warta

Kapasitor mangrupikeun salah sahiji komponén anu paling sering dianggo dina papan sirkuit. Nalika jumlah alat éléktronik (tina telepon sélulér dugi ka mobil) terus ningkat, ogé paménta kapasitor. ka komponén pasip, sarta kapasitor geus di suplai pondok1.
Diskusi ngeunaan topik kapasitor bisa gampang dirobah jadi buku atawa kamus.Kahiji, aya tipena béda kapasitor, kayaning kapasitor electrolytic, kapasitor pilem, kapasitor keramik jeung saterusna. Lajeng, dina tipe sarua, aya béda. bahan diéléktrik. Aya ogé kelas béda. Sedengkeun pikeun struktur fisik, aya dua-terminal jeung tilu-terminal jenis kapasitor. Aya ogé hiji tipe kapasitor X2Y, nu dasarna mangrupa sapasang kapasitor Y encapsulated dina one.What ngeunaan supercapacitors. ?Kanyataanna, lamun diuk turun tur mimitian maca Panungtun Pilihan kapasitor ti pabrik utama, anjeun bisa kalayan gampang méakkeun poé!
Kusabab artikel ieu ngeunaan dasar, abdi bakal ngagunakeun métode béda saperti biasa.Salaku disebutkeun tadi, Panungtun Pilihan kapasitor bisa gampang kapanggih dina ramatloka supplier 3 jeung 4, sarta insinyur widang biasana bisa ngajawab paling patarosan ngeunaan kapasitor. Kuring moal ngulang naon anjeun tiasa manggihan di Internet, tapi bakal demonstrate kumaha milih sarta ngagunakeun kapasitor ngaliwatan conto praktis. Sababaraha aspék Lesser-dipikawanoh tina Pilihan kapasitor, kayaning degradasi capacitance, ogé bakal katutupan.After maca artikel ieu, anjeun kudu boga pamahaman alus ngeunaan pamakéan kapasitor.
Sababaraha taun ka pengker, nalika kuring damel di perusahaan anu ngadamel alat-alat éléktronik, kami ngagaduhan patarosan wawancara pikeun insinyur éléktronika listrik. Dina diagram skéma produk anu tos aya, urang bakal naroskeun calon calon "Naon fungsi éléktrolitik link DC. kapasitor?"jeung "Naon fungsi kapasitor keramik gigireun chip?"Kami ngarepkeun yén jawaban anu leres nyaéta kapasitor beus DC Dipaké pikeun neundeun énergi, kapasitor keramik dianggo pikeun nyaring.
The "bener" jawaban urang neangan sabenerna nunjukeun yen dulur di tim desain Sigana di kapasitor tina sudut pandang circuit basajan, teu ti sudut pandang téori widang. The sudut pandang tina téori circuit teu salah. Dina frékuénsi low (ti sababaraha kHz. ka sababaraha MHz), téori circuit biasana bisa ngajelaskeun masalah well.This sabab dina frékuénsi handap, sinyal utamana dina mode diferensial. Ngagunakeun téori circuit, urang bisa ningali kapasitor ditémbongkeun dina Gambar 1, dimana lalawanan runtuyan sarimbag ( ESR) jeung induktansi runtuyan sarimbag (ESL) nyieun impedansi tina kapasitor robah kalawan frékuénsi.
Modél ieu pinuh ngécéskeun kinerja sirkuit nalika sirkuit switched lalaunan. Tapi, sakumaha frékuénsi nambahan, hal jadi beuki loba pajeulitna. Di sawatara titik, komponén mimiti nembongkeun non-linearity.When frékuénsi nambahan, modél LCR basajan. boga watesan na.
Dinten, upami kuring ditaroskeun patarosan wawancara anu sami, kuring bakal ngagem gelas observasi téori lapangan kuring sareng nyarios yén duanana jinis kapasitor mangrupikeun alat panyimpen énergi. , Kapasitor keramik bisa ngirimkeun énergi faster.This ngécéskeun naon pangna kapasitor keramik kudu ditempatkeun gigireun chip, sabab chip ngabogaan frékuénsi switching luhur sarta speed switching dibandingkeun jeung sirkuit kakuatan utama.
Ti sudut pandang ieu, urang ngan saukur bisa nangtukeun dua standar kinerja pikeun capacitors.One nyaeta sabaraha énergi kapasitor bisa nyimpen, sarta séjén nyaéta sabaraha gancang énergi ieu bisa transferred.Both gumantung kana métode manufaktur tina kapasitor, bahan diéléktrik, sambungan kalawan kapasitor, jeung saterusna.
Nalika switch dina sirkuit ditutup (tingali Gambar 2), éta nunjukkeun yén beban butuh énergi ti sumber kakuatan. Laju dimana switch ieu nutup nangtukeun urgency paménta énergi. Kusabab énergi ngarambat dina laju cahaya (satengah). laju cahaya dina bahan FR4), butuh waktu pikeun mindahkeun énergi. Sajaba ti éta, aya hiji mismatch impedansi antara sumber jeung jalur transmisi sarta beban. round trips5, naha lamun switch pindah gancang, urang tingali Nepi na ringing dina bentuk gelombang switching.
Gambar 2: Butuh waktu pikeun tanaga ngarambat di rohangan;impedansi mismatch ngabalukarkeun sababaraha round trips mindahkeun énergi.
Kanyataan yén mindahkeun énergi butuh waktu jeung sababaraha lalampahan buleud ngabejaan urang yen urang kudu maluruh sumber énergi sacaket mungkin jeung beban, sarta urang kudu neangan cara pikeun mindahkeun énergi gancang. jarak antara beban, switch jeung kapasitor.The dimungkinkeun kahontal ku ngumpul grup kapasitor jeung impedansi pangleutikna.
Téori lapangan ogé ngécéskeun naon anu ngabalukarkeun noise mode umum. Pondokna, noise mode umum dihasilkeun nalika paménta énergi beban teu patepung salila switching.Ku kituna, énergi disimpen dina spasi antara beban jeung konduktor caket dieu bakal disadiakeun pikeun ngarojong. paménta hambalan. Rohangan antara beban sarta konduktor caket dieu naon urang nelepon parasit / silih capacitance (tingali Gambar 2).
Kami nganggo conto di handap pikeun nunjukkeun kumaha ngagunakeun kapasitor éléktrolitik, kapasitor keramik multilayer (MLCC), sareng kapasitor pilem. Boh sirkuit sareng téori médan dianggo pikeun ngajelaskeun kinerja kapasitor anu dipilih.
kapasitor éléktrolitik utamana dipaké dina link DC salaku sumber énergi utama.Pilihan kapasitor electrolytic mindeng gumantung kana:
Pikeun pagelaran EMC, ciri pangpentingna kapasitor nyaéta impedansi jeung ciri frékuénsi.Low-frekuensi dipigawé émisi salawasna gumantung kana kinerja DC link kapasitor.
The impedansi tina link DC gumantung teu ukur dina ESR na ESL of kapasitor, tapi ogé dina aréa loop termal, ditémbongkeun saperti dina Gambar 3. A aréa loop termal nu leuwih gede hartina mindahkeun énergi nyokot leuwih lila, jadi kinerja. bakal kapangaruhan.
A step-down DC-DC converter diwangun pikeun ngabuktikeun this.The pre-minuhan setelan test EMC ditémbongkeun dina Gambar 4 ngalakukeun scan émisi dipigawé antara 150kHz na 108MHz.
Kadé pikeun mastikeun yén kapasitor dipaké dina studi kasus ieu sadayana ti produsén sarua ulah béda dina impedansi qualities.When soldering kapasitor on PCB nu, pastikeun yén aya euweuh ngawujud panjang, sakumaha ieu bakal ngaronjatkeun ESL tina kapasitor.Gambar 5 nembongkeun tilu konfigurasi.
Hasil émisi anu dilakukeun tina tilu konfigurasi ieu dipidangkeun dina Gambar 6. Ieu tiasa katingali yén, dibandingkeun sareng kapasitor 680 µF tunggal, dua kapasitor 330 µF ngahontal prestasi réduksi bising 6 dB dina rentang frekuensi anu langkung lega.
Ti téori sirkuit, bisa disebutkeun yen ku cara ngahubungkeun dua kapasitor dina paralel, duanana ESL jeung ESR dibagi dua. Tina sudut pandang téori widang, aya teu ngan hiji sumber énergi, tapi dua sumber énérgi disadiakeun pikeun beban anu sarua. , Éféktif ngurangan waktu pangiriman énergi sakabéh.Najan kitu, dina frékuénsi luhur, bédana antara dua 330 µF kapasitor jeung hiji 680 µF kapasitor bakal shrink.This sabab noise frékuénsi luhur nunjukkeun réspon énergi hambalan cukup. Nalika mindahkeun kapasitor 330 μF ngadeukeutan ka switch, urang ngurangan waktu mindahkeun énergi, nu éféktif ngaronjatkeun respon hambalan tina kapasitor nu.
Hasilna nyarioskeun ka urang pelajaran anu penting pisan. Ngaronjatkeun kapasitansi kapasitor tunggal umumna henteu ngadukung paménta léngkah pikeun énergi anu langkung ageung. Upami mungkin, nganggo sababaraha komponén kapasitif anu langkung alit. Aya seueur alesan anu hadé pikeun ieu. Anu kahiji nyaéta biaya. Umumna. ngomong, pikeun ukuran pakét sarua, biaya kapasitor naek éksponénsial jeung capacitance value.Using hiji kapasitor tunggal bisa jadi leuwih mahal ti ngagunakeun sababaraha kapasitor leutik. Alesan kadua nyaeta size.The faktor ngawatesan dina desain produk biasana jangkungna. tina komponén.Pikeun kapasitor kapasitas badag, jangkungna mindeng teuing badag pikeun design.The produk alesan katilu nyaeta kinerja EMC kami nempo dina studi kasus.
Faktor séjén anu kedah dipertimbangkeun nalika nganggo kapasitor éléktrolitik nyaéta nalika anjeun nyambungkeun dua kapasitor dina séri pikeun ngabagi tegangan, anjeun peryogi résistor 6.
Sakumaha didadarkeun di saméméhna, kapasitor keramik mangrupakeun alat miniatur nu bisa gancang nyadiakeun énergi. Kuring mindeng nanya "Sabaraha kapasitor Abdi peryogi?"Jawaban kana patarosan ieu téh yén pikeun kapasitor keramik, nilai kapasitansi teu kudu jadi nu penting. Pertimbangan anu penting di dieu nyaéta pikeun nangtukeun frékuénsi mana laju transfer énergi anu cekap pikeun aplikasi anjeun. Upami émisi anu dilakukeun gagal dina 100 MHz, maka kapasitor kalayan impedansi pangleutikna dina 100 MHz bakal janten pilihan anu saé.
Ieu salah paham sejen tina MLCC. Kuring geus katempo insinyur méakkeun loba énergi pikeun milih kapasitor keramik jeung ESR panghandapna jeung ESL saméméh nyambungkeun kapasitor ka titik rujukan RF ngaliwatan traces panjang. leuwih handap induktansi sambungan dina board.Connection induktansi masih parameter pangpentingna mangaruhan impedansi frékuénsi luhur kapasitor7 keramik.
angka 7 nembongkeun conto goréng. ngambah panjang (0,5 inci panjang) ngenalkeun sahenteuna 10nH induktansi. Hasil simulasi nunjukeun yen impedansi kapasitor jadi loba nu leuwih luhur ti ekspektasi dina titik frékuénsi (50 MHz).
Salah sahiji masalah sareng MLCCs nyaeta aranjeunna condong resonate kalawan struktur induktif on board.Ieu bisa ditempo dina conto ditémbongkeun dina Gambar 8, dimana pamakéan a 10 µF MLCC ngawanohkeun résonansi di kira 300 kHz.
Anjeun tiasa ngirangan résonansi ku milih komponén kalayan ESR anu langkung ageung atanapi ngan saukur nempatkeun résistor nilai leutik (sapertos 1 ohm) dina séri kalayan kapasitor. Jenis metode ieu ngagunakeun komponén lossy pikeun ngirangan sistem. Metoda anu sanés nyaéta ngagunakeun kapasitansi anu sanés. nilai pikeun mindahkeun résonansi ka titik résonansi handap atawa luhur.
Kapasitor pilem dianggo dina seueur aplikasi. Éta mangrupikeun kapasitor pilihan pikeun konverter DC-DC kakuatan tinggi sareng dianggo salaku saringan suprési EMI dina jalur listrik (AC sareng DC) sareng konfigurasi nyaring mode umum. Kami nyandak kapasitor X salaku conto pikeun ngagambarkeun sababaraha titik utama ngagunakeun kapasitor pilem.
Upami aya kajadian surge, éta ngabantosan ngawatesan tegangan tegangan puncak dina jalur, ku kituna biasana dianggo ku panampi tegangan (TVS) atanapi varistor oksida logam (MOV).
Anjeun meureun geus nyaho kabeh ieu, tapi anjeun nyaho yén nilai kapasitansi hiji kapasitor X bisa nyata ngurangan kalawan taun pamakéan? Ieu hususna leres lamun kapasitor dipaké dina lingkungan lembab. Kuring geus katempo nilai kapasitansi tina kapasitor X ngan turun ka sababaraha persén nilai dipeunteun na dina hiji atawa dua taun, jadi sistem asalna dirancang jeung kapasitor X sabenerna leungit kabeh panyalindungan nu kapasitor hareup-tungtung bisa mibanda.
Ku kituna, naon anu lumangsung? Hawa Uap bisa bocor kana kapasitor, nepi ka kawat jeung antara kotak jeung epoxy potting compound.The aluminium metallization bisa lajeng jadi oxidized.Alumina mangrupakeun insulator listrik alus, kukituna ngurangan capacitance.This masalah anu kabéh kapasitor pilem bakal encounter.The masalah Kuring keur diajak ngobrol ngeunaan ketebalan pilem.Merek kapasitor reputable ngagunakeun film kandel, hasilna kapasitor leuwih badag batan brands.The pilem thinner séjén ngajadikeun kapasitor kirang mantap mun overload (tegangan, ayeuna, atawa suhu), sarta éta saperti teu mirip cageur sorangan.
Lamun kapasitor X teu permanén disambungkeun ka catu daya, mangka anjeun teu kudu salempang.Contona, pikeun produk anu ngabogaan switch teuas antara catu daya jeung kapasitor, ukuran bisa jadi leuwih penting batan hirup, jeung mangka anjeun bisa milih hiji kapasitor thinner.
Sanajan kitu, lamun kapasitor disambungkeun permanén ka sumber kakuatan, éta kudu kacida reliable.The oksidasi kapasitor teu inevitable.If bahan epoxy kapasitor kualitasna alus sarta kapasitor henteu mindeng kakeunaan hawa ekstrim, serelek di. nilai kedah minimal.
Dina artikel ieu, mimiti ngawanohkeun view téori widang kapasitor.Conto praktis jeung hasil simulasi némbongkeun kumaha milih jeung ngagunakeun paling umum jenis kapasitor.Muga informasi ieu bisa mantuan anjeun ngartos peran kapasitor dina éléktronik jeung desain EMC leuwih comprehensively.
Dr Min Zhang nyaéta pangadeg sarta lulugu konsultan EMC of Mach One Design Ltd, hiji pausahaan rékayasa basis Inggris specializing di konsultan EMC, troubleshooting jeung latihan. Pangaweruh jero-Na dina éléktronika kakuatan, éléktronika digital, motor jeung desain produk geus benefited. pausahaan di sakuliah dunya.
In Compliance mangrupikeun sumber utama warta, inpormasi, pendidikan sareng inspirasi pikeun profésional rékayasa listrik sareng éléktronik.
Aerospace Automotive Communications Consumer Electronics Atikan Énergi jeung Power Industri Téknologi Émbaran Médis Militer jeung Pertahanan Nasional