Соединение конденсаторов
Конденсаторы, как и резисторы, можно соединять последовательно и параллельно. Рассмотрим соединение конденсаторов: для чего применяются каждая из схем, и их итоговые характеристики.
Параллельное соединение конденсаторов
Параллельное соединение конденсаторовЭта схема – самая распространенная. В ней обкладки конденсаторов соединяются между собой, образуя эквивалентную емкость, равную сумме соединяемых емкостей.
При параллельном соединении электролитических конденсаторов необходимо, чтобы между собой соединялись выводы одной полярности.
Особенность такого соединения – одинаковое напряжение на всех соединяемых конденсаторах. Номинальное напряжение группы параллельно соединенных конденсаторов равно рабочему напряжению конденсатора группы, у которого оно минимально.
Токи через конденсаторы группы протекают разные: через конденсатор с большей емкостью потечет больший ток.
На практике параллельное соединение применяется для получения емкости нужной величины, когда она выходит за границы диапазона, выпускаемого промышленностью, или не укладываются в стандартный ряд емкостей. В системах регулирования коэффициента мощности (cos ϕ) изменение емкости происходит за счет автоматического подключения или отключения конденсаторов в параллель.
Последовательное соединение конденсаторов
Последовательное соединение конденсаторовПри последовательном соединении обкладки конденсатором соединяются друг к другу, образуя цепочку. Крайние обкладки подключаются к источнику, а ток по всем конденсаторам группы потечет одинаковый.
Эквивалентная емкость последовательно соединенных конденсаторов ограничена самой маленькой емкостью в группе. Объясняется это тем, что как только она полностью зарядится, ток прекратится. Подсчитать общую емкость двух последовательно соединенных конденсаторов можно по формуле
а трех –
Но применение последовательного соединения для получения нестандартных номиналов емкостей не так распространено, как параллельного.
При последовательном соединении напряжение источника питания распределяется между конденсаторами группы. Это позволяет получить батарею конденсаторов, рассчитанную на большее напряжение, чем номинальное напряжение входящих в нее компонентов. Так из дешевых и небольших по размерам конденсаторов изготавливаются блоки, выдерживающие высокие напряжения.
Еще одна область применения последовательного соединения конденсаторов связана с перераспределением напряжений между ними. Если емкости одинаковы, напряжение делится пополам, если нет – на конденсаторе большей емкости напряжение получается большим. Устройство, работающее на этом принципе, называют емкостным делителем напряжения.
Смешанное соединение конденсаторов
Пример смешанного соединения конденсаторовТакие схемы существуют, но в устройствах специального назначения, требующие высокой точности получения величины емкости, а также для их точной настройки.
Оцените качество статьи:
Электроника НТБ – научно-технический журнал – Электроника НТБ
Технология металлизацииПленочные конденсаторы изготавливаются методом металлизации полимерной пленки диэлектрика. В применяемой компанией AVX технологии для обеспечения хорошего сцепления пленок полимер (полипропилен) перед металлизацией обрабатывается коронным разрядом. Тонкая металлическая (алюминиевая) пленка наносится методом вакуумного испарения при температуре камеры 1200°C и температуре полипропиленовой подложки от -25 до -35°C. Схема установки нанесения металлизации приведена на рис.1. При достаточно малой толщине металлическая пленка, находящаяся над дефектом диэлектрика, при прохождении тока испаряется, в результате чего дефектная область оказывается изолированной, т.е. происходит так называемое самозаживление компонента. Благодаря эффекту самозаживления и обеспечивается высокий градиент напряжения пленочных конденсаторов. Для современных конденсаторов компании AVX, изготавливаемых по полностью “сухой” технологии и предназначенных для разрядных устройств, градиент напряжения превышает 500 В/мкм и 250 В/мкм для конденсаторов фильтров постоянного тока. Поскольку разрабатываемые конденсаторы соответствуют стандарту промышленности бытовой электронной техники CEI 1071, они способны выдерживать без существенного сокращения срока службы несколько выбросов напряжения, превышающих номинальное значение примерно в два раза. Пользователь при выборе компонента может принимать во внимание нужное номинальное напряжение конденсатора.
В электролитических конденсаторах в качестве диэлектрика используется окись алюминия, диэлектрическая постоянная которой составляет 8–8,5, а градиент напряжения – 0,07 В/А. Поэтому толщина диэлектрика конденсатора на напряжение постоянного тока 900 В должна составлять 12000 ангстрема, или 1,2 мкм. Однако такая толщина диэлектрической пленки для электролитических конденсаторов неприемлема. Это объясняется тем, что для получения требуемой удельной мощности конденсатора в пленке окиси алюминия вытравливаются ямки, формирующие ее микрорельеф, уровень которого зависит от толщины пленки диэлектрика. С увеличением толщины емкостной коэффициент, обусловленный микрорельефом диэлектрика, уменьшается. Это приводит к тому, что значение емкости конденсатора на напряжение 500 В вдвое меньше емкости низковольтного конденсатора. С другой стороны, проводимость электролита конденсатора на напряжение 500 В составляет 5 Ом/см против 150 Ом/см для конденсатора на низкое напряжение. В результате эффективное значение тока высоковольтного конденсатора не может превышать 20 мА/мкФ. По этим причинам максимальное номинальное напряжение электролитических конденсаторов составляет 500–600 В, и для получения требуемого высокого напряжения пользователь должен последовательно соединять несколько конденсаторов. А поскольку существует разброс значений сопротивления диэлектрика конденсаторов, пользователь для балансировки напряжения должен присоединить к каждому конденсатору резистор. При подаче обратного напряжения, в полтора раза превышающего номинальное значение, начинается химическая реакция, и, если это напряжение подается достаточно долго, конденсатор взрывается или вытекает электролит. Чтобы не допустить этого, пользователь вынужден присоединять к каждому конденсатору параллельный диод.
Сравнение пленочных и электрических конденсаторов для различных областей применения
Конденсаторы на большие токи для фильтров цепи постоянного тока. Значения емкости и тока
Рассмотрим требования к конденсаторам, выполняющим функции развязки в цепи электрического транспортного средства с батарейным питанием (рис.2). Одно из основных требований к таким конденсаторам – способность выдерживать большие эффективные значения тока. А значит, для этой области применения пленочные конденсаторы весьма перспективны. Так, если для электрического транспортного средства требуется конденсатор на напряжение постоянного тока 120 В с допустимыми эффективными значениями пульсаций напряжения 4 В и эффективным значением тока 80 А на частоте 10 кГц, то минимальная емкость его составит:
Рассмотрим случай применения электролитического конденсатора. Если его предельное эффективное значение тока составляет 20 мА/мкФ, то для обеспечения тока 80 A его емкость должна составлять С = 80/0,02 = 4000 мкФ.
Теперь рассмотрим конденсатор, предназначенный для питаемого от сети драйвера мотора промышленного оборудования. Форма волны цепи развязки по постоянному току имеет вид, приведенный на рис.3. При расчете емкости следует учесть, что частота напряжения питания ниже частоты стабилизатора. Расчет емкости производится по следующей формуле:
где Pнаг – мощность в нагрузке; Uпульсаций – напряжение пульсаций; Fстаб – частота стабилизатора.
Для приблизительного расчета эффективного значения тока воспользуемся следующими формулами:
…
…
Таким образом, эффективный ток конденсатора Iэф зависит от мощности в нагрузке, максимального напряжения Umax и напряжения пульсаций Uпульсаций.
Рассмотрим конкретный пример расчета емкости и эффективного значения тока конденсатора на напряжение 1000 В и напряжение пульсаций 200 В. При мощности в нагрузке 1 МВт эффективный ток равен 2468 А, при 500 кВт – 1234 А и при 100 кВт – 247 А.
При сравнении с электролитическим конденсатором вспомним, что его предельный эффективный ток составляет 20 мА/мкФ. Как показали расчеты для пленочного конденсатора, эффективный ток при мощности в нагрузке 1 МВт равен 2468 А. Это значит, что емкость электролитического конденсатора должна составлять 123,4 мФ. Из кривой зависимости емкости от частоты стабилизатора, приведенной на рис.4, получим, что пленочный конденсатор с таким значением емкости нужен для стабилизатора на частоту менее 100 Гц. Частота трехфазного стабилизатора с шестью выпрямительными диодами составляет 300 Гц. Из рис.4 получим, что при мощности в нагрузке 1 МВт требуемая емкость пленочного конденсатора на такую частоту равна всего 18,5 мФ. При меньших значениях мощности в нагрузке требуемые емкости конденсатора еще меньше, и пленочная технология по-прежнему дает лучшее решение. Даже для стабилизатора на частоту 100 Гц емкость конденсатора не превышает 555 мкФ при неизменных значениях напряжения питания и напряжения пульсаций.
Конденсаторы фильтров постоянного тока.
Проблема выброса напряжения
Рассмотрим применение фильтров постоянного тока в таких городских транспортных средствах, как поезда метро, трамваи, тролейбусы и т.п. (рис.5). Форма волны напряжения в линии постоянного тока приведена на рис.6. При подводе мощности к составу контакт между токоприемником и контактным проводом не всегда непрерывен. В случае отсутствия контакта энергия поступает от конденсатора цепи постоянного тока, и при этом напряжение снижается. При восстановлении контакта происходит выброс напряжения:
…
где Undc – номинальное постоянное напряжение; L – индуктивность фильтра; С – емкость фильтра; R – сопротивление фильтра.
Худшие условия возникают тогда, когда изменение напряжения DV равно напряжению контактного провода, поскольку при этом выброс напряжения в два раза превышает номинальное напряжение. Как было указано ранее, пленочные конденсаторы выдерживают такие перегрузки.
А что происходит при использовании электролитического конденсатора? Как уже указывалось, максимальная перегрузка, выдерживаемая электролитическим конденсатором, составляет 1,2 значения номинального напряжения. При номинальном напряжении 1000 В минимальный выброс напряжения, который должен выдержать электролитический конденсатор, будет равен 2·1000/1,2 В = 1670 В. Чтобы выдержать такой выброс напряжения, необходимо последовательно включить четыре конденсатора на напряжение 450 В.
Срок службы
Срок службы пленочных конденсаторов достаточно продолжителен и зависит от рабочего напряжения и температуры горячих точек (рис.7). Температура горячей точки в зависимости от области применения и технологии конденсатора лежит в пределах от 85 до 105°С. Продолжительность срока службы определяется периодом, в течение которого значение емкости уменьшается на 2%. Правда, это теоретическое значение срока службы, поскольку в тех случаях, когда допускается 5%-ное изменение емкости, конденсатор может применяться значительно дольше.
Пленочные конденсаторы компании AVX
Как уже указывалось, компания AVX успешно проводит программу разработки и производства пленочных конденсаторов. В конце 2005 года компания сообщила о расширении рабочих параметров пленочных конденсаторов средней мощности. Конденсаторы семейства FFVE с диэлектриком из не импрегнированного металлизированного полипропилена или полиэфира предназначены для применения в преобразователях топливных элементов, источниках бесперебойного электропитания, драйверах двигателей и источниках питания промышленных систем. Емкость конденсаторов семейства FFVE составляет 12–400 мкФ±10%, номинальное напряжение – 300–1900 В, напряжение, подаваемое при испытаниях на стойкость к выбросам напряжения, равно 1,5 Vndc в течение 10 c, диапазон рабочих температур – -40…105°С. Отличительный параметр конденсаторов семейства – малая паразитная индуктивность – 18–40 нГ.
Новинки
С развитием полупроводниковых приборов повышаются требования к уменьшению индуктивности рассеяния фильтров постоянного тока, с тем чтобы ограничить выбросы напряжения при соединении с полупроводниковыми приборами. И здесь вновь пленочная технология облегчает решение проблемы.
Специалистами компании AVX разработан конденсатор, который может непосредственно монтироваться на IGBT-модуль (рис.8). При разработке конденсатора учитывалось важное требование защиты от воздействия окружающей среды. Поскольку конденсатор предназначен для систем подачи энергии транспортным средствам, его срок службы при номинальных значениях параметров и условиях окружающей среды должен составлять 100 тыс. ч. Чтобы обеспечить такой срок службы, конденсатор монтируется в пластмассовый или алюминиевый корпус, герметически запаянный полиуретаном, обеспечивающим не только защиту от воздействия окружающей среды, но и выполнение требований стандартов огнеупорности подвижных железнодорожных составов NFF 16-101NFF и 16-102. К тому же герметизация полипропиленом позволяет использовать различные типы выводов, например, в виде медной пластины, отделенной от корпуса изолирующей прокладкой.
Таким образом, если применение требует небольших эффективных значений тока, большие емкости, отсутствие выбросов напряжения и подачи обратного напряжения, пленочные конденсаторы, по-видимому, не смогут конкурировать с электролитическими. Но если необходимы большие напряжения, высокий эффективный ток, стойкость к выбросам напряжения, высокий пиковый ток, пленочные конденсаторы, безусловно, лучший выбор.
III Специализированная выставка нанотехнологий и наноматериалов “NTМЕХ-2006”
За последние десятилетия в материаловедении сформировалось новое направление, связанное с получением и использованием веществ в наносостоянии (когда размер конденсированной фазы хотя бы в одном направлении уменьшается до сотен и единиц нанометров). Переход практически всех веществ в наносостояние существенным образом изменяет его характеристики: электрические, магнитные, оптические, механические, термические, биологические и др., что позволяет создавать принципиально новые функциональные материалы с уникальными потребительскими свойствами.
Научные исследования и прикладные разработки в области наноматериалов и технологий (частицы, материалы, устройства) могут стать в XXI веке ключевыми для всего научно-технического прогресса. Во всех промышленно развитых странах это направление в последние годы стало приоритетным, особенно в связи с развитием наноэлектроники и миниатюризации промышленных и бытовых приборов и устройств.
На сегодняшний день научные коллективы России обладают высоким потенциалом, позволяющим создать наукоемкие производства XXI века. Значительная часть разработок на уровне интеллектуального продукта может быть реализована в промышленности и обладает перспективами выхода на международный финансовый рынок.
Специализированная выставка нано- технологий и материалов “NТМЕХ” – единственная на сегодня выставка, охватывающая все аспекты нано- технологий и материалов – от постановки задач до технического воплощения и промышленного внедрения. Двухлетний опыт проведения мероприятия показал целесообразность проведения проблемно-ориентированных выставок, семинаров и конференций с участием ведущих ученых и специалистов органов государственной власти и промышленных предприятий города Москвы с целью выявления рыночной инвестиционной перспективности инновационных проектов по направлению “нанотехнологии и наноматериалы”.
II Специализированная выставка нано- технологий и материалов “NTМЕХ-2005”, которая в декабре прошлого года прошла в современном выставочном зале здания Правительства Москвы, занимала выставочную площадь 800 квадратных метров и насчитывала более 60 участников, среди которых академические научно-исследовательские и высшие учебные заведения и известные всему миру промышленные предприятия: Физико-технологический институт РАН, Институт проблем технологий микроэлектроники и особочистых материалов РАН, Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Институт физической химии РАН, Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена, ГНЦ РФ ГИРЕДМЕТ, Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, ФГУП ЭЗАН, ГНЦ РФ – физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского и ГУ НИИ Биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича РАМН, Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН, МГУ им. М.В. Ломоносова и РХТУ им. Д.И. Менделеева, Московский энергетический институт (ТУ), Московский государственный институт стали и сплавов (ТУ), Научно-исследовательский центр по изучению свойств поверхности и вакуума “НИЦПВ”, ЗАО “Нанотехнология МДТ”, РНЦ “Курчатовский институт” и многие другие. Выставка вызвала широкий интерес не только у российских, но и у зарубежных специалистов. За время ее работы выставку посетило около 2500 специалистов, в том числе представители посольств Великобритании и Чили, представители научных кругов Китая, Северной Кореи, Чехии, Голландии, Америки, Италии.
С 5 по 7 декабря 2006 года в Универсальном выставочном зале здания Правительства Москвы (Новый Арбат, 36/9) пройдет III Специализированная выставка нанотехнологий и наноматериалов “NТМЕХ-2006”. Организаторами мероприятия являются Департамент науки и промышленной политики города Москвы, Московский комитет по науке и технологиям и Компания МКМ ПРОФ.
Основными целями специализированной выставки являются: демонстрация уникальных достижений предприятий и научных коллективов в области нанотехнологий и наноматериалов, содействие их продвижению на международный рынок, расширение выпуска высокотехнологичной продукции и принципиально новых функциональных материалов с уникальными потребительскими свойствами; содействие внедрению нанотехнологий в различные области науки, техники и производства; установление деловых контактов, привлечение отечественных и зарубежных инвестиций в данный сектор высоких технологий, содействие формированию и реализации национальных и региональных программ по нанотехнологиям и наноматериалам.
III Специализированная выставка нано- технологий и материалов “NТМЕХ-2006” включает следующие тематические разделы:
· наноматериалы и нанотехнологии;
· технология и оборудование для производства наноматериалов;
· модули и оригинальные компоненты на основе наноматериалов;
· услуги в области нанотехнологий;
· наноматериалы для компонентов и микросистем;
· применение нанотехнологий в областях городского хозяйства;
· готовая продукция с использованием нанотехнологий и наноматериалов.
В рамках насыщенной деловой программы выставки пройдут мероприятия (круглые столы, презентации) по вопросам применения нанотехнологий и наноматериалов в различных отраслях, обзор сегодняшнего состояния и перспектив в области и нанотехнологий, и наноматериалов, а также обзор современного состояния и перспектив развития отрасли в России и за рубежом.
Учитывая огромный интерес к новому перспективному направлению инновационной деятельности, основой которого являются нанотехнологии и наноматериалы в промышленно развитых странах, а также наличие высоких достижений в данной области ученых России, приглашаем принять участие в III Специализированной выставке нанотехнологий и наноматериалов “NTМЕХ-2006” и ждем Вас на выставке и мероприятиях деловой программы.
Дирекция выставки:
Телефон/факс: (095) 502-19-38, 502-19-37, 775-17-20
www.mkmexpo.ru , e-mail: [email protected]
Конденсатор и RC цепочка | Электроника для всех
Если соединить резистор и конденсатор, то получится пожалуй одна из самых полезных и универсальных цепей.
О многочисленных способах применения которой я сегодня и решил рассказать. Но вначале про каждый элемент в отдельности:
Резистор — его задача ограничивать ток. Это статичный элемент, чье сопротивление не меняется, про тепловые погрешности сейчас не говорим — они не слишком велики. Ток через резистор определяется законом ома — I=U/R, где U напряжение на выводах резистора, R — его сопротивление.
Конденсатор штука поинтересней. У него есть интересное свойство — когда он разряжен то ведет себя почти как короткое замыкание — ток через него течет без ограничений, устремляясь в бесконечность. А напряжение на нем стремится к нулю. Когда же он заряжен, то становится как обрыв и ток через него течь перестает, а напряжение на нем становится равным заряжающему источнику. Получается интересная зависимость — есть ток, нет напряжения, есть напряжение — нет тока.
Чтобы визуализировать себе этот процесс, представь ган… эмм.. воздушный шарик который наполняется водой. Поток воды — это ток. Давление воды на упругие стенки — эквивалент напряжения. Теперь смотри, когда шарик пуст — вода втекает свободно, большой ток, а давления еще почти нет — напряжение мало. Потом, когда шарик наполнится и начнет сопротивляться давлению, за счет упругости стенок, то скорость потока замедлится, а потом и вовсе остановится — силы сравнялись, конденсатор зарядился. Есть напряжение натянутых стенок, но нет тока!
Теперь, если снять или уменьшить внешнее давление, убрать источник питания, то вода под действием упругости хлынет обратно. Также и ток из конденсатора потечет обратно если цепь будет замкнута, а напряжение источника ниже чем напряжение в конденсаторе.
Емкость конденсатора. Что это?
Теоретически, в любой идеальный конденсатор можно закачать заряд бесконечного размера. Просто наш шарик сильней растянется и стенки создадут большее давление, бесконечно большое давление.
А что же тогда насчет Фарад, что пишут на боку конденсатора в качестве показателя емкости? А это всего лишь зависимость напряжения от заряда (q = CU). У конденсатора малой емкости рост напряжения от заряда будет выше.
Представь два стакана с бесконечно высокими стенками. Один узкий, как пробирка, другой широкий, как тазик. Уровень воды в них — это напряжение. Площадь дна — емкость. И в тот и в другой можно набузолить один и тот же литр воды — равный заряд. Но в пробирке уровень подскочит на несколько метров, А в тазике будет плескаться у самого дна. Также и в конденсаторах с малой и большой емкостью.
Залить то можно сколько угодно, но напряжение будет разным.
Плюс в реале у конденсаторов есть пробивное напряжение, после которого он перестает быть конденсатором, а превращается в годный проводник 🙂
А как быстро заряжается конденсатор?
В идеальных условиях, когда у нас бесконечно мощный источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением, идеальные сверхпроводящие провода и абсолютно безупречный конденсатор — этот процесс будет происходить мгновенно, с временем равным 0, равно как и разряд.
Но в реальности всегда существуют сопротивления, явные — вроде банального резистора или неявные, такие как сопротивление проводов или внутреннее сопротивление источника напряжения.
В этом случае скорость заряда конденсатора будет зависить от сопротивлений в цепи и емкости кондера, а сам заряд будет идти по экспоненциальному закону.
А у этого закона есть пара характерных величин:
- Т — постоянная времени, это время при котором величина достигнет 63% от своего максимума. 63% тут взялись не случайно, тут прямая завязка на такую формулу VALUET=max—1/e*max.
- 3T — а при троекратной постоянной значение достигнет 95% своего максимума.
Постоянная времени для RC цепи Т=R*C.
Чем меньше сопротивление и меньше емкость, тем быстрей конденсатор заряжается. Если сопротивление равно нулю, то и время заряда равно нулю.
Рассчитаем за сколько зарядится на 95% конденсатор емкостью 1uF через резистор в 1кОм:
T= C*R = 10-6 * 103 = 0.001c
3T = 0.003c через такое время напряжение на конденсаторе достигнет 95% от напряжения источника.
Разряд пойдет по тому же закону, только вверх ногами. Т.е. через Твремени в на конденсаторе остаенется всего лишь 100% — 63% = 37% от первоначального напряжения, а через 3T и того меньше — жалкие 5%.
Ну с подачей и снятием напряжения все ясно. А если напряжение подали, а потом еще ступенчато подняли, а разряжали также ступеньками? Ситуация тут практически не изменится — поднялось напряжение, конденсатор дозарядился до него по тому же закону, с той же постоянной времени — через время 3Т его напряжение будет на 95% от нового максимума.
Чуть понизилось — подразрядился и через время 3Т напряжение на нем будет на 5% выше нового минимума.
Да что я тебе говорю, лучше показать. Сварганил тут в мультисиме хитровыдрюченный генератор ступечнатого сигнала и подал на интегрирующую RC цепочку:
Видишь как колбасится 🙂 Обрати внимание, что и заряд и разряд, вне зависимости от высоты ступеньки, всегда одной длительности!!!
А до какой величины конденсатор можно зарядить?
В теории до бесконечности, этакий шарик с бесконечно тянущимися стенками. В реале же шарик рано или поздно лопнет, а конденсатор пробьет и закоротит. Вот поэтому у всех конденсаторов есть важный параметр — предельное напряжение. На электролитах его часто пишут сбоку, а на керамических его надо смотреть в справочниках. Но там оно обычно от 50 вольт. В общем, выбирая кондер надо следить, чтобы его предельное напряжение было не ниже того которое в цепи. Добавлю что при расчете конденсатора на переменное напряжение следует выбирать предельное напряжение в 1.4 раза выше. Т.к. на переменном напряжении указывают действующее значение, а мгновенное значение в своем максимуме превышает его в 1.4 раза.
Что следует из вышеперечисленного? А то что если на конденсатор подать постоянное напряжение, то он просто зарядится и все. На этом веселье закончится.
А если подать переменное? То очевидно, что он будет то заряжаться, то разряжаться, а в цепи будет туда и обратно гулять ток. Движуха! Ток есть!
Выходит, несмотря на физический обрыв цепи между обкладками, через конденсатор легко протекает переменный ток, а вот постоянному слабо.
Что нам это дает? А то что конденсатор может служить своего рода сепаратором, для разделения переменного тока и постоянного на соответствующие составляющие.
Любой изменяющийся во времени сигнал можно представить как сумму двух составляющих — переменной и постоянной.
Например, у классической синусоиды есть только переменная часть, а постоянная равна нулю. У постоянного же тока наоборот. А если у нас сдвинутая синусоида? Или постоянная с помехами?
Переменная и постоянная составляющие сигнала легко разделяются!
Чуть выше я тебе показал как конденсатор дозаряжается и подразряжается при изменениях напряжения. Так что переменная составляющая сквозь кондер пройдет на ура, т.к. только она заставляет конденсатор активно менять свой заряд. Постоянная же как была так и останется и застрянет на конденсаторе.
Но чтобы конденсатор эффективно разделял переменную составляющую от постоянной частота переменной составляющей должна быть не ниже чем 1/T
Возможны два вида включения RC цепочки:
Интегрирующая и дифференцирующая. Они же фильтр низких частот и фильтр высоких частот.
Фильтр низких частот без изменений пропускает постоянную составляющую (т.к. ее частота равна нулю, ниже некуда) и подавляет все что выше чем 1/T. Постоянная составляющая проходит напрямую, а переменная составляющая через конденсатор гасится на землю.
Такой фильтр еще называют интегрирующей цепочкой потому, что сигнал на выходе как бы интегрируется. Помнишь что такое интеграл? Площадь под кривой! Вот тут она и получается на выходе.
Как здесь вычисляется постоянная составляющая? А с виду и не скажешь, но надо помнить, что любой периодически сигнал раскладывается в ряд Фурье, превращаясь в сумму из постоянной составляющей и пачки синусоид разной частоты и амплитуды.
Фильтр высоких частот работает наоборот. Он не пускает постоянную составляющую (т.к. ее частота слишком низка — 0) — ведь конденсатор для нее равносилен обрыву, а вот переменная пролазит через кондер без проблем.
А дифференцирующей цепью ее называют потому, что на выходе у нас получается дифференциал входной функции, который есть не что иное как скорость изменения этой функции.
- На участке 1 происходит заряд конденсатора, а значит через него идет ток и на резисторе будет падение напряжения.
- На участке 2 происходит резкое увеличение скорости заряда, а значит и ток резко возрастет, а за ним и падение напряжения на резисторе.
- На участке 3 конденсатор просто удерживает уже имеющийся потенциал. Ток через него не идет, а значит на резисторе напряжение тоже равно нулю.
- Ну и на 4м участке конденсатор начал разряжаться, т.к. входной сигнал стал ниже чем его напряжение. Ток пошел в обратную сторону и на резисторе уже отрицательное падение напряжения.
А если подать на вход прямоугольнй импульс, с очень крутыми фронтами и сделать емкость конденсатора помельче, то увидим вот такие иголки:
Вверху идет осциллограма того что на входе, внизу то что на выходе дифференциальной цепи.
Как видишь, тут мощные всплески на фронтах. Оно и понятно, в этом месте функция меняется резко, а значит производная (скорость изменения) этой функции велика, на пологих участках сигнал константа и его производная, скорость изменения, равна нулю — на графике ноль.
А если загнать в дифференциатор пилу, то на выходе получим…
прямоугольник. Ну, а чо? Правильно — производная от линейной функции есть константа, наклон этой функции определяет знак константы.
Короче, если у тебя сейчас идет курс матана, то можешь забить на богомерзкий Mathcad, отвратный Maple, выбросить из головы матричную ересь Матлаба и, достав из загашников горсть аналоговой рассыпухи, спаять себе истинно ТРУЪ аналоговый компьютер 🙂 Препод будет в шоке 🙂
Правда на одних только резисторах кондерах интеграторы и диффернциаторы обычно не делают, тут юзают операционные усилители. Можешь пока погуглить на предмет этих штуковин, любопытная вещь 🙂
А вот тут я подал обычный приямоугольный сигнал на два фильтра высоких и низких частот. А выходы с них на осциллограф:
И вот что получилось на осциллографе:
Вот, чуть покрупней один участок:
| > |
Как видишь, на одном срезало постоянную составляющую, на другом переменную.
Ладно, что то мы отвлеклись от темы.
Как еще можно применить RC цепь?
Да способов много. Часто ее используют не только в качестве фильтров, но и как формирователи импульсов. Например, на сбросе контроллера AVR, если надо чтобы МК стартанул не сразу после включения питания, а с некоторой выдержкой:
При старте кондер разряжен, ток через него вваливат на полную, а напряжение на нем мизерное — на входе RESET сигнал сброса. Но вскоре конденсатор зарядится и через время Т его напряжение будет уже на уровне логической единицы и на RESET перестанет подаваться сигнал сброса — МК стартанет.
А для AT89C51 надо с точностью наоборот RESET организовать — вначале подать единицу, а потом ноль. Тут ситуация обратная — пока кондер не заряжен, то ток через него течет большой, Uc — падение напряжения на нем мизерное Uc=0. А значит на RESET подается напряжение немногим меньше напряжения питания Uпит-Uc=Uпит.
Но когда кондер зарядится и напряжение на нем достигнет напряжения питания (Uпит=Uс), то на выводе RESET уже будет Uпит-Uc=0
Аналоговые измерения
Но фиг сними с цепочками сброса, куда прикольней использовать возможность RC цепи для замера аналоговых величин микроконтроллерами в которых нет АЦП.
Тут используется тот факт, что напряжение на конденсаторе растет строго по одному и тому же закону — экспоненте. В зависимости от кондера, резистора и питающего напряжения. А значит его можно использовать как опорное напряжение с заранее известными параметрами.
Работает просто, мы подаем напряжение с конденсатора на аналоговый компаратор, а на второй вход компаратора заводим измеряемое напряжение. И когда хотим замерить напряжение, то просто вначале дергаем вывод вниз, чтобы разрядить конденсатор. Потом возвращем его в режим Hi-Z, cбрасываем и запускаем таймер. А дальше кондер начинает заряжаться через резистор и как только компаратор доложит, что напряжение с RC догнало измеряемое, то останавливаем таймер.
Зная по какому закону от времени идет возрастание опорного напряжения RC цепи, а также зная сколько натикал таймер, мы можем довольно точно узнать чему было равно измеряемое напряжение на момент сработки компаратора. Причем, тут не обязательно считать экспоненты. На начальном этапе зарядки кондера можно предположить, что зависимость там линейная. Или, если хочется большей точности, аппроксимировать экспоненту кусочно линейными функциями, а по русски — отрисовать ее примерную форму несколькими прямыми или сварганить таблицу зависимости величины от времени, короче, способов вагон просто.
Если надо заиметь аналоговую крутилку, а АЦП нету, то можно даже компаратор не юзать. Дрыгать ножкой на которой висит конденсатор и давать ему заряжаться через перменный резистор.
По изменению Т, которая, напомню T=R*C и зная что у нас С = const, можно вычислить значение R. Причем, опять же необязательно подключать тут математический аппарат, в большинстве случаев достаточно сделать замер в каких-нибудь условных попугаях, вроде тиков таймера. А можно пойти другим путем, не менять резистор, а менять емкость, например, подсоединяя к ней емкость своего тела… что получится? Правильно — сенсорные кнопки!
Если что то непонятно, то не парься скоро напишу статью про то как прикрутить к микроконтроллеру аналоговую фиговину не используя АЦП. Там подробно все разжую.
Теперь, думаю, ты понял за что я так люблю RC цепочки и почему на моей отладочной плате PinBoard их несколько и с разными параметрами 🙂
Взаимозаменяемые конденсаторы. Подбор и взаимозаменяемость конденсаторы. Выпаиваем старый конденсатор
Приняв решение о замене конденсатора на печатной плате, первым делом следует подобрать конденсатор на замену. Как правило, речь идет об электролитическом конденсаторе, который по причине исчерпания своего рабочего ресурса начал создавать нештатный режим вашему электронному устройству, либо конденсатор лопнул из-за перегрева, а может быть вы просто решили поставить поновее или получше.
Выбираем подходящий конденсатор на замену
Параметры конденсатора на замену непременно должны подходить: его номинальное напряжение ни в коем случае не должно быть ниже, чем у заменяемого конденсатора, а емкость — никак не ниже, или может быть процентов на 5-10 выше (если это допустимо в соответствии с известной вам схемой данного устройства), чем была изначально.
Наконец, убедитесь, что новый конденсатор подойдет по размеру на то место, которое покинет его предшественник. Если он окажется чуть-чуть поменьше диаметром и высотой — не страшно, но если диаметр или высота больше — могут помешать компоненты, расположенные на этой же плате поблизости или он будет упираться в элементы корпуса. Эти нюансы важно учесть. Итак, конденсатор на замену выбран, он вам подходит, теперь можно приступать к демонтажу старого конденсатора.
Готовимся к процессу
Сейчас необходимо будет устранить с платы неисправный конденсатор, и подготовить место для установки сюда же нового. Для этого вам потребуется, конечно, а также удобно к данному действу подготовить кусок медной оплетки для снятия припоя. Как правило, мощности паяльника в пределах 40 Вт будет вполне достаточно даже если на плате был изначально применен тугоплавкий припой.
Что же касается медной оплетки для устранения припоя, то если у вас такой нет, ее весьма несложно изготовить самостоятельно: возьмите кусок не очень толстого медного провода, состоящего из тонких медных жилок, снимите с него изоляцию, слегка (можно простой сосновой канифолью), – теперь эти пропитанные флюсом жилки легко, словно губка, вберут в себя припой с ножек выпаиваемого конденсатора.
Выпаиваем старый конденсатор
Сначала посмотрите, какова полярность выпаиваемого конденсатора на плате: в какую сторону минусом он стоит, чтобы когда будете впаивать новый — не допустить ошибки с полярностью. Обычно минусовая ножка отмечена полосой. Итак, когда оплетка для удаления припоя приготовлена, а паяльник уже достаточно разогрет, сначала прислоните оплетку к основанию той из ножек конденсатора, которую вы решили освободить от припоя первой.
Аккуратно расплавьте припой на ножке прямо через оплетку, чтобы оплетка тоже разогрелась и быстро втянула в себя припой с платы. Если припоя на ножке многовато, двигайте оплетку по мере того как она будет заполняться припоем, собирая на нее весь припой с ножки, чтобы ножка в итоге осталась свободной от припоя. Проделайте это же самое со второй ножкой конденсатора. Теперь конденсатор можно легко выдернуть рукой или пинцетом.
Впаиваем новый конденсатор
Новый конденсатор необходимо установить с соблюдением полярности, то есть минусовой ножкой туда же, где была минусовая ножка выпаянного. Обычно минус обозначен полоской, а плюсовая ножка длиннее минусовой. Обработайте ножки конденсатора флюсом.
Вставьте конденсатор в отверстия. Не нужно заранее укорачивать ножки. Разогните ножки немного в разные стороны, чтобы конденсатор хорошо держался на месте и не выпадал.
Теперь, прогревая ножку возле самой платы кончиком жала паяльника, поднесите тычком припой к ножке, чтобы ножка окуталась, смочилась, окружилась припоем. То же самое проделайте со второй ножкой. Когда припой остынет, вам останется укоротить ножки конденсатора кусачками (до той длины, что и у соседних деталей на вашей плате).
Автор : elremont от 26-01-2014Это был один из тех дней, когда кошка пожевала ваш модуль? Или, может быть у вас есть старый усилитель, где из конденсаторов потекла эта противная ядовитая слизь? Если вы когда-либо были в этой ситуации, то вы могли бы отремонтировать модуль, заменив конденсаторы. Давайте рассмотрим пример, где я заменю этот конденсатор на печатной плате. Сначала немного теории. Что такое конденсатор? Конденсатор это устройство для хранения энергии, которое может быть использовано для сглаживания напряжения. Каждый конденсатор имеет два важных параметра: емкость и напряжение. Емкость говорит нам о том, сколько энергии может накопить конденсатор при заданном напряжении. Емкость обычно измеряется в микрофарадах (uF). В девяносто девяти процентах случаев, при замене конденсатора, надо использовать такое же значение емкости или очень близкое. Здесь применен конденсатор 470uF. Если я хочу заменить его, то в идеале я должен взять другой конденсатор на 470uF. Другой важный параметр это номинальное напряжение. Номинальное напряжение это максимальное напряжение, при котором конденсатор может работать не взрываясь. Еще раз отметим, что напряжение написанное на конденсаторе означает, что это максимальное напряжение, которое может подаваться на конденсатор. Это не значит, что на конденсаторе, обязательно будет это напряжение. Например, это конденсатор на 16 вольт. Это не означает, что он заряжен на 16 вольт, как батарейка. Это означает, что если его заряжать до 5 вольт, то он будет прекрасно работать. Если я заряжу его до 10 вольт, все будет хорошо. Если заряжу его до 16 вольт, то он справиться и с этим. Но если я заряжу его до 25 вольт, он взорвется. Возвращаясь к нашему примеру конденсатора я вижу, что он рассчитан на 16 вольт. При замене я должен использовать конденсатор на 16V или выше. Теперь выясняется, что все конденсаторы на 470 uF, которые у меня есть рассчитаны 25 вольт. Но это не проблема. Если в оригинальной схеме требуется конденсатор на 16V, то я могу использовать конденсатор на 25V, это просто означает, что у меня будет больший запас прочности. Теперь давайте поговорим о полярности. На минусовой стороне электролитического конденсатора всегда будет нанесен маленький символ минуса. Все, что вам нужно сделать, это убедиться, что полярность совпадает с прежним конденсатором. Если перепутать полярность, то вот что происходит. Так что теперь, зная полярность, я заменю конденсатор и припаяю его на место. Напоследок, небольшое предупреждение по безопасности. Если вы когда-нибудь видели эти большин конденсаторы на напряжения более 200 вольт, то вы должны быть осторожны с ними, чтобы не задеть их, если они заряжены. Помните, что конденсатор, заряженный на 200V, может убить вас.
Удачной замены конденсаторов!
_
Следующими не менее распространенными деталями, широко применяемыми в карманных приемниках, являются постоянные конденсаторы самой различной емкости. В высокочастотных контурах, где требуется малая емкость, целесообразно использовать специальные миниатюрные конденсаторы типа КДМ и КТМ, выпускаемые промышленностью с номинальными значениями от 1 до 1500 пф и от 1 до 3000 пф соответственно. Эти конденсаторы сравнительно дефицитны, но им есть замена, а именно: широко распространенные конденсаторы типа КТК-1 с номинальными значениями от 2 до 180 пф, КСО-1 от 21 до 750 пф и КСО-2 от 100 до 2400 пф. Конденсаторы последнего типа имеют несколько большие размеры, нежели два первых, но их можно «миниатюризировать». С конденсатора надо удалить защитную пластмассовую опрессовку, взамен которой применить пропитку нитролаком или клеем БФ-2. Этим путем удается получить очень миниатюрную деталь.
В качестве разделительных и блокировочных конденсаторов в высокочастотных цепях приемников применяются конденсаторы значительно большей, чем указывалось выше, емкости. Здесь подойдут хорошо известные радиолюбителю конденсаторы типа КДС емкостью 1000, 3000 и 6800 пф, КЛС и КМ емкостью 0,01, 0,033 и 0,047 мкф. Правда, два последних типа конденсаторов сравнительно дефицитны, но их с успехом можно заменить конденсаторами несколько больших габаритов, например типа МБМ на 160 в.
Производя подбор конденсаторов требуемой емко-‘ сти, не следует забывать и о возможности их включения последовательно и параллельно. Что касается допуска, то необходимо учитывать следующее. Номинальные значения конденсаторов, применяемых в высокочастотных контурах, должны быть близки к рекомендуемым и укладываться в допуск ±5-10%. Конденсаторы, применяемые для блокировки, могут иметь допуск до ±20%. О рабочем напряжении конденсаторов рассмотренных выше типов говорить не приходится, поскольку оно во много раз превышает то, которое будет приложено к ним в схемах транзисторных приемников. |
Помимо конденсаторов сравнительно небольшой емкости, в транзисторных схемах используются разделительные и блокировочные конденсаторы емкостью от 0,5 до 100,0 мкф, а иногда и более. Распространенными типами конденсаторов большой емкости являются отечественные миниатюрные электролитические конденсаторы типа ЭМ и ЭМ-М, выпускаемые промышленностью с номинальными значениями от 0,5 до 50,0 мкф, заменить которые можно конденсаторами фирмы «Тесла», периодически поступающими в наши радиомагазины.
При постановке электролитических конденсаторов в схему во избежание возможного выхода их из строя необходимо строго соблюдать указываемую полярность включения. Определить полярность конденсаторов оте-. чественного производства легко по соответствующей надписи (+), сделанной на корпусе со стороны вывода, изолированного от него и соединенного с обкладкой, присоединяемой к плюсу источника питания; противоположный вывод, соединенный с корпусом конденсатора, должен присоединяться к минусу (рис. 1, /). У конденсаторов, изготовляемых фирмой «Тесла», вывод, изолированный от корпуса, является плюсовым (рис. 1, 2).
Помимо полярности включения, следует учитывать и рабочее напряжение электролитических конденсаторов, которое ни в коем случае не должно быть меньше рекомендуемого в описании того или иного приемника и, как правило, указываемого на принципиальной схеме совместно с номинальным значением емкости.
Емкость разделительных конденсаторов может иметь допуск до +50%, а блокировочных до +100-500%, что в ряде случаев будет способствовать лишь более устойчивой работе схемы.
Кроме конденсаторов постоянной емкости, практически все схемы карманных приемников содержат конденсаторы переменной емкости: одиночные – в приемниках прямого усиления и объединенные в сдвоенные блоки – в приемниках супергетеродинного типа. Из готовых одиночных конденсаторов получил широкое распространение керамический подстроечный конденсатор типа КПК-2 емкостью 25-150 пф. Кроме него, в про-
Рис 1 Внешний лид распространенных деталей и расположение выводов: J – конденсаторы типа ЭМ. ЭМ М, 2– Ь„деи! саторы фирмы «Тесла», 3 ¦ тра.писторы типа П13, ГШ. П15. П16, П8. П9. ПЮ ПИ; – транзисторы тип» пи м П40Э П403А- 5 схема для определения обратного тока ктлектора; (5 – схема для определения
кДлАиииеий усиления транзистора¦ 7 – диоды серии Д2; 8 – диоды серий Д1 и Д9; « низкочастотный транс форматор /в – схема обмоток согласующего трансформатора: П – схема обмоток выходного трансформатора; 12 – капсюль типа ДЭМШ-1а: 13 – схема обмоток капсюля типа ДЭМШ-1а.
даже имеются специальные одиночные миниатюрные Конденсаторы с твердым диэлектриком, выпускаемые нашей промышленностью с минимальной емкостью 5 пф и максимальной 350 пф, а также аналогичные по параметрам конденсаторы фирмы «Тесла».
Из готовых сдвоенных коденсаторных блоков можно применять те, которые используются в портативных приемниках, например «Нева», «Нева-2», «Гауя», «Селга», «Старт», «Топаз», «Сокол» и др. Их максимальная емкость колеблется в пределах от 180 до 240 пф. Помимо них, в продаже имеется и сдвоенный блок конденсаторов переменной емкости фирмы «Тесла» с максимальной емкостью 360-380 пф. Промышленный допуск по емкости у перечисленных конденсаторов не превышает ±10%- При подборе необходимого конденсатора настройки начинающий радиолюбитель должен придерживаться рекомендаций, даваемых в описании той или иной собираемой им схемы. Значительное отклоненне емкости конденсатора от требуемого значения, превышающее ±10%, потребует пересчета намоточных данных высокочастотных катушек колебательных контуров. В противном случае настройка контуров изменится, а приемник может стать неработоспособным. Это замечание особенно справедливо для супергетеродинов.
В случаях, когда максимальная емкость конденсатора значительно больше рекомендуемого значения, пересчета данных контурной катушки можно избежать, еслн в схему ввести дополнительный сопрягающий конденсатор, включенный последовательно с основным. Емкость сопрягающего конденсатора выбирают с тем расчетом, чтобы суммарная максимальная емкость была равна рекомендуемой в описании.
В приемниках прямого усиления можно не пересчитывать данные контурной катушки и при использовании конденсатора настройки с меньшей, чем требуется емкостью, но при этом следует помнить, что рабочий диапазон приемника изменится.
Несколько слов следует сказать и о подстроечных конденсаторах с небольшой максимальной емкостью. Они обычно используются для осуществления точного сопряжения входных и гетеродинных контуров супергетеродинных приемников. В большинстве промышленных сдвоенных блоков имеются собственные подстроеч- ные конденсаторы КПЕ, встроенные в корпус. Если их нет, то можно использовать стандартные подстроечникн типа КПКМ с максимальной емкостью 15-30 пф или любые другие, подходящие по размерам.
Самая распространённая поломка современной электроники – это неисправность электролитических конденсаторов. Если вы после разбора корпуса электронного устройства замечали, что на печатной плате имеются конденсаторы с деформированным, вздутым корпусом, из которого сочится ядовитый электролит, то самое время разобраться, как распознать поломку или дефект в конденсаторе и подобрать адекватную замену. Располагая профессиональным флюсом для пайки, припоем, паяльной станцией, набором новых конденсаторов, вы без особого труда «оживите» любой электронный прибор своими руками.
По сути, конденсатор – радиоэлектронный компонент, основная цель которого – это накопление и отдача электроэнергии с целью фильтрации, сглаживания и генерации переменных электрических колебаний. Любой конденсатор имеет два важнейших электрических параметра: ёмкость и максимальное постоянное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору без его пробоя или разрушения. Ёмкость, как правило, определяет, какое количество электрической энергии может вобрать в себя конденсатор, если приложить к его обкладкам постоянное напряжение, не превышающее заданного лимита. Ёмкость измеряется в Фарадах. Наибольшее распространение получили конденсаторы, ёмкость которых исчисляется в микрофарадах (мкФ), пикофарадах (пкФ) и нанофарадах (нФ). Во многих случаях рекомендуется заменять неисправный конденсатор на исправный, имеющий аналогичные ёмкостные характеристики. Однако в ремонтной практике бытует мнение о том, что в схемах блоков питания можно ставить конденсатор, несколько превышающий по ёмкости фабричные параметры. К примеру, если мы хотим заменить разорвавшийся электролит на 100мкФ 12Вольт в блоке питания, который призван сгладить колебания после диодного выпрямительного моста, можно смело устанавливать ёмкость даже на 470мкФ 25В. Во-первых, повышенная ёмкость конденсатора только уменьшит пульсации, что само по себе неплохо для блока питания. Во-вторых, повышенное предельное напряжение только повысит общую надёжность схемы. Главное, чтобы отведённое под установку конденсатора место подходило.
Почему взрываются конденсаторы электролитического типа
Самая частая причина, по которой происходит взрыв электролитического конденсатора – это превышение напряжения межу обкладками конденсатора. Не секрет, что во многих приборах китайского производства параметр максимального напряжения точно соответствует приложенному напряжению. По своей задумке производители конденсаторов не предусматривали, что в штатном включении конденсатора в состав электросхемы на его контакты будет подаваться именно максимальное напряжение. К примеру, если на конденсаторе написано 16В 100мкФ, то не стоит его подключать в схему, где на него будет постоянно подаваться 15 или 16В. Безусловно, он выдержит какое-то время такое издевательство, но запас прочности будет практически равен нолю. Гораздо лучше устанавливать такие конденсаторы в цепь с напряжением 10–12В., чтобы был какой-то запас по напряжению.
Полярность подключения электролитических конденсаторов
Электролитические конденсаторы имеют отрицательный и положительный электроды. Как правило, отрицательный электрод определяется по маркировке на корпусе (белая продольная полоса за значками «-»), а положительная обкладка никак не промаркирована. Исключение – отечественные конденсаторы, где, напротив, положительный терминал промаркирован значком «+». При замене конденсаторов необходимо сопоставить и проверить, соответствует ли полярность подключения конденсатора маркировке на печатной плате (кружок, где имеется заштрихованный сегмент). Сопоставив минусовую полосу с заштрихованным сегментом, вы безошибочно вставите конденсатор. Остаётся лишь обрезать ножки конденсатора, обработать места пайки и качественно припаять. Если случайно перепутать полярность подключения, то даже абсолютно новый и вполне исправный конденсатор просто-напросто разорвётся, измазав попутно все соседние компоненты и печатную плату токопроводящим электролитом.
Немного о безопасности
Не секрет, что замена низковольтных конденсаторов может принести вред здоровью лишь в случае ошибки подключения полярности. При первом включении конденсатор взорвётся. Вторая опасность, которую стоит ожидать от конденсаторов, заключается в напряжении между его обкладками. Если вы когда-нибудь разбирали блоки питания от компьютеров, то вы, вероятно, замечали огромные электролиты на 200В. Именно в этих конденсаторах остаётся опасное высокое напряжение, которое может серьёзно травмировать вас. Перед заменой конденсаторов блоков питания рекомендуем полностью его разрядить либо резистором, либо неоновой лампочкой на 220В.
Полезный совет: такие конденсаторы очень не любят разряжаться через короткое замыкание, поэтому не замыкайте их выводы отвёрткой с целью разряда.
Как выбрать конденсаторы – правильный путь
А конденсатор везде. В источниках питания, светодиодном освещении, в коммерческой электронике, при обработке сигналов и т. Д. Вам понадобится конденсатор. Какова его конкретная роль в основном? Конденсатор выполняет несколько функций. Это устранит проблемы с шумом в цепи, работая как фильтр. Это основная часть в фильтрах нижних и верхних частот, полосовых, полосовых и т. Д. Также очень важно при выпрямлении получить постоянное постоянное напряжение. В источниках питания конденсатор действует как накопитель энергии.Много приложений для этой простой электронной части. Я больше не буду обсуждать здесь, из чего состоит конденсатор, а просто сосредоточусь на том, как выбрать конденсаторы.
Как выбрать конденсатор – важные факторыПри выборе конденсатора для вашей схемы необходимо учитывать важные параметры. Либо вы хотите перейти на микросхему, либо на сквозную. Либо пленка, либо электролитическая и тд. Давайте обсудим здесь все соображения.
1.Как выбрать конденсатор
ЕмкостьЕмкость – это электрическое свойство конденсатора. Таким образом, это вопрос номер один при выборе конденсатора. Какая емкость вам нужна? Что ж, это зависит от вашего приложения. Если вы собираетесь фильтровать выходное выпрямленное напряжение, то вам точно понадобится большая емкость. Однако, если конденсатор предназначен только для фильтрации шума сигнала в цепи небольшого сигнала, тогда подойдет малая емкость от пико до нанофарад.Итак, знайте свое приложение.
Предположим, что приложение действительно предназначено для фильтрации выпрямленного напряжения, тогда вам понадобится большая емкость в сотни микрофарад. Вы можете использовать метод проб и ошибок, пока пульсации напряжения не будут соответствовать требованиям. Или вы можете провести расчеты для начала.
Для моста и двухполупериодного выпрямителя требуемую емкость можно вычислить, как показано ниже.
Cmin = ток нагрузки / (пульсация напряжения X частота)
Где;
Cmin – минимально необходимая емкость
Ток нагрузки – это просто нагрузка выпрямителя
Пульсации напряжения – колебания напряжения от пика до пика при измерении на выходе выпрямителя
Частота – для мостового и двухполупериодного выпрямителей это удвоенная частота сети.
Пример:
Схема ниже представляет собой мостовой выпрямитель с входным напряжением 120 В среднеквадратического значения при 60 Гц, током нагрузки 2 А и требованием пульсации напряжения 43 В от пика к пику. Мы оценим, какой должна быть минимальная емкость, необходимая для C1.
Схема мостового выпрямителяCmin = ток нагрузки / (пульсация напряжения X частота)
Cmin = 2A / (43 В X 2 X 60 Гц) = 387 мкФ
На основе моделирования, приведенного ниже, напряжение пульсаций от пика до пика при использовании 387 мкФ составляет 35.5В. Это близко к 43В. Поскольку результатом вычислений является минимальная емкость, при выборе емкости с более высоким значением пульсация напряжения будет еще больше уменьшаться.
2. Допуск
– также фактор при выборе конденсатораПомимо емкости, еще одна вещь, которую следует учитывать при выборе конденсаторов, – это допуск. Если ваше приложение очень критично, то учитывайте очень маленький допуск. Конденсаторы имеют несколько вариантов допуска, например 5%, 10% и 20%.Это ваш призыв. В большинстве случаев более высокий допуск дешевле, чем деталь с более низким допуском. Вы всегда можете использовать деталь с допуском 20% и просто добавить больше полей в свой дизайн.
3. Как выбрать конденсатор
Номинальное напряжениеКонденсатор будет поврежден из-за напряжения. Таким образом, необходимо учитывать напряжение при выборе конденсатора. Вам необходимо знать уровень напряжения, на котором будет установлен конденсатор. Конденсатор в большинстве случаев устанавливается параллельно цепи, устройству или подсхеме.Хотя случаев последовательной установки конденсатора немного. В своих конструкциях я не допускаю напряжения более 75% . Это означает, что если фактическое напряжение цепи составляет 10 В, минимальное напряжение конденсатора, которое я выберу, составляет 13,33 В (10 В / 0,75). Однако такого напряжения нет. Итак, я перейду на следующий более высокий уровень, то есть на 16 В. Можете ли вы использовать 20 В, 25 В или даже выше? Ответ положительный. Это зависит от вашего бюджета, потому что чем выше напряжение, тем дороже конденсатор. Это также будет зависеть от требований к физическому размеру.Физический размер конденсатора в большинстве случаев прямо пропорционален номинальному напряжению.
Например, в приведенном выше примере схемы максимальный уровень напряжения на конденсаторе – это пиковый уровень 120 В среднеквадратичного значения, который составляет около 170 В (1,41 X 120 В). Итак, номинальное напряжение конденсатора должно быть 226,67 В (170 / 0,75). И я выберу стандартное значение рядом с этим.
4. Выбор конденсатора
Номинальный ток – знайте пульсирующий токЕсли вы не любитель электроники и не работаете в полевых условиях какое-то время, возможно, вы не знакомы с термином пульсирующий ток.Это термин, обозначающий ток, который проходит через конденсатор. В идеальном случае нет тока, который будет течь к конденсатору, когда он установлен на линии постоянного напряжения. Однако, если фактическое напряжение на конденсаторе не является чистым постоянным током, например, есть небольшие колебания напряжения, это приведет к пульсации тока. Для схемы с низким энергопотреблением и колебаниями напряжения можно пренебречь, вам не следует беспокоиться об этом номинальном токе пульсаций.
Однако для конденсаторов, устанавливаемых для фильтрации пульсирующего постоянного тока от выпрямителя, ток пульсаций имеет решающее значение.Чем выше нагрузка, тем выше ток пульсации. Итак, как выбрать конденсаторы для этого приложения? Для выпрямления в большинстве случаев требуется большая емкость, чтобы получить напряжение, близкое к прямолинейному. Таким образом, первый вариант – рассмотреть электролитический конденсатор. В некоторых приложениях, где пульсации тока очень высоки, электролитический конденсатор больше не будет работать, так как его пульсирующий ток меньше. В этом случае выбираются пленочные конденсаторы, так как они имеют очень высокий номинальный ток пульсации.Однако недостатком является то, что емкость ограничена несколькими микрофарадами, поэтому требуется большее их количество параллельно. Рассматривая приведенную ниже схему выпрямителя, конденсатор фильтра 330 мкФ и нагрузку 2 А от источника переменного тока 120 В среднеквадратического значения при 60 Гц. Это то же самое, что и схема выше, но перерисованная и смоделированная в LTspice. LTspice – это бесплатный инструмент для моделирования схем от Linear Technology. Если вы хотите узнать, как выполнять моделирование на LTspice, прочтите статью «Учебники по моделированию цепи LTSpice для начинающих».
Смоделированный пульсирующий ток равен 3,4592 A .
Полноволновой выпрямительЕсли вы не разбираетесь в моделировании, вы можете оценить фактический ток пульсаций, используя приведенное ниже уравнение.
Iripple = C X dV X Частота
Где;
Iripple – это фактическая пульсация тока, протекающего через конденсатор
С – емкость в цепи
dV – это изменение входного напряжения от нуля до пика
Частота – это частота переменного напряжения (не частота выпрямленного сигнала).
Сделаем расчет по вышеперечисленным данным:
Iripple = C X dV X Частота
Iripple = 330 мкФ X (170 В-0 В) X 60 Гц = 3.366A
Вычисленное значение очень близко к результату моделирования. Затем я буду рассматривать здесь максимальное напряжение тока 75%. Таким образом, выбранный конденсатор должен иметь номинальный ток пульсации не менее 4,5 A (3,366 A / 0,75).
5.
Учитывайте рабочую температуру при выборе конденсаторовФакторы окружающей среды также необходимы при выборе конденсаторов. Если ваш продукт будет подвергаться воздействию температуры окружающей среды 100 ° C, не используйте конденсатор, рассчитанный только на 85 ° C.Аналогичным образом, если минимальная температура окружающей среды составляет -30 ° C, не используйте конденсатор, который может выдерживать только температуру -20 ° C.
Эта спецификация кажется очень простой. Однако, если конденсатор подвергается воздействию очень сильного пульсирующего тока, произойдет внутренний нагрев, что приведет к тепловому повышению температуры выше температуры окружающей среды. Значит, нужен больший запас на рабочую температуру. Например, максимальная температура окружающей среды, в которой будет установлен продукт, составляет 60 ° C.Не выбирайте конденсатор, рассчитанный только на 60 ° C. Выберите, возможно, номинальную температуру 105 ° C. Это даст достаточный запас за счет внутреннего нагрева.
6. Выбор диэлектрического материала конденсатора
В чип-резисторе вы встретите эту опцию, когда будете просматривать информацию о таких онлайн-дистрибьюторах, как Mouser и Digikey. Что означает этот параметр? Это диэлектрический материал, из которого изготовлен конденсатор. Я не могу более подробно останавливаться на физике конструкции конденсатора, но в своих проектах я всегда использую диэлектрик X7R, NP0 или C0G.У них обычно более высокий температурный диапазон. Ниже приведены несколько примеров X7R, NP0 или C0G по сравнению с X5R.
X7R, NP0 / C0G диэлектрический материал X5R диэлектрический материал7. Как выбрать конденсатор
– срок службы Ожидаемый срок службыСрок службы или ожидаемый срок службы конденсатора – это время, в течение которого конденсатор будет оставаться в рабочем состоянии в соответствии с конструкцией. Это очень важно для электролитических конденсаторов. Для керамических конденсаторов это не проблема, и, вероятно, не стоит на нее обращать внимание при выборе конденсаторов для цепей малых сигналов.Для него все еще есть предел жизни, но его более чем достаточно, чтобы выдержать весь жизненный цикл продукта. В отличие от электролитических конденсаторов, если они не будут должным образом оценены, они выйдут из строя до окончания жизненного цикла продукта, и этого не должно происходить. Пульсации тока сократят срок службы конденсатора. Так что лучше управляй им. В таблицах данных или у поставщиков есть справочные расчеты срока службы конденсатора. Это простые уравнения, которые можно использовать при выборе конденсатора с учетом ожидаемого срока службы.Некоторые также предоставляют график для облегчения понимания. Ниже пример расчета и графика взяты из таблицы KEMET. KEMET – один из ведущих производителей конденсаторов.
Расчет ожидаемого срока службы конденсатора8.
Физические размеры и способ монтажа – факторы, влияющие на выбор конденсатора.Последнее, о чем следует подумать, – это физические размеры, а также способ монтажа. Иногда выбор конденсатора продиктован доступным пространством.Чип-конденсаторы имеют небольшие размеры, но имеют ограниченное значение емкости. С другой стороны, электролитические конденсаторы имеют большую емкость, но они громоздкие. Вы собираетесь использовать поверхностный монтаж или деталь со сквозным отверстием? Что ж, решать вам. Оцените потребность в пространстве, прежде чем углубляться в другие параметры.
Технические характеристики конденсатора образцаНиже приводится номинальная мощность конденсатора, которую я взял со страницы электроники Mouser. Он имеет емкость, напряжение, допуск, ток пульсации, рабочую температуру, физические размеры, ориентацию при установке и срок службы.Но обратите внимание, указанный срок службы – это просто базовый срок службы или это срок службы при максимально допустимой рабочей температуре.
Технические характеристики конденсатора СвязанныеКак выбрать идеальный алюминиевый электролитический конденсатор
Любая электронная схема может включать алюминиевые электролитические конденсаторы, которые являются важными компонентами электрических конструкций. Они предлагают высокую емкость на единицу объема, низкие значения импеданса и идеально подходят как для хранения, так и для высокой энергоемкости.
Как используются алюминиевые электролитические конденсаторы
Алюминиевые электролитические конденсаторы, обычно встречающиеся в источниках питания и инверторах, могут использоваться в любой электронной системе. Они полезны из-за эффективности хранения энергии или уменьшения нежелательных частот. Эта технология постоянно меняется из-за новых идей в отношении материалов и улучшений в производственном процессе. Они стали намного более прочными и надежными, поскольку устройства хорошего качества могут прослужить до 20 лет.
Одно из предназначений конденсатора – накапливать энергию в электрическом поле до тех пор, пока не активируется ток.Он состоит из двух электродов, изготовленных из электропроводящего материала, разделенных изолятором из бумаги и проводящей жидкостью, называемой электролитом.
Читайте также о – Как покупать конденсаторы: важные моменты, которые следует учитыватьВ результате электрохимической реакции в анодном электроде образуется оксидный слой, который действует как диэлектрик или изолятор. Как изолятор, заряды не проходят через его материал. В то же время он обладает способностью передавать электрическую силу.Основным преимуществом алюминиевого электролитического конденсатора является то, что он обеспечивает достаточную емкость на единицу объема для номинального напряжения приложения.
Вот важные факты, которые следует учитывать при поиске подходящих алюминиевых электролитических конденсаторов
: Читайте также – Что такое ток утечки конденсатора и как его уменьшитьПравильный выбор алюминиевых электролитических конденсаторов
Критерии выбора должны включать условия нагрузки приложения, а также рабочее напряжение в качестве основных соображений.К другим факторам относятся скачки напряжения, переходные напряжения и ток пульсации. Также важно учитывать температуру окружающей среды и условия охлаждения, а также то, сколько приложение будет использоваться.
Также читайте – Различные типы конденсаторов: обзорВы должны оставаться в пределах требуемого диапазона напряжений, чтобы избежать высокого эквивалентного последовательного сопротивления (ESR), которое может рассеивать мощность внутри конденсатора. ESR действует как резистор и зависит от частоты и температуры. Чем выше ESR, тем больше тепла и меньше срок службы конденсатора.В дальнейшем мощность может быть потеряна в результате нагрева от пульсирующего тока, при котором иногда приходится выбирать конденсатор с более высокими номиналами, чем требуется для емкости и напряжения.
Основные ключи к выбору правильного конденсатора включают проверку проектных спецификаций на предмет требуемой емкости, ожидаемой температуры окружающей среды во время работы, ожидаемого тока пульсаций и расчетного срока службы конденсатора. Кроме того, вам следует подумать о том, требует ли приложение радиатора, принудительного воздушного охлаждения или естественного охлаждения конденсатора.
Международный союз компонентов
Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра стандартных магнитных компонентов и модулей, таких как индукторы для микросхем, магнитные индукторы на заказ и трансформаторы на заказ. Мы стремимся предоставлять нашим клиентам продукцию высокого качества, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.
Мы – растущее предприятие в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.
Принципы: Алюминиевые электролитические конденсаторы | ELNA CO., LTD.
На рисунке 1 показаны основные концепции функционирования конденсаторов.
Диэлектрический материал наслоен между двумя металлическими электродами, и электрический заряд, пропорциональный напряжению, сохраняется в конденсаторе, когда напряжение подается на электроды.
«C» – емкость конденсатора. Емкость рассчитывается с использованием приведенного ниже уравнения как функция площади поверхности электродов (S), расстояния между электродами (t) и диэлектрической проницаемости диэлектрика (ξ).
Рисунок 1
В приведенной выше формуле ξ0 представляет собой диэлектрическую проницаемость свободного пространства (8.85 x 10 -12 Ф / м)
Большую емкость можно получить либо увеличив диэлектрическую проницаемость, либо увеличив площадь поверхности электрода (S), либо уменьшив расстояние между электродами (t).
Диэлектрическая проницаемость слоя оксида алюминия в среднем составляет от 7 до 8. Наиболее частые значения диэлектрической проницаемости диэлектриков, используемых в конденсаторах, перечислены в таблице 1.
Таблица 1
| Диэлектрический материал | Диэлектрическая проницаемость | Диэлектрический материал | Диэлектрическая проницаемость |
|---|---|---|---|
| Тонкая пленка из оксида алюминия | 7–8 | Фарфор (керамика) | 10–120 |
| Майлар | 3.2 | Полиэтилен | 2,5 |
| Слюда | 6–8 | Пленка оксида тантала | 10–20 |
Эффективная площадь поверхности алюминиевых электролитических конденсаторов может быть увеличена до 120 раз. За счет придания шероховатости поверхности алюминиевой фольги высокой чистоты этот процесс позволяет получать емкости, намного превышающие емкости конденсаторов других типов.
Обратите внимание, что конденсаторы обычно описываются в терминах первичного диэлектрического материала. Несколько примеров – «алюминиевый электролитический конденсатор» или «танталовый конденсатор».
Алюминиевые электролитические конденсаторы
Анод в алюминиевом электролитическом конденсаторе изготовлен из алюминиевой фольги высокой чистоты с тонкопленочным диэлектриком из оксида алюминия на поверхности. Конденсатор сконструирован с использованием электролитической бумаги, содержащей раствор электролита, и алюминиевой электродной фольги для контакта с катодом.
Толщина тонкой пленки оксида анода – это расстояние между электродами (t) на Рисунке 2 в разделе о том, как работают конденсаторы. Толщина тонкой пленки анодного оксида в алюминиевом электролитическом конденсаторе выбирается требуемым выдерживаемым напряжением. В небольшом конденсаторе может храниться большое количество заряда, потому что значение можно сделать очень маленьким. Это происходит из-за того, что значение площади поверхности электрода (S) может быть увеличено за счет придания поверхности шероховатости, а также из-за того, что диэлектрическая проницаемость (ξ) велика.
Рисунок 2
1. Черновая обработка поверхности (травление)
В качестве сырой фольги для анода используется алюминиевая фольга высокой чистоты (минимальный уровень чистоты 99,99%), которая обычно имеет толщину от 50 до 100 мкм. В качестве материала катодной фольги используется алюминиевая фольга чистотой не менее 99% и толщиной примерно от 15 до 60 мкм. Поскольку емкость пропорциональна площади поверхности электродов, эффективная площадь поверхности увеличивается за счет придания шероховатости (травления) поверхности алюминиевой фольги перед выращиванием диэлектрической пленки.Обычно такая шероховатость поверхности называется «травлением».
Есть два типичных процесса травления. В первом варианте алюминиевая фольга погружается в соляную кислоту (физическое травление). Вторичным вариантом является электролиз, при котором алюминий в качестве анода помещают в водный раствор соляной кислоты (электрохимическое травление). При электрохимическом травлении профиль травления будет варьироваться в зависимости от таких факторов, как форма волны электрического тока, состав раствора и температура.Метод травления может определяться желаемой производительностью конденсатора. Как правило, можно достичь множителей травления (отношения между площадью поверхности гладкой фольги и эффективной площадью поверхности протравленной фольги) примерно от 3 до 120.
Затем фольгу тщательно промывают водой. Любые остаточные ионы хлора на поверхности фольги после травления могут вызвать коррозию фольги и повредить конденсатор. После травления поверхность фольги может быть классифицирована в общих чертах, как показано ниже, по выбранному напряжению, при котором конденсатор функционирует должным образом.См. Увеличенное изображение поверхности на фотографии 1.
Фотография 1: Типы протравленной фольги
| Фольга низковольтная | Фольга высоковольтная | ||
|---|---|---|---|
| Поверхность фольги (увеличение 3500 ×) | Поперечное сечение конденсатора (350-кратное увеличение) | Поверхность фольги (увеличение 3500 ×) | Поперечное сечение конденсатора (350-кратное увеличение) |
2.Формовка (анодное окисление)
Процесс «формовки» определяется созданием электроизолирующего оксида (для обеспечения выдерживаемого напряжения) на поверхности алюминия путем проведения анодного окисления в растворе электролита, используемом для выращивания. Полученная химическая пленка используется в качестве тонкой анодной пленки.
Окисление анода, как показано на рисунке 3, происходит путем приложения напряжения к погруженной фольге, находящейся в растворе электролита, используемом для выращивания оксидной пленки.Обычно электролитический раствор представляет собой водный раствор, такой как борная кислота аммония, фосфат аммония или адипиновая кислота аммония для кислоты.
Во время анодного окисления (электролиз постоянного тока) AL 2 O 3 образуется в результате реакции между водой и ионами Al3 + алюминия. Толщина выращенной тонкой пленки почти пропорциональна приложенному напряжению] примерно от 1,0 до 1,4 нм на вольт. Химические реакции на анодной и катодной сторонах следующие.
На фотографиях 2 и 3 показан увеличенный вид оксидного слоя, образованного в результате анодного окисления.
Фотография поверхности
Фотография 2: Низковольтная формовочная фольга
Фотография 3: Высоковольтная формовочная фольга
3.Электролит
Алюминиевые электролитические конденсаторы изготавливаются путем наложения электролитической бумаги между анодной и катодной фольгами и последующего наматывания результата. Процесс изготовления электрода, обращенного к поверхности протравленной анодной фольги, чрезвычайно сложен. Следовательно, противоположный электрод создается путем заполнения конструкции электролитом. Благодаря этому процессу электролит по существу выполняет роль катода. Основные функциональные требования к электролиту следующие:
- Химически устойчив при контакте с материалами, используемыми в аноде, катоде и электролитической бумаге.
- Легко смачивает поверхности электрода.
- Электропроводящий.
- Обладает химической способностью защищать тонкую пленку оксида анода и компенсировать любые ее недостатки.
- Низкая летучесть даже при высоких температурах.
- Долговременная стабильность и характеристики, учитывающие такие факторы, как токсичность.
Выросший оксидный слой, образованный растворенным веществом и растворителем (электролитом), в значительной степени контролирует работу алюминиевого электролитического конденсатора.Обычно используемые материалы компонентов показаны в таблице 2.
Таблица 2: Пример состава электролита
— значение напряжения конденсатора выбор керамических конденсаторов, танталовых конденсаторов, электролитических конденсаторов
Величина напряжения конденсатора, в основном в области слабых 4В, 6.3В, 10В, 16В, 20В, 25В, 35В, 50В, такие срывы. Емкость в сотни вольт в основном используется при сильном токе.Подбирать выдерживаемое напряжение очень и очень важно, неправильное там будет опасно для жизни.
Что произойдет, если конденсаторы 25 В используются в блоке питания 50 В? Керамические конденсаторы имеют возможность загораться, при коротком замыкании тоже может произойти возгорание. Электролитические конденсаторы, как правило, не имеют прямого пробоя при коротком замыкании или просто взрыва. Танталовые конденсаторы нельзя носить с собой, так как при этом возникает облако дыма и пламя.
Конструкция оборудования выбирает емкость по времени, обязательно внимательно рассмотрите линии с самым высоким напряжением, обычно используются двоичные, то есть значение напряжения конденсатора должно быть в 2 раза или более от линейного напряжения.Например, конденсатор нужно выбрать на питании 5В 10В вместо 6,3В. Конденсатор источника питания 20В на конденсаторе выбран равным 50В вместо 35В.
Напряжение питания (В) | Напряжение конденсатора (В) | Напряжение питания (В) | Напряжение конденсатора (В) |
1,5 | 5 | 30 ~ 40 | 60 |
1.5 ~ 3 | 10 | 40 ~ 70 | 100 |
3 ~ 5 | 16 | 70 ~ 100 | 150 |
5 ~ 10 | 25 | 100 ~ 140 | 200 |
10 ~ 20 | 35 | 140 ~ 200 | 300 |
20 ~ 30 | 50 | 200 ~ 300 | 400 |
Опытным путем, Керамические конденсаторы Вы можете выбрать немного меньшего размера, рекомендуется примерно для 1.6-2 раза, потому что керамические конденсаторы для допуска высокого напряжения лучше.
Танталовые конденсаторы Мы должны быть в строгом соответствии с выбранным дважды или более (в 3 раза больше стандартного Huawei для подсчета), потому что тантал относительно легко разрушается.
Конденсаторы электролитические Рекомендуется более двух раз, во избежание рисков, связанных с контролем качества поставщика, строго не несет.
Направление емкости: положительное и отрицательное независимо от керамических конденсаторов, электролитических конденсаторов и танталовых конденсаторов имеет положительное и отрицательное различие.Если перевернуть, он сломается и загорится или взорвется.
К сожалению, электролитические конденсаторы и танталовые конденсаторы симметричны, положительный и отрицательный можно сваривать. При проектировании оборудования по схемам невозможно провести четкое различие между электролитическими конденсаторами и танталовыми конденсаторами на положительной и отрицательной печатной плате. На размещение SMT также следует обращать внимание не в отличие от наклеек.
Пункты выбора алюминиевых электролитических конденсаторов- 市 志 盛 翔 电子 有限公司
Выбор алюминиевых электролитических конденсаторов требует многих соображений, таких как: емкость конденсатора, выдерживаемое напряжение, температурный диапазон, форма и размер корпуса; пульсации тока, пульсации напряжения; ток утечки, ESR, коэффициент рассеяния, импедансные / частотные характеристики; электролитические конденсаторы Срок службы и т. д., всесторонний учет актуальных потребностей, производительности и стоимости.
Емкость и номинальное рабочее напряжение. В фактическом выборе конденсатора используйте конденсатор большей емкости, где ток изменяется быстро, но чем больше емкость, тем лучше. Во-первых, увеличивается емкость, кроме того, могут возрасти стоимость и объем. Чем больше емкость, тем больше ток зарядки и больше время зарядки. Все это необходимо учитывать при выборе фактического приложения.Номинальное рабочее напряжение: максимальное напряжение постоянного тока, которое конденсатор может выдерживать длительное время и надежно в пределах указанного диапазона рабочих температур. В цепи переменного тока обратите внимание на то, чтобы максимальное значение приложенного напряжения переменного тока не могло превышать значение рабочего напряжения постоянного тока конденсатора.
В схеме фильтра значение выдерживаемого напряжения конденсатора не должно быть меньше, чем в 1,42 раза больше действующего значения переменного тока. Еще одна проблема, которую следует отметить, – это запас рабочего напряжения, который обычно превышает 15%.Например, номинальное напряжение конденсатора 50 В. Хотя импульсное напряжение может достигать 63 В, обычно максимальное напряжение составляет всего 42 В. Пусть номинальное напряжение конденсатора имеет больший запас, который может снизить внутреннее сопротивление, уменьшить ток утечки, уменьшить угол потерь и увеличить срок службы. Хотя использование алюминиевых электролитических конденсаторов 50 В для рабочего напряжения 48 В не вызовет проблем за короткое время, но после длительного использования срок службы может сократиться.
Диэлектрические потери, энергия, потребляемая конденсатором под действием электрического поля, обычно выражается отношением мощности потерь к реактивной мощности конденсатора, то есть тангенсом угла потерь.Чем больше угол потерь, тем больше потери в конденсаторе, а конденсатор с большим углом потерь не подходит для высокочастотной работы. Коэффициент рассеяния (DF) присутствует во всех конденсаторах, и иногда значение DF выражается углом потерь tgδ. Теоретически чем меньше параметр, тем лучше. В практических приложениях, высокое или низкое значение DF зависит от температуры, емкости, напряжения, частоты и т. Д. Для конденсаторов той же марки и серии; при одинаковой емкости сопротивление Чем выше давление, тем ниже значение DF.Кроме того, чем выше температура, тем выше значение DF и чем выше частота, тем выше значение DF.
Внешние размеры, внешние размеры зависят от веса и типа штифта. Несимметричный – это тип с радиальным выводом, винт – это тип стопорного винта, а также есть чиповые алюминиевые электролитические конденсаторы. Что касается веса, то два конденсатора с одинаковой емкостью и выдерживаемым напряжением, но разных марок должны иметь разный вес; а внешние размеры больше связаны с планировкой жилья.Вообще говоря, конденсаторы с одинаковым диаметром и одинаковой емкостью могут быть заменены конденсаторами большой высоты на конденсаторы малой высоты, но при замене низкопрофильных конденсаторов на конденсаторы большой длины необходимо учитывать проблему механических помех.
ESR, конденсатор будет генерировать различные импедансы и индуктивности из-за своей структуры. Эквивалентное последовательное сопротивление ESR и эквивалентная последовательная индуктивность ESL – это пара важных параметров, которые являются основой емкостного реактивного сопротивления.Конденсатор с малым эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR) и относительно большим внешним конденсатором может поглощать пиковый (пульсационный) ток во время быстрого переключения. Более рентабельно использовать параллельно конденсатор с большим ESR. Однако это требует компромисса между площадью печатной платы, количеством устройств и стоимостью.
Ток пульсаций и напряжение пульсаций в некоторых материалах называются током пульсаций и напряжением пульсаций, что означает, что конденсатор может выдерживать значение тока пульсаций / напряжения, а напряжение пульсаций равно произведению тока пульсаций и ESR.Когда ток пульсаций увеличивается, даже когда ESR остается неизменным, напряжение пульсаций увеличивается экспоненциально. Другими словами, когда пульсирующее напряжение увеличивается, пульсационный ток также увеличивается, что также является обязательным требованием. Причина, по которой конденсатор имеет более низкое значение ESR. После наложения тока пульсаций эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) внутри конденсатора вызывает нагрев, который влияет на срок службы конденсатора. Как правило, ток пульсаций пропорционален частоте, поэтому на низких частотах ток пульсаций относительно невелик..
Номинальный ток пульсаций – это величина, определяемая для условий наивысшей рабочей температуры, и допуск пульсаций конденсатора в практических приложениях также зависит от температуры окружающей среды и уровня температуры самого конденсатора. В спецификации обычно указывается максимальный ток пульсаций, который каждый конденсатор температурного класса может выдержать в определенных температурных условиях, и даже предоставляется подробная диаграмма, чтобы помочь пользователям быстро определить, что определенный ожидаемый срок службы допускается при определенных условиях окружающей температуры. .
Ток утечки, среда конденсатора имеет большое препятствие для постоянного тока. Поскольку среда пленки оксида алюминия погружена в электролит, при приложении напряжения возникает небольшой ток, называемый током утечки, когда оксидная пленка реформируется и ремонтируется. Обычно ток утечки зависит от температуры и напряжения. Взлет и рост. Его формула расчета примерно такая: I = K × CV, единица тока утечки I – мкА, а K – постоянная величина.Вообще говоря, чем выше емкость конденсатора, тем больше ток утечки.
Срок службы алюминиевых электролитических конденсаторов зависит от многих причин, таких как перенапряжение, обратное напряжение, высокая температура, быстрая зарядка и разрядка и т. Д. При нормальном использовании наибольшее влияние оказывает температура, потому что чем выше температура, тем быстрее потеря электролита. Следует отметить, что температура здесь не относится к температуре окружающей среды или поверхности, а относится к рабочей температуре алюминиевой фольги.Срок службы конденсатора уменьшается вдвое каждый раз, когда рабочая температура конденсатора увеличивается на 10 ° C, поэтому не думайте, что алюминиевый электролитический конденсатор со сроком службы 2000 часов лучше, чем 1000 часов. Обратите внимание на температуру испытания, чтобы подтвердить срок службы. У каждого производителя есть формула расчета температуры и срока службы. При проектировании конденсатора необходимо руководствоваться фактическими данными для расчета. Что нужно понять, так это увеличить срок службы алюминиевых электролитических конденсаторов.Во-первых, снизьте рабочую температуру и держитесь подальше от источников тепла на печатной плате. Во-вторых, рассмотрите возможность использования конденсаторов с высокой максимальной рабочей температурой. Конечно, цена будет выше.
Импеданс на определенной частоте, сопротивление, препятствующее прохождению переменного тока, называется импедансом. Это тесно связано со значением емкости и значением индуктивности в эквивалентной схеме емкости, а также с ESR. Емкостное реактивное сопротивление конденсатора постепенно уменьшается по мере увеличения частоты в низкочастотном диапазоне, а реактивное сопротивление падает до значения ESR, когда частота продолжает увеличиваться и достигает диапазона промежуточных частот.Когда частота достигает диапазона высоких частот, индуктивное реактивное сопротивление становится доминирующим, поэтому сопротивление увеличивается с увеличением частоты. Электролитический конденсатор выходного фильтра в импульсном источнике питания имеет пилообразную частоту напряжения до десятков кГц или даже десятков МГц. На данный момент емкость не является его основным показателем. Стандарт для измерения качества высокочастотных алюминиевых электролитических конденсаторов – это «импеданс-« Частотные »характеристики, требующие более низкого эквивалентного импеданса в пределах рабочей частоты импульсного источника питания, и в то же время он имеет хороший фильтрующий эффект на высоких частотах. скачки частоты, генерируемые полупроводниковыми приборами.
Хотя на первый взгляд, чем ниже DF, ток утечки и ESR, чем выше ток пульсаций, тем лучше рабочие характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов, но цена повышения производительности заключается в увеличении размера и цены. Поэтому выбор алюминиевых электролитических конденсаторов должен быть осмотрительным, учитывая как требования к характеристикам, так и размер корпуса. При проектировании вы должны внимательно изучить соответствующие руководства по продукту в соответствии с системными требованиями, тщательно выбрать подходящую модель и провести фактические испытания.
Как 5 способов проверить конденсатор мультиметром?
I ВведениеДва соседних проводника зажаты слоем непроводящей изолирующей среды, образуя конденсатор. Конденсаторы – один из наиболее часто используемых электронных компонентов. Они играют важную роль в таких схемах, как настройка, обход, связь и фильтрация. Например, их часто используют в цепи настройки транзисторного радиоприемника, цепи связи и цепи обхода цветного телевизора.
Эта статья в основном знакомит с тем, как правильно использовать мультиметры для проверки конденсаторов и алюминиевых электролитических конденсаторов, включая подробные этапы работы, принципы работы, примечания и пояснения некоторых фундаментальных знаний о конденсаторах.
У нас также есть соответствующая статья о том, как проверить пусковые конденсаторы, которые могут вас заинтересовать. Не пропустите!
Как проверить конденсаторы с помощью цифрового мультиметра
Каталог II Определение конденсатораКонденсаторы состоят из компонентов, которые накапливают электричество и электрическую энергию (потенциальную энергию).Проводник окружен другим проводником, или все линии электрического поля, излучаемые одним проводником, заканчиваются в проводящей системе другого проводника, называемой конденсатором.
III Причины и последствия тестирования конденсаторов и характеристик выдерживаемого напряжения 3.1 Почему мы должны измерять емкость конденсатора?Целью измерения значения емкости конденсатора в общем смысле электричества является проверка изменения его значения емкости.Сравнивая измеренное значение со значением, указанным на паспортной табличке, вы можете судить о том, правильна ли внутренняя проводка и ухудшилась ли изоляция из-за влаги, сломался ли компонент и вызвало ли утечка масла уменьшение емкости. Так что будьте осторожны во время существенной операции.
3.2 Почему конденсаторы должны проходить испытание на выдерживаемое напряжение?Испытание на выдерживаемое напряжение относится к испытанию способности выдерживать напряжение различных электрических устройств и конструкций.Процесс приложения высокого напряжения к изолирующему материалу или изолирующей конструкции без нарушения характеристик изоляционного материала считается испытанием на выдерживаемое напряжение. Вообще говоря, основная цель испытания на выдерживаемое напряжение состоит в том, чтобы проверить способность изоляции выдерживать рабочее напряжение или перенапряжение, а затем проверить, соответствуют ли характеристики изоляции продукта стандартам безопасности. проверить способность изоляции выдерживать рабочее напряжение или перенапряжение, а затем проверить, соответствуют ли характеристики изоляции оборудования стандартам безопасности.
Рисунок 1. Тестирование конденсатора
IV Разница между конденсаторами разной емкости в тесте 4.1 Тест конденсатора малой емкостиЕмкость конденсатора малой емкости обычно ниже 1 мкФ, потому что емкость слишком мала, зарядка явление неочевидное, и угол руки вправо при измерении невелик. Поэтому измерить его емкость с помощью мультиметра, как правило, невозможно, а только определить, есть ли у него утечка или пробой.В нормальных условиях значение сопротивления обоих концов мультиметра R × 10 кОм должно быть бесконечным. Если измеряется определенное значение сопротивления или значение сопротивления близко к 0, это означает, что в конденсаторе произошла утечка электричества или он был поврежден в результате пробоя.
Связанная рекомендация: Как проверить керамический дисковый конденсатор
4.2 Тест конденсатора большой емкостиБольшую емкость обычно можно проверить с помощью 1–10 кОм, посмотрите развертку измерителя во время зарядки и значение сопротивления, указанное на последнем измерителе.Чем ближе к левому краю, тем лучше. Если сопротивление слишком мало, его нельзя использовать.
4.3 Тест суперконденсатораМетод измерения суперконденсаторов полностью отличается от других типов конденсаторов. Суперконденсаторы имеют исключительно большие значения емкости, которые невозможно измерить напрямую с помощью стандартного оборудования. Обычными методами проверки емкости этих конденсаторов являются зарядка суперконденсаторов номинальным напряжением и разрядка суперконденсаторов нагрузкой с постоянным током.
Рисунок 2. Различные конденсаторы
В Как проверить конденсаторы с помощью мультиметра? 5.1 Прямой тест с конденсаторомНекоторые цифровые мультиметры имеют функцию измерения емкости, и их диапазоны разделены на пять диапазонов: 2,000p, 20n, 200n, 2μ и 20μ. При измерении вы можете напрямую вставить два контакта разряженного конденсатора в гнездо Cx на плате измерителя и выбрать соответствующий диапазон для считывания отображаемых данных.
файл 2000p, подходит для измерения емкости менее 2000 пФ; Файл 20n, подходящий для измерения емкости от 2000 пФ до 20 нФ; Файл 200n, подходящий для измерения емкости от 20 до 200 нФ; Файл 2μ, подходит для измерения емкости от 200 нФ до 2 мкФ; Диапазон 20 мкФ, подходит для измерения емкости от 2 мкФ до 20 мкФ.
Опыт показал, что некоторые типы цифровых мультиметров (например, DT890B +) допускают значительную ошибку при измерении конденсаторов малой емкости ниже 50 пФ, а эталонное значение для измерения емкости ниже 20 пФ практически отсутствует.В это время емкость малого значения может быть измерена последовательным методом.
Метод: Сначала найдите конденсатор около 220 пФ, с помощью цифрового мультиметра измерьте его фактическую емкость C1, а затем подключите малый конденсатор, который нужно проверить, параллельно, чтобы измерить его общую емкость C2. Разница между ними (C1-C2), следовательно, заключается в емкости тестируемых небольших конденсаторов.
Этот метод позволяет очень точно измерить малую емкость 1 ~ 20 пФ.
Рисунок 3. Как проверить конденсатор с помощью мультиметра
5.2 Тест с файлом сопротивленияПрактика доказала, что процесс зарядки конденсаторов также можно наблюдать с помощью цифрового мультиметра, который фактически отражает изменение зарядного напряжения в дискретных цифровых величинах. . Предполагая, что скорость измерения цифрового мультиметра составляет n раз в секунду, в процессе наблюдения за зарядкой конденсатора вы можете увидеть n показаний, которые не зависят друг от друга и последовательно увеличиваются.В соответствии с этой характеристикой дисплея цифрового мультиметра можно определить качество конденсатора и оценить размер емкости.
Далее описывается метод обнаружения конденсатора с помощью измерителя сопротивления цифрового мультиметра, который имеет практическое значение для приборов без конденсатора. Этот метод подходит для измерения конденсаторов большой емкости от 0,1 мкФ до нескольких тысяч микрофарад.
5.2.1 Операция Метод измерения
Как показано на рисунке 4, установите цифровой мультиметр на соответствующий уровень сопротивления. Красный и черный измерительные провода соответственно касаются двух полюсов проверяемого конденсатора Сх. В это время отображаемое значение будет постепенно увеличиваться с «000» до отображения символа переполнения «1». Если постоянно отображается «000», это означает, что конденсатор имеет внутреннее короткое замыкание; если он постоянно отображается, внутренние полюса конденсатора могут быть разомкнуты или выбранный уровень сопротивления может быть неподходящим.При проверке электролитических конденсаторов обратите внимание на то, что красный измерительный провод (положительный заряд) подключен к положительному электроду конденсатора, а черный измерительный провод подключен к отрицательному электроду конденсатора.
Рисунок 4. Цифровой мультиметр
5.2.2 Принцип измерения
На рисунке 5 показан принцип измерения конденсаторов с помощью файлов сопротивления. Во время измерения положительный источник питания заряжается, измеряемый конденсатор Cx проходит через стандартный резистор R0.В момент начала зарядки Vc = 0, поэтому отображается «000». По мере постепенного увеличения Vc отображаемое значение увеличивается. Когда Vc = 2VR, измеритель начинает отображать символ переполнения «1». Время зарядки t – это время, необходимое для того, чтобы отображаемое значение изменилось с «000» до переполнения. Этот временной интервал можно измерить кварцевым измерителем.
Рисунок 5. Принцип измерения
5.2.3 Измеренные данные с использованием цифрового мультиметра DT830 для оценки емкости
Принцип выбора диапазона сопротивления: при небольшой емкости следует выбирать высокое сопротивление, а при большой емкости следует выбирать низкое сопротивление.Если вы используете диапазон высокого сопротивления для оценки конденсатора большой емкости, время измерения продлится долгое время, поскольку процесс зарядки идет очень медленно. Если вы используете диапазон низкого сопротивления для проверки конденсатора малой емкости, измеритель всегда будет показывать переполнение, потому что время зарядки очень короткое, и вы не можете увидеть изменения.
5.3 Тест с файлом напряженияОбнаружение конденсаторов с помощью мультиметра постоянного тока цифрового мультиметра фактически является косвенным методом измерения.Этот метод позволяет измерять конденсаторы малой емкости от 220 пФ до 1 мкФ и точно измерять ток утечки конденсатора.
5.3.1 Методы и принципы измерения
Схема измерения показана на рисунке 6. E – внешняя сухая батарея на 1,5 В. Установите цифровой мультиметр на диапазон 2 В постоянного тока, подключите красный измерительный провод к одному электроду проверяемого конденсатора Cx, а черный измерительный провод к отрицательному полюсу батареи. Входное сопротивление диапазона 2 В составляет RIN = 10 МОм.После включения питания аккумулятор E заряжает Cx через RIN и начинает устанавливать напряжение Vc. Связь между Vc и временем зарядки t составляет
.Рисунок 6. Схема подключения измерительного конденсатора с блоком напряжения
Здесь, поскольку напряжение на RIN является входным напряжением прибора VIN, RIN фактически выполняет функцию резистора выборки. очевидно,
VIN (t) = E-Vc (t) = Eexp (-t / RINCx) (5-2)
Рисунок 7 – это кривая изменения входного напряжения VIN (t) и зарядного напряжения Vc (t) на испытуемом конденсаторе.Из рисунка видно, что процесс изменения VIN (t) и Vc (t) прямо противоположен. Кривая VIN (t) уменьшается со временем, а Vc (t) увеличивается со временем. Хотя измеритель показывает процесс изменения VIN- (t), он косвенно отражает процесс зарядки тестируемого конденсатора Cx. Во время теста, если Cx открыт (нет емкости), отображаемое значение всегда будет «000». Если Cx имеет внутреннее короткое замыкание, отображаемое значение всегда будет напряжением батареи E и не будет изменяться со временем.
Рисунок7. Кривая изменения VIN (t) и Vc (t)
Уравнение (5-2) показывает, что когда цепь включена, t = 0, VIN = E, начальное отображаемое значение цифрового мультиметра представляет собой напряжение батареи, а затем, когда Vc (t) увеличивается, VIN (t) постепенно уменьшается. Пока VIN = 0V, процесс зарядки Cx заканчивается, в это время
Vcx (t) = E
Используя конденсатор определения уровня напряжения цифрового мультиметра, можно не только проверить конденсаторы малой емкости от 220 пФ до 1 мкФ, но также измерить ток утечки конденсатора.Пусть ток утечки измеряемого конденсатора будет ID, а стабильное значение, отображаемое измерителем в конце, будет VD (единица измерения V), тогда
Рисунок 8. Уравнение (5-3)
5.3.2 Примеры
Пример 1:
Измеренная емкость представляет собой постоянный конденсатор 1 мкФ / 160 В с использованием диапазона 2 В постоянного тока цифрового мультиметра DT830 (RIN = 10 МОм). Подключите схему согласно рисунку 6. Изначально глюкометр отображал 1.543V, а затем отображаемое значение постепенно уменьшалось. Примерно через 2 минуты отображаемое значение стабилизировалось на 0,003 В. Найдите ток утечки проверяемого конденсатора.
Рисунок 9. Уравнение
Ток утечки тестируемого конденсатора составляет всего 0,3 нА, что свидетельствует о хорошем качестве.
Пример 2:
Тестируемый конденсатор представляет собой полиэфирный конденсатор 0,022 мкФ / 63 В. Метод измерения такой же, как в Примере 1.Из-за небольшой емкости этого конденсатора VIN (t) быстро уменьшается во время измерения, и примерно через 3 секунды отображаемое значение уменьшается до 0,002 В. Подставив это значение в уравнение (5-3), вычисленный ток утечки составил 0,2 нА.
5.3.3 Примечания
(1) Перед измерением два контакта конденсатора должны быть замкнуты накоротко и разряжены, в противном случае процесс изменения показаний может не наблюдаться.
(2) Не касайтесь конденсаторного электрода обеими руками во время измерения, чтобы не допустить подскакивания измерителя.
(3) Во время измерения значение VIN (t) изменяется экспоненциально, а вначале быстро уменьшается. С увеличением времени скорость спада будет все медленнее и медленнее. Когда емкость тестируемого конденсатора Cx меньше нескольких тысяч пикофарад, поскольку VIN (t) изначально падает слишком быстро, а скорость измерения измерителя слишком мала, чтобы отразить исходное значение напряжения, начальное отображаемое значение измерителя будет ниже, чем напряжение аккумулятора E.
(4) Когда измеренный конденсатор Cx больше 1 мкФ, для сокращения времени измерения можно использовать файл сопротивления для измерения.Однако, когда емкость тестируемого конденсатора меньше 200 пФ, процесс зарядки трудно наблюдать, поскольку изменение показаний очень короткое.
5.4 Тест с зуммеромИспользуя файл зуммера цифрового мультиметра, вы можете быстро проверить качество электролитического конденсатора. Метод измерения показан на Рисунке 10. Установите цифровой мультиметр в положение зуммера и используйте два щупа для контакта с двумя контактами проверяемого конденсатора Сх.Должен быть слышен короткий звуковой сигнал, звук прекратится, и отобразится символ переполнения «1». Затем снова измерьте два измерительных провода, и зуммер должен снова прозвучать, и, наконец, отобразится символ перелива «1», который указывает на то, что проверяемый электролитический конденсатор в основном исправен. В это время вы можете установить высокое сопротивление 20 МОм или 200 МОм, чтобы измерить сопротивление утечки конденсатора и определить его качество.
Рисунок 10. Схема подключения для проверки электролитического конденсатора с зуммером
Принцип описанного выше процесса измерения заключается в следующем: в начале теста зарядный ток прибора до Cx велик, что эквивалентно длине пути, поэтому звучит зуммер.По мере того, как напряжение на конденсаторе продолжает расти, зарядный ток быстро уменьшается, и, наконец, зуммер перестает звучать.
Если во время теста зуммер продолжает звучать, это означает, что внутри электролитического конденсатора произошло короткое замыкание. Если зуммер продолжает звучать, а измеритель всегда показывает «1», когда ручка измерителя постоянно измеряется, это означает, что тестируемый конденсатор открыт или емкость исчезает.
5.5 Используйте цифровой мультиметр для измерения емкости более 20 мкФДля обычных цифровых мультиметров максимальное значение измерения в файле емкости составляет 20 мкФ, что иногда не соответствует требованиям измерения. По этой причине можно использовать следующий простой метод для измерения емкости более 20 мкФ с помощью файла емкости цифрового мультиметра, и можно измерить максимальную емкость в несколько тысяч микрофарад. При использовании этого метода для измерения конденсаторов большой емкости нет необходимости вносить какие-либо изменения в исходную схему цифрового мультиметра.
Принцип измерения этого метода основан на формуле C строка = C1C2 / (C1 + C2) двух последовательно соединенных конденсаторов. Поскольку два конденсатора с разной емкостью подключаются последовательно, общая емкость после последовательного соединения меньше, чем у конденсатора меньшей емкости. Следовательно, если емкость измеряемого конденсатора превышает 20 мкФ, используется только один конденсатор емкостью менее 20 мкФ. Последовательно с ним можно проводить измерения прямо на цифровом мультиметре.
По формуле двух последовательно соединенных конденсаторов легко получить C1 = C2C строка / (C2-C строка). По этой формуле можно рассчитать значение емкости измеряемого конденсатора. Вот тестовый пример, чтобы проиллюстрировать конкретный метод использования этой формулы.
Тестируемый компонент представляет собой электролитический конденсатор с номинальной емкостью 220 мкФ и установлен на C1. Выберите электролитический конденсатор с номинальным значением 10 мкФ как C2, используйте цифровой мультиметр конденсатор емкостью 20 мкФ, чтобы измерить фактическое значение этого конденсатора как 9.5 мкФ и подключите два конденсатора последовательно, чтобы измерить строку C как 9,09 мкФ. Подставляя в формулу C2 = 9,5 мкФ и строку C = 9,09 мкФ, тогда
C1 = цепочка C2C / (цепочка C2-C) = 9,5 9,09 / (9,5-9,09) ≈211 (мкФ)
Рисунок 11. Цифровой мультиметр
Примечание: Независимо от того, какая емкость C2 выбрана, конденсатор с большей емкостью должен быть выбран при условии менее 20 мкФ, а C2 в формуле следует подставить в фактическое измеренное значение вместо номинального. значение, которое может уменьшить количество ошибок.Два конденсатора подключены последовательно и измеряются цифровым мультиметром. Из-за погрешности емкости и погрешности измерения самого конденсатора, пока фактическое измеренное значение близко к расчетному значению, измеряемый конденсатор C1 считается исправным. емкость.
Теоретически этим методом можно измерить емкость любой емкости, но если емкость тестируемого конденсатора будет слишком большой, погрешность возрастет. Ошибка пропорциональна размеру измеряемого конденсатора.
VI Как тестировать алюминиевые электролитические конденсаторы 6.1 Физический осмотр внешнего вида(1) Сначала проверьте, имеет ли тестируемый конденсатор официальную «Спецификацию продукта», которая включает название продукта, технические характеристики, установочные размеры , требования к процессу, технические параметры, а также название поставщика, адрес и контактную информацию для обеспечения этого. Серийную продукцию предоставляют штатные производители. Логотип на конденсаторе должен включать товарный знак, рабочее напряжение, стандартную емкость, полярность и диапазон рабочих температур.
(2) Обратитесь к параметрам процесса в «Спецификации продукта» и проверьте, соответствуют ли внешний вид, цвет и материал конденсатора указанным на нем индикаторам процесса.
(3) Используйте штангенциркуль, чтобы подтвердить установочный размер конденсатора, чтобы убедиться, что диаметр, высота, диаметр и расстояние выводных выводов находятся в пределах допуска технологического процесса, а внешние размеры должны соответствовать требования к отбору компании.
(4) Проверьте внешний вид конденсатора, чтобы убедиться, что он аккуратный, без явных деформаций, поломок, трещин, пятен, грязи, ржавчины и т. Д., А его маркировка четкая, прочная, правильная и полная.
(5) Проверьте выводные клеммы, чтобы убедиться, что их выводы прямые, не имеют окисления, ржавчины и не влияют на их проводящие свойства, а выводные выводы не имеют деформации, деформации и механических повреждений, которые могут влияет на вставку и удаление.
(6) Убедитесь, что дата изготовления электролитического конденсатора не превышает шести месяцев, и сделайте запись.
Рисунок 12. Алюминиевый электролитический конденсатор
6.2 Проверка емкости и потерь(1) Используйте электрический мост, чтобы проверить, соответствует ли фактическая емкость номинальной емкости (электролитический конденсатор обычно имеет диапазон погрешности ± 20%). Значение тангенса угла потерь tanθ (то есть значение D) соответствует стандарту.
(2) Как использовать тестер моста Zen tech: после правильного подключения источника питания нажмите кнопку «POWER», чтобы включить рабочее напряжение тестера; нажмите кнопку «LCR», чтобы выбрать тип теста (L: индуктивность, C: емкость, R: сопротивление).
(3) Нажмите кнопки «ВВЕРХ» и «ВНИЗ», чтобы выбрать диапазон измерения (мкФ, нФ, пФ), и нажмите кнопку «FREQ», чтобы выбрать частоту тестирования (100 Гц,
(120 Гц, 1 кГц) может выбрать требуемую частоту тестирования в соответствии с техническими параметрами, предоставленными производителем, тест в этой статье выбирает «100 Гц».
(4) Нажмите «СЕРИЯ» (параллельная) и «ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ» (параллельная), чтобы выбрать режим подключения для теста, малая емкость (менее 10 мкФ)
Чтобы использовать параллельный режим, используйте большой режим (10 мкФ и выше) в последовательном режиме.
(5) После завершения настройки подключите тестовые порты моста («НИЗКИЙ» и «ВЫСОКИЙ») к двум концам конденсатора и используйте этикеточную бумагу для записи значения емкости и значения потерь на дисплее соответственно. И прикрепите этикеточную бумагу к соответствующему конденсатору для последующего анализа.
6.3 Проверка пульсации напряжения(1) Подключите схему, как показано ниже, и подключите проверяемый конденсатор к регулируемому источнику питания постоянного тока (обратите внимание, что положительный и отрицательный полюсы не соединены наоборот). Подключите положительный электрод щупа осциллографа с неиндуктивным конденсатором (1 мкФ, 1200 В постоянного тока) последовательно к положительному электроду проверяемого конденсатора.
Рисунок 13. Цепь проверки пульсирующего напряжения
(2) Для настройки осциллографа сначала необходимо установить его в положение тестирования постоянного тока, а ручка точной настройки напряжения осциллографа должна быть заблокирована.
(3) Во время испытания напряжение постоянного тока следует медленно повышать до номинального с помощью регулятора напряжения, а изменения, отображаемые осциллографом, следует тщательно контролировать. Следует выбрать правильный диапазон, чтобы обеспечить точное считывание напряжения по осциллограмме осциллографа.
(4) Снимите форму волны пульсации с помощью камеры и запишите диапазон и деление осциллографа с помощью этикеточной бумаги (то есть вычислите напряжение пульсации и вставьте его на соответствующий конденсатор для последующего анализа и сравнения.
(5) После завершения записи отключите источник питания постоянного тока, разрядите проверяемый конденсатор и неиндуктивный конденсатор с помощью ламповой нагрузки, а затем удалите проверяемый конденсатор с испытательного стенда.
6.4 Испытание на ток утечки6.4.1 Первый метод косвенного измерения
Подключите, как показано ниже. Подключите резистор 1 кОм последовательно с тестируемым конденсатором и подключите его к регулируемому источнику питания постоянного тока.Используйте щуп осциллографа для подключения к обоим концам резистора. Косвенно рассчитайте ток утечки конденсатора, который необходимо измерить, путем выборки сигнала напряжения на резисторе.
Основы эксплуатации и меры предосторожности: После подключения цепи отрегулируйте регулируемый источник питания постоянного тока на номинальное напряжение конденсатора. После того, как цепь уравновесится в течение двух минут, считайте значение напряжения на резисторе. При считывании показаний осциллографа ручка регулировки напряжения должна быть заблокирована.Запишите максимальное значение кривой напряжения как значение напряжения и разделите его на значение сопротивления, чтобы получить значение тока утечки. Слишком большой ток и перегорел резистор. После испытания конденсатор следует разрядить, а затем удалить, чтобы избежать несчастных случаев.
Рисунок14. Схема
6.4.2 Второй метод косвенного измерения
Подключите проводку, как показано на рисунке, и последовательно подключите воздушный переключатель между конденсатором и источником постоянного тока.Сначала замкните S1 и S2 соответственно и настройте регулятор напряжения на номинальное напряжение, чтобы зарядить конденсатор в течение двух минут.
Рисунок15. Схема
После этого отключаются и S1, и S2. В это время регулируемый источник питания находится на номинальном значении. Не шевелись. Добавьте миллиамперметр между S1 и S2, как показано на рисунке ниже: S1 и S2 замкнуты, и ток утечки может быть непосредственно считан миллиамперметром после одной минуты стабилизации.
Рисунок16. Схема
6.4.3 Меры предосторожности
Помните, что нельзя подключать миллиамперметр к линии напрямую, когда конденсатор не заряжен, так как начальный зарядный ток велик, миллиамперметр может сгореть случайно. В процессе разборки сначала разрядите конденсатор с помощью лампочки. При разрядке сначала снимите миллиамперметр и убедитесь, что разрядный ток не проходит через испытательный резистор, чтобы предотвратить повреждение испытательного резистора и миллиметра.
6.4.4 Ток утечки при 1,2Un
Отрегулируйте напряжение постоянного тока так, чтобы оно в 1,2 раза превышало номинальное напряжение электролитического конденсатора, снова измерьте его ток утечки и сравните разные образцы.
6.5 Испытание на взрыв6.5.1 Испытание постоянным током
Подайте обратное постоянное напряжение на проверяемый конденсатор, медленно отрегулируйте регулируемое постоянное напряжение и внимательно наблюдайте за током с помощью токоизмерительных клещей. Установка мощности постоянного тока обычно не превышает 30 В.Текущее значение устанавливается в соответствии с размером конденсатора следующим образом:
При диаметре конденсатора 6 мм ≤ 22,4 мм ток не может превышать 1 А; когда диаметр конденсатора> 22,4 мм, ток не может превышать 10 А.
6.5.2 Наблюдение за температурой поверхности конденсатора
Во время эксперимента используйте термометр, чтобы внимательно наблюдать за температурой поверхности конденсатора (чувствительный контакт термометра можно обернуть вокруг конденсатора лентой).Обратите внимание, что начальный ток очень мал и почти равен нулю. При повышении температуры конденсатора (примерно 35-40 ° C) ток значительно увеличивается. В это время следует внимательно наблюдать. Когда ток достигает или приближается к 10А, необходимо снизить напряжение, чтобы обеспечить контроль тока в пределах 10А.
6.5.3 Конденсаторный предохранительный клапан
В течение 30 минут после начала испытания предохранительный клапан конденсатора должен быть открыт.Если предохранитель конденсатора перегорел, питание следует немедленно отключить (электролитический конденсатор на 350 В 6800F автоматически откроется при следующих условиях, ток около 8 А, температура поверхности около 45-60 ° C), если ток близок к 10А, и через 30 минут предохранитель все еще горит. Если он не включен, эта функция отсутствует.
Рисунок17. Цифровой вольтметр постоянного тока
6.6 Температурный тестЕмкость конденсатора будет изменяться в зависимости от температуры окружающей среды.Как правило, емкость увеличивается с повышением температуры. Температурный тест предназначен для проверки изменения емкости после уравновешивания при заданной температуре.
6.6.1 Высокотемпературный тест
(1) Подключите два небольших провода к выводной клемме конденсатора, который нужно проверить, соответственно, и проверьте емкость двух выводов при нормальной температуре и пометьте их для записи.
(2) Поместите конденсатор в камеру для испытаний на переменную влажность и нагрев при высоких и низких температурах и оставьте провода вне испытательной коробки для проверки емкости.
(3) Включите кнопку переключателя тестового блока, нажмите «Настройка температуры» на экране, установите температуру на 100 ° C и нажмите «Выполнить», чтобы запустить тестовый блок.
(4) Проверьте емкость еще раз примерно через 2 часа после того, как температура достигнет 100 ° C, и вычислите процентное изменение емкости (первоначальное измерение разницы).
6.6.2 Испытание при низких температурах
(1) Поместите проверяемый конденсатор в испытательный бокс (будьте осторожны, не используйте конденсаторы, испытанные при высоких температурах, за исключением особых случаев).
(2) Включите кнопку переключателя тестового бокса, нажмите на экране «установка температуры», установите температуру на -25 ° C и нажмите «запустить».
(3) Проверьте емкость еще раз примерно через 2 часа после того, как температура достигнет -25 ° C, и вычислите процентное изменение емкости (первоначальное измерение разницы).
6.6.3 Меры предосторожности
При испытании следует обратить пристальное внимание на то, есть ли какие-либо очевидные изменения в конденсаторе.Если возникают серьезные условия, такие как растрескивание поверхности конденсатора и открытие предохранительного клапана, испытательный бокс следует немедленно остановить. Во время испытания следует строго соблюдать рабочие процедуры испытательного бокса, и дверь испытательного бокса не должна открываться по желанию. В конце высокотемпературного испытания конденсатор можно вынуть только после того, как температура внутри испытательного бокса упадет, чтобы предотвратить несчастные случаи, такие как ожоги.
Рисунок 18.Конденсаторы
VII Рекомендации по тестированию конденсаторов(1) При измерении с помощью мультиметра выберите редуктор в соответствии с номинальным напряжением конденсатора. Например, напряжение конденсатора, обычно используемое в электронном оборудовании, низкое, всего от нескольких вольт до нескольких десятков вольт. Если для измерения используется мультиметр RX10k, напряжение батареи в измерителе составляет 12 ～ 22,5 В, что может вызвать пробой конденсатора. Следовательно, следует использовать файл RXlk. измерения.
(2) Для конденсатора, только что снятого с линии, обязательно разрядите конденсатор перед измерением, чтобы предотвратить разряд конденсатора на счетчике и его повреждение.
(3) Для конденсаторов с высоким рабочим напряжением и большой емкостью конденсаторы должны быть достаточно разряжены, и оператор должен иметь защитные меры для предотвращения поражения электрическим током во время разряда.
8.1 ВопросЧто делать при проверке конденсатора омметром？
8.2 ОтветУбрать конденсатор из схемы.
Пусковой или рабочий конденсатор обычно легко снять – достаточно просто отсоединить его от жгута и отсоединить провода. Однако будьте осторожны, чтобы не прикасаться к клеммам конденсатора. Если конденсатор не разряжен, возможно, он полностью заряжен, и в таком случае вы можете получить серьезный шок.
Ⅸ
Часто задаваемые вопросы о том, как проверить конденсатор1. Как проверить, неисправен ли конденсатор с помощью мультиметра?
Используйте мультиметр и снимите напряжение на выводах конденсатора.Напряжение должно быть около 9 вольт. Напряжение будет быстро снижаться до 0 В, потому что конденсатор разряжается через мультиметр. Если конденсатор не сохраняет это напряжение, он неисправен и его следует заменить.
2. Как проверить конденсатор в домашних условиях?
Настройте вольтметр на измерение постоянного напряжения (если он может измерять как переменный, так и постоянный ток). Подключите выводы вольтметра к конденсатору. Подключите положительный (красный) провод к положительной (более длинной) клемме, а отрицательный (черный) провод к отрицательной (более короткой) клемме.Обратите внимание на начальное значение напряжения.
3. Как проверить конденсатор мультиметром?
4. Можете ли вы проверить конденсатор на плате?
Вы просто не можете проверить неисправный конденсатор внутри или снаружи печатной платы, измерив его значение емкости с помощью измерителя конденсаторов или мультиметра. … Когда конденсатор находится за пределами платы, иногда неисправный конденсатор может дать вам правильное значение емкости на мультиметре или измерителе конденсатора.
5. Какой тестер конденсаторов самый лучший?
Обзор лучшего измерителя емкости:
Signstek MESR-100 V2 Автоматический выбор диапазона в цепи Конденсатор измерителя ESR LCR
Цифровой тестер конденсаторов ELIKE от 0,1 пФ до 20 мФ
Honeytek A6013l Тестер конденсаторов
Тестер цепей MESR-100, Тестер конденсаторов KKMOON mesr-100
Мультиметр Цифровой измеритель емкости Тестер конденсатора от 0,1Pf до 2000uF
Excelvan M6013 Цифровой автоматический измеритель емкости, тестер конденсатора
Цифровой измеритель емкости профессиональный конденсатор 0.1ПФ – 20000 мкФ
6. Как проверить конденсатор дешевым мультиметром?
7. Сколько Ом должен иметь конденсатор?
1000 Ом
Установите максимальное значение сопротивления (Ом), по крайней мере, 1 кОм (1000 Ом). При этой настройке измеритель генерирует небольшой ток при подключении выводов измерителя к клеммам конденсатора.
8. Что означает символ конденсатора на мультиметре?
В большинстве цифровых мультиметров для обозначения емкости используется символ, похожий на – | (-.Переместите циферблат к этому символу. Если несколько символов разделяют это место на циферблате, вам может потребоваться нажимать кнопку для переключения между ними, пока на экране не появится символ емкости.
9. Что делать, если конденсатор показывает высокий уровень?
Считывает, что на нем короткое замыкание. Если мы увидим очень высокое сопротивление на конденсаторе (несколько МОм), это признак того, что конденсатор, вероятно, тоже неисправен. Считывается, что на конденсаторе есть разрыв цепи…. Но не 0 Ом или несколько МОм.
10. Что является первым шагом при испытании конденсатора?
Первый и самый простой – проверить конденсатор. Если он выглядит «размазанным» или опухшим, можно с уверенностью сказать, что это плохо. Это хорошая практика – провести следующий тест, даже если он опух. Сделайте набросок проводов, подключенных к конденсатору, и запишите их цвета или числа.
Альтернативные модели
| Деталь | Сравнить | Производителей | Категория | Описание | |
| Производитель.Часть #: M28W640FCT70N6E | Сравнить: Текущая часть | Производитель: ST Microelectronics | Категория: Флэш-память | Описание: 64 Мбит (4 Мб x 16, загрузочный блок) 3 В флэш-память | |
| ПроизводительНомер детали: SST38VF6402BT-70I / TV | Сравнить: M28W640FCT70N6E VS SST38VF6402BT-70I / TV | Производители: Microchip | Категория: Флэш-память | Описание: Параллельная вспышка 3.3V 64Mbit 4M x 16Bit 48Pin TSOP T / R | |
| Производитель Номер детали: SST38VF6402B-70I / TV | Сравнить: M28W640FCT70N6E VS SST38VF6402B-70I / TV | Производители: Microchip | Категория: Флэш-память | Описание: Параллельная вспышка 3.3V 64Mbit 4M x 16Bit 48Pin TSOP | |
| Номер детали: AT49BV642DT-70TU | Сравнить: M28W640FCT70N6E VS AT49BV642DT-70TU | Производитель: ATMEL | Категория: Флэш-память | Описание: Флэш-память, параллельная 3В / 3.3V 64M-Bit 4M x 16 70ns 48Pin TSOP-I |
Как выбрать конденсатор？ Рекомендации по покупке
«Какие типы конденсаторов мне выбрать?»
Это вопрос, который задают многие новички.Я дам вам простой ответ на этот вопрос, не вдаваясь во все детали. После прочтения я хочу, чтобы вы сразу же смогли найти нужный конденсатор. Я понял, что было бы полезно объяснить, почему один тип конденсатора может быть предпочтительнее другого. Эта информация важна, потому что существует множество факторов (температурные характеристики, корпус и т. Д.), Которые могут сделать тип конденсатора (электролитический или керамический) лучше других для вашего проекта.
Каталог
И.Что такое конденсатор?
Конденсатор – это пассивный двухконтактный электронный компонент в схеме. Изучение основ конденсаторов с простым объяснением и демонстрацией.
Конденсатор – это пассивный двухконтактный электронный компонент, который накапливает электрическую энергию в электрическом поле. Эффект конденсатора известен как емкость. Хотя некоторая емкость существует между любыми двумя электрическими проводниками, находящимися поблизости в цепи, конденсатор – это компонент, предназначенный для добавления емкости в схему.Конденсатор изначально был известен как конденсатор или конденсатор. [1] Оригинальное название до сих пор широко используется во многих языках, но не в английском.
Физическая форма и конструкция конденсаторов на практике сильно различаются, и обычно используются многие типы конденсаторов. Большинство конденсаторов содержат по крайней мере два электрических проводника, часто в виде металлических пластин или поверхностей, разделенных диэлектрической средой. Проводником может быть фольга, тонкая пленка, металлический валик или электролит.Непроводящий диэлектрик увеличивает зарядную емкость конденсатора. Материалы, обычно используемые в качестве диэлектриков, включают стекло, керамику, пластиковую пленку, бумагу, слюду и оксидные слои. Конденсаторы широко используются в составе электрических цепей многих распространенных электрических устройств. В отличие от резистора, идеальный конденсатор не рассеивает энергию.
Когда два проводника испытывают разность потенциалов, например, когда конденсатор присоединен к батарее, на диэлектрике возникает электрическое поле, в результате чего чистый положительный заряд собирается на одной пластине, а чистый отрицательный заряд – на другой пластине. .Фактически через диэлектрик не протекает ток, однако через цепь источника идет поток заряда. Если условие поддерживается достаточно долго, ток через цепь источника прекращается. Однако, если на выводы конденсатора подается изменяющееся во времени напряжение, источник испытывает постоянный ток из-за циклов зарядки и разрядки конденсатора.
II. Функции конденсатора
1. Остановка постоянного тока : функция предотвращает прохождение постоянного тока и позволяет переменному току проходить.
2. Байпас (развязка) : он обеспечивает путь с низким сопротивлением для некоторых параллельных компонентов в цепях переменного тока.
3. Соединение : как соединение между двумя цепями, сигналы переменного тока могут проходить и передаваться на следующий этап цепи.
Цель использования конденсатора в качестве соединительной части состоит в том, чтобы передать сигнал переднего каскада на следующий каскад и разделить влияние постоянного тока первого каскада на второй каскад, чтобы схема была простой в отладке, а ее производительность была стабильный.
Усиление сигнала переменного тока без конденсатора не изменится, но рабочие точки на всех уровнях необходимо изменить. Из-за влияния передней и задней ступеней отладка на рабочих точках очень сложна и вряд ли может быть реализована на нескольких этапах.
4. Фильтрация : это очень важно для схемы, конденсатор за ЦП в основном выполняет эту функцию.
То есть, чем больше частота f, тем меньше полное сопротивление Z емкости.На низкой частоте емкость C может проходить плавно из-за большого импеданса Z, а на высокой частоте емкость C очень мала из-за импеданса Z, что эквивалентно замыканию высокочастотного шума на GND.
5. Температурная компенсация : улучшает стабильность схемы, компенсируя влияние других компонентов на температурную адаптируемость.
Анализ: Поскольку емкость синхронизирующего конденсатора определяет частоту колебаний генератора строчной развертки, емкость синхронизирующего конденсатора должна быть очень стабильной и не меняться в зависимости от влажности окружающей среды.Поэтому конденсаторы с положительным и отрицательным температурными коэффициентами используются для температурного дополнения.
При повышении рабочей температуры емкость Cl увеличивается, а емкость C2 уменьшается, а общая емкость двух конденсаторов является суммой двух конденсаторов после параллельного соединения. Поскольку одна емкость увеличивается, а другая уменьшается, общая емкость в основном стабильна.
Аналогично, когда температура снижается, емкость одного конденсатора уменьшается, а другого увеличивается, а общая емкость практически не изменяется, что стабилизирует частоту колебаний и реализует цель температурной компенсации.
6. Время : использование конденсаторов в сочетании с резисторами для определения постоянной времени цепи.
Входной сигнал от низкого к высокому, после буфера 1, затем вход RC цепи. Характеристики заряда конденсатора заставляют сигнал точки B не изменяться сразу же с входным сигналом, но есть постепенный процесс увеличения. Когда он становится больше в определенной степени, буфер 2 переворачивается, что приводит к задержке перехода от низкого уровня к высокому на выходе.
7. Tuning : систематическая настройка схем, связанных с частотой, таких как сотовые телефоны, радио и телевизоры.
8. Выпрямитель : включение или выключение полузамкнутого проводящего компонента в заданное время.
9. Накопитель энергии : накопитель электроэнергии для выдачи при необходимости. Например, фонарики для фотоаппаратов, нагревательные устройства и т. Д. (Некоторые конденсаторы теперь накапливают энергию на уровне, близком к литиевым батареям; конденсатор может хранить электричество в качестве дневной энергии для мобильного телефона.
III. Типы конденсаторов
Существует несколько типов конденсаторов, различающихся полярностью, характеристиками и стоимостью. Ниже приведены некоторые из распространенных типов конденсаторов: алюминиевые электролитические, керамические, танталовые, пленочные, слюдяные и полимерные конденсаторы, а также их характеристики, области применения, информация об упаковке, а также информация о выборе деталей.
1.Конденсатор электролитический алюминиевый
Алюминиевый электролитический конденсатор, разновидность конденсатора, сделанного из водопоглощающей бумаги, пропитанной пастой-электролитом, обернутой между двумя алюминиевыми фольгами, тонкая оксидная пленка в качестве среды. Кроме того, оксидная пленка обладает свойствами односторонней проводимости, поэтому алюминиевые электролитические конденсаторы имеют полярность.
Обладая большой емкостью, он выдерживает большой пульсирующий ток.
Преимущества: Низкочастотный байпас, развязка сигналов, силовой фильтр.
Недостатки: ошибка большой емкости , большой ток утечки и общие не подходят для высокочастотных и низкотемпературных приложений, так как для рабочей среды частота не должна превышать 25 кГц.
2. Керамический конденсатор
Керамический конденсатор с высокой диэлектрической проницаемостью, изготовленный из керамического титаната бария, экструдированного в круглую трубку, пластину или диск, которые использовались в качестве среды, и серебряное покрытие керамики использовалось в качестве электрода методом инфильтрации с обжигом серебра.Он также делится на высокочастотный фарфор и низкочастотный фарфор.
Конденсатор с малым температурным коэффициентом положительной емкости, используемый в высокостабильных колебательных цепях в качестве конденсатора контура и вспомогательного конденсатора.
Низкочастотные керамические конденсаторы можно использовать только в качестве байпаса или останавливающего постоянного тока в низкочастотных цепях или в случаях, когда требования к стабильности и потерям невысоки (включая высокую частоту). Конденсаторы такого типа не подходят для использования в импульсных цепях, потому что они легко пробиваются импульсным напряжением.
Дополнение: Керамические конденсаторы можно разделить на подключаемые конденсаторы и микросхемы в зависимости от упаковки.
Высоковольтные керамические конденсаторы используются в основном для передачи энергии, силового оборудования распределительных систем и оборудования для обработки энергии импульсов.
3. Танталовый конденсатор
Используйте спеченный танталовый блок в качестве положительного электрода и твердый диоксид марганца в качестве электролита.
Преимущества: температурные характеристики, частотные характеристики и надежность превосходят характеристики обычных электролитических конденсаторов, особенно минимизирован ток утечки, хорошие свойства хранения, длительный срок службы, небольшая погрешность емкости. Несмотря на небольшой размер, максимальное произведение емкость-напряжение может быть получено при единице объема.
Недостатки: плохо выдерживает пульсирующий ток, и его легко закоротить в случае повреждения.
Другие особенности: сверхкомпактный, высокая надежность.
4. Пленочный конденсатор
Конструкции: пленочный конденсатор представляет собой своего рода конденсатор с металлической фольгой в качестве электрода и пластиковой пленкой, такой как полиметиловый эфир, полипропилен, полистирол или поликарбонат, которая сложена с двух концов и намотана в цилиндрическую структуру.
Типы пленок также называются конденсаторами на основе сложного полиметилового эфира (также называемыми майларовыми конденсаторами), полипропиленовыми конденсаторами (также называемыми конденсаторами PP), полистироловыми конденсаторами (также называемыми конденсаторами PS) и поликарбонатными конденсаторами.
Преимущества: отсутствие полярности, высокий импеданс изоляции, отличные частотные характеристики (широкий частотный диапазон) и низкие диэлектрические потери.
Применение: пленочные конденсаторы в основном используются во многих отраслях, таких как электроника, бытовая техника, связь, электроэнергетика, электрифицированные железные дороги, гибридные электромобили, ветроэнергетика, солнечная энергия и т. Д. Устойчивое развитие этих отраслей способствовало росту рынка пленочных конденсаторов.
5. Слюдяной конденсатор
Состав: электродная пластина из металлической фольги или покрытая серебром на листе слюды. Затем электродную пластину ламинируют слюдой и, наконец, заливают бакелитовым порошком или запечатывают эпоксидной смолой с помощью технологии литья под давлением.
Характеристика: подходит для высокочастотных цепей из-за низких диэлектрических потерь, большого сопротивления изоляции и низкотемпературного коэффициента.
Преимущества: Слюдяной конденсатор является одним из высокочастотных конденсаторов, который широко используется в области, требующей высокой стабильности и надежности конденсаторов. Небольшой размер, легкий вес, прочная конструкция, простая установка и стабильная работа.
Применение: благодаря своим превосходным характеристикам широко используется в радиоприемном оборудовании, точных электронных приборах, современных средствах связи и оборудовании, радио, усилителях мощности, телевизорах и т. Д.
6. Полимерный конденсатор
Конструкция: Полимерный конденсатор представляет собой электролитический конденсатор из многослойного алюминия с высокой проводимостью в качестве катода. Он имеет лучшие электрические свойства, чем алюминиевый электролитический конденсатор с жидким кристаллом и танталовый электролитический конденсатор из твердого листа.
Преимущество:
Полимерные конденсаторы не нужно использовать для понижения напряжения в пределах номинального диапазона.
ESR чрезвычайно низок, обладает сильной способностью уменьшать пульсации напряжения и допускает больший пульсирующий ток. На высокой частоте кривая импеданса алюминиевого электролитического конденсатора с полимерным ламинированием аналогична характеристике идеального конденсатора. В случае переменной частоты емкость очень стабильна.
Применение: Этот тип конденсатора в основном используется в основной плате (ноутбук, плоский дисплей, цифровой переключатель), развязке байпаса, фильтре накопления энергии, импульсном источнике питания, преобразователе постоянного / постоянного тока, цепи подавления высокочастотного шума, и портативное электронное оборудование.
IV. Метод обозначения объема конденсатора
1) Метод прямого масштабирования
Используйте буквы и цифры для обозначения моделей и спецификаций непосредственно на корпусе. Например, 1 мкФ обозначает 1 мкФ, в некоторых конденсаторах для обозначения десятичных знаков используется буква «R», например R56 для 0, 56 мкФ.
2) Символьно-символьный Метод
Для обозначения объема используется обычная комбинация цифр и символов, а символы символов представляют единицы его электрической емкости: P, N, u, m, F и т. Д.Например, p10 означает 0,1 пФ, 1p0 означает 1 пФ, 6P8 означает 6,8 пФ, 2u2 означает 2,2 мкФ. Допускается номинальное отклонение, если оно меньше 10 пФ, его можно заменить буквами: B- ± 0,1 пФ, C- ± 0,2 пФ, D- ± 0,5 пФ, F- ± 1 пФ.
3) Цветовые коды Метод
Основные параметры конденсаторов представлены цветными полосами или точками, и этот метод конденсаторов такой же, как и резисторы.
Знак символа отклонения конденсатора: + 100% -0-H 、 + 100% -10% -R 、 + 50% -10% -T 、 + 30% -10% -Q 、 + 50% – 20% -S 、 + 80% -20% -Z.2 = 3300pf (число 2, 3 и т. Д. – степени 10.). Название конденсаторов в разных странах разное. Модели бытовых конденсаторов обычно состоят из четырех частей: названия, материала, классификации и серийного номера (но он не подходит для варисторных конденсаторов, переменных конденсаторов и вакуумных конденсаторов).
В. Характеристики конденсатора
(1) Объем и погрешность: – максимально допустимый диапазон отклонения между фактической емкостью и номинальной емкостью, обычно разделенный на три степени: степень I: ± 5%; II степень: ± 10%; III степень: ± 20%.В некоторых случаях бывает нулевой класс, а погрешность составляет ± 20%. Допустимые погрешности прецизионных конденсаторов меньше, чем у электролитических конденсаторов, последние имеют разные степени погрешности.
Обычно используемый конденсатор имеет ту же степень точности, что и резистор. В алфавитном порядке: D-005- ± 0,5%, F-01- ± 1%, G-02- ± 2%, J-I- ± 5%, K-II- ± 10%, M-III- ± 20%.
(2) Номинальное рабочее напряжение: конденсаторов могут стабильно и надежно работать в цепи длительное время.Для устройств с одинаковой структурой, средой и емкостью чем выше напряжение, тем больше объем.
(3) Температурный коэффициент: в определенном диапазоне температур, значение относительного изменения емкости получается для каждого изменения значения температуры, кроме того, чем меньше температурный коэффициент, тем лучше.
(4) Сопротивление изоляции: используется для обозначения величины утечки. Как правило, для конденсаторов небольшой емкости сопротивление изоляции очень велико, в сотни Ом или несколько гигабайт Ом.Сопротивление изоляции электролитических конденсаторов обычно невелико. Условно говоря, чем больше сопротивление изоляции, тем меньше утечка.
(5) Потери: энергия, потребляемая конденсатором во время нагрева за единицу времени под действием электрического поля. Эти потери возникают в основном из-за диэлектрических потерь и потерь металла. Обычно это значение касательной к потерям.
(6) Частотные характеристики: Свойства электрических параметров конденсаторов меняются в зависимости от частоты электрического поля.Поскольку диэлектрическая проницаемость на высокой частоте меньше, чем на низкой частоте, емкость конденсатора, работающего на высокой частоте, соответственно уменьшается. И потеря увеличивается с увеличением частоты. Кроме того, параметры распределения конденсатора, такие как сопротивление электрода, сопротивление между выводом и полюсом, индуктивность электрода и индуктивность вывода, будут влиять на характеристики конденсаторов. Одним словом, все это ограничивает частоту использования конденсаторов.
Различные типы конденсаторов, самая высокая частота использования отличается. Малый слюдяной конденсатор находится в пределах 250 МГц, круглый керамический диэлектрический конденсатор – 300 МГц, трубчатый керамический диэлектрический конденсатор – 200 МГц; керамический конденсатор дискового типа до 3000 МГц; малогабаритный бумажный диэлектрический конденсатор 80 МГц; бумажный диэлектрический конденсатор среднего размера – единственный 8MHZ.
VI. Символ электрического обозначения конденсатора
Вот схематические обозначения для различных конденсаторов:
(1) ①: символы основных конденсаторов, таких как керамические конденсаторы, электролитические конденсаторы, слюдяные конденсаторы, тонкопленочные конденсаторы;
(2)-⑥: символы поляризованного конденсатора и электролитического конденсатора, изгибающаяся пластина – отрицательный электрод, полая – положительный электрод;
(3) ⑦: условное обозначение конденсатора переменной емкости; ⑧: символ регулируемого (предварительно установленного) конденсатора.
Какие номиналы конденсаторов существуют?
Конденсаторыдоступны во многих номиналах. Со временем появились некоторые стандартные ценности. Вот таблица с наиболее часто встречающимися значениями конденсаторов:
Значение постоянного конденсатора | ||||||||||
пФ | пФ | пФ | пФ | мкФ | мкФ | мкФ | мкФ | мкФ | мкФ | мкФ |
1.0 | 10 | 100 | 1000 | 0,01 | 0,1 | 1,0 | 10 | 100 | 1000 | 10000 |
1.1 | 11 | 110 | 1100 | |||||||
1,2 | 12 | 120 | 1200 | |||||||
1.3 | 13 | 130 | 1300 | |||||||
1,5 | 15 | 150 | 1500 | 0.015 | 0,15 | 1,5 | 15 | 150 | 1500 | |
1,6 | 16 | 160 | 1600 | |||||||
1.8 | 18 | 180 | 1800 | |||||||
2,0 | 20 | 200 | 2000 | |||||||
2.2 | 22 | 220 | 2200 | 0,022 | 0,22 | 2,2 | 22 | 220 | 2200 | |
2.4 | 24 | 240 | 2400 | |||||||
2,7 | 27 | 270 | 2700 | |||||||
3.0 | 30 | 300 | 3000 | |||||||
3,3 | 33 | 330 | 3300 | 0.033 | 0,33 | 3,3 | 33 | 330 | 3300 | |
3,6 | 36 | 360 | 3600 | |||||||
3.9 | 39 | 390 | 3900 | |||||||
4,3 | 43 | 430 | 4300 | |||||||
4.7 | 47 | 470 | 4700 | 0,047 | 0,47 | 4,7 | 47 | 470 | 4700 | |
5.1 | 51 | 510 | 5100 | |||||||
5,6 | 56 | 560 | 5600 | |||||||
6.2 | 62 | 620 | 6200 | |||||||
6,8 | 68 | 680 | 6800 | 0.068 | 0,68 | 6,8 | 68 | 680 | 6800 | |
7,5 | 75 | 750 | 7500 | |||||||
8.2 | 82 | 820 | 8200 | |||||||
9,1 | 91 | 910 | 9100 | |||||||
7.1 Требования к выбору
1) Выбор подходящей модели исходя из ваших требований;
2) Определение точности конденсатора разумно;
3) Определение номинального рабочего напряжения конденсатора: для общей цепи рабочее напряжение цепи должно составлять 10% ~ 20% номинального напряжения конденсатора.При наличии пульсирующего напряжения рабочее напряжение должно быть наивысшим напряжением импульса. При подаче переменного тока номинальное напряжение увеличивается с увеличением частоты. При относительно высокой температуре окружающей среды номинальное напряжение следует выбирать больше;
4) Выбор конденсатора с максимально высоким сопротивлением изоляции;
5) С учетом температурного коэффициента и частотной характеристики;
6) Обращаем внимание на приложения окружения.
Какие конденсаторы выбрать тем, кому они нужны?
(1) Тип конденсатора выбирается в соответствии с требованиями схемы. Для низкочастотных цепей и цепей постоянного тока, эксплуатационные требования которых невысоки, мы обычно можем выбрать бумажные конденсаторы, а также низкочастотные керамические диэлектрические конденсаторы. В высокочастотной цепи можно использовать слюдяной конденсатор, высокочастотный керамический конденсатор или керамический конденсатор с сердечником, когда требования к электрическим характеристикам высоки.В среднечастотных и низкочастотных цепях с высокими требованиями может быть выбран пластиковый пленочный конденсатор.
В фильтре поражения электрическим током и в цепи развязки обычно используется алюминиевый электролитический конденсатор. Для схем с высокой стабильностью и надежностью следует выбирать слюдяной конденсатор, пленочный конденсатор или танталовый электролитический конденсатор. Для высоковольтных цепей следует выбирать высоковольтные керамические диэлектрические конденсаторы или другие типы высоковольтных конденсаторов.Для настроечных схем следует выбирать конденсаторы переменной емкости и регулируемые (предварительно установленные) конденсаторы.
(2) Обоснованно определите емкость и допустимое отклонение конденсатора.
В низкочастотном алюминиевом сплаве и цепи Дестина емкость конденсатора не очень строгая, можно выбрать только большую емкость в соответствии с расчетным значением. В схеме синхронизации, колебательном контуре и схеме управления тембром емкость конденсатора очень строгая, поэтому номинальное значение емкости должно быть как можно ближе к расчетной емкости, а конденсатор следует выбирать с высокой точностью. насколько возможно.В некоторых специальных родственных схемах часто требуется, чтобы емкость конденсаторов была очень точной. В этом случае следует выбирать высокоточные конденсаторы с допустимыми отклонениями в диапазоне от ± 0,1% до ± 0,5%.
Рабочее напряжение выбранного конденсатора должно соответствовать требованиям схемы.
Как правило, номинальное напряжение выбранного конденсатора должно быть в 1,2–1,3 раза больше фактического рабочего напряжения.
Для цепей с высокой температурой окружающей среды или плохой стабильностью в рабочей среде номинальное напряжение конденсатора следует уменьшить и оставить больший запас.Если рабочее напряжение в цепи конденсатора выше, чем номинальное напряжение конденсатора, конденсатор может легко выйти из строя, что делает всю цепь неспособной нормально работать. Кроме того, номинальное напряжение конденсатора обычно относится к напряжению постоянного тока, если он используется в цепи переменного тока, его следует выбирать в соответствии с характеристиками и спецификациями конденсаторов.
7.2 Дополнение
1) Выбор в зависимости от частоты применения
Рабочая частота цепи превышает МГц, мощность сигнала в цепи слабая, выбирается ламинированный керамический конденсатор.При одинаковой рабочей частоте следует учитывать частотные характеристики различных конденсаторов и частоту рабочей цепи.
Если рабочая частота ниже среднечастотного диапазона, согласованность параметров конденсатора при разных температурах высока, и твердотельный танталовый конденсатор более подходит.
2) Выбор в соответствии с требованиями к изменению температуры окружающей среды
Схема разных изделий требует разных температурных характеристик конденсаторов.Твердотельные танталовые конденсаторы на данный момент являются лучшими конденсаторами с температурными характеристиками. Изменения емкости некоторых высоковольтных твердотельных танталовых конденсаторов в диапазоне -55 ± 125 градусов можно контролировать в пределах -3% ± 5%. Эта функция делает его золотым партнером в таких областях, как авиация и космонавтика.
Общий рейтинг емкостных температурных характеристик:
твердотельный танталовый конденсатор ≥ керамический конденсатор типа NPO ≥ твердый алюминиевый конденсатор ≥ жидкий танталовый конденсатор ≥ многослойный керамический конденсатор (MLCC) ≥ жидкий алюминиевый конденсатор
3) Выбор в зависимости от мощности входа / выхода
Различные конденсаторы имеют разную емкость, поэтому конденсаторы с достаточной емкостью и выдерживаемым напряжением следует выбирать в соответствии с требованиями к выходной мощности.Даже если ток утечки велик, а ESR низкое, для продуктов трудно иметь проблемы с качеством (если сам конденсатор не является ненужным продуктом) в электронных продуктах для мобильных телефонов с минимальным энергопотреблением и чрезвычайно высокой рабочей частотой. Если он используется в цепи с высокой входной и выходной частотой, такой как фильтр источника питания и разрядная цепь, он требует более низкого ESR и меньшего тока утечки, в противном случае вероятность пробоя увеличится, и форма волны выходной мощности не сможет соответствовать требованиям требования.Сопротивление пульсирующему току также является показателем стабильности емкости.
Например, в схеме фильтра вы должны учитывать, может ли конденсатор выдерживать скачок высокого постоянного напряжения и большой ток, генерируемый в момент переключения, если вы не учитываете эту проблему, тепловой удар, вызванный переменным напряжением и током. будет сгенерирован.
Рейтинг характеристик выдерживаемого напряжения конденсаторов:
MLCC ≥ катаный полиэфирный конденсатор ≥ чип ниобий оксидный конденсатор ≥ полимерный чип танталовый конденсатор ≥ полимерный твердый чип Алюминиевый конденсатор ≥ (MNO2 в качестве отрицательного полюса) чип танталовый конденсатор ≥ жидкий алюминиевый конденсатор ≥ жидкий танталовый электрический конденсатор
4) Выбор по уровню напряжения
В цепях высокого напряжения, как только происходит пробой, повреждения невозможно избежать.При этом условии безопасность высоковольтных керамических конденсаторов является наилучшей, за ними следуют полиэфирные конденсаторы и высоковольтные алюминиевые конденсаторы, а самым низким сопротивлением напряжению являются полимерные конденсаторы и конденсаторы из оксида ниобия.
5) Выбор на основе комплексных факторов
Существуют различия в конструкции и электрических характеристиках различных конденсаторов. Однако из-за различных типов конструкторы сталкиваются с трудностями при выборе подходящих типов в соответствии с конкретными приложениями.Факторы, которые следует учитывать, включают стабильность, размер, потери, номинальное рабочее напряжение, допуск, стоимость и структуру.
При выборе определите тип диэлектрика, используемого в конденсаторе. Диэлектрические материалы включают воздух, стекло, керамику, слюду, пластиковую пленку, алюминий, тантал и т. Д. Кроме того, необходимо выбрать подходящую механическую структуру: небольшой размер, тонкий диэлектрик и эффективную упаковку, чтобы избежать ухудшения характеристик.
7.3 Вопросы, требующие внимания
Пять вещей, которые следует помнить, чтобы избежать проблем с выбором
Многие покупатели пассивных компонентов склонны думать об этих устройствах как о взаимозаменяемых или даже «универсальных».«В отличие от микросхем, относительно легко найти нескольких производителей компонентов с примерно одинаковыми характеристиками для большинства пассивных компонентов. Однако часто есть существенные различия в том, как эти устройства будут работать в разных приложениях и как они продолжают работать с течением времени. Особенно это касается конденсаторов. Вот пять вещей, о которых следует помнить, чтобы избежать проблем с производительностью:
1. Внешний вид – это еще не все.
Не дайте себя обмануть конденсаторам, которые физически выглядят одинаково.С годами конденсаторы продолжали развиваться и совершенствоваться, используя новые материалы и лучшие производственные технологии. Однако это не означает, что они внешне выглядят иначе, чем компоненты, которые они заменили, поскольку не каждый производитель может идти в ногу с этими улучшениями. Основные бренды постоянно обновляют технологии, которые могут продлить срок службы и повысить производительность ваших конечных продуктов. Производитель дженериков может предложить продукт, который внешне выглядит похожим, и даже заявить о схожих характеристиках, но на самом деле может иметь более короткий срок службы и даже не соответствовать всем спецификациям.
2. Знайте, у кого вы покупаете.
Покупайте конденсаторы у официальных дистрибьюторов или напрямую у производителей. По своей физической природе полностью алюминиевые электролитические конденсаторы со временем высыхают, теряя емкость и ухудшая другие характеристики. Когда вы покупаете у источника, не являющегося франчайзинговым, вы можете покупать продукты, срок действия которых близок или истек. Как видно из продуктовых продуктов, «срок годности» гарантирует получение свежего продукта.Эти коды даты не всегда легко расшифровать, и, как следствие, вы не сможете определить качество продукта, который покупаете. Франчайзинговый источник также гарантирует, что приобретаемые вами конденсаторы не являются поддельными.
3. Не зацикливайтесь на старой модели покупок.
Конденсаторы с более высокими рабочими характеристиками в последние годы стали дешевле. Если вы все еще используете универсальное устройство, потому что помните, что устройства с более высокой температурой или низким СОЭ слишком дороги, пришло время взглянуть по-новому.Некоторые из новых типов диэлектрических конденсаторов также значительно упали в цене. Например, алюминиево-полимерные конденсаторы, хотя и более дорогие, чем алюминиевые электролитические, могут быть более выгодными. Один полимерный конденсатор часто может заменить два или три алюминиевых электролита в цепи, потенциально улучшая производительность, экономя место и даже снижая стоимость конечного продукта.
4. Выполните правильное подключение.
Для пленочных конденсаторов теперь доступен гораздо больший выбор стандартных оконечных устройств.Правильная заделка может упростить сборку и монтаж, увеличить допустимую нагрузку по току, а также улучшить механическую стабильность и надежность продукта. Некоторые заделки предназначены для непосредственного подключения к конкретным типам силовых полупроводниковых устройств, в то время как другие используют несколько выводов для максимальной надежности монтажа на печатной плате.
5. Не упустите возможности EDLC / суперконденсаторов.
Supercaps, также называемые EDLC и ультраконденсаторами, обеспечивают невероятную емкость в небольших корпусах.Они намного более рентабельны, чем были всего несколько лет назад, и позволяют создавать интересные приложения в области управления энергопотреблением, хранения и многого другого. Хотя доступные значения напряжения ниже, чем у электролитического алюминия, они могут быть объединены в сеть для более высоких номиналов. Чтобы упростить эту задачу, модули суперконденсаторов доступны как в стандартных, так и в нестандартных значениях. Например, доступны модули, обеспечивающие резервное копирование автомобильных аккумуляторов, в то время как другие улавливают энергию в экологически чистых приложениях. Комбинирование суперконденсаторов для создания модуля – непростая задача для балансировки, поэтому, если вам нужны более высокие номинальные напряжения модуля, вероятно, лучше сделать это для вас.
VIII. Вывод
Как и все остальное в электронике, технологические усовершенствования снижают затраты и улучшают характеристики конденсаторов. Независимо от того, начинаете ли вы новый дизайн-проект или собираете компоненты для существующего, лучше всего проанализировать свою технологию и варианты поиска конденсаторов. Результаты могут окупить затраченные усилия, потенциально экономя деньги вашей компании и производя более качественный продукт.
FAQ
1. Для чего нужен конденсатор?
Конденсатор (первоначально известный как конденсатор) – это пассивный двухконтактный электрический компонент, используемый для электростатического накопления энергии в электрическом поле. Формы практических конденсаторов сильно различаются, но все они содержат как минимум два электрических проводника (пластины), разделенные диэлектриком (т. Е. Изолятором).
2.Что такое конденсатор и как он работает?Конденсатор чем-то похож на батарею. Хотя они работают совершенно по-разному, конденсаторы и аккумуляторы хранят электрическую энергию. … Внутри конденсатора клеммы соединяются с двумя металлическими пластинами, разделенными непроводящим веществом или диэлектриком.
3. Когда следует использовать конденсатор?Сглаживание питания. Это самый простой и очень широко используемый конденсатор….
Сроки. Если вы подаете питание на конденсатор через резистор, для зарядки потребуется время. …
Фильтрация. Если вы пропустите постоянный ток через конденсатор, он будет заряжаться, а затем блокировать протекание дальнейшего тока.
4. Что такое конденсатор и его типы?Наиболее распространенные типы конденсаторов: Керамические конденсаторы имеют керамический диэлектрик. Пленочные и бумажные конденсаторы названы в честь их диэлектриков. Электролитические конденсаторы из алюминия, тантала и ниобия названы в честь материала, используемого в качестве анода, и конструкции катода (электролита).
5. Конденсаторы переменного или постоянного тока?Когда мы подключаем заряженный конденсатор к небольшой нагрузке, он начинает подавать напряжение (накопленную энергию) на эту нагрузку, пока конденсатор полностью не разрядится. Конденсаторы бывают разных форм, и их значение измеряется в фарадах (Ф). Конденсаторы используются как в системах переменного, так и постоянного тока (мы обсудим это ниже).
6. Каков принцип конденсатора?Конденсатор – это устройство, которое используется для хранения зарядов в электрической цепи.Конденсатор работает по тому принципу, что емкость проводника заметно увеличивается, когда к нему подносят заземленный провод. Следовательно, конденсатор состоит из двух пластин, разделенных расстоянием, с равными и противоположными зарядами.
7. Опасны ли конденсаторы?Конденсаторы могут накапливать опасную энергию даже после обесточивания оборудования и могут накапливать опасный остаточный заряд без внешнего источника. «Заземляющие» конденсаторы, соединенные последовательно, например, могут передавать (а не разряжать) накопленную энергию.
8. Конденсатор какого типа мне следует использовать?Общее правило – всегда использовать конденсатор с более высоким рабочим напряжением, чем в цепи, в которой он используется. Это особенно важно в цепях питания с электролитическими конденсаторами высокой емкости. Рабочее напряжение всегда должно превышать пиковое рабочее напряжение цепи минимум на 20%.
9. Что такое конденсатор и его применение?Конденсатор – это базовое запоминающее устройство для хранения электрических зарядов и их высвобождения в соответствии с требованиями схемы.Конденсаторы широко используются в электронных схемах для выполнения множества задач, таких как сглаживание, фильтрация, обход и т. Д. Конденсатор одного типа может не подходить для всех приложений.
10. Конденсаторы меняют переменный ток на постоянный?Нет, конденсатор не может преобразовывать переменный ток в постоянный. Конденсатор может добавлять постоянный ток к переменному току, чтобы можно было изменить нулевое задание сигнала переменного тока, другими словами, конденсатор работает как устройство сдвига уровня.
11. Могут ли конденсаторы накапливать переменный ток?Конденсаторы не накапливают переменное напряжение – они накапливают напряжение.Он рассчитан на работу с напряжением 450 В переменного тока; это означает, что он может выдерживать приложенное к нему переменное напряжение. Другими словами, конденсатор неполярный (у него нет положительного или отрицательного вывода). Полярные (или поляризованные) конденсаторы наиболее известны как «электролитические» конденсаторы.
12. В чем разница между конденсатором и батареей?Аккумулятор – это электронное устройство, которое преобразует химическую энергию в электрическую, чтобы обеспечить статический электрический заряд для питания.В то время как конденсатор – это электронный компонент, который накапливает электростатическую энергию в электрическом поле.
13. Какой ток выдерживает конденсатор?Зарядное устройство на 3,5 В заряжает конденсатор только до 3,5 В. Вам нужен источник постоянного тока с более высоким напряжением, чтобы зарядить конденсатор до более высокого потенциала. Помните, что в вашем случае 100 В – это максимум, с которым может работать конденсатор.
14. Что происходит при выходе из строя конденсатора?Во время отказа половина конденсатора может выйти из строя, что приведет к потере общей емкости.Или половина конденсатора может выйти из строя, что приведет к уменьшению общей емкости вдвое.
15. Имеет ли значение тип конденсатора?Да, тип конденсатора может иметь значение. Конденсаторы разных типов обладают разными свойствами.
Некоторые свойства, которые различаются в зависимости от типа конденсатора:
а. Поляризованные и неполяризованные
г. Максимальное напряжение
г. Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)
г.Срок службы (в этом случае электролиты особенно плохи)
e. Физический размер (например, керамический конденсатор на 100000 мкФ был бы ОГРОМНЫМ!)
ф. Допуск по емкости (опять же, электролитика здесь плохая, часто +/- 20%
Вам также может понравиться
Что такое технология поверхностного монтажа SMT (Vedio)?
Как выбрать конденсатор аудиосвязи? и какова функция конденсатора аудиосвязи? (похожее видео)
Базовые знания о твердотельном конденсаторе
Что такое конденсатор? Каковы функции конденсатора?
Рекомендация по продукту
F17724102900
ELXM451VSN181MR
CKG57NX5R1C107MT009W
.