شارژ و دشارژ خازن

[m.aziz]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

سلام مجدد
سپاس از اطلاعات مفیدی که تاکنون در اختیار من و آیندگانی که این مطالب رو میخونند قرار دادید
اگر ربطی نداره این فرمول یعنی منحنی شارژ و دشارژ خازن صافی رو الان چطور باید حساب کرد؟ راه دیگه ای میشناسید اگر لطفا معرفی بفرماید.
با تخفیف چجوری شما حساب میکنی برای خازن پلی استر وقتی مقاومتش موازیه؟ این با فرمایشات بالا تناقض داره ! از راکتانس منظورتونه؟

[daryooosh]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

اگر ربطی نداره این فرمول یعنی منحنی شارژ و دشارژ خازن صافی رو الان چطور باید حساب کرد؟ راه دیگه ای میشناسید اگر لطفا معرفی بفرماید.

در حالت نرمال تا زمانی که جریان ورودی مدار قطع نشود، خازن های صافی به صورت کامل دشارژ نخواهند شد. منظور از حالت نرمال اینه که خازن مناسب انتخاب بشه و خروجی اتصال کوتاه نشده باشه.
سیکل شارژ و دشارژ خازن صافی در مدار فوق در شکل زیر با رنگ قرمز نشان داده شده. منحنی خط چین شکل موج خروجی یکسو ساز تمام موج هست :

با تغییر مقاومت بار مقدار Vpp تغییر خواهد کرد. مقدار ٰVpp از فرمول زیر به دست میاد :

Vpp = I / (2*f*C)

در عبارت فوق :
1- I : جریان بار
۲- f : فرکانس موج قبل از یکسو شدن.
۳- C : مقدار خازن

ولی معمولا محاسبات به صورت معکوس انجام میشه یعنی شما برای مدارت حد اکثر Vpp مجاز رو در نظر میگیرید. جریان (I) مورد نیاز مدارت رو به دست میاری و با استفاده از اون ها مقدار خازن مورد نیاز رو با فرمول زیر به دست میاری :

C = I / (2*f*Vpp)

با تخفیف چجوری شما حساب میکنی برای خازن پلی استر وقتی مقاومتش موازیه؟ این با فرمایشات بالا تناقض داره ! از راکتانس منظورتونه؟

من با خودم بودم.

[m.aziz]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

خب رسیدیم به همون مطلبی که من براش این تاپیک رو باز کردم ! یعنی ارتباط ولتاژ ریپل و نمودار شارژ و دشارژ خازن و ثابت زمانی !
بله این مطالب که فرمودید مربوط به انتخاب خازن صافی و ریپل هست خود ریپل پدیده ایه که بر اثر شارژ و دشارژ ممتد خازن صافی رخ میده، شما هر قدر ولتاژ ریپل رو کم در نظر بگیری ظرفیت خازن رو باید افزایش بدی برا جبران.
اینکه راندمانت چقدره و دقیقا چه عددی رو باید در نظر بگیری رو عمدتا حضرات بصورت تجربی میگن هر 1 آمپر 1000 میکرو خازن بزار و بگو مثلا 5 ولت ریپل یا کمتر بسته به حساسیت کارم کافیه اونوقت بزار تو فرمول و یا علی مدد.
اما وقتی بتونی ثابت زمانی خازن رو داشته باشی میفهمی 10 ولت ریپل رو خازن 1000 میکرو تو مدار 1 آمپر خروجی یعنی چی ,و خیلی دقیق تر میتونی در مورد ریپل اظهار نظر کنی ، وقتی فرمول t= RC جواب نده پس از چی باید استفاده کرد برای بدست آوردن اینکه هر سیکل شارز یا دشارژ چقدر زمان میبره؟!این ذقیقا سئوال منه

[فرزاد الکترونیک]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

خب رسیدیم به همون مطلبی که من براش این تاپیک رو باز کردم ! یعنی ارتباط ولتاژ ریپل و نمودار شارژ و دشارژ خازن و ثابت زمانی !
بله این مطالب که فرمودید مربوط به انتخاب خازن صافی و ریپل هست خود ریپل پدیده ایه که بر اثر شارژ و دشارژ ممتد خازن صافی رخ میده، شما هر قدر ولتاژ ریپل رو کم در نظر بگیری ظرفیت خازن رو باید افزایش بدی برا جبران.
اینکه راندمانت چقدره و دقیقا چه عددی رو باید در نظر بگیری رو عمدتا حضرات بصورت تجربی میگن هر 1 آمپر 1000 میکرو خازن بزار و بگو مثلا 5 ولت ریپل یا کمتر بسته به حساسیت کارم کافیه اونوقت بزار تو فرمول و یا علی مدد.
اما وقتی بتونی ثابت زمانی خازن رو داشته باشی میفهمی 10 ولت ریپل رو خازن 1000 میکرو تو مدار 1 آمپر خروجی یعنی چی ,و خیلی دقیق تر میتونی در مورد ریپل اظهار نظر کنی ، وقتی فرمول t= RC جواب نده پس از چی باید استفاده کرد برای بدست آوردن اینکه هر سیکل شارز یا دشارژ چقدر زمان میبره؟!این ذقیقا سئوال منه

با سلام*به شما.....
شارژ خازن صافی که همان مقدار زمان می برد ..(.به اندازه دامنه موج ورودی .)...
..اما هر چقدر مصرف بیشتر باشد خازن زودتر دشارژ میشود...و ریپل هم بیشتر میشود
...برای یک امپر مصرف بطور استاندارد ...2200 میکروفاراد لازم است ....اما اگر از
رگولاتور ولتاژ استفاده ( مثل 78xx) ...خروجی رگولاتور به اندازه 700000میکر وفاراد ...
ولتاژ را صاف می کند .......

[daryooosh]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

بله این مطالب که فرمودید مربوط به انتخاب خازن صافی و ریپل هست خود ریپل پدیده ایه که بر اثر شارژ و دشارژ ممتد خازن صافی رخ میده، شما هر قدر ولتاژ ریپل رو کم در نظر بگیری ظرفیت خازن رو باید افزایش بدی برا جبران.
ا

بجای افزایش مقدار خازن، چند خازن موازی میکنند تا ESR مجموع کاهش و تلفات توان توی خازن صافی کاهش پیدا کنه.

اینکه راندمانت چقدره و دقیقا چه عددی رو باید در نظر بگیری رو عمدتا حضرات بصورت تجربی میگن هر 1 آمپر 1000 میکرو خازن بزار و بگو مثلا 5 ولت ریپل یا کمتر بسته به حساسیت کارم کافیه اونوقت بزار تو فرمول و یا علی مدد.

۱- منظورت دقیقا از راندمان چیه؟
۲- اون عددی که باید در نظر بگیری چه عددیه؟ مقدار خازن ؟ یا جریان بار؟ یا ...
۳- به صورت تجربی دیگه نیازی نداری وقتی فرمول برای محاسبه خازن داری. معمولا مقدار مجاز ریپل رو پارامتر line requlation رگولاتور مورد استفاده مشخص میکند. اگه جریانی که مدار شما مصرف میکنه ثابت باشه که محاسبه خیلی سر راست هست، مقادیر رو در فرمول بزار مقدار خازن رو به دست بیار ولی اگه جریان مدار متغییر هست شما باید بیشترین مقدار جریان رو برای محاسبات در نظر بگیری.

اما وقتی بتونی ثابت زمانی خازن رو داشته باشی میفهمی 10 ولت ریپل رو خازن 1000 میکرو تو مدار 1 آمپر خروجی یعنی چی ,و خیلی دقیق تر میتونی در مورد ریپل اظهار نظر کنی ، وقتی فرمول t= RC جواب نده پس از چی باید استفاده کرد برای بدست آوردن اینکه هر سیکل شارز یا دشارژ چقدر زمان میبره؟!این ذقیقا سئوال منه

با سوادی که من دارم داشتن ثابت زمانی هیچ کمک خاصی در این وضعیت نمیکنه. به هر حال اگه بتونی مقاومت معادل مدارت رو بدست بیاری به راحتی ثابت زمانی به دست میاد. ولی این فقط ثابت زمانی دشارژ خازن هست. چون خازن از طریق مدار (مقاومت معادل) فقط خالی میشه و برای شارژ شدن چون مستقیم به ورودی وصل شده شکل موج شارژ خازن دقیقا شکل موج ورودی رو دنبال میکنه.

[m.aziz]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

سلام و روز بخیر
خیلی ممنون داریوش و فرزاد جان و سایر عزیزان از مشارکتی که در این بحث داشتید و اطلاعاتی که به اشتراک گذاشتید

[فرزاد الکترونیک]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

سلام دوست عزیز
۱− قطعات که ما میشناسیم به صورت ایده آل هستند یعنی درسته ما یک خازن داریم ولی در واقعیت درون این خازن یک خازن، چند تا مقاومت و چند تا سلف هست. این به این معنی نیست که اون مقاومت و سلف ها رو درون خازن کار گزاشتند بلکه به این معنی است که ساختار و اجزای سازنده خازن باعث میشند خاصیت های مقاومتی و سلفی درون خازن ایجاد بشه بنابر این به این خاصیت های مقاومتی و سلفی، خاصیت های پارازیتی گفته میشود. در محاسبات و مدارات معمولی از مقادیر خاصیت های پارازیتی چشم پوشی میکنند و قطعه رو به صورت ایده آل در نظر میگیرند. بنابراین بله اگه یک خازن رو شارژ کنی و بزاری کنار به دلیل مقاومت ها پارازیتی خودش و محیط دشارژ خواهد شد و زمان دشارژ شدن هم بستگی به مقدار مقاومت های پارازیتی خودش و محیط بستگی داره.

۲- اگر در مدار به صورت همزمان یک یا چند مقاومت با خازن موازی و یک یا چند مقاومت دیگه با خازن سری شده باشه نمیتوان از فرمول T= R* C استفاده کرد (دقت کن از مقاومت های پارازیتی چشم پوشی میکنیم چون نمیخاهیم مدار ایستگاه فضایی طراحی کنیم). یعنی تنها زمانی میتونی از این فرمول استفاده کنی که فقط مقاومت (ها) با خازن سری شده باشند. حالا اگه یک مقاومت با خازن سری شده باشه مقدار همان یک مقاومت رو در فرمول قرار میدی ولی اگه یک شبکه مقاومتی (شبکه مقاومتی = چند مقاومت که باهم سری و یا موازی باشند) با خازن سری باشه شما باید اول مقدار معادل شبکه مقاومتی رو با فرمول های مخصوص به خودش محاسبه کنید و در نهایت مقدار به دست اومده رو در فرمول اصلی بجای R قرار بدی.

نتیجه گیری :
۱- اگه شما بخواهی ثابت زمانی شاٰرژ یا دشارژ شدن خازن رو هنگامی که مقاومت خارجی در کار نیست محاسبه کنید (مثلا خازن رو با منبع شارژ کنی و بعد پایه هاش رو به هم وصل کنی)باید مقدار ESR خازن (ESR = مقاومت پارازیتی که درون خازن با خازن سری هست) رو به دست بیاری (معمولا مقدارش خیلی خیلی خیلی کم هست در حد میلی اهم) و اون رو در فرمول قرار بدی. در این حالت از EPR خازن (EPR = مقاومت پارازیتی که درون خازن با خازن موازی هست) چشم پوشی میکنیم چون مقدار اون در مقایسه با ESR خیلی خیلی خیلی بزرگ است.
۲−اگه بخواهی ثابت زمانی رو هنگامی که مقاومت خارجی در مدار هست محاسبه کنی کلا از مقاومت های پارازیتی چشم پوشی کن و طبق توضیحات بالایی عمل کن.

نکته ۱ : این چشم پوشی کردن هایی که من میگفتم همیشه در حالت مقایسه انجام میشه. مثلا شما فرض کن یک مقاومت ۱ میلی اهم خارجی با خازن سری کردی در این جا باید مقدار ESR خازن هم در نظر بگیری (چون با در نظر گرفتن ESR برابر ۱ میلی اهم مقدار مقاومت سری شده با خازن برابر با ۲ میلی اهم به دست میاد) ولی اگه مقدار مقاومت خارجی ۱۰۰ اهم باشه دیگه مقدار میلی اهمی ESR (مقدار مقاومت سری شده با خازن برابر با ۱۰۰٫۰۰۱ اهم به دست میاد) در محاسبات تاثیر چندانی نداره بنابراین ازش چشم پوشی میکنیم.
نکته ۲: اگه مدار فقط از یک خازن و یک مقاومت تشکیل شده باشه در اینصورت مقاومت با خازن هم سری و هم موازی هست و شما همچنان میتونی از فرمول ثابت زمانی استفاده کنی.
نکته ۳: سری کردن مقاومت با خازن به منظور ایجاد تاخیر استفاده میشه (برای همینه شما از فرمول ثابت زمانی استفاده میکنید.) و موازی کردن مقاومت و خازن برای بایپس کردن (جدا کردن) جریان های DC از ac استفاده میشه ( جریان DC از خازن نمیتونه عبور کنه) (برای همینه نمیتونی از فرمول ثابت زمانی استفاده کنی)

....در قسمت آخر آورده شده که جریان DC از خازن عبور نمی کند برای همین هم از این فرمول نمی توان استفاده کرد ..T=R×C.... که این جمله کاملا اشتباه است ....... در لحظه شارژ خازن کاملا خالی است ...و بعد از پنج
ثابت زمانی . خازن کاملا شارژمی شود ...این فرمول برای لحظات شارژ و.د شارژ خازن است ...حالا فرقی نمی کند که
ولتاژ مستقیم یا متنا وب باشد (...DC یا AC ..) ..

[daryooosh]

پاسخ : شارژ و دشارژ خازن

بله درست میگی. متاسفانه منظورم رو به درستی بیان نکردم.