HesapHanem

DC Bara Kondansatör Hesaplama

DC bara kondansatörünü boyutlandırmak için güç, tutma süresi ve gerilimleri girin.

Nasıl hesaplanır?

Yük, bara gerilimi V1'den V2'ye düşerken kondansatörün verdiği enerjiden t süresince beslenmelidir. Bu enerji ½·C·(V1² − V2²), yükün harcadığı enerji ise P·t olduğundan C = 2·P·t ÷ (V1² − V2²) bulunur. Girdiler: P watt, tutma süresi milisaniye (araç içeride saniyeye çevirir), V1 nominal bara gerilimi, V2 yükün hâlâ çalışabildiği en düşük gerilimdir; ikisi de volt cinsindendir. Sonuç mikrofarad olarak verilir; yanında aktarılan enerji (P·t, joule) ve gerilim düşüşü V1 − V2 gösterilir. Araç için V1 > V2 > 0 ve güç ile sürenin pozitif olması gerekir. Sabit güçlü yük ve ESR, tolerans ya da yaşlanma payı olmayan ideal kondansatör varsayılır.

Örnek hesaplama

2.000 W'lık bir sürücü, 600 V nominal ve 450 V minimum bara geriliminde 20 ms ayakta kalmalı. Adım 1: süre 20 ms = 0,02 s; gereken enerji 2.000 × 0,02 = 40,00 J. Adım 2: V1² − V2² = 360.000 − 202.500 = 157.500. Adım 3: C = 2 × 40 ÷ 157.500 = 0,000508 F, yani yaklaşık 507,9 µF. Adım 4: izin verilen gerilim düşüşü 600 − 450 = 150,00 V. Uygulamada bir sonraki standart değeri seçer, tolerans ve yaşlanma için pay bırakırsınız.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Tutma süresini saniye olarak girmek. Alan milisaniyedir; 0,02 s için 20 yazılmalıdır, 0,02 yazarsanız kapasitans bin kat küçük çıkar.
  • V1 yerine kondansatörün anma gerilimini girmek. Gerçek nominal bara gerilimini (örneğin doğrultulmuş seviye) girin; anma gerilimini bunun rahatça üstünde seçin.
  • V2'yi düşük gerilim arıza seviyesine eşitlemek. Yük V2'de hâlâ çalışmalı; arıza eşiğinin üstünde pay bırakın.
  • Verimi unutmak. Yük gücü çıkış gücüyse bara P ÷ verim kadar vermelidir, bu da kapasitansı artırır.
  • Sonucu nihai değer saymak. Tolerans, sıcaklık, yaşlanma ve ripple akımı nedeniyle takılan kapasitans daha büyük olmalıdır.

Bu hesaplama hakkında

DC bara kondansatör bankası, şebekede kısa süreli bir kesinti ya da redresör darbeleri arasındaki gerilim boşluğu yaşandığında motor sürücüsünün, kesintisiz güç kaynağının (UPS) veya anahtarlamalı güç kaynağının çalışmaya devam etmesi için gereken tutma enerjisini depolar. Şebeke gerilimi düştüğünde yük enerjisini kondansatörden çekmeye devam eder ve bara gerilimi kademeli olarak düşer; bu hesaplayıcı, bara gerilimini istenen süre boyunca kullanılabilir minimum seviyenin üzerinde tutmak için gereken toplu kapasitansı bulur.

Boyutlandırma formülü, bir kondansatörde depolanan ½CV² enerjisinin sarkma öncesi ve sonrası karşılaştırılmasından gelir: C = 2·P·t / (V_nom² − V_min²). Burada P yük gücünü, t tutma süresini, V_nom nominal bara gerilimini, V_min ise alt taraftaki elektroniğin tolere edebileceği en düşük gerilimi ifade eder. Tutma süresini iki katına çıkarmak ya da izin verilen gerilim düşüşünü yarıya indirmek, gereken kapasitansı da kabaca iki katına çıkarır.

Güç elektroniği mühendisleri bu hesabı, 50/60 Hz'de yaklaşık 8-10 ms süren tek bir eksik AC yarım periyodunu veya daha uzun bir şebeke gerilim düşüşünü, düşük gerilim (undervoltage) hatası vermeden atlatması gereken değişken frekanslı sürücüler, servo amplifikatörler ve şebeke bağlantılı güç kaynakları tasarlarken kullanır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (1)

  • Editör ekibi

    Enerji satırını, hold-up süresince yükün çektiği enerji olarak okuyun: güç çarpı süre, hazır örnekte 40 J. Kondansatör bankının kendisi daha fazlasını tutar: nominal 400 V'ta hazır 1.565,6 µF yaklaşık 125 J depolar ve bunun yalnızca bara minimum gerilime düşerken salınan kısmı o 40 J'dür. Tasarımınız hangi hold-up süresini ve minimum bara gerilimini hedefliyor?

Popüler hesaplayıcılar

Kredi Hesaplama

Aylık taksit, toplam faiz ve ödeme planını hesaplayın.

Yüzde Hesaplama

Yüzde değişim, indirim ve oran hesaplamaları.

İndirim Hesaplama

İndirimli fiyatı, kazancı ve indirim tutarını hesaplayın.

Vücut Kitle Endeksi (VKİ)

Boy ve kiloya göre vücut kitle endeksini hesaplayın.

Yaş Hesaplama

Doğum tarihinden bugüne tam yıl, ay ve gün cinsinden yaşınızı hesaplayın.

Bileşik Faiz Hesaplama

Ana para, faiz oranı ve süreye göre bileşik faizle nihai tutarı hesaplayın.

Tüm Hesaplayıcılar