| Unități: | |
Conform constantei de timp (τ) tocmai calculate, condensatorul are 63% din tensiunea de încărcare.
după 2 τ 86%
după 3 τ 95%
după 4 τ 98%
după 5 τ 99%. (vezi curba procesului de încărcare)
Teoretic, condensatorul nu este niciodată complet încărcat, dar în practică se presupune o încărcare de 100% după 5 constante de timp.
În consecință, condensatorul este după 110ms încărcat.
Curent de încărcare la început (la U = 13,8V, R = 1kOhm):
Timpul de încărcare, calculat mai sus, funcționează numai dacă există suficient curent (A) disponibil în timpul procesului de încărcare. Deoarece curentul de încărcare este cel mai mare la începutul încărcării, este suficient să îl calculați pentru un test.
Timp de descărcare:
Pentru a determina timpul de descărcare al unui condensator, trebuie mai întâi constanta de timp Tau (τ), ca și la încărcare. Aceasta se calculează, de asemenea, utilizând aceeași formulă ca la încărcare, adică:
Dacă rezistența consumatorului conectat nu este cunoscută, dar în schimb este dat un amperaj, rezistența se calculează mai întâi folosind legea lui Ohm:
Dacă aveți doar o putere, calculați mai întâi amperajul din:
și apoi cu legea lui Ohm rezistența R. Deci, toate eventualitățile ar trebui eliminate acum pentru a determina constanta de timp Tau (τ), dar.
Dacă doriți să determinați tensiunea după un anumit timp, care nu poate fi împărțit la constanta de timp, tensiunea este calculată după cum urmează (U = 13,8V, constanta de timp τ = 22ms, punctul în timp t = 8ms):
| (e = numărul lui Euler = 2.71828.) Calculator online |
În anumite circumstanțe, poate fi, de asemenea, util să știm după ce timp de descărcare este prezentă o anumită tensiune reziduală. Aceasta poate fi calculată după cum urmează (tensiunea reziduală Uc = 9V):
| Calculator online |
Ai vrea de ex. Folosind un condensator pentru a comuta un releu cu o întârziere de abandon, acest lucru este teoretic fezabil, dar capacitatea necesară a condensatorului ar crește rapid nemăsurat. Motivul este consumul relativ ridicat de energie al bobinei releului. Este logic să introduceți un tranzistor între ele, deoarece acesta are doar o cerință minimă de putere și, prin urmare, capacitatea necesară a condensatorului rămâne gestionabilă. Cum se face acest lucru puteți găsi aici: tranzistorul ca întrerupător. Vă rog să vă gândiți la o diodă de rotire liberă pentru a proteja tranzistorul!
Dar, de asemenea, varianta tranzistorului are limitele sale undeva dacă aveți nevoie de timpi mai lungi și mai ales preciși. Aici ar trebui să vă retrageți pe un circuit folosind temporizatorul NE555.
Opțiunea de tipărire funcționează numai din Netscape V4.0 sau I-Explorer 5.0 !