Sådan fungerer keramiske kondensatorer og elektrolytiske kondensatorer
I kredsløbsdesignprocessen bruges kondensatorer til filtrering. Nogle gange bruges elektrolytiske kondensatorer, og nogle gange bruges keramiske kondensatorer. Nogle gange bruges begge dele. Jeg vil gerne spørge: hvad er rollen ved at bruge elektrolytiske kondensatorer? Hvad er funktionen ved at bruge almindelige keramiske kondensatorer? Hvordan beregner man størrelsen af dens kapacitet? Hvordan vælger og bestemmer man modstandsspændingen for elektrolytiske kondensatorer? I hvilke tilfælde skal der anvendes elektrolytiske kondensatorer, i hvilke tilfælde skal der anvendes keramiske kondensatorer, og i hvilke tilfælde skal begge anvendes? Det blev nævnt i den gamle version af den analoge e-bog, at der er en speciel formel til at beregne størrelsen af kondensatorværdien, men nogle IC'er og lignende har regler for, hvordan man matcher kondensatoren i dens Datablad, det håber jeg kan hjælpe dig.
Elektrolytiske kondensatorer og keramiske kondensatorer bruges generelt mellem strømforsyningen til IC og jorden for at spille en filtrerende rolle. De keramiske kondensatorer bruges alene til afkobling. Dets brug er generelt forklaret i IC. Relevant, tag 0.01uf for keramik.
Hvis jeg vil udskifte en bestemt kondensator med en anden kondensator, skal jeg så tilfredsstille både kapaciteten og modstå spænding? Nogle gange er det svært at finde det bedste fra begge verdener. Er det muligt at opgive en af dem på dette tidspunkt?
Filterkondensatorområdet er for bredt, her er en kort snak om power bypass (afkobling) kondensatoren.
Valget af filterkondensator afhænger af, om du bruger den i den lokale strømforsyning eller den globale strømforsyning. For den lokale strømforsyning skal den spille rollen som transient strømforsyning. Hvorfor tilføje kondensatorer for at levere strøm? Det er fordi enhedens aktuelle efterspørgsel ændrer sig hurtigt med drivbehovet (såsom DDR-controlleren), og i diskussionen i højfrekvensområdet skal distributionsparametrene for kredsløbet tages i betragtning. På grund af eksistensen af den distribuerede induktans forhindres den drastiske ændring af strømmen, og spændingen på chippens strømforsyningsstift reduceres - det vil sige, at støjen dannes. Desuden har den aktuelle feedback-strømforsyning en reaktionstid - det vil sige, den vil ikke foretage justeringer, før spændingsudsvinget forekommer i en periode (normalt ms eller us-niveau). For den aktuelle efterspørgselsændring af ns-niveauet danner denne form for forsinkelsen også den faktiske støj. Derfor er kondensatorens rolle at tilvejebringe en rute med lav induktiv reaktans (impedans) for at imødekomme de hurtige ændringer i den nuværende efterspørgsel.
Baseret på ovenstående teori bør beregningen af kapacitans beregnes efter den energi, som kondensatoren kan levere til strømændring. Når du vælger typen af kondensator, skal du overveje dens parasitære induktans - det vil sige, at den parasitære induktans skal være mindre end den distribuerede induktans af strømvejen.
At diskutere spørgsmål skal starte fra essensen. Først og fremmest ved du sikkert, at kondensatorer er DC-isolering, mens induktorer er det modsatte. Alle er baseret på grundlæggende principper. På dette tidspunkt har kondensatoren de to mest almindelige funktioner. Den ene er at isolere DC mellem polerne. Nogle mennesker kalder det også en koblingskondensator, fordi det isolerer DC, men det skal sende AC-signaler. DC-vejen er begrænset mellem flere trin, hvilket kan forenkle den meget komplicerede beregning af driftspunktet, og det andet er filtrering. Dybest set disse to. Som en kobling er værdien af kondensatoren strengt taget ikke påkrævet, så længe dens impedans ikke er for stor, således at signaldæmpningen er for stor.
Men for sidstnævnte skal det overvejes fra filterets synspunkt. For eksempel kræver strømforsyningsfiltreringen ved indgangsenden frafiltrering af lavfrekvent (såsom strømfrekvens) støj og højfrekvent støj, så den skal bruges på samme tid. Store kondensatorer og små kondensatorer. Nogle mennesker vil sige, med en stor kondensator, hvorfor har du brug for en lille? Det skyldes, at den store kapacitans, den store induktans på grund af den store plade og stiftenden, ikke virker ved høje frekvenser. Små kondensatorer er lige det modsatte. Størrelsen kan bruges til at bestemme kapacitansen. Hvad angår modstandsspændingen, skal den til enhver tid være tilfreds, ellers vil den eksplodere. Selv for ikke-elektrolytiske kondensatorer eksploderer den nogle gange ikke, og dens ydeevne reduceres også. Det er for meget at tale om, lad os tale om det først. De er alle filtreringsfunktioner. Aluminium elektrolytkondensatoren har en relativt stor kapacitet og bruges hovedsageligt til at eliminere lavfrekvent interferens. Kapaciteten er omkring 1mA strøm svarende til 2~3μf, hvis kravet er for højt, kan 1mA svare til 5~6μf. Ikke-polære kondensatorer bruges til at filtrere højfrekvente signaler fra. Det meste af tiden bruges det alene, det bruges til at fjerne lotusroden. Nogle gange kan det bruges parallelt med elektrolytiske kondensatorer. Højfrekvensegenskaberne for keramiske kondensatorer er bedre, men ved en bestemt frekvens (ca. 6MHz, jeg kan ikke huske tydeligt), falder kapaciteten hurtigt.
Rollen af elektrolytiske kondensatorer og forholdsregler ved brug
1. Elektrolytiske kondensatorers rolle i kredsløb
1. Filtrerende effekt. I strømforsyningskredsløbet omdanner ensretterkredsløbet AC til en pulserende DC, og en elektrolytisk kondensator med stor kapacitet tilsluttes efter ensretterkredsløbet, og den ensrettede pulserende DC-spænding bliver Relativt stabil DC-spænding. I praksis, for at forhindre strømforsyningsspændingen for hver del af kredsløbet i at ændre sig på grund af belastningsændringer, er elektrolytiske kondensatorer på ti til hundredvis af mikrofarader generelt forbundet til udgangsenden af strømforsyningen og strømindgangsenden af belastning. Da elektrolytiske kondensatorer med stor kapacitet generelt har en vis induktans og ikke effektivt kan bortfiltrere højfrekvente og pulsinterferenssignaler, er en kondensator med en kapacitet på 0.001--0.lpF forbundet parallelt i begge ender at filtrere højfrekvente signaler fra. og pulsinterferens.
2. Koblingseffekt: I processen med transmission og forstærkning af lavfrekvente signaler, for at forhindre, at de statiske driftspunkter for de forreste og bagerste kredsløb påvirker hinanden, bruges kapacitiv kobling ofte. For at forhindre for stort tab af lavfrekvente komponenter i signalet, anvendes elektrolytiske kondensatorer med større kapacitet generelt.
For det andet, bedømmelsesmetoden for elektrolytisk kondensator
Almindelige fejl ved elektrolytiske kondensatorer omfatter kapacitetsreduktion, kapacitetsforsvinden, sammenbrud kortslutning og lækage. Ændringen i kapacitet er forårsaget af den gradvise tørring af elektrolytten inde i elektrolytkondensatoren under brug eller placering, mens nedbrydning og lækage generelt er tilføjet. Spændingen er for høj, eller kvaliteten i sig selv er ikke god. At bedømme kvaliteten af strømforsyningskondensatoren måles generelt af multimeterets modstandsfil. Den specifikke metode er: kortslut de to ben på kondensatoren for at aflade, og brug den sorte testledning på multimeteret til at forbinde den positive elektrode på elektrolytkondensatoren. Den røde testledning er forbundet til den negative pol (for et analogt multimeter intermoduleres testledningen ved måling med et digitalt multimeter). Normalt skal testnålen svinge i retning af lille modstand og derefter gradvist vende tilbage til det uendelige. Jo større nålen svinger eller jo langsommere returhastigheden er, jo større kapacitet har kondensatoren, og omvendt, jo mindre kapacitet er kondensatoren. Hvis viseren ikke ændres et sted i midten, betyder det, at kondensatoren er utæt. Hvis modstandsindikationsværdien er lille eller nul, betyder det, at kondensatoren er blevet nedbrudt og kortsluttet. Fordi spændingen på batteriet, der bruges af multimeteret, generelt er meget lav, er det mere nøjagtigt at måle kondensatoren med lav modstå spænding. Når modstandsspændingen på kondensatoren er høj, selvom målingen er normal, kan der være lækage eller stød, når der tilføjes højspænding. slid fænomen.
3. Forholdsregler ved brug af elektrolytiske kondensatorer
1. Da elektrolytiske kondensatorer har positive og negative polariteter, kan de ikke tilsluttes på hovedet, når de bruges i kredsløb. I strømforsyningskredsløbet er den positive pol på den elektrolytiske kondensator forbundet til strømforsyningens udgangsterminal, når den positive spænding udsendes, og den negative pol er forbundet til jorden; når den negative spænding udlæses, er den negative pol forbundet til udgangsterminalen, og den positive pol er jordet. Når filterkondensatorens polaritet i strømforsyningskredsløbet vendes, reduceres kondensatorens filtreringseffekt kraftigt, dels svinger strømforsyningens udgangsspænding, dels den elektrolytiske kondensator, som svarer til en modstand, opvarmes på grund af omvendt strømforsyning. Når den omvendte spænding overstiger en vis værdi, vil kondensatorens omvendte lækagemodstand blive meget lille, så kondensatoren brister og beskadiges på grund af overophedning i kort tid efter opstart.
2. Spændingen påført til begge ender af elektrolytkondensatoren kan ikke overstige dens tilladte arbejdsspænding. Ved udformningen af det faktiske kredsløb bør der reserveres en vis margin i henhold til den specifikke situation. Ved design af filterkondensatoren til den regulerede strømforsyning, hvis AC-strømforsyningsspændingen er 220~ Den ensrettede spænding på transformatorens sekundære kan nå 22V. På dette tidspunkt kan elektrolytkondensatoren med en modstå spænding på 25V generelt opfylde kravene. Men hvis AC-strømforsyningsspændingen svinger meget og kan stige til mere end 250V, er det bedst at vælge en elektrolytisk kondensator med en modstandsspænding på mere end 30V.
3. Elektrolytiske kondensatorer bør ikke være tæt på varmeelementer med høj effekt i kredsløbet for at forhindre, at elektrolytten hurtigt tørrer op på grund af opvarmning.
4. Til filtrering af signaler med positiv og negativ polaritet kan to elektrolytiske kondensatorer forbindes i serie med samme polaritet som en ikke-polær kondensator.
Hvordan bruger man et multimeter til at måle kapacitans?
Brug pointer-multimeteret til at måle kapacitansen. Se vedhæftede billede: Pointer type multimeter kan bruges til at detektere kapacitansen. Grundlaget er, at multimeterets elektriske barriere svarer til en jævnstrømsforsyning med intern modstand, og kapacitansen kan oplades. Som tiden går, stiger spændingen over kondensatoren gradvist. Ladestrømmen falder gradvist, indtil den når nul. Trin
1. Vælg det passende gear til den elektriske blok. Generelt, hvis kapaciteten er under 0.01uF, skal du vælge x10k gear; om 1-10uF, vælg X1k gear; over 47uF, vælg x100 gear eller x10 gear.
2. For hver test skal du kortslutte kondensatoren med en ledning, og derefter udføre den næste test efter afladning.
3. Elektrolytiske kondensatorer har polaritet, og den positive elektrode har et højere potentiale end den negative elektrode under brug. Da den sorte testledning er forbundet med den positive elektrode på batteriet i uret, er den sorte testledning forbundet til den positive elektrode på elektrolytkondensatoren, og den røde testledning er forbundet til kondensatorens negative elektrode. En god kapacitansydelse er, at markøren afbøjes - ned under detektering og derefter gradvist vender tilbage til den mekaniske nulstilling (det vil sige, at modstanden er uendelig).
Afbøjningen af viseren er relateret til den elektriske kapacitet og den elektriske barriere, og jo større kapaciteten er, jo større er afbøjningen. I praksis skal du være opmærksom på reglerne og samle data. Justeringsmetoden for det mekaniske nulpunkt på målerhovedet er at bruge en flad skruetrækker til at justere det mekaniske nuljusteringshak på målerhovedet, når målerpennen hverken er kortsluttet eller for at måle nogen enhed, og drej til venstre og højre for at lave måleren markøren peger på nul. Ydeevnen for den kondensator, der har mistet sin kapacitet, er, at detektionsmarkøren ikke afbøjes og ikke skal aflades. Ydeevnen for den kondensator, der mister en del af kapaciteten, er, at sammenlignet med standardkondensatoren er viserafbøjningen ikke på plads. Det kan bedømmes ud fra erfaring eller ved at henvise til standardkondensatoren med samme kapacitet og i henhold til den maksimale amplitude af pointersvinget.
Referencekondensatoren behøver ikke at have samme tålespændingsværdi, så længe kapaciteten er den samme. For for eksempel at estimere en 100uF/250V kondensator, kan en 100uF/25V kondensator bruges som reference først, så længe den maksimale amplitude af markørsvinget er den samme, kan det konkluderes, at kapaciteten er den samme. Ydeevnen for lækagekapacitans er, at viseren ikke kan vende tilbage til den mekaniske nulstilling (det vil sige, at modstanden er uendelig). Det skal bemærkes, at der er lækage af større eller mindre elektrolytiske kondensatorer, lækagen af lavmodstandsspænding er stor, og lækagen af højmodstandsspænding er lille; brug x10k til at måle lækagen, og brug blokken under xlk til at måle lækagen for at afgøre, om kondensatoren er utæt.
For kondensatorer over 1000uF kan du bruge Rxl0-blokken til hurtigt at oplade den først, og først estimere kapaciteten af kondensatoren og derefter skifte til Rxlk-blokken for at fortsætte målingen et stykke tid. På dette tidspunkt bør markøren ikke vende tilbage, men skal stoppe ved eller meget tæt på uendeligt, ellers kan der være lækage. For nogle kondensatorer under snesevis af mikrofarader, efter at Rxlk-blokken er fuldt opladet, skal du bruge Rx10k-blokken til at fortsætte målingen, og nålen skal stoppe ved det uendelige og ikke vende tilbage. Bortset fra elektrolytiske kondensatorer er modstandsspændingen for keramik, polyester, metalliseret papir og monolitiske kondensatorer større end 40V. Test med et multimeter, uanset hvilken blok, en god kondensator bør ikke lække. For at måle kondensatorer med lille kapacitet med et multimeter kan forstærkningseffekten af laveffekt silicium NPN-trioder bruges, og metoden er vist i figur 1(f). Brug modstanden Rxlk til at blokere, den sorte testledning er forbundet til solfangeren, den røde testledning er forbundet til emitteren, rør den lille kondensator til solfangeren, og viseren skal afbøjes. Princippet er, at når kondensatoren er opladet, sprøjter ladestrømmen basisstrømmen ind i basen, og denne strøm forstærkes af trioden, og pointerafbøjningen er mere tydelig.
