Избирането на правилната стойност на кондензатора за вашата верига може да изглежда като истинска глава - драскотина. Но не се притеснявайте, от известно време бях в играта за доставка на електрически части и съм тук, за да го разбия за вас.
Първо, нека поговорим за това какво всъщност правят кондензаторите. Кондензаторите съхраняват и отделят електрическа енергия. Те са като малки акумулаторни батерии във вашата верига и играят куп важни роли. Те могат да филтрират нежелан електрически шум, да изгладят колебанията на напрежението и дори да помогнат в веригите за време.
Стойността на кондензатора се измерва във фаради (F), но в повечето реални световни вериги се занимаваме с много по -малки единици като микрофаради (μF), нанофаради (NF) и пикофаради (PF). И така, как да разберете коя стойност ви е необходима?
Разбиране на изискванията на вашата верига
Първата стъпка е наистина да разберете какво трябва да прави вашата верига. Различните приложения изискват различни стойности на кондензатора.
Филтриране на захранване
Ако работите върху верига за захранване, една от основните задачи на кондензатора е да филтрирате напрежението на пулсацията. Ripple е онова малко променливо напрежение, което се промъква през токоизправител в DC захранване. Искате кондензатор със сравнително голяма стойност за това. Например, при просто линейно захранване за малко електронно устройство, можете да използвате кондензатор в диапазона от 100 μF до 1000 μF. Тези по -големи стойности могат да съхраняват достатъчно зареждане, за да изгладят вариациите на напрежението и да ви дадат по -стабилен изход на постоянен ток.
Да речем, че изграждате захранване за малък аудио усилвател. Бихте искали кондензатор, който може да се справи с текущите изисквания на усилвателя и да поддържа напрежението стабилно. 470 μF кондензатор може да е добър избор тук. Той ще накисне тези малки шипове на напрежение и спадове, така че вашият усилвател получава чист източник на захранване.
Времеви вериги
В веригите за синхронизиране, като тези, открити в осцилатори или импулсни, генериращи вериги, стойността на кондензатора е от решаващо значение за определяне на константата на времето. Времевата константа (τ) на RC (резистор - кондензатор) верига се дава от формулата τ = r × c, където r е съпротивлението и c е капацитетът. Избирайки правилната стойност на кондензатора, заедно със съответния резистор, можете да контролирате колко бързо кондензаторът зарежда и изхвърля, което от своя страна определя честотата или времето на веригата.
Например, в обикновена верига на таймера 555, използвана за генериране на квадратна вълна, стойността на кондензатора ще повлияе директно на честотата на изходния сигнал. Ако искате по -нисък честотен сигнал, ще използвате по -голяма стойност на кондензатора. Кажете, че искате честота от около 1Hz. Можете да изберете кондензатор от 10 μF и да го сдвоите с подходящ резистор, за да получите желаната константа на времето.
Свързване и отделяне
Кондензаторите се използват и за свързване и отделяне в усилвател и други сигнални схеми. Кондензаторите на съединителя се използват за преминаване на променлив сигнал от един етап от верига в друг, докато блокират DC компонента. За това обикновено използвате кондензатор в диапазона от 0,1 μF до 10 μF, в зависимост от честотния диапазон на сигнала.
От друга страна, отделящите кондензатори се използват за осигуряване на локален резервоар за зареждане на компонент, като интегрирана верига (IC). Те помагат за намаляване на шума и смущения, които могат да бъдат въведени чрез захранващите линии. Обща стойност за кондензатор за отделяне е 0,1 μF. Той може бързо да захранва или абсорбира заряда според нуждите, за да поддържа напрежението стабилно на захранващите щифтове на IC.
Като се има предвид оценката на напрежението
След като имате представа за стойността на капацитета, от която се нуждаете, също трябва да помислите за оценката на напрежението на кондензатора. Оценката на напрежението е максималното напрежение, с което кондензаторът може безопасно да се справи. Ако приложите напрежение по -високо от оценката, кондензаторът може да се разпадне и да се провали, което може да повреди веригата ви.
Когато избирате кондензатор за вашата верига, винаги избирайте един с оценка на напрежението, което е по -високо от максималното напрежение, което ще бъде през него във веригата. Добро правило е да изберете кондензатор с оценка на напрежението най -малко 50% по -високо от очакваното максимално напрежение. Например, ако максималното напрежение във вашата верига е 12 V, бихте искали кондензатор с оценка на напрежението поне 18V.
Температура и толерантност
Температурата също може да окаже влияние върху работата на кондензатор. Някои кондензатори са по -чувствителни към температурните промени от други. За вериги, които ще работят в широк температурен диапазон, може да се наложи да изберете кондензатор с нисък температурен коефициент.
Толерантността е друг фактор. Толерантността на кондензатора показва колко действителният капацитет може да се отклони от номиналната стойност. За повечето схеми с общи целта кондензатор с толеранс ± 5% или ± 10% е добре. Но в вериги, където точните стойности на капацитет са критични, като в някои високочестотни осцилатори, може да се нуждаете от кондензатор с по -строг толеранс, като ± 1%.
Реални - Световни примери
Нека да разгледаме някои реални - световни електрически части, където е важен изборът на кондензатори.
Ако се занимавате с aDAF скоростна кутия Actuator 4213550120, 421355012r, вероятно има контролни вериги, които използват кондензатори за филтриране и време. Захранването на задвижването трябва да бъде стабилно, така че ще трябва да изберете подходящи кондензатори за филтриране на захранване. За основното изглаждане на мощността може да се използва голяма стойностна кондензатор, докато по -малките керамични кондензатори могат да се използват за отделяне при контролните ИС.
ЗаDAF 2184202 Водна помпа, с електромагнитен съединител, Контролната верига за електромагнитния съединител може да използва кондензатори за време и потискане на шума. Времето на ангажираността и разединяването на съединителя е от решаващо значение, така че стойностите на кондензатора в схемата на времето трябва да бъдат внимателно подбрани.
TheDAF 1916689 Соленоиден клапанСъщо така има свой набор от електрически изисквания. Кондензаторите могат да се използват в веригата на соленоидния драйвер за филтриране на всеки електрически шум, който може да доведе до работа на клапана. Ще трябва да вземете предвид изискванията на напрежението и тока на соленоида, когато избирате стойностите на кондензатора.
Тестване и итерация
Дори и да сте направили всички изчисления и изследвания, често е добра идея да тествате веригата си с различни стойности на кондензатора. Понякога има фактори в реалната световна верига, които може да не сте отчитали в първоначалния си дизайн. Можете да започнете със стойностите, които сте изчислили, и след това да направите малки корекции, за да видите как се представя веригата.
Например, ако изграждате верига за аудио филтър, може да започнете със стойност на кондензатора въз основа на желаната честота на прекъсване. Но когато тествате веригата, може да откриете, че качеството на звука не е съвсем правилно. Опитвайки различни стойности на кондензатора, можете да глобите - настройте веригата, за да получите най -добрата производителност.
Заключение
Изборът на правилната стойност на кондензатора за вашата верига е комбинация от разбиране на изискванията на вашата верига, като се имат предвид фактори като оценка на напрежението, температура и толерантност, а понякога и малко пробна версия - и - грешка. Може да изглежда като много работа, но да се направи правилно може да доведе до огромна разлика в работата на вашата верига.
Ако сте на пазара на електрически части, включително кондензатори и се нуждаете от помощ при избора на подходящи компоненти за вашия проект, не се колебайте да се свържете. Ние сме тук, за да ви помогнем да се ориентирате в света на електрическите части и да се уверите, че получавате най -добрите компоненти за вашите нужди. Независимо дали става въпрос за малък проект „Направи си сам“ или за индустриално приложение с голям мащаб, ние ви обхванахме. Свържете се с нас, за да започнете дискусия за обществени поръчки и да намерите перфектните части за вашата верига.
ЛИТЕРАТУРА
- Изкуството на електрониката от Пол Хоровиц и Уинфийлд Хил
- Електронни устройства и теория на схемата от Робърт Л. Бойлестад и Луис Нашелски
