nouvèl

Kondansateur yo se youn nan eleman ki pi souvan itilize sou tablo sikwi yo. Kòm kantite aparèy elektwonik (soti nan telefòn mobil yo rive nan machin) ap kontinye ogmante, se konsa demann pou kondansateur yo ap ogmante. a konpozan pasif, ak kondansateur yo te an kout supply1.
Diskisyon sou sijè kondansateur yo ka fasilman tounen yon liv oswa yon diksyonè.Premyèman, gen diferan kalite kondansateur, tankou kondansateur elektwolitik, kondansateur fim, kondansateur seramik ak sou sa.Lè sa a, nan menm kalite a, gen diferan. materyèl dielectric.Genyen tou diferan klas.Kòm pou estrikti fizik la, gen de-tèminal ak twa-tèminal kondansateur kalite.Genyen tou yon kondansateur kalite X2Y, ki se esansyèlman yon pè Y kondansateur encapsulé nan yon sèl.Ki sa ki sou supercapacitors. ?Reyalite a se, si ou chita epi kòmanse li gid seleksyon kondansateur nan gwo manifaktirè, ou ka fasilman pase jounen an!
Depi atik sa a se sou baz yo, mwen pral sèvi ak yon metòd diferan kòm dabitid.Kòm mansyone pi bonè, gid seleksyon kondansateur ka fasil jwenn sou sit entènèt founisè 3 ak 4, ak enjenyè jaden yo ka anjeneral reponn pifò kesyon sou kondansateur.Nan atik sa a, Mwen pa pral repete sa ou ka jwenn sou Entènèt la, men mwen pral demontre ki jan yo chwazi epi sèvi ak kondansateur nan egzanp pratik. Kèk aspè pi piti li te ye nan seleksyon kondansateur, tankou degradasyon kapasite, yo pral kouvri tou.Apre ou fin li atik sa a, ou ta dwe gen yon bon konpreyansyon sou itilizasyon kondansateur.
Ane de sa, lè mwen t ap travay nan yon konpayi ki te fè ekipman elektwonik, nou te gen yon kesyon entèvyou pou yon enjenyè elektwonik pouvwa. Sou dyagram chema pwodwi ki deja egziste a, nou pral mande kandida potansyèl "Ki fonksyon elektwolitik lyen DC la. kondansateur?"ak "Ki fonksyon kondansateur seramik la bò kote chip la?"Nou espere ke repons ki kòrèk la se kondansateur otobis DC yo itilize pou depo enèji, kondansateur seramik yo itilize pou filtraj.
Repons "kòrèk" nou chache montre aktyèlman ke tout moun nan ekip konsepsyon an gade kondansateur nan yon pèspektiv sikwi senp, pa nan yon pèspektiv teyori jaden. a kèk MHz), teyori sikwi ka anjeneral eksplike pwoblèm nan byen.Sa a se paske nan pi ba frekans, siyal la se sitou nan mòd diferans. Sèvi ak teyori sikwi, nou ka wè kondansateur a montre nan Figi 1, kote rezistans nan seri ekivalan ( ESR) ak ekivalan seri inductance (ESL) fè enpedans condensateur a chanje ak frekans.
Modèl sa a konplètman eksplike pèfòmans sikwi a lè sikwi a chanje tou dousman.Sepandan, kòm frekans lan ogmante, bagay sa yo vin pi plis ak plis konplike.At kèk pwen, eleman an kòmanse montre ki pa lineyè. Lè frekans lan ogmante, modèl la senp LCR. gen limit li yo.
Jodi a, si yo te poze m menm kesyon entèvyou a, mwen ta mete linèt obsèvasyon teyori jaden mwen an epi di ke tou de kalite kondansateur yo se aparèy depo enèji. Diferans lan se ke kondansateur elektwolitik ka estoke plis enèji pase kondansateur seramik. Men, an tèm de transmisyon enèji. , kondansateur seramik ka transmèt enèji pi vit.Sa a eksplike poukisa kondansateur seramik bezwen mete akote chip la, paske chip la gen yon frekans switch ki pi wo ak vitès switch konpare ak kous prensipal la pouvwa.
Soti nan pèspektiv sa a, nou ka tou senpleman defini de estanda pèfòmans pou kondansateur.Youn se konbyen enèji kondansateur a ka estoke, ak lòt la se konbyen vit enèji sa a ka transfere.Tou de depann sou metòd la fabrikasyon nan kondansateur a, materyèl la dyelèktrik, koneksyon an ak kondansateur a, ak sou sa.
Lè switch la nan kous la fèmen (gade Figi 2), li endike ke chaj la bezwen enèji nan sous pouvwa a. Vitès la nan ki switch sa a fèmen detèmine ijans nan demann enèji. Depi enèji vwayaje nan vitès limyè a (mwatye). vitès limyè a nan materyèl FR4), li pran tan pou transfere enèji.Anplis de sa, gen yon dezakò enpedans ant sous la ak liy transmisyon an ak chaj la.Sa vle di ke enèji pa janm ap transfere nan yon vwayaj, men nan plizyè. vwayaj wonn5, ki se poukisa lè switch la chanje byen vit, nou wè reta ak k ap sonnen nan fòm ond la chanje.
Figi 2: Li pran tan pou enèji pwopaje nan espas;dezakò enpedans lakòz plizyè vwayaj ale nan transfè enèji.
Lefèt ke transfè enèji pran tan ak plizyè vwayaj ale di nou ke nou bezwen lokalize sous enèji a pi pre chaj la ke posib, epi nou bezwen jwenn yon fason yo transfere enèji byen vit. Premye a anjeneral reyalize pa diminye fizik la. distans ant chaj la, switch ak kondansateur. Lèt la reyalize pa rasanble yon gwoup kondansateur ak enpedans ki pi piti a.
Teyori jaden eksplike tou sa ki lakòz bri mòd komen.An ti bout tan, bri mòd komen pwodwi lè demann enèji chaj la pa satisfè pandan switching.Se poutèt sa, enèji ki estoke nan espas ki genyen ant chaj la ak kondiktè ki tou pre yo pral bay sipò. demann etap la.Espas ki genyen ant chaj la ak kondiktè ki tou pre yo se sa nou rele parazit / kapasite mityèl (gade Figi 2).
Nou itilize egzanp sa yo pou demontre kijan pou itilize kondansateur elektwolitik, kondansateur seramik multikouch (MLCC), ak kondansateur fim. Tou de sikwi ak teyori jaden yo itilize pou eksplike pèfòmans kondansateur chwazi yo.
Kondansateur elektwolitik yo pwensipalman itilize nan lyen DC kòm sous enèji prensipal la. Chwa pou kondansateur elektwolitik souvan depann de:
Pou pèfòmans EMC, karakteristik ki pi enpòtan nan kondansateur yo se enpedans ak frekans karakteristik. Low-frekans fèt emisyon toujou depann sou pèfòmans nan kondansateur lyen DC a.
Enpedans lyen DC a depann pa sèlman sou ESR ak ESL nan kondansateur a, men tou sou zòn nan bouk tèmik, jan yo montre nan Figi 3. Yon zòn bouk tèmik pi gwo vle di ke transfè enèji pran plis tan, kidonk pèfòmans. pral afekte.
Yo te bati yon konvètisè DC-DC etap-desann pou pwouve sa. Konfigirasyon tès EMC pre-konfòmite yo montre nan Figi 4 fè yon eskanè emisyon ki fèt ant 150kHz ak 108MHz.
Li enpòtan pou asire ke kondansateur yo itilize nan ka etid sa a yo tout soti nan menm manifakti a pou fè pou evite diferans ki genyen nan karakteristik enpedans. kondansateur a.Figi 5 montre twa konfigirasyon yo.
Rezilta emisyon ki fèt nan twa konfigirasyon sa yo montre nan Figi 6. Li ka wè ke, konpare ak yon sèl kondansateur 680 µF, de kondansateur 330 µF yo reyalize yon pèfòmans rediksyon bri nan 6 dB sou yon ranje frekans pi laj.
Soti nan teyori sikwi a, li ka di ke pa konekte de kondansateur nan paralèl, tou de ESL ak ESR yo mwatye. Soti nan pwen de vi nan teyori jaden, pa gen yon sèl sous enèji, men de sous enèji yo apwovizyone nan menm chaj la. , efektivman diminye tan an jeneral transmisyon enèji.Sepandan, nan pi wo frekans, diferans ki genyen ant de kondansateur 330 µF ak yon kondansateur 680 µF ap retresi.Sa a se paske bri segondè frekans endike repons enèji etap ensifizan. switch la, nou redwi tan an transfè enèji, ki efektivman ogmante repons nan etap nan kondansateur la.
Rezilta a di nou yon leson trè enpòtan.Ogmante kapasite yon sèl kondansateur jeneralman pa pral sipòte demann lan etap pou plis enèji.Si sa posib, sèvi ak kèk pi piti konpozan kapasitif.Genyen anpil bon rezon pou sa a.Premye a se pri. pale, pou menm gwosè pake a, pri a nan yon kondansateur ogmante eksponansyèlman ak valè a kapasite. Sèvi ak yon sèl kondansateur ka pi chè pase lè l sèvi avèk plizyè kondansateur ki pi piti. Dezyèm rezon an se gwosè. nan konpozan yo.Pou kondansateur gwo kapasite, wotè a souvan twò gwo pou konsepsyon pwodwi.Twazyèm rezon an se pèfòmans EMC nou te wè nan ka etid la.
Yon lòt faktè pou konsidere lè w ap itilize yon kondansateur elektwolitik se ke lè ou konekte de kondansateur nan seri yo pataje vòltaj la, w ap bezwen yon rezistans balanse 6.
Kòm mansyone pi bonè, kondansateur seramik yo se aparèy tipòtrè ki ka byen vit bay enèji. Mwen souvan poze kesyon an "Ki kantite kondansateur mwen bezwen?" Repons kesyon sa a se ke pou kondansateur seramik, valè kapasite a pa ta dwe enpòtan. Konsiderasyon ki enpòtan isit la se detèmine nan ki frekans vitès transfè enèji a ase pou aplikasyon w lan.Si emisyon ki fèt la echwe nan 100 MHz, Lè sa a, kondansateur a ak enpedans ki pi piti a nan 100 MHz pral yon bon chwa.
Sa a se yon lòt enkonpreyansyon nan MLCC. Mwen te wè enjenyè pase yon anpil nan enèji chwazi kondansateur seramik ak ESR ki pi ba a ak ESL anvan konekte kondansateur yo nan pwen referans RF la atravè tras long. Li vo mansyone ke ESL nan MLCC se anjeneral anpil. pi ba pase enduktans koneksyon sou tablo a. Inductance koneksyon se toujou paramèt ki pi enpòtan ki afekte enpedans frekans segondè nan kondansateur seramik7.
Figi 7 montre yon egzanp move.Tras long (0.5 pous nan longè) prezante omwen 10nH inductance.Rezilta a simulation montre ke enpedans nan kondansateur a vin pi wo pase espere nan pwen an frekans (50 MHz).
Youn nan pwoblèm ki genyen ak MLCC yo se ke yo gen tandans fè rezonans ak estrikti a endiktif sou tablo a. Sa ka wè nan egzanp ki montre nan Figi 8, kote itilizasyon yon 10 µF MLCC entwodui sonorite nan apeprè 300 kHz.
Ou ka diminye sonorite lè w chwazi yon eleman ki gen yon ESR ki pi gwo oswa tou senpleman mete yon rezistans ti valè (tankou 1 ohm) nan seri ak yon kondansateur. Kalite metòd sa a sèvi ak eleman pèt pou siprime sistèm nan. Yon lòt metòd se sèvi ak yon lòt kapasite. valè pou deplase sonorite a nan yon pwen ki pi ba oswa ki pi wo.
Kondansateur fim yo itilize nan anpil aplikasyon. Yo se kondansateur chwa pou konvètisè DC-DC gwo pouvwa epi yo itilize kòm filtè repwesyon EMI atravè liy elektrik (AC ak DC) ak konfigirasyon filtraj mòd komen. Nou pran yon kondansateur X kòm yon egzanp pou ilistre kèk nan pwen prensipal yo nan itilize kondansateur fim.
Si yon evènman vag rive, li ede limite estrès vòltaj pik sou liy lan, kidonk li anjeneral itilize ak yon sipresyon vòltaj pasajè (TVS) oswa varistor oksid metal (MOV).
Ou ka deja konnen tout bagay sa yo, men èske w te konnen ke valè kapasite yon kondansateur X ka siyifikativman redwi ak ane nan itilize? Sa a se laverite espesyalman si yo itilize kondansateur a nan yon anviwònman imid. kondansateur X a sèlman tonbe nan yon kèk pousan nan valè rated li nan yon ane oswa de, se konsa sistèm nan orijinal ki fèt ak kondansateur X a aktyèlman pèdi tout pwoteksyon ke kondansateur nan front-end ta ka genyen.
Se konsa, sa ki te pase?Imidite lè ka koule nan kondansateur a, moute fil la ak ant bwat la ak konpoze an po epoksidik. Metalizasyon an aliminyòm ka Lè sa a, dwe oksidize.Alumina se yon bon izolasyon elektrik, kidonk diminye kapasite.Sa a se yon pwoblèm ki tout kondansateur fim pral rankontre. Pwoblèm nan m ap pale a se epesè fim. Mak kondansateur bon repitasyon yo sèvi ak fim pi epè, sa ki lakòz pi gwo kondansateur pase lòt mak. Fim nan mens fè kondansateur a mwens gaya nan surcharge (vòltaj, aktyèl, oswa tanperati), epi li se fasil geri tèt li.
Si kondansateur X a pa pèmanan konekte ak ekipman pou pouvwa a, Lè sa a, ou pa bezwen enkyete. Pou egzanp, pou yon pwodwi ki gen yon switch difisil ant ekipman pou pouvwa a ak kondansateur a, gwosè ka pi enpòtan pase lavi, ak Lè sa a, ou ka chwazi yon kondansateur mens.
Sepandan, si kondansateur a se pèmanan konekte ak sous pouvwa a, li dwe trè serye. Oksidasyon an nan kondansateur se pa inevitab. Si materyèl la epoksidik kondansateur se nan bon jan kalite ak kondansateur a pa souvan ekspoze a tanperati ekstrèm, gout nan valè ta dwe minim.
Nan atik sa a, premye prezante gade nan teyori jaden nan kondansateur.Egzanp pratik ak rezilta simulation montre ki jan yo chwazi epi sèvi ak kalite kondansateur ki pi komen. Espere ke enfòmasyon sa a ka ede w konprann wòl nan kondansateur nan konsepsyon elektwonik ak EMC plis konplè.
Doktè Min Zhang se fondatè ak chèf konsiltan EMC Mach One Design Ltd, yon konpayi jeni ki baze nan UK ki espesyalize nan konsiltasyon EMC, depanaj ak fòmasyon. Konesans apwofondi li nan elektwonik pouvwa, elektwonik dijital, motè ak konsepsyon pwodwi te benefisye. konpayi atravè mond lan.
In Compliance se sous prensipal nouvèl, enfòmasyon, edikasyon ak enspirasyon pou pwofesyonèl jeni elektrik ak elektwonik.
Aerospace Otomobil Kominikasyon Elektwonik Konsomatè Edikasyon Enèji ak Endistri Endistri Teknoloji Enfòmasyon Medikal Militè ak Defans Nasyonal