Ny kapasitera dia iray amin'ireo singa ampiasaina matetika amin'ny boards. Satria mitombo ny isan'ny fitaovana elektronika (avy amin'ny finday ka hatramin'ny fiara), dia mitombo koa ny fangatahana kapasitera. ho an'ny singa passive, ary tsy ampy ny capacitors1.
Ny fifanakalozan-kevitra momba ny lohahevitra momba ny kapasitera dia azo avadika mora ho boky na rakibolana. Voalohany, misy karazana kapasitera isan-karazany, toy ny capacitor electrolytique, capacitor film, capacitor seramika sy ny sisa. Avy eo, amin'ny karazana mitovy, misy hafa fitaovana dielectric.Misy ihany koa ny kilasy samihafa.Raha ny firafitry ny ara-batana dia misy karazana capacitor roa-terminal sy telo-terminal.Misy koa karazana capacitor X2Y, izay tena misy mpivady Y capacitor voarakitra ao anaty iray. Ary ny supercapacitors ?Ny zava-misy dia, raha mipetraka ianao ary manomboka mamaky ny torolàlana momba ny fisafidianana capacitor avy amin'ny mpanamboatra lehibe, dia afaka mandany ny andro ianao!
Koa satria ity lahatsoratra ity dia momba ny fototra, dia hampiasa fomba hafa toy ny mahazatra aho.Araka ny voalaza teo aloha, ny mpitari-dalana fifantenana capacitor dia mora hita ao amin'ny tranonkala mpamatsy 3 sy 4, ary matetika ny injeniera eny an-tsaha dia afaka mamaly ny ankamaroan'ny fanontaniana momba ny capacitors. Ao amin'ity lahatsoratra ity, Tsy hamerina ny zavatra hitanao ao amin'ny Internet aho, fa hampiseho ny fomba hisafidianana sy fampiasana kapasitera amin'ny alàlan'ny ohatra azo ampiharina. Ny lafiny sasany tsy dia fantatra loatra amin'ny fisafidianana capacitor, toy ny fihenan'ny capacitance, dia ho voarakotra ihany koa. Rehefa avy mamaky ity lahatsoratra ity ianao Tokony hanana fahatakarana tsara ny fampiasana ny capacitors.
Taona maro lasa izay, fony aho niasa tao amin'ny orinasa iray nanao fitaovana elektronika, dia nanana fanontaniana dinidinika ho an'ny injeniera elektronika herinaratra izahay. Ao amin'ny diagrama skema amin'ny vokatra efa misy, dia hanontany ireo kandidà mety izahay "Inona no asan'ny DC link electrolytic capacitor?" ary "Inona no fiasan'ny capacitor seramika eo akaikin'ny chip?" Manantena izahay fa ny valiny marina dia ny DC bus capacitor Ampiasaina amin'ny fitahirizana angovo, ny capacitor seramika dia ampiasaina amin'ny sivana.
Ny valiny "marina" tadiavintsika dia mampiseho fa ny olona rehetra ao amin'ny ekipan'ny famolavolana dia mijery ny kapasitera amin'ny fomba fijery tsotra, fa tsy amin'ny fomba fijery teoria an-tsaha. amin'ny MHz vitsivitsy), matetika dia afaka manazava tsara ny olana ny teoria fizaran-tany. Izany dia satria amin'ny frequences ambany kokoa, ny famantarana dia ao amin'ny mode differential indrindra. Amin'ny fampiasana ny teorian'ny circuit, dia hitantsika ny kapasitera aseho amin'ny sary 1, izay misy ny fanoherana ny andian-dahatsoratra ( ESR) sy ny inductance andian-dahatsoratra mitovy (ESL) mahatonga ny impedance ny capacitor miova matetika.
Ity maodely ity dia manazava tanteraka ny zava-bitan'ny circuit rehefa mihodina miadana ny circuit. Na izany aza, rehefa mitombo ny fatran'ny matetika dia mihasarotra kokoa ny zava-drehetra. Amin'ny fotoana iray, ny singa dia manomboka mampiseho tsy-linearity. manana ny fetrany.
Amin'izao fotoana izao, raha toa ka anontaniana fanontaniana mitovy amin'izany aho, dia hanao solomaso fandinihana momba ny teoria an-tsaha aho ary hilaza fa ny karazana capacitor roa dia fitaovana fitahirizana angovo. Ny mahasamihafa azy dia ny capacitor electrolytique dia afaka mitahiry angovo bebe kokoa noho ny capacitors seramika. , Ny kapasitera seramika dia afaka mamindra angovo haingana kokoa.Izany dia manazava ny antony tokony hametrahana ny kapasitera seramika eo akaikin'ny puce, satria ny chip dia manana haingam-pandeha ambony kokoa sy haingam-pandeha raha oharina amin'ny circuit power lehibe.
Avy amin'io fomba fijery io, dia azontsika atao ny mamaritra tsotra izao ny fenitry ny fampisehoana roa ho an'ny capacitors.Ny iray dia ny habetsahan'ny angovo azon'ny capacitor mitahiry, ary ny iray hafa dia ny hafainganam-pandehan'io angovo io. Samy miankina amin'ny fomba famokarana ny capacitor, ny fitaovana dielectric, ny fifandraisana amin'ny capacitor, sy ny sisa.
Rehefa mihidy ny switch ao amin'ny circuit (jereo ny sary 2), dia manondro fa mila angovo avy amin'ny loharanon-kery ny entana. ny hafainganan'ny hazavana amin'ny fitaovana FR4), mila fotoana ny famindrana angovo.Ankoatra izany, misy ny tsy fitovian'ny impedance eo amin'ny loharano sy ny tsipika fampitana ary ny entana. fivezivezena5, ka izany no mahatonga ny fiatoana rehefa mandeha haingana ny switch dia mahita fahatarana sy maneno ao amin'ny onjam-pamokarana.
Sary 2: Mitaky fotoana ny angovo mba hiparitaka eny amin'ny habakabaka; Ny tsy fitovian'ny impedance dia miteraka fiverimberenan'ny famindrana angovo.
Ny zava-misy fa ny famindrana angovo dia mitaky fotoana sy fitsangatsanganana maromaro dia milaza amintsika fa mila mitady ny loharanon'ny angovo ho akaiky ny entana araka izay azo atao, ary mila mitady fomba hamindrana angovo haingana.Ny voalohany dia matetika tratra amin'ny fampihenana ny ara-batana. Ny elanelana misy eo amin'ny enta-mavesatra, switch ary capacitor.Ity farany dia tratra amin'ny fanangonana vondrona capacitors amin'ny impedance kely indrindra.
Ny teorian'ny saha dia manazava ihany koa ny antony mahatonga ny tabataba mahazatra. Raha fintinina, ny tabataba mahazatra dia mipoitra rehefa tsy mahafeno ny fitakiana angovo amin'ny enta-mavesatra mandritra ny fifindrana. Ny elanelana misy eo amin'ny enta-mavesatra sy ny conducteur eo akaiky eo dia ilay antsoinay hoe capacitance parasitika/mifanandrina (jereo ny sary 2).
Mampiasa ireto ohatra manaraka ireto izahay mba hampisehoana ny fomba fampiasana kapasitera elektrôlôtika, kapasitera seramika multilayer (MLCC), ary kapasitera sarimihetsika.
Electrolytic capacitors no tena ampiasaina ao amin'ny DC rohy ho ny tena angovo source.The safidy ny electrolytic capacitor matetika miankina amin'ny:
Ho an'ny fampisehoana EMC, ny toetra manan-danja indrindra amin'ny capacitor dia ny impedance sy ny toetran'ny matetika. Ny famotsorana ambany dia miankina amin'ny fahombiazan'ny capacitor DC rohy.
Tsy miankina amin'ny ESR sy ESL an'ny capacitor ny impedance ny rohy DC, fa amin'ny faritry ny loop thermal, araka ny aseho amin'ny sary 3. Ny faritra mafana kokoa dia midika fa maharitra kokoa ny famindrana angovo, noho izany ny fampisehoana. ho voa.
Ny mpanova DC-DC midina ambany dia natsangana mba hanaporofoana izany. Ny fametrahana fitsapana EMC alohan'ny fanarahan-dalàna aseho amin'ny sary 4 dia manao scan emission eo anelanelan'ny 150kHz sy 108MHz.
Zava-dehibe ny hahazoana antoka fa ny kapasitera ampiasaina amin'ity fanadihadiana ity dia avy amin'ny mpanamboatra iray ihany mba hisorohana ny tsy fitoviana amin'ny toetran'ny impedance. ny capacitor.Ny sary 5 dia mampiseho ireo fanamafisana telo.
Ny valin'ny famoahana ireo fikandrana telo ireo dia aseho amin'ny sary 6. Hita fa, raha ampitahaina amin'ny capacitor 680 µF tokana, ny kapasitora 330 µF roa dia mahatratra 6 dB ny fampihenana ny feo amin'ny faritra midadasika kokoa.
Avy amin'ny teoria fizaran-tany, dia azo lazaina fa amin'ny fampifandraisana ireo kapasitora roa mifanitsy, ny ESL sy ny ESR dia ahena. , mampihena amin'ny fomba mahomby ny fotoana fifindran'ny angovo amin'ny ankapobeny. Na izany aza, amin'ny fatra avo kokoa, ny fahasamihafana eo amin'ny capacitor 330 µF roa sy ny capacitor 680 µF iray dia hihena. ny switch, dia mampihena ny angovo famindrana fotoana, izay mahomby mampitombo ny dingana valin 'ny capacitor.
Ny vokatra dia milaza amintsika lesona tena manan-danja. Ny fampitomboana ny capacitance ny capacitor tokana amin'ny ankapobeny dia tsy hanohana ny dingana fitakiana angovo bebe kokoa. Raha azo atao, dia ampiasao ny singa capacitive kely kokoa. Misy antony tsara maro amin'izany. Ny voalohany dia ny vidiny. Amin'ny ankapobeny Miteny, ho an'ny haben'ny fonosana mitovy, ny vidin'ny capacitor dia mitombo haingana miaraka amin'ny sandan'ny capacitance.Ny fampiasana capacitor tokana dia mety ho lafo kokoa noho ny fampiasana capacitor kely kokoa. Ny antony faharoa dia ny habeny.Ny antony mametra amin'ny famolavolana vokatra dia matetika ny haavony. amin'ny singa.Ho an'ny capacitors lehibe, ny haavony matetika dia lehibe loatra amin'ny famolavolana vokatra. Ny antony fahatelo dia ny fahombiazan'ny EMC hitanay tamin'ny fandalinana tranga.
Ny lafin-javatra iray hafa tokony hodinihina rehefa mampiasa capacitor electrolytique dia ny hoe rehefa mampifandray ny capacitor roa amin'ny andiany ianao mba hizara ny volt, dia mila resistor 6 ianao.
Araka ny voalaza tetsy aloha, ny kapasitera seramika dia fitaovana kely izay afaka manome angovo haingana. Matetika aho no manontany ny fanontaniana hoe "Ohatrinona ny kapasitor ilaiko?"Ny valin'io fanontaniana io dia ny hoe ho an'ny kapasitera seramika, ny sandan'ny capacitance dia tsy tokony ho zava-dehibe. Ny fiheverana manan-danja eto dia ny hamaritana hoe ohatrinona ny hafainganam-pandehan'ny angovo dia ampy ho an'ny fampiharanao. Raha toa ka tsy mahomby amin'ny 100 MHz ny famoahana entona, dia ny kapasitera manana impedance kely indrindra amin'ny 100 MHz dia ho safidy tsara.
Ity dia tsy fahatakarana hafa momba ny MLCC. Hitako fa nandany angovo be ny injeniera nisafidy kapasitera seramika miaraka amin'ny ESR sy ESL ambany indrindra alohan'ny hampifandraisana ireo kapasitera amin'ny teboka fanondroana RF amin'ny alàlan'ny traces lava. Tsara ny manamarika fa ny ESL an'ny MLCC dia matetika be ambany noho ny fifandraisana inductance eo amin'ny solaitrabe.Connection inductance dia mbola ny manan-danja indrindra masontsivana mahakasika ny avo matetika impedance ny seramika capacitors7.
Figure 7 dia mampiseho ohatra ratsy.Long dian (0.5 santimetatra lava) mampiditra farafahakeliny 10nH inductance.Ny simulation vokatra dia mampiseho fa ny impedance ny capacitor lasa ambony lavitra noho ny efa nandrasana amin'ny matetika teboka (50 MHz).
Ny iray amin'ireo olana amin'ny MLCC dia ny fihainoana azy ireo amin'ny rafitra inductive eo amin'ny solaitrabe. Izany dia azo jerena amin'ny ohatra aseho amin'ny sary 8, izay ahitana ny fampiasana 10 µF MLCC mampiditra resonance amin'ny 300 kHz eo ho eo.
Azonao atao ny mampihena ny resonance amin'ny alàlan'ny fisafidianana singa iray miaraka amin'ny ESR lehibe kokoa na mametraka resistor kely sanda kely (toy ny 1 ohm) amin'ny andiany miaraka amin'ny capacitor. sanda mba hamindra ny resonance mankany amin'ny teboka resonance ambany na ambony.
Ireo kapasitera sarimihetsika dia ampiasaina amin'ny fampiharana maro. Izy ireo no kapasitera safidy ho an'ny mpanova DC-DC mahery vaika ary ampiasaina ho sivana fanafoanana EMI manerana ny tsipika herinaratra (AC sy DC) ary ny fanamafisana ny sivana mahazatra. Maka capacitor X izahay. Ohatra iray hanehoana ny sasany amin'ireo hevi-dehibe amin'ny fampiasana sarimihetsika capacitors.
Raha misy trangan-javatra mipoitra, dia manampy amin'ny famerana ny adin-tsarin'ny tampon'ny tsipika eo amin'ny tsipika izany, ka matetika izy io no ampiasaina miaraka amin'ny fanerena malefaka (TVS) na varistor oksida metaly (MOV).
Mety efa fantatrao izany rehetra izany, saingy fantatrao ve fa ny sandan'ny kapasitera X dia mety hihena be amin'ny fampiasana taona maro? Marina indrindra izany raha ampiasaina amin'ny tontolo mando ny capacitor. Hitako ny sandan'ny capacitance ny capacitor X dia latsaka amin'ny isan-jaton'ny sanda nomena azy ao anatin'ny herintaona na roa, ka ny rafitra natao tamin'ny X capacitor dia very ny fiarovana rehetra mety ho azon'ny capacitor eo anoloana.
Noho izany, inona no nitranga? Ny rivotra hamandoana dia mety hirotsaka ao amin'ny capacitor, miakatra ny tariby ary eo anelanelan'ny boaty sy ny epoxy potting compound.Ny metallization aluminium avy eo dia azo oxidized.Alumina dia insulator elektrika tsara, ka mampihena ny capacitance.Ity dia olana izay Ny capacitor film rehetra dia hifanena.Ny olana resahiko dia ny hatevin'ny sarimihetsika. Ny marika capacitor malaza dia mampiasa sarimihetsika matevina kokoa, ka miteraka capacitor lehibe kokoa noho ny marika hafa. Ny sarimihetsika manify dia mahatonga ny capacitor tsy dia matanjaka loatra amin'ny enta-mavesatra (voltage, current, na mari-pana), ary tsy ho sitrana ny tenany.
Raha toa ka tsy mifandray maharitra amin'ny famatsiana herinaratra ny capacitor X, dia tsy mila miahiahy ianao. Ohatra, ho an'ny vokatra izay misy fifandimbiasana mafy eo amin'ny famatsiana herinaratra sy ny capacitor, ny habeny dia mety ho zava-dehibe kokoa noho ny fiainana, ary dia afaka misafidy ny thinner capacitor.
Na izany aza, raha ny capacitor dia mifandray maharitra amin'ny loharanon-kery, dia tsy maintsy ho tena azo itokisana.The oxidation ny capacitors dia tsy azo ihodivirana.Raha ny capacitor epoxy akora dia tsara kalitao ary ny capacitor dia tsy matetika miharihary amin'ny hafanana tafahoatra, ny latsaka ao. tokony ho kely indrindra ny sanda.
Ato amin'ity lahatsoratra ity, voalohany nampidirina ny saha teoria fomba fijery ny capacitors.Practical ohatra sy ny simulation vokatra mampiseho ny fomba hifidianana sy ny fampiasana ny mahazatra indrindra karazana capacitor.Manantena aho fa ity fampahalalana ity dia afaka manampy anao hahatakatra ny andraikitry ny capacitors amin'ny famolavolana elektronika sy EMC amin'ny fomba feno kokoa.
Dr. Min Zhang no mpanorina sy lehiben'ny mpanolo-tsaina EMC an'ny Mach One Design Ltd, orinasa injeniera miorina any UK manampahaizana manokana amin'ny consulting EMC, famahana olana ary fiofanana. orinasa maneran-tany.
In Compliance no loharanon'ny vaovao, fampahalalana, fanabeazana ary aingam-panahy ho an'ny matihanina amin'ny injeniera elektrika sy elektronika.
Aerospace Automotive Communications Consumer Electronics Education Energy and Power Industry Information Technology Medical Military and National Defense
Fotoana fandefasana: Jan-04-2022
