Reducción de voltaje/corriente del circuito de CA con condensador bipolar improvisado

¡ADVERTENCIA! Para otros que lean esta pregunta: este circuito usa alto voltaje. NO juegue con 220V/110V a menos que sepa lo que está haciendo y conozca los riesgos (electrocución y muerte, principalmente)

Ahora que eso está fuera de lugar...

Hola a todos, intentaré ser lo más breve posible: tengo una resistencia extraída de una placa calefactora de 220V y conectada así:

circuito original

Componentes:
Vs: 220 V (RMS) 50 Hz sinusoidal CA (desde el tomacorriente de pared)
U1: Atenuador DIAC-TRIC estándar de Bog
R1: El elemento calefactor, 100 ohmios a temperatura ambiente (se supone más cuando está caliente)
R2: Una bombilla incandescente muy pequeña, también tomado de la placa caliente, supongo que su corriente es insignificante

Necesito reducir ligeramente la corriente del elemento calefactor. Pensé en un capacitor no polarizado de 100V 100uF pero no tengo uno. Tengo capacitores polarizados de 50V 1000uF, entonces, mi primera pregunta: si los capacitores idénticos en serie tienen sus voltajes máximos permitidos sumados pero su capacidad dividida por la cantidad de capacitores, Y, si 2 capacitores polarizados idénticos conectados en serie con polaridad inversa hacen un condensador no polarizado con la mitad de la capacidad ( referencia ), entonces, ¿la conexión de ocho condensadores polarizados de 50V 1000uF uno tras otro creará el equivalente de un solo condensador bipolar de 200V 125uF?

El nuevo esquema:

Circuito "mejorado"

Nuevos componentes:
C1 - C8: Condensadores radiales electrolíticos de aluminio polarizados 50V 1000uF

Entonces, si mis cálculos son correctos, cuando el atenuador está lleno y el elemento está a temperatura ambiente, los capacitores medirán 63 V en la amplitud máxima y reducirán la corriente RMS en 447 mA (2,2 A sin los capacitores, 1,753 A con ellos).

Segunda pregunta: ¿Todo lo que escribí es correcto? ¿O construí accidentalmente el equivalente a una bomba de hidrógeno que destruirá mi casa, mi vecindario y todas las personas que he conocido y amado?

Sabes que agregarás mucha impedancia al circuito al introducir todos esos capacitores, ¿no es así?
Es mejor simplemente controlar el rango de atenuación, ¿no?
¿Por qué necesita reducir la corriente del elemento calefactor, cuando ya está conectado a un dispositivo para reducir su potencia? ¿Es necesario, o serán suficientes sus condensadores, para el problema que realmente tiene, en lugar del que indica?
MCG: ¿Hay algún inconveniente en esta impedancia? Brian Drummond: El atenuador es un producto construido, no un circuito por mí y no quiero modificarlo. Neil_UK: Quiero reducir todo el rango, es decir, quiero una corriente más baja en los valores mínimo y máximo del atenuador. Espero haber logrado explicarlo correctamente ahora.
¿Por qué se rechazó mi pregunta? ¿Hice algo mal? Por favor, explícame mis errores para que pueda evitar volver a cometerlos.

Respuestas (1)

Los condensadores en serie necesitan resistencias de equilibrio para garantizar que un condensador no reciba un exceso de voltaje. Este problema normalmente está asociado con los circuitos de CC y los condensadores en serie utilizados en las fuentes de alimentación, pero también se puede ver en las fuentes de CA.

Un problema que veo es que la mayoría de los capacitores electrolíticos tienen un amplio rango de tolerancia y esto inevitablemente significará que uno (o algunos) de los capacitores (que tienen el valor de capacitancia más bajo) recibirán una parte desigual del voltaje y posiblemente causen una falla.

Otro problema es que depender de un electrolítico para convertirse en un diodo cuando se polariza inversamente es un poco impredecible. Por lo tanto, si elige condensadores que tienen un valor bastante bien equilibrado y tal vez considere usar diodos inversos a través de ellos en bloque, podría estar bien.

Alternativamente, obtenga una lámpara de bajo voltaje y conéctela en serie con el elemento para bajar el voltaje al elemento.

Gracias Andy, me has dado algunas buenas ideas, tal vez use un medidor de capacitancia Arduino para medir las tolerancias de los capacitores. Desafortunadamente, logré torcerme el dedo de alguna manera, así que tendré que dejar que sane antes de poder intentar algo.
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