¿Cómo dimensiono los fusibles para manejar cambios repentinos en el voltaje de la línea de CA en una carga capacitiva?

Supongamos que tengo un rectificador en la línea de CA, seguido de algunas tapas y una carga.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si la línea de CA aumenta repentinamente, hay un aumento de corriente en el condensador. Esto puede suceder cuando se aplica energía, durante una sobretensión en la línea o al recuperarse de una caída en la línea. Un circuito de precarga puede ayudar con la aplicación de energía, pero es menos útil después de un chapuzón.

Las únicas cosas que limitan este aumento de corriente son la impedancia de los componentes del circuito y los carriles, la ESR de la tapa y la inductancia de la línea de CA. La inductancia de línea parece que debería dominar. Entonces, hay un circuito LDC entre la inductancia de línea y la tapa. Es como un circuito de tanque, excepto que parece que solo obtendrá un pulso en lugar de una onda anular que se descompone. Pero ahí, estoy atascado.

¿Cómo calculo el pico y el ancho del pulso actual en las tapas, para dimensionar mis fusibles adecuadamente?

Respuestas (3)

La primera aproximación para el tamaño del fusible es asegurarse de que el consumo de corriente de estado estable no sea mayor que la corriente máxima sin fusión del fusible.

El siguiente paso es asegurarse de que tenga el tamaño adecuado para proteger contra incendios/explosiones si hay una anormalidad fuerte en el circuito. Por ejemplo, una prueba de seguridad para su producto sería cortocircuitar el capacitor después del puente y aplicar la entrada de CA máxima especificada. El fusible debe fundirse sin que los diodos se quemen/rompan/emitan humo o escombros.

Una vez que su fusible sea apropiado desde estas perspectivas, puede hacer sus pruebas de caída de línea y ver qué tan bien funciona el fusible. Si encuentra golpes molestos, tenga en cuenta que si aumenta la calificación o disminuye el tiempo de respuesta (pasa de golpe rápido a lento, por ejemplo) deberá repetir su prueba de seguridad para asegurarse de que sigue siendo apropiado desde un punto de vista de seguridad. perspectiva, y es posible que deba reforzar otros componentes en el circuito para asegurarse de que el fusible se funda primero.

La solución habitual a esto es utilizar un fusible de fusión lenta. Estos soplan solo si el exceso de corriente se mantiene durante un tiempo relativamente largo. La hoja de datos proporcionará descripciones más cuantitativas de "exceso de corriente" y "largo tiempo".

En cuanto a calcular la corriente máxima de la corriente de entrada, probablemente sea más fácil de medir. Conectar una fuente de voltaje ideal a un capacitor ideal da como resultado una corriente infinita. En realidad, ni la fuente de tensión (la fuente de alimentación del dispositivo) ni los condensadores ni los cables que los conectan son ideales, por lo que la corriente de irrupción está determinada por la inductancia y la resistencia no ideales de todos estos componentes.

La duración del período de irrupción se puede calcular si ha medido la resistencia y conoce la capacitancia. Multiplique la resistencia y la capacitancia juntas, y este es el tiempo que tomará cargar el capacitor alrededor del 63% del camino hasta su valor final. Investigue la constante de tiempo RC para obtener más detalles.

Otra opción es introducir deliberadamente un componente en serie para limitar la corriente de entrada. Esto puede ser una resistencia como mínimo, pero un dispositivo más sofisticado y eficiente es un termistor NTC. Al seleccionar deliberadamente su dispositivo limitador de corriente (en lugar de confiar en la resistencia del cable y demás), calcular la corriente de entrada y, por lo tanto, dimensionar los fusibles, es mucho más fácil. Wikipedia tiene más detalles sobre el limitador de corriente de irrupción .

No solo se debe clasificar el fusible, sino también el interruptor. a) Clasificación del fusible

ingrese la descripción de la imagen aquí

dónde

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solo necesita un fusible slo-blo a un voltaje máximo de 230 V (RMS)

b) Cambiar

ingrese la descripción de la imagen aquí

a tensión máxima 2x230V (RMS) o más

FL: Carga tonta NL: Sin carga

Esas fuentes con alias me dan ganas de sacarme los ojos. Tal vez podría reemplazarlos con marcado LaTeX, ¿cuál sería legible?
Ahora espero que sea legible. Esto es producido por Word Equation Editor y es un poco más de lo que usó Bob Pease. No estoy al tanto de LaTeX. En cualquier caso, mi respuesta se refería a un circuito con transformador.
Consulte electronics.stackexchange.com/questions/73169/… para ver un ejemplo de marcado LaTeX (presione el botón de edición para ver la fuente). Si busca "latex" y "mathjax" encontrará referencias completas en el intertube.