Bagaimana Kapasitor Seramik dan Kapasitor Elektrolitik Berfungsi
Dalam proses reka bentuk litar, kapasitor digunakan untuk penapisan. Kadangkala kapasitor elektrolitik digunakan, dan kadangkala kapasitor seramik digunakan. Kadang-kadang kedua-duanya digunakan. Saya ingin bertanya: apakah peranan menggunakan kapasitor elektrolitik? Apakah fungsi menggunakan kapasitor seramik biasa? Bagaimana untuk mengira saiz kapasitinya? Bagaimana untuk memilih dan menentukan voltan tahan kapasitor elektrolitik? Dalam kes yang manakah kapasitor elektrolitik harus digunakan, dalam kes yang mana kapasitor seramik harus digunakan, dan dalam kes manakah kedua-duanya harus digunakan? Disebutkan dalam versi lama e-book analog bahawa terdapat formula khas untuk mengira saiz nilai kapasitor, tetapi sesetengah IC dan seumpamanya mempunyai peraturan tentang cara memadankan kapasitor dalam Helaian Datanya, saya harap ia boleh bantu anda.
Kapasitor elektrolitik dan kapasitor seramik biasanya digunakan antara bekalan kuasa IC dan tanah untuk memainkan peranan penapisan. Kapasitor seramik digunakan sahaja untuk penyahgandingan. Penggunaannya secara amnya dijelaskan dalam IC. Berkaitan, ambil 0.01uf untuk seramik.
Jika saya ingin menggantikan kapasitor tertentu dengan kapasitor lain, adakah saya perlu memenuhi kedua-dua kapasiti dan menahan voltan? Kadang-kadang, sukar untuk mencari yang terbaik dari kedua-dua dunia. Adakah mungkin untuk melepaskan salah seorang daripada mereka pada masa ini?
Julat kapasitor penapis terlalu luas, berikut adalah perbincangan ringkas tentang kapasitor pintasan kuasa (decoupling).
Pilihan kapasitor penapis bergantung kepada sama ada anda menggunakannya dalam bekalan kuasa tempatan atau bekalan kuasa global. Untuk bekalan kuasa tempatan, ia adalah untuk memainkan peranan bekalan kuasa sementara. Mengapa menambah kapasitor untuk membekalkan kuasa? Ia adalah kerana permintaan semasa peranti berubah dengan cepat dengan permintaan pemanduan (seperti pengawal DDR), dan dalam perbincangan dalam julat frekuensi tinggi, parameter pengedaran litar mesti dipertimbangkan. Oleh kerana kewujudan induktansi teragih, perubahan drastik arus dihalang, dan voltan pada pin bekalan kuasa cip dikurangkan - iaitu, bunyi terbentuk. Selain itu, bekalan kuasa maklum balas semasa mempunyai masa tindak balas - iaitu, ia tidak akan membuat pelarasan sehingga turun naik voltan berlaku untuk satu tempoh masa (biasanya tahap ms atau us). Untuk perubahan permintaan semasa tahap ns, kelewatan jenis ini juga membentuk hingar sebenar. Oleh itu, peranan kapasitor adalah untuk menyediakan laluan reaktans (impedans) induktif yang rendah untuk memenuhi perubahan pesat dalam permintaan semasa.
Berdasarkan teori di atas, pengiraan kemuatan hendaklah dikira mengikut tenaga yang boleh disediakan oleh kapasitor untuk perubahan semasa. Apabila memilih jenis kapasitor, anda perlu mempertimbangkan kearuhan parasitnya-iaitu, kearuhan parasit harus lebih kecil daripada kearuhan teragih laluan kuasa.
Membincangkan isu mesti bermula dari intipati. Pertama sekali, anda mungkin tahu bahawa kapasitor adalah pengasingan DC, manakala induktor adalah sebaliknya. Semuanya berdasarkan prinsip asas. Pada masa ini, kapasitor mempunyai dua fungsi yang paling biasa. Salah satunya ialah mengasingkan DC antara kutub. Sesetengah orang juga memanggilnya kapasitor gandingan kerana ia mengasingkan DC, tetapi ia perlu menghantar isyarat AC. Laluan DC dihadkan antara beberapa peringkat, yang boleh memudahkan pengiraan titik operasi yang sangat rumit, dan yang kedua ialah penapisan. Pada asasnya dua ini. Sebagai gandingan, nilai kapasitor tidak diperlukan dengan ketat, selagi impedansnya tidak terlalu besar, supaya pengecilan isyarat terlalu besar.
Tetapi untuk yang terakhir, ia perlu dipertimbangkan dari sudut pandangan penapis. Sebagai contoh, penapisan bekalan kuasa pada hujung input memerlukan penapisan bunyi frekuensi rendah (seperti frekuensi kuasa) dan bunyi frekuensi tinggi, jadi ia perlu digunakan pada masa yang sama. Kapasitor besar dan kapasitor kecil. Sesetengah orang akan berkata, dengan kapasitor yang besar, mengapa anda memerlukan yang kecil? Ini kerana kapasitansi besar, kearuhan besar disebabkan oleh plat besar dan hujung pin, tidak berfungsi untuk frekuensi tinggi. Kapasitor kecil adalah sebaliknya. Saiz boleh digunakan untuk menentukan kapasiti. Bagi voltan tahan, ia mesti dipenuhi pada setiap masa, jika tidak, ia akan meletup. Malah untuk kapasitor bukan elektrolitik, kadangkala ia tidak meletup, dan prestasinya juga berkurangan. Terlalu banyak untuk diperkatakan, kita bincangkan dahulu. Mereka semua adalah fungsi penapisan. Kapasitor elektrolitik aluminium mempunyai kapasiti yang agak besar dan digunakan terutamanya untuk menghapuskan gangguan frekuensi rendah. Kapasiti adalah kira-kira 1mA semasa bersamaan dengan 2~3μf, jika keperluannya terlalu tinggi, 1mA boleh sepadan dengan 5~6μf. Kapasitor bukan kutub digunakan untuk menapis isyarat frekuensi tinggi. Selalunya ia digunakan secara bersendirian, ia digunakan untuk mengeluarkan akar teratai. Kadang-kadang ia boleh digunakan secara selari dengan kapasitor elektrolitik. Ciri-ciri frekuensi tinggi kapasitor seramik adalah lebih baik, tetapi pada frekuensi tertentu (kira-kira 6MHz, saya tidak ingat dengan jelas), kapasiti berkurangan dengan cepat.
Peranan kapasitor elektrolitik dan langkah berjaga-jaga untuk digunakan
1. Peranan kapasitor elektrolitik dalam litar
1. Kesan penapisan. Dalam litar bekalan kuasa, litar penerus menukar AC menjadi DC berdenyut, dan kapasitor elektrolitik berkapasiti besar disambungkan selepas litar penerus, dan voltan DC berdenyut diperbetulkan menjadi Voltan DC yang agak stabil. Dalam amalan, untuk mengelakkan voltan bekalan kuasa setiap bahagian litar daripada berubah akibat perubahan beban, kapasitor elektrolitik berpuluh-puluh hingga ratusan mikrofarad biasanya disambungkan ke hujung keluaran bekalan kuasa dan hujung input kuasa memuatkan. Memandangkan kapasitor elektrolitik berkapasiti besar secara amnya mempunyai kearuhan tertentu dan tidak boleh menapis dengan berkesan isyarat gangguan frekuensi tinggi dan nadi, kapasitor dengan kapasiti 0.001--0.lpF disambung secara selari pada kedua-dua hujung untuk menapis isyarat frekuensi tinggi. dan gangguan nadi.
2. Kesan gandingan: Dalam proses penghantaran dan penguatan isyarat frekuensi rendah, untuk mengelakkan titik operasi statik litar hadapan dan belakang daripada menjejaskan satu sama lain, gandingan kapasitif sering digunakan. Untuk mengelakkan kehilangan komponen frekuensi rendah yang berlebihan dalam isyarat, kapasitor elektrolitik dengan kapasiti yang lebih besar biasanya digunakan.
Kedua, kaedah penghakiman kapasitor elektrolitik
Kesalahan biasa kapasitor elektrolitik termasuk pengurangan kapasiti, kehilangan kapasiti, litar pintas kerosakan dan kebocoran. Perubahan dalam kapasiti disebabkan oleh pengeringan beransur-ansur elektrolit di dalam kapasitor elektrolitik semasa penggunaan atau penempatan, manakala kerosakan dan kebocoran biasanya ditambah. Voltan terlalu tinggi atau kualitinya sendiri tidak baik. Menilai kualiti kapasitor bekalan kuasa biasanya diukur dengan fail rintangan multimeter. Kaedah khusus ialah: litar pintas dua pin kapasitor untuk nyahcas, dan gunakan petunjuk ujian hitam multimeter untuk menyambung elektrod positif kapasitor elektrolitik. Plumbum ujian merah disambungkan ke kutub negatif (untuk multimeter analog, plumbum ujian diintermodulasi apabila mengukur dengan multimeter digital). Biasanya, jarum ujian harus berayun ke arah rintangan kecil, dan kemudian secara beransur-ansur kembali ke infiniti. Semakin besar hayunan jarum atau semakin perlahan kelajuan balik, semakin besar kapasiti kapasitor, dan sebaliknya, semakin kecil kapasiti kapasitor. Jika penunjuk tidak berubah di suatu tempat di tengah, ini bermakna kapasitor bocor. Jika nilai petunjuk rintangan adalah kecil atau sifar, ini bermakna kapasitor telah rosak dan litar pintas. Oleh kerana voltan bateri yang digunakan oleh multimeter secara amnya sangat rendah, adalah lebih tepat untuk mengukur kapasitor dengan voltan tahan rendah. Apabila voltan tahan kapasitor tinggi, walaupun ukurannya normal, mungkin terdapat kebocoran atau kejutan apabila voltan tinggi ditambah. fenomena memakai.
3. Langkah berjaga-jaga untuk penggunaan kapasitor elektrolitik
1. Memandangkan kapasitor elektrolitik mempunyai kekutuban positif dan negatif, ia tidak boleh disambung secara terbalik apabila digunakan dalam litar. Dalam litar bekalan kuasa, kutub positif kapasitor elektrolitik disambungkan ke terminal output bekalan kuasa apabila voltan positif dikeluarkan, dan kutub negatif disambungkan ke tanah; apabila voltan negatif dikeluarkan, kutub negatif disambungkan ke terminal keluaran, dan kutub positif dibumikan. Apabila kekutuban kapasitor penapis dalam litar bekalan kuasa diterbalikkan, kesan penapisan kapasitor sangat berkurangan, dalam satu tangan, voltan keluaran bekalan kuasa turun naik, dan sebaliknya, kapasitor elektrolitik, yang adalah bersamaan dengan perintang, menjadi panas kerana bekalan kuasa terbalik. Apabila voltan terbalik melebihi nilai tertentu, rintangan kebocoran terbalik kapasitor akan menjadi sangat kecil, supaya kapasitor akan pecah dan rosak akibat terlalu panas untuk masa yang singkat selepas dihidupkan.
2. Voltan yang digunakan pada kedua-dua hujung kapasitor elektrolitik tidak boleh melebihi voltan kerja yang dibenarkan. Apabila mereka bentuk litar sebenar, margin tertentu hendaklah dikhaskan mengikut situasi tertentu. Apabila mereka bentuk kapasitor penapis bekalan kuasa terkawal, jika voltan bekalan kuasa AC ialah 220~ Voltan diperbetulkan sekunder pengubah boleh mencapai 22V. Pada masa ini, kapasitor elektrolitik dengan voltan tahan 25V secara amnya boleh memenuhi keperluan. Walau bagaimanapun, jika voltan bekalan kuasa AC turun naik dengan banyak dan mungkin meningkat kepada lebih daripada 250V, sebaiknya pilih kapasitor elektrolitik dengan voltan tahan lebih daripada 30V.
3. Kapasitor elektrolitik tidak boleh berdekatan dengan elemen pemanas berkuasa tinggi dalam litar untuk mengelakkan elektrolit kering dengan cepat akibat pemanasan.
4. Untuk penapisan isyarat dengan kekutuban positif dan negatif, dua kapasitor elektrolitik boleh disambung secara bersiri dengan kekutuban yang sama seperti kapasitor bukan kutub.
Bagaimana untuk menggunakan multimeter untuk mengukur kapasiti?
Gunakan multimeter penunjuk untuk mengukur kapasiti. Lihat gambar yang dilampirkan: Multimeter jenis penunjuk boleh digunakan untuk mengesan kapasiti. Asasnya ialah penghalang elektrik multimeter adalah bersamaan dengan bekalan kuasa DC dengan rintangan dalaman, dan kapasitansi boleh dicas. Apabila masa berlalu, voltan merentasi kapasitor secara beransur-ansur meningkat. Arus pengecasan secara beransur-ansur berkurangan sehingga mencapai sifar. Langkah-langkah
1. Pilih gear yang sesuai untuk blok elektrik. Secara amnya, jika kapasiti di bawah 0.01uF, pilih gear x10k; kira-kira 1-10uF, pilih gear X1k; melebihi 47uF, pilih gear x100 atau gear x10.
2. Untuk setiap ujian, litar pintas kapasitor dengan wayar, dan kemudian lakukan ujian seterusnya selepas nyahcas.
3. Kapasitor elektrolitik mempunyai kekutuban, dan elektrod positif mempunyai potensi yang lebih tinggi daripada elektrod negatif semasa digunakan. Oleh kerana petunjuk ujian hitam disambungkan ke elektrod positif bateri dalam jam tangan, petunjuk ujian hitam disambungkan ke elektrod positif kapasitor elektrolitik, dan petunjuk ujian merah disambungkan ke elektrod negatif kapasitor. Prestasi kapasitansi yang baik ialah penunjuk membelok - ke bawah semasa pengesanan, dan kemudian secara beransur-ansur kembali ke kedudukan sifar mekanikal (iaitu, rintangan adalah tidak terhingga).
Pesongan penunjuk berkaitan dengan kapasiti elektrik dan penghalang elektrik, dan lebih besar kapasiti, lebih besar pesongan. Dalam amalan, beri perhatian kepada peraturan dan kumpulkan data. Kaedah pelarasan sifar mekanikal kepala meter adalah dengan menggunakan pemutar skru rata untuk menyelaraskan takuk pelarasan sifar mekanikal pada kepala meter apabila pen meter tidak dipintas atau untuk mengukur sebarang peranti, dan berputar ke kiri dan kanan untuk membuat meter. penunjuk titik kepada sifar. Prestasi kapasitor yang telah kehilangan kapasitinya ialah penunjuk pengesanan tidak terpesong dan tidak perlu dinyahcas. Prestasi kapasitor yang kehilangan sebahagian daripada kapasiti ialah, berbanding dengan kapasitor piawai, pesongan penunjuk tidak berada di tempatnya. Ia boleh dinilai melalui pengalaman atau dengan merujuk kepada kapasitor piawai kapasiti yang sama dan mengikut amplitud maksimum ayunan penunjuk.
Kapasitor rujukan tidak perlu mempunyai nilai voltan tahan yang sama, selagi kapasitinya sama. Sebagai contoh, untuk menganggarkan kapasitor 100uF/250V, kapasitor 100uF/25V boleh digunakan sebagai rujukan terlebih dahulu, selagi amplitud maksimum ayunan penunjuk adalah sama, bolehlah disimpulkan bahawa kapasiti adalah sama . Prestasi kapasitansi kebocoran ialah penunjuk tidak boleh kembali ke kedudukan sifar mekanikal (iaitu, rintangan adalah tidak terhingga). Perlu diingatkan bahawa terdapat kebocoran kapasitor elektrolitik yang lebih besar atau lebih kecil, kebocoran voltan tahan rendah adalah besar, dan kebocoran voltan tahan tinggi adalah kecil; gunakan x10k untuk mengukur kebocoran, dan gunakan blok di bawah xlk untuk mengukur kebocoran untuk menentukan sama ada kapasitor bocor.
Untuk kapasitor melebihi 1000uF, anda boleh menggunakan blok Rxl0 untuk mengecasnya dengan cepat dahulu, dan pada mulanya menganggarkan kapasiti kapasitor, dan kemudian menukar kepada blok Rxlk untuk meneruskan pengukuran buat seketika. Pada masa ini, penuding tidak seharusnya kembali, tetapi harus berhenti pada atau sangat hampir dengan infiniti, jika tidak Mungkin terdapat kebocoran. Untuk sesetengah kapasitor di bawah berpuluh-puluh mikrofarad, selepas blok Rxlk dicas sepenuhnya, gunakan blok Rx10k untuk meneruskan pengukuran, dan jarum harus berhenti pada infiniti dan tidak kembali. Kecuali untuk kapasitor elektrolitik, voltan tahan seramik, poliester, kertas berlogam dan kapasitor monolitik adalah lebih besar daripada 40V. Uji dengan multimeter, tidak kira blok mana, kapasitor yang baik tidak boleh bocor. Untuk mengukur kapasitor berkapasiti kecil dengan multimeter, kesan penguatan triod NPN silikon kuasa rendah boleh digunakan, dan kaedahnya ditunjukkan dalam Rajah 1(f). Gunakan perintang Rxlk untuk menyekat, plumbum ujian hitam disambungkan ke pengumpul, plumbum ujian merah disambungkan ke pemancar, sentuh kapasitor kecil ke pengumpul, dan penunjuk harus dipesongkan. Prinsipnya ialah apabila kapasitor dicas, arus pengecasan menyuntik arus asas ke dalam pangkalan, dan arus ini dikuatkan oleh triod, dan pesongan penunjuk lebih jelas.
