Cum funcționează condensatorii ceramici și condensatorii electrolitici
În procesul de proiectare a circuitului, condensatorii sunt utilizați pentru filtrare. Uneori se folosesc condensatori electrolitici, iar uneori se folosesc condensatori ceramici. Uneori sunt folosite ambele. Aș dori să întreb: care este rolul folosirii condensatoarelor electrolitice? Care este funcția utilizării condensatoarelor ceramice obișnuite? Cum se calculează dimensiunea capacității sale? Cum să alegeți și să determinați tensiunea de rezistență a condensatoarelor electrolitice? În ce cazuri ar trebui să se utilizeze condensatoare electrolitice, în ce cazuri ar trebui să se utilizeze condensatoare ceramice și în ce cazuri să fie folosite ambele? S-a menționat în versiunea veche a cărții electronice analogice că există o formulă specială pentru a calcula mărimea valorii condensatorului, dar unele circuite integrate și altele asemenea au reglementări cu privire la modul de potrivire a condensatorului în fișa de date, sper că poate. te ajut.
Condensatorii electrolitici și condensatorii ceramici sunt în general folosiți între sursa de alimentare a circuitului integrat și masă pentru a juca un rol de filtrare. Condensatorii ceramici sunt folosiți singuri pentru decuplare. Utilizarea sa este explicată în general în CI. Relevant, luați 0.01uf pentru ceramică.
Dacă vreau să înlocuiesc un anumit condensator cu un alt condensator, trebuie să satisfac atât capacitatea, cât și tensiunea de rezistență? Uneori, este greu să găsești ce este mai bun din ambele lumi. Este posibil să renunți la unul dintre ele în acest moment?
Gama de condensatoare de filtru este prea largă, iată o scurtă discuție despre condensatorul de bypass (decuplare) a puterii.
Alegerea condensatorului de filtru depinde dacă îl utilizați în sursa de alimentare locală sau în sursa de alimentare globală. Pentru sursa de alimentare locală, trebuie să joace rolul de sursă de alimentare tranzitorie. De ce să adăugați condensatori pentru a furniza energie? Se datorează faptului că cererea curentă a dispozitivului se modifică rapid odată cu cererea de conducere (cum ar fi controlerul DDR), iar în discuția în domeniul de înaltă frecvență, trebuie luați în considerare parametrii de distribuție ai circuitului. Datorită existenței inductanței distribuite, se previne schimbarea drastică a curentului, iar tensiunea pe pinul de alimentare al cipului este redusă - adică se formează zgomotul. Mai mult, sursa de alimentare cu feedback de curent are un timp de reacție - adică nu va face ajustări până nu apare fluctuația tensiunii pentru o perioadă de timp (de obicei nivel ms sau us). Pentru modificarea cererii curente a nivelului ns, acest tip de Întârziere formează, de asemenea, zgomotul real. Prin urmare, rolul condensatorului este de a oferi o cale de reactanță inductivă (impedanță) scăzută pentru a face față schimbărilor rapide ale cererii curente.
Pe baza teoriei de mai sus, calculul capacității ar trebui calculat în funcție de energia pe care o poate furniza condensatorul pentru schimbarea curentului. Atunci când alegeți tipul de condensator, trebuie să luați în considerare inductanța parazită a acestuia, adică inductanța parazită ar trebui să fie mai mică decât inductanța distribuită a căii de alimentare.
Discutarea problemelor trebuie să plece de la esență. În primul rând, probabil știți că condensatorii sunt izolatori de curent continuu, în timp ce inductoarele sunt opusul. Toate se bazează pe principii de bază. În acest moment, condensatorul are cele mai comune două funcții. Una este să izolați DC între poli. Unii oameni îl numesc și un condensator de cuplare, deoarece izolează DC, dar trebuie să treacă semnale AC. Calea DC este limitată între mai multe etape, ceea ce poate simplifica calculul foarte complicat al punctului de operare, iar a doua este filtrarea. Practic, acestea două. Ca cuplare, valoarea condensatorului nu este strict necesară, atâta timp cât impedanța acestuia nu este prea mare, astfel încât atenuarea semnalului să fie prea mare.
Dar pentru acesta din urmă, trebuie luat în considerare din punctul de vedere al filtrului. De exemplu, filtrarea sursei de alimentare la capătul de intrare necesită filtrarea zgomotului de joasă frecvență (cum ar fi frecvența de alimentare) și a zgomotului de înaltă frecvență, așa că trebuie utilizat în același timp. Condensatoare mari și condensatoare mici. Unii oameni vor spune, cu un condensator mare, de ce ai nevoie de unul mic? Acest lucru se datorează faptului că capacitatea mare, inductanța mare datorată plăcii mari și capătului pinului, nu funcționează pentru frecvențe înalte. Condensatoarele mici sunt exact opusul. Mărimea poate fi utilizată pentru a determina capacitatea. În ceea ce privește tensiunea de rezistență, aceasta trebuie să fie satisfăcută în orice moment, altfel va exploda. Chiar și pentru condensatoarele neelectrolitice, uneori nu explodează, iar performanța sa este, de asemenea, redusă. Este prea mult de vorbit, hai să vorbim mai întâi despre asta. Toate sunt funcții de filtrare. Condensatorul electrolitic din aluminiu are o capacitate relativ mare și este folosit în principal pentru a elimina interferența de joasă frecvență. Capacitatea este de aproximativ 1mA curent corespunzând la 2 ~ 3μf, dacă cerința este prea mare, 1mA poate corespunde la 5 ~ 6μf. Condensatoarele nepolare sunt utilizate pentru a filtra semnalele de înaltă frecvență. De cele mai multe ori este folosit singur, este folosit pentru a îndepărta rădăcina de lotus. Uneori poate fi folosit în paralel cu condensatori electrolitici. Caracteristicile de înaltă frecvență ale condensatoarelor ceramice sunt mai bune, dar la o anumită frecvență (aproximativ 6MHz, nu îmi amintesc clar), capacitatea scade rapid.
Rolul condensatorilor electrolitici și precauțiile de utilizare
1. Rolul condensatoarelor electrolitice în circuite
1. Efect de filtrare. În circuitul de alimentare, circuitul redresor transformă AC într-un DC pulsator, iar un condensator electrolitic de mare capacitate este conectat după circuitul redresor, iar tensiunea DC pulsatorie rectificată devine o tensiune DC relativ stabilă. În practică, pentru a preveni modificarea tensiunii de alimentare a fiecărei părți a circuitului din cauza modificărilor de sarcină, condensatoarele electrolitice de zeci până la sute de microfaradi sunt în general conectate la capătul de ieșire al sursei de alimentare și la capătul de intrare de putere al sarcină. Deoarece condensatoarele electrolitice de mare capacitate au în general o anumită inductanță și nu pot filtra în mod eficient semnalele de interferență de înaltă frecvență și impulsuri, un condensator cu o capacitate de 0.001--0.lpF este conectat în paralel la ambele capete pentru a filtra semnalele de înaltă frecvență. și interferența pulsului.
2. Efect de cuplare: În procesul de transmitere și amplificare a semnalelor de joasă frecvență, pentru a preveni ca punctele de funcționare statice ale circuitelor din față și din spate să se afecteze reciproc, se utilizează adesea cuplarea capacitivă. Pentru a preveni pierderea excesivă a componentelor de joasă frecvență în semnal, se folosesc în general condensatoare electrolitice cu capacitate mai mare.
În al doilea rând, metoda de judecată a condensatorului electrolitic
Defecțiunile obișnuite ale condensatoarelor electrolitice includ reducerea capacității, dispariția capacității, scurtcircuit și scurgeri. Modificarea capacității este cauzată de uscarea treptată a electrolitului din interiorul condensatorului electrolitic în timpul utilizării sau plasării, în timp ce defecțiunile și scurgerile sunt în general adăugate. Tensiunea este prea mare sau calitatea în sine nu este bună. Judecarea calității condensatorului sursei de alimentare este, în general, măsurată prin fișierul de rezistență al multimetrului. Metoda specifică este: scurtcircuitați cei doi pini ai condensatorului pentru a se descărca și utilizați cablul de testare negru al multimetrului pentru a conecta electrodul pozitiv al condensatorului electrolitic. Cablul de test roșu este conectat la polul negativ (pentru un multimetru analogic, cablul de testare este intermodulat atunci când se măsoară cu un multimetru digital). În mod normal, acul de testare ar trebui să se balanseze în direcția rezistenței mici și apoi să revină treptat la infinit. Cu cât oscilația acului este mai mare sau viteza de întoarcere este mai mică, cu atât capacitatea condensatorului este mai mare și invers, cu atât capacitatea condensatorului este mai mică. Dacă indicatorul nu se schimbă undeva la mijloc, înseamnă că condensatorul are scurgeri. Dacă valoarea indicată a rezistenței este mică sau zero, înseamnă că condensatorul a fost defect și scurtcircuitat. Deoarece tensiunea bateriei utilizate de multimetru este în general foarte scăzută, este mai precisă măsurarea condensatorului cu o tensiune de rezistență scăzută. Când tensiunea de rezistență a condensatorului este mare, deși măsurarea este normală, pot exista scurgeri sau șoc atunci când se adaugă tensiune înaltă. fenomen de uzură.
3. Precauții pentru utilizarea condensatoarelor electrolitice
1. Deoarece condensatorii electrolitici au polarități pozitive și negative, nu pot fi conectați cu susul în jos atunci când sunt utilizați în circuite. În circuitul de alimentare, polul pozitiv al condensatorului electrolitic este conectat la borna de ieșire a sursei de alimentare atunci când este ieșită tensiunea pozitivă, iar polul negativ este conectat la pământ; când iese tensiunea negativă, polul negativ este conectat la borna de ieșire, iar polul pozitiv este împământat. Când polaritatea condensatorului de filtru din circuitul de alimentare este inversată, efectul de filtrare al condensatorului este mult redus, pe de o parte, tensiunea de ieșire a sursei de alimentare fluctuează, iar pe de altă parte, condensatorul electrolitic, care este echivalent cu un rezistor, se încălzește datorită alimentării inverse. Când tensiunea inversă depășește o anumită valoare, rezistența de scurgere inversă a condensatorului va deveni foarte mică, astfel încât condensatorul se va sparge și se va deteriora din cauza supraîncălzirii pentru o scurtă perioadă de timp după pornire.
2. Tensiunea aplicată la ambele capete ale condensatorului electrolitic nu poate depăși tensiunea de lucru permisă. La proiectarea circuitului real, o anumită marjă trebuie rezervată în funcție de situația specifică. La proiectarea condensatorului de filtru al sursei de alimentare reglate, dacă tensiunea de alimentare cu curent alternativ este de 220 ~ Tensiunea redresată a secundarului transformatorului poate ajunge la 22V. În acest moment, condensatorul electrolitic cu o tensiune de rezistență de 25V poate îndeplini în general cerințele. Cu toate acestea, dacă tensiunea de alimentare cu curent alternativ fluctuează foarte mult și poate crește la mai mult de 250 V, cel mai bine este să alegeți un condensator electrolitic cu o tensiune de rezistență mai mare de 30 V.
3. Condensatorii electrolitici nu trebuie să fie aproape de elementele de încălzire de mare putere din circuit pentru a preveni uscarea rapidă a electrolitului din cauza încălzirii.
4. Pentru filtrarea semnalelor cu polaritate pozitivă și negativă, se pot conecta în serie doi condensatori electrolitici cu aceeași polaritate ca un condensator nepolar.
Cum se folosește un multimetru pentru a măsura capacitatea?
Folosiți multimetrul indicator pentru a măsura capacitatea. Vezi imaginea atașată: Multimetrul tip pointer poate fi folosit pentru a detecta capacitatea. Baza este că bariera electrică a multimetrului este echivalentă cu o sursă de alimentare DC cu rezistență internă, iar capacitatea poate fi încărcată. Pe măsură ce trece timpul, tensiunea pe condensator crește treptat. Curentul de încărcare scade treptat până ajunge la zero. Pași
1. Alegeți treapta potrivită pentru blocul electric. În general, dacă capacitatea este sub 0.01uF, alegeți viteza x10k; despre 1-10uF, alegeți angrenajul X1k; peste 47uF, alegeți treapta x100 sau treapta x10.
2. Pentru fiecare test, scurtcircuitați condensatorul cu un fir și apoi efectuați următorul test după descărcare.
3. Condensatorii electrolitici au polaritate, iar electrodul pozitiv are un potențial mai mare decât electrodul negativ în timpul utilizării. Deoarece cablul de testare negru este conectat la electrodul pozitiv al bateriei din ceas, cablul de testare negru este conectat la electrodul pozitiv al condensatorului electrolitic, iar cablul de testare roșu este conectat la electrodul negativ al condensatorului. O bună performanță a capacității este că indicatorul se deviază în jos în timpul detectării și apoi revine treptat la poziția mecanică zero (adică rezistența este infinită).
Deformarea indicatorului este legată de capacitatea electrică și bariera electrică, iar cu cât capacitatea este mai mare, cu atât deviația este mai mare. În practică, acordați atenție regulilor și acumulați date. Metoda de ajustare a zeroului mecanic al capului contorului este de a folosi o șurubelniță plată pentru a alinia crestătura de reglare a zero mecanică de pe capul contorului atunci când stiloul contorului nu este nici scurtat și nici pentru a măsura niciun dispozitiv și rotiți la stânga și la dreapta pentru a face contorul. pointer spre zero. Performanța condensatorului care și-a pierdut capacitatea este că indicatorul de detectare nu este deviat și nu trebuie să fie descărcat. Performanța condensatorului care pierde o parte din capacitate este aceea că, în comparație cu condensatorul standard, deviația pointerului nu este pe loc. Poate fi judecat după experiență sau prin referire la condensatorul standard de aceeași capacitate și în funcție de amplitudinea maximă a oscilației pointerului.
Condensatorul de referință nu trebuie să aibă aceeași valoare a tensiunii de rezistență, atâta timp cât capacitatea este aceeași. De exemplu, pentru a estima un condensator de 100uF/250V, un condensator de 100uF/25V poate fi folosit mai întâi ca referință, atâta timp cât amplitudinea maximă a oscilației indicatorului este aceeași, se poate concluziona că capacitatea este aceeași. Performanța capacității de scurgere este că indicatorul nu poate reveni la poziția mecanică zero (adică rezistența este infinită). Trebuie remarcat faptul că există o scurgere a condensatoarelor electrolitice mai mari sau mai mici, scurgerea tensiunii de rezistență scăzută este mare, iar scurgerea de tensiune de rezistență ridicată este mică; utilizați x10k pentru a măsura scurgerea și utilizați blocul de mai jos xlk pentru a măsura scurgerea pentru a determina dacă condensatorul are scurgeri.
Pentru condensatoarele de peste 1000uF, puteți utiliza blocul Rxl0 pentru a-l încărca rapid mai întâi și estimați inițial capacitatea condensatorului, apoi treceți la blocul Rxlk pentru a continua măsurarea pentru o perioadă. În acest moment, indicatorul nu ar trebui să se întoarcă, ci ar trebui să se oprească la infinit sau foarte aproape de infinit, altfel pot exista scurgeri. Pentru unele condensatoare sub zeci de microfarad, după ce blocul Rxlk este complet încărcat, utilizați blocul Rx10k pentru a continua măsurarea, iar acul ar trebui să se oprească la infinit și să nu se întoarcă. Cu excepția condensatoarelor electrolitice, tensiunea de rezistență a condensatoarelor ceramice, poliester, hârtie metalizată și condensatoare monolitice este mai mare de 40V. Testați cu un multimetru, indiferent de bloc, un condensator bun nu ar trebui să curgă. Pentru a măsura condensatorii de capacitate mică cu un multimetru, poate fi utilizat efectul de amplificare al triodelor NPN de siliciu de putere redusă, iar metoda este prezentată în Figura 1(f). Utilizați rezistența Rxlk pentru a bloca, cablul de testare negru este conectat la colector, cablul de testare roșu este conectat la emițător, atingeți condensatorul mic la colector, iar indicatorul ar trebui să fie deviat. Principiul este că atunci când condensatorul este încărcat, curentul de încărcare injectează curentul de bază în bază, iar acest curent este amplificat de triodă, iar deviația indicatorului este mai evidentă.
