Trabajo con reguladores de voltaje DC de baja potencia. Ya conozco la fórmula para calcular el tamaño de los condensadores de suavizado. Este puede ser un proceso iterativo de probar un tamaño con un osciloscopio y luego usar un tamaño más grande o agregar más hasta que el osciloscopio muestre niveles aceptables (muy bajos) de ondulación y ruido.
Además del costo de los condensadores, ¿hay alguna compensación por redondear (mucho) y simplemente usar condensadores muy grandes en lugar de intentar calibrar el tamaño a "solo lo suficiente" pero no más que eso?
En cuanto a los límites, hay dos requisitos en competencia: a largo plazo (ondulación) e instantáneo (pico). Un gran electrolítico puede darte lo primero pero no lo segundo. Por lo general, compara su electrolítico grande con un 0.1uF más pequeño capaz de suministrar ese pico instantáneo mientras el electrolítico entra en acción. O el 0.1uF puede ser para desacoplamiento local para estabilizar ese regulador. Si el condensador especificado es en realidad de 0,1 uF o menor, entonces la intención del condensador es suministrar pequeñas cantidades de carga muy rápidamente. No reemplace esto con un electrolítico más grande; ese es definitivamente un caso en el que más grande es peor, no mejor.
Más allá de eso, tendrá que decirnos con qué tipo de reguladores está tratando. Si es solo un regulador lineal básico, entonces realmente no importa. Sin embargo, si tiene un regulador de conmutación, el capacitor afectará la frecuencia de resonancia del conmutador, así que tenga mucho cuidado allí.
Un condensador de suavizado mayor que el mínimo en la salida de un transformador y un rectificador le dará una ondulación más baja, lo cual es una ventaja. Sin embargo, es una pequeña ventaja, ya que incluso duplicar el tamaño del capacitor solo reducirá (aproximadamente) a la mitad la ondulación. Cualquier cosa aguas abajo de un capacitor grande deberá tener una relación de rechazo de la fuente de alimentación (PSRR) significativa para hacer frente a la ondulación. Hay formas más baratas de mejorar esto por un factor de dos que duplicar el tamaño del Gran Condensador de Filtrado (BFC).
La desventaja de un BFC más grande es que extraerá pulsos de corriente más grandes y más cortos del transformador de entrada y el rectificador.
Esto puede causar una serie de problemas, aunque la mayoría son pequeños o pueden mitigarse.
a) Mayor generación de interferencias electromagnéticas, debido a mayores pulsos de corriente, y mayores corrientes desconectadas en los diodos.
b) Diodos y transformador ligeramente más calientes, debido a una mayor corriente RMS.
c) Factor de potencia de entrada más pobre.
Un olfateo de inductancia en algún lugar del suministro (entrada de CA, inductancia de fuga del transformador, posttransformador o postdiodo) reducirá la magnitud y extenderá la duración de los pulsos del rectificador, mejorando todo lo anterior.
Nota: mi interpretación de la publicación de OP es que estamos hablando de condensadores en la salida de los reguladores de voltaje, algunas otras publicaciones parecen asumir que el autor de la pregunta está hablando de condensadores en rectificadores.
La principal desventaja de un condensador más grande es que el tiempo de subida y de bajada será mayor. Eso significa más tensión en el regulador durante el arranque y, en casos extremos, incluso puede causar un apagado por sobrecorriente del regulador. También puede causar problemas para las cargas que no manejan muy bien la baja tensión.
Habiendo dicho eso, no creo que tenga ningún sentido tratar de microgestionar el tamaño de tales condensadores. En la mayoría de los casos, es poco probable que permitir un margen generoso (un factor de 2 o más) sobre lo que cree que necesita sea un problema.
Del comentario de Andy alias:
Si el suministro que está utilizando tiene requisitos específicos de condensador de salida , asegúrese de seguirlos. Para todos estos tipos de regulador vinculado (LDO), generalmente solo hay una capacitancia mínima. (busque la hoja de datos para ESR).
Si está utilizando un regulador de modo de conmutación, entonces el capacitor de salida (en los controladores de modo de corriente) determina el polo de salida y el cero . En los convertidores de modo de voltaje, forma un circuito resonante con el inductor de salida. En ambos casos, debemos proporcionar una compensación de bucle y eso está determinado en parte por el valor de los condensadores de salida.
(Nota: soy consciente de que el uso de cerámica en la salida de un dispositivo de modo actual requiere otras técnicas para proporcionar un cero de salida, ya que el cero de un condensador cerámico tiene una frecuencia demasiado alta para ser útil).
Estos condensadores deben elegirse cuidadosamente ; cambiar estos valores requiere volver a evaluar los componentes de compensación del bucle, o es muy posible que se produzca inestabilidad en el bucle.
Esta reevaluación también puede reducir el ancho de banda del bucle del suministro, lo que reduce el rendimiento transitorio.
Aquí hay otro punto: muchos convertidores modernos están protegidos contra cortocircuitos o sobrecargas en el circuito de salida. Dicha protección es imprescindible para las fuentes de alimentación de laboratorio y una buena característica para todas las fuentes de alimentación con conectores, ya que la capacidad de conectar diferentes cargas aumenta el riesgo de cortocircuitos y sobrecargas.
Tener un gran límite en la salida reduce la efectividad de dicha protección, ya que hay más energía disponible para causar el daño antes de que la protección corte la energía.
A primera vista, más grande es mejor por razones que están bien documentadas en otros lugares. Si la tapa se vuelve muy grande, habrá problemas con la corriente de entrada. En una fuente de alimentación pequeña, el transformador debe mantener esto a un valor razonable. Filtro de tapa Las corrientes máximas en los diodos pueden ser varias veces la corriente de salida de CC promedio. Esto está bien documentado en otra parte. esto es peor. Por lo general, puede usar la tapa más grande en un sistema basado en un transformador pequeño sin tener que agregar ninguna otra pieza. Los sistemas más grandes pueden funcionar bien empleando un reactor de línea en la CA o un estrangulador pequeño en la CC.Si está colocando un límite de suavizado muy grande en la salida de un convertidor reductor, existe el riesgo de inestabilidad que puede necesitar un pequeño inductor para mitigar divorciando el límite grande.
Los condensadores más grandes también tienen más parásitos (por ejemplo, resistencia e inductancia en serie equivalentes). Esto es lo que los "ralentiza", por así decirlo.
Andy alias
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