Значения балансировочного резистора для последовательных конденсаторов

Балансировочные резисторы предназначены для того, чтобы разность токов утечки между последовательными конденсаторами не повышала напряжение одного или нескольких из них выше номинального напряжения. В сети много шума о том, как их вычислить. Некоторые из них выступают за то, чтобы резисторы потребляли в три раза больше тока утечки. Я видел, что это в десять раз превышает ток утечки. Тот, что в вопросе, 10/C - откуда это? Проблема в том, что эти эмпирические правила оставляют вас слепыми к тому, что происходит на самом деле. Кроме того, многие из них дают вам значения резисторов, которые сжигают так много электроэнергии и производят столько отработанного тепла, что вы, по сути, ставите маленькие обогреватели рядом с вашими конденсаторами, что никогда не бывает хорошо. Как оказалось, вычислить резистор не так уж и сложно. Общая формула для этого:

По своей сути это просто. Р = В/И. В этом случае это запас по напряжению, деленный на максимальную разницу в токе утечки в ваших конденсаторах. Ключ в том, чтобы получить эти два числа.

Vheadroom — это более простое из двух необходимых вам чисел. Это количество дополнительного напряжения, с которым вы должны играть, и это просто максимальное номинальное напряжение используемых вами конденсаторов, умноженное на количество используемых вами конденсаторов, затем возьмите это и вычтите фактическое напряжение шины на всех из них. В вашем случае 2 х 500В - 900В = 100В. Это запас напряжения, с которым должна работать ваша схема.

Imaxdeltaleak- Это сложнее и обычно требует некоторой оценки. Это значение является максимальной разницей в токе утечки, которую вы можете ожидать между конденсаторами в вашей банке. Если вы хотите быть в безопасности на 100%, вы можете использовать значение максимального тока утечки в их конденсаторах, предоставленное производителем. Это видно из паспортов производителей конденсаторов. Например, Nichicon имеет номинал 3√(CV) при максимальном токе 5 мА. Однако это предполагает, что один из ваших конденсаторов протекает максимально, а другой (или несколько) вообще не протекает, что никогда не бывает. Большинство конденсаторов одного номинала от одного и того же производителя (особенно если они из одной партии) будут протекать примерно одинаково. Эмпирическое правило, которого я придерживаюсь, состоит в том, чтобы использовать 20% от общего максимального тока утечки в качестве максимальной разницы в токах утечки, которую вы увидите в группе из них. Так:

100k — это хорошее значение, чтобы поддерживать напряжение там, где оно должно быть. В этом случае, возможно, не будет плохой идеей использовать 3 конденсатора по 15000 мкФ, даже конденсаторы с более низким номиналом 400 В, чтобы получить больший запас по общему напряжению.

Я так понимаю, вы хотите сделать поляризованный конденсатор на 1 кВ из двух поляризованных конденсаторов на 500 В:

Стравливающие резисторы предназначены для поддержания примерно сбалансированного напряжения на конденсаторах. Пока нормально, но это кажется довольно экстремальным.

Резисторы потребляют ½ А при входном напряжении 1 кВ! Это 500 Вт мощности, и каждый резистор будет рассеивать 250 Вт. Это может сработать, если вы пытаетесь сделать небольшой тостер, но тогда вам вообще не понадобятся конденсаторы.

Другой способ взглянуть на это — увидеть, когда результат выглядит в основном емкостным, а когда — резистивным. Точка -3 дБ 1 кОм и 10 мФ составляет 16 мГц. Если все ваши частоты будут значительно выше 16 МГц, то с этой точки зрения у вас все в порядке.

Я бы внимательно посмотрел на наихудший случай, которому подвергнется эта схема, и посмотрел, нельзя ли сделать резисторы намного больше.

Рассеивание 500 Вт только для того, чтобы избежать более дорогих высоковольтных конденсаторов, кажется плохим компромиссом. Посмотрите на ограничения на 1 кВ, а также откройте пару уровней и еще раз изучите, почему вы думаете, что вам это нужно в первую очередь.

интересный вопрос.

• из этих вариантов для 10 куФ 500 В цена варьируется от 137 долл. США за шт. до 341 долл. США за шт. (долл. США)

• 1-й смотрю на самый дешевый , UCC pn E37X501CPN103MFM9M

  • резюме указывает:

    • Ток утечки: 0,02CV (мкА) или 5 мА, в зависимости от того, что меньше, > 5 минут при 25°C
    • Стандартный допуск емкости: +/-20%

  • в худшем случае 5 мА при 500 В = 100 кОм > 5 минут, таким образом, RC = 1000 секунд.

Проблема здесь в том, что крышки, как и батареи, имеют «эффект двойного слоя» и эффект памяти, а также утечку старения, которая увеличивается с возрастом и требует выжигания загрязняющих веществ, чтобы ток утечки упал ниже номинального предела в мкА.

Pd в 100k=$V^2/R=500^2/100k=2.5W$

• Неопределенность представляет собой кратковременную утечку через некоторый неиспользованный период времени, поэтому исторически большие электронные конденсаторы заряжались с помощью 100k серии R до полного заряда напряжения, после чего их можно было ввести в эксплуатацию. Таким образом, это зависит от того, насколько хорошо совпали две шапки для «Балансировки».

Плавный пуск - это безопасный план или два MOV / TVS при номинальном напряжении для балансировки конденсаторов с предохранителями, но его может быть трудно найти, и он не очень точен.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}