Расчёт растягивающих конденсаторов LC контура настройки
Как загнать пределы перестройки конденсатора переменной ёмкости (КПЕ) в колеба-
тельном LC контуре в нужный диапазон изменения
частоты.
Онлайн калькулятор ёмкостей конденсаторов растяжки.
Рис.1 Общая схема колебательного контура с растягивающими конденсаторами
Так начинается очень полезная статья, опубликованная в журнале Радио, 1992, №11, с.23, под авторством С. Бирюкова. Далее там приведены уравнения и довольно громоздкие итоговые формулы для расчёта величин растягивающих конденсаторов С1 и С2, а также практический пример расчёта контура с КПЕ.
Для желающих освоить теоретическую часть процесса порекомендую обратиться к статье в журнале, а для практиков приведу простую таблицу, позволяющую без излишнего напряга, калькулятора и деревянных счёт в режиме онлайн рассчитать значения искомых конденсаторов.
К тому же формулы уважаемого автора не учитывают ёмкости, обозначенной на Рис.1 — Сконт.
Тем не менее, эта ёмкость в реальном устройстве всегда присутствует и численно равна сумме: собственной ёмкости катушки индуктивности, общей ёмкости подключённых к ней радиоэлементов, а также ёмкости проводников печатного или какого-либо иного монтажа. И надо сильно постараться, чтобы величина этой суммарной ёмкости уложилась в десяток пикофарад. Даже при довольно продуманном монтаже значение С конт, как правило, составляет 15…20 пФ.
Короче, для максимальной достоверности итогового результата — величину этой ёмкости учитывать необходимо!
КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА РАСТЯГИВАЮЩИХ КОНДЕНСАТОРОВ LC-КОНТУРА.
Минимальная частота перестройки Fмин (МГц) | |
Максимальная частота перестройки Fмакс (МГц) | |
Индуктивность катушки L (мкГн) | |
Минимальная ёмкость КПЕ Cmin (пФ) | |
Максимальная ёмкость КПЕ Cmax (пФ) | |
Параллельная паразитная ёмкость контура Cконт (пФ) | |
Ёмкость конденсатора С1 (пФ) | |
Ёмкость конденсатора С2 (пФ) | |
Минимальная ёмкость КПЕ с учётом С1, С2 (пФ) | |
Максимальная ёмкость КПЕ с учётом С1, С2 (пФ) |
Необходимо иметь в виду, что выбираемые значения исходных величин должны быть корректными.
Например, это относится к частотам диапазона, который не должен быть чрезмерно широк для выбранного КПЕ. Важно следить за тем, чтобы посчитанный номинал ёмкости С1 был больше величины «максимальная ёмкость КПЕ с учётом С1, С2». Если это не так, то надо либо уменьшить индуктивность катушки, либо снизить ширину диапазона перестройки. Возможны иные варианты ограничений, в которых пользователь может разобраться самостоятельно, действуя методом проб и ошибок.Ну а воспользовавшись простыми, как ситцевые трусы формулами для расчёта последовательно — параллельного соединения конденсаторов, можно решить обратную задачу и посмотреть, какой будет полоса перестройки контура при впаивании в схему конденсаторов из имеющегося у радиолюбителя ряда.
КАЛЬКУЛЯТОР ЧАСТОТ ПЕРЕСТРОЙКИ LC-КОНТУРА С РАСТЯГИВАЮЩИМИ КОНДЕНСАТОРАМИ.
Индуктивность катушки L (мкГн) | |
Минимальная ёмкость КПЕ Cmin (пФ) | |
Максимальная ёмкость КПЕ Cmax (пФ) | |
Параллельная паразитная ёмкость контура Cконт (пФ) | |
Ёмкость конденсатора С1 (пФ) | |
Ёмкость конденсатора С2 (пФ) | |
Минимальная ёмкость КПЕ с учётом С1, С2 (пФ) | |
Максимальная ёмкость КПЕ с учётом С1, С2 (пФ) | |
Минимальная частота перестройки (МГц) | |
Максимальная частота перестройки (МГц) |
Данный калькулятор не подвержен влиянию вводимых данных и покажет корректный результат при любых значениях исходных величин.
Расчет параметров конденсатора онлайн
|
|
|
Калькулятор сглаживающих и фильтрующих конденсаторов
Сглаживающий конденсатор уменьшает остаточную пульсацию ранее выпрямленного напряжения. В этой статье описывается работа сглаживающего конденсатора. В дополнение к формуле расчета вы также найдете практичный онлайн-калькулятор для определения размера конденсатора.
- Общие сведения о сглаживающем конденсаторе
- Функция сглаживающего конденсатора
- Полярность на сглаживающем конденсаторе
- Схема сглаживающего конденсатора
- Расчет сглаживающего конденсатора – формула
- Пояснение – Расчет сглаживающего конденсатора
- Калькулятор сглаживающего конденсатора
- Области применения – Сглаживание напряжения с конденсатором 9 0011
- Связанный калькулятор: Калькулятор коррекции коэффициента мощности — как найти конденсатор PF в мкФ и квар?
- КВАР в Фарад калькулятор – Как конвертировать кВАР в мк-Фарады?
- Калькулятор мкФ в квар – Как перевести фарад в кВАр?
- кВАр = C x f x V 2 ÷ (159,155 x 10 6 ) … в кВАр
- квар = C x 2π x f x В 2 x 10 -9 … в кВАр
- кВАр = Требуемая вольт-ампер-реактивная в килограммах.
- C = Значение емкости конденсатора в мкФ
- f = частота в герцах «Гц»
- В = напряжение в вольтах
- θ 1 = Cos -1 = Существующий коэффициент мощности
- θ 2 = Cos -1 = Целевой или желаемый коэффициент мощности, «который необходимо скорректировать».
- C = 159,155 x 10 6 x Q в кВАр ÷ f x В 2 … в микрофарадах
- C = кВАр x 10 9 ÷ (2π x f x В 2 ) … в микрофарадах
- C = Значение емкости конденсатора в мкФ
- кВАр = Требуемая вольт-ампер-реактивная в килограммах.
- f = частота в Гц
- В = напряжение в вольтах
- Коэффициент мощности = Cosθ = Активная мощность/Полная мощность
- P.F = Cosθ = кВт/кВА
- кВт = √ (кВА 2 – кВАр 2 )
- кВА = √ (кВт 2 + кВАр 2 )
- кВАр = √ (кВА 2 – кВт 2 )
- кВт = Активная мощность = P = V x I x Cosθ
- кВАр = реактивная мощность = Q = V x I x Sinθ
- кВА = Полная мощность = S = В x I
- Как преобразовать фарады конденсатора в кВАр и наоборот для PF
- Как рассчитать подходящий размер конденсатора в фарадах и кВАр для коэффициента мощности
- Разница между активной и реактивной мощностью и ваттами по сравнению с ВА
- Полезна ли реактивная мощность? Значение реактивной мощности
- Анализ реактивной мощности в энергосистеме
- Активная нагрузка = 300 кВт
- Существующий коэффициент мощности Cosθ 1 = 0,65
- Целевой коэффициент мощности Cosθ 2 = 0,97
- Калькулятор номинала автоматического выключателя в амперах
- Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
- Калькулятор размера проводов и кабелей в AWG
- Усовершенствованный калькулятор падения напряжения и формула падения напряжения
- Калькулятор цветового кода 3-, 4-, 5- и 6-полосного резистора Калькулятор
- кВА в ампер – Как перевести кВА в ампер? Калькулятор
- Ампер в кВА.
Общие сведения о сглаживающем конденсаторе
Немецкая электросеть подает синусоидальное переменное напряжение частотой 50 Гц. Однако многие устройства работают от постоянного напряжения. При подключении этих устройств напряжение должно быть предварительно выпрямлено. Чаще всего 9Схема выпрямителя 0029 построена на мостовом выпрямителе, состоящем из четырех диодов. Однако у этой схемы есть большой недостаток: она работает только от нижней полуволны вверх и оставляет пульсирующее постоянное напряжение. Эксперты говорят о высокой пульсации .
Сглаживающий конденсатор , также называемый конденсатором фильтра или зарядным конденсатором , используется для «сглаживания» этих напряжений. Это ослабляет пульсацию. Хотя конденсатор не обеспечивает идеального напряжения постоянного тока, он уменьшает колебания до уровня, с которым может легко справиться большинство устройств. Оставшаяся пульсация называется пульсация напряжения .
Для напряжения с максимально возможной малой остаточной пульсацией конденсатор должен быть подходящего размера. Однако оно может быть не бесконечно большим, так как могут быть повреждены диоды. Мы хотим объяснить, как можно подобрать размер сглаживающего конденсатора и как именно он работает. Наш онлайн-калькулятор фильтрующих конденсаторов помогает рассчитать емкость.
Функция сглаживающего конденсатора
Конденсатор для сглаживания напряжения ставится параллельно нагрузке за цепью выпрямителя. Часто используются два меньших сглаживающих конденсатора вместо одного большого . Здесь конденсатор максимально приближен к цепи выпрямителя, а второй максимально приближен к потребителю. Конденсаторы помогают заполнить пробелы в выпрямленном напряжении.
Пока напряжение достигает максимального значения, конденсатор заряжается. Когда он падает ниже определенного уровня, он разряжается. Однако из-за схемы выпрямителя он не может отправить заряд обратно в источник напряжения, а разряжает его через потребителя. Вот почему пульсации входного напряжения незначительны, когда оно достигает потребителя — конденсатор поддерживает напряжение.
Конденсатор подходящего размера может сглаживать не только синусоидальное напряжение, но и широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) . Если выбранный конденсатор слишком мал, он не полностью сглаживает напряжение, и остаются высокие остаточные пульсации. Это может повлиять на функции потребителей или даже привести к повреждению. С другой стороны, если конденсатор слишком велик, его большой зарядный ток может вывести из строя диоды для выпрямления или перегрузить кабели.
Полярность на сглаживающем конденсаторе
Полярность важна для многих компонентов технологии постоянного тока, чтобы обеспечить бесперебойную работу. Некоторые устройства просто не будут работать, если их подключить с неправильной полярностью, а другие будут повреждены. «Обычные» конденсаторы относятся к менее чувствительным компонентам и обычно могут подключаться в обоих направлениях.
Но будьте осторожны: Часто используемый электролитический конденсатор , короткий Elco, чувствителен к неправильному подключению. Он имеет оксидный слой между пластинами, который рассчитан только на протекание тока в одном направлении. Если он подключен вверх ногами, этот слой растворяется, и конденсатор становится низкоимпедансным. Даже если он подключен к напряжению, которое значительно ниже его диэлектрической прочности, эффект возникает с временной задержкой. После удаления оксидного слоя ток увеличивается и электролитический конденсатор взрывается!
Схема сглаживающего конденсатора
На первой принципиальной схеме сглаживающий конденсатор находится за однополупериодным выпрямителем.
На второй схеме сглаживающий конденсатор расположен за мостовым выпрямителем.
Расчет сглаживающей емкости – формула
Самая важная формула для расчета сглаживающей емкости:
$$ C = I \cdot \frac{\Delta t}{\Delta U} $$
Формула сглаживающего конденсатора, альтернативно:
$$ I = C \cdot \frac{\Delta U}{\ Delta t} $$
Пояснение:
$C$ = емкость конденсатора в мкФ
$I$ = ток заряда в мА
$\Delta t$ = полупериод в мс
$\Delta U$ = напряжение пульсаций in V
Пояснение – Расчет сглаживающего конденсатора
Потребляемый ток $\mathbf{I}$ цепи можно рассчитать по закону Ома. Большое потребление тока потребителем значительно увеличивает требуемую емкость конденсатора.
Полупериод $\mathbf{\Delta t}$ можно рассчитать по частоте напряжения. Формула: $\Delta t = \frac{1}{2} \cdot T$. При напряжении сети 50 Гц получаем $\frac{1}{2}\cdot \frac{1}{50}$ с результатом $\Delta t = 10ms$.
Напряжение пульсаций $\mathbf{ \Delta U}$ (коэффициенты при расчете напряжения пульсаций) — это остаточные пульсации напряжения. Здесь тип потребителя определяет, насколько может упасть напряжение. Чем ниже может падать напряжение пульсаций, тем больше должны быть размеры сглаживающего конденсатора. Например, при работе светодиодов не должно быть больших колебаний.
Емкость сглаживающего конденсатора $\mathbf{C}$ , равная , и есть желаемый результат в микрофарадах. Также следует убедиться, что конденсатор рассчитан на соответствующий уровень напряжения. Это можно интерпретировать широко. Конденсатор на 18 В легко работает в цепи 12 В.
Калькулятор сглаживающего конденсатора
Калькулятор размера конденсатора, доступный онлайн, поможет вам рассчитать сглаживающий конденсатор. Просто введите значения, используя формулу, описанную выше, чтобы рассчитать нужный размер.
Калькулятор сглаживающего конденсатора
Расчет
Напряжение
Время заряда
Емкость
Ток заряда
Напряжение мВВ
Заряд время мс
Емкость FmFµF
Зарядный ток мАА
Наши онлайн-калькуляторы предоставляются «как есть». «без каких-либо гарантий.
Области применения – плавное напряжение с конденсатором
При преобразовании конденсаторных цепей всегда требуется осторожность. Из-за накопления заряда в конденсаторе большая часть рабочего напряжения может оставаться в цепи после ее отключения. Хотя он имеет очень низкую емкость по сравнению с батареей, он достаточно короткозамкнут, чтобы разрушить компоненты.
Вероятно, наиболее широко используемым применением сглаживающих конденсаторов является конструкция источников питания . Независимо от частоты, с которой подается входное напряжение, используется конденсатор, чтобы уменьшить остаточное сопротивление после выпрямления. В зависимости от источника питания здесь сглаживающий конденсатор совмещен с другими цепями.
Преобразователи частоты и другие компоненты с цифровым управлением часто создают напряжение переменного тока посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) . Напряжение включается и выключается периодически через разные промежутки времени. Многие потребители работают с ШИМ как с обычным переменным напряжением. С помощью сглаживающего конденсатора напряжение ШИМ также можно сгладить так, что на выходе мы получим постоянное напряжение с низкими остаточными пульсациями.
Батарея конденсаторов в кВАр и мкФ Калькулятор для коррекции коэффициента мощности
Как рассчитать конденсаторную батарею в кВАр и микрофарадах для улучшения коэффициента мощности? Калькулятор и пример
Содержание
Калькулятор конденсаторной батареиСледующий калькулятор улучшения коэффициента мощности рассчитает необходимое значение конденсаторной батареи в реактивной мощности кВАр «Q» и микрофарадах «мкФ». Конденсатор коррекции коэффициента мощности должен быть подключен параллельно каждой фазе нагрузки. Кроме того, и кВАР, и мк-Фарад являются терминами, используемыми в конденсаторных батареях, а также для улучшения и коррекции коэффициента мощности для устранения реактивных компонентов со стороны нагрузки, что имеет множество преимуществ.
Чтобы рассчитать значение емкости конденсаторной батареи в кВАр и мкФ, просто введите значения реальной или активной мощности в кВт, существующий коэффициент мощности и целевой коэффициент мощности «Необходимо скорректировать коэффициент мощности» и нажмите кнопку «Рассчитать». чтобы получить результат емкости конденсаторной батареи в мкФ и кВАр.
Значение напряжения в вольтах и частоты в Гц (50 или 60 Гц) не является обязательным, если вы хотите рассчитать только номинал конденсаторной батареи в кварах. Если вам нужно рассчитать номинал конденсаторной батареи в микрофарадах, то необходимо ввести известные значения частоты и напряжения.
Связанные калькуляторы:
Следующие формулы можно использовать для расчета требуемого блока конденсаторов в кВАр для улучшения коэффициента мощности.
Требуемая батарея конденсаторов в кВАр = P в кВт (Tan θ 1 – Tan θ 2 )
Также
Где:
Следующие формулы можно использовать для расчета необходимой батареи конденсаторов в мкФ для коррекции коэффициента мощности.
Требуемая батарея конденсаторов в мкФ = кВАр x 10 9 ÷ (2π x f x V 2 )
Также
Где:
Полезно знать:
Ниже приведены полезные формулы и уравнения для расчета коэффициента мощности, активной мощности, реактивной мощности и полной мощности.
Где:
Похожие сообщения:
В следующем примере показано, как рассчитать требуемый номинал батареи конденсаторов коррекции в микрофарадах и кВАр. Вы можете сравнить результат решенного примера с результатами калькулятора коэффициента мощности.
Пример 1:
A Одна фаза 480 В, 60 Гц, двигатель потребляет ток питания 55,5 А при коэффициенте мощности «p.f» 0,60. Коэффициент мощности двигателя необходимо скорректировать до 0,98, подключив параллельно ему конденсатор. Рассчитайте требуемую емкость конденсатора как в кВАр, так и в мкФ.
Решение:
Нагрузка в кВт = P = V x I x Cosθ 1
P = 480 В x 55,5 А x 0,60
P = 16 кВт
Требуемая батарея конденсаторов в кВАр
Требуемая мощность конденсатора, кВАр = P в кВт (Tan θ 1 – Tan θ 2 )
θ 1 = Cos 9 0227 -1 = (0,60) = 53°,130; Tan θ 1 = Tan (53°,130) = 1,333
θ 2 = Cos -1 = (0,98) = 11°,478; Tan θ 2 = Tan (11°,478) = 0,203
квар = 16 кВт x (1,333 – 0,203)
вар = 1808 вар
требуемый квар = 1 8,08 кВАр
Требуемая батарея конденсаторов в мкФ
C = кВАр x 10 9 ÷ (2π x f x В 2 ) … в микрофарадах
C = 18,08 кВАр x 10 9 ÷ (2π x 60 Гц x 480 2 В)
C = 208,2 мкФ
Похожие сообщения:
Пример 2:
Завод имеет нагрузку 300 кВт при 0,6 P. F. Если им необходимо улучшить коэффициент мощности с 0,65 до 0,97, найдите номинал конденсаторной батареи в кВАр и микрофарадах, которую необходимо установить параллельно фазам нагрузки.
Решение:
Данные:
Требуемая батарея конденсаторов в кВАр = P в кВт x Tan (Cos -1 (θ 1 ) – Cos -1 (θ 2 ))
кВАр = 300 кВт x Тан (Cos -1 (0,65) – Cos -1 (0,97))
кВАР = 300 кВт x x Тангенс (49°,458 – 14°,069)
кВАР = 300 кВт x (1,169–0,250)
квар = 275,7 квар
Связанные электрические и электронные инженерные калькуляторы: