Condensador de Tempo de Sustentação
t = C × (Vmax² − Vmin²) / (2 × P)
Resposta rápida
Esta calculadora resolve t = C × (V_max² − V_min²) / (2 × P_load) para Tempo de Sustentação. Com Capacitância de Volume 1 mF, Tensão Máx. (carregado) 120 V, Tensão Mín. (corte) 56.4 V, Potência de Carga 100 W, o resultado é 56.1 ms. Resolve em 2 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.
Calculadora
Fórmula
Descrição
O tempo de sustentação é a duração durante a qual uma fonte de alimentação consegue manter a sua saída após a interrupção da alimentação de entrada, usando a energia armazenada nos condensadores eletrolíticos de volume. A energia disponível é E = ½C(Vmax² − Vmin²), onde Vmax é a tensão do barramento CC totalmente carregado e Vmin é a tensão mínima à qual o conversor a jusante ainda consegue regular. Para fontes de alimentação de servidores e telecomunicações, o requisito típico é de 20 ms (um ciclo completo da rede a 50 Hz) de tempo de sustentação para suportar interrupções breves de energia sem perturbar a carga.
Variáveis
- t — Tempo de sustentação (s)
- C — Capacitância de volume no barramento CC (F)
- V_max — Tensão do barramento CC quando totalmente carregado (V)
- V_min — Tensão mínima do barramento CC para regulação (V)
- P — Potência de carga (W)
Notas Práticas
Exemplo: barramento CC de 400 V, mínimo de 300 V, carga de 200 W, 20 ms exigidos: C = 2 × 200 × 0,02 / (400² − 300²) = 8/70000 ≈ 114 µF. Use o valor normalizado de 120 µF ou 150 µF. O condensador de sustentação é tipicamente o maior e mais dispendioso componente da fonte de alimentação. Para potências mais elevadas ou tempos de sustentação mais longos, considere adicionar um andar de armazenamento de energia separado com supercondensadores.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| t | Tempo de Sustentação | ms | ps, ns, µs, ms, s, min, h |
| C | Capacitância de Volume | µF | pF, nF, µF, mF, F |
| Vmax | Tensão Máx. (carregado) | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| Vmin | Tensão Mín. (corte) | V | pV, nV, µV, mV, V, kV |
| P | Potência de Carga | W | µW, mW, W, kW |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Capacitância de Volume 1 mF, Tensão Máx. (carregado) 120 V, Tensão Mín. (corte) 56.4 V, Potência de Carga 100 W
- 2. A relação: t = C × (V_max² − V_min²) / (2 × P_load)
- 3. Substituir: C = 1 mF, Vmax = 120 V, Vmin = 56.4 V, P = 100 W
- 4. Resultado: Tempo de Sustentação = 56.1 ms
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Capacitância de Volume 1 µF, Tensão Máx. (carregado) 3.3 V, Tensão Mín. (corte) 1.55 V, Potência de Carga 100 mW
Resultado: Tempo de Sustentação = 42.44 µs
Faixa baixa
Dados: Capacitância de Volume 10 µF, Tensão Máx. (carregado) 33 V, Tensão Mín. (corte) 15.5 V, Potência de Carga 1 W
Resultado: Tempo de Sustentação = 4.244 ms
Típico
Dados: Capacitância de Volume 1 mF, Tensão Máx. (carregado) 120 V, Tensão Mín. (corte) 56.4 V, Potência de Carga 100 W
Resultado: Tempo de Sustentação = 56.1 ms
Faixa alta
Dados: Capacitância de Volume 10 mF, Tensão Máx. (carregado) 2.3 kV, Tensão Mín. (corte) 1.08 kV, Potência de Carga 10 kW
Resultado: Tempo de Sustentação = 2.062 s
Faixa máxima
Dados: Capacitância de Volume 100 mF, Tensão Máx. (carregado) 23 kV, Tensão Mín. (corte) 10.8 kV, Potência de Carga 100 kW
Resultado: Tempo de Sustentação = 3.436 min
Resolver para cada variável
Resolver Tempo de Sustentação
Capacitância de Volume 1 µF, Tensão Máx. (carregado) 3.3 V, Tensão Mín. (corte) 1.55 V, Potência de Carga 100 mW → 42.44 µs
Resolver Capacitância de Volume
Tempo de Sustentação 1 ms, Tensão Máx. (carregado) 3.3 V, Tensão Mín. (corte) 1.55 V, Potência de Carga 100 mW → 23.56 µF
Como Tempo de Sustentação varia com Capacitância de Volume
| Capacitância de Volume (entrada) | Tempo de Sustentação (resultado) |
|---|---|
| 100 µF | 5.61 ms |
| 0.25 mF | 14.02 ms |
| 0.5 mF | 28.05 ms |
| 0.75 mF | 42.07 ms |
| 1 mF | 56.1 ms |
| 1.5 mF | 84.14 ms |
| 2 mF | 112.2 ms |
| 4 mF | 0.2244 s |
| 7 mF | 0.3927 s |
| 10 mF | 0.561 s |
O mesmo resultado noutras unidades
| Unidade | Valor |
|---|---|
| µs | 56100 |
| ms | 56.1 |
| s | 0.0561 |
| min | 0.0009349 |
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Como se calcula Condensador de Tempo de Sustentação?
Use t = C × (V_max² − V_min²) / (2 × P_load). Com Capacitância de Volume 1 mF, Tensão Máx. (carregado) 120 V, Tensão Mín. (corte) 56.4 V, Potência de Carga 100 W, Tempo de Sustentação dá 56.1 ms.
Qual é a fórmula de Condensador de Tempo de Sustentação?
A fórmula é t = C × (V_max² − V_min²) / (2 × P_load). O tempo de sustentação é a duração durante a qual uma fonte de alimentação consegue manter a sua saída após a interrupção da alimentação de entrada, usando a energia armazenada nos condensadores eletrolíticos de volume.
Como obter Capacitância de Volume conhecendo os outros valores?
Isole Capacitância de Volume: com Tempo de Sustentação 1 ms, Tensão Máx. (carregado) 3.3 V, Tensão Mín. (corte) 1.55 V, Potência de Carga 100 mW, Capacitância de Volume é 23.56 µF.
Que unidades usa Condensador de Tempo de Sustentação?
Tempo de Sustentação é apresentado em µs, ms, s, min. Os valores são guardados internamente em unidades base do SI, pelo que pode misturar prefixos sem converter à mão.
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