Calculadora de carga do capacitor
Projete um circuito de pré-carga do capacitor, visualize o transitório e verifique a corrente de partida, a faixa de tolerâncias, o esforço de pulso e a segurança da descarga.
Equações
A curva azul mostra a tensão do capacitor. A marca âmbar indica a tensão desejada e a linha vertical marca o instante selecionado.
A corrente e a potência no resistor do percurso aparecem em escala normalizada. No modo CC/CV, o patamar mostra a transição para a cauda exponencial.
Defina uma tensão desejada finita e mova o marcador de tempo pelo perfil de carga. O circuito e os resultados são atualizados juntos.
Defina a margem de tensão desejada. Esta é uma ajuda à revisão, não uma regra universal de derating: consulte na ficha do componente os efeitos do dielétrico, da temperatura, da polarização CC e dos surtos.
Encontre o maior resistor de descarga permanente capaz de reduzir a tensão de um capacitor totalmente carregado até um valor mais seguro no prazo escolhido.
Um resistor de descarga permanente dissipa essa potência sempre que o barramento está energizado. Verifique os requisitos de descarga, a tensão nominal do resistor e qual tensão é realmente segura para o equipamento.
Guia de pré-carga
Transforme uma carga de capacitor transiente em uma escolha de componente segura
Uma constante de tempo sozinha não é suficiente quando um capacitor é carregado de uma fonte real. Você também precisa escolher o perfil certo — RC ou constante-corrente para constante-tensão — verificar a energia no caminho, e planejar um caminho de descarga após o desligamento.
Método e hipóteses
O perfil RC utiliza uma fonte DC, resistência à fonte, resistência à pré-carga e VHS em série: VC(t) = VS − (VS − V0)e^(−t/τ), com τ = RC. O perfil CC/CV mantém o ICC até VSW = VS − ICCR O assistente RC intersecta a corrente máxima com o tempo de destino, aplicando tolerâncias R e C no lado seguro.
Entradas a verificar
Capacidade eficaz
Use a capacitância realmente disponível na tensão de operação e temperatura. Para alguns MLCCs, o viés DC, o envelhecimento e a temperatura podem reduzir substancialmente o valor nominal.
Tensão-alvo finita
Uma carga de 100% é assintótica. Escolha o limiar que o seu sistema realmente precisa: 90%, um limiar de reset, a tensão mínima de um conversor, e assim por diante.
Caminho de carga completo
Inclua resistência à fonte, VHS e qualquer resistência ou limitador de switch. Esses elementos reduzem a corrente, mas também podem tornar impossível o prazo de pré-carga.
Procedimento recomendado
- 1Digite a tensão de fonte, tensão residual inicial, capacitância eficaz e todas as resistências conhecidas da série.
- 2Escolha a tensão que realmente significa ‘pronto’, em seguida, inspecione o aumento de tensão e inspire com a sonda de tempo.
- 3No modo RC, use o assistente para cruzar o limite atual e o prazo. No modo CC/CV, verifique a tensão e o tempo de comutação. Em ambos os casos, valide o caminho com suas curvas de pulso, tensão de trabalho e o SOA do interruptor ou regulador.
Exemplo de decisão
Para carregar 1.000 µF de 0 a 5 V por um resistor de 10 Ω com 0,2 Ω de resistência parasita, τ é cerca de 10,2 ms. A corrente de partida fica perto de 490 mA. Antes de escolher 10 Ω, compare também a potência de pico e a energia de pulso com os limites do fabricante.
Limites a ter em mente
O perfil CC/CV assume regulação instantaneamente estável. Não cobre a dinâmica do laço, indutância da fiação, comutação rápida, vazamento, absorção dielétrica, aquecimento regulador, ou falhas. Para energia ou tensão perigosas, realizar uma revisão de segurança e testes medidos.
Perguntas frequentes
Por que a ferramenta pede uma capacidade eficaz?
O atraso depende diretamente de C. Um valor nominal que cai sob viés de DC ou temperatura pode fazer um limiar chegar mais cedo do que o esperado; inversamente, maior capacitância retarda a pré-carga e aumenta a energia para gerenciar.
A potência contínua da resistência é suficiente?
Não. Um pico curto pode exceder muito a potência contínua sem necessariamente ser aceitável. Compare energia, duração, tensão e forma de pulso com as curvas de sobrecarga do fabricante.
Referências para consulta
- Método de referência: RC step response, IEC 60063 números preferenciais, folha de dados capacitor, curvas de pulso resistor e SOA do interruptor em uso.
Conteúdo educativo original, revisado pela última vez em 20 de agosto de 2026 quanto à clareza técnica. Antes de energizar ou fabricar o circuito, confira as folhas de dados, as normas aplicáveis e o seu projeto.