كيف تعمل المكثفات الخزفية والمكثفات الالكتروليتية
في عملية تصميم الدائرة ، تستخدم المكثفات للترشيح. في بعض الأحيان يتم استخدام المكثفات الإلكتروليتية ، وفي بعض الأحيان يتم استخدام المكثفات الخزفية. في بعض الأحيان يتم استخدام كلاهما. أود أن أسأل: ما هو دور استخدام المكثفات الإلكتروليتية؟ ما هي وظيفة استخدام المكثفات الخزفية العادية؟ كيف تحسب حجم قدرتها؟ كيفية اختيار وتحديد جهد تحمل المكثفات الإلكتروليتية؟ في أي الحالات يجب استخدام المكثفات الإلكتروليتية ، وفي أي الحالات يجب استخدام المكثفات الخزفية ، وفي أي الحالات يجب استخدام كلا المكثفات؟ تم ذكر في الإصدار القديم من الكتاب الإلكتروني التناظري أن هناك صيغة خاصة لحساب حجم قيمة المكثف ، لكن بعض الدوائر المتكاملة وما شابهها لها لوائح حول كيفية مطابقة المكثف في ورقة البيانات الخاصة بها ، آمل أن تتمكن من ذلك اساعدك.
تُستخدم المكثفات الإلكتروليتية والمكثفات الخزفية بشكل عام بين مصدر الطاقة الخاص بـ IC والأرض لتلعب دور الترشيح. تستخدم المكثفات الخزفية وحدها للفصل. يتم شرح استخدامه بشكل عام في IC. ذات الصلة ، خذ 0. 01uf للسيراميك.
إذا كنت أرغب في استبدال مكثف معين بمكثف آخر ، فهل يتعين علي تلبية كل من السعة وتحمل الجهد؟ في بعض الأحيان ، يصعب العثور على أفضل ما في العالمين. هل من الممكن التخلي عن واحد منهم في هذا الوقت؟
نطاق مكثف المرشح واسع جدًا ، إليك حديث موجز عن مكثف تجاوز الطاقة (فصل).
يعتمد اختيار مكثف المرشح على ما إذا كنت تستخدمه في مصدر الطاقة المحلي أو مزود الطاقة العالمي. بالنسبة لمزود الطاقة المحلي ، يجب أن تلعب دور مصدر الطاقة العابر. لماذا نضيف المكثفات لتزويد الطاقة؟ وذلك لأن الطلب الحالي للجهاز يتغير بسرعة مع طلب القيادة (مثل وحدة التحكم DDR) ، وفي المناقشة في نطاق التردد العالي ، يجب مراعاة معلمات التوزيع للدائرة. نظرًا لوجود الحث الموزع ، يتم منع التغيير الجذري للتيار ، ويتم تقليل الجهد على دبوس مزود الطاقة الخاص بالرقاقة - أي ، يتم تكوين الضوضاء. علاوة على ذلك ، فإن مصدر طاقة التغذية المرتدة الحالي له وقت رد فعل - أي أنه لن يقوم بإجراء تعديلات حتى يحدث تذبذب الجهد لفترة من الوقت (عادةً ما يكون مستوى مللي ثانية أو مستوى الولايات المتحدة). بالنسبة لتغيير الطلب الحالي لمستوى ns ، فإن هذا النوع من التأخير يشكل أيضًا الضوضاء الفعلية. لذلك ، فإن دور المكثف هو توفير مسار مفاعلة حثي منخفض (ممانعة) لتلبية التغيرات السريعة في الطلب الحالي.
بناءً على النظرية أعلاه ، يجب حساب السعة وفقًا للطاقة التي يمكن أن يوفرها المكثف للتغيير الحالي. عند اختيار نوع المكثف ، يجب أن تفكر في الحث الطفيلي - أي أن الحث الطفيلي يجب أن يكون أصغر من الحث الموزع لمسار الطاقة.
يجب أن تبدأ مناقشة القضايا من الجوهر. بادئ ذي بدء ، ربما تعلم أن المكثفات هي عزل للتيار المستمر ، بينما المحاثات هي عكس ذلك. كلها تستند إلى مبادئ أساسية. في هذا الوقت ، يحتوي المكثف على الوظيفتين الأكثر شيوعًا. واحد هو عزل التيار المستمر بين القطبين. يطلق عليه بعض الناس أيضًا مكثف اقتران لأنه يعزل التيار المستمر ، لكنه يحتاج إلى تمرير إشارات التيار المتردد. مسار DC محدود بين عدة مراحل ، والتي يمكن أن تبسط الحساب المعقد للغاية لنقطة التشغيل ، والثاني هو التصفية. في الأساس هذين. كاقتران ، لا تكون قيمة المكثف مطلوبة بشكل صارم ، طالما أن معاوقته ليست كبيرة جدًا ، بحيث يكون توهين الإشارة كبيرًا جدًا.
ولكن بالنسبة لهذا الأخير ، يجب النظر إليه من وجهة نظر المرشح. على سبيل المثال ، يتطلب ترشيح مصدر الطاقة عند طرف الإدخال تصفية الضوضاء ذات التردد المنخفض (مثل تردد الطاقة) والضوضاء عالية التردد ، لذلك يجب استخدامها في نفس الوقت. المكثفات الكبيرة والمكثفات الصغيرة. سيقول البعض ، باستخدام مكثف كبير ، لماذا تحتاج إلى مكثف صغير؟ هذا لأن السعة الكبيرة ، الحث الكبير الناتج عن اللوح الكبير وطرف الدبوس ، لا يعمل مع الترددات العالية. المكثفات الصغيرة هي عكس ذلك تمامًا. يمكن استخدام الحجم لتحديد السعة. أما بالنسبة لجهد الصمود ، فيجب أن يكون راضيًا في جميع الأوقات ، وإلا فسوف ينفجر. حتى بالنسبة للمكثفات غير الإلكتروليتية ، في بعض الأحيان لا تنفجر ، كما ينخفض أداءها. نتحدث عنه كثيرًا ، فلنتحدث عنه أولاً. كلها وظائف تصفية. يتميز مكثف التحليل الكهربائي المصنوع من الألومنيوم بسعة كبيرة نسبيًا ويستخدم بشكل أساسي للتخلص من تداخل التردد المنخفض. تبلغ السعة حوالي 1 مللي أمبير حاليًا تقابل 2 ~ 3μf ، إذا كانت المتطلبات عالية جدًا ، يمكن أن تتوافق 1mA مع 5 ~ 6μf. تستخدم المكثفات غير القطبية لتصفية الإشارات عالية التردد. في معظم الأحيان يتم استخدامه بمفرده ، يتم استخدامه لإزالة جذور اللوتس. في بعض الأحيان يمكن استخدامه بالتوازي مع المكثفات الإلكتروليتية. تعتبر خصائص التردد العالي للمكثفات الخزفية أفضل ، ولكن عند تردد معين (حوالي 6 ميجا هرتز ، لا أتذكر بوضوح) ، تقل السعة بسرعة.
دور المكثفات الالكتروليتية واحتياطات استخدامها
1. دور المكثفات الإلكتروليتية في الدوائر
1. تأثير التصفية. في دائرة إمداد الطاقة ، تقوم دائرة المقوم بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر نابض ، ويتم توصيل مكثف إلكتروليتي كبير السعة بعد دائرة المعدل ، ويصبح جهد التيار المستمر النابض المستقر نسبيًا. من الناحية العملية ، من أجل منع تغيير جهد مصدر الطاقة لكل جزء من الدائرة بسبب تغيرات الحمل ، يتم توصيل المكثفات الإلكتروليتية من عشرات إلى مئات الميكروفاراد بشكل عام بنهاية إخراج مصدر الطاقة ونهاية إدخال الطاقة من حمل. نظرًا لأن المكثفات الإلكتروليتية ذات السعة الكبيرة تحتوي عمومًا على محاثة معينة ولا يمكنها تصفية إشارات التردد العالي والتداخل النبضي بشكل فعال ، فإن مكثفًا بسعة 0. 001--0. lpF متصل بالتوازي في كلا الطرفين لتصفية الإشارات عالية التردد. وتداخل النبض.
2. تأثير الاقتران: في عملية إرسال وتضخيم إشارات التردد المنخفض ، من أجل منع نقاط التشغيل الثابتة للدائرتين الأمامية والخلفية من التأثير على بعضها البعض ، غالبًا ما يتم استخدام الاقتران السعوي. من أجل منع الفقد المفرط لمكونات التردد المنخفض في الإشارة ، يتم استخدام المكثفات الإلكتروليتية ذات السعة الأكبر بشكل عام.
ثانياً ، طريقة الحكم على المكثف الكهربائي
تشمل الأخطاء الشائعة للمكثفات الإلكتروليتية تقليل السعة واختفاء السعة وانهيار ماس كهربائى والتسرب. يحدث التغيير في السعة بسبب التجفيف التدريجي للإلكتروليت داخل مكثف الإلكتروليت أثناء الاستخدام أو التنسيب ، بينما تتم إضافة الانهيار والتسرب بشكل عام. الجهد مرتفع جدًا أو الجودة نفسها ليست جيدة. يُقاس الحكم على جودة مكثف إمداد الطاقة عمومًا بملف المقاومة الخاص بالمقياس المتعدد. الطريقة المحددة هي: قصر دائرة دبابيس المكثف على التفريغ ، واستخدام اختبار الرصاص الأسود للمقياس المتعدد لتوصيل القطب الموجب للمكثف الإلكتروليتي. يتم توصيل الرصاص الأحمر للاختبار بالقطب السالب (بالنسبة لمقياس متعدد تناظري ، يتم تشكيل طرف الاختبار عند القياس بمقياس رقمي متعدد). عادة ، يجب أن تتأرجح إبرة الاختبار في اتجاه المقاومة الصغيرة ، ثم تعود تدريجياً إلى اللانهاية. كلما زاد تأرجح الإبرة أو كانت سرعة العودة أبطأ ، زادت سعة المكثف ، والعكس صحيح ، قلت سعة المكثف. إذا لم يتغير المؤشر في مكان ما في الوسط ، فهذا يعني أن المكثف يتسرب. إذا كانت قيمة مؤشر المقاومة صغيرة أو صفرية ، فهذا يعني أن المكثف قد تم كسره وتقصيره. نظرًا لأن جهد البطارية الذي يستخدمه جهاز القياس المتعدد منخفض جدًا بشكل عام ، فمن الأكثر دقة قياس المكثف بجهد تحمل منخفض. عندما يكون جهد المقاومة للمكثف مرتفعًا ، على الرغم من أن القياس طبيعي ، فقد يكون هناك تسرب أو صدمة عند إضافة جهد عالي. ظاهرة ارتداء.
3. احتياطات لاستخدام المكثفات الالكتروليتية
1. نظرًا لأن المكثفات الإلكتروليتية لها قطبية موجبة وسالبة ، فلا يمكن توصيلها رأسًا على عقب عند استخدامها في الدوائر. في دائرة إمداد الطاقة ، يتم توصيل القطب الموجب للمكثف الإلكتروليتي بطرف خرج مصدر الطاقة عند خرج الجهد الموجب ، والقطب السالب متصل بالأرض ؛ عندما يتم إخراج الجهد السالب ، يتم توصيل القطب السالب بطرف الخرج ، ويتم تأريض القطب الموجب. عندما يتم عكس قطبية مكثف المرشح في دائرة إمداد الطاقة ، يتم تقليل تأثير الترشيح للمكثف بشكل كبير ، من ناحية ، يتقلب الجهد الناتج لمصدر الطاقة ، ومن ناحية أخرى ، المكثف الكهربائي ، والذي يعادل المقاوم ، مع ارتفاع درجات الحرارة بسبب إمداد الطاقة العكسي. عندما يتجاوز الجهد العكسي قيمة معينة ، ستصبح مقاومة التسرب العكسي للمكثف صغيرة جدًا ، بحيث ينفجر المكثف ويتلف بسبب ارتفاع درجة الحرارة لفترة قصيرة بعد التشغيل.
2. الجهد المطبق على طرفي مكثف الإلكتروليت لا يمكن أن يتجاوز جهد التشغيل المسموح به. عند تصميم الدائرة الفعلية ، يجب حجز هامش معين وفقًا للحالة المحددة. عند تصميم مكثف المرشح لمصدر الطاقة المنظم ، إذا كان جهد مصدر طاقة التيار المتردد 220 ~ يمكن أن يصل الجهد المعدل للمحول الثانوي للمحول إلى 22 فولت. في هذا الوقت ، يمكن للمكثف الإلكتروليتي بجهد مقاومة 25 فولت أن يلبي المتطلبات بشكل عام. ومع ذلك ، إذا تذبذب جهد مصدر طاقة التيار المتردد بشكل كبير وقد يرتفع إلى أكثر من 250 فولت ، فمن الأفضل اختيار مكثف إلكتروليتي بجهد مقاومة يزيد عن 30 فولت.
3. يجب ألا تكون المكثفات الإلكتروليتية قريبة من عناصر التسخين عالية الطاقة في الدائرة لمنع الإلكتروليت من الجفاف بسرعة بسبب التسخين.
4. لتصفية الإشارات ذات القطبية الموجبة والسالبة ، يمكن توصيل مكثفين كهربائيين في سلسلة بنفس قطبية مكثف غير قطبي.
كيفية استخدام المتر المتعدد لقياس السعة؟
استخدم المؤشر المتعدد لقياس السعة. انظر الصورة المرفقة: يمكن استخدام مقياس متعدد من نوع المؤشر لاكتشاف السعة. الأساس هو أن الحاجز الكهربائي للمقياس المتعدد يعادل مصدر طاقة تيار مستمر بمقاومة داخلية ، ويمكن شحن السعة. مع مرور الوقت ، يزداد الجهد عبر المكثف تدريجياً. يتناقص تيار الشحن تدريجيًا حتى يصل إلى الصفر. خطوات
1. اختر الترس المناسب للكتلة الكهربائية. بشكل عام ، إذا كانت السعة أقل من 0. 01 فائق التوهج ، اختر ترس x10k ؛ حول 1-10 uF ، اختر ترس X1k ؛ فوق 47 فائق التوهج ، اختر ترس x100 أو ترس x10.
2. لكل اختبار ، قم بتقصير المكثف بسلك ، ثم قم بإجراء الاختبار التالي بعد التفريغ.
3. المكثفات الالكتروليتية لها قطبية ، والقطب الموجب لديه احتمالية أعلى من القطب السالب أثناء الاستخدام. نظرًا لأن الرصاص الأسود متصل بالإلكترود الموجب للبطارية في الساعة ، فإن الرصاص الأسود متصل بالإلكترود الموجب للمكثف الكهربائي ، وسلك الاختبار الأحمر متصل بالإلكترود السالب للمكثف. أداء السعة الجيد هو أن المؤشر ينحرف لأسفل أثناء الاكتشاف ، ثم يعود تدريجيًا إلى موضع الصفر الميكانيكي (أي المقاومة غير محدودة).
يرتبط انحراف المؤشر بالقدرة الكهربائية والحاجز الكهربائي ، وكلما زادت السعة ، زاد الانحراف. في الممارسة العملية ، انتبه إلى القواعد وقم بتجميع البيانات. تتمثل طريقة الضبط للصفر الميكانيكي لرأس العداد في استخدام مفك براغي مسطح لمحاذاة درجة الضبط الصفري الميكانيكية على رأس العداد عندما لا يتم تقصير قلم العداد أو قياس أي جهاز ، وتدوير اليسار واليمين لعمل العداد يشير المؤشر إلى الصفر. أداء المكثف الذي فقد سعته هو أن مؤشر الكشف لا ينحرف ولا يحتاج إلى تفريغ. أداء المكثف الذي يفقد جزءًا من السعة هو أنه ، مقارنة بالمكثف القياسي ، لا يكون انحراف المؤشر في مكانه. يمكن الحكم عليها من خلال الخبرة أو بالإشارة إلى المكثف القياسي بنفس السعة ووفقًا لسعة الحد الأقصى لتأرجح المؤشر.
لا يجب أن يكون للمكثف المرجعي نفس قيمة جهد الصمود ، طالما أن السعة هي نفسها. على سبيل المثال ، لتقدير مكثف 100 فائق التوهج / 250 فولت ، يمكن استخدام مكثف 100 فائق التوهج / 25 فولت كمرجع أولاً ، طالما أن السعة القصوى لتأرجح المؤشر هي نفسها ، فيمكن استنتاج أن السعة هي نفسها. أداء سعة التسرب هو أن المؤشر لا يمكن أن يعود إلى وضع الصفر الميكانيكي (أي أن المقاومة غير محدودة). وتجدر الإشارة إلى أن هناك تسربًا للمكثفات الإلكتروليتية أكبر أو أصغر ، وتسرب جهد التحمل المنخفض كبير ، وتسرب جهد التحمل العالي صغير ؛ استخدم x10k لقياس التسرب ، واستخدم الكتلة الموجودة أسفل xlk لقياس التسرب لتحديد ما إذا كان المكثف يتسرب.
بالنسبة للمكثفات التي تزيد عن 1 0 00 فائق التوهج ، يمكنك استخدام كتلة Rxl0 لشحنها بسرعة أولاً ، وتقدير سعة المكثف مبدئيًا ، ثم التغيير إلى كتلة Rxlk لمتابعة القياس لفترة من الوقت. في هذا الوقت ، يجب ألا يعود المؤشر ، ولكن يجب أن يتوقف عند اللانهاية أو قريبًا جدًا منها ، وإلا فقد يكون هناك تسرب. بالنسبة لبعض المكثفات التي تقل عن عشرات الميكروفاراد ، بعد شحن كتلة Rxlk بالكامل ، استخدم كتلة Rx10k لمواصلة القياس ، ويجب أن تتوقف الإبرة عند اللانهاية ولا تعود. باستثناء المكثفات الإلكتروليتية ، فإن جهد تحمل السيراميك والبوليستر والورق المعدني والمكثفات المتجانسة أكبر من 40 فولت. اختبر باستخدام مقياس متعدد ، بغض النظر عن الكتلة ، يجب ألا يتسرب المكثف الجيد. لقياس المكثفات ذات السعة الصغيرة بمقياس متعدد ، يمكن استخدام تأثير التضخيم لثلاثي السليكون منخفض الطاقة NPN ، وتظهر الطريقة في الشكل 1 (و). استخدم المقاوم Rxlk للحظر ، وسلك الاختبار الأسود متصل بالمجمع ، وسلك الاختبار الأحمر متصل بالباعث ، ولمس المكثف الصغير بالمجمع ، ويجب أن ينحرف المؤشر. المبدأ هو أنه عندما يتم شحن المكثف ، يقوم تيار الشحن بحقن تيار القاعدة في القاعدة ، ويتم تضخيم هذا التيار بواسطة الصمام الثلاثي ، ويكون انحراف المؤشر أكثر وضوحًا.
