warta

Kapasitor minangka salah sawijining komponen sing paling umum digunakake ing papan sirkuit. Amarga jumlah piranti elektronik (saka ponsel nganti mobil) terus saya tambah, semono uga permintaan kapasitor. Pandemi Covid 19 wis ngganggu rantai pasokan komponen global saka semikonduktor. kanggo komponen pasif, lan kapasitor wis short supply1.
Diskusi babagan topik kapasitor bisa gampang diowahi dadi buku utawa kamus.Kaping pisanan, ana macem-macem jinis kapasitor, kayata kapasitor elektrolitik, kapasitor film, kapasitor keramik lan liya-liyane. Banjur, ing jinis sing padha, ana beda-beda. bahan dielektrik.Ana uga kelas beda.Minangka struktur fisik, ana loro-terminal lan telung-terminal jinis kapasitor.Ana uga jinis kapasitor X2Y, kang ateges pasangan Y kapasitor encapsulated ing siji.Apa bab supercapacitors ?Kasunyatan punika, yen sampeyan njagong mudhun lan miwiti maca Panuntun pilihan kapasitor saka manufaktur utama, sampeyan bisa kanthi gampang nglampahi dina!
Wiwit artikel iki babagan dhasar, aku bakal nggunakake cara sing beda kaya biasane. Kaya sing kasebut sadurunge, panuntun pilihan kapasitor bisa gampang ditemokake ing situs web supplier 3 lan 4, lan insinyur lapangan biasane bisa mangsuli pitakon paling akeh babagan kapasitor. Ing artikel iki, Aku ora bakal mbaleni apa sampeyan bisa nemokake ing Internet, nanging bakal nduduhake carane milih lan nggunakake kapasitor liwat conto praktis.Sawetara aspek rodok kurang-dikenal saka pilihan kapasitor, kayata degradasi kapasitansi, uga bakal dijamin.Sawise maca artikel iki, sampeyan kudu duwe pangerten apik saka nggunakake kapasitor.
Taun kepungkur, nalika aku kerja ing perusahaan sing nggawe peralatan elektronik, kita duwe pitakonan wawancara kanggo insinyur elektronika daya. Ing diagram skematis produk sing ana, kita bakal takon calon potensial "Apa fungsi elektrolitik link DC kapasitor?" lan "Apa fungsi kapasitor keramik jejere chip?" Muga-muga jawaban sing bener yaiku kapasitor bis DC Digunakake kanggo panyimpenan energi, kapasitor keramik digunakake kanggo nyaring.
Jawaban "bener" sing kita goleki bener-bener nuduhake yen kabeh wong ing tim desain katon ing kapasitor saka perspektif sirkuit prasaja, ora saka perspektif teori lapangan. Sudut pandang teori sirkuit ora salah. Ing frekuensi kurang (saka sawetara kHz. kanggo sawetara MHz), teori sirkuit biasane bisa nerangake masalah uga. Iki amarga ing frekuensi ngisor, sinyal utamané ing mode diferensial. Nggunakake teori sirkuit, kita bisa ndeleng kapasitor ditampilake ing Figure 1, ngendi padha resistance seri ( ESR) lan induktansi seri sing padha (ESL) nggawe impedansi kapasitor diganti kanthi frekuensi.
Model iki kanthi lengkap nerangake kinerja sirkuit nalika sirkuit diuripake alon-alon.Nanging, nalika frekuensi mundhak, iku dadi liyane lan liyane rumit.Ing sawetara titik, komponen wiwit nuduhake non-linearity.Nalika frekuensi mundhak, model LCR prasaja nduweni watesan.
Dina iki, yen aku ditakoni pitakonan wawancara sing padha, aku bakal nganggo kacamata pengamatan teori lapangan lan ujar manawa loro jinis kapasitor minangka piranti panyimpenan energi. Bedane yaiku kapasitor elektrolitik bisa nyimpen energi luwih akeh tinimbang kapasitor keramik. Nanging ing babagan transmisi energi. , Kapasitor keramik bisa ngirim energi luwih cepet. Iki nerangake apa kapasitor keramik kudu diselehake ing jejere chip, amarga chip nduweni frekuensi ngoper luwih dhuwur lan kacepetan ngoper dibandhingake karo sirkuit daya utama.
Saka perspektif iki, kita mung bisa netepake loro standar kinerja kanggo kapasitor.Satunggal punika pinten energi kapasitor bisa nyimpen, lan liyane carane cepet energi iki bisa ditransfer.Loro-lorone gumantung ing cara Manufaktur saka kapasitor, materi dielektrik, sambungan karo kapasitor, lan liya-liyane.
Nalika saklar ing sirkuit ditutup (pirsani Figure 2), nuduhake yen beban mbutuhake energi saka sumber daya.Kacepetan nalika ngalih iki nutup nemtokake urgensi panjaluk energi.Amarga energi lelungan kanthi kecepatan cahya (setengah). kacepetan cahya ing bahan FR4), mbutuhake wektu kanggo nransfer energi. Kajaba iku, ana mismatch impedansi antarane sumber lan saluran transmisi lan beban. Iki tegese energi ora bakal ditransfer ing siji trip, nanging ing sawetara trips5 babak, kang kok nalika ngalih cepet, kita waca telat lan muni ing waveform ngoper.
Gambar 2: Butuh wektu kanggo energi kanggo nyebar ing papan; impedansi mismatch nimbulaké kaping round trip transfer energi.
Kasunyatan yen transfer energi mbutuhake wektu lan pirang-pirang perjalanan babak ngandhani yen kita kudu nemokake sumber energi sing paling cedhak karo beban, lan kita kudu golek cara kanggo mindhah energi kanthi cepet. Sing pertama biasane ditindakake kanthi nyuda fisik. jarak antarane mbukak, ngalih lan kapasitor.Ing pungkasan wis ngrambah dening ngumpulake klompok kapasitor karo impedansi paling cilik.
Teori lapangan uga nerangake apa sing nyebabake gangguan mode umum.Cekak, gangguan mode umum diasilake nalika panjaluk energi saka beban ora ditemokake nalika ngoper.Mulane, energi sing disimpen ing spasi antarane beban lan konduktor sing cedhak bakal diwenehake kanggo ndhukung. panjaluk langkah.Spasi antarane mbukak lan konduktor toko apa kita nelpon parasitic / kapasitansi bebarengan (ndeleng Figure 2).
Kita nggunakake conto ing ngisor iki kanggo nduduhake carane nggunakake kapasitor elektrolitik, kapasitor keramik multilayer (MLCC), lan kapasitor film.Loro-lorone sirkuit lan teori lapangan digunakake kanggo nerangake kinerja kapasitor sing dipilih.
Kapasitor elektrolitik utamané dipigunakaké ing pranala DC minangka sumber energi utama. Pilihan kapasitor elektrolitik asring gumantung ing:
Kanggo kinerja EMC, karakteristik kapasitor sing paling penting yaiku impedansi lan karakteristik frekuensi.Emisi sing ditindakake kanthi frekuensi rendah tansah gumantung marang kinerja kapasitor link DC.
Impedansi link DC gumantung ora mung ing ESR lan ESL saka kapasitor, nanging uga ing area daur ulang termal, kaya sing ditampilake ing Gambar 3. A area loop termal sing luwih gedhe tegese transfer energi luwih suwe, saengga kinerja bakal kena pengaruh.
Konverter DC-DC langkah-mudhun dibangun kanggo mbuktekake iki. Persiyapan tes EMC pra-selaras sing ditampilake ing Figure 4 nindakake scan emisi sing ditindakake antarane 150kHz lan 108MHz.
Iku penting kanggo mesthekake yen kapasitor digunakake ing studi kasus iki kabeh saka Produsèn padha supaya beda ing ciri impedansi. Nalika soldering kapasitor ing PCB, priksa manawa ora ana ndadékaké dawa, minangka iki bakal nambah ESL saka kapasitor.Figure 5 nuduhake telung konfigurasi.
Asil emisi sing ditindakake saka telung konfigurasi kasebut ditampilake ing Gambar 6. Bisa dideleng yen, dibandhingake karo kapasitor 680 μF siji, loro kapasitor 330 μF entuk kinerja pangurangan swara 6 dB sajrone rentang frekuensi sing luwih akeh.
Saka téori sirkuit, bisa diarani kanthi nyambungake rong kapasitor kanthi paralel, loro ESL lan ESR dipérang dadi setengah. Saka sudut pandang téori lapangan, ora mung siji sumber energi, nanging loro sumber energi diwenehake menyang beban sing padha. , kanthi efektif nyuda wektu transmisi energi sakabèhé. Nanging, ing frekuensi sing luwih dhuwur, prabédan antarane rong kapasitor 330 μF lan siji kapasitor 680 μF bakal nyusut. Iki amarga swara frekuensi dhuwur nuduhake respon energi langkah sing ora cukup. Nalika mindhah kapasitor 330 μF nyedhaki ngalih, kita nyuda wektu transfer energi, kang èfèktif mundhak respon langkah saka kapasitor.
Asil kasebut ngandhani pelajaran sing penting banget. Nambah kapasitansi saka kapasitor siji umume ora ndhukung panjaluk langkah kanggo energi liyane. Yen bisa, gunakake sawetara komponen kapasitif sing luwih cilik. Ana akeh alasan sing apik kanggo iki. Sing pertama yaiku biaya. Umume. ngandika, kanggo ukuran paket padha, biaya saka kapasitor mundhak exponentially karo nilai kapasitansi.Nggunakake kapasitor siji bisa uga luwih larang saka nggunakake sawetara kapasitor cilik.Alasan liya iku size.The faktor watesan ing desain produk biasane dhuwur. saka komponen.Kanggo kapasitor berkapasitas gedhe, dhuwure asring banget kanggo desain produk.Alasan katelu yaiku kinerja EMC sing kita deleng ing studi kasus.
Faktor liyane sing kudu ditimbang nalika nggunakake kapasitor elektrolitik yaiku nalika sampeyan nyambungake rong kapasitor kanthi seri kanggo nuduhake voltase, sampeyan butuh resistor balancing 6.
Kaya sing wis kasebut sadurunge, kapasitor keramik minangka piranti miniatur sing bisa nyedhiyakake energi kanthi cepet. Aku kerep takon pitakonan "Pinten kapasitor aku kudu?"Jawaban kanggo pitakonan iki yaiku kanggo kapasitor keramik, nilai kapasitansi kudu ora penting. Wawasan penting ing kene yaiku nemtokake frekuensi kacepetan transfer energi sing cukup kanggo aplikasi sampeyan. Yen emisi sing ditindakake gagal ing 100 MHz, banjur kapasitor kanthi impedansi paling cilik ing 100 MHz bakal dadi pilihan sing apik.
Iki salah pangerten liyane saka MLCC.Aku wis weruh engineers nglampahi akèh energi milih kapasitor keramik karo ESR paling lan ESL sadurunge nyambungake kapasitor menyang titik referensi RF liwat ngambah dawa.Iku worth mentioning sing ESL saka MLCC biasane akeh. luwih murah tinimbang induktansi sambungan ing papan.Induktansi sambungan isih dadi parameter sing paling penting sing mengaruhi impedansi frekuensi dhuwur saka kapasitor keramik7.
Figure 7 nuduhake conto ala.Long ngambah (0,5 inci dawa) introduce paling induktansi 10nH. Asil simulasi nuduhake yen impedansi saka kapasitor dadi luwih saka samesthine ing titik frekuensi (50 MHz).
Salah sawijining masalah karo MLCC yaiku cenderung resonasi karo struktur induktif ing papan. Iki bisa dideleng ing conto sing ditampilake ing Gambar 8, ing ngendi panggunaan 10 µF MLCC ngenalake resonansi ing kira-kira 300 kHz.
Sampeyan bisa nyuda résonansi kanthi milih komponen kanthi ESR sing luwih gedhe utawa mung nglebokake resistor nilai cilik (kayata 1 ohm) kanthi seri karo kapasitor. Cara jinis iki nggunakake komponen lossy kanggo nyuda sistem. Cara liya yaiku nggunakake kapasitansi liyane. Nilai kanggo mindhah resonansi menyang titik resonansi sing luwih murah utawa luwih dhuwur.
Kapasitor film digunakake ing akeh aplikasi. Iki minangka kapasitor pilihan kanggo konverter DC-DC daya dhuwur lan digunakake minangka saringan supresi EMI ing garis listrik (AC lan DC) lan konfigurasi nyaring mode umum. Kita njupuk kapasitor X minangka conto kanggo ilustrasi sawetara saka TCTerms utama nggunakake kapasitor film.
Yen kedadeyan mundhak, mbantu mbatesi tekanan voltase puncak ing saluran kasebut, mula biasane digunakake karo penekan voltase transien (TVS) utawa varistor oksida logam (MOV).
Sampeyan bisa uga wis ngerti kabeh iki, nanging apa sampeyan ngerti sing Nilai kapasitansi saka kapasitor X bisa Ngartekno suda karo taun nggunakake? Iki utamané bener yen kapasitor digunakake ing lingkungan lembab. Aku wis ndeleng Nilai kapasitansi saka kapasitor X mung nyelehake kanggo sawetara persen saka Nilai dirating ing utawa rong taun, supaya sistem Originally dirancang karo kapasitor X bener ilang kabeh pangayoman sing bisa duwe kapasitor ngarep-mburi.
Dadi, apa kedaden? Kelembapan online bisa bocor menyang kapasitor, munggah kabel lan antarane kothak lan epoxy potting compound.The aluminium metallization banjur bisa oxidized.Alumina punika insulator electrical apik, mangkono ngurangi kapasitansi.Iki masalah sing kabeh kapasitor film bakal ditemoni. Masalah sing dakkandhakake yaiku ketebalan film. Merk kapasitor sing terkenal nggunakake film sing luwih kandel, nyebabake kapasitor luwih gedhe tinimbang merek liyane. Film sing luwih tipis ndadekake kapasitor kurang kuat kanggo kakehan (voltase, arus, utawa suhu), lan iku ora kamungkinan kanggo waras dhewe.
Yen kapasitor X ora disambungake kanthi permanen menyang sumber daya, sampeyan ora perlu kuwatir. Contone, kanggo produk sing nduweni switch hard antarane sumber daya lan kapasitor, ukuran bisa uga luwih penting tinimbang urip, lan banjur sampeyan bisa milih kapasitor tipis.
Nanging, yen kapasitor disambungake permanen menyang sumber daya, iku kudu Highly dipercaya.Oksidasi saka kapasitor ora ono. Nilai kudu minimal.
Ing artikel iki, pisanan ngenalaken tampilan teori lapangan saka kapasitor.Conto praktis lan asil simulasi nuduhake carane milih lan nggunakake jinis kapasitor paling umum.Muga-muga informasi iki bisa mbantu ngerti peran kapasitor ing desain elektronik lan EMC luwih komprehensif.
Dr. Min Zhang minangka pangadeg lan pangareping konsultan EMC Mach One Design Ltd, perusahaan teknik basis Inggris sing spesialisasine ing konsultasi EMC, ngatasi masalah lan latihan. Kawruh sing jero babagan elektronika daya, elektronik digital, motor lan desain produk wis entuk manfaat. perusahaan ing saindhenging donya.
In Compliance minangka sumber utama warta, informasi, pendidikan lan inspirasi kanggo profesional teknik listrik lan elektronik.
Aerospace Otomotif Komunikasi Elektronik Konsumen Pendidikan Energi lan Tenaga Industri Teknologi Informasi Militer Kedokteran lan Pertahanan Nasional