Конденсаторы можно применять
для ограничения силы тока в цепях переменного тока. При этом на конденсаторе, в отличии от резистора, не выделяется активной
мощности, рассеиваемой радиоэлементом в виде тепла, то есть он не будет
нагреваться.
Рассмотрим практический пример применения
конденсатора для ограничения тока через светодиод (Рис.1). Рис.1
Напряжение питания U = 220 В,
номинальное напряжение на светодиоде UVD = 2,5 В, при этом номинальный ток через светодиод Iном = 10 мА.
Основное
ограничение тока в цепи осуществляется конденсатором. Резистор R1 небольшого номинала (1000 Ом) ограничивает ток заряда конденсатора.
Его включение в цепь обязательно, так как в моменты подключения сопротивление незаряженного конденсатора близко к нулю, следовательно ток заряда
очень большой. Это может привести к повреждению светодиода и конденсатора. Итак
Дано:
U ВХ - входное
напряжение =220 В
I VD – номинальный
ток черед светодиод=10 мА
U VD – номинальное
напряжение светодиода=2,5 В
R1=1000 Ом
Найти:
С1 – номинальное
ёмкость конденсатора
PR – мощность
рассеивания ограничительного резистора
Для нормальной работы светодиода необходимо,
чтобы напряжение на нём не превышало 2,5 В. Таким образом нужно погасить
излишек напряжения UГАС:
UГАС = UВХ - UVD = 220 – 2,5 = 217,7 В
Для этого необходимо гасящее
сопротивления RГАС:
RГАС = UГАС / Iном = 217,5 / 10 × 103 =
21750 Ом
Величина RГАС складывается из сопротивления
резистора R1 и конденсатора С1: RГАС = R1 + ХC1. Отсюда:
ХС1 = RГАС – R1 = 21750 – 1000 = 20750 Ом
Тогда С1 = 1/2 п f Xc= 1/ 2 3,14 50 20750= 15×10-6 Ф = 15 мкФ
PR= I2∙R =0,012∙1000 =0,1 Вт Из стандартного ряда выбираем резистор мощностью не менее 0,125 Вт
При подборе конденсатора
необходимо, чтобы его рабочее напряжение было не менее амплитудного значения
напряжения электросети (кто не в теме, это 310 В). |