Zber správnej hodnoty kondenzátora pre váš obvod sa môže javiť ako skutočná hlava - škrabanec. Ale nebojte sa, chvíľu som bol v hre na dodávku elektrických dielov a som tu, aby som to pre vás rozobral.
Po prvé, povedzme si o tom, čo kondenzátory skutočne robia. Kondenzátory ukladajú a uvoľňujú elektrickú energiu. Sú ako malé nabíjateľné batérie vo vašom okruhu a hrajú veľa dôležitých úloh. Môžu odfiltrovať nežiaduci elektrický hluk, vyhladiť kolísanie napätia a dokonca pomôcť pri časovacích obvodoch.
Hodnota kondenzátora sa meria v Farads (F), ale vo väčšine skutočných svetových obvodov sa zaoberáme oveľa menšími jednotkami, ako sú mikrofarady (μF), nanofarady (NF) a picofarads (PF). Ako teda zistíte, ktorá hodnota potrebujete?
Pochopenie požiadaviek vášho okruhu
Prvým krokom je skutočne pochopiť, čo má váš obvod robiť. Rôzne aplikácie si vyžadujú rôzne hodnoty kondenzátora.
Filtrovanie napájania
Ak pracujete na obvode napájania, jedným z hlavných úloh kondenzátora je odfiltrovanie zvlnenia. Zvlnenie je ten malý striedavý napätie, ktoré sa prepašuje cez usmerňovač v zdrojovom napájaní jednosmerného prúdu. Chcete kondenzátor s relatívne veľkou hodnotou. Napríklad v jednoduchom lineárnom napájaní pre malé elektronické zariadenie môžete použiť kondenzátor v rozmedzí od 100 μf až 1 000 uF. Tieto kondenzátory s väčšou hodnotou môžu ukladať dostatočný náboj na vyhladenie variácií napätia a poskytnutie stabilnejšieho výstupu DC.
Povedzme, že budujete napájanie pre malý zvukový zosilňovač. Chceli by ste kondenzátor, ktorý dokáže zvládnuť súčasné požiadavky zosilňovača a udržať napätie stabilné. Tu môže byť kondenzátor 470 μf. Nasiava tie malé napätia špičky a poklesy, takže váš zosilňovač dostane čistý zdroj energie.
Obvody
V časovacích obvodoch, rovnako ako obvody, ktoré sa nachádzajú v oscilátoroch alebo v obvodoch generovania pulzov, je hodnota kondenzátora rozhodujúca pre nastavenie časovej konštanty. Časová konštanta (τ) obvodu RC (rezistor - kondenzátor) je daný vzorcom τ = r × C, kde R je odpor a C je kapacita. Výberom správnej hodnoty kondenzátora spolu s príslušným odporom môžete ovládať, ako rýchlo kondenzátor nabíja a vypúšťa, čo zase určuje frekvenciu alebo načasovanie obvodu.
Napríklad v jednoduchom obvode časovača 555, ktorý sa používa na generovanie štvorcovej vlny, hodnota kondenzátora priamo ovplyvní frekvenciu výstupného signálu. Ak chcete signál nižšieho - frekvencie, použili by ste väčšiu hodnotu kondenzátora. Povedzme, že chcete frekvenciu okolo 1 Hz. Môžete si vybrať kondenzátor s 10 μf a spárovať ho s vhodným odporom, aby ste dosiahli požadovanú časovú konštantu.
Spojenie a oddelenie
Kondenzátory sa tiež používajú na spojenie a oddelenie v zosilňovači a ďalších obvodoch spracovania signálu. Spojovacie kondenzátory sa používajú na odovzdanie striedavého signálu z jednej fázy obvodu do druhého, zatiaľ čo blokujú DC komponent. Na tento účel zvyčajne používate kondenzátor v rozsahu 0,1 μf až 10 uF, v závislosti od frekvenčného rozsahu signálu.
Na druhej strane kondenzátory oddelenia sa používajú na zabezpečenie miestneho rezervoáru náboja komponentu, ako je integrovaný obvod (IC). Pomáhajú znižovať hluk a rušenie, ktoré je možné zaviesť prostredníctvom vedení napájania. Bežná hodnota pre oddeľovací kondenzátor je 0,1 μf. Môže rýchlo naplniť alebo absorbovať náboj podľa potreby, aby sa napätie udržalo stabilné pri výkonových kolíkoch IC.
Berúc do úvahy hodnotenie napätia
Akonáhle máte predstavu o hodnote kapacity, ktorú potrebujete, musíte tiež premýšľať o hodnotení napätia kondenzátora. Hodnotenie napätia je maximálne napätie, ktoré kondenzátor dokáže bezpečne zvládnuť. Ak aplikujete napätie vyššie ako hodnotenie, kondenzátor sa môže rozobrať a zlyhať, čo môže poškodiť váš obvod.
Pri výbere kondenzátora pre váš obvod vždy vyberte jeden s hodnotením napätia, ktorý je vyšší ako maximálne napätie, ktoré bude cez neho v obvode. Dobrým pravidlom je zvoliť kondenzátor s hodnotením napätia najmenej o 50% vyšší ako očakávané maximálne napätie. Napríklad, ak je maximálne napätie vo vašom obvode 12 V, chcete kondenzátor s hodnotením napätia najmenej 18 V.
Teplota
Teplota môže mať tiež vplyv na výkon kondenzátora. Niektoré kondenzátory sú citlivejšie na zmeny teploty ako iné. V prípade obvodov, ktoré budú fungovať v širokom teplotnom rozsahu, možno budete musieť zvoliť kondenzátora s koeficientom s nízkym teplotám.
Tolerancia je ďalším faktorom. Tolerancia kondenzátora naznačuje, do akej miery sa skutočná kapacita môže odchýliť od hodnotenej hodnoty. Vo väčšine všeobecných - účelových obvodov je kondenzátor s toleranciou ± 5% alebo ± 10% v poriadku. Ale v obvodoch, kde sú presné hodnoty kapacity kritické, rovnako ako v niektorých vysokofrekvenčných oscilátoroch, možno budete potrebovať kondenzátor s prísnejšou toleranciou, napríklad ± 1%.
Skutočné - príklady sveta
Pozrime sa na niektoré skutočné - svetové elektrické časti, kde je dôležitý výber kondenzátora.
Ak máte čo do činenia sOvládač Gear Box DAF 4213550120, 421355012R, existujú pravdepodobne riadiace obvody, ktoré používajú kondenzátory na filtrovanie a načasovanie. Napájanie pohonu musí byť stabilné, takže si musíte zvoliť vhodné kondenzátory pre filtrovanie napájania. Elektrolytický kondenzátor veľkej hodnoty by sa mohol použiť na vyhladenie hlavného výkonu, zatiaľ čo menšie keramické kondenzátory by sa mohli použiť na oddelenie pri kontrolných ICS.
PreDAF 2184202 Vodné čerpadlo s elektromagnetickou spojkou, riadiaci obvod pre elektromagnetickú spojku môže použiť kondenzátory na načasovanie a potlačenie hluku. Načasovanie zapojenia a odpojenia spojky je rozhodujúce, takže hodnoty kondenzátora v časovacom obvode je potrebné starostlivo zvoliť.
TenDAF 1916689 solenoidový ventilMá tiež vlastný súbor elektrických požiadaviek. Kondenzátory sa môžu použiť v obvode vodiča solenoidu na odfiltrovanie akéhokoľvek elektrického hluku, ktorý by mohol spôsobiť, že ventil funguje erraticky. Pri výbere hodnôt kondenzátora by ste museli zvážiť požiadavky na napätie a prúdové požiadavky solenoidu.
Testovanie a iterácia
Aj keď ste vykonali všetky výpočty a výskum, je často dobré otestovať váš obvod s rôznymi hodnotami kondenzátora. Niekedy existujú faktory v reálnom svete - svetovom okruhu, ktoré ste možno nezohľadnili vo svojom počiatočnom návrhu. Môžete začať s vypočítanými hodnotami a potom urobiť malé úpravy, aby ste zistili, ako obvod funguje.
Napríklad, ak vytvárate obvod zvukového filtra, môžete začať s hodnotou kondenzátora na základe požadovanej medznej frekvencie. Ale keď otestujete obvod, možno zistíte, že kvalita zvuku nie je úplne v poriadku. Vyskúšaním rôznych hodnôt kondenzátora môžete pokladnúť - naladíte obvod, aby ste dosiahli najlepší výkon.
Záver
Výber správnej hodnoty kondenzátora pre váš obvod je kombináciou porozumenia požiadaviek vášho obvodu, berúc do úvahy faktory, ako je hodnotenie napätia, teplota a tolerancia, a niekedy aj trochu pokusu - a - chyby. Môže sa to zdať ako veľa práce, ale napravenie môže mať obrovský rozdiel vo výkone vášho okruhu.
Ak ste na trhu s elektrickými dielmi vrátane kondenzátorov a potrebujete pomoc s výberom správnych komponentov pre svoj projekt, neváhajte sa osloviť. Sme tu, aby sme vám pomohli orientovať sa po svete elektrických častí a uistiť sa, že získate najlepšie komponenty pre vaše potreby. Či už je to pre malý projekt pre domácich majstrov alebo veľkú priemyselnú aplikáciu, máme vás kryté. Kontaktujte nás a začnite diskusiu o obstarávaní a nájdite perfektné časti pre váš obvod.
Odkazy
- Umenie elektroniky Paul Horowitz a Winfield Hill
- Elektronické zariadenia a teória obvodov od Roberta L. Boylestata a Louisa Nashelsky
