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Solución:
Para la selección de Bridge Rectifier: Haga una lista corta de las partes que exceden el voltaje máximo requerido y la corriente requerida, por un margen justo, como se describe a continuación.
Para la salida de onda sinusoidal de un transformador, el voltaje requerido sería sqrt (2) = 1.4142 veces el voltaje de salida nominal del transformador, como los transformadores están clasificados para voltaje RMS, no pico. Además, los transformadores generalmente, pero no siempre, tienen una clasificación más baja que la tensión real que producen en el secundario sin carga: esto cae a la tensión nominal cuando el transformador lleva la corriente nominal a plena carga. Por lo tanto, para estar seguro, alrededor de 2.5 veces el voltaje nominal del transformador funciona bien para mí.
También para el cálculo actual, 2,5 veces la corriente de carga esperada es saludable, ya que Necesito que el puente resista el aumento de corriente inicial. cuando los condensadores del depósito que siguen al puente se cargan después del encendido.
Ahora que tiene los valores nominales de voltaje y corriente que debe buscar, es posible que la lista de piezas disponibles le muestre piezas de mayor calificación que son más baratas que los que solo cumplen con sus requisitos, así que elija las piezas de mayor calificación.
Por ejemplo, en las tiendas locales cerca de donde vivo, un puente BR68 se vende por menos de la mitad de un BR36, a pesar de la calificación mucho más alta. Esto se debe a las economías de escala: la parte BR68 se usa más comúnmente aquí.
Sin embargo, otra consideración es tamaño físico / Diseño de PCB: Los puentes de mayor clasificación tienden a aumentar de tamaño. Además, a veces los módulos de colocación de clavijas SIP son más convenientes en la PCB, en comparación con las clavijas cuadradas, si el espacio vertical no es un problema.
Para selección de diodos discretos: Los mismos cálculos aplicar como para el puente. los key La ventaja de ir con partes discretas es que disipación de calor es un poco menos molesto, ya que cada diodo tiene su propio espacio circundante para disipar el calor.
Un beneficio adicional menor es la facilidad para disfrutar algo diseños de PCB creativos cuando sea necesario, en lugar de verse obligado a ceder un área contigua específica en el tablero.
Para los rectificadores clásicos, desea superar los requisitos de salida.
En la hoja de datos del diodo, verá cosas como la caída de voltaje directo con respecto a la corriente y las resistencias de temperatura del diodo. También verá la sección denominada calificaciones máximas absolutas. ¡Nunca querrás estar cerca de esos números! Si desea seleccionar correctamente un diodo, leerá la caída de voltaje en la corriente que le interesa. Luego, multiplicará el voltaje por la corriente para ver la potencia disipada por el diodo. Cuando multiplique la potencia por la resistencia térmica, verá qué tan alta será la temperatura del diodo en comparación con la temperatura exterior. Este valor debe ser menor que la temperatura máxima del diodo o morirá. Para corrientes más altas, puede conectar el diodo al disipador de calor para proporcionar una mayor disipación de calor.
Entonces, veamos qué sucede cuando tomamos el requisito de 4 A y lo aplicamos a un diodo. Para el ejemplo, usaré el diodo BYW29 / 200 que tiene una corriente máxima de 8 A y un voltaje de 200 V.Mirando el gráfico en la hoja de datos podemos ver que a 4 A el voltaje directo será de alrededor de 0,7 V La potencia disipada por el diodo será de 2.8 W. La temperatura máxima de unión es +175 C. Luego, tenemos la unión a la resistencia térmica ambiental que es de 60 C / W. Entonces multiplicamos los 2.8 W por 60 C / W y obtenemos 168 C. ¡Esto nos da la temperatura ambiente máxima de solo 7 C! Como podemos ver, el diodo es bastante difícil de usar sin refrigeración.
Entonces, ¿cómo lo usamos? Bueno, agregamos un disipador de calor. Otra nota interesante en la hoja de datos es la unión a la resistencia térmica de la caja, que es de 3 C / W. A eso le sumaremos la resistencia térmica del disipador de calor. En este ejemplo, usaré uno cuya resistencia térmica sea 9.6 C / W (también puede ver la resistencia térmica marcada en K / W, pero tenga en cuenta que un grado Celsius y un kelvin son de la misma magnitud). Para asegurarnos de que tenemos un buen contacto entre el disipador de calor y el diodo, también usaremos un poco de pasta térmica. Si tienes la resistencia térmica de la pasta, agrégala al resto de resistencias térmicas. Si no lo hace, simplemente aplique un “factor de fudge”. Así que tenemos una resistencia térmica de 12,6 C / W y una potencia de 2,8 W. Eso nos da un aumento de 35,28 C en la temperatura de unión. Como no tenía la resistencia de la pasta térmica, dividiré eso por 0.8 y obtendré 44.1 C.Para obtener la temperatura máxima de funcionamiento, restaremos 44.1 C de la temperatura máxima de unión de 175 C. Esto nos da la temperatura ambiente máxima temperatura de 130,1 C, que es bastante buena.
A continuación, un poco sobre el voltaje. Tenga en cuenta que el voltaje de su transformador dependerá de la carga. Para un transformador descargado, puede ser mucho más alto que para un transformador con carga completa. A continuación, también tiene el voltaje rectificado y filtrado. Mucha gente aquí usa “reglas generales” para determinar qué componentes usar y qué valores. Echemos un vistazo al ejemplo de 12 V nuevamente. Tomaré esos 12 V como el valor RMS del voltaje del transformador a plena carga. El voltaje máximo será de alrededor de 17 V cuando el transformador esté a plena carga. Cuando el transformador está sin carga, podría subir y de 30 V a 40 V no sería demasiado sorprendente verlo aquí. Por otro lado, muchos diodos pueden tomar tales voltajes sin ningún problema. Por ejemplo, incluso el diodo 1N4001 más simple tiene un voltaje repetitivo máximo de 50 V. El BYW29 / 200 del ejemplo anterior tiene un voltaje repetitivo máximo de 200 V, por lo que no tiene que preocuparse mucho allí. Solo asegúrese de exceder el voltaje más alto que verá en el circuito en unos 20 V a 30 V y estará seguro.
Para el final, un método simple para buscar el diodo correcto sería simplemente multiplicar la corriente que necesita por 2 y buscar diodos clasificados a esa corriente más alta. Luego, eche un vistazo a las temperaturas máximas y las resistencias térmicas para ver qué tipo de enfriamiento se requiere.
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