如何给平滑电容放电?

电器工程 电源 电容器
2022-01-04 18:56:44

我有一个简单的 12V 10 A 电源,只有一个变压器和一个整流器。在做了一些研究和模拟之后,我添加了 3 个 10 mF 电容器并联以平滑输出。

我的问题是,关闭电源后,电容器会保持充电一段时间。即使在关闭电源 5 分钟后将输出短路,我也会产生小火花。现在我只有一个 LED 连接到电容器,它需要 10 多分钟才能在电源关闭后完全关闭,并且电容器在关闭时仍然没有完全放电。

解决问题的最明显方法是在输出端放置一个电阻器和一个开关,并在手动关闭电源后将电阻器连接到电容器,但我希望能得到一些更智能、更安全的东西.

另一点是我想使用电源的原始外壳,因为我已经添加了电容器,所以它的自由体积非常小,所以只放置一个 11 W 陶瓷电阻器可能是个问题,因为它周围的可用空间非常小安全冷却。

3个回答

适当的泄放电阻器是通常的解决方案。尽管可以,但它们通常不会被切换。

该值取决于电容器放电所需的时间。公式是

$$ V_{t} = V_{0} \, e^{ -t / RC } $$

其中 \$V_{t}\$ 是时间 t 的电压,\$V_{0}\$ 是时间 0 的初始电压。它是一个指数函数,所以我只假设初始电压的 1/10 .

它不是幂函数,因为有人编辑了它!

您应该会发现,与电源的 120W 容量相比,泄放电阻器所消耗的功率可以忽略不计。

你想要的是一个开关,它在电路通电时打开,在关闭时关闭。关闭时,它应通过电阻器对电容器放电。你不想让电容器短路;他们不喜欢那样。我能想到的两种方法(从我的脑海中):

  1. 使用耗尽型 MOSFET 作为开关。当没有电压施加到栅极时,耗尽型 MOSFET 导通。施加电压将其关闭。这个电压不能来源于你要放电的电容!否则 MOSFET 将永远不会关闭。(你想想这个,如果你不明白告诉我,我会尽力解释。)

  2. 使用由电容器电压驱动的普通 NPN 晶体管。只要有电压存在,它就会放电。如果电路接通,则将晶体管的基极接地。同样,执行此操作的电压来自单独的电源。

如此巨大的电容似乎是一种矫枉过正......如果它被调节(线性/脉冲),你需要调整它直到纹波可以接受,输出电容要少得多。如果你有很多高频噪音 - 你需要添加几个陶瓷帽。此外,请确保正确计算输出端的电感器。