Как посчитать время разряда конденсатора

Как посчитать время разряда конденсатора

Извините за детский вопрос
К примеру: есть ионистор 22F 5,1V к нему подключен светодиод 3,6 вольта 150 ма

Будет ли светодиод вообще светиться какое то время?
В общем как расчитать время разряда конденсатора?

Jemchug
Мудрый кот Карма: 19 Рейтинг сообщений: 166 Зарегистрирован: Сб окт 10, 2009 17:16:58 Сообщений: 1732 Откуда: Россия. Рейтинг сообщения: 0	Нужно знать сопротивление светодиода и вычислить постоянную времени цепи. Постоянная времени равная R*С — это время, которое требуется конденсатору, чтобы разрядиться до 36,8% от начального заряда. Время, которое требуется конденсатору, чтобы полностью зарядиться до приложенного напряжения или полностью разрядиться до нуля, приблизительно равно пятикратной постоянной времени, то есть 5 R*С Усложняется все тем, что светодиод является нелинейным сопротивлением и сопротивление его зависит от приложенного к нему напряжению. Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

sokolov
Нашел транзистор. Понюхал. Зарегистрирован: Чт янв 11, 2007 00:40:36 Сообщений: 151 Откуда: Донецк Украина Рейтинг сообщения: 0

rustot
Поставщик валерьянки для Кота Карма: 5 Рейтинг сообщений: 61 Зарегистрирован: Пт окт 23, 2009 15:32:35 Сообщений: 1929 Откуда: Челябинск Рейтинг сообщения: 0	смотря как включите. в идеале (стабилизация 3,6в/150ма c понижением/повышеним напряжения без потерь до полного разряда конденсатора) через энергии Uc^2*C/2 = U*I*t (джоули); t = 5.1^2*22/3.6/0.15/2 = 530 секунд. это недостижимый теоретический идеал. если просто через стабилизатор тока то исходя из dU = I*t/C; t = (5.1-3.6)*22/0.15 = 220 секунд. если просто через резистор то еще меньше, исходя из заданного диапазона допустимых токов. ps. пардон, пополаму забыл в первой формуле, поправил. если взять кпд dc/dc конвертера за 80% и минимальное его входное напряжение за 1в то в принципе можно запитать на (5.1^2-1^2)*22/3.6/0.15/2*0.8 = 400 секунд pps. еще нужно учитывать потери на внутреннем сопротивлении ионистора, довольно приличном, типа 10-100 ом. это очень приличные потери, сравнимые с мощностью на светодиоде, то есть уполовинить время может. для конденсатора можно не учитывать Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных.

sokolov
Нашел транзистор. Понюхал. Зарегистрирован: Чт янв 11, 2007 00:40:36 Сообщений: 151 Откуда: Донецк Украина Рейтинг сообщения: 0	Специалисты компании Infineon рассказывают о сорокалетней истории технологических инноваций, последовавшей за созданием первого полевого транзистора с изолированным затвором (MOSFET), и на примере последних новшеств, касающихся расположения кристалла относительно печатной платы, показывают, как незначительные на первый взгляд изменения способны кардинально поменять характеристики прибора и разрабатываемых на его основе систем.

rustot
Поставщик валерьянки для Кота Карма: 5 Рейтинг сообщений: 61 Зарегистрирован: Пт окт 23, 2009 15:32:35 Сообщений: 1929 Откуда: Челябинск Рейтинг сообщения: 0	ну одно посчитано по принципу что напряжение на конденсаторе при разряде падает на ток/емкость в секунду и что мы не имея преобразователей напряжения не сможет забирать ток когда напряжение на нем упадет ниже чем то которое нужно потребителю. поэтому берем разницу между напряжением в начале разряда и в конце, умножаем на емкость делим на ток, получаем время другое посчитано через энергии. если мы каким то идеальным путем заберем с конденсатора всю энергию, разрядив до нуля, то поделив на мощность нагрузки мы получим время работы. энергия в конденсаторе это напряжение в квадрате помноженное на емкость, мощность нагрузки это просто ток на напряжение

Страница 1 из 1

[ Сообщений: 6 ]

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 11

Источник

Время разряда конденсатора формула. Формулы для конденсаторов

Конденсатор

Конденсатор – электронный компонент, предназначенный для накопления электрического заряда. Способность конденсатора накапливать электрический заряд зависит от его главной характеристики – емкости. Емкость конденсатора (С) определяется как соотношение количества электрического заряда (Q) к напряжению (U).

Емкость конденсатора измеряется в фарадах (F) – единицах, названых в честь британского ученого физика Майкла Фарадея. Емкость в один фарад (1F) равняется количеству заряда в один кулон (1C), создающему напряжение на конденсаторе в один вольт (1V). Вспомним, что один кулон (1С) равняется величине заряда, прошедшего через проводник за одну секунду (1sec) при силе тока в один ампер (1A).

Однако кулон, это очень большое количество заряда относительно того, сколько способно хранить большинство конденсаторов. По этой причине, для измерения емкости обычно используют микрофарады (µF или uF), нанофарады (nF) и пикофарады (pF).

Плоский конденсатор

Существует множество типов конденсаторов различной формы и внутреннего устройства. Рассмотрим самый простой и принципиальный — плоский конденсатор. Плоский конденсатор состоит из двух параллельных пластин проводника (обкладок), электрически изолированных друг от друга воздухом, или специальным диэлектрическим материалом (например бумага, стекло или слюда).

Заряд конденсатора. Ток

По своему предназначению конденсатор напоминает батарейку, однако все же он сильно отличается по принципу работы, максимальной емкости, а также скорости зарядки/разрядки.

Практические измерения

Значение ёмкости конденсатора обозначается на корпусе в дробных фарадах или с помощью цветового кода. Но со временем компоненты способны потерять свои качества, поэтому для некоторых критических случаев последствия могут быть неприемлемыми. Существуют и другие обстоятельства, требующие измерений. Например, необходимость знать общую ёмкость цепи или части электрооборудования. Приборов, осуществляющих непосредственное считывание ёмкости, не существует, но значение может быть вычислено вручную или интегрированными в измерительные устройства процессорами.

Для обнаружения фактической ёмкости нередко используют осциллограф как средство измерения постоянной времени (т). Эта величина обозначает время в секундах, за которое конденсатор заряжается на 63%, и равна произведению сопротивления цепи в омах на ёмкость цепи в фарадах: т=RC. Осциллограф позволяет легко определить постоянную времени и даёт возможность с помощью расчётов найти искомую ёмкость.

Существует также немало моделей любительского и профессионального электронного измерительного оборудования, оснащённого функциями для тестирования конденсаторов. Многие цифровые мультиметры обладают возможностью определять ёмкость. Эти устройства способны контролируемо заряжать и разряжать конденсатор известным током и, анализируя нарастание результирующего напряжения, выдавать довольно точный результат. Единственный недостаток большинства таких приборов — сравнительно узкий диапазон измеряемых величин.

Вам это будет интересно Характеристика и схема подключения электросчётчика СО-505

Более сложные и специализированные инструменты — мостовые измерители, испытывающие конденсаторы в мостовой схеме. Этот метод косвенного измерения обеспечивает высокую точность. Современные устройства такого типа оснащены цифровыми дисплеями и возможностью автоматизированного использования в производственной среде, они могут быть сопряжены с компьютерами и экспортировать показания для внешнего контроля.

Слободянюк А.И. Физика 10/16.4

16.4 Зарядка конденсатора от источника постоянной ЭДС

Рассмотренный в предыдущем разделе процесс зарядки конденсатора посредством перенесения заряда с одной обкладки на другую имеет исключительно теоретический интерес, как метод расчета энергии конденсатора. Реально конденсаторы заряжают, подключая их к источнику ЭДС, например, к гальванической батарее.

Пусть конденсатор емкостью C подключен к источнику, ЭДС которого равна ε

(Рис. 145). Полное электрическое соединение цепи (включающее и внутренне сопротивление источника) обозначим
R
. При замыкании ключа в цепи пойдет электрический ток, благодаря которому на зарядках конденсатора будет накапливаться электрический заряд. По закону Ома сумма напряжений на конденсаторе \(

U_C = \frac\) и резисторе \(U_R = IR\) равна ЭДС источника \(\varepsilon = U_C + U_R\), что приводит к уравнению

В этом уравнении заряд конденсатора и сила тока зависят от времени. Скорость изменения заряда конденсатора по определению равна силе тока в цепи \(

I = \frac<\Delta q><\Delta t>\), что позволяет получить уравнение, описывающее изменение заряда конденсатора с течением времени

Можно также получить уравнение, непосредственно описывающее изменение силы тока в цепи с течением времени. Для этого на основании уравнения (1) запишем уравнения для малых изменений входящих величин

Формально эту операцию можно описать следующим образом: уравнение (1) следует записать для двух моментов времени t

Наконец разделим его на промежуток времени, в течение которого произошли эти изменения, в результате получаем искомое уравнение (с учетом связи между силой тока и изменения заряда)

Математическая смысл этого уравнения указывает, что скорость уменьшения тока пропорциональна самой силе тока. Для однозначного решения этого уравнения необходимо задать начальное условие – значение силы тока в начальный момент времени I

С уравнениями такого типа мы познакомились в «математическом отступлении», поэтому здесь его анализ проведем кратко.

В начальный момент времени, когда заряд конденсатора равен нулю, скорость возрастания заряда (то есть сила тока) максимальна и равна \(

Затем по мере накопления заряда сила тока будет уменьшаться, когда напряжение на конденсаторе станет равным ЭДС источника, заряд конденсатора достигнет максимального стационарного значения \(

\overline = C\varepsilon\) и ток в цепи прекратится.

Схематически зависимости заряда конденсатора и силы тока в цепи от времени показаны на рис. 146. Для оценки времени зарядки конденсатора можно принять, что заряд возрастает до максимального значения с постоянной скоростью, равной силе тока в начальный момент времени. В этом случае

Аналогичная оценка исчезновения тока, полученная на основании уравнения (3) приводит к этому же результату.

Строго говоря, время зарядки конденсатора, описываемой уравнением (2) равно бесконечности. Это парадокс можно исключить, если принять во внимание дискретность электрического заряда.

Кроме того, заряд конденсатора, подключенного к батарее с течением времени случайным образом изменяется, флуктуирует, поэтому рассматриваемое уравнение описывает некоторые усредненные характеристики процесса.

Тем не менее, полученная оценка времени RC широко применяется в приближенных расчетах, часто ее называют просто временем зарядки конденсатора

Рассмотрим теперь превращения различных форм энергии в данном процессе. Понятно, что причиной тока в цепи и как следствие зарядки конденсатора являются сторонние силы источника.

На первый взгляд, энергетический баланс включает определенное противоречие: если источник сообщил конденсатору заряд q

, то сторонние силы совершили при этом работу
A
0 =
qε
, при этом энергия конденсатора стала равной \(

Противоречие исчезает, если принять во внимание, что в процессе зарядки по цепи течет электрический ток, поэтому на резисторе выделяется некоторое количество теплоты, то есть часть энергии источника переходит в тепловую. Мысленно разобьем время зарядки на малые промежутки Δt

i (
i
= 1,2,3…). Перепишем уравнение (1) в виде

и умножим его на величину малой порции заряда, переносимого за малый промежуток времени Δt

Здесь обозначено q

i — заряд конденсатора перед перенесением рассматриваемой порции заряда. Каждый член полученного уравнения имеет явный физический смысл:\[

\varepsilon \Delta q_i = \delta A\] — работа сторонних сил по перемещению порции заряда Δ
q
i;\[

\frac \Delta q_i = \Delta W_C\] — увеличение энергии конденсатора при увеличении его заряда на Δ
q
i;\[

I_i R \Delta q_i = I2_i R \Delta t_i = \delta Q\] — количество теплоты, выделившееся на резисторе, при протеканиипорции заряда Δ
q
i.

Таким образом, закон сохранения энергии, выражаемый уравнением баланса (6) для малого промежутка времени оказывается выполненным, следовательно, он будет выполнен и для всего процесса зарядки.

Просуммируем выражение (5) по всем промежуткам времени зарядки, в результате чего получим:\[

\sum_i \varepsilon \Delta q_i = \varepsilon \overline = A\] — полная работа сторонних сил по перенесению электрического заряда, равного стационарному заряду конденсатора;\[

\sum_i I_i R \Delta q_i = \sum_i I2_i R \Delta t_i\) — количество выделившейся на резисторе теплоты.

Принимая во внимание уравнение (3) и формулы из «математического отступления», последнюю сумму можно выразить в виде

Эта сумма же может быть вычислена графически. Формула (1) задает зависимость напряжения на резисторе \(U_R = IR\) от заряда конденсатора. Эта зависимость линейна, ее график (Рис. 147) является отрезком прямой линии.

За малый промежуток времени через резистор протечет малый заряд Δq

i, при этом выделится количество теплоты \(

\delta Q_i = I_i R \Delta q_i\), которое численно равно площади узкой полоски, выделенной на рисунке.

Полное количество теплоты, выделившейся при прохождении всего заряда численно равно площади треугольника под графиком зависимости U

Процессы зарядки и разрядки конденсаторов.

С устройством мы разобрались, теперь разберемся, что произойдет, если подключить к конденсатору источник постоянного тока. На принципиальных электрических схемах конденсатор обозначают следующим образом:

Итак, мы подключили обкладки конденсатора к полюсам источника постоянного тока. Что же будет происходить?

Свободные электроны с первой обкладки конденсатора

При отключении от источника конденсатор может на протяжении длительного времени сохранять накопленные заряды. Соответственно, заряженный конденсатор является источником электрической энергии, это означает, что он может отдавать энергию во внешнюю цепь. Давайте создадим простейшую цепь, просто соединив обкладки конденсатора друг с другом:

В данном случае по цепи начнет протекать ток разряда конденсатора

, а электроны начнут перемещаться с отрицательно заряженной обкладки к положительной. В результате напряжение на конденсаторе (разность потенциалов между обкладками) начнет уменьшаться. Этот процесс завершится в тот момент, когда заряды пластин конденсаторов станут равны друг другу, соответственно электрическое поле между обкладками пропадет и по цепи перестанет протекать ток. Вот так и происходит разряд конденсатора, в результате которого он отдает во внешнюю цепь всю накопленную энергию.

Источник

Как посчитать время разряда конденсатора

Есть ли стандартная формула для расчета разряда конденсатора?

Есть например конденсаторы электролитические:

1.C 100мкФ/25в
2.C 470мкФ/16в
3.C 1000мкФ/200v

подключаю их к блоку питания 12в. они заряжаются потом мне необходимо подключить лампу 12в к нему, можно и последовательно. и вот я отключаю питание и мне бы расмитать время разряда каждого из них(тоесть как долго будет гореть лампочка 12в от каждого их них), я бы попробовал методом тыка конечно, но для начала необходимо выбрать кондер с нужным номиналом?

как можно рассчитать этот промежуток времени?

Даже стремно было создавать тему из за этого, ну вроде в разделе написано пишите не бойтесть)))

Anode_Katode
Держит паяльник хвостом Карма: 1 Рейтинг сообщений: 1 Зарегистрирован: Ср июл 07, 2010 06:48:57 Сообщений: 986 Рейтинг сообщения: 0	Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

ctpexhih
Встал на лапы Зарегистрирован: Пн окт 05, 2009 20:01:20 Сообщений: 119 Рейтинг сообщения: 0

Flasher
Мудрый кот Карма: 7 Рейтинг сообщений: 90 Зарегистрирован: Ср сен 07, 2011 21:40:30 Сообщений: 1781 Рейтинг сообщения: 0	Критически важные распределенные системы требуют синхронного преобразования во всех подсистемах и непрерывного потока данных. Распределенные системы сбора данных могут быть синхронизированы как на основе АЦП последовательного приближения, так и на основе сигма-дельта (∑-Δ)-АЦП. Новый подход, основанный на преобразователе частоты дискретизации (SRC), содержащемся в микросхемах линейки AD7770 производства Analog Devices, позволяет достигать синхронизации в системах на основе сигма-дельта-АЦП без прерывания потока данных.

Evil-6
Родился Зарегистрирован: Вс янв 08, 2012 21:43:01 Сообщений: 8 Рейтинг сообщения: 0	Специалисты компании Infineon рассказывают о сорокалетней истории технологических инноваций, последовавшей за созданием первого полевого транзистора с изолированным затвором (MOSFET), и на примере последних новшеств, касающихся расположения кристалла относительно печатной платы, показывают, как незначительные на первый взгляд изменения способны кардинально поменять характеристики прибора и разрабатываемых на его основе систем.

Страница 1 из 1

[ Сообщений: 5 ]

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 11

Источник