Kā darbojas keramikas kondensatori un elektrolītiskie kondensatori
Ķēdes projektēšanas procesā filtrēšanai tiek izmantoti kondensatori. Dažreiz tiek izmantoti elektrolītiskie kondensatori, un dažreiz tiek izmantoti keramikas kondensatori. Dažreiz tiek izmantoti abi. Es gribētu jautāt: kāda ir elektrolītisko kondensatoru izmantošanas loma? Kāda ir parasto keramikas kondensatoru izmantošanas funkcija? Kā aprēķināt tā jaudas lielumu? Kā izvēlēties un noteikt elektrolītisko kondensatoru noturības spriegumu? Kādos gadījumos jāizmanto elektrolītiskie kondensatori, kādos keramikas kondensatori un kādos gadījumos jāizmanto abi? Vecajā analogās e-grāmatas versijā tika minēts, ka ir īpaša formula kondensatora vērtības lieluma aprēķināšanai, bet dažiem IC un tamlīdzīgiem ir noteikumi, kā saskaņot kondensatoru savā datu lapā, es ceru, ka tā var palīdzēt tev.
Elektrolītiskie kondensatori un keramiskie kondensatori parasti tiek izmantoti starp IC barošanas avotu un zemi, lai veiktu filtrēšanas lomu. Keramiskie kondensatori tiek izmantoti atsevišķi atsaistīšanai. Tās lietošana parasti ir izskaidrota IC. Attiecīgi, izmantojiet 0.01uf keramikai.
Ja es vēlos nomainīt noteiktu kondensatoru pret citu kondensatoru, vai man ir jāapmierina gan jauda, gan sprieguma izturība? Dažreiz ir grūti atrast labāko no abām pasaulēm. Vai šobrīd ir iespējams atteikties no viena no tām?
Filtra kondensatoru diapazons ir pārāk plašs, šeit ir īsa runa par jaudas apvada (atsaistes) kondensatoru.
Filtra kondensatora izvēle ir atkarīga no tā, vai to izmantojat vietējā vai globālā barošanas avotā. Vietējam barošanas avotam tai ir jāpilda īslaicīgas barošanas avota loma. Kāpēc pievienot kondensatorus strāvas padevei? Tas ir tāpēc, ka pašreizējais ierīces pieprasījums strauji mainās atkarībā no braukšanas pieprasījuma (piemēram, DDR kontrolleris), un diskusijās par augstfrekvences diapazonu ir jāņem vērā ķēdes sadales parametri. Sakarā ar sadalītās induktivitātes esamību tiek novērsta krasa strāvas maiņa, un tiek samazināts spriegums uz mikroshēmas barošanas tapas - tas ir, veidojas troksnis. Turklāt pašreizējam atgriezeniskās saites barošanas avotam ir reakcijas laiks - tas ir, tas neveiks korekcijas, kamēr noteiktā laika periodā nenotiks sprieguma svārstības (parasti ms vai us līmenī). Pašreizējām pieprasījuma izmaiņām ns līmenī šāda veida aizkave arī veido faktisko troksni. Tāpēc kondensatora uzdevums ir nodrošināt zemas induktīvās pretestības (pretestības) ceļu, lai apmierinātu straujās pašreizējā pieprasījuma izmaiņas.
Pamatojoties uz iepriekš minēto teoriju, kapacitātes aprēķins jāaprēķina pēc enerģijas, ko kondensators var nodrošināt strāvas izmaiņām. Izvēloties kondensatora veidu, jāņem vērā tā parazitārā induktivitāte, tas ir, parazitārajai induktivitātei jābūt mazākai par jaudas ceļa sadalīto induktivitāti.
Jautājumu apspriešana jāsāk no būtības. Pirmkārt, jūs droši vien zināt, ka kondensatori ir līdzstrāvas izolācija, bet induktori ir pretēji. Visi ir balstīti uz pamatprincipiem. Šajā laikā kondensatoram ir divas visizplatītākās funkcijas. Viens no tiem ir izolēt līdzstrāvu starp poliem. Daži cilvēki to sauc arī par savienojuma kondensatoru, jo tas izolē līdzstrāvu, bet tam ir jānodod maiņstrāvas signāli. Līdzstrāvas ceļš ir ierobežots starp vairākiem posmiem, kas var vienkāršot ļoti sarežģīto darbības punkta aprēķinu, un otrais ir filtrēšana. Būtībā šie divi. Kā sakabes kondensatora vērtība nav stingri nepieciešama, ja tā pretestība nav pārāk liela, lai signāla vājināšanās būtu pārāk liela.
Bet pēdējam tas ir jāņem vērā no filtra viedokļa. Piemēram, barošanas avota filtrēšanai ievades galā ir jāfiltrē zemfrekvences (piemēram, strāvas frekvences) un augstfrekvences troksnis, tāpēc tas ir jāizmanto vienlaikus. Lieli kondensatori un mazi kondensatori. Daži cilvēki teiks, kāpēc jums ir nepieciešams mazs kondensators ar lielu kondensatoru? Tas ir tāpēc, ka lielā kapacitāte, lielā induktivitāte lielās plāksnes un tapas gala dēļ nedarbojas augstām frekvencēm. Mazie kondensatori ir tieši pretēji. Izmēru var izmantot, lai noteiktu kapacitāti. Kas attiecas uz noturības spriegumu, tam vienmēr jābūt apmierinātam, pretējā gadījumā tas eksplodēs. Pat neelektrolītiskajiem kondensatoriem dažreiz tas neeksplodē, un tā veiktspēja arī samazinās. Par to ir pārāk daudz runāt, vispirms parunāsim par to. Tās visas ir filtrēšanas funkcijas. Alumīnija elektrolītiskajam kondensatoram ir salīdzinoši liela jauda, un to galvenokārt izmanto, lai novērstu zemas frekvences traucējumus. Jauda ir aptuveni 1 mA strāva, kas atbilst 2 ~ 3 μf, ja prasība ir pārāk augsta, 1 mA var atbilst 5 ~ 6 μf. Nepolārie kondensatori tiek izmantoti augstfrekvences signālu filtrēšanai. Lielāko daļu laika to lieto atsevišķi, to izmanto lotosa saknes noņemšanai. Dažreiz to var izmantot paralēli elektrolītiskajiem kondensatoriem. Keramisko kondensatoru augstfrekvences raksturlielumi ir labāki, bet pie noteiktas frekvences (apmēram 6MHz, skaidri neatceros) jauda strauji samazinās.
Elektrolītisko kondensatoru nozīme un piesardzības pasākumi lietošanā
1. Elektrolītisko kondensatoru loma ķēdēs
1. Filtrēšanas efekts. Strāvas padeves ķēdē taisngrieža ķēde pārvērš maiņstrāvu par pulsējošu līdzstrāvu, un pēc taisngrieža ķēdes tiek pievienots lielas ietilpības elektrolītiskais kondensators, un rektificētais pulsējošais līdzstrāvas spriegums kļūst par relatīvi stabilu līdzstrāvas spriegumu. Praksē, lai novērstu katras ķēdes daļas barošanas sprieguma izmaiņas slodzes izmaiņu dēļ, elektrolītiskie kondensatori ar desmitiem līdz simtiem mikrofaradu parasti tiek pievienoti barošanas avota izejas galam un strāvas ievades galam. slodze. Tā kā lielas ietilpības elektrolītiskajiem kondensatoriem parasti ir noteikta induktivitāte un tie nevar efektīvi filtrēt augstfrekvences un impulsa traucējumu signālus, kondensators ar jaudu 0.001--0.lpF ir savienots paralēli abos galos. lai filtrētu augstfrekvences signālus. un pulsa traucējumi.
2. Savienojuma efekts: Zemfrekvences signālu pārraides un pastiprināšanas procesā, lai priekšējās un aizmugurējās ķēdes statiskie darbības punkti neietekmētu viens otru, bieži izmanto kapacitatīvo savienojumu. Lai novērstu pārmērīgu zemfrekvences komponentu zudumu signālā, parasti tiek izmantoti elektrolītiskie kondensatori ar lielāku jaudu.
Otrkārt, elektrolītiskā kondensatora sprieduma metode
Bieži sastopamie elektrolītisko kondensatoru defekti ietver jaudas samazināšanos, jaudas izzušanu, bojājumu īssavienojumu un noplūdi. Jaudas izmaiņas izraisa pakāpeniska elektrolīta izžūšana elektrolītiskā kondensatora iekšpusē lietošanas vai novietošanas laikā, bet parasti tiek pievienots sadalījums un noplūde. Spriegums ir pārāk augsts vai pati kvalitāte nav laba. Spriežot par barošanas avota kondensatora kvalitāti, parasti mēra pēc multimetra pretestības faila. Īpašā metode ir: īssavienojiet divas kondensatora tapas, lai izlādētos, un izmantojiet multimetra melno testa vadu, lai savienotu elektrolītiskā kondensatora pozitīvo elektrodu. Sarkanais testa vads ir savienots ar negatīvo polu (analogajam multimetram, mērot ar digitālo multimetru, testa vads ir savstarpēji modulēts). Parasti testa adatai vajadzētu šūpoties nelielas pretestības virzienā un pēc tam pakāpeniski atgriezties bezgalībā. Jo lielāka ir adatas šūpošanās vai lēnāks atgriešanās ātrums, jo lielāka ir kondensatora jauda, un otrādi, jo mazāka ir kondensatora jauda. Ja rādītājs nemainās kaut kur vidū, tas nozīmē, ka kondensators ir noplūdis. Ja pretestības indikācijas vērtība ir maza vai nulle, tas nozīmē, ka kondensators ir bojāts un īssavienojums. Tā kā multimetra izmantotā akumulatora spriegums parasti ir ļoti zems, precīzāk ir izmērīt kondensatoru ar zemu izturības spriegumu. Ja kondensatora izturības spriegums ir augsts, lai gan mērījums ir normāls, pievienojot augstu spriegumu, var rasties noplūde vai trieciens. nodiluma parādība.
3. Piesardzības pasākumi elektrolītisko kondensatoru lietošanai
1. Tā kā elektrolītiskajiem kondensatoriem ir pozitīva un negatīva polaritāte, tos nevar savienot otrādi, ja tos izmanto ķēdēs. Strāvas padeves ķēdē elektrolītiskā kondensatora pozitīvais pols ir savienots ar barošanas avota izejas spaili, kad tiek izvadīts pozitīvais spriegums, un negatīvais pols ir savienots ar zemi; kad tiek izvadīts negatīvais spriegums, negatīvais pols ir pievienots izejas spailei, un pozitīvais pols ir iezemēts. Ja filtra kondensatora polaritāte barošanas ķēdē ir mainīta, kondensatora filtrēšanas efekts ir ievērojami samazināts, no vienas puses, svārstās barošanas avota izejas spriegums, un, no otras puses, elektrolītiskais kondensators, kas ir līdzvērtīgs rezistoram, uzsilst reversās barošanas avota dēļ. Kad reversais spriegums pārsniedz noteiktu vērtību, kondensatora reversās noplūdes pretestība kļūs ļoti maza, tāpēc kondensators uz īsu brīdi pēc ieslēgšanas pārkaršanas dēļ pārsprāgs un sabojāsies.
2. Abos elektrolītiskā kondensatora galos pieliktais spriegums nedrīkst pārsniegt tā pieļaujamo darba spriegumu. Veidojot faktisko ķēdi, ir jārezervē noteikta rezerve atbilstoši konkrētajai situācijai. Projektējot regulējamās barošanas avota filtra kondensatoru, ja maiņstrāvas barošanas spriegums ir 220~, transformatora sekundārā rektificētais spriegums var sasniegt 22 V. Šobrīd elektrolītiskais kondensators ar 25 V izturīgu spriegumu kopumā var atbilst prasībām. Tomēr, ja maiņstrāvas barošanas spriegums ļoti svārstās un var pieaugt līdz vairāk nekā 250 V, vislabāk ir izvēlēties elektrolītisko kondensatoru, kura izturības spriegums ir lielāks par 30 V.
3. Elektrolītiskie kondensatori nedrīkst atrasties tuvu lieljaudas sildelementiem ķēdē, lai novērstu elektrolīta ātru izžūšanu sildīšanas dēļ.
4. Pozitīvas un negatīvas polaritātes signālu filtrēšanai var virknē savienot divus elektrolītiskos kondensatorus ar tādu pašu polaritāti kā nepolāram kondensatoram.
Kā izmantot multimetru kapacitātes mērīšanai?
Izmantojiet rādītāja multimetru, lai izmērītu kapacitāti. Skatīt pievienoto attēlu: Rādītāja tipa multimetru var izmantot, lai noteiktu kapacitāti. Pamats ir tāds, ka multimetra elektriskā barjera ir līdzvērtīga līdzstrāvas barošanas avotam ar iekšējo pretestību, un kapacitāti var uzlādēt. Laika gaitā kondensatora spriegums pakāpeniski palielinās. Uzlādes strāva pakāpeniski samazinās, līdz tā sasniedz nulli. Soļi
1. Izvēlieties elektriskajam blokam atbilstošu pārnesumu. Parasti, ja jauda ir mazāka par 0.01 uF, izvēlieties x10k pārnesumu; par 1-10uF, izvēlieties X1k pārnesumu; virs 47 uF, izvēlieties x100 pārnesumu vai x10 pārnesumu.
2. Katram testam īssavienojiet kondensatoru ar vadu un pēc tam veiciet nākamo pārbaudi pēc izlādes.
3. Elektrolītiskajiem kondensatoriem ir polaritāte, un pozitīvajam elektrodam lietošanas laikā ir lielāks potenciāls nekā negatīvajam elektrodam. Tā kā melnais testa vads ir savienots ar pulksteņa akumulatora pozitīvo elektrodu, melnais testa vads ir savienots ar elektrolītiskā kondensatora pozitīvo elektrodu, bet sarkanais testa vads ir savienots ar kondensatora negatīvo elektrodu. Laba kapacitātes veiktspēja ir tāda, ka rādītājs noteikšanas laikā novirzās uz leju un pēc tam pakāpeniski atgriežas mehāniskajā nulles pozīcijā (tas ir, pretestība ir bezgalīga).
Rādītāja novirze ir saistīta ar elektrisko jaudu un elektrisko barjeru, un jo lielāka jauda, jo lielāka ir novirze. Praksē pievērsiet uzmanību noteikumiem un uzkrājiet datus. Mēraparāta galvas mehāniskās nulles regulēšanas metode ir ar plakanu skrūvgriezi, lai izlīdzinātu mehāniskās nulles regulēšanas iegriezumu uz skaitītāja galvas, kad skaitītāja pildspalva nav nedz īssavienota, nedz arī mērīt nevienu ierīci, un pagriezt pa kreisi un pa labi, lai izveidotu skaitītāju. rādītājs norāda uz nulli. Jaudu zaudējušā kondensatora veiktspēja ir tāda, ka noteikšanas rādītājs nav novirzīts un nav jāizlādē. Kondensatora, kas zaudē daļu no jaudas, veiktspēja ir tāda, ka, salīdzinot ar standarta kondensatoru, rādītāja novirze nav vietā. To var spriest pēc pieredzes vai atsaucoties uz tādas pašas ietilpības standarta kondensatoru un pēc maksimālās rādītāja svārstību amplitūdas.
Atsauces kondensatoram nav jābūt tādai pašai pretestības sprieguma vērtībai, ja vien jauda ir vienāda. Piemēram, lai novērtētu 100 uF/250 V kondensatoru, vispirms kā atsauci var izmantot 100 uF/25 V kondensatoru, ja vien maksimālā rādītāja svārstību amplitūda ir vienāda, var secināt, ka jauda ir vienāda. Noplūdes kapacitātes veiktspēja ir tāda, ka rādītājs nevar atgriezties mehāniskajā nulles pozīcijā (tas ir, pretestība ir bezgalīga). Jāņem vērā, ka ir lielāka vai mazāka elektrolītisko kondensatoru noplūde, zema izturības sprieguma noplūde ir liela un augsta izturības sprieguma noplūde ir neliela; izmantojiet x10k, lai izmērītu noplūdi, un izmantojiet bloku zem xlk, lai izmērītu noplūdi, lai noteiktu, vai kondensatorā nav noplūdes.
Kondensatoriem, kuru jauda ir lielāka par 1000uF, varat izmantot Rxl0 bloku, lai to vispirms ātri uzlādētu, un sākotnēji novērtētu kondensatora kapacitāti un pēc tam pārietu uz Rxlk bloku, lai kādu laiku turpinātu mērījumus. Šajā laikā rādītājam nevajadzētu atgriezties, bet tam vajadzētu apstāties bezgalībā vai ļoti tuvu tai, pretējā gadījumā var būt noplūde. Dažiem kondensatoriem, kas ir mazāki par desmitiem mikrofaradu, pēc tam, kad Rxlk bloks ir pilnībā uzlādēts, izmantojiet Rx10k bloku, lai turpinātu mērījumu, un adatai ir jāapstājas pie bezgalības un neatgriežas. Izņemot elektrolītiskos kondensatorus, keramikas, poliestera, metalizēta papīra un monolīto kondensatoru izturības spriegums ir lielāks par 40 V. Pārbaudiet ar multimetru, neatkarīgi no tā, kurš bloks, labs kondensators nedrīkst noplūst. Lai mērītu mazas ietilpības kondensatorus ar multimetru, var izmantot mazjaudas silīcija NPN triodes pastiprināšanas efektu, un metode ir parādīta 1. (f) attēlā. Izmantojiet rezistoru Rxlk, lai bloķētu, melnais testa vads ir pievienots kolektoram, sarkanais testa vads ir savienots ar emitētāju, pieskarieties mazajam kondensatoram kolektoram, un rādītājs ir jānovirza. Princips ir tāds, ka tad, kad kondensators ir uzlādēts, lādēšanas strāva ievada bāzes strāvu bāzē, un šo strāvu pastiprina triode, un rādītāja novirze ir acīmredzamāka.
