Kako rade keramički kondenzatori i elektrolitički kondenzatori
U procesu projektovanja kola, kondenzatori se koriste za filtriranje. Ponekad se koriste elektrolitski kondenzatori, a ponekad keramički kondenzatori. Ponekad se koriste i jedno i drugo. Hteo bih da pitam: koja je uloga upotrebe elektrolitskih kondenzatora? Koja je funkcija korištenja običnih keramičkih kondenzatora? Kako izračunati veličinu njegovog kapaciteta? Kako odabrati i odrediti otporni napon elektrolitskih kondenzatora? U kojim slučajevima treba koristiti elektrolitske kondenzatore, u kojim keramičkim kondenzatorima, a u kojim oba? Spomenuto je u staroj verziji analogne e-knjige da postoji posebna formula za izračunavanje veličine kondenzatora, ali neki IC-ovi i slično imaju propise o tome kako uskladiti kondenzator u svom Datasheet-u, nadam se da može pomoći ti.
Elektrolitički kondenzatori i keramički kondenzatori se općenito koriste između napajanja IC-a i uzemljenja kako bi imali ulogu filtriranja. Keramički kondenzatori se koriste sami za razdvajanje. Njegova upotreba je općenito objašnjena u IC. Relevantno, uzmite 0.01uf za keramiku.
Ako želim zamijeniti određeni kondenzator drugim kondenzatorom, moram li zadovoljiti i kapacitet i izdržati napon? Ponekad je teško pronaći najbolje od oba svijeta. Da li je moguće odustati od jednog od njih u ovom trenutku?
Raspon filterskih kondenzatora je preširok, evo kratkog razgovora o kondenzatoru za premošćivanje (decoupling) snage.
Izbor filtarskog kondenzatora ovisi o tome da li ga koristite u lokalnom ili globalnom napajanju. Za lokalno napajanje, treba da igra ulogu prolaznog napajanja. Zašto dodati kondenzatore za napajanje? To je zato što se trenutna potražnja uređaja brzo mijenja sa zahtjevom za pogonom (kao što je DDR kontroler), a u raspravi o visokofrekventnom opsegu, moraju se uzeti u obzir parametri distribucije kola. Zbog postojanja raspoređene induktivnosti sprečava se drastična promjena struje, a smanjuje se napon na pinu napajanja čipa – odnosno stvara se šum. Štaviše, napajanje sa povratnom strujom ima vrijeme reakcije - to jest, neće vršiti podešavanja sve dok se fluktuacija napona ne dogodi u određenom vremenskom periodu (obično ms ili us nivo). Za trenutnu promenu potražnje na nivou ns, ova vrsta kašnjenja takođe formira stvarni šum. Stoga je uloga kondenzatora da obezbijedi nisku induktivnu reaktanciju (impedansu) kako bi se zadovoljile brze promjene trenutne potražnje.
Na osnovu gornje teorije, proračun kapacitivnosti treba izračunati prema energiji koju kondenzator može pružiti za promjenu struje. Prilikom odabira tipa kondenzatora, morate uzeti u obzir njegovu parazitnu induktivnost - to jest, parazitna induktivnost bi trebala biti manja od distribuirane induktivnosti strujnog puta.
Rasprava o pitanjima mora početi od suštine. Prije svega, vjerojatno znate da su kondenzatori jednosmjerna izolacija, dok su induktori suprotno. Svi su zasnovani na osnovnim principima. U ovom trenutku, kondenzator ima dvije najčešće funkcije. Jedna je izolacija istosmjerne struje između polova. Neki ljudi ga nazivaju i kondenzatorom za spajanje jer izoluje jednosmernu struju, ali treba da propušta AC signale. DC put je ograničen između nekoliko stupnjeva, što može pojednostaviti vrlo komplicirano izračunavanje radne točke, a drugi je filtriranje. U osnovi ovo dvoje. Kao sprega, vrijednost kondenzatora nije striktno potrebna, sve dok njegova impedancija nije prevelika, tako da je slabljenje signala preveliko.
Ali za ovo drugo, treba ga razmotriti sa stanovišta filtera. Na primjer, filtriranje napajanja na ulaznom kraju zahtijeva filtriranje niskofrekventnog (kao što je frekvencija struje) i visokofrekventnog šuma, tako da ga treba koristiti u isto vrijeme. Veliki kondenzatori i mali kondenzatori. Neki ljudi će reći, sa velikim kondenzatorom, zašto vam treba mali? To je zato što veliki kapacitet, velika induktivnost zbog velike ploče i kraja igle, ne radi za visoke frekvencije. Mali kondenzatori su upravo suprotni. Veličina se može koristiti za određivanje kapacitivnosti. Što se tiče otpornog napona, on mora biti zadovoljen u svakom trenutku, inače će eksplodirati. Čak i za neelektrolitičke kondenzatore, ponekad ne eksplodira, a njegove performanse su također smanjene. Previše je o tome, hajde prvo o tome. Sve su to funkcije filtriranja. Aluminijski elektrolitički kondenzator ima relativno veliki kapacitet i uglavnom se koristi za uklanjanje niskofrekventnih smetnji. Kapacitet je oko 1mA struje što odgovara 2~3μf, ako je zahtjev previsok, 1mA može odgovarati 5~6μf. Nepolarni kondenzatori se koriste za filtriranje visokofrekventnih signala. Uglavnom se koristi sam, koristi se za uklanjanje korijena lotosa. Ponekad se može koristiti paralelno s elektrolitskim kondenzatorima. Visokofrekventne karakteristike keramičkih kondenzatora su bolje, ali na određenoj frekvenciji (oko 6MHz, ne mogu se jasno sjetiti) kapacitet brzo opada.
Uloga elektrolitskih kondenzatora i mjere opreza pri upotrebi
1. Uloga elektrolitskih kondenzatora u kolima
1. Efekat filtriranja. U krugu napajanja, ispravljački krug pretvara izmjeničnu struju u pulsirajuću jednosmjernu struju, a elektrolitički kondenzator velikog kapaciteta se povezuje nakon kruga ispravljača, a ispravljeni pulsirajući istosmjerni napon postaje Relativno stabilan istosmjerni napon. U praksi, kako bi se spriječilo da se napon napajanja svakog dijela strujnog kruga promijeni zbog promjene opterećenja, elektrolitski kondenzatori od desetina do stotina mikrofarada općenito se povezuju na izlazni kraj napajanja i ulazni kraj napajanja. opterećenje. Pošto elektrolitski kondenzatori velikog kapaciteta uglavnom imaju određenu induktivnost i ne mogu efikasno filtrirati signale visoke frekvencije i interferencije impulsa, kondenzator kapaciteta 0.001--0.lpF je spojen paralelno na oba kraja za filtriranje visokofrekventnih signala. i pulsne smetnje.
2. Efekat spajanja: U procesu prijenosa i pojačanja niskofrekventnih signala, kako bi se spriječilo da statičke radne točke prednjeg i stražnjeg kruga utiču jedna na drugu, često se koristi kapacitivna sprega. Kako bi se spriječio prekomjerni gubitak niskofrekventnih komponenti u signalu, općenito se koriste elektrolitski kondenzatori većeg kapaciteta.
Drugo, metoda prosuđivanja elektrolitskog kondenzatora
Uobičajeni kvarovi elektrolitskih kondenzatora uključuju smanjenje kapaciteta, nestanak kapaciteta, kratak spoj i curenje. Promjena kapaciteta je uzrokovana postupnim sušenjem elektrolita unutar elektrolitskog kondenzatora tokom upotrebe ili postavljanja, dok se generalno dodaju kvar i curenje. Napon je previsok ili sam kvalitet nije dobar. Procjena kvaliteta kondenzatora za napajanje općenito se mjeri pomoću datoteke otpora multimetra. Specifična metoda je: kratko spojite dvije igle kondenzatora za pražnjenje i koristite crni ispitni vod multimetra za povezivanje pozitivne elektrode elektrolitičkog kondenzatora. Crveni ispitni vod je spojen na negativni pol (za analogni multimetar, ispitni vod je intermoduliran kada se mjeri digitalnim multimetrom). Normalno, ispitna igla bi se trebala zamahnuti u smjeru malog otpora, a zatim se postepeno vraćati u beskonačnost. Što je veći zamah igle ili što je sporija brzina povratka, veći je kapacitet kondenzatora, i obrnuto, manji je kapacitet kondenzatora. Ako se pokazivač ne promijeni negdje u sredini, to znači da kondenzator curi. Ako je vrijednost indikacije otpora mala ili nula, to znači da je kondenzator pokvaren i kratko spojen. Budući da je napon baterije koju koristi multimetar općenito vrlo nizak, preciznije je mjeriti kondenzator s niskim otpornim naponom. Kada je otporni napon kondenzatora visok, iako je mjerenje normalno, može doći do curenja ili udara kada se doda visoki napon. fenomen trošenja.
3. Mjere opreza za upotrebu elektrolitskih kondenzatora
1. Pošto elektrolitski kondenzatori imaju pozitivne i negativne polarnosti, ne mogu se spojiti naopako kada se koriste u krugovima. U strujnom krugu, pozitivni pol elektrolitskog kondenzatora je spojen na izlazni terminal napajanja kada je pozitivan napon izlaz, a negativni pol je spojen na masu; kada je negativni napon na izlazu, negativni pol je spojen na izlazni terminal, a pozitivni pol je uzemljen. Kada je polaritet filterskog kondenzatora u strujnom kolu obrnut, efekat filtriranja kondenzatora je uveliko smanjen, s jedne strane, izlazni napon napajanja fluktuira, as druge strane, elektrolitički kondenzator, koji je ekvivalentan otporniku, zagrijava se zbog obrnutog napajanja. Kada obrnuti napon prijeđe određenu vrijednost, otpor povratnog curenja kondenzatora će postati vrlo mali, tako da će kondenzator puknuti i oštetiti se zbog pregrijavanja kratko vrijeme nakon uključivanja.
2. Napon primijenjen na oba kraja elektrolitskog kondenzatora ne može premašiti njegov dozvoljeni radni napon. Prilikom projektovanja stvarnog kola, određena margina treba biti rezervisana u skladu sa specifičnom situacijom. Prilikom projektovanja filterskog kondenzatora regulisanog napajanja, ako je napon napajanja izmjeničnom strujom 220~, ispravljeni napon sekundara transformatora može doseći 22V. U ovom trenutku, elektrolitički kondenzator sa otpornim naponom od 25V općenito može zadovoljiti zahtjeve. Međutim, ako napon napajanja izmjeničnom strujom jako varira i može porasti na više od 250V, najbolje je odabrati elektrolitički kondenzator s otpornim naponom većim od 30V.
3. Elektrolitički kondenzatori ne bi trebali biti blizu grijaćih elemenata velike snage u krugu kako bi se spriječilo brzo sušenje elektrolita uslijed zagrijavanja.
4. Za filtriranje signala pozitivnog i negativnog polariteta, dva elektrolitička kondenzatora mogu se spojiti u seriju sa istim polaritetom kao i nepolarni kondenzator.
Kako koristiti multimetar za mjerenje kapacitivnosti?
Koristite pokazivač multimetra za mjerenje kapacitivnosti. Pogledajte priloženu sliku: Multimetar tipa pokazivača može se koristiti za detekciju kapacitivnosti. Osnova je da je električna barijera multimetra ekvivalentna DC napajanju sa unutrašnjim otporom, a kapacitet se može puniti. Kako vrijeme prolazi, napon na kondenzatoru se postepeno povećava. Struja punjenja se postepeno smanjuje dok ne dostigne nulu. Koraci
1. Odaberite odgovarajuću brzinu za električni blok. Općenito, ako je kapacitet ispod 0.01uF, odaberite x10k zupčanik; o 1-10uF, odaberite X1k zupčanik; iznad 47uF, izaberite x100 gear ili x10 gear.
2. Za svaki test kratko spojite kondenzator žicom, a zatim izvršite sljedeći test nakon pražnjenja.
3. Elektrolitički kondenzatori imaju polaritet, a pozitivna elektroda ima veći potencijal od negativne elektrode tokom upotrebe. Pošto je crni ispitni vod spojen na pozitivnu elektrodu baterije u satu, crni ispitni vod je spojen na pozitivnu elektrodu elektrolitskog kondenzatora, a crveni ispitni vod je spojen na negativnu elektrodu kondenzatora. Dobre performanse kapacitivnosti su da se pokazivač skrene - dolje tokom detekcije, a zatim se postepeno vraća u mehaničku nultu (tj. otpor je beskonačan) položaj.
Otklon pokazivača povezan je s električnim kapacitetom i električnom barijerom, a što je veći kapacitet, veći je i otklon. U praksi, obratite pažnju na pravila i akumulirajte podatke. Metoda podešavanja mehaničke nule na glavi mjerača je korištenje ravnog odvijača za poravnavanje mehaničkog ureza za podešavanje nule na glavi mjerača kada mjerna olovka nije kratko spojena niti za mjerenje bilo kojeg uređaja, te rotirati lijevo i desno da biste napravili mjerač. pokazivač točka na nulu. Performanse kondenzatora koji je izgubio kapacitet je da se pokazivač detekcije ne skreće i ne treba ga prazniti. Učinak kondenzatora koji gubi dio kapaciteta je da, u poređenju sa standardnim kondenzatorom, skretanje pokazivača nije na mjestu. Može se procijeniti iskustvom ili pozivanjem na standardni kondenzator istog kapaciteta i prema maksimalnoj amplitudi zamaha pokazivača.
Referentni kondenzator ne mora imati istu vrijednost otpornog napona, sve dok je kapacitet isti. Na primjer, za procjenu kondenzatora od 100uF/250V, kondenzator od 100uF/25V može se prvo koristiti kao referenca, sve dok je maksimalna amplituda zamaha pokazivača ista, može se zaključiti da je kapacitet isti. Performanse kapacitivnosti curenja su da se pokazivač ne može vratiti u mehaničku nultu poziciju (to jest, otpor je beskonačan). Treba napomenuti da postoji curenje elektrolitskih kondenzatora većeg ili manjeg, curenje niskog otpornog napona je veliko, a curenje visokog otpornog napona je malo; koristite x10k za mjerenje curenja i koristite blok ispod xlk za mjerenje curenja kako biste utvrdili da li kondenzator curi.
Za kondenzatore iznad 1000uF, možete koristiti blok Rxl0 da ga prvo brzo napunite i prvo procijenite kapacitet kondenzatora, a zatim promijenite u Rxlk blok da nastavite mjerenje neko vrijeme. U ovom trenutku, pokazivač se ne bi trebao vratiti, već bi se trebao zaustaviti na ili vrlo blizu beskonačnosti, inače može doći do curenja. Za neke kondenzatore ispod desetina mikrofarada, nakon što je Rxlk blok potpuno napunjen, koristite blok Rx10k za nastavak mjerenja, a igla bi se trebala zaustaviti u beskonačnosti i ne vraćati se. Osim elektrolitskih kondenzatora, otporni napon keramičkih, poliesterskih, metaliziranih papirnih i monolitnih kondenzatora je veći od 40V. Testirajte multimetrom, bez obzira koji blok, dobar kondenzator ne bi trebao curiti. Za mjerenje kondenzatora malog kapaciteta multimetrom može se koristiti efekat pojačanja silikonskih NPN trioda male snage, a metoda je prikazana na slici 1(f). Koristite otpornik Rxlk za blokiranje, crni ispitni vod je spojen na kolektor, crveni ispitni vod je spojen na emiter, dodirnite mali kondenzator na kolektor, a pokazivač bi trebao biti skrenut. Princip je da kada se kondenzator napuni, struja punjenja ubrizgava struju baze u bazu, a ova struja se pojačava triodom, a skretanje pokazivača je očiglednije.
