Cómo calcular un capacitor electrolítico basado en corriente y voltaje para tener la menor ondulación

He construido un circuito con LED alimentados con 230 V CA.

El controlador de corriente LED que se alimenta a 30V y contiene 10 LED de 1W cada uno.

Un controlador LED en 30V

10 de estos módulos están conectados en serie y se alimentan de 313 V y consumen 80 mA. Los 313V se obtienen con un puente rectificador y un capacitor conectado a la línea principal.
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  1. ¿Cómo calculo la capacidad mínima del capacitor electrolítico en función de la corriente y el voltaje para tener la ondulación más pequeña?
  2. ¿Cómo puedo saber la potencia en la línea de CA? Sé que la potencia de CC es de alrededor de 25 W (313 V * 0,08 A).

Respuestas (2)

¿Cómo calculo la capacidad mínima del capacitor electrolítico en función de la corriente y el voltaje para tener la ondulación más pequeña?

La ondulación más pequeña es cuando la capacitancia es teóricamente infinita. Tienes que aceptar que habrá una ondulación y tienes que decidir cuánto puede ser esta ondulación: -

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Tomado de aquí

¿Cómo puedo saber la potencia en la línea de CA? Sé que la potencia de CC es de alrededor de 25 W (313 V * 0,08 A).

La potencia extraída de la línea de alimentación de CA es probablemente un poco más que la que se consume en los circuitos de CC que ha conectado. Entrada de energía = salida de energía + pérdidas en el rectificador y el condensador de filtrado.

En realidad, es incluso más fácil de lo que sugiere su diagrama. Está usando una carga de corriente constante, por lo que la descarga es lineal. V/s = I/C
@AaronD: si entiendo correctamente, cada segundo la caída de voltaje es igual a la corriente dividida por...
@Andy: si tengo un capacitor de 220uF que da como resultado una ondulación de 7V. ¿Es eso correcto? Vp = 310V; RL = 4Kohmios; C = 0,00022F; Dt = 0,02 s;
Eso parece correcto.

Entonces... tienes 10 circuitos de corriente constante en serie, de modo que cada uno de ellos puede contener 1 diodo. Es posible que tenga algunos problemas con eso porque todos deben tener exactamente la misma corriente simplemente porque están todos en serie, pero todos se configurarán de manera ligeramente diferente porque nunca hay dos componentes iguales.

Por lo tanto, un circuito (que es completamente aleatorio) hará todo el trabajo de regular toda la cadena mientras que el resto se acercará mucho más al cortocircuito porque no reciben la corriente para la que están configurados. Ahora que un circuito está cayendo casi TODO el voltaje restante entre la cadena de LED y la fuente de alimentación, posiblemente se estresará más allá de su diseño.

Sería una idea mucho mejor tomar su circuito único y simplemente darle los 10 diodos en serie. En total: 2 transistores, 2 resistencias y 10 diodos. R2 (sensor de corriente) y el transistor inferior pueden permanecer exactamente como están, R1 (polarización del transistor) debe aumentarse en una cantidad aún desconocida, y el transistor superior debe poder manejar todo el voltaje residual a la corriente deseada.

Ahora bien, sobre la ondulación:

Debido a que tiene un regulador, específicamente un regulador de corriente, a diferencia del regulador de voltaje más común, pero sigue siendo un regulador, realmente no necesita preocuparse tanto por la ondulación. Tiene un voltaje mínimo para hacer lo que quiere (voltaje de caída), tiene un voltaje máximo del rectificador y, en este caso, tiene una corriente de operación conocida.

Elija una tapa o construya un paquete de tapas que pueda manejar una corriente de ondulación igual a su corriente de funcionamiento, y aún estará por encima del voltaje de caída justo antes del próximo pulso del rectificador mientras suministra esa corriente.

Una vez que lo averigüe, duplique la capacitancia o más para tener en cuenta la tolerancia de los componentes y la expectativa de vida útil del producto (los electros pierden capacitancia con el tiempo), ordénelo y pruébelo.

Un módulo contiene 10 LED. Y hay 10 módulos (100 LED). Medí el voltaje en cada módulo y varía de 30V a 31V. Básicamente, se están regulando a sí mismos (la corriente). Y sobre la ondulación: tenía algunas bombillas LED y parpadeaban. Quiero tener cero parpadeo, puedo probarlos con un osciloscopio. Pero quería tener una idea sobre el condensador, en lugar de probar diferentes condensadores para ese valor.
Las bombillas LED viables para el consumidor (baratas) probablemente estén tan bien reguladas como las luces de cuerda LED baratas: no lo están. Al igual que las luces de cuerda que miré, no me sorprendería en absoluto ver suficientes LED en serie para sumar menos que el voltaje de CA máximo y una resistencia de baja potencia para compensar. En otras palabras, eliminan la tapa por completo, agregan una pequeña carga resistiva y hacen el rectificador con LED. Esto solo funcionará en los picos de CA, de ahí el parpadeo. Por otro lado, su circuito en realidad tiene un regulador.
NUNCA eliminará el voltaje de ondulación. Hacer eso requeriría una capacitancia infinita , que no tienes. :) Entonces siempre tendrás voltaje de ondulación. La pregunta es, "¿Cuánto es aceptable?" Debido al regulador, la respuesta es, en realidad, "bastante", en comparación con lo que podría haber estado pensando. Mi respuesta intenta que obtenga ese límite real y luego cree un margen de maniobra entre él y el lugar donde realmente opera su circuito.
Cómo calcular un capacitor electrolítico basado en corriente y voltaje para tener la menor ondulación
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