Kako delujejo keramični kondenzatorji in elektrolitski kondenzatorji
V procesu načrtovanja vezja se za filtriranje uporabljajo kondenzatorji. Včasih se uporabljajo elektrolitski kondenzatorji, včasih pa keramični kondenzatorji. Včasih se uporablja oboje. Rad bi vprašal: kakšna je vloga uporabe elektrolitskih kondenzatorjev? Kakšna je funkcija uporabe navadnih keramičnih kondenzatorjev? Kako izračunati velikost njegove zmogljivosti? Kako izbrati in določiti vzdržljivo napetost elektrolitskih kondenzatorjev? V katerih primerih je treba uporabiti elektrolitske kondenzatorje, v katerih keramične kondenzatorje in v katerih oboje? V stari različici analogne e-knjige je bilo omenjeno, da obstaja posebna formula za izračun velikosti kondenzatorske vrednosti, vendar imajo nekateri IC-ji in podobno predpise o tem, kako se ujemati s kondenzatorjem v podatkovnem listu, upam, da lahko ti pomagam.
Elektrolitski kondenzatorji in keramični kondenzatorji se običajno uporabljajo med napajanjem IC in tlemi, da igrajo filtrirno vlogo. Keramični kondenzatorji se uporabljajo sami za ločevanje. Njegova uporaba je na splošno razložena v IC. Ustrezno, vzemite 0.01uf za keramiko.
Če želim zamenjati določen kondenzator z drugim kondenzatorjem, ali moram zadostiti tako kapaciteti kot vzdržljivi napetosti? Včasih je težko najti najboljše iz obeh svetov. Ali se je v tem trenutku mogoče odpovedati kateremu od njih?
Razpon filtrskih kondenzatorjev je preširok, tukaj je kratek govor o močnostnem obvodnem (ločevalnem) kondenzatorju.
Izbira filtrirnega kondenzatorja je odvisna od tega, ali ga uporabljate v lokalnem ali globalnem napajalniku. Za lokalno napajanje mora igrati vlogo prehodnega napajanja. Zakaj dodati kondenzatorje za napajanje? To je zato, ker se trenutno povpraševanje po napravi hitro spreminja z povpraševanjem po vožnji (kot je krmilnik DDR), pri razpravi v visokofrekvenčnem območju pa je treba upoštevati porazdelitvene parametre vezja. Zaradi obstoja porazdeljene induktivnosti je onemogočena drastična sprememba toka, napetost na napajalnem pinu čipa pa se zmanjša – torej nastane šum. Poleg tega ima napajalnik s tokovno povratno informacijo odzivni čas - to pomeni, da ne bo izvedel prilagoditev, dokler ne pride do nihanja napetosti za določeno obdobje (običajno na ravni ms ali us). Za trenutno spremembo povpraševanja ravni ns ta vrsta zakasnitve tvori tudi dejanski šum. Zato je vloga kondenzatorja zagotoviti pot z nizko induktivno reaktanco (impedanco), da zadosti hitrim spremembam trenutnega povpraševanja.
Na podlagi zgornje teorije je treba izračun kapacitivnosti izračunati glede na energijo, ki jo kondenzator lahko zagotovi za spremembo toka. Ko izbirate vrsto kondenzatorja, morate upoštevati njegovo parazitsko induktivnost - to pomeni, da mora biti parazitna induktivnost manjša od porazdeljene induktivnosti poti moči.
Razprava o vprašanjih mora začeti pri bistvu. Najprej verjetno veste, da so kondenzatorji enosmerna izolacija, medtem ko so induktorji nasprotno. Vsi temeljijo na osnovnih načelih. V tem času ima kondenzator dve najpogostejši funkciji. Ena je izolacija enosmernega toka med poli. Nekateri ga imenujejo tudi sklopni kondenzator, ker izolira enosmerni tok, vendar mora prenesti signale izmeničnega toka. DC pot je omejena med več stopnjami, kar lahko poenostavi zelo zapleten izračun delovne točke, druga pa je filtriranje. V bistvu ta dva. Kot sklopitev vrednost kondenzatorja ni strogo zahtevana, če njegova impedanca ni prevelika, tako da je slabljenje signala preveliko.
Toda za slednje je treba upoštevati z vidika filtra. Na primer, filtriranje napajalnika na vhodnem koncu zahteva filtriranje nizkofrekvenčnega (kot je električna frekvenca) in visokofrekvenčnega šuma, zato ga je treba uporabiti hkrati. Veliki kondenzatorji in mali kondenzatorji. Nekateri ljudje bodo rekli, z velikim kondenzatorjem, zakaj potrebujete majhnega? To je zato, ker velika kapacitivnost, velika induktivnost zaradi velike plošče in konca zatiča, ne deluje pri visokih frekvencah. Majhni kondenzatorji so ravno nasprotno. Velikost se lahko uporabi za določitev kapacitivnosti. Kar zadeva vzdržljivo napetost, mora biti ves čas izpolnjena, sicer bo eksplodirala. Tudi pri neelektrolitskih kondenzatorjih včasih ne eksplodira, zmanjša pa se tudi njegova zmogljivost. O tem je preveč govoriti, najprej se pogovorimo o tem. Vse so funkcije filtriranja. Aluminijev elektrolitski kondenzator ima relativno veliko kapaciteto in se uporablja predvsem za odpravo nizkofrekvenčnih motenj. Zmogljivost je približno 1 mA toka, kar ustreza 2 ~ 3 μf, če je zahteva previsoka, lahko 1 mA ustreza 5 ~ 6 μf. Nepolarni kondenzatorji se uporabljajo za filtriranje visokofrekvenčnih signalov. Največkrat se uporablja sam, uporablja se za odstranjevanje lotosove korenine. Včasih se lahko uporablja vzporedno z elektrolitskimi kondenzatorji. Visokofrekvenčne karakteristike keramičnih kondenzatorjev so boljše, vendar pri določeni frekvenci (približno 6MHz, ne spomnim se jasno) se kapaciteta hitro zmanjša.
Vloga elektrolitskih kondenzatorjev in previdnostni ukrepi pri uporabi
1. Vloga elektrolitskih kondenzatorjev v tokokrogih
1. Učinek filtriranja. V napajalnem vezju usmerniško vezje spremeni izmenični tok v pulzirajočo enosmerno napetost, po usmerniškem vezju pa je priključen elektrolitski kondenzator velike zmogljivosti in popravljena pulzirajoča enosmerna napetost postane relativno stabilna enosmerna napetost. Da bi preprečili spreminjanje napajalne napetosti vsakega dela vezja zaradi sprememb obremenitve, so v praksi elektrolitski kondenzatorji od deset do sto mikrofaradov na splošno priključeni na izhodni konec napajalnika in na vhodni konec napajalnika obremenitev. Ker imajo elektrolitski kondenzatorji velike kapacitete na splošno določeno induktivnost in ne morejo učinkovito filtrirati visokofrekvenčnih in impulznih interferenčnih signalov, je kondenzator s kapaciteto 0.001--0.lpF povezan vzporedno na obeh koncih za filtriranje visokofrekvenčnih signalov. in motnje pulza.
2. Učinek sklopitve: V procesu prenosa in ojačanja nizkofrekvenčnih signalov, da bi preprečili, da bi statične delovne točke sprednjega in zadnjega tokokroga vplivale druga na drugo, se pogosto uporablja kapacitivna sklopitev. Da bi preprečili prevelike izgube nizkofrekvenčnih komponent v signalu, se običajno uporabljajo elektrolitski kondenzatorji z večjo kapaciteto.
Drugič, metoda presoje elektrolitskega kondenzatorja
Pogoste napake elektrolitskih kondenzatorjev vključujejo zmanjšanje kapacitete, izginotje kapacitete, okvarjen kratek stik in puščanje. Sprememba kapacitete je posledica postopnega sušenja elektrolita v elektrolitskem kondenzatorju med uporabo ali namestitvijo, medtem ko se okvara in puščanje običajno dodata. Napetost je previsoka ali sama kakovost ni dobra. Ocena kakovosti napajalnega kondenzatorja se običajno meri z datoteko upora multimetra. Specifična metoda je: kratko sklopite dva zatiča kondenzatorja, da se izprazni, in uporabite črni preskusni kabel multimetra za povezavo pozitivne elektrode elektrolitskega kondenzatorja. Rdeči merilni kabel je povezan z negativnim polom (pri analognem multimetru je merilni kabel intermoduliran pri merjenju z digitalnim multimetrom). Običajno mora testna igla nihati v smeri majhnega upora in se nato postopoma vrniti v neskončnost. Večji kot je zamah igle ali manjša kot je povratna hitrost, večja je kapaciteta kondenzatorja in obratno, manjša je kapaciteta kondenzatorja. Če se kazalec ne spremeni nekje na sredini, pomeni, da kondenzator pušča. Če je prikazana vrednost upora majhna ali nič, to pomeni, da je bil kondenzator pokvarjen in v kratkem stiku. Ker je napetost baterije, ki jo uporablja multimeter, na splošno zelo nizka, je natančneje izmeriti kondenzator z nizko vzdržljivo napetostjo. Če je vzdržljiva napetost kondenzatorja visoka, čeprav je meritev normalna, lahko ob dodajanju visoke napetosti pride do puščanja ali udara. pojav obrabe.
3. Previdnostni ukrepi pri uporabi elektrolitskih kondenzatorjev
1. Ker imajo elektrolitski kondenzatorji pozitivne in negativne polaritete, jih ni mogoče priključiti na glavo, ko se uporabljajo v tokokrogih. V napajalnem vezju je pozitivni pol elektrolitskega kondenzatorja priključen na izhodni priključek napajalnika, ko je pozitivna napetost na izhodu, negativni pol pa je povezan z zemljo; ko je negativna napetost na izhodu, je negativni pol priključen na izhodni priključek, pozitivni pol pa ozemljen. Ko je polarnost filtrirnega kondenzatorja v napajalnem tokokrogu obrnjena, se učinek filtriranja kondenzatorja močno zmanjša, na eni strani niha izhodna napetost napajalnika, na drugi strani pa elektrolitski kondenzator, ki je enakovreden uporu, segreva zaradi povratnega napajanja. Ko povratna napetost preseže določeno vrednost, bo povratna upornost kondenzatorja postala zelo majhna, tako da bo kondenzator počil in se poškodoval zaradi pregretja za kratek čas po vklopu.
2. Napetost, uporabljena na obeh koncih elektrolitskega kondenzatorja, ne sme preseči dovoljene delovne napetosti. Pri načrtovanju dejanskega vezja je treba rezervirati določeno rezervo glede na specifično situacijo. Pri načrtovanju filtrskega kondenzatorja reguliranega napajanja, če je napajalna napetost izmeničnega toka 220 ~, lahko popravljena napetost sekundarne transformatorja doseže 22 V. V tem času lahko elektrolitski kondenzator z vzdržljivo napetostjo 25 V na splošno izpolnjuje zahteve. Če pa napajalna napetost izmeničnega toka močno niha in lahko naraste na več kot 250 V, je najbolje izbrati elektrolitski kondenzator z vzdržljivo napetostjo nad 30 V.
3. Elektrolitski kondenzatorji ne smejo biti v bližini močnih grelnih elementov v tokokrogu, da preprečite hitro izsušitev elektrolita zaradi segrevanja.
4. Za filtriranje signalov s pozitivno in negativno polarnostjo lahko zaporedno povežete dva elektrolitska kondenzatorja z enako polarnostjo kot nepolarni kondenzator.
Kako uporabljati multimeter za merjenje kapacitivnosti?
Za merjenje kapacitivnosti uporabite kazalni multimeter. Oglejte si priloženo sliko: Multimeter s kazalcem lahko uporabite za zaznavanje kapacitivnosti. Osnova je, da je električna pregrada multimetra enakovredna enosmernemu napajalniku z notranjim uporom, kapacitivnost pa se lahko polni. S časom se napetost na kondenzatorju postopoma povečuje. Polnilni tok se postopoma zmanjšuje, dokler ne doseže nič. Koraki
1. Izberite ustrezno prestavo za električni blok. Na splošno, če je zmogljivost pod 0.01uF, izberite opremo x10k; približno 1-10uF, izberite prestavo X1k; nad 47uF, izberite prestavo x100 ali prestavo x10.
2. Za vsak preizkus kratko sklenite kondenzator z žico in nato izvedite naslednji test po izpraznitvi.
3. Elektrolitski kondenzatorji imajo polarnost in pozitivna elektroda ima med uporabo večji potencial kot negativna elektroda. Ker je črni preskusni kabel povezan s pozitivno elektrodo baterije v uri, je črni preskusni kabel povezan s pozitivno elektrodo elektrolitskega kondenzatorja, rdeči merilni kabel pa z negativno elektrodo kondenzatorja. Dobra zmogljivost kapacitivnosti je, da se kazalec med zaznavanjem odkloni - navzdol in se nato postopoma vrne v mehansko ničelno (to je, da je upor neskončen) položaj.
Odklon kazalca je povezan z električno kapaciteto in električno pregrado in večja kot je zmogljivost, večji je odklon. V praksi bodite pozorni na pravila in kopičite podatke. Metoda prilagajanja mehanske ničle glave merilnika je uporaba ploščatega izvijača za poravnavo zareze za mehansko nastavitev ničle na glavi merilnika, ko pero merilnika ni niti v kratkem stiku niti za merjenje katere koli naprave, in vrtenje levo in desno, da se merilnik kazalec kaže na nič. Zmogljivost kondenzatorja, ki je izgubil svojo zmogljivost, je, da kazalec zaznavanja ni odklonjen in ga ni treba izprazniti. Delovanje kondenzatorja, ki izgubi del kapacitete, je, da v primerjavi s standardnim kondenzatorjem odklon kazalca ni na mestu. Lahko se presodi na podlagi izkušenj ali s sklicevanjem na standardni kondenzator enake kapacitete in glede na največjo amplitudo nihanja kazalca.
Ni nujno, da ima referenčni kondenzator enako vrednost vzdržljive napetosti, če je kapaciteta enaka. Na primer, za oceno kondenzatorja 100uF/250V se lahko kot referenca najprej uporabi kondenzator 100uF/25V, dokler je največja amplituda nihanja kazalca enaka, lahko sklepamo, da je zmogljivost enaka. Delovanje uhajajoče kapacitivnosti je, da se kazalec ne more vrniti v mehanski ničelni položaj (to je, da je upor neskončen). Upoštevati je treba, da je uhajanje elektrolitskih kondenzatorjev večje ali manjše, uhajanje nizke vzdržne napetosti je veliko in uhajanje visoke vzdržljive napetosti je majhno; uporabite x10k za merjenje uhajanja in uporabite blok pod xlk za merjenje uhajanja, da ugotovite, ali kondenzator pušča.
Za kondenzatorje nad 1000uF lahko uporabite blok Rxl0, da ga najprej hitro napolnite in najprej ocenite kapaciteto kondenzatorja, nato pa preklopite na blok Rxlk, da nekaj časa nadaljujete z meritvijo. V tem času se kazalec ne sme vrniti, ampak se mora ustaviti na ali zelo blizu neskončnosti, sicer lahko pride do puščanja. Pri nekaterih kondenzatorjih pod desetinami mikrofaradov, potem ko je blok Rxlk popolnoma napolnjen, uporabite blok Rx10k za nadaljevanje meritve, igla pa se mora ustaviti pri neskončnosti in se ne vrniti. Razen pri elektrolitskih kondenzatorjih je vzdržljiva napetost keramičnih, poliestrskih, metaliziranega papirja in monolitnih kondenzatorjev večja od 40 V. Preizkusite z multimetrom, ne glede na blok, dober kondenzator ne sme puščati. Za merjenje kondenzatorjev z majhno kapaciteto z multimetrom je mogoče uporabiti učinek ojačanja silicijevih NPN triod majhne moči, metoda pa je prikazana na sliki 1(f). Uporabite upor Rxlk za blokiranje, črni testni kabel je povezan s kolektorjem, rdeči testni kabel je povezan z oddajnikom, z majhnim kondenzatorjem se dotaknite kolektorja in kazalec mora biti odklonjen. Načelo je, da ko je kondenzator napolnjen, polnilni tok vbrizga bazni tok v bazo in ta tok ojača trioda, odklon kazalca pa je bolj očiten.
