Техническа ъглова електроника
Основи
Товарене и разтоварване
| Процес на зареждане | Процес на разтоварване | |
натоварване (Кондензаторът се зарежда чрез резистор [виж схема R1]) :
Както може да се види от свързаната диаграма на зареждане, зареждащият ток е много висок в началото на процеса на зареждане и след това намалява все по-бавно с напредването на зареждането. Отначало напрежението се покачва много бързо, а след това все по-бавно. Процесът на зареждане приключва, когато напрежението на зареждане е същото като това на източника на напрежение, така че токът на зареждане също пада до нула.
Разтоварване (Кондензаторът се разрежда през резистор [виж схема R2]):
Както може да се види на съответната диаграма на зареждане, разрядният ток е най-висок в началото на разреждането и намалява все по-бавно с напредването на разреждането. Напрежението е същото. Кондензаторът се разрежда, когато зарядният ток и напрежение се приближат до нулата.
Изчисления (Постоянен ток)
Време за зареждане (При C = 22 μF и R = 1 kOhm):
За да определите времето за зареждане на кондензатор, първо се нуждаете от времевата константа Tau (τ). Това се изчислява, както следва:
| Единици: | |
Според току-що изчислената времева константа (τ) кондензаторът има 63% от зареждащото напрежение.
след 2 τ 86%
след 3 τ 95%
след 4 τ 98%
след 5 τ 99%. (вижте кривата на процеса на зареждане)
Теоретично кондензаторът никога не се зарежда напълно, но на практика се приема 100% заряд след 5 времеви константи.
Съответно кондензаторът е след 110ms зареден.
Ток на зареждане при стартиране (при U = 13.8V, R = 1kOhm):
Времето за зареждане, както беше изчислено по-горе, работи само ако има достатъчно ток (A) по време на процеса на зареждане. Тъй като токът на зареждане е най-висок в началото на зареждането, е достатъчно да се изчисли това за тест.
Време за разреждане:
За да се определи времето за разреждане на кондензатор, както при зареждането, първо се изисква времевата константа Tau (τ). Това също се изчислява, като се използва същата формула, както при зареждане, т.е.:
Ако съпротивлението на свързания потребител не е известно, но вместо това се дава сила на тока, съпротивлението първо се изчислява, като се използва законът на Ом:
Ако имате само мощност, първо изчислявате силата на тока от:
и след това със закона на Ом съпротивлението R. Така че всички непредвидени обстоятелства трябва да бъдат премахнати, за да се определи времевата константа Tau (τ), но.
Ако искате да определите напрежението след определено време, което не може да бъде разделено на времевата константа, напрежението се изчислява, както следва (U = 13.8V, времева константа τ = 22ms, точка във времето t = 8ms):
| (e = числото на Ойлер = 2.71828.) Онлайн калкулатор |
При определени обстоятелства също може да бъде полезно да се знае след кое време на разреждане е налице определено остатъчно напрежение. Това може да се изчисли, както следва (остатъчно напрежение Uc = 9V):
| Онлайн калкулатор |
Бихте ли искали напр. Използването на кондензатор за превключване на реле със забавяне на отпадане е теоретично осъществимо, но необходимият капацитет на кондензатора бързо би се увеличил неизмеримо. Причината е относително високата консумация на енергия на релейната намотка. Има смисъл да се вмъкне транзистор между тях, тъй като това има само минимално изискване за мощност и по този начин необходимият капацитет на кондензатора остава управляем. Как да направите това можете да намерите тук: Транзисторът като превключвател. Моля, помислете за диод със свободен ход, за да защитите транзистора!
Но също така вариантът на транзистора има граници някъде, ако имате нужда от по-дълги и особено точни времена. Тук трябва да се върнете на верига с помощта на таймера NE555.
Опцията Печат работи само от Netscape V4.0 или I-Explorer 5.0 !