Com funcionen els condensadors ceràmics i els condensadors electrolítics
En el procés de disseny de circuits, s'utilitzen condensadors per filtrar. De vegades s'utilitzen condensadors electrolítics i de vegades s'utilitzen condensadors ceràmics. De vegades s'utilitzen tots dos. M'agradaria preguntar: quina funció té l'ús de condensadors electrolítics? Quina és la funció d'utilitzar condensadors ceràmics normals? Com calcular la mida de la seva capacitat? Com triar i determinar la tensió de resistència dels condensadors electrolítics? En quins casos s'han d'utilitzar condensadors electrolítics, en quins casos s'han d'utilitzar condensadors ceràmics i en quins casos s'han d'utilitzar tots dos? A la versió antiga del llibre electrònic analògic es va esmentar que hi ha una fórmula especial per calcular la mida del valor del condensador, però alguns circuits integrats i similars tenen regulacions sobre com fer coincidir el condensador al seu full de dades, espero que pugui ajudar-te.
Els condensadors electrolítics i els condensadors ceràmics s'utilitzen generalment entre la font d'alimentació de l'IC i la terra per jugar un paper de filtratge. Els condensadors ceràmics s'utilitzen sols per al desacoblament. El seu ús s'explica generalment a l'IC. Rellevant, agafeu 0.01uf per a la ceràmica.
Si vull substituir un determinat condensador per un altre, he de satisfer tant la capacitat com la tensió suportada? De vegades, és difícil trobar el millor dels dos mons. És possible renunciar a un d'ells en aquest moment?
El rang de condensadors de filtre és massa ampli, aquí teniu una breu xerrada sobre el condensador de derivació de potència (desacoblament).
L'elecció del condensador de filtre depèn de si l'utilitzeu a la font d'alimentació local o a la font d'alimentació global. Per a la font d'alimentació local, ha de jugar el paper de font d'alimentació transitòria. Per què afegir condensadors per subministrar energia? És perquè la demanda actual del dispositiu canvia ràpidament amb la demanda de conducció (com ara el controlador DDR) i en la discussió sobre el rang d'alta freqüència, s'han de tenir en compte els paràmetres de distribució del circuit. A causa de l'existència de la inductància distribuïda, s'evita el canvi dràstic del corrent i es redueix la tensió al pin d'alimentació del xip, és a dir, es forma el soroll. A més, la font d'alimentació de retroalimentació actual té un temps de reacció, és a dir, no farà ajustos fins que es produeixi la fluctuació de la tensió durant un període de temps (normalment nivell ms o us). Per al canvi de demanda actual del nivell ns, aquest tipus de retard també forma el soroll real. Per tant, el paper del condensador és proporcionar una ruta de baixa reactància inductiva (impedància) per satisfer els ràpids canvis de la demanda actual.
A partir de la teoria anterior, el càlcul de la capacitat s'ha de calcular segons l'energia que el condensador pot proporcionar per al canvi de corrent. Quan escolliu el tipus de condensador, heu de tenir en compte la seva inductància parasitària, és a dir, la inductància parasitària hauria de ser més petita que la inductància distribuïda del camí d'alimentació.
Debatre els problemes ha de partir de l'essència. En primer lloc, probablement sabeu que els condensadors són un aïllament de CC, mentre que els inductors són el contrari. Tots es basen en principis bàsics. En aquest moment, el condensador té les dues funcions més comunes. Un és aïllar DC entre pols. Algunes persones també l'anomenen condensador d'acoblament perquè aïlla DC, però necessita passar senyals de CA. El camí de corrent continu està limitat entre diverses etapes, cosa que pot simplificar el càlcul molt complicat del punt de funcionament, i la segona és el filtrat. Bàsicament aquests dos. Com a acoblament, el valor del condensador no és estrictament necessari, sempre que la seva impedància no sigui massa gran, de manera que l'atenuació del senyal sigui massa gran.
Però per a aquest últim, cal considerar-ho des del punt de vista del filtre. Per exemple, el filtratge de la font d'alimentació a l'extrem d'entrada requereix filtrar el soroll de baixa freqüència (com la freqüència d'alimentació) i el soroll d'alta freqüència, per la qual cosa s'ha d'utilitzar al mateix temps. Condensadors grans i condensadors petits. Algunes persones diran, amb un condensador gran, per què en necessiteu un de petit? Això es deu al fet que la gran capacitat, la gran inductància a causa de la placa gran i l'extrem del pin, no funciona per a altes freqüències. Els condensadors petits són tot el contrari. La mida es pot utilitzar per determinar la capacitat. Pel que fa a la tensió de resistència, s'ha de satisfer en tot moment, en cas contrari, explotarà. Fins i tot per als condensadors no electrolítics, de vegades no explota i el seu rendiment també es redueix. És massa parlar-ne, parlem-ne primer. Totes són funcions de filtratge. El condensador electrolític d'alumini té una capacitat relativament gran i s'utilitza principalment per eliminar les interferències de baixa freqüència. La capacitat és d'aproximadament 1 mA de corrent corresponent a 2 ~ 3 μf, si el requisit és massa alt, 1 mA pot correspondre a 5 ~ 6 μf. Els condensadors no polars s'utilitzen per filtrar senyals d'alta freqüència. La majoria de les vegades s'utilitza sol, s'utilitza per eliminar l'arrel del lotus. De vegades es pot utilitzar en paral·lel amb condensadors electrolítics. Les característiques d'alta freqüència dels condensadors ceràmics són millors, però a una freqüència determinada (uns 6 MHz, no ho recordo amb claredat), la capacitat disminueix ràpidament.
El paper dels condensadors electrolítics i les precaucions d'ús
1. El paper dels condensadors electrolítics en els circuits
1. Efecte de filtratge. Al circuit d'alimentació, el circuit rectificador converteix la CA en una CC polsant, i un condensador electrolític de gran capacitat es connecta després del circuit rectificador, i la tensió de CC pulsada rectificada es converteix en una tensió CC relativament estable. A la pràctica, per evitar que la tensió d'alimentació de cada part del circuit canviï a causa dels canvis de càrrega, els condensadors electrolítics de desenes a centenars de microfarads generalment es connecten a l'extrem de sortida de la font d'alimentació i a l'extrem d'entrada de potència del càrrega. Com que els condensadors electrolítics de gran capacitat generalment tenen una certa inductància i no poden filtrar eficaçment els senyals d'interferència d'alta freqüència i pols, un condensador amb una capacitat de 0.001--0.lpF està connectat en paral·lel als dos extrems per filtrar senyals d'alta freqüència. i interferències de pols.
2. Efecte d'acoblament: en el procés de transmissió i amplificació de senyals de baixa freqüència, per evitar que els punts de funcionament estàtics dels circuits frontal i posterior s'afectin mútuament, s'utilitza sovint l'acoblament capacitiu. Per tal d'evitar una pèrdua excessiva de components de baixa freqüència en el senyal, s'utilitzen generalment condensadors electrolítics de major capacitat.
En segon lloc, el mètode de judici del condensador electrolític
Els errors comuns dels condensadors electrolítics inclouen la reducció de la capacitat, la desaparició de la capacitat, el curtcircuit d'avaria i les fuites. El canvi de capacitat és causat per l'assecat gradual de l'electròlit dins del condensador electrolític durant l'ús o la col·locació, mentre que generalment s'afegeixen avaries i fuites. La tensió és massa alta o la qualitat en si no és bona. L'avaluació de la qualitat del condensador d'alimentació es mesura generalment pel fitxer de resistència del multímetre. El mètode específic és: curtcircuitar els dos pins del condensador per descarregar i utilitzar el cable de prova negre del multímetre per connectar l'elèctrode positiu del condensador electrolític. El cable de prova vermell està connectat al pol negatiu (per a un multímetre analògic, el cable de prova està intermodulat quan es mesura amb un multímetre digital). Normalment, l'agulla de prova hauria de girar en la direcció de la petita resistència i, a continuació, tornar gradualment a l'infinit. Com més gran sigui el balanceig de l'agulla o més lenta sigui la velocitat de retorn, més gran serà la capacitat del condensador, i viceversa, menor serà la capacitat del condensador. Si el punter no canvia en algun lloc del mig, vol dir que el condensador té fuites. Si el valor d'indicació de resistència és petit o zero, vol dir que el condensador s'ha trencat i curtcircuitat. Com que la tensió de la bateria utilitzada pel multímetre és generalment molt baixa, és més precís mesurar el condensador amb una tensió de resistència baixa. Quan la tensió de resistència del condensador és alta, tot i que la mesura és normal, pot haver-hi fuites o xocs quan s'afegeix una alta tensió. fenomen de desgast.
3. Precaucions per a l'ús de condensadors electrolítics
1. Com que els condensadors electrolítics tenen polaritats positives i negatives, no es poden connectar cap per avall quan s'utilitzen en circuits. Al circuit d'alimentació, el pol positiu del condensador electrolític està connectat al terminal de sortida de la font d'alimentació quan surt la tensió positiva i el pol negatiu està connectat a terra; quan surt la tensió negativa, el pol negatiu es connecta al terminal de sortida i el pol positiu es posa a terra. Quan la polaritat del condensador de filtre al circuit d'alimentació s'inverteix, l'efecte de filtratge del condensador es redueix molt, d'una banda, la tensió de sortida de la font d'alimentació fluctua i, d'altra banda, el condensador electrolític, que equival a una resistència, s'escalfa a causa de l'alimentació inversa. Quan la tensió inversa supera un cert valor, la resistència de fuita inversa del condensador es farà molt petita, de manera que el condensador esclatarà i es danyarà a causa del sobreescalfament durant un breu temps després de l'encesa.
2. La tensió aplicada als dos extrems del condensador electrolític no pot superar la seva tensió de treball admissible. Quan es dissenya el circuit real, s'ha de reservar un cert marge segons la situació específica. Quan es dissenya el condensador de filtre de la font d'alimentació regulada, si la tensió d'alimentació de CA és de 220 ~, la tensió rectificada del secundari del transformador pot arribar a 22 V. En aquest moment, el condensador electrolític amb una tensió de resistència de 25 V generalment pot complir els requisits. Tanmateix, si la tensió de la font d'alimentació de CA fluctua molt i pot augmentar a més de 250 V, el millor és triar un condensador electrolític amb una tensió de suport superior a 30 V.
3. Els condensadors electrolítics no haurien d'estar a prop dels elements de calefacció d'alta potència del circuit per evitar que l'electròlit s'assequi ràpidament a causa de l'escalfament.
4. Per al filtratge de senyals amb polaritat positiva i negativa, es poden connectar en sèrie dos condensadors electrolítics amb la mateixa polaritat que un condensador no polar.
Com utilitzar un multímetre per mesurar la capacitat?
Utilitzeu el multímetre punter per mesurar la capacitat. Vegeu la imatge adjunta: el multímetre tipus punter es pot utilitzar per detectar la capacitat. La base és que la barrera elèctrica del multímetre és equivalent a una font d'alimentació de CC amb resistència interna i la capacitat es pot carregar. A mesura que passa el temps, la tensió a través del condensador augmenta gradualment. El corrent de càrrega disminueix gradualment fins a arribar a zero. Passos
1. Trieu l'engranatge adequat per al bloc elèctric. En general, si la capacitat és inferior a 0,01uF, trieu l'engranatge x10k; sobre 1-10uF, trieu l'engranatge X1k; per sobre de 47uF, trieu l'engranatge x100 o l'engranatge x10.
2. Per a cada prova, curtcircuita el condensador amb un cable i, a continuació, realitza la següent prova després de la descàrrega.
3. Els condensadors electrolítics tenen polaritat i l'elèctrode positiu té un potencial més alt que l'elèctrode negatiu durant l'ús. Com que el cable de prova negre està connectat a l'elèctrode positiu de la bateria del rellotge, el cable de prova negre està connectat a l'elèctrode positiu del condensador electrolític i el cable de prova vermell està connectat a l'elèctrode negatiu del condensador. Un bon rendiment de capacitat és que el punter es desvia cap avall durant la detecció i després torna gradualment a la posició mecànica zero (és a dir, la resistència és infinita).
La deflexió del punter està relacionada amb la capacitat elèctrica i la barrera elèctrica, i com més gran sigui la capacitat, més gran serà la deflexió. A la pràctica, presteu atenció a les regles i acumuleu dades. El mètode d'ajust del zero mecànic del capçal del comptador és utilitzar un tornavís pla per alinear l'osca d'ajust del zero mecànic al capçal del mesurador quan el bolígraf del mesurador no està curt ni mesura cap dispositiu, i girar cap a l'esquerra i dreta per fer el mesurador. punt de punt a zero. El rendiment del condensador que ha perdut la seva capacitat és que el punter de detecció no es desvia i no cal que es descarregui. El rendiment del condensador que perd part de la capacitat és que, en comparació amb el condensador estàndard, la desviació del punter no està al seu lloc. Es pot jutjar per experiència o fent referència al condensador estàndard de la mateixa capacitat i segons l'amplitud màxima del swing del punter.
El condensador de referència no ha de tenir el mateix valor de tensió de resistència, sempre que la capacitat sigui la mateixa. Per exemple, per estimar un condensador de 100uF/250V, primer es pot utilitzar un condensador de 100uF/25V com a referència, sempre que l'amplitud màxima del swing del punter sigui la mateixa, es pot concloure que la capacitat és la mateixa. El rendiment de la capacitat de fuga és que el punter no pot tornar a la posició mecànica zero (és a dir, la resistència és infinita). Cal tenir en compte que hi ha fuites de condensadors electrolítics més grans o més petits, la fuita de baixa tensió de resistència és gran i la fuita d'alta tensió de resistència és petita; utilitzeu x10k per mesurar la fuita i utilitzeu el bloc de sota xlk per mesurar la fuita per determinar si el condensador té fuites.
Per als condensadors superiors a 1000uF, podeu utilitzar el bloc Rxl0 per carregar-lo ràpidament i, inicialment, estimar la capacitat del condensador i, a continuació, canviar al bloc Rxlk per continuar la mesura durant una estona. En aquest moment, el punter no hauria de tornar, sinó que hauria d'aturar-se a l'infinit o molt a prop d'aquest, en cas contrari, pot haver-hi fuites. Per a alguns condensadors per sota de desenes de microfarads, després que el bloc Rxlk estigui completament carregat, utilitzeu el bloc Rx10k per continuar la mesura, i l'agulla hauria d'aturar-se a l'infinit i no tornar. Excepte els condensadors electrolítics, la tensió de suport de ceràmica, polièster, paper metal·litzat i condensadors monolítics és superior a 40 V. Prova amb un multímetre, independentment de quin bloc, un bon condensador no hauria de filtrar-se. Per mesurar condensadors de petita capacitat amb un multímetre, es pot utilitzar l'efecte d'amplificació dels triodes NPN de silici de baixa potència, i el mètode es mostra a la figura 1 (f). Utilitzeu la resistència Rxlk per bloquejar, el cable de prova negre està connectat al col·lector, el cable de prova vermell està connectat a l'emissor, toqueu el petit condensador al col·lector i el punter s'ha de desviar. El principi és que quan es carrega el condensador, el corrent de càrrega injecta el corrent base a la base, i aquest corrent és amplificat pel triode i la desviació del punter és més evident.
