Для чего нужен конденсатор в схеме: Для чего нужен конденсатор в электрической цепи? – Tokzamer

Что такое конденсатор и для чего он нужен?

Главная » Мастерская » Теория

Опубликовано:

Конденсатор (с латинского «condensare» — «уплотнять», «сгущать», в простонародье «кондер») — один из самых распространенных элементов в радиоэлектронике, после резистора. Состоит из двух обкладок разделенных диэлектриком малой толщины, по сравнению с толщиной этих обкладок. Но на практике эти обкладки свернуты в многослойный рогалик, ой рулон в форме цилиндра или параллелепипеда разделенных все тем же диэлектриком.

Принцип работы конденсатора

Заряд. При подключении к источнику питания на обкладках скапливаются заряды. При зарядке на одной пластине скапливаются положительно заряженные частицы (ионы), а на другой отрицательно заряженные частицы (электроны). Диэлектрик служит препятствием, чтобы частицы не перескакивали на другую обкладку. При зарядке вместе с емкостью растет и напряжение на выводах и достигает максимума, равного напряжению источника питания.

Разряд. Если после зарядки конденсатора отключить питание и подключить нагрузку, конденсатор уже будет играть роль источника тока.  Электроны начнут двигаться в через нагрузку, которая при подключении образовывает замкнутую цепь, к ионам (по закону притяжения между разноименными разрядами).

Основными параметрами конденсатора являются:
  1. Номинальная емкость — это его основная характеристика, подразумевает объем электрических зарядов. Измеряется емкость в Фарадах (сокращенно Ф), на практике часто встречаются мкФ (1мкФ = 0,000001 Ф), нФ (1нФ = 0,000000001 Ф), пФ (1пФ = 0,000000000001 Ф), так как емкость в 1Ф очень велика. Но  есть такой компонент который может иметь емкость даже больше 1 Фарады его называют ионистр (о нем и о других я расскажу позже).
  2. Номинальное напряжение — это максимальное напряжение, при котором конденсатор может надежно и долго работать, измеряется конечно же в вольтах (сокращенно В). При превышении напряжения конденсатор выйдет из строя. В случаях когда необходимо поменять конденсатор, а с нужной емкостью имеется, но он рассчитан на большее напряжение по сравнению с вышедшем из строя его можно спокойно ставить (например «сгорел» конденсатор 450мкФ 10В, его можно заменить на 450мкФ 25В). Главное чтобы он по габаритам поместился в вашу плату.
  3. Допуск отклонения —  допустимое отклонение величины его реальной ёмкости от указанной на корпусе. Обозначается в процентах. Допуск у конденсаторов может достигать 20 – 30%. В устройствах, где требуется особая точность, применяются конденсаторы с малым допуском (1% и менее).
  4. Температурный коэффициент емкости — встречается на электролитических конденсаторах. Емкость алюминиевого электролитического конденсатора зависит от температуры. С понижением температуры (особенно ниже 0°C) повышается вязкость электролита и его ESR (удельное электрическое сопротивление), что ведет к уменьшению емкости конденсатора.
Для чего же нужны конденсаторы и с чем их «едят».
  • В цепи переменного тока конденсатор нужен в роли емкостного сопротивления. Если в цепи с постоянным током конденсатор подключить последовательно лампочке, она светится не будет, а в цепи с переменном током она загорится. И будет святится даже ярче и чем выше емкость конденсатора тем ярче будет свет. За счет этого свойства конденсаторы часто используются в качестве фильтрации пульсирующего тока (его основная задача во многих схемах), он хорошо подавляет ВЧ и НЧ помехи, скачки переменного тока и пульсации напряжения.
  • За счет своей главной особенности накапливать электрический заряд и затем быстро его отдавать создавая импульс, делает их незаменимыми при изготовлении фотовспышек, магнитных ускорителей, стартеров и т. п.
  • Конденсаторы также используются для запуска трехфазных двигателей на однофазном питании, подключая к третьему выводу он сдвигает фазу на 90 градусов.
  • Благодаря способности накапливать и отдавать заряд, конденсаторы используют в схемах в которых нужно сохранить информацию на длительное время. Но к сожалению, он значительно уступает в способности накапливать энергию аккумуляторным батареям питания, из-за саморазряда и не способности накопить электроэнергию большей величины.

 

 

Как вам статья?

Павел

Бакалавр «210400 Радиотехника» – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Написать

Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы

Рейтинг

( 2 оценки, среднее 5 из 5 )

Проверка и замена пускового конденсатора

Для чего нужен пусковой конденсатор?

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя.

Условное обозначение конденсаторов на схемах

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С и порядковый номер по схеме.

Основные параметры конденсаторов

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

  • 400 В — 10000 часов
  • 450 В — 5000 часов
  • 500 В — 1000 часов

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

  • обесточиваем кондиционер
  • разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
  • снимаем одну из клемм (любую)
  • выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
  • прислоняем щупы к выводам конденсатора
  • считываем с экрана значение ёмкости

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

Собщ12+…Сп

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.

Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый.

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.

Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.

Наиболее распространённые конденсаторы этого типа CBB60, CBB61.

Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

Полное руководство по конденсаторам

Конденсатор представляет собой электрический компонент, используемый для накопления энергии в электрическом поле. Он имеет два электрических проводника, разделенных диэлектрическим материалом, которые накапливают заряд при подключении к источнику питания. Одна пластина получает отрицательный заряд, а другая положительный заряд.

Конденсатор не рассеивает энергию, в отличие от резистора. Его емкость характеризует идеальный конденсатор. Это количество электрического заряда на каждом проводнике и разность потенциалов между ними. Конденсатор отключает ток в цепях постоянного тока и короткое замыкание в цепях переменного тока. Чем ближе два проводника и чем больше площадь их поверхности, тем больше его емкость.

Общие типы конденсаторов

  • В керамических конденсаторах в качестве диэлектрического материала используется керамика. Керамический конденсатор заключен в капсулу с двумя выводами, выходящими снизу и образующими диск. Керамический дисковый конденсатор не имеет полярности и подключается в любом направлении на печатной плате. В керамических конденсаторах относительно высокая емкость достигается при небольшом физическом размере из-за высокой диэлектрической проницаемости. Его значение колеблется от пикофарад до одного или двух микрофарад, но его номинальное напряжение относительно низкое.

Трехзначный код, напечатанный на их корпусе, используется для определения емкости конденсатора в пикофарадах. Буквенные коды используются для обозначения значения допуска, например: J = 5 %, K = 10 % или M = 20 %. Например, керамический дисковый конденсатор выше с маркировкой 154 указывает на то, что в нем 15 и 4 нуля пикофарад, или 150 000 пФ (150 нФ).

Значение допуска керамического дискового конденсатора

  • Электролитические конденсаторы часто используются, когда требуются большие значения емкости. Они обычно используются для уменьшения пульсаций напряжения или для приложений связи и развязки. Электролитические конденсаторы изготавливаются из двух тонких пленок алюминиевой фольги с оксидным слоем в качестве изолятора. Они поляризованы и могут быть повреждены или взорваться при неправильном подключении. Этот тип конденсатора имеет широкий допуск, но плохо работает на высоких частотах.

Электролитический конденсатор

  • Танталовые конденсаторы обычно используются для средних уровней емкости. Их лучше всего использовать, когда размер и производительность имеют значение, но они обычно не имеют высокого рабочего напряжения и не обладают очень высокой допустимой нагрузкой по току. Танталовые конденсаторы поляризованы и могут взорваться при воздействии на них напряжения. У них очень низкая терпимость к обратному смещению.

Маркировка танталовых конденсаторов с выводами Маркировка танталовых конденсаторов SMD

Маркировка танталовых конденсаторов SMD обычно состоит из трех цифр. Последний — множитель, а первые два — значащие цифры. Его значения указаны в пикофарадах. Следовательно, танталовый конденсатор SMD, показанный выше, имеет значение 47 x 10 6 пФ, что соответствует 47 мкФ. Маркировка танталовых конденсаторов

SMD Танталовые конденсаторы

также могут иметь прямую маркировку, как показано на рисунке выше.

  • Конденсаторы из серебряной слюды используются во многих радиочастотных схемах, таких как генераторы и фильтры. Серебряная слюда обеспечивает очень высокий уровень производительности с близкими значениями допуска, но небольшим изменением температуры. В нем используются серебряные электроды, которые наносятся непосредственно на слюду. Несколько слоев помогают получить необходимый уровень емкости, и на эту емкость влияет площадь, покрытая электродами.

Конденсатор из серебряной слюды

  • В пленочных конденсаторах в качестве диэлектрика используется тонкая пластиковая пленка. Пленочные конденсаторы используются во многих приложениях из-за их стабильности, низкой индуктивности и низкой стоимости. Они не поляризованы, поэтому подходят для сигналов переменного тока и питания. Они также изготавливаются с очень высокой точностью значений емкости и сохраняют ее дольше, чем любой другой тип конденсатора.

Пленочный конденсатор

  • Переменные конденсаторы — это конденсаторы, емкость которых можно изменять в зависимости от требований к определенному диапазону значений. Переменные конденсаторы состоят из пластин из металла. Среди этих пластин одна неподвижна, а другая подвижна. Их емкость может варьироваться от 10 до 500 пикофарад. Эти переменные резисторы находят множество применений, например, для настройки LC-контуров в радиоприемниках, для согласования импеданса в антеннах и т. д. Существует два типа переменных конденсаторов — подстроечный конденсатор и подстроечный конденсатор.

Конденсатор для настройки

Каркас этого конденсатора служит опорой для конденсатора из слюды и присутствующего в нем «статора». С помощью вала ротор стремится вращаться, в то время как статор неподвижен. Как только пластины подвижного ротора входят в неподвижный статор, емкость, возможно, находится на максимальном уровне. В противном случае значение емкости минимально.

Подстроечный конденсатор

Конденсатор этого типа имеет три вывода. Один соединен с неподвижной частью, другой с частью, которая отвечает за движение, называемое вращательным, а третий вывод является общим.

Поляризованные и неполяризованные конденсаторы

При хранении и разрядке поляризованные и неполяризованные конденсаторы ведут себя одинаково. Однако есть несколько факторов, которые отличают их друг от друга:

  • Различные диэлектрики — Диэлектрик представляет собой материал между двумя пластинами конденсатора. Поляризованные конденсаторы используют электролит в качестве диэлектрика, что придает им большую емкость, чем у других конденсаторов того же объема. Однако полярные конденсаторы, изготовленные из разных электролитных материалов и процессов, будут иметь разные значения емкости. Применение полярных и неполяризованных конденсаторов зависит от обратимых свойств диэлектрика.
  • Различные конструкции  – наиболее часто используемые электролитические конденсаторы имеют круглую форму; квадратные конденсаторы встречаются редко. Существуют также невидимые конденсаторы или распределенные конденсаторы, которые нельзя игнорировать в высокочастотных и промежуточных устройствах.
  • Окружающая среда и использование – внутренние материалы и конструкции обеспечивают большую емкость и высокочастотные характеристики полярных конденсаторов, что делает их очень подходящими для фильтров питания и т.п. Однако есть полярные конденсаторы с хорошими высокочастотными характеристиками — танталовые электролизные, которые не получили широкого распространения из-за высокой стоимости.
  • Различные характеристики – Максимальная производительность является одним из основных требований при выборе конденсатора. Если в блоке питания телевизора в качестве фильтра используется пленочный конденсатор на основе оксида металла, емкость и выдерживаемое напряжение должны соответствовать требованиям к фильтру; внутри корпуса можно установить только блок питания. Поэтому в фильтре можно использовать только полярные конденсаторы, а полярная емкость необратима. Обычно электролитические конденсаторы выше 1 мФ; лучше всего использовать в связи, развязке, фильтрации источника питания и т. д. Неполярные конденсаторы в основном менее 1 мФ, что включает только резонанс, связь, выбор частоты, ограничение тока и т. д. Однако существуют также высоковольтные высоковольтные конденсаторы большой емкости. неполярные конденсаторы, в основном используемые для компенсации реактивной мощности, фазового сдвига двигателя и фазового сдвига мощности преобразования частоты.
  • Разная емкость – конденсаторы одинакового объема имеют разную емкость в зависимости от их диэлектриков.

Обычное использование конденсаторов

  • Связь по переменному току/блокировка по постоянному току – конденсатор пропускает только сигналы переменного тока из одной части цепи в другую, блокируя любое статическое напряжение постоянного тока. Они обычно используются для разделения компонентов переменного и постоянного тока сигнала. В этом методе необходимо убедиться, что полное сопротивление конденсатора достаточно низкое. Номинальное напряжение конденсатора должно быть больше пикового напряжения на конденсаторе. Обычно конденсатор способен выдерживать напряжение на шине питания с некоторым запасом для обеспечения надежности.
  • Развязка питания – конденсатор используется для развязки одной части цепи от другой. Развязка осуществляется, когда входящий линейный сигнал проходит через трансформатор и выпрямитель; результирующая форма волны не является гладкой. Оно варьируется между нулем и пиковым напряжением. Применительно к цепи это вряд ли сработает, потому что обычно требуется постоянное напряжение.
  • Фильтр помех переменного тока от цепей постоянного тока – любые сигналы переменного тока, которые могут быть в точке смещения постоянного тока, шине питания или других узлах, которые должны быть свободны от определенного переменного сигнала, должны быть удалены конденсатором. Он также должен выдерживать напряжение питания, подавая и поглощая уровни тока, возникающие из-за шума на рельсе.
  • Фильтрация аудиосигнала – необходимо учитывать ВЧ характеристики конденсатора. Эта производительность может отличаться на более низких частотах. Здесь обычно используются керамические конденсаторы, поскольку они имеют высокую собственную резонансную частоту, особенно конденсаторы для поверхностного монтажа, которые очень малы и не имеют выводов, которые могут вызвать какую-либо индуктивность.

Что такое суперконденсаторы?

Он также известен как двухслойный электролитический конденсатор или ультраконденсатор. Суперконденсатор может хранить большое количество энергии. В частности, от 10 до 100 раз больше энергии на единицу массы или объема по сравнению с электролитическими конденсаторами. Он имеет более низкие пределы напряжения, которые занимают промежуточное положение между электролитическими конденсаторами и перезаряжаемыми батареями.

Некоторые распространенные области применения суперконденсаторов

  • Ветряные турбины – суперконденсаторы помогают сгладить прерывистую энергию, подаваемую ветром.
  • Двигатели, приводящие в движение электромобили, питаются от источников питания с номинальным напряжением в сотни вольт, а это означает, что сотни суперконденсаторов, соединенных последовательно, необходимы для хранения нужного количества энергии в типичном рекуперативном тормозе.
  • Электрические и гибридные транспортные средства – суперконденсаторы используются в качестве временных накопителей энергии для рекуперативного торможения, когда энергия транспортного средства обычно теряется, когда оно останавливается, кратковременно накапливается, а затем повторно используется, когда оно снова начинает движение.

Суперконденсаторы и кривая разряда батареи

Кривая разряда батареи имеет экспоненциальный характер. Как видите, экспоненциальный разряд обеспечивает стабильную мощность до конца. Энергия остается высокой в ​​течение большей части заряда, а затем быстро падает по мере истощения заряда .

Кривая разряда суперконденсатора является линейной. Как видите, линейный разряд препятствует полному использованию энергии. Он обеспечивает наибольшую мощность в начале .

Спасибо за чтение и надеюсь, что это помогло вам лучше понять конденсаторы. Оставьте комментарий ниже, если у вас есть вопросы о чем-либо.

Как работают конденсаторы для печатных плат и почему это важно?

Конденсаторы являются важными компонентами печатных плат. Они влияют на функциональность и качество схемы. Следовательно, нельзя недооценивать его важность. Кроме того, конденсаторы обычно используются в электронных схемах, поскольку они могут блокировать постоянные токи. Этот электронный компонент популярен среди приложений, таких как силовые цепи и электронные схемы.

Кроме того, конденсатор является пассивным компонентом, составляющим основу электронных схем. В производстве печатных плат конденсаторы уже давно меняют правила игры. В этой статье мы стремимся предоставить подробные сведения о конденсаторах для печатных плат.

Что такое конденсатор для печатных плат?

Конденсатор для печатной платы представляет собой основной электронный компонент на печатной плате. Этот электронный компонент сохраняет энергию и разряжает ее в цепь. Конденсатор незаменим в печатной плате. Следовательно, он пропускает переменный ток, но не пропускает постоянный ток.

Этот электронный компонент является одним из наиболее распространенных пассивных компонентов печатной платы. Емкость платы измеряет количество энергии или заряда, которое может нести конденсатор. Как правило, конденсатор имеет две проводящие пластины. Изолятор разделяет эти две проводящие пластины. Конденсаторы доступны в различных типах. Каждый из них содержит разный диэлектрический материал.

Конденсаторы играют важную роль в нескольких приложениях. Они защищают микросхемы от шума. Цепи с конденсаторами имеют частотно-зависимое поведение. Две металлические пластины, разделенные изолятором, образуют конденсатор. Две металлические пластины находятся по обеим сторонам изолятора. Этот изолятор известен как диэлектрики.

Конденсатор помогает накапливать энергию в электрическом поле. Этот компонент не рассеивает энергию. Он скорее накапливает энергию электростатически между своими металлическими пластинами. Кроме того, конденсатор также называют конденсатором. Конденсатор можно сравнить с батареей. Это потому, что они оба накапливают электрическую энергию. Емкость – это количество заряда, перемещаемого в конденсаторе.

Типы конденсаторов

Доступны конденсаторы различных размеров и форм. Диэлектрик, используемый между металлическими пластинами, отличает эти конденсаторы.

Керамический конденсатор

Этот тип конденсатора имеет покрытие на двух сторонах керамического диска. Керамические конденсаторы сохраняют меньший заряд. Тем не менее, он пропускает меньше тока. Эти конденсаторы имеют керамический диэлектрик. Емкость этого компонента изменяется при наличии напряжения. Также одним из свойств керамического конденсатора является его высокая диэлектрическая проницаемость. Керамические конденсаторы всегда имеют трехзначный код на корпусе. Это помогает определить значение емкости в пикофарадах.

Пленочный конденсатор

Это наиболее распространенный конденсатор, используемый в цепях. Он включает полипропилен, тефлон, полиэстер и многое другое. Пленочные конденсаторы также доступны в различных стилях и формах корпуса. Эти конденсаторы содержат тефлон, поликарбонат или полистирол в качестве диэлектриков. Эти конденсаторы не имеют диэлектрических потерь и имеют высокое сопротивление изоляции. Также они отличаются хорошими температурными характеристиками.

Электролитический конденсатор

Этот тип конденсатора доступен на печатных платах. Электролитические конденсаторы выглядят как маленькие консервные банки. Они могут удерживать большой электрический заряд в своих крошечных телах. Это единственный поляризованный конденсатор. Это означает, что они могут функционировать только при определенном подключении.

Электролитические конденсаторы имеют положительный вывод, анод, и отрицательный вывод, катод. Вы подключаете анод к большему напряжению. Если анод подключить в другую сторону, произойдет взрыв. Электролитические конденсаторы доступны в цепи, когда необходимы большие значения емкости. Диэлектрик этого конденсатора представляет собой тонкий слой оксида.

Суперконденсаторы

Эти конденсаторы могут удерживать большое количество энергии. Однако эти конденсаторы не очень хорошо справляются со слишком большим напряжением. Суперконденсаторы высвобождают свою энергию сразу.

Диэлектрический конденсатор

Этот конденсатор требует постоянного изменения емкости для настройки транзисторных радиоприемников.

Как работают конденсаторы для печатных плат?

Как правило, конденсаторы для печатных плат выполняют две основные функции. Они накапливают электрический заряд и пропускают переменный ток, удерживая при этом постоянный ток. Кроме того, конденсаторы для печатных плат заряжают и разряжают электричество в электрическом поле. Итак, как они работают?

Конденсаторы начинают работать с зарядом. Электрический ток течет в конденсатор и остается в первой пластине. Почему он остается на первой тарелке? Он остается там, потому что изолятор не пропускает отрицательный заряд. Чем больше электронов остается в первой металлической пластине, тем она становится отрицательно заряженной. Эта пластина отталкивает лишние электроны к другой пластине. Теперь вторая пластина будет заряжена положительно

Две металлические пластины продолжают заряжаться. Однако положительные и отрицательные электроны попытаются соединиться. Затем изолятор в середине двух пластин предотвращает это. Конденсатор будет продолжать накапливать электрический заряд. Это связано с тем, что существует постоянное напряжение между отрицательной и положительной сторонами металлических пластин.

В какой-то момент металлические пластины перестанут накапливать заряд. Итак, что происходит в этот момент? Если на вашей печатной плате есть путь для прохождения электрического заряда, все электроны в конденсаторе будут разряжаться.

Значение конденсаторов на печатных платах

Конденсаторы играют важную роль в печатных платах. Эти электронные компоненты не только накапливают электрическую энергию между металлическими пластинами. Конденсаторы для печатных плат обладают следующими преимуществами.

Поддерживать напряжение на прежнем уровне

Конденсаторы на печатных платах помогают поддерживать напряжение на определенном уровне. Эти электронные компоненты минимизируют пульсации напряжения. Конденсатор заряжается при наличии напряжения в параллельной цепи. Кроме того, электричество, вытекающее из конденсатора, представляет собой переменный ток. Поскольку большинство электронных схем работают с постоянным током, конденсаторы преобразуют переменный ток в постоянный. Конденсаторы обеспечивают повышение напряжения в цепи.

Удалить шум

Когда дело доходит до снижения шума, конденсатор является одним из компонентов, который помогает добиться этого. Конденсаторы прерывают постоянный ток и позволяют протекать переменному току. Постоянный ток в конденсаторе помогает устранить шум.

Заряжает и разряжает энергию

Благодаря своей структуре эти компоненты могут заряжать и разряжать энергию. Это самое большое преимущество конденсаторов на печатной плате. Кроме того, конденсаторы накапливают электрический заряд на двух металлических пластинах. Это ускоряет процесс зарядки и разрядки.

Другие преимущества конденсаторов

  • Они почти мгновенно разряжают ток
  • Конденсаторы способны фильтровать нежелательные частоты
  • Они лучше подходят для приложений переменного тока
  • Эти компоненты могут работать в приложениях с высоким напряжением
  • Конденсаторы хорошо работают при различных температурах
  • Они способны справиться с потерей мощности

Факторы, которые следует учитывать при выборе конденсатора для печатной платы

Конденсаторы доступны в различных типах. Очень важно знать тип, который подходит для вашего приложения. Есть определенные факторы, которые следует учитывать при выборе конденсатора для печатной платы.

Ток утечки

Конденсаторы теряют накопленную энергию. Эта утечка стекает медленно. Поэтому вам придется учитывать, какой ток протекает через конденсатор. Это очень важно, особенно когда хранение энергии является основной функцией.

Допуск

Эти электронные компоненты имеют переменный допуск. Обычно допуск для этих компонентов находится в диапазоне от ±1% до ±20%. Поэтому важно учитывать допустимое значение конденсатора, прежде чем выбрать его. Значение допуска описывает, как емкость может отличаться от номинального значения.

Емкость

Относится к электрическим характеристикам конденсатора. Это первая переменная, которую следует учитывать при выборе конденсатора для печатной платы. Какая емкость нужна вашей схеме? Однако это зависит от требований вашего приложения. Следовательно, если приложение требует фильтрации выпрямленного напряжения, необходима большая емкость.

Номинальное напряжение

Перенапряжение приведет к повреждению конденсатора. Поэтому важно учитывать номинальное напряжение. Важно знать уровень напряжения в месте установки конденсатора. В большинстве случаев конденсаторы устанавливаются параллельно цепи.

Рабочая температура

Этот коэффициент связан с факторами окружающей среды. При установке конденсатора на печатную плату необходимо учитывать рабочую температуру. То есть температура окружающей среды, при которой будет работать печатная плата. Если цепь будет работать при температуре окружающей среды 100°C, избегайте использования конденсатора, рассчитанного на 85°C.

Срок службы

Это время, в течение которого конденсатор остается работоспособным. Это важно учитывать при выборе конденсатора.

Измерение емкости печатной платы

Емкость печатной платы измеряет количество энергии в конденсаторе. Каждый конденсатор может иметь определенную емкость. Фарады представляют собой единицу измерения емкости. Фарада содержит тонну энергии. Обычно емкость может быть в микрофарадах или пикофарадах.

Итак, как определить количество электрического заряда, которое в данный момент содержит конденсатор? Здесь Q=CV. Q представляет собой общий заряд. C представляет собой емкость конденсатора, а V представляет собой напряжение. Следовательно, Q=CV. То есть емкость конденсатора, умноженная на напряжение, равна общему заряду. Важно отметить, что емкость конденсатора имеет прямую зависимость от его напряжения. Следовательно, уменьшение или увеличение источника напряжения отразится на конденсаторе.

Емкость является выражением отношения электрической энергии. Значение емкости составляет от 1 пФ (10-12 Ф) до примерно 1 мФ (10-3 Ф). Емкость конденсатора тем выше, чем больше площадь поверхности проводников.

Что такое паразитная емкость печатной платы?

Паразитная емкость — это эффект виртуального конденсатора между двумя дорожками. Эти дорожки разделены диэлектрическим материалом. Паразитная емкость возникает из-за возможной разницы, возникающей при близком расположении дорожек.

Паразитную емкость можно рассчитать как C= q/v. q представляет собой заряд в кулонах. C — емкость, а v — напряжение. Поэтому влияние паразитной емкости является серьезной проблемой в высокочастотных печатных платах. Каждая контактная площадка на печатной плате имеет свою паразитную емкость. Каждая дорожка имеет паразитную индуктивность.

Паразитная емкость может возникать между проводниками на печатных платах и ​​внутри устройств для поверхностного монтажа. Кроме того, паразитная емкость отличается от паразитной емкости, хотя люди используют их взаимозаменяемо. Паразитная емкость связана с тем, что она будет мешать работе схемы. Паразитная емкость в первую очередь связана с тем, как схема вводит нежелательную емкость.

Как уменьшить паразитную емкость на печатной плате

Конденсаторы предотвращают низкочастотные и пропускают высокочастотные сигналы в цепях. Способность конденсаторов пропускать высокочастотные сигналы является одной из причин их широкого использования. Эта возможность вызывает проблемы с паразитной емкостью в высокочастотных цепях. Паразитная емкость может привести к шуму или электромагнитным помехам. Избавиться от паразитной емкости невозможно. Однако есть способы уменьшить его при разводке печатной платы.

  • Не используйте слишком много переходных отверстий

Переходные отверстия помогают соединять различные слои печатной платы. Однако чрезмерное использование переходных отверстий может максимизировать емкость. Вы можете свести к минимуму связь PTH, уменьшив кольцевые кольца, окружающие переходные отверстия.

  • Избегайте параллельной прокладки

Параллельная прокладка обеспечивает максимальную площадь между двумя металлическими пластинами. Это приводит к максимальной емкости между этими металлами.

  • Аккуратно отделить компонент

Тщательное разделение компонентов, слоев питания и проводов помогает уменьшить паразитную емкость. Кроме того, может быть полезным соответствующее удаление линий передачи.

  • Рва

Силовые плоскости работают так же, как и наземные. Следовательно, важно удалить силовые плоскости из окружения проводника.

  • Согласование импеданса

В высокоскоростных цифровых приложениях наблюдается несоответствие импеданса. Любое несоответствие в результате паразитных колебаний будет генерировать отражения на линии. Убедитесь, что вы согласовали импеданс во всех сигнальных линиях, передающих высокоскоростные данные.

  • Включает диэлектрический материал с низкой диэлектрической проницаемостью

Более высокая диэлектрическая проницаемость диэлектрического материала приводит к более высокой паразитной емкости. Низкая диэлектрическая проницаемость приводит к низкой паразитной емкости. Поэтому идеально использовать диэлектрический материал с низкой диэлектрической проницаемостью.


Опубликовано

в

от

Метки:

Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *