Конденсатор 1n это сколько: Маркировка конденсаторов (Коды)

Содержание

Маркировка конденсаторов (Коды)

0.5 pF
1.0 pF
1.2 pF
1.5 pF
1.8 pF
2.2 pF
2.7 pF
3.3 pF
3.9 pF
4.7 pF
5.6 pF
6.8 pF
8.2 pF
10 pF
12 pF
15 pF
18 pF
22 pF
27 pF
33 pF
39 pF
47 pF
56 pF
68 pF
82 pF
100 pF
120 pF
150 pF
180 pF
220 pF
270 pF
330 pF
390 pF
470 pF
560 pF
680 pF
820 pF
1 nF
1.2 nF
1.5 nF
1.8 nF
2.2 nF
2.7 nF
3.3 nF
3.9 nF
4.7 nF
5.6 nF
6.8 nF
8.2 nF
10 nF
12 nF
15 nF
18 nF
22 nF
27 nF
33 nF
39 nF
47 nF
56 nF
68 nF
82 nF
100 nF
120 nF
150 nF
180 nF
220 nF
270 nF
330 nF
390 nF
470 nF
560 nF
680 nF
820 nF
1 µF
0.5
1.0
1.2
1.5
1.8
2.2
2.7
3.3
3.9
4.7
5.6
6.8
8.2
10
12
15
18
22
27
33
39
47
56
68
82
100
120
150
180
220
270
330
390
470
560
680
820
1000
1200
1500
1800
2200
2700
3300
3900
4700
5600
6800
8200
10000
12000
15000
18000
22000
27000
33000
39000
47000
56000
68000
82000
100000
120000
150000
180000
220000
270000
330000
390000
470000
560000
680000
820000
1000000
0R5
1R0
1R2
1R5
1R8
2R2
2R7
3R3
3R9
4R7
5R6
6R8
8R2
100
120
150
180
220
270
330
390
470
560
680
820
101
121
151
181
221
271
331
391
471
561
681
821
102
122
152
182
222
272
332
392
472
562
682
822
103
123
153
183
223
273
333
393
473
563
683
823
104
124
154
184
224
274
334
394
474
564
684
824
105
0. 5
1
1.2
1.5
1.8
2.2
2.7
3.3
3.9
4.7
5.6
6.8
8.2
10
12
15
18
22
27
33
39
47
56
68
82
101
121
151
181
221
271
331
391
471
561
681
821
102
122
152
182
222
272
332
392
472
562
682
822
103
123
153
183
223
273
333
393
473
563
683
823
104
124
154
184
224
274
334
394
474
564
684
824
105
p5
1p0
1p2
1p5
1p8
2p2
2p7
3p3
3p9
4p7
5p6
6p8
8p2
10
12
15
18
22
27
33
39
47
56
68
82
n10
n12
n15
n18
n22
n27
n33
n39
n47
n56
n68
n82
1n
1n2
1n5
1n8
2n2
2n7
3n3
3n9
4n7
5n6
6n8
8n2
10n
12n
15n
18n
22n
27n
33n
39n
47n
56n
68n
82n
100n
120n
150n
180n
220n
270n
330n
390n
470n
560n
680n
820n
1
. 001
.0012
.0015
.0018
.0022
.0027
.0033
.0039
.0047
.0056
.0068
.0082
.01
.012
.015
.018
.022
.027
.033
.039
.047
.056
.068
.082
.1
.12
.15
.18
.22
.27
.33
.39
.47
.56
68
.82
1
u01
u012
u015
u018
u022
u027
u033
u039
u047
u056
u068
u082
u1
u12
u15
u18
u22
u27
u33
u39
u47
u56
u68
u82
1u

Коды конденсаторов, начинающиеся с 1n

1nVV* 1nV1* 1nVZ* 1nVA* 1nV2* 1nVP* 1nV3* 1nVL* 1nV4* 1nVT* 1nV5* 1nVE* 1nV6* 1nVC* 1nV7* 1nVO* 1nV8* 1nVM* 1nV9* 1nVJ* 1nVK* 1nVI* 1nVD* 1nVB* 1nVF* 1nVQ* 1nVN* 1nVR* 1nVG* 1nVS* 1nVH* 1nVX* 1nVY* 1nVW* 1nVU*
1n1V* 1n11* 1n1Z* 1n1A* 1n12* 1n1P* 1n13* 1n1L* 1n14* 1n1T* 1n15* 1n1E* 1n16* 1n1C* 1n17* 1n1O* 1n18* 1n1M* 1n19* 1n1J* 1n1K* 1n1I* 1n1D* 1n1B* 1n1F* 1n1Q* 1n1N* 1n1R* 1n1G* 1n1S* 1n1H* 1n1X* 1n1Y* 1n1W* 1n1U*
1nZV* 1nZ1* 1nZZ* 1nZA* 1nZ2* 1nZP* 1nZ3* 1nZL* 1nZ4* 1nZT* 1nZ5* 1nZE* 1nZ6* 1nZC* 1nZ7* 1nZO* 1nZ8* 1nZM* 1nZ9* 1nZJ* 1nZK* 1nZI* 1nZD* 1nZB* 1nZF* 1nZQ* 1nZN* 1nZR* 1nZG* 1nZS* 1nZH* 1nZX* 1nZY* 1nZW* 1nZU*
1nAV* 1nA1* 1nAZ* 1nAA* 1nA2* 1nAP* 1nA3* 1nAL* 1nA4* 1nAT* 1nA5* 1nAE* 1nA6* 1nAC* 1nA7* 1nAO* 1nA8* 1nAM* 1nA9* 1nAJ* 1nAK* 1nAI* 1nAD* 1nAB* 1nAF* 1nAQ* 1nAN* 1nAR* 1nAG* 1nAS* 1nAH* 1nAX* 1nAY* 1nAW* 1nAU*
1n2V* 1n21* 1n2Z* 1n2A* 1n22* 1n2P* 1n23* 1n2L* 1n24* 1n2T* 1n25* 1n2E* 1n26* 1n2C* 1n27* 1n2O* 1n28* 1n2M* 1n29* 1n2J* 1n2K* 1n2I* 1n2D* 1n2B* 1n2F* 1n2Q* 1n2N* 1n2R* 1n2G* 1n2S* 1n2H* 1n2X* 1n2Y* 1n2W* 1n2U*
1nPV* 1nP1* 1nPZ* 1nPA* 1nP2* 1nPP* 1nP3* 1nPL* 1nP4* 1nPT* 1nP5* 1nPE* 1nP6* 1nPC* 1nP7* 1nPO* 1nP8* 1nPM* 1nP9* 1nPJ* 1nPK* 1nPI* 1nPD* 1nPB* 1nPF* 1nPQ* 1nPN* 1nPR* 1nPG* 1nPS* 1nPH* 1nPX* 1nPY* 1nPW* 1nPU*
1n3V* 1n31* 1n3Z* 1n3A* 1n32* 1n3P* 1n33* 1n3L* 1n34* 1n3T* 1n35* 1n3E* 1n36* 1n3C* 1n37* 1n3O* 1n38* 1n3M* 1n39* 1n3J* 1n3K* 1n3I* 1n3D* 1n3B* 1n3F* 1n3Q* 1n3N* 1n3R* 1n3G* 1n3S* 1n3H* 1n3X* 1n3Y* 1n3W* 1n3U*
1nLV* 1nL1* 1nLZ* 1nLA* 1nL2* 1nLP* 1nL3* 1nLL* 1nL4* 1nLT* 1nL5* 1nLE* 1nL6* 1nLC* 1nL7* 1nLO* 1nL8* 1nLM* 1nL9* 1nLJ* 1nLK* 1nLI* 1nLD* 1nLB* 1nLF* 1nLQ* 1nLN* 1nLR* 1nLG* 1nLS* 1nLH* 1nLX* 1nLY* 1nLW* 1nLU*
1n4V* 1n41* 1n4Z* 1n4A* 1n42* 1n4P* 1n43* 1n4L* 1n44* 1n4T* 1n45* 1n4E* 1n46* 1n4C* 1n47* 1n4O* 1n48* 1n4M* 1n49* 1n4J* 1n4K* 1n4I* 1n4D* 1n4B* 1n4F* 1n4Q* 1n4N* 1n4R* 1n4G* 1n4S* 1n4H* 1n4X* 1n4Y* 1n4W* 1n4U*
1nTV* 1nT1* 1nTZ* 1nTA* 1nT2* 1nTP* 1nT3* 1nTL* 1nT4* 1nTT* 1nT5* 1nTE* 1nT6* 1nTC* 1nT7* 1nTO* 1nT8* 1nTM* 1nT9* 1nTJ* 1nTK* 1nTI* 1nTD* 1nTB* 1nTF* 1nTQ* 1nTN* 1nTR* 1nTG* 1nTS* 1nTH* 1nTX* 1nTY* 1nTW* 1nTU*
1n5V* 1n51* 1n5Z* 1n5A* 1n52* 1n5P* 1n53* 1n5L* 1n54* 1n5T* 1n55* 1n5E* 1n56* 1n5C* 1n57* 1n5O* 1n58* 1n5M* 1n59* 1n5J* 1n5K* 1n5I* 1n5D* 1n5B* 1n5F* 1n5Q* 1n5N* 1n5R* 1n5G* 1n5S* 1n5H* 1n5X* 1n5Y* 1n5W* 1n5U*
1nEV* 1nE1* 1nEZ* 1nEA* 1nE2* 1nEP* 1nE3* 1nEL* 1nE4* 1nET* 1nE5* 1nEE* 1nE6* 1nEC* 1nE7* 1nEO* 1nE8* 1nEM* 1nE9* 1nEJ* 1nEK* 1nEI* 1nED* 1nEB* 1nEF* 1nEQ* 1nEN* 1nER* 1nEG* 1nES* 1nEH* 1nEX* 1nEY* 1nEW* 1nEU*
1n6V* 1n61* 1n6Z* 1n6A* 1n62* 1n6P* 1n63* 1n6L* 1n64* 1n6T* 1n65* 1n6E* 1n66* 1n6C* 1n67* 1n6O* 1n68* 1n6M* 1n69* 1n6J* 1n6K* 1n6I* 1n6D* 1n6B* 1n6F* 1n6Q* 1n6N* 1n6R* 1n6G* 1n6S* 1n6H* 1n6X* 1n6Y* 1n6W* 1n6U*
1nCV* 1nC1* 1nCZ* 1nCA* 1nC2* 1nCP* 1nC3* 1nCL* 1nC4* 1nCT* 1nC5* 1nCE* 1nC6* 1nCC* 1nC7* 1nCO* 1nC8* 1nCM* 1nC9* 1nCJ* 1nCK* 1nCI* 1nCD* 1nCB* 1nCF* 1nCQ* 1nCN* 1nCR* 1nCG* 1nCS* 1nCH* 1nCX* 1nCY* 1nCW* 1nCU*
1n7V* 1n71* 1n7Z* 1n7A* 1n72* 1n7P* 1n73* 1n7L* 1n74* 1n7T* 1n75* 1n7E* 1n76* 1n7C* 1n77* 1n7O* 1n78* 1n7M* 1n79* 1n7J* 1n7K* 1n7I* 1n7D* 1n7B* 1n7F* 1n7Q* 1n7N* 1n7R* 1n7G* 1n7S* 1n7H* 1n7X* 1n7Y* 1n7W* 1n7U*
1nOV* 1nO1* 1nOZ* 1nOA* 1nO2* 1nOP* 1nO3* 1nOL* 1nO4* 1nOT* 1nO5* 1nOE* 1nO6* 1nOC* 1nO7* 1nOO* 1nO8* 1nOM* 1nO9* 1nOJ* 1nOK* 1nOI* 1nOD* 1nOB* 1nOF* 1nOQ* 1nON* 1nOR* 1nOG* 1nOS* 1nOH* 1nOX* 1nOY* 1nOW* 1nOU*
1n8V* 1n81* 1n8Z* 1n8A* 1n82* 1n8P* 1n83* 1n8L* 1n84* 1n8T* 1n85* 1n8E* 1n86* 1n8C* 1n87* 1n8O* 1n88* 1n8M* 1n89* 1n8J* 1n8K* 1n8I* 1n8D* 1n8B* 1n8F* 1n8Q* 1n8N* 1n8R* 1n8G* 1n8S* 1n8H* 1n8X* 1n8Y* 1n8W* 1n8U*
1nMV* 1nM1* 1nMZ* 1nMA* 1nM2* 1nMP* 1nM3* 1nML* 1nM4* 1nMT* 1nM5* 1nME* 1nM6* 1nMC* 1nM7* 1nMO* 1nM8* 1nMM* 1nM9* 1nMJ* 1nMK* 1nMI* 1nMD* 1nMB* 1nMF* 1nMQ* 1nMN* 1nMR* 1nMG* 1nMS* 1nMH* 1nMX* 1nMY* 1nMW* 1nMU*
1n9V* 1n91* 1n9Z* 1n9A* 1n92* 1n9P* 1n93* 1n9L* 1n94* 1n9T* 1n95* 1n9E* 1n96* 1n9C* 1n97* 1n9O* 1n98* 1n9M* 1n99* 1n9J* 1n9K* 1n9I* 1n9D* 1n9B* 1n9F* 1n9Q* 1n9N* 1n9R* 1n9G* 1n9S* 1n9H* 1n9X* 1n9Y* 1n9W* 1n9U*
1nJV* 1nJ1* 1nJZ* 1nJA* 1nJ2* 1nJP* 1nJ3* 1nJL* 1nJ4* 1nJT* 1nJ5* 1nJE* 1nJ6* 1nJC* 1nJ7* 1nJO* 1nJ8* 1nJM* 1nJ9* 1nJJ* 1nJK* 1nJI* 1nJD* 1nJB* 1nJF* 1nJQ* 1nJN* 1nJR* 1nJG* 1nJS* 1nJH* 1nJX* 1nJY* 1nJW* 1nJU*
1nKV* 1nK1* 1nKZ* 1nKA* 1nK2* 1nKP* 1nK3* 1nKL* 1nK4* 1nKT* 1nK5* 1nKE* 1nK6* 1nKC* 1nK7* 1nKO* 1nK8* 1nKM* 1nK9* 1nKJ* 1nKK* 1nKI* 1nKD* 1nKB* 1nKF* 1nKQ* 1nKN* 1nKR* 1nKG* 1nKS* 1nKH* 1nKX* 1nKY* 1nKW* 1nKU*
1nIV* 1nI1* 1nIZ* 1nIA* 1nI2* 1nIP* 1nI3* 1nIL* 1nI4* 1nIT* 1nI5* 1nIE* 1nI6* 1nIC* 1nI7* 1nIO* 1nI8* 1nIM* 1nI9* 1nIJ* 1nIK* 1nII* 1nID* 1nIB* 1nIF* 1nIQ* 1nIN* 1nIR* 1nIG* 1nIS* 1nIH* 1nIX* 1nIY* 1nIW* 1nIU*
1nDV* 1nD1* 1nDZ* 1nDA* 1nD2* 1nDP* 1nD3* 1nDL* 1nD4* 1nDT* 1nD5* 1nDE* 1nD6* 1nDC* 1nD7* 1nDO* 1nD8* 1nDM* 1nD9* 1nDJ* 1nDK* 1nDI* 1nDD* 1nDB* 1nDF* 1nDQ* 1nDN* 1nDR* 1nDG* 1nDS* 1nDH* 1nDX* 1nDY* 1nDW* 1nDU*
1nBV* 1nB1* 1nBZ* 1nBA* 1nB2* 1nBP* 1nB3* 1nBL* 1nB4* 1nBT* 1nB5* 1nBE* 1nB6* 1nBC* 1nB7* 1nBO* 1nB8* 1nBM* 1nB9* 1nBJ* 1nBK* 1nBI* 1nBD* 1nBB* 1nBF* 1nBQ* 1nBN* 1nBR* 1nBG* 1nBS* 1nBH* 1nBX* 1nBY* 1nBW* 1nBU*
1nFV* 1nF1* 1nFZ* 1nFA* 1nF2* 1nFP* 1nF3* 1nFL* 1nF4* 1nFT* 1nF5* 1nFE* 1nF6* 1nFC* 1nF7* 1nFO* 1nF8* 1nFM* 1nF9* 1nFJ* 1nFK* 1nFI* 1nFD* 1nFB* 1nFF* 1nFQ* 1nFN* 1nFR* 1nFG* 1nFS* 1nFH* 1nFX* 1nFY* 1nFW* 1nFU*
1nQV* 1nQ1* 1nQZ* 1nQA* 1nQ2* 1nQP* 1nQ3* 1nQL* 1nQ4* 1nQT* 1nQ5* 1nQE* 1nQ6* 1nQC* 1nQ7* 1nQO* 1nQ8* 1nQM* 1nQ9* 1nQJ* 1nQK* 1nQI* 1nQD* 1nQB* 1nQF* 1nQQ* 1nQN* 1nQR* 1nQG* 1nQS* 1nQH* 1nQX* 1nQY* 1nQW* 1nQU*
1nNV* 1nN1* 1nNZ* 1nNA* 1nN2* 1nNP* 1nN3* 1nNL* 1nN4* 1nNT* 1nN5* 1nNE* 1nN6* 1nNC* 1nN7* 1nNO* 1nN8* 1nNM* 1nN9* 1nNJ* 1nNK* 1nNI* 1nND* 1nNB* 1nNF* 1nNQ* 1nNN* 1nNR* 1nNG* 1nNS* 1nNH* 1nNX* 1nNY* 1nNW* 1nNU*
1nRV* 1nR1* 1nRZ* 1nRA* 1nR2* 1nRP* 1nR3* 1nRL* 1nR4* 1nRT* 1nR5* 1nRE* 1nR6* 1nRC* 1nR7* 1nRO* 1nR8* 1nRM* 1nR9* 1nRJ* 1nRK* 1nRI* 1nRD* 1nRB* 1nRF* 1nRQ* 1nRN* 1nRR* 1nRG* 1nRS* 1nRH* 1nRX* 1nRY* 1nRW* 1nRU*
1nGV* 1nG1* 1nGZ* 1nGA* 1nG2* 1nGP* 1nG3* 1nGL* 1nG4* 1nGT* 1nG5* 1nGE* 1nG6* 1nGC* 1nG7* 1nGO* 1nG8* 1nGM* 1nG9* 1nGJ* 1nGK* 1nGI* 1nGD* 1nGB* 1nGF* 1nGQ* 1nGN* 1nGR* 1nGG* 1nGS* 1nGH* 1nGX* 1nGY* 1nGW* 1nGU*
1nSV* 1nS1* 1nSZ* 1nSA* 1nS2* 1nSP* 1nS3* 1nSL* 1nS4* 1nST* 1nS5* 1nSE* 1nS6* 1nSC* 1nS7* 1nSO* 1nS8* 1nSM* 1nS9* 1nSJ* 1nSK* 1nSI* 1nSD* 1nSB* 1nSF* 1nSQ* 1nSN* 1nSR* 1nSG* 1nSS* 1nSH* 1nSX* 1nSY* 1nSW* 1nSU*
1nHV* 1nh2* 1nHZ* 1nHA* 1nh3* 1nHP* 1nh4* 1nHL* 1nh5* 1nHT* 1nH5* 1nHE* 1nH6* 1nHC* 1nH7* 1nHO* 1nH8* 1nHM* 1nH9* 1nHJ* 1nHK* 1nHI* 1nHD* 1nHB* 1nHF* 1nHQ* 1nHN* 1nHR* 1nHG* 1nHS* 1nHH* 1nHX* 1nHY* 1nHW* 1nHU*
1nXV* 1nX1* 1nXZ* 1nXA* 1nX2* 1nXP* 1nX3* 1nXL* 1nX4* 1nXT* 1nX5* 1nXE* 1nX6* 1nXC* 1nX7* 1nXO* 1nX8* 1nXM* 1nX9* 1nXJ* 1nXK* 1nXI* 1nXD* 1nXB* 1nXF* 1nXQ* 1nXN* 1nXR* 1nXG* 1nXS* 1nXH* 1nXX* 1nXY* 1nXW* 1nXU*
1nYV* 1nY1* 1nYZ* 1nYA* 1nY2* 1nYP* 1nY3* 1nYL* 1nY4* 1nYT* 1nY5* 1nYE* 1nY6* 1nYC* 1nY7* 1nYO* 1nY8* 1nYM* 1nY9* 1nYJ* 1nYK* 1nYI* 1nYD* 1nYB* 1nYF* 1nYQ* 1nYN* 1nYR* 1nYG* 1nYS* 1nYH* 1nYX* 1nYY* 1nYW* 1nYU*
1nWV* 1nW1* 1nWZ* 1nWA* 1nW2* 1nWP* 1nW3* 1nWL* 1nW4* 1nWT* 1nW5* 1nWE* 1nW6* 1nWC* 1nW7* 1nWO* 1nW8* 1nWM* 1nW9* 1nWJ* 1nWK* 1nWI* 1nWD* 1nWB* 1nWF* 1nWQ* 1nWN* 1nWR* 1nWG* 1nWS* 1nWH* 1nWX* 1nWY* 1nWW* 1nWU*
1nUV* 1nU1* 1nUZ* 1nUA* 1nU2* 1nUP* 1nU3* 1nUL* 1nU4* 1nUT* 1nU5* 1nUE* 1nU6* 1nUC* 1nU7* 1nUO* 1nU8* 1nUM* 1nU9* 1nUJ* 1nUK* 1nUI* 1nUD* 1nUB* 1nUF* 1nUQ* 1nUN* 1nUR* 1nUG* 1nUS* 1nUH* 1nUX* 1nUY* 1nUW* 1nUU*

gaz.

wiki — gaz.wiki

Navigation

  • Main page

Languages

  • Deutsch
  • Français
  • Nederlands
  • Русский
  • Italiano
  • Español
  • Polski
  • Português
  • Norsk
  • Suomen kieli
  • Magyar
  • Čeština
  • Türkçe
  • Dansk
  • Română
  • Svenska

Изготовление трансивера «Маламут» (версия UR4QBP) — Авторское — Статьи


  В данном материале изложена моя личная точка зрения на нюансы схемотехники трансивера «Маламут», а также приведено описание изменений в конструкции основной платы, которые пришлось делать по ходу процесса изготовления. Всё нижеописанное — исключительно тема к размышлению для тех, кто, самостоятельно повторяя конструкцию, не боится поэкспериментировать. И никоим образом не руководство к действию для тех, кто просто повторяет чужие схемы, совершенно не разбираясь в том, как они работают! Делайте, как у автора и не морочьте себе голову! 🙂

  Когда на форуме cqham.ru появилась новая тема — был весьма заинтересован. При изучении схемотехники — всё оказалось до боли знакомым. Правда, интерес был «чисто академический», как говорится. «Бросать всё» и хвататься за новую конструкцию не планировалось. Но не всё в этой жизни происходит так, как было запланировано. Вдруг, откуда ни возьмись — появился… Нет, вовсе не тот, о ком Вы подумали 🙂 Подарил мне Александр UR4QBP плату, свой вариант, V3. Пришлось закупать детали, брать в руки паяльник и собирать новое «чудо техники» 🙂

  Начал с углубленного изучения схемы. И вот тут начали «вылезать» первые «сюрпризы». Резать дорожки было неохота, это разве что потом, когда плата хоть как-то заработает. А для начала — решил пойти по простому пути: не устанавливать «лишнее», вешать навесным монтажом недостающее и «нормализовать» номиналы того, что останется. Увы, не получилось — в конечном итоге, всё-таки пришлось резать дорожки.

  Источник основной массы комплектующих — «как у всех», Aliexpress. Кое-что поступило с других направлений: ИмрадКосмодром, и даже из страны-Пиндосии США, что, как оказалось, экономически оправдано даже с учетом всех накладных расходов.

  Далее по тексту — используется документация, размещенная на сайте Александра UR4QBP, поскольку именно эта версия платы попала ко мне в руки. Схемотехника повторяет авторскую почти 1:1, поэтому некоторые моменты применимы к любому варианту плат. «Почти» — потому что Алекандром были внесены некоторые изменения в схему, как полезные, так и, мягко говоря, неоднозначные 🙂 Позиционные обозначения в скобках — по схеме R3DI (ASDR_SCHv1. 3.pdf).

  К процессорной части и ДПФ-ам — вопросов не возникло 🙂 Хотя, «по фен-шую», как говорит Саша, можно было бы поставить конденсаторы C125 и C126 по 2.2uF, как рекомендует datascheet (прим. — в авторской схеме (11С5, 11С13) стоят 2.2uF, но почему-то — полярные, хотя в документации на STM32F4xx конкретно указано — ceramic). Не понял хода с применением диодной сборки D2. Вообще-то, ко входу процессора VBAT надо подключать батарейку, за напряжением на которой процессор следит. Или(!) подавать туда основное питание в случае если батарейка не используется. Я могу понять, почему так сделано на отладочной плате — производитель понятия не имеет, как Вы её будете использовать, поэтому пытается предусмотреть все варианты. А в законченной конструкции — стоило бы определиться. Хотя, если в программе не используется контроль напряжения батарейки — то какая разница? 🙂

  Страница со смесителями (файл TRX_MIX.PDF). К левой части схемы — практически нет вопросов, кроме номиналов C130 и C131 (6C5, 6C6). 100n — это многовато. Согласно рекомендациям производителя ERA-3SM, оптимальное значение в данном включении — 1n. Ну и конденсаторы C9 и C16 (6C7, 6C19)- лишние, вместо них — перемычки или резисторы 0R. Также, можно было бы поставить проходной конденсатор в разрыв перемычки обхода PreAmp (между 3-ми выводами K1 и K2 (6U3, 6U4)). Глядишь — и отпал бы вопрос, который всплывал на форуме cqham.ru, мол, почему-то при выключении PreAmp он на самом деле не выключается. Но последнее — уже потребует работы скальпелем.

  А вот в правой части схемы — без вопросов не получается… Запитка от 3.3В микросхем, которые производитель рекомендует питать от 4.0V Min, — однозначно, называется нехорошим словом. Не верите? Убедитесь сами! Нет, я никоим образом не утверждаю, что оно работать не будет. Разумеется, будет 🙂 Но — как? Общеизвестно, что качество работы смесителя на аналоговых ключах зависит от сопротивления каналов. А оно, в свою очередь — от напряжения питания. Одно дело — если в схеме применены 74CBTLV3253. Их-то именно от 3.3V и надо питать. Но FST32535-вольтовые!

  В общем, поставил вместо TPS76333TPS76350, пришлось чуток приподнять +5VEXT. В документации — несколько противоречивые данные по вопросу падения напряжения на стабилизаторе. С одной стороны — рекомендация «Min Vin is Vo+1V», с другой — обещание «Low-Dropout Voltage: 230 mV typical at 1 A». Ну, поскольку ток через стабилизатор  — далеко не 1А, остановился на компромиссе — 5.5V.

  После всего перечисленного, эта часть схемы выглядит так (здесь и далее, внесенные изменения выделены красным):
 


  Синтезатор (TRX_SINT.PDF). Ну, здесь особо не развернуться, только и того, что трансформатор — наследие AD9951 и в случае применения Si5351 можно вполне себе без него обойтись. Идея была «сдана» Александру UR4QBP, внесена в схему (sint_v4.pdf) и доведена до сведения широкой общественности. Вот примерно такой вариант реализации:
    
  В случае применения SN65LVDS34 можно обойтись без R17 и R18 — у микросхемы свои цепи формирования смещения на входах, а вот с SN65LVDS048 и DS90LV028 без этих резисторов — никак. А вообще — если бы автор предусмотрел в софте деление частоты синтезатора на 4 — то и компаратор был бы лишним. ..

  К кодекам (TRX_CODEC.PDF) — особо не придраться, единственное — отсутствие разделительного конденсатора между выходом кодека и регулятором громкости (сигнал AFP) — реальный недосмотр, исправленный в версии платы 1.3 R3DI (8C28), и в v4.1 UR4QBP (C100). Александр в 5-й версии платы пошел ещё дальше — добавил в эту цепь пассивный ФНЧ 1-го порядка (R93, C213).

  Также, чрезмерное увлечение конденсаторами 10uF хоть и оправдано чисто экономически, но вполне может нанести вред параметрам аппарата. Всё же настоятельно рекомендовал бы не пожалеть несколько копеек на конденсаторы по 22uF. Пусть не везде, но по крайней мере — по питанию и на выводах кодеков FILT+ (т.е. все, кроме C82 и C84 на этой странице схемы).

  Усилители (TRX_IF.PDF) Не побоюсь этого слова — самая «веселая» часть схемы 😀

  Вопрос первый — какова функция конденсаторов C54 и C64 (7C6, 7C15)? Я так понимаю, в первоисточнике эта схема была активным ФНЧ второго порядка. В таком случае — зачем были выброшены резисторы с выходов ОУ? А так — эти конденсаторы просто занимают место на плате. Изначально резать дорожки не планировалось, но дойдя до этого места схемы — пришлось-таки браться за скальпель. Добавил упущенные автором резисторы и подкорректировал номиналы остальных. Получился полноценный фильтр, аналогичный по характеристикам Flex-1500. Вот так выглядела АЧХ «до» (слева) и вот так она выглядит «после» (справа):
 

  
  А вот так выглядит реализация на практике (на схеме показан один канал, второй выполняется аналогично):
    
  Тот же вопрос — относительно конденсаторов С34 и C42 (7C24, 7C32). Остатки RC-фильтра? Именно остатки. Т.к. фильтр должен, как минимум, из 2 элементов состоять. Явно, не хватает резисторов перед конденсаторами.

  Ну и наконец — вопрос (уже третий) — какую роль играет «фильтр» на выходах U8 и U9 (7U3, 7U4)? В кавычках — потому, что в оригинальной схеме (Flex-1500) фильтр нагружен на 50-омную нагрузку (смеситель через трансформатор 1:1), а здесь — трансформатор 1:4, т. е нагрузка фильтра — 200 ом. О результате догадываетесь? Он работает, мягко говоря, несколько не так, как ожидалось бы. Ну и рассогласование смесителя — тоже не самый лучший режим работы. А для правильного согласования суммарное сопротивление каждой из пар резисторов должно быть 100ом за вычетом сопротивления канала смесителя (5ом, в теории). Ничего не напоминает? 🙂 95.3R — знакомый номинал, не правда ли?

  К тому же, если у R3DI фильтр хотя бы точно скопирован с Flex-1500 и рассогласование импедансов — единственный «подводный камень» этой части схемы, то в варианте UR4QBP — есть дополнительный сюрприз: конденсаторы C65C72 — это, фактически, разбитые пополам 7C21, 7C22, 7C29 и 7C30, и при таком включении их емкость должна быть вдвое больше (если не обращать внимания на несоответствие импедансов). А на самом деле, она даже в 1.5 раза меньшего номинала, т.е., в общем — втрое меньше, чем стоило бы. В результате — «варежка» такого фильтра больше, чем 65 кГц, хотя должна быть 28 кГц.

  Эффект — потрясающий! Вся срань с кодека лезет в смеситель! Чего, собственно, и следовало ожидать. Теоретически. Ну и практики — тоже не пришлось долго ждать. Когда поступил тревожный сигнал от одного из коллег — не пришло в голову ничего лучше, кроме как «Я же говорил!..» В результате, потратив некоторое количество времени, частично решили с Александром UR4QBP эту проблему компромиссным способом (подробнее — 2 абзацами ниже).

  В общем, самым логичным решением (на стадии разработки) было бы применение фильтра не на выходе усилителя, а на входе. Или исполнение этого каскада не усилителем с единичным усилением, а активным ФНЧ. Ведь такое решение, как в Flex-1500, продиктовано исключительно тем, что там нет вообще никакого усилителя в тракте передачи, а сигнал на смеситель подается с умощненного выхода кодека, предназначенного для подключения наушников. Ну а поскольку текущая задача — не перепахивать схему, а обойтись минимумом переделок, остаются 2 варианта — или пересчитать фильтр под сопротивление нагрузки 200 ом, или применить трансформатор 1:1. Первый вариант — проще, как мне кажется. К тому же, если примененные ОУ NE5532 кое-как работают на нагрузку 200 ом при столь низком напряжении питания, то попытка заставить их качать 50 ом — чревата «неведомо откуда взявшимися» нелинейными искажениями… Не зря же эти ОУ обычно питают от ±15В. Поэтому — адаптируем номиналы элементов фильтра под сопротивление 200 ом: резисторы R23-26 и R31-34 (7R19, 7R20, 7R257R28, 7R33, 7R34) увеличиваем вчетверо — до 47-49.9 ом, а конденсаторы — пропорционально уменьшаем (7C21, 7C22, 7C29, 7C30 по схеме R3DI — до 3643nF, C65-C72 по схеме UR4QBP — до 68-75nF, хотя, можно и оставить 100nF, небольшой завал на краях полосы особо не навредит — всё равно она ӳже изначально).

  Немного иллюстраций (графики специально размещены максимально близко друг к другу, чтоб было легче сравнивать, это 4 отдельных изображения, каждое из которых можно увеличить (клик мышкой)). В верхнем ряду — так выглядят АЧХ фильтра по схеме R3DI (слева) и UR4QBP (справа):
 


  В нижнем ряду: слева — АЧХ фильтра по схеме Flex-1500, справа — того, что получилось у меня после перерасчета схемы UR4QBP (кто скажет, что они непохожи — пусть первым бросит в меня камень). Ну и «бонусом» — такая АЧХ получится, если в схеме UR4QBP заменить резисторы R23-26 и R31-34, но оставить без изменений конденсаторы C65-C72 (именно так я сделал на своей плате):
 
  Тоже довольно-таки симпатичная, если не обращать внимания не небольшой завал на ВЧ, который никак не испортит полосу излучаемого сигнала в SSB 🙂

  Также, неплохим решением будет вернуть С34 и C42 (7C24, 7C32) роль активных фильтров, установив резисторы (оптимальный номинал — 1. 8-2.2к), чем выше — тем меньше гадости будет лезть с выхода кодека, но не стоит «увлекаться», 4.7k — разумный предел, дальше — уже начнется ощутимый завал на ВЧ) последовательно с конденсаторами C30, C31, C38 и C39 (7C19, 7C25, 7C27, 7C33). При этом — придется увеличить R19, R20, R27 и R28 (7R21, 7R24, 7R29, 7R32) до 47к, а ещё лучше — до 100к, иначе они зашунтируют выходы «новоиспеченного» фильтра на выходе кодека, из-за чего упадет уровень выходного сигнала. Я при сборке платы сразу устанавливал резисторы, формирующие пол-питания на входах ОУ (R19-R22, R27-R30, также и в тракте приема — R40-R43, R47-R50), именно по 47к. Танталовые конденсаторы на выходах тракта передачи (C32, C33, C40, C41) — по 22u (по схеме UR4QBP используются 10u). Примерно вот таким образом:
 


  На имеющейся плате оставлю схему именно в таком виде, ибо для полноценного активного ФНЧ будет проблематично найти место для «лишних» 8 резисторов и 4 конденсаторов 😀 А вот при разработке новой версии платы — это неплохо было бы учесть.

   Также, хотелось бы чуть приподнять напряжение питания ОУ до 10V, а то и выше, но… Типичный случай, когда «хорошая мысля приходит опосля». Пришлось бы ставить танталовые конденсаторы на большее напряжение. А поскольку они были куплены заранее и уже запаяны в плату — придется смириться с этим моментом.

  Переходим к следующей части схемы (TRX_MIC_AF.PDF). Неплохо было бы, опять же, сделать микрофонный предусилитель по схеме активного ФНЧ. Но, увы, в данном случае резанием дорожек не обойтись 🙁 Для начала — можно обойтись установкой конденсатора 100-150p в цепи обратной связи (параллельно R57). В схеме R3DI питание на микрофон подается ч-з 1 резистор 9R2, настоятельно рекомендую в следующей версии платы сделать это через Т-фильтр, как в схеме UR4QBP.

  VOX. Здесь есть «нюанс». В отличие от оригинальной схемы R3DI, в которой этот узел собран на отдельном ОУ MCP6001, в схеме UR4QBP в этом узле используется половинка NE5532, запитанной от +8V. Может, конечно, в этом и ничего страшного, но мне как-то неспокойно подавать на вход процессора напряжение, выходящее за пределы «толерантности» выводов (VCC+4V). Поэтому — варианты: запитать U17 от 5V или сделать делитель напряжения на выходе ОУ — разрезать дорожку от 7 вывода U17 и в разрыв включить резистор и припаять резистор такого же или чуть большего номинала между 37 выводом процессора и общим проводом, 1. и 2.2к, например.

  А ещё лучше — вообще не «париться» с этой частью схемы, не собирать её. Ибо если изначально, будучи амплитудным детектором, она как-то худо-бедно работала, то после последнего упрощения автором — я просто понятия не имею, во что превратился этот узел и как он работает. Да и по опыту — не так уж много людей пользуются этой функцией. Это, скорей — из разряда «чтоб было».

  Я на своей плате вообще отказался от VOX-а, если вдруг припечет — сделаю на отдельной платке. Перепахал микрофонный предусилитель, на второй половинке U17 сделал инвертор и подал сигнал с него на вход AINA- кодека. Для тех, кто «не догоняет», поясняю — у меня теперь микрофонный вход кодека — симметричный 😛
 


  И чуть подробней — результат «издевательства» над U17:
 
  Также добавил резистор 30 кОм последовательно с диодной сборкой в цепи обратной связи U17 (R14 на схеме выше), потому как то, что автор назвал «компрессором» — даже функцию лимитера выполняло крайне жестоко — дико резало сигнал. Пардон, обойдемся без осциллограмм, поверьте на слово.
 
  Кто-то на форуме пищал, что сигнала с микрофона не хватает? Надо усиление подымать? Ну-ну… Как говорится, «И шо вы хотели?» Да хоть в 100500 раз подымайте, а с D13, включенным по авторской схеме не выжмете из этого каскада больше, чем 0.8V p-p. Только форму сигнала испохабите, сделав его чуть ли не меандром… Физику в школе учить надо было! В общем, после упомянтой доработки микрофонный предусилитель превращается в «компрессор» со степенью компрессии около 1:3.5. В кавычках — потому, что реальные компрессоры, всё-таки, по несколько иному принципу работают. Можете поверить на слово человеку, много лет профессионально проработавшему со звуком 🙂

  УНЧ. C111 (12C2) — должен быть неполярным 22n. Танталовый 10u — там совершенно ни к чему. Резисторный делитель после регулятора громкости R66/R65 (12R1/12R3) — если по схеме Евгения номиналы ещё более-менее реалистичные, то у Александра — явный перебор, с такими — никак не обойтись без перегрузки усилителя. Ну, или не накручивать громкости больше половины 😀 Предлагаю пораскинуть моском самостоятельно — на выходе кодека имеем 0.9V rms, а чувствительность УНЧ — примерно 50-100mV. Так что, оптимальное соотношение плечей делителя — 1:10 — 1:20, но никак не 1:5 🙂 Также, установил параллельно нижнему резистору конденсатор 1n — своего рода, примитивный ФНЧ, который тоже дает свой мизерный вклад в общее дело уменьшения шумов.

  Выходим на финишную прямую, последняя часть схемы (TRX_CONN.PDF). Рекомендую — увеличить R88 (13R8) до или даже больше, из соображений безопасности — мало ли что может попасть туда. Народ частенько любит подключать к сигналу PTT всякую экзотику, так что — лучше перебдеть… Конденсаторы C148 и C149 — какой в них смысл на выходе ОУ? 😀 В оригинальной схеме R3DI их и нет, в общем-то.

  Ну и, довольно-таки веселый момент — DC-DC преобразователь на плате. Хотя, это уже вопрос не по схемотехнике, а по трассировке платы. Главная «шутка» в том, что дорожка с выхода преобразователя проходит параллельно и в непосредственной близости от дорожки, соединяющей выходы ДПФ-ов. Для понимающих — результат очевиден. У разных экземпляров это выглядит по-разному, но в моем конкретном случае — шумовой «горб» от преобразователя попал аккурат в середину 40-метрового диапазона.
 


  В общем, вариантов решения вопроса немного:

  • оставить всё, как есть и смириться;
  • если делаете стационарный вариант — «колхозьте» линейный стабилизатор в корпусе TO220 и на радиаторе, разумеется — «выносной», потому как он будет неслабо греться;
  • если делаете «мобильный» вариант — вынести преобразователь «в сторонку», соединив его с основной платой проводами, добавить фильтр на выход и, возможно, экранировать;
  • для пущей надежности, отрезать эту злосчастную дорожку, передав её функции перемычке из провода, расположенной подальше от ВЧ-цепей, как вариант — на обратной стороне платы.
 


  К сожалению, в моем случае, частичное удаление дорожки,при оставленном на плате источнике помех — не дало сколько-нибудь ощутимого эффекта. Возможно, не стоило оставлять даже небольшой кусочек дорожки. Ну и, куда более эффективно было бы, всё-таки, убрать преобразователь с платы вообще. Да ещё и поместить в экран 🙂

  Финальный аккорд: видел на форуме жалобы, мол, очень греется U16, стабилизатор по цепи +5V_CODEC, что само по себе не страшно, но рядом с ним — кварцевый резонатор синтезатора… Ну, что тут сказать? Представьте себе, что это — так и задумано, для термостабилизации 😀 Ну а вообще, это — всего лишь один из нюансов схемы. Поделюсь опытом и на эту тему, опять же — бесплатно 🙂 Для разгрузки U16: отрезать вход от +12V и подключить к +8V. Отрезать вход U15 от +5V_CODEC и подключить к +5V_EXT. Конечный результат: все 3 стабилизатора — еле-еле теплые.
 


  А вообще — вполне можно было цифровую часть кодеков запитать от того же стабилизатора, что и процессор…

  Напоследок — общие рекомендации по схеме. Дросселя L1-L4 настоятельно рекомендую не использовать слаботочные (с током насыщения 10-25 мА), а ещё лучше — заменить на специализированные ферритовые фильтры наподобие BLM18AG601 или аналогичные, которые специально предназначены для применения в цепях питания и рассчитаны на работу при проходящем токе 100 мА и выше. Балластный резистор в цепи питания подсветки дисплея R8722R — это «жестковато». Производитель рекомендует значение 100R при питании от 5V. У Евгения, кстати, там (11R13) — 220R и не думаю, что от этого заметно уменьшится яркость подсветки, а вот дисплей дольше проживет 🙂



  Все использованные позиционные обозначения — согласно схемы платы UR4QBP V3, в скобках — по оригинальной схеме R3DI. Изначально, задача-минимум заключалась в «нормализации» схемотехники уже имеющейся платы, но, как говорится — чем дальше в лес, тем… Всё-таки пришлось брать в руки скальпель и кромсать дорожки.

  Собственно, вот что получилось в результате, с учетом всех доработок:
 


  На этом «допиливание» прекращаю. Сколько ж можно? 😀 За это время — уже можно было сделать собственную версию платы… Чем, собственно, уже и занимаюсь потихоньку 🙂 Если будет реальный результат — это будет обнародовано в отдельной статье.

  Подытожим? Проект — мягко говоря, весьма и весьма сыроват, как аппаратно, так и программно. Но, во-первых — изначально это делалось «для себя». И получилось — весьма недурственно, как для «первого опыта». Во-вторых, кому что-то не нравится — сделай лучше. Хотя, что-то не заметно особого рвения общественности записываться в помощники… Ну и в-третьих — автор помалу и дальше «допиливает» аппарат, по крайней мере — программную часть.

  В свете перечисленного — выражаю благодарность Евгению R3DI за разработку. Несмотря на все недостатки конструкции, она пользуется огромным интересом как у «самоделкопаяльщиков», так и у тех, кому интересней купить готовый аппарат.

  Также, выражаю благодарность Александру UR4QBP за предоставленный «полигон», благодаря которому не пришлось заниматься «изобретательством велосипеда» на макетах. Если бы не этот «пинок» — я бы таким аппаратом и не стал заниматься.

  И надеюсь, вышеописанный опыт будет кому-нибудь полезен.

  p.s. Спустя год после вышеописанного последовало продолжение — сборка ещё одного Маламута на платах новой версии. На эту тему — отдельная статья.
 

Как выбрать конденсатор


Как выбрать конденсатор?

Во время работы над разделом о конденсаторах я подумал, что было бы полезно объяснить, почему один тип конденсаторов может быть заменен другим. Это важный вопрос, так как существует множество факторов (температурные характеристики, тип корпуса и так далее), которые делают тот или иной тип конденсаторов (электролитический, керамический и пр.) наиболее предпочтительным для вашего проекта.

В статье будут рассмотрены популярные типы конденсаторов, их достоинства и особенности, а также области применения. В каждом разделе помещены ссылки на результаты поисковых запросов для некоторых серий наиболее популярных конденсаторов из каталога компании Терраэлектроника.

Например, результат поиска для DIP конденсаторов  c рабочим напряжением 450 В серии HP3 производства компании Hitachi с емкостью 56…680 мкФ приведен на Рис.1.

Рис. 1. Результат поискового запроса для  имеющихся на складе конденсаторов серии HP3 с рабочим напряжением 450 В от Hitachi  с емкостью в диапазоне  56…560 мкФ

Конденсаторы (Рис. 2) представляют собой двухвыводные компоненты, используемые для фильтрации, хранения энергии, подавления импульсов напряжения и других задач. В самом простом случае они состоят из двух параллельных пластин, разделенных изоляционным материалом, называемым диэлектриком.

Рис. 2. Конденсаторы различных типов

Конденсаторы хранят электрический заряд. Единицей емкости является Фарад (Ф). Это название было дано в честь Майкла Фарадея, который в свое время стал пионером в области практического использования конденсаторов.

Конденсаторы могут быть полярными и неполярными. К полярным относятся почти все электролитические и танталовые конденсаторы. Они должны подключаться с учетом полярности напряжения. Если перепутать выводы «-» и «+», то это приведет к короткому замыканию. К неполярным относятся керамические, слюдяные и пленочные конденсаторы. Они могут работать при любой полярности приложенного напряжения, что делает их подходящими для применения в цепях переменного тока.

Несмотря на широкое распространение конденсаторов, выбор конкретной модели бывает достаточно сложным. Вы можете знать емкость и рабочее напряжение, которые требуются в вашем проекте, но у конденсаторов есть и множество других характеристик, таких как полярность, температурный коэффициент, стабильность, последовательное эквивалентное сопротивление (ESR) и так далее. Это делает каждый конкретный тип конденсаторов пригодным для конкретного приложения. Ниже перечислены наиболее популярные типы конденсаторов с кратким описанием их достоинств и особенностей.

Типы конденсаторов

Существует несколько типов конденсаторов, которые отличаются электрическими характеристиками и стоимостью. Ниже приведено описание наиболее популярных типов конденсаторов: алюминиевых электролитических, керамических, танталовых, пленочных, слюдяных и полимерных (твердотельных). Кроме того, для каждого типа представлены наиболее подходящие приложения, а также информация о корпусных исполнениях и примеры конкретных серий.

Рис. 3. Алюминиевый электролитический конденсатор

Описание: алюминиевые электролитические конденсаторы (Рис. 3) являются полярными, поэтому их нельзя использовать в цепях переменного напряжения. Они могут иметь высокую номинальную емкость, но отклонение от номинала обычно составляет до 20%.

Приложения: алюминиевые электролитические конденсаторы оптимальны для приложений, которые не требуют высокой точности и работы с переменными напряжениями. Чаще всего они применяются в качестве развязывающих конденсаторов в источниках питания, то есть для уменьшения пульсаций напряжения. Они также широко используются в импульсных DC/DC-преобразователях напряжения.

Корпусное исполнение: как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа.

Примеры:

Для монтажа в отверстия:
  • 25 В серия TKR производства Jamicon с диапазоном доступных емкостей 10…5000 мкФ.
  • 50 В серия ECA-1HM  от Panasonic с диапазоном доступных емкостей 4.7…3300 мкФ.
  • 450 В серия HP32 от Hitachi AIC с диапазоном доступных емкостей 56…1000 мкФ.
Для поверхностного монтажа:
  • 16 В серия EEE-FK от Panasonic с диапазоном доступных емкостей 10…4700 мкФ.
  • 50 В серия CA050 от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,22…220 мкФ.

Рис.4. Керамические конденсаторы

Описание: существует два основных типа керамических конденсаторов (Рис. 4): многослойные чип-конденсаторы (MLCC) и керамические дисковые. MLCC пользуются большой популярностью и широко применяются в электронных устройствах, поскольку обладают высокой стабильностью и малым уровнем потерь. Они отличаются низким последовательным сопротивлением (ESR) и минимальной погрешностью номинала по сравнению с электролитическими или танталовыми конденсаторами. Вместе с тем их максимальная емкость невелика и достигает всего нескольких десятков мкФ. Из-за высокой удельной емкости MLCC имеют очень малые габариты и отлично подходят для размещения на печатных платах.

Приложения: поскольку керамические конденсаторы являются неполярными, то их можно применять в цепях переменного тока. Они широко используются в качестве «универсальных» конденсаторов, например, для высокочастотной развязки, фильтрации, подстройки резонаторов и подавления электромагнитных помех. Как MLCC, так и керамические дисковые конденсаторы подразделяются на два класса:

Керамические конденсаторы I класса – точные (+/- 5%) и стабильные конденсаторы с минимальной зависимостью емкости от температуры. Конденсаторы NP0/C0G отличаются минимальным температурным коэффициентом 30 ppm/K. К сожалению, их максимальная емкость ограничена несколькими нанофарадами (нФ). Поскольку они очень стабильны и точны, то их чаще всего используют в системах с частотным регулированием, например, в резонансных схемах для радиочастотных приложений.

Керамические конденсаторы II класса менее точны, но обеспечивают более высокую удельную емкость (номинальные значения — до десятков мкФ) и, следовательно, подходят для фильтрации и развязки. Среди их недостатков можно отметить большой коэффициент напряжения. Например, даже при приложении напряжения, равного половине рабочего, обычно наблюдается снижение емкости на 50%.

  • X5R может работать в диапазоне — 55…85°C с изменением емкости +/- 15%;
  • X7R может работать в диапазоне — 55…125°C с изменением емкости +/- 15%;
  • Y5V — в диапазоне от — 30…+ 85°C с изменением емкости -20/ +80%.

Корпусные исполнения: наиболее распространены корпуса для поверхностного монтажа 0201, 0402, 0603, 0805, 1206 и 1812. Цифры обозначают габаритные размеры в дюймовой системе. Например, 0402 составляет 0,04х0,02″, 0603 — 0,06х0,03″ и так далее.

Примеры:

Тип NP0/C0G:
  • 0402 — серия CC0402JRNPO9 производства компании Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,01…1 нФ;
  • 0603 — серия CC0603JRNPO9 от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,008…2,7 нФ.
Тип X7R:
  • 0402 — серия CC0402KRX7R9BB от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,1…10 нФ;
  • 0603 — серия CC0603KRX7R7BB от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,1…1 мкФ;
  • 1206 — серия GRM31 от Murata с диапазоном доступных емкостей 470 пф…22 мкФ;
  • 0805 — серия CL21 от Samsung с диапазоном доступных емкостей 150 пф…10 мкФ.
Для монтажа в отверстия:

Рис. 5. Танталовые конденсаторы

Описание: танталовые конденсаторы (Рис. 5) – это подтип электролитических конденсаторов с высоким уровнем поляризации. При их использовании необходимо проявлять осторожность, поскольку они имеют склонность к катастрофическим отказам даже при воздействии импульсов напряжения с амплитудой, лишь немного превышающей номинальное рабочее напряжение. Танталовые конденсаторы могут иметь высокую номинальную емкость и отличаются высокой временной стабильностью. Они меньше по размеру, чем алюминиевые электролитические конденсаторы той же емкости. Но алюминиевые электролиты могут выдерживать более высокие максимальные напряжения.

Приложения: из-за малого тока утечки, стабильности и высокой емкости танталовые конденсаторы часто используются в схемах выборки-хранения, в которых требуется обеспечивать минимальный ток утечки для продолжительного хранения заряда. Также, благодаря малым размерам и долговременной стабильности, они применяются для фильтрации по цепям питания.

Корпусные исполнения: танталовые конденсаторы выпускаются как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа (SMD). Тем не менее, чаще всего используются именно SMD-компоненты. В дюймовой системе типоразмер А соответствует размеру 1206 (0,12х0,06″), типоразмер В соответствует размеру 1210, типоразмер C соответствует размеру 2312, типоразмер D — размеру 2917.

Примеры:

  • Типоразмер A: серия TAJA от AVX с диапазоном доступных емкостей 1…10 мкФ;
  • Типоразмер B: серия TAJB от AVX с диапазоном доступных емкостей 10…47 мкФ;
  • Типоразмер C: серия TAJC от AVX с диапазоном доступных емкостей 47…220 мкФ;
  • Типоразмер D: серия TAJD от AVX с диапазоном доступных емкостей 220…680 мкФ;
  • Типоразмер A-E: серия 293D компании Vishay с диапазоном доступных емкостей 0,1…1000 мкФ;
  • Типоразмер A-X: серии T491 компании Vishay с диапазоном доступных емкостей 0,1…1000 мкФ.

Рис. 6. Пленочные конденсаторы

Описание: пленочные конденсаторы (Рис. 6) являются неполярными, что позволяет использовать их в цепях переменного напряжения. Они отличаются малыми значениями эквивалентного сопротивления (ESR) и последовательной индуктивности (ESL).

Приложения: пленочные конденсаторы часто применяются в схемах с аналого-цифровыми преобразователями. Кроме того, они способны работать с высоким пиковым током и, таким образом, могут применяться в снабберных цепочках для фильтрации индуктивных выбросов напряжения в DC/DC-преобразователях.

Примеры:

Рис. 7. Слюдяной конденсатор

Описание: слюдяные конденсаторы (Рис. 7) являются неполярными, отличаются малой величиной потерь, высокой стабильностью и обладают отличными характеристиками на высоких частотах.

Приложения: эффективны при работе в составе радиочастотных схем. Они могут стоить несколько долларов за штуку, поэтому в маломощных приложениях чаще используют керамические конденсаторы. Однако слюдяные конденсаторы благодаря высокому напряжению пробоя остаются практически незаменимыми для таких приложений, как  радиопередатчики высокой мощности.

Примеры:

  • серия CD производства CDE с диапазоном доступных емкостей 0,001…47 нФ (монтаж в отверстия) рабочим напряжением до 500 В .

Рис. 8. Полимерные (твердотельные) конденсаторы

Описание: твердотельные конденсаторы являются полярными, так же как и другие электролитические конденсаторы, но имеют ряд преимуществ, например, меньшие потери благодаря низкому последовательному сопротивлению ESR и длительный срок службы. Для обычных алюминиевых электролитов существует риск высыхания электролита при низких температурах, но твердотельные конденсаторы благодаря применению твердого полимерного диэлектрика обладают высокой надежностью даже при очень низких температурах.

Приложения: используются вместо электролитов в высококачественных материнских платах и DC/DC-преобразователях.

Примеры:

Описание: конденсаторная сборка (capacitor array)  — это группа конденсаторов, конструктивно объединенных в одном корпусе, причем любой из конденсаторов может быть отдельно от остальных подключен к внешней цепи. Существует много различных типов сборок, которые отличаются количеством конденсаторов, типом диэлектрика, величиной отклонения емкости конденсатора от номинального значения, максимальным рабочим напряжением, типом корпуса и др.

Приложения: конденсаторные сборки широко применяются в мобильной и носимой аппаратуре, в материнских платах компьютеров и цифровых приставках, в радиочастотных модемах и усилителях, в автомобильных и медицинских приложениях и т.д.

Корпусные исполнения: конденсаторные сборки выпускаются как в DIP корпусах, так и в SMD исполнении. Наиболее популярные типоразмеры сборок для поверхностного монтажа 0508, 0612, 0805 представлены в нашем каталоге.

Примеры:

Подобрать необходимый конденсатор в каталоге Терраэлектроники можно двумя способами:

  1. использовать параметрический поиск в соответствующем разделе каталога, для чего необходимо зайти в раздел конденсаторов, выбрать соответствующий задаче тип конденсатора, а далее заполнить ряд фильтров с параметрами. Фрагмент скриншота поиска MLCC конденсатора с параметрами: номиналом 1 нФ, точностью 10 %, диэлектриком X7R, напряжением  250 В и корпусом 0805 представлен на Рис. 9.
  2. воспользоваться интеллектуальным поиском конденсатора по параметрам. Для этого достаточно скопировать строку из спецификации “Конденсатор 1 нФ, X7R, 10%, 250 В, 0805″ или ввести «1n X7R 10% 250V 0805» в строку поиска и получить тот же самый  список подходящих по указанным параметрам компонентов.

Рис. 9. Фрагмент скриншота сервиса поиска конденсатора

Заключение

В данном руководстве были рассмотрены некоторые наиболее популярные типы конденсаторов. Кроме них существуют суперконденсаторы, кремниевые конденсаторы, оксид-ниобиевые и подстрочные конденсаторы, которые обладают уникальными преимуществами по величине емкости, уровню надежности или возможности подстройки. Однако в большинстве электронных схем вы чаще всего увидите один из шести рассмотренных выше типов конденсаторов.

Журнал: https://blog.octopart.com/archives/2016/03/how-to-select-a-capacitor

Конденсаторы для «чайников» / Habr

Если вы регулярно занимаетесь созданием электрических схем, вы наверняка использовали конденсаторы. Это стандартный компонент схем, такой же, как сопротивление, который вы просто берёте с полки без раздумий. Мы используем конденсаторы для сглаживания пульсаций напряжения/тока, для согласования нагрузок, в качестве источника энергии для маломощных устройств, и других применений.

Но конденсатор – это не просто пузырёк с двумя проводочками и парой параметров – рабочее напряжение и ёмкость. Существует огромный массив технологий и материалов с разными свойствами, применяемых для создания конденсаторов. И хотя в большинстве случаев для любой задачи сгодится практически любой конденсатор подходящей ёмкости, хорошее понимание работы этих устройств может помочь вам выбрать не просто нечто подходящее, а подходящее наилучшим образом. Если у вас когда-нибудь была проблема с температурной стабильностью или задача поиска источника дополнительных шумов – вы оцените информацию из этой статьи.

Начнём с простого

Лучше начать с простого и описать основные принципы работы конденсаторов, прежде чем переходить к настоящим устройствам. Идеальный конденсатор состоит из двух проводящих пластинок, разделённых диэлектриком. Заряд собирается на пластинах, но не может перетекать между ними – диэлектрик обладает изолирующими свойствами. Так конденсатор накапливает заряд.

Ёмкость измеряется в фарадах: конденсатор в один фарад выдаёт напряжение в один вольт, если в нём находится заряд в один кулон. Как и у многих других единиц системы СИ, у неё непрактичный размер, поэтому, если не брать в расчёт суперконденсаторы, о которых мы здесь говорить не будем, вы скорее всего встретитесь с микро-, нано- и пикофарадами. Ёмкость любого конденсатора можно вывести из его размеров и свойств диэлектрика – если интересно, формулу для этого можно посмотреть в Википедии. Запоминать её не нужно, если только вы не готовитесь к экзамену – но в ней содержится один полезный факт. Ёмкость пропорциональна диэлектрической проницаемости εr использованного диэлектрика, что в результате привело к появлению в продаже различных конденсаторов, использующих разные диэлектрические материалы для достижения больших ёмкостей или улучшения характеристик напряжения.


Паразитные индуктивность и сопротивление реального конденсатора

С использованием диэлектриков в конденсаторах есть одна проблемка, наряду с тем, что диэлектрик с нужными характеристиками обладает неприятными побочными эффектами. У всех конденсаторов есть небольшие паразитные сопротивление и индуктивность, которые иногда могут влиять на его работу. Электрические постоянные меняются от температуры и напряжения, пьезоэлектричества или шума. Некоторые конденсаторы стоят слишком дорого, у некоторых существуют состояния отказа. И вот мы подошли к основной части статьи, в которой расскажем о разных типах конденсаторов, и об их свойствах, полезных и вредных. Мы не будем освещать все возможные технологии, хотя большинство обычных мы опишем.

Алюминиевые электролитические

Алюминиевые электролитические конденсаторы используют анодно-оксидированный слой на алюминиевом листе в качестве одной пластины-диэлектрика, и электролит из электрохимической ячейки в качестве другой пластины. Наличие электрохимической ячейки делает их полярными, то есть напряжение постоянного тока должно прикладываться в одном направлении, и анодированная пластина должна быть анодом, или плюсом.

На практике их пластины выполнены в виде сэндвича из алюминиевой фольги, завёрнутой в цилиндр и расположенной в алюминиевой банке. Рабочее напряжение зависит от глубины анодированного слоя.

У электролитических конденсаторов наибольшая среди распространённых ёмкость, от 0,1 до тысяч мкФ. Из-за плотной упаковки электрохимической ячейки у них наблюдается большая эквивалентная последовательная индуктивность (equivalent series inductance, ESI, или эффективная индуктивность), из-за чего их нельзя использовать на высоких частотах. Обычно они используются для сглаживания питания и развязывания, а также связывания на аудиочастотах.

Танталовые электролитические


Танталовый конденсатор поверхностного размещения

Танталовые электролитические конденсаторы изготавливаются в виде спечённого танталового анода с большой площадью поверхности, на которой выращивается толстый слой оксида, а затем в качестве катода размещается электролит из диоксида марганца. Комбинация большой площади поверхности и диэлектрических свойств оксида тантала приводит к высокой ёмкости в пересчёте на объём. В результате такие конденсаторы выходят гораздо меньше алюминиевых конденсаторов сравнимой ёмкости. Как и у последних, у танталовых конденсаторов есть полярность, поэтому постоянный ток должен идти в строго одном направлении.

Их доступная ёмкостью варьируется от 0,1 до нескольких сотен мкФ. У них гораздо меньше сопротивление утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), в связи с чем они используются в тестировании, измерительных приборах и высококачественных аудиоустройствах – там, где эти свойства полезны.

В случае танталовых конденсаторов необходимо особенно следить за состоянием отказа, бывает, что они загораются. Аморфный оксид тантала – хороший диэлектрик, а в кристаллической форме он становится хорошим проводником. Неправильное использование танталового конденсатора – например, подача слишком большого пускового тока может привести к переходу диэлектрика в другую форму, что увеличит проходящий через него ток. Правда, репутация, связанная с возгораниями, появилась у более ранних поколений танталовых конденсаторов, и улучшенные методы производства привели к созданию более надёжной продукции.

Полимерные плёнки

Целое семейство конденсаторов использует полимерные плёнки в качестве диэлектриков, а плёнка либо находится между витыми или перемежающимися слоями металлической фольги, либо имеет металлизированный слой на поверхности. Их рабочее напряжение может доходить до 1000 В, но высокими ёмкостями они не обладают – это обычно от 100 пФ до единиц мкФ. У каждого вида плёнки есть свои плюсы и минусы, но в целом всё семейство отличается более низкими ёмкостью и индуктивностью, чем у электролитических. Посему они используются в высокочастотных устройствах и для развязывания в электрически шумных системах, а также в системах общего назначения.

Полипропиленовые конденсаторы используются в схемах, требующих хорошей тепловой и частотной стабильности. Также они используются в системах питания, для подавления ЭМП, в системах, использующих переменные токи высокого напряжения.

Полиэстеровые конденсаторы, хотя и не обладают такими температурными и частотными характеристиками, получаются дешёвыми и выдерживают большие температуры при пайке для поверхностного монтажа. В связи с этим они используются в схемах, предназначенных для использования в некритичных приложениях.

Полиэтилен-нафталатовые конденсаторы. Не обладают стабильными температурными и частотными характеристиками, но могут выдерживать гораздо большие температуры и напряжения по сравнению с полиэстеровыми.

Полиэтилен-сульфидовые конденсаторы обладают температурными и частотными характеристиками полипропиленовых, и в дополнение выдерживают высокие температуры.

В старом оборудовании можно наткнуться на поликарбонатные и полистиреновые конденсаторы, но сейчас они уже не используются.

Керамика

История керамических конденсаторов довольно длинная – они использовались с первых десятилетий прошлого века и по сей день. Ранние конденсаторы представляли собою один слой керамики, металлизированной с обеих сторон. Более поздние бывают и многослойными, где пластины с металлизацией и керамика перемежаются. В зависимости от диэлектрика их ёмкости варьируются от 1 пФ до десятков мкФ, а напряжения достигают киловольт. Во всех отраслях электроники, где требуется малая ёмкость, можно встретить как однослойные керамические диски, так и многослойные пакетные конденсаторы поверхностного монтажа.

Проще всего классифицировать керамические конденсаторы по диэлектрикам, поскольку именно они придают конденсатором все свойства. Диэлектрики классифицируют по трёхбуквенным кодам, где зашифрована их рабочая температура и стабильность.

C0G лучшая стабильность в ёмкости по отношению к температуре, частоте и напряжению. Используются в высокочастотных схемах и других контурах высокого быстродействия.

X7R не обладают такими хорошими характеристиками по температуре и напряжению, посему используются в менее критичных случаях. Обычно это развязывание и различные универсальные приложения.

Y5V обладают гораздо большей ёмкостью, но характеристики температуры и напряжения у них ещё ниже. Также используются для развязывания и в различных универсальных приложениях.

Поскольку керамика часто обладает и пьезоэлектрическими свойствами, некоторые керамические конденсаторы демонстрируют и микрофонный эффект. Если вы работали с высокими напряжениями и частотами в аудиодиапазоне, например, в случае ламповых усилителей или электростатики, вы могли услышать, как «поют» конденсаторы. Если вы использовали пьезоэлектрический конденсатор для обеспечения частотной стабилизации, вы могли обнаружить, что его звук модулируется вибрацией его окружения.

Как мы уже упоминали, статья не ставит целью охватить все технологии конденсаторов. Взглянув в каталог электроники вы обнаружите, что некоторые технологии, имеющиеся в наличии, здесь не освещены. Некоторые предложения из каталогов уже устарели, или же имеют такую узкую нишу, что с ними чаще всего и не встретишься. Мы надеялись лишь развеять некоторые тайны по поводу популярных моделей конденсаторов, и помочь вам в выборе подходящих компонентов при разработке собственных устройств. Если мы разогрели ваш аппетит, вы можете изучить нашу статью по катушкам индуктивности.

Об обнаруженных вами неточностях и ошибках прошу писать через личные сообщения сайта. Спасибо.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя или трехфазного

Что делать, если требуется подключить двигатель к источнику, рассчитанному на другой тип напряжения (например, трехфазный двигатель к однофазной сети)? Такая необходимость может возникнуть, в частности, если нужно подключить двигатель к какому-либо оборудованию (сверлильному или наждачному станку и пр.). В этом случае используются конденсаторы, которые, однако, могут быть разного типа. Соответственно, надо иметь представление о том, какой емкости нужен конденсатор для электродвигателя, и как ее правильно рассчитать.

Что такое конденсатор

Конденсатор состоит из двух пластин, расположенных друг напротив друга. Между ними помещается диэлектрик. Его задача – снимать поляризацию, т.е. заряд близкорасположенных проводников.

Существует три вида конденсаторов:

  • Полярные. Не рекомендуется использовать их в системах, подключенных к сети переменного тока, т.к. вследствие разрушения слоя диэлектрика происходит нагрев аппарата, вызывающий короткое замыкание.
  • Неполярные. Работают в любом включении, т.к. их обкладки одинаково взаимодействуют с диэлектриком и с источником.
  • Электролитические (оксидные). В роли электродов выступает тонкая оксидная пленка. Считаются идеальным вариантом для электродвигателей с низкой частотой, т.к. имеют максимально возможную емкость (до 100000 мкФ).

Как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя

Задаваясь вопросом: как подобрать конденсатор для трехфазного электродвигателя, нужно принять во внимание ряд параметров.

Чтобы подобрать емкость для рабочего конденсатора, необходимо применить следующую расчетную формулу: Сраб.=k*Iф / U сети, где:

  • k – специальный коэффициент, равный 4800 для подключения «треугольник» и 2800 для «звезды»;
  • Iф – номинальное значение тока статора, это значение обычно указывается на самом электродвигателе, если же оно затерто или неразборчиво, то его измеряют специальными клещами;
  • U сети – напряжение питания сети, т.е. 220 вольт.

Таким образом вы рассчитаете емкость рабочего конденсатора в мкФ.

Еще один вариант расчета – принять во внимание значение мощности двигателя. 100 Ватт мощности соответствуют примерно 7 мкФ емкости конденсатора. Осуществляя расчеты, не забывайте следить за значением тока, поступающего на фазную обмотку статора. Он не должен иметь большего значения, чем номинальный показатель.

В случае, когда пуск двигателя производится под нагрузкой, т.е. его пусковые характеристики достигают максимальных величин, к рабочему конденсатору добавляется пусковой. Его особенность заключается в том, что он работает примерно в течение трех секунд в период пуска агрегата и отключается, когда ротор выходит на уровень номинальной частоты вращения. Рабочее напряжение пускового конденсатора должно быть в полтора раза выше сетевого, а его емкость – в 2,5-3 раза больше рабочего конденсатора. Чтобы создать необходимую емкость, вы можете подключить конденсаторы как последовательно, так и параллельно.

Как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя

Асинхронные двигатели, рассчитанные на работу в однофазной сети, обычно подключаются на 220 вольт. Однако если в трехфазном двигателе момент подключения задается конструктивно (расположение обмоток, смещение фаз трехфазной сети), то в однофазном необходимо создать вращательный момент смещения ротора, для чего при запуске применяется дополнительная пусковая обмотка. Смещение ее фазы тока осуществляется при помощи конденсатора.

Итак, как подобрать конденсатор для однофазного электродвигателя?

Чаще всего значение общей емкости Сраб+Спуск (не отдельного конденсатора) таково: 1 мкФ на каждые 100 ватт.

Есть несколько режимов работы двигателей подобного типа:

  • Пусковой конденсатор + дополнительная обмотка (подключаются на время запуска). Емкость конденсатора: 70 мкФ на 1 кВт мощности двигателя.
  • Рабочий конденсатор (емкость 23-35 мкФ) + дополнительная обмотка, которая находится в подключенном состоянии в течение всего времени работы.
  • Рабочий конденсатор + пусковой конденсатор (подключены параллельно).

Если вы размышляете: как подобрать конденсатор к электродвигателю 220в, стоит исходить из пропорций, приведенных выше. Тем не менее, нужно обязательно проследить за работой и нагревом двигателя после его подключения. Например, при заметном нагревании агрегата в режиме с рабочим конденсатором, следует уменьшить емкость последнего. В целом, рекомендуется выбирать конденсаторы с рабочим напряжением от 450 В.

Как выбрать конденсатор для электродвигателя – вопрос непростой. Для обеспечения эффективной работы агрегата нужно чрезвычайно внимательно рассчитать все параметры и исходить из конкретных условий его работы и нагрузки.


F.A.Q. Про конденсаторы для пищалок. — Сообщество «Автозвук» на DRIVE2

Всем привет! В этой записи, я решил поднять насущную и актуальную для многих новичков тему. Попробуем в ней разобраться, вникнуть в нее, сделать выводы и сформулировать советы. Поехали!

Речь идет о выборе конденсаторов для рупорных пищалок. Именно так ставят вопрос все новички. Мы с вами шаристые перцы и тертые калачи 😀 по этому перефразируем это грамотнее. Подбор пассивного фильтра высоких частот первого порядка для рупорных пищалок.

Сперва давайте вспомним, чо это за фигня, для чего нужна и как работает?
Кроссоверы (фильтры) нам нужны для того, чтобы отрезать лишние диапазоны частот звука от динамика, отдав ему необходимую для его нормальной работы полосу.
С сабами в этом плане страшного ничего нет. Даже если дать сабу всю полосу, то с ним ничего не случится. Зато когда мы говорим о пищалках любой конструкции, то для них кроссовер определит их жизнь, звук и долговечность.

Второй момент, который важно понимать: любой кроссовер НЕ ОБРЕЗАЕТ частоты резко. Если ваш фильтр высоких частот настроен, допустим, на 3килогерца это не значит, что динамик резко замолчит ниже трех. Динамик будет петь и 2 и 1кгц и 500гц и даже 20!
Весь вопрос в том, какой мощности сигнал придет к динамику на этих частотах и насколько сильно и быстро будет падать уровень громкости за пределами настройки кроссовера.
Этот момент определяется порядком среза кроссовера. 1й, порядок (6дб/окт), 2й (12дб/окт) и т.д. Что значат эти дБ/окт?
Ну с Дб ваопросов не возникает. Дб-децибелы определяют уровень громкости (точнее уровень звукового давления, но пофиг 😀 суть не в этом) а окт. – это октава. Октава это…(бэллллин как бы попроще завернуть :D) Октава это диапазон частот располагающийся либо до вдвое большей частоты от текущей либо вдвое меньшей. Не понятно кароче один хрен. :D:D
Объясню на примере:
Допустим у нас есть фильтр высоких частот 1го порядка на 1килогерц(1000гц). Такой фильтр пропускает к пищалке высокие частоты и режет низы. Так вот фильтр первого порядка (6дб/окт) это значит, что ниже 1килогерца звук не пропадет, но громкость звука станет падать.
Если допустим у нас динамик пел с громкостью 100децибелл на 1килогерце, то ниже настройки фильтра на одну октаву (1000гц/2=500гц) на 500герцах динамик будет петь на 6 децибел тише. А еще на октаву ниже (500/2=250гц) уже на 12 децибелл тише, на 125гц на 18 дб тише и на 63гц на 24 дб тише и так далее.
Если бы мы резали динамик на той же частоте но 2м порядком (12дб/окт) то на 500гц мы бы потеряли 12дб, на 250гц 24 дб, на 125гц 36дб а на 63гц 48дб.
Таким макаром можно просчитать любой порядок фильтра на разных частотах.

Пример, конечно, чрезвычайно упрощенный и грубый. Скорость и равномерность затухания будет зависеть еще от 100500 факторов, но в принципе пример нужную нам суть отражает. Именно потому, что пищалка всегда будет петь и ниже частоты среза, крайне не рекомендуется делать срез вблизи их резонансной частоты ниже которой им работать становится крайне трудно. Это в лучшем случае снизит ее громкость в разы (вы просто не сможете навалить громкость на всю без искажений). В худшем пищалка умрет. Усвоили этот факт и поехали дальше. Там еще все муторнее и непонятнее :D.

Следующий важный аспект этого дела напроч разровняли в умах новичков таблички вот такого рода в интернете:

Собственно таблички верные.были бы… если б не один нюанс. не бывает динамиков 4ом, или 2 ом, или 8 ом. И не было никогда. ))

То что указано на динамике это не его сопротивление, это импеданс во первых, во вторых это МИНИМАЛЬНЫЙ импеданс который может иметь динамик при работе.
Этот критерий очень важен для стабильной работы усилителя без перегрузки. Но это вовсе не значит, что импеданс не может быть выше при работе динамика. Я больше скажу, он выше практически всегда, весь вопрос на сколько выше и когда. (кстати можете померять мультиметром ваши 4х омные динамики. Там всегда будет меньше чуть 4х Ом. 3.7-3.8ом именно потому что указан импеданс а вы измеряете сопротивление)) ). Так вот импеданс динамика при воспроизведении звука зависит от кучи факторов, начиная от конструкции самого дина и заканчивая оформлением динамиков ( а ведь рупорная пищалка это пищалка в офромлении РУПОР) и частоты. Вот последний фактор нам особенно интересен, когда мы говорим о вч.
Если, допустим, взять две четырехомные пищалки и измерить их импеданс скажем на 5 килогерцах то запросто может получиться что у одной пищалки на этой частоте импеданс 5ом а у другой 7. Потом согласно таблице выше, пытаемся их порезать на 5 килогерц кондером на 8 микрофарад. В итоге у нас первая порежется на 4килогерца, а вторая с этим же кондером порежется уже на 3килогерцах! Соответственно первая просто будет валить говнозвук, вторая начнет подгорать.
Для примера вот вам график зависимости импеданса системы от частоты (Z характеристика) для компонентной акустики:

И вот табличка экспериментальных замеров нашего одноклубника:

А ВОТ и сама тема с замерами.

Какой вывод можно из этого сделать? А вот такой:
Если читать все таблички подряд и не пользоваться головой то говнозвук и паленое железо это ваше уверенное будущее.

Реально узнать частоту среза конденсатором и грамотно осуществить его подбор можно только имея на руках график зависимости импеданса от частоты для ваших динамиков либо сделать его самому в ваших условиях методом измерения.

Другой вопрос, что никому это нафиг не надо и всем гораздо проще не думая вкрячить кондер чтоб долбило по громче. Подавляющее большинство сторонники именно такого подхода, по этому давайте разберемся как в этом случае не накосячить и не запороть все.

Во первых нам нужны НЕПОЛЯРНЫЕ конденсаторы. Обычно они имеют вот такой вид или похожий:

Вот такие электролитические кондеры использовать крайне не рекомендуется.

Их отличие от первых в том, что они имеют полярность и работают адекватно в постоянном токе. Те что выше работают одинаково хорошо как в переменном так и в постоянном ( а мы имеем дело именно с переменным)) ). Китайцы очень любят ставить электролиты в дешевых системах отрезая ими пищалку. Отсюда вам бесплатный совет: просто заменив в своей дешевой акустике электролит на неполярный конденсатор той же емкости, вы можете сделать звук приятнее и инетреснее )).

Стоят неполярные кондеры копейки. И тут снова вам совет. Барыги щас часто предлагают купить у них вместе с рупорными пищалками кондеры «спецом для звука и для этих пищей». У некоторых продавцов они стоят также копейки а у некоторых цена кондера подрастает в разы! Возможно есть смысл воспользоваться их советом и услугами если вы не заморачиваетесь на таких тонкостях.
Остальным очень рекомендую заглянуть в радиомагазины и закупиться конденсаторами там. За те деньги, что вы у некоторых барыг бы отдали за пару, сможете набрать несколько пар кондеров в магазине. Более того, скажу, что именно так и нужно поступать в любом случае при постройке системы.
Очень рекомендую вам выписать из таблички выше номиналы всех рекомендуемых кондеров и купить каждого по паре.
Когда дело дойдет до настройке пищалок, вы подбором сможете на слух добиться нужного звука и при этом пищалки не будут перегружаться на высокой громкости.
Их перегруз, кстати, хорошо слышен. Пищалки начинают сильно песочить в уши, похрипывать и делать голоса неестественными. Я думаю многие читатели уже слышали такое у чотких пацанчиков с района.

Начинать подбор нужно ОТ МЕНЬШЕГО НОМИНАЛА КОНДЕСАТОРОВ К БОЛЬШЕМУ. Чем больше емкость конденсатора тем ниже он порежет вашу пищалку.

Номинал емкости конденсатора указан всегда на его корпусе, но иногда это сделано мудреным алгоритмом. Описывать я его не буду, он вам нафиг не нужен. Просто порекомендую попросить продавца в магазине разложить кондеры по разным кулечкам и подписать каждый.

Касаемо допустимого напряжения работы конденсаторов, то тут можно не париться. У неполярных кондеров напряжение допустимое измеряется порядкоми сотен вольт, и в вашей пищалке он будет работать с конским запасом по напряжению. )

Вот собственно и все что я хотел рассказать о конденсаторах для пищалок.
Остается упомянуть, что конденсатор необходимо устанавливать как можно ближе к пищалке. В идеале прям к кдемме подпаивать. При этом абсолютно не важно на какой из клемм будет висеть кондер. Хотя если начали вешать кондер на плюсовую клемму то вешайте на плюсовые и на всех остальных пищах.

На этом пока все. ВСЕМ УДАЧИ И ПРАВИЛЬНЫХ СРЕЗОВ))

З.Ы. готовимся к соревам )) Воскресенье близко)

Как выбрать конденсатор 🚩 для чего конденсатор 🚩 Электроника

Радиолюбители используют алюминиевые, танталовые, керамические конденсаторы и многие другие. От правильного выбора конденсатора зависит его надежность при эксплуатации, так как использовать его надо в таких режимах работы, которые не превышают заданные условия. Для этого нужно определить значения номинальных параметров и допустимые их изменения в процессе работы, возможные режимы и электрические нагрузки, конструкцию, показатели надежности и долговечности, варианты монтажа, размеры и массу.

Практика работы показывает, что разрешенное напряжение, обозначенное на его корпусе, не должно быть меньше, чем на электрической схеме. Можно выбрать больше на 20-30%. Емкость может быть использована в пределах +-10%, но лучше брать ее не меньше, чем на электрической схеме.

Если конденсаторы должны находиться в цепи питания, шунтировать ВЧ (высокие частоты), тогда лучше использовать керамические. Если они должны быть установлены в частотозадающем каскаде, тогда лучше брать их с малым ТКЕ (температурный коэффициент емкости), чтобы не было дрейфа частоты. Во всех случаях конденсаторы следует использовать при меньших нагрузках и облегченных режимах (по сравнению с максимально допустимыми).

Выполненный монтаж и крепление должны обеспечивать нужную механическую прочность, отличный электрический контакт и отсутствие резонансных явлений. Их приспособления (для крепления) не должны повредить корпус и защитные покрытия, а также ухудшать условия отвода тепла. Никогда не надо применять конденсаторы сомнительного происхождения (например, электролитические, выполненные некачественно могут взрываться). Надо обращать внимание на удобство установки и наличие защиты выводных контактов от случайного замыкания.

Радиолюбители выбирают конденсаторы по их емкостям и рабочим напряжениям. Но есть и другие характеристики, на которые нужно обращать внимание. Конденсаторы еще не имеют идеальных параметров, поэтому они обладают такими свойствами, как ESR (Effective Series Resistance) — эквивалентное последовательное сопротивление и ESI (Effective Series Inductance) — эквивалентная последовательная индуктивность. На их емкость влияет температура, напряжение, механические воздействия. При неправильном выборе конденсатора может появиться повышенное потребление тока и увеличенный уровень шумов, нестабильная работа всей конструкции.

принцип работы и алгоритм выбора

Все чаще в составе современных электронных устройств можно встретить суперконденсаторы. Суперконденсаторы способны выступать как в качестве основных элементов питания, так и в качестве буферных элементов для сглаживания провалов напряжения аккумуляторов при работе с импульсной нагрузкой.

Наравне с термином «суперконденсатор» в литературе часто применяют альтернативные названия, например, «ультраконденсатор» или «ионистор». Все эти именования используются для обозначения одного и того же компонента – конденсатора с двойным электронным слоем. Впервые суперконденсатор был создан в далеком 1957 году компанией General Electric. Позднее аналогичные компоненты выпускались различными производителями по всему миру, в том числе и в СССР (например, ионисторы КИ1-1).

Принцип работы суперконденсатора

Структура и принцип работы суперконденсатора поясняются на рис. 1. Суперконденсатор состоит из электродов, графитового сепаратора и электролита. При приложении внешнего напряжения носители заряда образуют два электронных слоя на границе сепаратора и электролита. Чем больше площадь поверхности сепаратора, тем больше будет накапливаемый заряд. Из рисунка видно, что в отличие от аккумуляторов в суперконденсаторе отсутствуют химические реакции, а энергия накапливается в виде статического заряда, как и в обычных конденсаторах.

Рис. 1. Структура и принцип действия суперконденсатора

Основные характеристики суперконденсаторов

По своим характеристикам суперконденсаторы занимают промежуточное положение между аккумуляторами и обычными конденсаторами. В последнее время, благодаря большой емкости, суперконденсаторы становятся отличной альтернативой для аккумуляторов в широком спектре малопотребляющих устройств. Сравнение некоторых параметров суперконденсаторов и аккумуляторов приведено в таблице 1.

Таблица 1. Сравнение параметров суперконденсаторов и аккумуляторов

Параметр

Суперконденсатор

Литий-ионный аккумулятор

Время заряда

1–10 с

10–60 мин

Срок службы (циклов)

1 миллион циклов
или 30 000ч

500 и более

Напряжение

2,3…2,75 В (тип)

3,6 В (ном)

Удельная энергия (Вт·ч/кг)

5 (тип)

120–240

Удельная мощность (Вт/кг)

До 10 000

1 000…3 000

Стоимость кВт·ч

$10,000 (тип)

$250–$1,000

Время наработки на отказ)

10-15 лет

5-10 лет

Диапазон температур заряда

–40…65 °C

0…45 °C

Диапазон температур разряда

–40 to 65 °C

–20…60 °C

Емкость – один из важнейших параметров для любого накопителя энергии. По величине удельной емкости на единицу массы суперконденсаторы значительно превосходят обычные конденсаторы (в том числе, электролитические), но в свою очередь так же сильно уступают аккумуляторам (рис. 2). По этой же причине стоимость единицы емкости для суперконденсаторов оказывается существенно выше, чем для аккумуляторов.

Рис. 2. Сравнение удельной емкости накопителей энергии

Вторым по важности параметром накопителя энергии является разрядный ток. По этому показателю лидируют обычные конденсаторы, которые из-за низкого собственного сопротивления способны выдерживать огромные импульсы тока. Аккумуляторы наоборот отличаются высоким сопротивлением и чрезвычайно чувствительны к большим разрядным токам. Например, литий-ионные аккумуляторы склонны к перегреву и разрушению при быстром разряде. Суперконденсаторы характеризуются более высоким последовательным сопротивлением, чем простые конденсаторы, однако существуют модели, способные выдерживать разрядные токи до сотен ампер.

Высокое сопротивление создает проблемы не только с точки зрения разогрева, но и с точки зрения просадки напряжения при импульсной нагрузке. Импульсное потребление характерно для большинства современных систем, но особенно ярко оно проявляется в устройствах с беспроводными радиопередатчиками. На рис. 3 представлен пример преждевременного отключения системы с аккумуляторным питанием из-за просадки напряжения. При передаче данных по беспроводному каналу потребление системы существенно возрастает, однако аккумулятор не способен выдать требуемую мощность мгновенно. Из-за этого напряжение на нагрузке проседает и может опуститься ниже порогового значения. Пороговое значение ограничивает минимально допустимое напряжение питания, ниже которого происходит отключение устройства. На рис. 3 пороговое значение составляет 1 В. В результате просадки напряжения устройство отключается, несмотря на то, что уровень заряда аккумулятора на самом деле остается высоким. Во многих случаях с данной проблемой не могут справиться даже развязывающие конденсаторы.

Рис. 3. Провалы напряжения из-за высокого внутреннего сопротивления аккумулятора

Суперконденсаторы способны выдавать достаточно высокую импульсную мощность и позволяют решить проблему просадки напряжения (рисунок 4). Для этого суперконденсатор включается параллельно с аккумулятором. В данном случае ультраконденсатор не только предотвращает ложные выключения системы, но и защищает аккумулятор от пиковых токов, которые негативно влияют на срок его службы и могут в некоторых случаях банально вызвать его перегрев и разрушение. Таким образом, режим буферного элемента является одним из основных вариантов использования суперконденсаторов. Подробнее об этом вопросе рассказывается в статье «Расстояние не помеха. Эффективный радиус действия суперконденсаторов CAP-XX».

Рис. 4. Суперконденсатор не только предотвращает ложные выключения, но и защищает аккумулятор от пиковых токов

В последнее время наблюдается бурное развитие малопотребляющей электроники. Современные электронные системы могут потреблять всего лишь сотни мкА в активном режиме и доли мкА в режиме ожидания. Очень часто для питания таких устройств используют различные маломощные харвестеры энергии: солнечные батареи, виброхарвестеры, термогенераторы и т.д. Для накопления энергии этих преобразователей не всегда можно использовать конденсаторы. Например, устройство может накапливать энергию несколько часов, после чего выполнять быструю отправку данных по радиоканалу и снова засыпать. Высокий саморазряд конденсаторов не позволит работать в таком режиме. В то же время суперконденсатор окажется вполне приемлемым вариантом на роль накопителя энергии. Пример такого режима работы рассматривается в статье «Использование суперконденсаторов CAP-XX в устройствах с питанием от солнечных батарей».

Однако при использовании суперконденсатора в качестве основного элемента питания необходимо учитывать две важные особенности. Во-первых, суперконденсаторы обладают низким рабочим напряжением 2,3…2,75 В (хотя на рынке присутствуют модели с напряжением 3 В, например, суперконденсаторы от VINATech). Этого не всегда достаточно, а значит, может потребоваться последовательное включение нескольких элементов, что приведет к уменьшению суммарной емкости. В то же время у литий-ионных аккумуляторов номинальное напряжение составляет 3,6 В, что является оптимальным значением для большинства современных микросхем.

Во-вторых, еще одним недостатком суперконденсаторов становится линейный характер разряда. Разумеется, предсказуемая форма разряда это хорошо, но не всегда. На рис. 5 представлен пример, в котором система достигает граничного напряжения (минимально допустимое напряжение питания) в тот момент, когда суперконденсатор разряжен всего лишь на 50%. По этой причине для нормальной работы устройства может потребоваться дополнительный повышающий регулятор. В то же время аккумуляторы характеризуются относительно небольшим уменьшением напряжения в рабочем диапазоне.

Рис. 5. Разрядные характеристики аккумуляторов и суперконденсаторов

Еще одним преимуществом суперконденсаторов перед аккумуляторами является широкий диапазон рабочих температур. Это касается как процесса заряда, так и процесса разряда. На рынке присутствуют модели суперконденсаторов, которые способны работать при отрицательных температурах до -40°С и при положительных до +125 °С. В качестве примера можно привести ультраконденсторы от компания FastCAP (рис. 6). Разумеется, на рынке присутствуют и аккумуляторы с широким диапазоном рабочих температур, однако речь идет о специализированных решениях.

Рис. 6. Существуют модели ультарконденсаторов, способные работать в широком диапазоне температур, например, ультраконденсторы от компания FastCAP

Примеры суперконденсаторов

В заключение краткого экскурса по суперконденсатором приведем некоторые конкретные примеры.

Широкий спектр суперконденсаторов выпускает компания LS Mtron, которая была создана на базе одного из подразделений LG Electronics. В номенклатуре LS Mtron можно найти модели с традиционной рулонной и прямоугольной конструкцией, а также суперконденсаторные батареи и модули (рис. 7).

Рис. 7. Суперконденсаторы FastCAP отличаются широким диапазоном рабочих температур -40…+125 °С

Еще одним известным производителем суперконденсаторов является компания SPSCAP, которая предлагает несколько серий одноячеечных суперконденсаторов с диапазоном выходных токов 0,9…250 А (рис. 8). SPSCAP также выпускает ультраконденсаторные батареи.

Рис. 8. Суперконденсаторы от компании SPSCAP

Интересный модельный ряд суперконденсаторов предлагает корейская компания VINATech. Кроме того, это один из немногих производителей, который выпускает суперконденсаторы с рабочим напряжением 3,0 В.

Рис. 9. Суперконденсаторы и суперконденсаторные батареи от VINATech с рабочим напряжением до 3 В

На портале УНИТЕРа мы также неоднократно рассказывали и о некоторых уникальных решениях, к числу которых можно отнести и сверхтонкие суперконденсаторы DMHA14R5V353M4ATA0 от компании Murata. Эти суперконденсаторы имеют толщину всего 0,4 мм (рис. 10).

Рис. 10. Сверхтонкие суперконденсаторы DMHA14R5V353M4ATA0 имеют толщину всего 0,4 мм

В одной из статей мы также рассказывали о суперконденсаторах от компании FastCAP , которые отличаются широким диапазоном рабочих температур -40…+125 °С (рис. 11).

Рис. 11. Суперконденсаторы от компании FastCAP с широким диапазоном рабочих температур

Алгоритм выбора суперконденсаторов

Как уже отмечалось выше, суперконденсаторы могут использоваться либо в качестве основного накопителя энергии, либо в качестве буферного элемента при работе в связке с основным аккумулятором. Разумеется, алгоритм выбора суперконденсатора в этих случаях будет отличаться, однако основные шаги будут примерно одинаковыми.

Для начала следует определиться с основными параметрами суперконденсатора – с рабочим напряжением и с максимальным выходным током.

Суперконденсаторы не любят перенапряжений, по этой причине при выборе подходящего накопителя следует позаботиться о согласовании рабочего напряжения. Для увеличения рабочего напряжения можно использовать последовательное включение суперконденсаторов, однако не стоит забывать, что в таком случае емкость будет уменьшаться. Кроме того, при необходимости следует предусмотреть защитные цепи для ограничения напряжения.

Далее следует рассчитать величину емкости. Рассмотрим алгоритм расчета, предложенный компанией SPSCAP. Для начала необходимо выбрать сценарий разряда суперконденсатора. Разряд может происходить либо с постоянным током, либо с постоянным напряжением.

Разряд с постоянным током. При таком сценарии ток разряда имеет фиксированное значение, а емкость будет рассчитываться по формуле:

C = It / (Vwork -Vmin),

где Vwork – номинальное рабочее напряжение, Vmin – минимально допустимое напряжение, I – ток разряда (постоянная величина в данном случае), t – время разряда.

Например, если Vwork=5 В, Vmin=4,2 В, t = 10 с, I =100 мА = 0,1 А, тогда:

C = 0,1 * 10 / (5 -4,2) = 1,25 Ф.

При выборе конкретной модели суперконденсатора необходимо предусмотреть некоторый запас по емкости. Кроме того, следует учесть температурную зависимость емкости. После выбора конкретной модели суперконденсатора следует свериться с температурной характеристикой, чтобы убедиться в том, что емкость превышает рассчитанное значение во всем диапазоне рабочих температур.

Разряд с постоянной мощностью. В таком случае мощность разряда остается фиксированной, а  емкость будет рассчитываться по формуле:

C = 2Pt/ (Vwork2 -Vmin2)

где Vwork – номинальное рабочее напряжение, Vmin – минимально допустимое напряжение, P – мощность разряда (постоянная величина в данном случае), t – время разряда.

Например, если предполагается разряд суперконденсатора в течение 10 секунд при постоянной мощности 200 кВт, а диапазон рабочего напряжения составляет 450 В — 750 В, тогда требуемая емкость составит:

С = 2 * 200 кВт * 10 / (7502-4502) = 11 Ф

В данном случае вновь следует предусмотреть некоторый запас и температурную зависимость емкости.

Источник:

Расчет емкости конденсатора для трехфазного двигателя

При подключении асинхронного трехфазного электродвигателя на 380 В в однофазную сеть на 220 В необходимо рассчитать емкость фазосдвигающего конденсатора, точнее двух конденсаторов — рабочего и пускового конденсатора. Онлайн калькулятор для расчета емкости конденсатора для трехфазного двигателя в конце статьи.

Как подключить асинхронный двигатель?

Подключение асинхронного двигателя осуществляется по двум схемам: треугольник (эффективнее для 220 В) и звезда (эффективнее для 380 В).

На картинке внизу статьи вы увидите обе эти схемы подключения. Здесь, я думаю, описывать подключение не стоит, т.к. это описано уже тысячу раз в Интернете.

Во основном, у многих возникает вопрос, какие нужны емкости рабочего и пускового конденсаторов.

Пусковой конденсатор

Ознакомьтесь также с этими статьями

Стоит отметить, что на небольших электродвигателях, используемых для бытовых нужд, например, для электроточила на 200-400 Вт, можно не использовать пусковой конденсатор, а обойтись одним рабочим конденсатором, я так делал уже не раз — рабочего конденсатора вполне хватает. Другое дело, если электродвигатель стартует со значительной нагрузкой, то тогда лучше использовать и пусковой конденсатор, который подключается параллельно рабочему конденсатору нажатием и удержанием кнопки на время разгона электродвигателя, либо с помощью специального реле. Расчет емкости пускового конденсатора осуществляется путем умножения емкостей рабочего конденсатора на 2-2.5, в данном калькуляторе используется 2.5.

При этом стоит помнить, что по мере разгона асинхронному двигателю требуется меньшая емкость конденсатора, т.е. не стоит оставлять подключенным пусковой конденсатор на все время работы, т.к. большая емкость на высоких оборотах вызовет перегрев и выход из строя электродвигателя.

Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя?

Конденсатор используется неполярный, на напряжение не менее 400 В. Либо современный, специально на это рассчитанный (3-й рисунок), либо советский типа МБГЧ, МБГО и т.п. (рис.4).

Итак, для расчета емкостей пускового и рабочего конденсаторов для асинхронного электродвигателя введите данные в форму ниже, эти данные вы найдете на шильдике электродвигателя, если данные неизвестны, то для расчета конденсатора можно использовать средние данные, которые подставлены в форму по умолчанию, но мощность электродвигателя нужно указать обязательно.

Онлайн калькулятор расчета емкости конденсатора

Советуем к прочтению другие наши статьи

Расчет емкости конденсатора22:

 

Какие бывают конденсаторы? Типы конденсаторов, их характеристики

Высокий уровень прочности этого материала дает возможность использовать тонкие заготовки. В итоге емкость конденсатора, пропорциональная показателю объема, резко возрастает.

Устройства КМ отличаются высокой стоимостью. Объясняется это тем, что при их изготовлении используются драгоценные металлы и их сплавы: Ag, Pl, Pd. Палладий присутствует во всех моделях.

Конденсаторы на основе керамики.

Дисковая модель обладает высоким уровнем емкости. Ее показатель колеблется от 1 pF до 220 nF, а самое высокое рабочее напряжение не должно быть выше 50 V.

К плюсам данного типа можно отнести:

— малые потери тока;
— небольшой размер;
— низкий показатель индукции;
— способность функционировать при высоких частотах;
— высокий уровень температурной стабильности емкости;
— возможность работы в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Основу многослойного устройства составляют чередующиеся тонкие слои из керамики и металла.

Этот вид похож на однослойный дисковый. Но такие устройства обладают высоким показателем емкости. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих приборов не указывается. Так же как и на однослойной модели, напряжение не должно быть выше 50 V.

Устройства функционируют в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Плюсом высоковольтных керамических конденсаторов является их способность функционировать под высоким уровнем напряжения. Диапазон рабочего напряжения колеблется от 50 до 15000 V, а показатель емкости может составлять от 68 до 150 pF.

Могут функционировать в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Танталовые устройства.

Современные танталовые устройства являются самостоятельным подвидом электролитического вида из алюминия. Основу конденсаторов составляет пентаоксид тантала.

Конденсаторы обладают небольшим показателем напряжения и применяются в случае необходимости использования прибора с большим показателем емкости, но в корпусе малого размера. У данного типа есть свои особенности:

— небольшой размер;
— показатель максимального рабочего напряжения составляет до 100 V;
— повышенный уровень надежности при долгом употреблении;
— низкий показатель утечки тока; широкий спектр рабочих температур;
— показатель емкости может колебаться от 47 nF до 1000 uF;
— устройства обладают более низким уровнем индуктивности и применяются в высокочастотных конфигурациях.

Минус этого вида заключен в высокой чувствительности к повышению рабочего напряжения.

Следует отметить, что, в отличие от электролитического вида, линией на корпусе помечается плюсовой вывод.

Разновидности корпусов.

Какие разновидности имеют танталовые конденсаторы? Типы конденсаторов из тантала выделяются в зависимости от материала корпуса.

1. SMD-корпус. Для изготовления корпусных устройств, которые используются при поверхностном монтаже, катод соединяется с терминалом посредством эпоксидной смолы с содержанием серебряного наполнителя. Анод приваривается к электроду, а стрингер отрезается. После формирования устройства на него наносится печатная маркировка. Она содержит показатель номинальной емкости напряжения.

2. При формировании этого типа корпусного устройства анодный проводник должен быть приварен к самому выводу анода, а затем отрезается от стрингера. В этом случае терминал катода припаивается к основе конденсатора. Далее конденсатор заполняется эпоксидом и высушивается. Как и в первом случае, на него наносится маркировка.

Конденсаторы первого типа отличаются большей степенью надежности. Но все типы танталовых конденсаторов применятся:

— в машиностроении;
— компьютерах и вычислительной технике;
— оборудовании для телевизионного вещания;
— электрических приборах бытового назначения;
— разнообразных блоках питания для материнских плат, процессоров и т.д.

Диодный мост, как правильно подобрать номинал конденсаторов ??? — Хабр Q&A

На самом деле вам стоило бы почитать какую-нибудь книжку по электротехнике.

Если вкратце, то переменное напряжение в среднем в сети переменного тока равно нулю, потому что оно постоянно меняет знак, и меняется от одного амплитудного значения до другого. Поэтому в сети переменного тока принято измерять действующее значение напряжения, которое есть , потому что такое значение согласуется по энергетическим характеристикам с постоянным напряжением той же величины.

Однако после выпрямления тока, на выходе получается пульсирующее напряжение с амплитудой . Если таким напряжение заряжать конденсатор, не подключая нагрузку, то конденсатор зарядится до этого самого амплитудного значения. В вашем случае , что вы и наблюдаете.

Расчет емкости конденсатора фильтра зависит от величины нагрузки и допустимого уровня пульсации. Ваш выпрямленный ток грубо можно представить как сумму постоянного и переменного тока. Переменная составляющая может проходить через конденсатор, который представляет для нее некоторое сопротивление. Для того, чтобы эффективно давить переменную составляющую, необходимо, чтобы сопротивление конденсатора для переменного тока было значительно меньше сопротивления нагрузки, которую создают потребители.

Тут можно посчитать емкостное сопротивление, нужно иметь в виду, что после диодного моста частота переменной составляющей тока будет 100Гц

Без детального описания схемы дальше сказать что-то будет сложно. Если вы не разбираетесь в схемотехнике, лучше купить готовый блок питания.

Электрический конденсатор — Википедия

Основа конструкции конденсатора — две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик Слева — конденсаторы для поверхностного монтажа; справа — конденсаторы для объёмного монтажа; сверху — керамические; снизу — электролитические. На танталовых конденсаторах (слева) полоской обозначен «+», на алюминиевых (справа) маркируют «-». SMD-конденсатор на плате, макрофотография Различные конденсаторы для объёмного монтажа

Конденса́тор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать» или от лат. condensatio — «накопление») — двухполюсник с постоянным или переменным значением ёмкости[1] и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Ёмкость конденсатора измеряется в фарадах.

В 1745 году в Лейдене немецкий каноник Эвальд Юрген фон Клейст и независимо от него голландский физик Питер ван Мушенбрук изобрели конструкцию-прототип электрического конденсатора — «лейденскую банку»[2]. Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников, разделенных непроводником (диэлектриком), упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы ещё раньше[3].

Конденсатор является пассивным электронным компонентом[4]. В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок (см. рис.). Практически применяемые конденсаторы имеют много слоёв диэлектрика и многослойные электроды, или ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свёрнутые в цилиндр или параллелепипед со скруглёнными четырьмя рёбрами (из-за намотки).C=1jωC=−jωC=−j2πfC,{\displaystyle {\hat {Z}}_{C}={\frac {1}{j\omega C}}=-{\frac {j}{\omega C}}=-{\frac {j}{2\pi fC}},}

где j{\displaystyle j} — мнимая единица, ω{\displaystyle \omega } — циклическая частота (радиан/с) протекающего синусоидального тока, f{\displaystyle f} — частота в герцах, C{\displaystyle C} — ёмкость конденсатора (фарад). Отсюда также следует, что реактивное сопротивление конденсатора равно XC=1ωC.{\displaystyle \scriptstyle X_{C}={\tfrac {1}{\omega C}}.} Для постоянного тока частота равна нулю, следовательно, реактивное сопротивление конденсатора бесконечно (в идеальном случае).

При изменении частоты изменяются диэлектрическая проницаемость диэлектрика и степень влияния паразитных параметров — собственной индуктивности и сопротивления потерь. На высоких частотах любой конденсатор можно рассматривать как последовательный колебательный контур, образуемый ёмкостью C{\displaystyle C}, собственной индуктивностью Lc{\displaystyle L_{c}} и сопротивлением потерь Rn{\displaystyle R_{n}}.{2} \over 2C}}

где U{\displaystyle U} — напряжение (разность потенциалов), до которого заряжен конденсатор, q{\displaystyle q} — электрический заряд на одной из обкладок.

Обозначение конденсаторов на схемах[править | править код]

В России для условных графических обозначений конденсаторов на схемах рекомендуется использовать ГОСТ 2.728-74[5] либо стандарт международной ассоциации IEEE 315—1975:

На электрических принципиальных схемах номинальная ёмкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах (1 мкФ = 1·106 пФ = 1·10−6 Ф) и пикофарадах (1 пФ = 1·10−12 Ф), но нередко и в нанофарадах (1 нФ = 1·10−9 Ф). При ёмкости не более 0,01 мкФ, ёмкость конденсатора указывают в пикофарадах, при этом допустимо не указывать единицу измерения, то есть постфикс «пФ» опускают. При обозначении номинала ёмкости в других единицах указывают единицу измерения. Для электролитических конденсаторов, а также для высоковольтных конденсаторов на схемах, после обозначения номинала ёмкости, указывают их максимальное рабочее напряжение в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Например так: «10 мкФ × 10 В». Для переменных конденсаторов указывают диапазон изменения ёмкости, например так: «10—180». В настоящее время изготавливаются конденсаторы с номинальными ёмкостями из десятичнологарифмических рядов значений Е3, Е6, Е12, Е24, то есть на одну декаду приходится 3, 6, 12, 24 значения, так, чтобы значения с соответствующим допуском (разбросом) перекрывали всю декаду.

Характеристики[править | править код]
Ёмкость[править | править код]

Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд. В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Так, по определению ёмкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению между обкладками (q = CU). Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. Однако существуют конденсаторы (ионисторы) с ёмкостью до десятков фарад.

Ёмкость плоского конденсатора, состоящего из двух параллельных металлических пластин площадью S каждая, расположенных на расстоянии d друг от друга, в системе СИ выражается формулой C=εε0Sd{\displaystyle C={\tfrac {\varepsilon \varepsilon _{0}S}{d}}}, где ε{\displaystyle \varepsilon } — диэлектрическая проницаемость среды, заполняющая пространство между пластинами (в вакууме равна единице), ε0{\displaystyle \varepsilon _{0}} — электрическая постоянная, численно равная 8,854187817⋅10−12 Ф/м. Эта формула справедлива, лишь когда d намного меньше линейных размеров пластин.

Для получения больших ёмкостей конденсаторы соединяют параллельно. При этом напряжение между обкладками всех конденсаторов одинаково. Общая ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов равна сумме ёмкостей всех конденсаторов, входящих в батарею.

C=∑i=1nCi{\displaystyle C=\sum _{i=1}^{n}C_{i}} или C=C1+C2+…+Cn.{-1}} или 1C=1C1+1C2+…+1Cn.{\displaystyle {\tfrac {1}{C}}={\tfrac {1}{C_{1}}}+{\tfrac {1}{C_{2}}}+\ldots +{\tfrac {1}{C_{n}}}.}

Эта ёмкость всегда меньше минимальной ёмкости конденсатора, входящего в батарею. Однако при последовательном соединении уменьшается возможность пробоя конденсаторов, так как на каждый конденсатор приходится лишь часть разницы потенциалов источника напряжения.

Если площадь обкладок всех конденсаторов, соединённых последовательно, одинакова, то эти конденсаторы можно представить в виде одного большого конденсатора, между обкладками которого находится стопка из пластин диэлектрика всех составляющих его конденсаторов.

Удельная ёмкость[править | править код]

Конденсаторы также характеризуются удельной ёмкостью — отношением ёмкости к объёму (или массе) диэлектрика. Максимальное значение удельной ёмкости достигается при минимальной толщине диэлектрика, однако при этом уменьшается его напряжение пробоя.

Плотность энергии[править | править код]

Плотность энергии электролитического конденсатора зависит от конструктивного исполнения. Максимальная плотность достигается у больших конденсаторов, где масса корпуса невелика по сравнению с массой обкладок и электролита. Например, у конденсатора EPCOS B4345 с ёмкостью 12 000 мкФ, максимально допустимым напряжением 450 В и массой 1,9 кг плотность энергии при максимальном напряжении составляет 639 Дж/кг или 845 Дж/л. Особенно важен этот параметр при использовании конденсатора в качестве накопителя энергии, с последующим мгновенным её высвобождением, например, в пушке Гаусса.

Номинальное напряжение[править | править код]

Другой не менее важной характеристикой конденсаторов является номинальное напряжение — значение напряжения, обозначенное на конденсаторе, при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах.

Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. Эксплуатационное напряжение на конденсаторе должно быть не выше номинального.

Полярность[править | править код]
Современные конденсаторы, разрушившиеся без взрыва благодаря специальной разрывающейся конструкции верхней крышки. Разрушение возможно из-за нарушения режима эксплуатации (температуры, напряжения, полярности) или старения. Конденсаторы с разорванной крышкой практически неработоспособны и требуют замены, а если она просто вздувшаяся, но ещё не разорвана, то, скорее всего, скоро он выйдет из строя или сильно изменятся параметры, что сделает его использование невозможным.

Многие конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические) функционируют только при корректной полярности напряжения из-за химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса.

Опасность разрушения (взрыва)[править | править код]

Взрывы электролитических конденсаторов — довольно распространённое явление. Основной причиной взрывов является перегрев конденсатора, вызываемый в большинстве случаев утечкой или повышением эквивалентного последовательного сопротивления вследствие старения (актуально для импульсных устройств). В современных компьютерах перегрев конденсаторов — частая причина выхода их из строя вследствие близкого расположения с источниками тепла, например, рядом с радиатором охлаждения.

Для уменьшения повреждений других деталей и травматизма персонала в современных конденсаторах большой ёмкости устанавливают вышибной предохранительный клапан или выполняют надсечку корпуса (часто её можно заметить в виде креста или в форме букв X, K или Т на торце цилиндрического корпуса, иногда, на больших конденсаторах, она покрыта пластиком). При повышении внутреннего давления вышибается пробка клапана или корпус разрушается по насечке, пары электролита выходят в виде едкого газа и, даже, брызг жидкости. При этом разрушение корпуса конденсатора происходит без взрыва, разбрасывания обкладок и сепаратора.

Взорвавшийся электролитический конденсатор на печатной плате жидкокристаллического монитора. Видны волокна бумажного сепаратора обкладок и развернувшиеся фольговые алюминиевые обкладки.

Старые электролитические конденсаторы выпускались в герметичных корпусах и в конструкции их корпусов не предусматривалась взрывобезопасность. Скорость разлёта осколков при взрыве корпуса устаревших конденсаторов может быть достаточной для того, чтобы травмировать человека.

В отличие от электролитических, взрывоопасность оксиднополупроводниковых (танталовых) конденсаторов связана с тем, что такой конденсатор фактически представляет собой взрывчатую смесь: в качестве горючего служит тантал, а в качестве окислителя — двуокись марганца, и оба этих компонента в конструкции конденсатора перемешаны в виде тонкого порошка. При пробое конденсатора или при его случайной переполюсовке выделившееся при протекании тока тепло инициирует реакцию между данными компонентами, протекающую в виде сильной вспышки с хлопком, что сопровождается разбрасыванием искр и осколков корпуса. Сила такого взрыва довольно велика, особенно у крупных конденсаторов, и способна повредить не только соседние радиоэлементы, но и плату. При тесном расположении нескольких конденсаторов возможен прожог корпусов соседних конденсаторов, что приводит к одновременному взрыву всей группы.

Паразитные параметры[править | править код]

Реальные конденсаторы, помимо ёмкости, обладают также собственными последовательным и параллельным сопротивлением и индуктивностью. С достаточной для практики точностью эквивалентную схему реального конденсатора можно представить как показано на рисунке, где все двухполюсники подразумеваются идеальными.

Эквивалентная схема реального конденсатора и некоторые формулы.
C0 — собственная ёмкость конденсатора;
Rd — сопротивление изоляции конденсатора;
Rs — эквивалентное последовательное сопротивление;
Li — эквивалентная последовательная индуктивность. Зависимость модуля импеданса реального конденсатора от частоты и формула импеданса.
Электрическое сопротивление изоляции диэлектрика конденсатора, поверхностные утечки и саморазряд[править | править код]

Сопротивление изоляции — это сопротивление конденсатора постоянному току, определяемое соотношением Rd = U / Iут, где U — напряжение, приложенное к конденсатору, Iут — ток утечки.

Из-за тока утечки, протекающего через слой диэлектрика между обкладками и по поверхности диэлектрика, предварительно заряженный конденсатор с течением времени теряет заряд (саморазряд конденсатора). Часто в спецификациях на конденсаторы сопротивление утечки определяют через постоянную времени T саморазряда конденсатора, которая численно равна произведению ёмкости на сопротивление утечки:

T=RdC0{\displaystyle T=R_{d}C_{0}}

T — время, за которое начальное напряжение на конденсаторе, неподключенном ко внешней цепи, уменьшится в e раз.

Хорошие конденсаторы с полимерными и керамическими диэлектриками имеют постоянные времени саморазряда, достигающие многих сотен тысяч часов.

Эквивалентное последовательное сопротивление —
Rs[править | править код]

Эквивалентное последовательное сопротивление (англ. Equivalent series resistance; ESR, ЭПС, внутреннее сопротивление) обусловлено главным образом электрическим сопротивлением материала обкладок и выводов конденсатора и контактов между ними, а также учитывает потери в диэлектрике. Обычно ЭПС возрастает с увеличением частоты тока, протекающего через конденсатор, вследствие поверхностного эффекта.

В большинстве практических случаев этим параметром можно пренебречь, но иногда (напр., в случае использования электролитических конденсаторов в фильтрах импульсных блоков питания) достаточно малое его значение существенно для надёжности и устойчивости работы устройства. В электролитических конденсаторах, где один из электродов является электролитом, этот параметр при эксплуатации со временем деградирует вследствие испарения растворителя из жидкого электролита и изменения его химического состава, вызванного взаимодействием с металлическими обкладками, что происходит относительно быстро в низкокачественных изделиях («конденсаторная чума»).

Некоторые схемы (например, стабилизаторы напряжения) критичны к диапазону изменения ЭПС конденсаторов в своих цепях. Это связано с тем, что при проектировании таких устройств инженеры учитывают этот параметр в фазочастотной характеристике (ФЧХ) обратной связи стабилизатора. Существенное изменение со временем ЭПС применённых конденсаторов изменяет ФЧХ, что может привести к снижению запаса устойчивости контуров авторегулирования и даже к самовозбуждению.

Существуют специальные приборы (ESR-метр (англ.)) для измерения этого достаточно важного параметра конденсатора, по которому можно часто определить пригодность его дальнейшего использования в определённых целях. Этот параметр, кроме собственно ёмкости (ёмкость — это основной параметр), часто имеет решающее значение в исследовании состояния старого конденсатора и принятия решения, стоит ли использовать его в определённой схеме или он прогнозируемо выйдет за пределы допустимых отклонений.

Эквивалентная последовательная индуктивность —
Li[править | править код]

Эквивалентная последовательная индуктивность обусловлена в основном собственной индуктивностью обкладок и выводов конденсатора. Результатом этой распределенной паразитной индуктивности является превращение конденсатора в колебательный контур с характерной собственной частотой резонанса. Эта частота может быть измерена и обычно указывается в параметрах конденсатора либо в явном виде, либо в виде рекомендованной максимальной рабочей частоты.

Саморазряд[править | править код]

Предварительно заряженный конденсатор с течением времени теряет запасённую энергию за счёт тока утечки, протекающего через слой диэлектрика между обкладками. Часто в справочниках на конденсаторы приводится постоянная времени саморазряда конденсатора, численно равная произведению ёмкости на сопротивление утечки. Это время, за которое начальное напряжение на отключенном конденсаторе уменьшится в e раз.

Тангенс угла диэлектрических потерь[править | править код]

Тангенс угла диэлектрических потерь — отношение мнимой и вещественной части комплексной диэлектрической проницаемости. tgδ=εimεre=σωεa.{\displaystyle {\rm {{tg}\,\delta ={\frac {\varepsilon _{im}}{\varepsilon _{re}}}={\frac {\sigma }{\omega \varepsilon _{a}}}.}}}

Потери энергии в конденсаторе определяются потерями в диэлектрике и обкладках. При протекании переменного тока через конденсатор векторы напряжения и тока сдвинуты на угол φ=π2−δ,{\displaystyle \scriptstyle \varphi ={\tfrac {\pi }{2}}-\delta ,} где δ — угол диэлектрических потерь. При отсутствии потерь δ = 0. Тангенс угла потерь определяется отношением активной мощности Pа к реактивной Pр при синусоидальном напряжении определённой частоты. Величина, обратная tg δ, называется добротностью конденсатора. Термины добротности и тангенса угла потерь применяются также для катушек индуктивности и трансформаторов.

Температурный коэффициент ёмкости (
ТКЕ)[править | править код]

ТКЕ — относительное изменение ёмкости при изменении температуры окружающей среды на один градус Цельсия (кельвин). ТКЕ определяется так:

TKE=ΔCCΔT{\displaystyle TKE={\frac {\Delta C}{C\Delta T}}}.

где ΔC{\displaystyle \Delta C} — изменение ёмкости, вызванное изменением температуры на ΔT{\displaystyle \Delta T}.
Таким образом, изменение ёмкости от температуры (при не слишком больших изменениях температуры) выражается линейной функцией:

C(T)=CH.y.+TKE⋅CH.y.⋅ΔT,{\displaystyle \scriptstyle C(T)=C_{H.y.}+TKE\cdot C_{H.y.}\cdot \Delta T,},

где ΔT{\displaystyle \Delta T} — изменение температуры в °C или К относительно нормальных условий, при которых специфицировано значение ёмкости, CH.y.{\displaystyle C_{H.y.}} — ёмкость при нормальных условиях. TKE применяется для характеристики конденсаторов с практически линейной зависимостью ёмкости от температуры. Однако ТКЕ указывается в спецификациях не для всех типов конденсаторов.

Для конденсаторов, имеющих существенно нелинейную зависимость ёмкости от температуры и для конденсаторов с большими изменениями ёмкости от воздействия температуры окружающей среды в спецификациях нормируются относительное изменение ёмкости в рабочем диапазоне температур или в виде графика зависимости ёмкости от температуры.

Диэлектрическая абсорбция[править | править код]

Если заряженный конденсатор быстро разрядить до нулевого напряжения путём подключения низкоомной нагрузки, а затем снять нагрузку и наблюдать за напряжением на выводах конденсатора, то мы увидим, что напряжение на обкладках снова появится как если бы мы разрядили конденсатор не до нуля. Это явление получило название диэлектрическая абсорбция (диэлектрическое поглощение). Конденсатор ведёт себя так, словно параллельно ему подключено множество последовательных RC-цепочек с различной постоянной времени. Интенсивность проявления этого эффекта зависит в основном от свойств диэлектрика конденсатора.

Подобный эффект можно наблюдать практически на всех типах диэлектриков. В электролитических конденсаторах он особенно ярок и является следствием химических реакций между электролитом и обкладками. У конденсаторов с твердым диэлектриком (например, керамических и слюдяных) эффект связан с остаточной поляризацией диэлектрика. Наименьшим диэлектрическим поглощением обладают конденсаторы с неполярными диэлектриками: тефлон (фторопласт), полистирол, полипропилен и т. п.

Эффект зависит от времени зарядки конденсатора, времени закорочения, иногда от температуры. Количественное значение абсорбции принято характеризовать коэффициентом абсорбции, который определяется в стандартных условиях.

Особое внимание в связи с эффектом следует уделять измерительным цепям постоянного тока: прецизионным интегрирующим усилителям, устройствам выборки-хранения, некоторым схемам на переключаемых конденсаторах.

Паразитный пьезоэффект[править | править код]

Многие керамические материалы, используемые в качестве диэлектрика в конденсаторах (например, титанат бария, обладающий очень высокой диэлектрической проницаемостью в не слишком сильных электрических полях) проявляют пьезоэффект — способность генерировать напряжение на обкладках при механических деформациях. Это характерно для конденсаторов с пьезоэлектрическими диэлектриками. Пьезоэффект ведёт к возникновению электрических помех в устройствах, где использованы такие конденсаторы, при воздействии акустического шума или вибрации на конденсатор. Это нежелательное явление иногда называют «микрофонным эффектом».

Также подобные диэлектрики проявляют и обратный пьезоэффект — при работе в цепи переменного напряжения происходит знакопеременная деформация диэлектрика, генерирующая акустические колебания, порождающие дополнительные электрические потери в конденсаторе.

Самовосстановление[править | править код]

Конденсаторы с металлизированным электродом (бумажный и пленочный диэлектрик) обладают важным свойством самовосстановления (англ. self-healing, cleaning) электрической прочности после пробоя диэлектрика. Механизм самовосстановления заключается в отгорании металлизации электрода после локального пробоя диэлектрика посредством микродугового электрического разряда.

Слюдяной герметичный конденсатор в металлостеклянном корпусе типа «СГМ» для навесного монтажа

Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др.

По виду диэлектрика различают:

  • Конденсаторы вакуумные (между обкладками находится вакуум).
  • Конденсаторы с газообразным диэлектриком.
  • Конденсаторы с жидким диэлектриком.
  • Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком: стеклянные (стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклоплёночные), слюдяные, керамические, тонкослойные из неорганических плёнок.
  • Конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком: бумажные, металлобумажные, плёночные, комбинированные — бумажноплёночные, тонкослойные из органических синтетических плёнок.
  • Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех прочих типов прежде всего большой удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика используется оксидный слой на металлическом аноде. Вторая обкладка (катод) — это или электролит (в электролитических конденсаторах), или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесённый непосредственно на оксидный слой. Анод изготовляется, в зависимости от типа конденсатора, из алюминиевой, ниобиевой или танталовой фольги или спечённого порошка. Время наработки на отказ типичного электролитического конденсатора 3000—5000 часов при максимально допустимой температуре, качественные конденсаторы имеют время наработки на отказ не менее 8000 часов при температуре 105 °С[6]. Рабочая температура — основной фактор, влияющий на продолжительность срока службы конденсатора. Если нагрев конденсатора незначителен из-за потерь в диэлектрике, обкладках и выводах, (например, при использовании его во времязадающих цепях при небольших токах или в качестве разделительных), можно принять, что интенсивность отказов снижается вдвое при снижении рабочей температуры на каждые 10 °C вплоть до +25 °C. При работе конденсаторов в импульсных сильноточных цепях (например, в импульсных источниках питания) такая упрощённая оценка надёжности конденсаторов некорректна и расчёт надёжности более сложен[7].
  • Твердотельные конденсаторы — вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер или полимеризованный органический полупроводник. Время наработки на отказ около 50 000 часов при температуре 85 °С. ЭПС меньше чем у жидко-электролитических и слабо зависит от температуры. Не взрываются.
Керамический подстроечный конденсатор
  • Тонкопленочные конденсаторы


Кроме того, конденсаторы различаются по возможности изменения своей ёмкости:

  • Постоянные конденсаторы — основной класс конденсаторов, не меняющие своей ёмкости (кроме как в течение срока службы).
  • Переменные конденсаторы — конденсаторы, которые допускают изменение ёмкости в процессе функционирования аппаратуры. Управление ёмкостью может осуществляться механически, электрическим напряжением (вариконды, варикапы) и температурой (термоконденсаторы). Применяются, например, в радиоприёмниках для перестройки частоты резонансного контура.
  • Подстроечные конденсаторы — конденсаторы, ёмкость которых изменяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется в процессе функционирования аппаратуры. Их используют для подстройки и выравнивания начальных ёмкостей сопрягаемых контуров, для периодической подстройки и регулировки цепей схем, где требуется незначительное изменение ёмкости.

В зависимости от назначения можно условно разделить конденсаторы на конденсаторы общего и специального назначения. Конденсаторы общего назначения используются практически в большинстве видов и классов аппаратуры. Традиционно к ним относят наиболее распространённые низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особые требования. Все остальные конденсаторы являются специальными. К ним относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические, пусковые и другие конденсаторы.

Также различают конденсаторы по форме обкладок: плоские, цилиндрические, сферические и другие.

Название Ёмкость Электрическое поле Схема
Плоский конденсатор C=ε0εr⋅Ad{\displaystyle C=\varepsilon _{0}\varepsilon _{\mathrm {r} }\cdot {\frac {A}{d}}}

Подбор рабочего конденсатора к трехфазному электродвигателю


Для ответа на вопрос, как подобрать конденсатор для асинхронных двигателей и чем конденсаторы отличаются друг от друга, соберем стенд из обычного трехфазного двигателя мощностью 250 Вт. В качестве нагрузки используем стандартный генератор от автомобиля ВАЗ.

Подключим через автоматы три разных конденсатора. Включение/отключение автоматов даст возможность проверить возможности конденсаторов.

Подбираем конденсатор


Для эксперимента выберем три конденсатора емкостью 10, 20 и 50 микрофарад. Наша задача заключается в попытке запуска электродвигателя с каждого конденсатора по очереди.
Конденсатор на 10 мкФ

При подключении к сети 220 В и включения первого конденсатора емкостью 10 микрофарад электродвигатель включается только после толчка рукой. Автоматического запуска не происходит.

Вывод: для электродвигателя мощностью 250 Вт емкости конденсатора в 10 микрофарад недостаточно.
Конденсатор на 20 мкФ

При попытке запустить электродвигатель от конденсатора емкостью 20 МкФ включение двигателя в работу происходит автоматически.

Вывод: при емкости конденсатора 20 микрофарад электродвигатель запустился без проблем.

Конденсатор на 50 мкФ


При продолжении эксперимента с конденсатором емкостью 50 микрофарад электродвигатель запускается автоматически, однако работает с высоким уровнем шума и просто трясется.
Вывод: емкость последнего испытанного конденсатора велика для установленного электродвигателя.
Подбирая конденсатор для маломощного трехфазного электродвигателя, отдавайте предпочтение устройству с номинальной емкостью (как в нашем эксперименте), соответствующей мощности двигателя. Конденсатор малой емкости электродвигатель не запускает, слишком большой емкости – вызывает нагрев двигателя и большой шум в работе. Оптимально себя в эксперименте зарекомендовал конденсатор емкостью 20 МкФ, который сразу запустил двигатель и не вызвал его перегрева.

Заключение


Для запуска трехфазного электродвигателя в сети 220 В рабочий конденсатор подбирается исходя из мощности двигателя. При возрастании мощности на каждые 100 Вт емкость должна возрастать на 7-10 микрофарад. Например, для двигателя мощностью 0,5 КВт можно подобрать конденсатор емкостью в пределах 35-50 МкФ.
Также нужно учитывать такой параметр, как номинальное напряжение устройства (то есть то напряжение, которое способен выдержать конденсатор). В работе рекомендуется применять конденсаторы с параметрами, на 100% превышающими реальное напряжение, прилагаемое к устройству. Для данного примера это 450 В.

Смотрите подробное видео


Диод 1N4007 характеристики | Практическая электроника

Диод 1N4007 наверное самый популярный из всех диодов, так как он устанавливается в подавляющем большинстве зарядок телефонов, смартфонов и планшетов. Даже если вы держите в руках зарядное за доллар и внутри нет стабилизации и фильтров помех, без диода она не сможет обойтись.

И в одном адаптере таких диодов четыре и на них собран диодный мост , он служит для получения из переменного напряжения постоянного. Диод пропускает через себя ток только в одном направлении, отсекая одну из полярностей напряжения.

Кстати в особо дешевых зарядных устройствах используют однополупериодное выпрямление и экономят три из 4-х диодов. Но если мощность блока питания больше одного Ватта, то все таки лучше использовать диодный мост, так как однополярное выпрямление дает намного большие пульсации, такой режим намного более тяжелый для фильтрующих конденсаторов.

Цветным кольцом на корпусе 1N4007 обозначается вывод катода.

Размеры корпуса и выводов 1N4007 приведены на следующем рисунке.

Так как 1N4007 производиться с выводами достаточной длинны, то диод может устанавливаться как вертикально, так и горизонтально.

Диод 1N4007 один из представителей целой серии диодов 1N4001, 1N4002, 1N4003, 1N4004, 1N4005, 1N4006, 1N4007. Эти типы диодов отличаются значением максимального допустимого обратного напряжения (значения для каждого типа приведены в таблице). 1N4007 рассчитан на самое большое напряжение.

1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007
максимально допустимое обратное напряжение, В 50 100 200 400 600 800 1000
максимальное напряжение переменного тока (действующее значение), В 35 70 140 280 420 560 700

Так как стоимость диодов из всей серии 1N4001-1N4007 очень низка, а разницы в стоимости между типами практически нет, то особого смысла использовать в разработках разные типы и плодить номенклатуру нет. Можно везде ставить 1N4007, даже если при ремонте нужно заменить диод из этой серии на меньшее напряжение.

Диод 1N4007 характеристики:

  • максимальный долговременный прямой ток при 75°С — 1.0 А;
  • максимальный импульсный ток при длительности импульса 3.8 мс — 30 А;
  • падение напряжения на диоде при токе 1.0А — 1.1 В;
  • интервал рабочих температур — -65…+175°С;
  • максимальная рабочая частота — 1 МГц;

Кроме обратного напряжения существенной характеристикой является прямой ток, для 1N4007 он достигает 1 А. Теоретически эти диоды можно было бы использовать в импульсном блоке питания на 220 Вт, если обеспечить хороший теплоотвод от диодов (например, залив их компаундом), но не стоит так экстремально подходить к этим диодам и во входном выпрямителе блока питания на 220 В не стоит превышать мощности 50 – 100 Вт в зависимости от эффективности системы охлаждения.

Аналоги 1N4007

Конечно такой популярный диод не могли оставить без внимания мировые производители полупроводниковых приборов и выпустили свои полные аналоги:

  • Motorola — HEPR0056RT;
  • Philips — BYW43;
  • Diotec Semiconductor — 10D4, 1N2070, 1N3549;
  • Thomson — BY156, BYW27-1000;
  • отечественный аналог — КД258Д.

Конденсаторы в серии Formula

В электрических цепях часто можно заменить группу конденсаторов одним эквивалентным конденсатором. Эквивалентную емкость ряда конденсаторов, включенных последовательно, можно найти, используя обратную емкость 1 / C. Обратное значение эквивалентной емкости равно сумме обратных величин каждой емкости. Единицей измерения емкости является фарад (Ф), который равен кулону на вольт (1 Ф = 1 Кл / В), хотя в большинстве электронных схем используются конденсаторы гораздо меньшего размера.Распространены конденсаторы пикофарад (1 пФ = 10 -12 Ф), нанофарад (1 нФ = 10 -9 Ф) и микрофарад (1 мкФ = 10 -6 Ф).

C eq = эквивалентная емкость (единицы F или меньшие)

C 1 = емкость первого конденсатора (F)

C 2 = емкость второго конденсатора (F)

C 3 = емкость третьего конденсатора (F)

Последовательные конденсаторы Формула Вопросы:

1) Какова эквивалентная емкость 100.0 мкФ и конденсатор 400,0 мкФ соединены последовательно?

Ответ: Емкости выражены в микрофарадах, поэтому изменять их единицы измерения не нужно. Эквивалентную емкость можно найти в микрофарадах по формуле:

Последний шаг — инвертировать значения с обеих сторон формулы, чтобы найти эквивалентную емкость:

C экв = 80.00 мкФ

Эквивалентная емкость конденсаторов 100,0 мкФ и 400,0 мкФ, соединенных последовательно, составляет 80,00 мкФ.

2) Три конденсатора включены последовательно в электрическую цепь. Их емкости составляют 100 пФ, 10,0 нФ и 1,00 мкФ. Какая эквивалентная емкость?

Ответ: Три значения емкости выражены в разных единицах измерения. Первым шагом к нахождению эквивалентной емкости является преобразование их в общую единицу. Нет необходимости переводить их все в фарады.Два значения можно преобразовать в ту же единицу, что и третье. В этом решении все значения будут преобразованы в пикофарады.

Если C 1 = 100 пФ, C 2 = 10,0 нФ и C 3 = 1,00 мкФ, то:

С 2 = 10,0 нФ

С 2 = 10 000 пФ

Значение C 3 составляет:

C 3 = 1,00 мкФ

С 3 = 1000000 пФ

Эквивалентную емкость можно найти в пикофарадах по формуле:

Последний шаг — инвертировать значения с обеих сторон формулы, чтобы найти эквивалентную емкость:

Эквивалентная емкость 100 пФ, 10.0 нФ и конденсаторы 1,00 мкФ, подключенные последовательно, составляют примерно 99,00 пФ.

Конвертер емкости

• Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер сухого объема и общих измерений при варке Конвертер КПД, расхода топлива и экономичности (на массу) Конвертер Удельная энергия, теплота сгорания (на единицу объема) Конвертер Температура In Конвертер термического расширенияКонвертер теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкостиКонвертер плотности тепла, плотности пожарной нагрузкиКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициентов теплопередачиКонвертер объемного расходаКонвертер массового расходаКонвертер массового расходаПреобразователь массового потока Конвертер плотности молярной концентрацииПреобразователь плотности и вязкости КонвертерПреобразователь проницаемости, проницаемости, паропроницаемости Конвертер влажности и скорости передачи паровКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофонаКонвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с выбираемым эталонным давлениемКонвертер яркости ) в увеличение (X) Конвертер ic Charge ConverterЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь поверхностной плотности зарядаПреобразователь объёмной плотности зарядаПреобразователь электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и напряженияПреобразователь электрического сопротивленияПреобразователь удельного электрического сопротивленияПреобразователь электрической проводимости в дБПреобразователь электрической проводимости Ватты и другие единицы измеренияПреобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксов Конвертер передачи данных Конвертер единиц типографии и цифровой визуализации Конвертер единиц измерения объема древесины Калькулятор молярной массы Периодическая таблица

Экран сенсора этого планшета изготовлен с использованием технологии проекции емкости

Обзор

Измерение емкости конденсатора с номинальной емкостью 10 мкФ , используя осциллограф мультиметра.

Емкость — это физическая величина, которая представляет способность проводника накапливать заряд.Он находится путем деления величины электрического заряда на разность потенциалов между проводниками:

C = Q / ∆φ

Здесь Q — электрический заряд, который измеряется в кулонах (Кл), а ∆φ — разность потенциалов, измеряемая в вольтах (В).

Емкость измеряется в фарадах (Ф) в СИ. Этот блок назван в честь британского физика Майкла Фарадея.

Один фарад представляет собой чрезвычайно большую емкость для изолированного проводника.Например, изолированный металлический шар с радиусом в 13 раз большим, чем у Солнца, будет иметь емкость в одну фарад, в то время как емкость металлического шара с радиусом Земли будет около 710 микрофарад (мкФ).

Поскольку один фарад — это такая большая величина, используются меньшие единицы, такие как микрофарад (мкФ), что соответствует одной миллионной фарада, нанофарад (нФ), равный одной миллиардной фарада, и пикофарад (пФ). , что составляет одну триллионную фарада.

В расширенной CGS для электромагнитных устройств основная единица емкости описывается в сантиметрах (см).Один сантиметр электромагнитной емкости представляет собой емкость шара в вакууме с радиусом 1 см. Система CGS расшифровывается как система сантиметр-грамм-секунда — она ​​использует сантиметры, граммы и секунды в качестве основных единиц длины, массы и времени. Расширения CGS также устанавливают одну или несколько констант на 1, что позволяет упростить определенные формулы и вычисления.

Использование емкости

Конденсаторы — электронные компоненты для накопления электрических зарядов

Электронные символы

Емкость — это величина, имеющая значение не только для электрических проводников, но и для конденсаторов (первоначально называемых конденсаторами).Конденсаторы состоят из двух проводников, разделенных диэлектриком или вакуумом. Самый простой вариант конденсатора имеет две пластины, которые действуют как электроды. Конденсатор (от латинского condender — конденсировать) — это двухслойный электронный компонент, используемый для хранения электрического заряда и энергии электромагнитного поля. Самый простой конденсатор состоит из двух электрических проводников, между которыми находится диэлектрик. Энтузиасты радиоэлектроники, как известно, делают подстроечные конденсаторы для своих схем с эмалированными проводами разного диаметра.Более тонкая проволока наматывается на более толстую. Схема RLC настраивается на желаемую частоту путем изменения количества витков провода. На изображении есть несколько примеров того, как конденсатор может быть представлен на принципиальной схеме.

Параллельная RLC-цепь: резистор, катушка индуктивности и конденсатор

Немного истории

Ученые смогли создать конденсаторы еще 275 лет назад. В 1745 году в Лейдене немецкий физик Эвальд Георг фон Клейст и физик из Нидерландов Питер ван Мушенбрук создали первое конденсаторное устройство, получившее название «лейденская банка».Стенки сосуда служили диэлектриком, а вода в кувшине и рука экспериментатора — проводящими пластинами. В такой банке может накапливаться заряд порядка одного микрокулона (мкКл). В то время были популярны эксперименты и демонстрации с лейденскими кувшинами. В них банку заряжали статическим электричеством за счет трения. Затем участник эксперимента касался банки и подвергался поражению электрическим током. Однажды 700 монахов в Париже провели Лейденский эксперимент. Они взялись за руки, и один из них прикоснулся к банке.В этот момент все 700 человек воскликнули в ужасе, почувствовав толчок.

«Лейденская банка» попала в Россию благодаря русскому царю Петру Великому. Он встретился с Питером ван Мушенбруком во время своего путешествия по Европе и познакомился с его творчеством. Когда Петр Великий основал Российскую академию наук, он поручил Мушенбруку изготовить для Академии различное оборудование.

Со временем конденсаторы были усовершенствованы, и их размер уменьшался по мере увеличения емкости.Сегодня конденсаторы широко используются в электронике. Например, конденсатор и катушка индуктивности образуют цепь резистора, катушки индуктивности и конденсатора, также известную как цепь RLC, LCR или CRL. Эта схема используется для установки частоты приема на радио.

Существует несколько типов конденсаторов, которые различаются постоянной или переменной емкостью, а также типом используемого диэлектрического материала.

Примеры конденсаторов

Конденсаторы электролитические в блоке питания.

Сегодня существует множество различных типов конденсаторов для различных целей, но их основная классификация основана на их емкости и номинальном напряжении.

Как правило, емкость и конденсаторов находится в диапазоне от нескольких пикофарад до нескольких сотен микрофарад. Исключением являются суперконденсаторы, потому что их емкость формируется иначе, чем у других конденсаторов — это, по сути, двухслойная емкость. Это похоже на принцип действия электрохимических ячеек.Суперконденсаторы, построенные из углеродных нанотрубок, имеют повышенную емкость из-за большей поверхности электродов. Емкость суперконденсаторов составляет десятки фарад, и иногда они могут заменить электрохимические ячейки в качестве источника электрического тока.

Вторым по важности свойством конденсатора является его номинальное напряжение . Превышение этого значения может сделать конденсатор непригодным для использования. Вот почему при построении цепей обычно используются конденсаторы со значением номинального напряжения, которое вдвое превышает напряжение, приложенное к ним в цепи.Таким образом, даже если напряжение в цепи немного превышает норму, с конденсатором все будет в порядке, пока увеличение не станет вдвое больше нормы.

Конденсаторы могут быть объединены в батареи для увеличения общего номинального напряжения или емкости системы. При последовательном подключении двух конденсаторов одного типа номинальное напряжение увеличивается вдвое, а общая емкость уменьшается вдвое. При параллельном подключении конденсаторов общая емкость удваивается, а номинальное напряжение остается прежним.

Третьим по важности свойством конденсаторов является их температурный коэффициент емкости . Он отражает взаимосвязь между емкостью и температурой.

В зависимости от назначения конденсаторы подразделяются на конденсаторы общего назначения, которые не должны соответствовать требованиям высокого уровня, и специальные конденсаторы. К последней группе относятся высоковольтные конденсаторы, прецизионные конденсаторы и конденсаторы с различным температурным коэффициентом емкости.

Маркировка конденсаторов

Как и резисторы, конденсаторы маркируются в соответствии с их емкостью и другими свойствами. Маркировка может включать информацию о номинальной емкости, степени отклонения от номинального значения и номинальном напряжении. Малогабаритные конденсаторы маркируются трех- или четырехзначным или буквенно-цифровым кодом, а также могут иметь цветовую маркировку.

Таблицы с кодами и соответствующими им значениями номинального напряжения, номинальной емкости и температурного коэффициента емкости доступны в Интернете, но самый надежный способ проверить емкость и выяснить, правильно ли работает конденсатор, — это удалить конденсатор из цепи. и производить измерения с помощью мультиметра.

Конденсатор электролитический в разобранном виде. Он изготовлен из двух алюминиевых фольг. Один из них покрыт изолирующим оксидным слоем и действует как анод. Бумага, пропитанная электролитом, вместе с другой фольгой действует как катод. Алюминиевая фольга протравливается для увеличения площади поверхности.

Предупреждение: конденсаторы могут хранить очень большой заряд при очень высоком напряжении. Во избежание поражения электрическим током перед выполнением измерений необходимо принять меры предосторожности.В частности, важно разряжать конденсаторы, закорачивая их выводы с помощью провода, изолированного из высокопрочного материала. В этой ситуации хорошо подойдут обычные провода измерительного прибора.

Электролитические конденсаторы: эти конденсаторы имеют большой объемный КПД. Это означает, что они имеют большую емкость для данной единицы веса конденсатора. Одна из пластин такого конденсатора обычно представляет собой алюминиевую ленту, покрытую тонким слоем оксида алюминия.Электролитическая жидкость действует как вторая пластина. Эта жидкость имеет электрическую полярность, поэтому крайне важно обеспечить правильное добавление такого конденсатора в схему в соответствии с его полярностью.

Полимерные конденсаторы: В конденсаторах этих типов в качестве второй пластины используется полупроводник или органический полимер, проводящий электричество, а не электролитическая жидкость. Их анод обычно изготавливается из металла, такого как алюминий или тантал.

3-секционный воздушный конденсатор переменной емкости

Переменные конденсаторы: емкость этих конденсаторов можно изменять механически, регулируя электрическое напряжение или изменяя температуру.

Пленочные конденсаторы: их емкость может составлять от 5 пФ до 100 мкФ.

Есть и другие типы конденсаторов.

Суперконденсаторы

Суперконденсаторы в наши дни становятся популярными. Суперконденсатор — это гибрид конденсатора и химического источника питания. Заряд сохраняется на границе, где встречаются две среды, электрод и электролит. Первый электрический компонент, который был предшественником суперконденсатора, был запатентован в 1957 году.Это был конденсатор с двойным электрическим слоем и пористым материалом, который помог увеличить емкость из-за увеличенной площади поверхности. Этот подход известен теперь как двухслойная емкость. Электроды были угольными и пористыми. С тех пор конструкция постоянно улучшалась, и первые суперконденсаторы появились на рынке в начале 1980-х годов.

Суперконденсаторы используются в электрических цепях как источник электрической энергии. У них много преимуществ перед традиционными батареями, включая их долговечность, небольшой вес и быструю зарядку.Вполне вероятно, что благодаря этим преимуществам суперконденсаторы в будущем заменят батареи. Основным недостатком использования суперконденсаторов является то, что они производят меньшее количество удельной энергии (энергии на единицу веса), а также имеют низкое номинальное напряжение и большой саморазряд.

В гонках Формулы 1 суперконденсаторы используются в системах рекуперации энергии. Энергия вырабатывается, когда автомобиль замедляется. Он хранится в маховике, батарее или суперконденсаторах для дальнейшего использования.

Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Общий вид

В бытовой электронике суперконденсаторы используются для обеспечения стабильного электрического тока или в качестве резервного источника питания. Они часто обеспечивают питание во время пиков потребления энергии в устройствах, которые используют питание от батареи и имеют переменную потребность в электроэнергии, например MP3-плееры, фонарики, автоматические счетчики электроэнергии и другие устройства.

Суперконденсаторы также используются в общественном транспорте, особенно в троллейбусах, поскольку они обеспечивают более высокую маневренность и автономное движение при проблемах с внешним источником питания.Суперконденсаторы также используются в некоторых автобусах и электромобилях.

Электромобиль A2B производства Университета Торонто. Под капотом

В наши дни многие компании производят электромобили, в том числе General Motors, Nissan, Tesla Motors и Toronto Electric. Исследовательская группа Университета Торонто совместно с компанией Toronto Electric, занимающейся дистрибьюцией электродвигателей, разработала канадскую модель электромобиля A2B. В нем используются как химические источники энергии, так и суперконденсаторы — такой способ хранения энергии называется гибридным накопителем электроэнергии.Двигатели этого электромобиля питаются от аккумуляторов массой 380 кг. Солнечные батареи также используются за дополнительную плату — они устанавливаются на крыше автомобиля.

Емкостные сенсорные экраны

В современных устройствах все чаще используются сенсорные экраны, которые управляют устройствами с помощью сенсорных панелей или экранов. Существуют различные типы сенсорных экранов, включая емкостные и резистивные, а также многие другие. Некоторые могут реагировать только на одно прикосновение, а другие реагируют на несколько прикосновений.Принцип работы емкостных экранов основан на том, что большое тело проводит электричество. Это большое тело в нашем случае и есть человеческое тело.

Поверхностные емкостные сенсорные экраны

Сенсорный экран для iPhone выполнен по технологии проецируемой емкости.

Поверхностный емкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом. Как правило, этот материал отличается высокой прозрачностью и низким поверхностным сопротивлением. Часто используется сплав оксида индия и оксида олова.Электроды в углах экрана подают на резистивный материал низкое колеблющееся напряжение. Когда палец касается этого экрана, возникает небольшая утечка электрического заряда. Эта утечка обнаруживается датчиками в четырех углах, и информация отправляется контроллеру, который определяет координаты касания.

Преимущество этих экранов в их долговечности. Они могут выдерживать прикосновения с частотой до одного раза в секунду в течение до 6,5 лет. Это составляет около 200 миллионов касаний.Эти экраны имеют высокий уровень прозрачности — до 90%. Благодаря своим преимуществам, емкостные сенсорные экраны заменяют резистивные сенсорные экраны на рынке с 2009 года.

Недостатки емкостных экранов заключаются в том, что они плохо работают при минусовых температурах и их трудно использовать в перчатках, потому что перчатки действовать как изолятор. Сенсорный экран чувствителен к воздействию элементов, поэтому, если он расположен на внешней панели устройства, он используется только в устройствах, защищающих экран от воздействия.

Проекционные емкостные сенсорные экраны

Помимо поверхностных емкостных экранов, существуют также проекционные емкостные сенсорные экраны. Они отличаются тем, что на внутренней стороне экрана находится сетка электродов. Когда пользователь касается электрода, тело и электрод работают вместе как конденсатор. Благодаря сетке электродов легко получить координаты той области экрана, к которой прикоснулись. Этот тип экрана реагирует на прикосновения даже в тонких перчатках.

Проецируемые емкостные сенсорные экраны также обладают высокой прозрачностью до 90%. Они прочные и долговечные, что делает их популярными не только в личных электронных устройствах, но и в устройствах, предназначенных для общественного использования, таких как торговые автоматы, электронные платежные системы и другие.

Эту статью написали Сергей Акишкин, Татьяна Кондратьева

У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

Основные расчеты конденсатора — Инженерное мышление

Конденсаторы

используются во многих схемах для разных целей, поэтому мы собираемся изучить некоторые основные вычисления конденсаторов для цепей постоянного тока.

Прокрутите вниз, чтобы просмотреть обучающее видео на YouTube

Конденсаторы в цепях постоянного тока

Конденсаторы

обычно выглядят так. У нас есть конденсатор электролитического и керамического типа. Электролитик поляризован, что означает, что одна сторона должна быть подключена к плюсу, а другая — к минусу источника питания.Керамический тип обычно может быть подключен любым способом. На стороне электролитического конденсатора мы находим пунктирную линию, обозначающую отрицательную сторону, длинный вывод также указывает на положительную сторону нового конденсатора. Но обычно они обрезаются во время установки, поэтому не полагайтесь только на это. Эти два конденсатора представлены подобными символами, обратите внимание, что у поляризованного конденсатора есть маленький символ плюса, указывающий на положительную сторону.

При подключении к источнику постоянного тока напряжение аккумулятора подталкивает электроны к конденсатору, и поэтому конденсатор заряжается до того же напряжения, что и аккумулятор.Конденсаторы заряжаются почти мгновенно при подключении напрямую к батарее, но мы почти всегда используем резистор, это задерживает время зарядки, и позже в этой статье мы увидим, как это рассчитать.

Внутри конденсатора с одной стороны скопилось много электронов, им препятствует перемещение поперек из-за изоляционного материала между двумя сторонами. Поскольку электроны заряжены отрицательно, у нас есть накопление заряда на одной стороне по сравнению с другой, поэтому у нас есть разница напряжений между двумя выводами.

Эти электроны удерживаются на месте, и конденсатор может удерживать этот заряд в течение длительных периодов времени. Получив путь, они будут разряжаться до тех пор, пока не опустеют. Электроны не проходят через конденсатор; они просто накапливаются внутри, а затем высвобождаются.

Количество заряда, накопленного в конденсаторе, рассчитывается по формуле «Заряд = емкость (в фарадах), умноженная на напряжение». Итак, для этого конденсатора 12 В 100 мкФ микрофарад мы преобразуем микрофарады в Фарады (100/10000 = 0.2
= 0,5 x 0,0001F x 144
= 0,0072 Дж

Мы знаем, что конденсатор будет заряжаться до напряжения батареи. Итак, если мы подключим такой конденсатор, какое будет напряжение на конденсаторе? Будет 1,5В. Если мы подключим вот так конденсатор, какое на нем будет напряжение? Тоже будет 1,5В. Это два разных способа соединения конденсаторов в цепях, последовательно или параллельно. Это заставит конденсаторы работать по-другому.

Параллельные конденсаторы

Если мы разместим конденсатор параллельно с лампой, когда батарея будет удалена, конденсатор начнет питать лампу, он медленно тускнеет по мере разряда конденсатора.Если мы используем два конденсатора, то сможем запитать лампу дольше.

Допустим, конденсатор 1 = 10 мкФ и конденсатор 2 = 220 мкФ. Как рассчитать общую емкость? Это очень просто, ответ — 230 мкФ. Конденсаторы соединяются параллельно. Итак, 10 мкФ + 220 мкФ = 230 мкФ. Мы можем добавлять больше, например конденсатор емкостью 100 мкФ, и общая сумма будет просто суммой всех конденсаторов. Помещая их параллельно, мы, по сути, объединяем их, чтобы сформировать конденсатор большего размера. Это очень полезно, потому что если, например, нам нужен большой конденсатор на 2000 мкФ, но у нас его не было, мы можем просто использовать более мелкие конденсаторы, такие как 2 x 1000 мкФ по 4 x 500 мкФ и т. Д.Он также часто используется для фильтрации шума и обеспечения большего тока в цепях с высокими требованиями.

Общий заряд, накопленный в параллельных конденсаторах, равен: заряд = общая емкость, умноженная на напряжение. Итак, у нас есть батарея на 9 В и два конденсатора общей емкостью 230 мкФ. Поскольку он параллелен, этот провод составляет 9 В, а это 0 В, поэтому оба конденсатора заряжены до 9 В. Следовательно, 0,00023 F, умноженное на 9V = 0,00207 кулонов. И с тремя конденсаторами у нас есть 330 мкФ (0.00033 F), умноженное на 9V = 0,00297 кулонов.

Мы также можем рассчитать заряд каждого конденсатора индивидуально. Мы просто используем одну и ту же формулу для каждого конденсатора, ответы на этот вопрос вы можете увидеть на экране.
Конденсатор 1 = 0,00001 F x 9 В = 0,00009 Кулонов
Конденсатор 2 = 0,00022 F x 9 В = 0,00198 Кулонов
Конденсатор 3 = 0,0001 F x 9 В = 0,0009 Кулонов
Всего = 0,00009 + 0,00198 + 0,0009 = 0,00297 Кулонов

Конденсаторы серии

Если мы поместим конденсатор последовательно с лампой, при нажатии переключателя он загорится, но затем станет тусклее, когда конденсатор достигнет уровня напряжения батареи, и как только он достигнет этого уровня, лампа выключится.Помните, что электроны не могут проходить через конденсатор из-за изоляционного материала внутри. Электроны просто накапливаются внутри на одной пластине и по мере накопления отбрасывают равное количество от противоположной пластины. Таким образом, ток может течь только тогда, когда конденсатор заряжается или разряжается. В настоящее время, когда батарея снята, конденсатор не может разрядиться, поэтому он будет поддерживать напряжение на одном уровне. Неважно, подключим мы или отключим аккумулятор, лампа не загорится.Однако, если мы предоставим другой путь, при нажатии переключателя конденсатор может теперь разрядиться, поэтому электроны могут проходить через лампу и освещать ее. По мере разряда конденсатора он станет более тусклым.

Что, если бы у нас было 2 конденсатора, соединенных последовательно, опять же, конденсатор 1 — 10 мкФ, а конденсатор 2 — 220 мкФ. Как определить общую емкость? Для этого мы используем эту формулу, она может показаться сложной, но на самом деле она очень проста. Все, что нам нужно сделать, это ввести наши конденсаторы емкостью 10 и 220 мкФ.Мы можем ввести это так на наших калькуляторах или в Excel. Но при ручном вычислении мы делим 1 на 10, что равно 0,1, и 1, деленное на 220, что составляет 0,00454. Мы складываем их вместе, чтобы получить 0,10454, а затем 1, разделенное на это, дает в сумме 9,56 мкФ. Обратите внимание, что общая емкость теперь меньше, чем конденсатор с наименьшим значением.

Если мы добавим в схему третий конденсатор емкостью 100 мкФ, мы получим общую емкость 8,73 мкФ. Так что уменьшилось еще больше. Это потому, что, комбинируя их последовательно, мы существенно увеличиваем толщину изоляционного материала, поэтому притяжение отрицательно заряженных электронов к положительно заряженным дыркам на противоположной пластине становится слабее.

Общий заряд последовательных конденсаторов определяется по формуле заряд = емкость (в фарадах), умноженная на напряжение. Итак, если мы использовали батарею 9 В, мы конвертируем микрофарады в фарады и видим, что общий заряд равен 0,00008604 кулонов
(0,00000956F x 9V = 0,00008604 кулонов)

Общий заряд конденсаторной цепи 3-й серии составляет 0,00007857 кулонов
(0,00000873 x 9 В = 0,00007857 кулонов)

Заряд, удерживаемый каждым конденсатором в отдельности, очень легко вычислить в последовательных цепях.Это то же самое, что и общая. Каждый конденсатор содержит одинаковое количество электронов, когда они подключены последовательно. Это потому, что когда мы заряжали конденсаторы, ток был одинаковым во всех частях цепи. То же количество электронов, которые были помещены в одну пластину, вытолкнулось из противоположной пластины, поэтому каждый последовательный конденсатор может быть заряжен только до одного и того же уровня. Таким образом, наименьший конденсатор будет ограничивающим фактором.

Однако, поскольку каждый конденсатор может иметь разную емкость, напряжение каждого конденсатора будет разным.Мы находим напряжение каждого конденсатора по формуле напряжение = заряд (в кулонах), деленное на емкость (в фарадах).

Итак, для этой схемы мы видим, что конденсатор 1 — 7,8 В, конденсатор 2 — 0,35 В, а конденсатор 3 — 0,78 В. Они складываются в общее напряжение батареи, которое составляет 9 В.

Конденсатор 1: 0,00007857 C / 0,00001 F = 7,857 В
Конденсатор 2: 0,00007857 C / 0,00022 F = 0,357 В
Конденсатор 3: 0,00007857 C / 0,0001 F = 0,786 В
Общее напряжение = 7,857 В + 0,357 В + 0.786 В = 9 В

Время заряда конденсатора

Допустим, у нас есть батарея на 9 В, конденсатор на 100 мкФ, резистор на 10 кОм и переключатель, соединенные последовательно. Конденсатор полностью разряжен, и мы читаем 0 В на двух выводах.

Когда мы замыкаем выключатель, конденсатор заряжается. Напряжение будет увеличиваться до тех пор, пока не сравняется с уровнем заряда батареи. Повышение напряжения не мгновенное, оно имеет экспоненциальную кривую. Сначала напряжение быстро увеличивается, а затем замедляется, пока не достигнет того же уровня напряжения, что и аккумулятор.

Мы разбиваем эту кривую на 6 сегментов, но нас интересуют только первые 5, потому что на отметке 5 мы в основном находимся на полном напряжении, поэтому мы можем игнорировать все, что выходит за рамки этого. Каждый сегмент представляет собой нечто, называемое постоянной времени. Следовательно, поскольку у нас есть 5 сегментов, у нас есть 5 постоянных времени, поэтому для заряда конденсатора от 0 до чуть менее 100% потребуется 5 постоянных времени. Все, что нам нужно сделать, это вычислить длину одной постоянной времени, а затем умножить ее на 5.

Для вычисления одной постоянной времени мы используем эту формулу.

Постоянная времени (в секундах) = сопротивление (в Ом), умноженное на емкость (в Фарадах). Итак, мы конвертируем наш резистор в Ом, а емкость конденсатора в фарады и видим, что 10 000 Ом, умноженные на 0,0001 Фарад, равны 1. Итак, в этом примере постоянная времени равна 1 секунде. Следовательно, 5 из них составляют 5 секунд. Это означает, что для полной зарядки этого конденсатора до 9В требуется 5 секунд.

Если бы сопротивление резистора было всего 1000 Ом, постоянная времени была бы 0,1 секунды, так что это заняло бы 0.5 секунд, чтобы достичь 9 В. Если бы емкость конденсатора была 1000 микрофарад, это заняло бы всего 50 секунд. Таким образом, с увеличением размера конденсатора время увеличивается. При увеличении номинала резистора увеличивается и время.

Возвращаясь к нашей исходной схеме. Поэтому мы можем рассчитать уровень напряжения для каждой постоянной времени. В точке 1 напряжение всегда 63,2%, в точке 2 — 86,5%, в точке 3 — 95%, в точке 4 — 98,2% и в точке 5 — 99,3%.

Итак, в этом примере через 1 секунду напряжение конденсатора равно 5.68 В, через 2 секунды — 7,78 В, через 3 секунды — 8,55 В, через 4 секунды — 8,83 В и через 5 секунд — 8,94 В

Если вам нужен более точный ответ, мы можем вычислить каждую точку следующим образом.

Точка 1 = 9В-0В) x0,632 = 5,6880В
Точка 2 = ((9В — 5,688В) x0,632) + 5,68В = 7,7812В
Точка 3 = ((9В-7,7812В) x0,632) + 7,7812В = 8,5515В
Точка 4 = ((9В-8,55В) x0,632) + 8,5515В = 8,8349В
Точка 5 = ((9В-8,8349В) x0,632) + 8,8349В = 8,9393В

Помните, поскольку это последовательно, ток в цепи уменьшается, а напряжение конденсатора увеличивается.После достижения полного напряжения в цепи не будет протекать ток. Если бы резистор был лампой, он бы мгновенно достигал полной яркости, когда переключатель был замкнут, но затем становился тусклее, когда конденсатор достигал полного напряжения.

Время разряда конденсатора

Когда мы обеспечиваем путь для разряда конденсатора, электроны покидают конденсатор, и напряжение на конденсаторе уменьшается. Он не разряжается мгновенно, а следует экспоненциальной кривой. Мы разбиваем эту кривую на 6 сегментов, но нас интересуют только первые 5.В точке 1 напряжение всегда 36,8%, в точке 2 будет 13,5%, в точке 3 будет 5%, в точке 4 будет 1,8% и в точке 5 будет 0,7%.

Например, если бы у нас была батарея 9 В, лампа с сопротивлением 500 Ом и конденсатор 2000 мкФ, наша постоянная времени была бы 500 Ом, умноженная на 0,002 Фарад, что составляет 1 секунду.
Итак, в тот момент, когда аккумулятор отключен, конденсатор будет на 9 В, и, поскольку он питает цепь, лампа также будет. Через 1 постоянную времени, в данном случае через 1 секунду, напряжение будет 36.8%, что составляет 3,312 В, через 2 секунды — 1,215 В, через 3 секунды — 0,45 В, через 4 секунды — 0,162 В и через 5 секунд — 0,063 В. Таким образом, лампа будет гореть чуть менее 3 секунд. Очевидно становится тусклее.


Конденсаторы

, Часть 2 «Керамические конденсаторы [1]» | Электроника ABC | Журнал TDK Techno

Типы керамических конденсаторов

Около 80 процентов всех конденсаторов, производимых в мире в настоящее время, представляют собой керамические конденсаторы чипового типа.В мобильном телефоне от 300 до 400, в смартфоне от 400 до 500, а в ноутбуке или планшете — от 700 до 800 таких конденсаторов, что в значительной степени способствует уменьшению размеров и веса электронного оборудования. Керамические конденсаторы классифицируются по типу диэлектрической керамики, а также по конструкции и форме, как показано ниже.

Конструкция многослойных керамических микросхем конденсаторов

Многослойный керамический чип-конденсатор состоит из нескольких слоев диэлектрика и внутреннего электрода, расположенных в виде сэндвича.Вместо использования выводов клеммные электроды (внешние электроды) встроены в сам SMD (устройство для поверхностного монтажа), что делает конденсатор более компактным. Это экономит место и обеспечивает высокую плотность монтажа на печатных платах.

Основные технологии увеличения емкости многослойных керамических чип-конденсаторов

Как можно вывести из приведенного выше уравнения, способы увеличения емкости многослойных керамических конденсаторов микросхемы делают диэлектрический слой тоньше, уменьшая расстояние между слоями и увеличивая количество слоев для увеличения общей площади электрода.Основными технологиями для достижения этих целей являются тонкопленочная технология и многослойная технология.

Технология изготовления многослойных керамических чип-конденсаторов

Технологии производства многослойных керамических конденсаторов для микросхем включают печать и так называемый метод зеленого листа, который в настоящее время является доминирующим типом.Шаги, связанные с этим методом, описаны ниже.

Таблица преобразования конденсаторов

— AI Synthesis

В конце концов, в своем путешествии по созданию синтезатора DIY вы столкнетесь с ситуацией, когда вам придется конвертировать между мкФ, нФ и пФ.
Бумажные и электролитические конденсаторы обычно выражаются в мкФ (микрофарадах).Слюдяные конденсаторы обычно выражаются в пФ (пикофарадах). Между пФ и мкФ находится нФ, которая составляет одну-одну тысячу мкФ. Преобразование назад и вперед между мкФ,
нФ и пФ сбивает с толку, поэтому ниже приведена таблица преобразования конденсаторов.

Конденсатор

Таблица преобразования

мкФ нФ пФ
1 мкФ 1000 нФ 1000000пФ
0,82 мкФ 820нФ 820000пФ
0.8 мкФ 800 нФ 800000пФ
0,7 мкФ 700 нФ 700000pF
0,68 мкФ 680нФ 680000pF
0,6 мкФ 600 нФ 600000pF
0,56 мкФ 560нФ 560000pF
0,5 мкФ 500 нФ 500000пФ
0,47 мкФ 470нФ 470000pF
0.4 мкФ 400 нФ 400000пФ
0,39 мкФ 390нФ 3

pF

0,33 мкФ 330нФ 330000pF
0,3 мкФ 300 нФ 300000пФ
0,27 мкФ 270 нФ 270000pF
0,25 мкФ 250 нФ 250000пФ
0,22 мкФ 220 нФ 220000pF
0.2 мкФ 200 нФ 200000пФ
0,18 мкФ 180 нФ 180000pF
0,15 мкФ 150 нФ 150000пФ
0,12 мкФ 120 нФ 120000пФ
0,1 мкФ 100 нФ 100000пФ
0,082 мкФ 82нФ 82000пФ
0,08 мкФ 80 нФ 80000пФ
0.07 мкФ 70 нФ 70000пФ
0,068 мкФ 68нФ 68000pF
0,06 мкФ 60 нФ 60000пФ
0,056 мкФ 56нФ 56000пФ
0,05 мкФ 50 нФ 50000пФ
0,047 мкФ 47нФ 47000pF
0,04 мкФ 40 нФ 40000пФ
0.039 мкФ 39нФ 39000pF
0,033 мкФ 33нФ 33000пФ
0,03 мкФ 30 нФ 30000пФ
0,027 мкФ 27нФ 27000пФ
0,025 мкФ 25 нФ 25000пФ
0,022 мкФ 22нФ 22000пФ
0,02 мкФ 20 нФ 20000пФ
0.018 мкФ 18нФ 18000pF
0,015 мкФ 15 нФ 15000пФ
0,012 мкФ 12 нФ 12000пФ
0,01 мкФ 10 нФ 10000пФ
0,0082 мкФ 8,2 нФ 8200пФ
0,008 мкФ 8нФ 8000пФ
0,007 мкФ 7нФ 7000пФ
0.0068 мкФ 6,8 нФ 6800pF
0,006 мкФ 6нФ 6000 пФ
0,0056 мкФ 5,6 нФ 5600пФ
0,005 мкФ 5нФ 5000 пФ
0,0047 мкФ 4,7 нФ 4700pF
0,004 мкФ 4нФ 4000 пФ
0,0039 мкФ 3,9 нФ 3900пФ
0.0033 мкФ 3,3 нФ 3300пФ
0,003 мкФ 3нФ 3000пФ
0,0027 мкФ 2,7 нФ 2700пФ
0,0025 мкФ 2,5 нФ 2500пФ
0,0022 мкФ 2,2 нФ 2200пФ
0,002 мкФ 2нФ 2000пФ
0,0018 мкФ 1,8 нФ 1800пФ
0.0015 мкФ 1,5 нФ 1500 пФ
0,0012 мкФ 1,2 нФ 1200пФ
0,001 мкФ 1 нФ 1000пФ
0,00082 мкФ 0,82 нФ 820пФ
0,0008 мкФ 0,8 нФ 800пФ
0,0007 мкФ 0,7 нФ 700пФ
0,00068 мкФ 0.68нФ 680пФ
0,0006 мкФ 0,6 нФ 600 пФ
0,00056 мкФ 0,56 нФ 560pF
0,0005 мкФ 0,5 нФ 500 пФ
0,00047 мкФ 0,47 нФ 470pF
0,0004 мкФ 0,4 нФ 400пФ
0,00039 мкФ 0,39 нФ 390pF
0.00033 мкФ 0,33 нФ 330пФ
0,0003 мкФ 0,3 нФ 300пФ
0,00027 мкФ 0,27 нФ 270пФ
0,00025 мкФ 0,25 нФ 250пФ
0,00022 мкФ 0,22 нФ 220пФ
0,0002 мкФ 0,2 нФ 200пФ
0,00018 мкФ 0.18нФ 180пФ
0,00015 мкФ 0,15 нФ 150пФ
0,00012 мкФ 0,12 нФ 120пФ
0,0001 мкФ 0,1 нФ 100пФ
0,000082 мкФ 0,082 нФ 82пФ
0,00008 мкФ 0,08 нФ 80пФ
0,00007 мкФ 0,07 нФ 70пФ
0.000068 мкФ 0,068 нФ 68pF
0,00006 мкФ 0,06 нФ 60пФ
0,000056 мкФ 0,056 нФ 56пФ
0,00005 мкФ 0,05 нФ 50пФ
0,000047 мкФ 0,047 нФ 47pF
0,00004 мкФ 0,04 нФ 40пФ
0,000039 мкФ 0.039nF 39пФ
0,000033 мкФ 0,033 нФ 33пФ
0,00003 мкФ 0,03 нФ 30пФ
0,000027 мкФ 0,027 нФ 27пФ
0,000025 мкФ 0,025 нФ 25пФ
0,000022 мкФ 0,022 нФ 22пФ
0,00002 мкФ 0,02 нФ 20пФ
0.000018 мкФ 0,018 нФ 18пФ
0,000015 мкФ 0,015 нФ 15пФ
0,000012 мкФ 0,012 нФ 12пФ
0,00001 мкФ 0,01 нФ 10пФ
0,0000082 мкФ 0,0082 нФ 8,2 пФ
0,000008 мкФ 0,008 нФ 8пФ
0,000007 мкФ 0.007nF 7пФ
0,0000068 мкФ / MFD 0,0068 нФ 6,8 пФ
0,000006 мкФ 0,006 нФ 6пФ
0,0000056 мкФ 0,0056 нФ 5,6 пФ
0,000005 мкФ 0,005 нФ 5пФ
0,0000047 мкФ 0,0047 нФ 4,7 пФ
0,000004 мкФ 0,004 нФ 4пФ
0.0000039 мкФ 0,0039 нФ 3,9 пФ
0,0000033 мкФ 0,0033 нФ 3,3 пФ
0,000003 мкФ 0,003 нФ 3пФ
0,0000027 мкФ 0,0027 нФ 2,7 пФ
0,0000025 мкФ 0,0025 нФ 2,5 пФ
0,0000022 мкФ 0,0022 нФ 2,2 пФ
0.000002 мкФ 0,002 нФ 2пФ
0,0000018 мкФ 0,0018 нФ 1,8 пФ
0,0000015 мкФ 0,0015 нФ 1,5 пФ
0,0000012 мкФ 0,0012 нФ 1,2 пФ
0,000001 мкФ 0,001 нФ 1пФ

Чего нельзя делать с крышками

Неправильное использование конденсаторов

Недавно мы опубликовали заметку о схеме конденсатора и, как всегда, получили много отличных отзывов от наших читателей.Чтобы ответить на ваши вопросы, мы попросили нашу службу технической поддержки рассказать нам о конденсаторах. Они поделились некоторыми ценными знаниями и рассказами из своего личного опыта. Тем временем наша команда по маркетингу продуктов решила, что показать вам, что именно происходит, когда вы меняете полярность конденсатора или подвергаете конденсатор воздействию перенапряжения, будет отличной возможностью для обучения.

Что такое конденсаторы и как они работают?

Конденсатор — это пассивный электрический компонент с двумя выводами.По сути, это два проводника, обычно с проводящими пластинами, разделенные изолятором, известным как диэлектрик. Он также имеет соединительные провода, которые подключаются к токопроводящим пластинам. Диэлектрик определяет тип конденсатора. Диэлектрический материал может быть разным, но он должен быть плохим проводником электричества.

Конденсатор предназначен для хранения энергии. Отрицательный вывод принимает электроны от источника питания, а положительный вывод теряет электроны. При необходимости конденсатор высвобождает накопленную энергию.Он работает аналогично аккумулятору, но может полностью разрядить его за доли секунды.

Обычными типами конденсаторов являются керамические конденсаторы, бумажные или пленочные конденсаторы и электролитические конденсаторы. Существует также семейство суперконденсаторов с высокой емкостью.

Применение конденсатора:

Конденсаторы имеют множество применений. Они играют решающую роль в цифровой электронике, поскольку защищают микрочипы от шума в сигнале питания за счет развязки. Поскольку они могут быстро сбросить весь свой заряд, они часто используются во вспышках и лазерах вместе с настраиваемыми схемными устройствами и емкостными датчиками.Цепи с конденсаторами демонстрируют частотно-зависимое поведение, поэтому их можно использовать со схемами, которые выборочно усиливают определенные частоты.

Выбор конденсатора:

Выбор конденсатора во многом зависит от электронного устройства, с которым вы работаете, и от того, какой ток используется (переменный, постоянный и т. Д.). Вы должны определить, нужен ли вам поляризованный или неполяризованный конденсатор. Для этого проверьте схему вашего проекта. Если конденсатор обозначен знаком плюс (+), то требуется поляризованный конденсатор.(-6), или одна миллионная фарада.

Напряжение конденсатора пропорционально заряду, накопленному в конденсаторе. Они способны блокировать сигналы постоянного тока при прохождении переменного тока. Конденсаторы также могут устранить рябь. Если линия, по которой проходит постоянное напряжение, имеет пульсации, конденсатор может выровнять напряжение, поглощая пики и заполняя впадины.

Напряжение на конденсаторе — это не номинал, а скорее то, какое напряжение вы можете подвергнуть конденсатору. Например, если ваш источник напряжения составляет 9 вольт, вы должны выбрать конденсатор, который как минимум в два раза больше напряжения, 18 вольт или даже 27 вольт, чтобы быть в безопасности.

Электролитические конденсаторы переменного тока или биполярные конденсаторы имеют два анода, подключенных с обратной полярностью. Электролитические конденсаторы постоянного тока поляризованы в процессе производства и поэтому могут работать только с постоянным напряжением. Напряжение с обратной полярностью, напряжение или пульсирующий ток выше, чем указано, могут разрушить диэлектрик и конденсатор. Разрушение электролитических конденсаторов может иметь катастрофические последствия, такие как пожар или взрыв. Если поляризованный конденсатор установлен неправильно, конденсатор со свистом взрывается.С другой стороны, неполяризованные конденсаторы в основном используются для фильтрации гармонических шумов почти в каждой цепи, более удобны в обращении.

«Некоторые большие электролитические конденсаторы могут сохранять заряд в течение длительного времени. Некоторые могут даже до некоторой степени заряжаться самостоятельно», — пояснил инженер технической поддержки Jameco. «Инженер-электронщик, с которым я работал, создавал прототип источника питания, настраивал схему, тестировал детали и т. Д. По своей привычке он вынул заглушку из схемы, чтобы заменить ее, и, не задумываясь, воткнул один из выводов. его рот.Конденсатор более или менее мгновенно разрядил всю свою нагрузку и фактически заставил его упасть со стула. Он был в порядке, но это было страшно. Через несколько месяцев ему пришлось вырвать зуб прямо в том месте, где выпал колпачок. Он ударил этот зуб электрическим током ».

Не забывайте работать безопасно при обращении с конденсаторами и всегда следуйте спецификациям для вашего устройства или проекта. Конденсатор может быть важным компонентом, но он также может привести к разрушительным и опасным последствиям, если не используется надлежащим образом.

Керамические конденсаторы Интернет-магазин | Future Electronics

Дополнительная информация о керамических конденсаторах …

Что такое керамический конденсатор?

Керамический конденсатор — это конденсатор с фиксированной величиной, в котором керамический материал действует как диэлектрик. Он состоит из двух или более чередующихся слоев керамики и металлического слоя, действующих как электроды. Состав керамического материала определяет электрические характеристики и, следовательно, области применения.

Чаще всего используются дисковые конденсаторы, особенно многослойные керамические конденсаторы или многослойные микросхемные конденсаторы MLCC.

Керамический конденсатор — Характеристики
  • Точные допуски и прецизионность — Керамические конденсаторы в основном используются для обеспечения высокой стабильности и в устройствах с низкими потерями. Эти устройства обеспечивают очень точные результаты, а также значения емкости этих конденсаторов стабильны по отношению к приложенному напряжению, частоте и температуре.
  • Преимущества небольшого размера — в случаях, когда требуется плотность упаковки для компонентов с высокой плотностью упаковки, эти устройства имеют большое преимущество по сравнению с другими конденсаторами. Например, многослойный керамический конденсатор «0402» имеет размеры около 0,4 мм x 0,2 мм.
  • Высокая мощность и высокое напряжение — керамические конденсаторы изготовлены таким образом, чтобы выдерживать более высокие напряжения, и такие конденсаторы являются силовыми керамическими конденсаторами. Эти конденсаторы намного больше, чем те, что используются на печатных платах.У них также есть специализированные клеммы, используемые для более безопасного подключения источника высокого напряжения. Керамические конденсаторы Power выдерживают напряжения в диапазоне от 2 кВ до 100 кВ.

Керамические конденсаторы делятся на три класса применения:

Керамические конденсаторы класса 1 обеспечивают высокую стабильность и низкие потери для приложений с резонансными цепями. Они очень точны, а значение емкости стабильно в отношении приложенного напряжения, температуры и частота.

Конденсаторы серии NP0 обладают емкостной термической стабильностью ± 0.54% в общем диапазоне температур от -55 до +125 ° C.

Допуски номинального значения емкости могут составлять всего 1%.

Обычно в качестве диэлектриков используются титанат магния для положительного температурного коэффициента или титанат кальция для конденсаторов с отрицательным температурным коэффициентом. Используя комбинации этих и других соединений, можно получить диэлектрическую проницаемость от 5 до 150.

Также можно получить температурные коэффициенты от +40 до -5000 ppm / C.

Конденсаторы класса 1 также обладают лучшими характеристиками в отношении коэффициента рассеяния. Это может быть важно во многих приложениях. Типичный показатель может составлять 0,15%. Также возможно получить конденсаторы класса 1 с очень высокой точностью (~ 1%), а не более обычные версии с допуском 5% или 10%. Конденсаторы первого класса точности имеют обозначение C0G или NP0.

Конденсаторы класса 2 имеют высокую емкость на единицу объема и используются для менее чувствительных приложений.

  • Диапазон температур: от -50 ° C до + 85 ° C
  • Коэффициент рассеяния: 2.5%.
  • Точность: от средней до плохой

Конденсаторы класса 2 обеспечивают лучшую производительность в отношении объемного КПД. Обычно они используются для развязки, соединения и байпаса, где точность не имеет первостепенного значения.

Керамические конденсаторы класса 3 обеспечивают по-прежнему высокий объемный КПД за счет низкой точности и стабильности, а также низкого коэффициента рассеяния.

Они также обычно не выдерживают высокого напряжения.

В качестве диэлектрика часто используется титанат бария.

  • Изменит свою емкость на -22% до + 50%
  • Диапазон температур от + 10 ° C до + 55 ° C.
  • Коэффициент рассеяния: от 3 до 5%.
  • У него будет довольно низкая точность (обычно 20% или -20 / + 80%).

В результате керамические конденсаторы класса 3 обычно используются в качестве развязки или в других источниках питания, где точность не является проблемой.

Керамические конденсаторы доступны в настоящее время трех основных типов, хотя доступны и другие стили:
  • Керамические конденсаторы с дисками с выводами для монтажа в сквозные отверстия, покрытые смолой
  • Многослойные керамические конденсаторы для поверхностного монтажа MLCCs
  • Керамический диск без свинца без свинца для специальных микроволновых печей конденсаторы, которые предназначены для установки в разъем на печатной плате и припаяны на месте.

Керамические конденсаторы SMD / SMT

Подавляющее большинство керамических конденсаторов, которые используются сегодня, имеют форму устройств для поверхностного монтажа — SMT.

Керамические конденсаторы SMD / SMT имеют форму прямоугольного блока или куба. Сам конденсатор состоит из керамического диэлектрика, в котором содержится несколько чередующихся электродов из драгоценных металлов. Эта структура обеспечивает высокую емкость на единицу объема.

Обозначение упаковки керамического конденсатора
Обозначение упаковки Размер (мм) Размер (дюймы)
1812 4.6 x 3,0 0,18 x 0,12
1206 3,0 x 1,5 0,12 x 0,06
0805 2,0 x 1,3 0,08 x 0,05
0 0,06 x 0,03
0402 1,0 x 0,5 0,04 x 0,02
0201 0,6 x 0,3 0,02 x 0,01

Керамические конденсаторы Конденсаторы включают в себя передающие станции, индукционные печи, источники питания высоковольтных лазеров, силовые выключатели, устройства с высокой плотностью размещения, печатные платы, преобразователи постоянного тока в постоянный и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *