Для чего предназначен конденсатор: 1. Для чего предназначен конденсатор? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Физика 9 кл. Конденсатор — Класс!ная физика

Физика 9 кл. Конденсатор

Подробности: Просмотров: 167

1. Для чего предназначен конденсатор?

Конденсатор — это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля.

2. Что представляет собой простейший конденсатор? Как обозначается на схемах?

Конденсатор представляет собой устройство из двух одинаковых металлических пластин (обкладок), которые расположены параллельно и разделены диэлектриком.
Обозначение конденсатора на электрических схемах:

3. Что понимают под зарядом конденсатора?

Под зарядом конденсатора понимается величина заряда q на одной из его обкладок.

4. Как зарядить конденсатор?

Чтобы зарядить конденсатор, надо соединить обкладки конденсатора с источником постоянного напряжения.
При этом обкладки конденсатора заряжаются равными по величине, но противоположными по знаку зарядами (+q и ~q).

5. Чему равен заряд q конденсатора?

Заряд q конденсатора прямо пропорционален напряжению U между обкладками конденсатора и емкости конденсатора:

6. Что называется емкостью конденсатора?

Коэффициент пропорциональности С называется электрической емкостью (электроемкостью, емкостью) конденсатора.
Единица электроемкости в СИ — 1 Фарад (Ф) — получила свое название в честь Майкла Фарадея.

1 Ф равен емкости такого конденсатора, между обкладками которого возникает напряжение 1 В при сообщении конденсатору заряда 1 Кл.

7. От чего и как зависит емкость конденсатора?

Емкость конденсатора зависит от площади пластин (S) конденсатора и расстояния между ними.
Емкость конденсатора зависит также от свойств используемого диэлектрика между обкладками конденсатора.
Чем больше площадь пластин (S) и чем меньше расстояние между ними (d), тем больше емкость конденсатора (С).

8. Как включать несколько конденсаторов в электрическую цепь?

Иногда для получения требуемой емкости несколько конденсаторов соединяют в батарею.

а) Конденсаторы можно включать в электрическую цепь параллельно.

Общая емкость конденсаторов, включенных в электрическую цепт параллельно, равна сумме емкостей отдельных конденсаторов:

С = С1 + С2 + С3

б) Конденсаторы можно включать в электрическую цепь последовательно.

Общая емкость конденсаторов, включенных в электрическую цепь последовательно, рассчитывается, исходя из формулы:

1/С = 1/С1 + 1/С2 + 1/С3

Здесь общая емкость включенных конденсаторов всегда меньше, чем наименьшая емкость любого из них.

9. Как выглядит электрическое поле между обкладками конденсатора?

Электрическое поле конденсатора сосредоточено между его обкладками, если их размеры значительно больше расстояния между ними.

Линии электрического поля плоского конденсатора параллельны и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга.
Значит поле такого конденсатора однородно.

10. По какой формуле определяется энергия заряженного тденсатора?

При зарядке конденсатора внешними силами совершается работа по разделению положительных и отрицательных зарядов.
По закону сохранения энергии работа внешних сил равна энергии поля конденсатора.
При разрядке конденсатора за счет этой энергии может быть совершена работа.

Энергию электрического поля конденсатора можно рассчитать по формуле:

Энергия конденсатора данной емкости тем больше, чем больше его заряд.

11. Как на опыте доказать, что благодаря запасенной энергии конденсатора можно совершить работу?

Чтобы зарядить конденсатор, подключим его к источнику тока, поставив переключатель в положение 1.
При зарядке конденсатора внешними силами в цепи совершается работа по разделению положительных и отрицательных зарядов.
По закону сохранения энергии работа внешних сил равна энергии поля конденсатора.
Конденсатор зарядился — конденсатор накопил энергию.

Через некоторое время переведем переключатель в положение 2, замкнув цепь с конденсатором и лампой.
В результате разрядки конденсатора через лампу пройдет ток, и возникнет кратковременная вспышка.

При вспышке раскаленная током нить лампы выделяет энергию в виде света и тепла.
Это потенциальная энергия электрического поля конденсатора преобразовалась во внутреннюю энергию нити накала и излучилась в виде света и тепла.
То есть при разрядке конденсатора за счет энергии конденсатора была совершена работа.

12. Как устроен конденсатор переменной емкости? Где он нашел наиболее широкое применение?

В радиотехнических устройствах часто используются конденсаторы переменной емкости.
Конденсатор переменной емкости состоит из системы подвижных и неподвижных пластин.
Подвижные пластины, можно вращать вокруг оси, меняя тем самым емкость конденсатора.

Для увеличения емкости подвижные пластины вдвигают в пространство между неподвижными пластинами.
Для уменьшения емкости подвижные пластины выдвигают из пространство между неподвижными пластинами.
При этом изменение емкости переменного конденсатора достигается изменением суммарной площади обкладок.

Следующая страница — смотреть

Назад в «Оглавление» — смотреть

Конденсатор TFT 0582

Аналоги

Мы не несем ответственности за правильность подбора оборудования, и можем гарантировать только данные по ценам и наличию.

MultiSelect

Подбор конденсаторов, выполнено расчетов: 254960

Подбор аналогов воздушных конденсаторов по мощности – выберите производителя и модель конденсатора из списка. Программа подбора рассчитает его основные параметры при указанных условиях, и построит таблицу наиболее близких аналогов. Обратите внимание, что в списке представлены как конденсаторы поставляемые с вентиляторами, так и поставляемые без вентиляторов.

Требуемая производительность – укажите необходимую производительность конденсатора, программа подбора рассчитает данные по условиям и построит список подходящего оборудования.

Условия – выберите используемый хладагент, максимальную среднесуточную температуру атмосферного воздуха, и температурный напор DT. Расчёт параметров будет осуществлён по стандарту EN 327 с применением поправочных коэффициентов. Температура конденсации хладагента рассчитывается автоматически.

Производительность, Q – основной параметр воздушного конденсатора, показатель количества тепла, отводимого от охлаждаемого объекта. Зависит от температурных условий работы, заданного температурного напора и применяемого хладагента.

Q +/- – изменяемый параметр, показывает предел отклонения производительности подобранных конденсаоторов от заданных значений (требуемой тепловой нагрузки или производительности заданной модели конденсатора).

Вент. шт x Ø – количество и диаметр вентиляторов конденсаотора. Для конденсаторов поставляемых без вентиляторов указывается примечание «без вентилятора».

Мощн. вент., кВт – потребляемая электрическая мощность установленных штатных ветиляторов. Если конденсатор поставляется без вентиляторов, то указывается требуемый расход воздуха для вентиляторов, при котором обеспечивается заявленная производительность конденсатора.

Цена за 1 кВт – отношение стоимости конденсатора к его производительности. Обратите внимание, что некоторые конденсаторы поставляются без вентиляторов.

Наличие – наличие конденсаторов конкретной модели на наших складах на данный момент.

Аналоги конденсаторов Belief, Crocco, ECO, Garcia Camara, Guentner, Hispania, Karyer, LU-VE, Stefani, T-Cool, TerraFrigo. База данных по производителям, моделям и хладагентам постоянно пополняется.

Расчет электротермического конденсатора для электротермических установок

Please use this identifier to cite or link to this item:

http://earchive.tpu.ru/handle/11683/28110

Title:	Расчет электротермического конденсатора для электротермических установок
Authors:	Дащук, Илья Павлович
metadata.dc.contributor.advisor:	Меркулов, Валерий Иванович
Keywords:	Электротермический конденсатор; Кабельная бумага; Конденсаторная бумага; Секции с выступающей фольгой; Изолятор; Elektroheizquellen Kondensator; Kabelpapier; Kondensatorpapier; Abschnitte dienen Folie; Isolator
Issue Date:	2016
Citation:	Дащук И. П. Расчет электротермического конденсатора для электротермических установок : дипломный проект / И. П. Дащук ; Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ), Энергетический институт (ЭНИН), Кафедра электротехнических комплексов и материалов (ЭКМ) ; науч. рук. В. И. Меркулов. — Томск, 2016.
Abstract:	Актуальность данной работы заключается в том, что электротермический конденсатор предназначен для повышения коэффициента мощности электротермических установок частотой от 0,5 до 10 кГц, поэтому он находит широкое применение в электроэнергетике, а также в машиностроении, на металлургических заводах везде, где возникает необходимость использования индукционного нагрева металлов токами высокой частоты. Существующие на данный момент электротермические конденсаторы выполняются с различной изоляцией и на различное напряжение. Постепенно производство электротермических конденсаторов переходит с бумажной на пленочную или бумажно-пленочную изоляцию, что позволяет уменьшить габариты в связи с более высокой электрической прочностью пленки и улучшить экологичность конденсатора. Die Relevanz dieser Arbeit liegt in der Tatsache, dass die elektroKondensator entwickelt, um die Leistung elektrothermische Anlagen Koeffizient Frequenz von 0,5 bis 10 kHz zu erhöhen, so ist es weit verbreitet in der Energiewirtschaft sowie im Maschinenbau, Hüttenwerke überall dort, wo es einen Bedarf für die Induktionserwärmung Metalle der hochfrequenten Ströme. Bestehende an den Moment elektro Kondensatoren hergestellt mit verschiedenen Isolation und für verschiedene Spannungen. Nach und nach elektro Herstellung von Kondensatoren geht das Papier auf der Papierfolie oder Isolationsfolie, wodurch die Größe auf einen hohen elektrischen Schichtwiderstand aufgrund zu reduzieren und die Umweltfreundlichkeit des Kondensators zu verbessern.
URI:	http://earchive.tpu.ru/handle/11683/28110
Appears in Collections:	Выпускные квалификационные работы (ВКР)

Parma

Назначение

Для использования при измерении:

· емкости и тангенса угла диэлектрических потерь высоковольтной изоляции (конденсаторов, вводов, трансформаторов, изоляторов)
· характеристик частичных разрядов жидких диэлектриков в лабораторных и полевых условиях, в комплекте с измерителем параметров изоляции (например, ПАРМА ТЕНЗОР-2)

Отличительные особенности

· Работа конденсатора осуществляется следующим образом: через емкость С при приложении напряжения протекает емкостной ток, строго пропорциональный приложенному напряжению, что обеспечивается высокой стабильностью и малыми потерями в газовой емкости. Это позволяет применять конденсатор в качестве эталонной емкости при измерении тангенса угла диэлектрических потерь или высоковольтного плеча делителя напряжения

· При использовании конденсатора в качестве эталонной емкости при измерении тангенса угла потерь (tgδ) он подключается высоковольтным электродом параллельно емкости изоляции объекта испытания (конденсатор с потерями), а низковольтным – к выводу измерителя параметров изоляции

· При использовании конденсатора в качестве высоковольтного плеча делителя напряжения к его низковольтному электроду подключается низковольтное плечо делителя

Основные технические характеристики

Наименование характеристики		Значение
Номинальное напряжение, кВ		10
Испытательное напряжение в течение 1 мин., кВ		15
Номинальная емкость, пФ		50/100±5
Относительная погрешность измерения емкости, %		±0,5
Номинальная частота, Гц		50
Дрейф частоты		<1×10^-5
Класс точности, %, не более		±0,1
ЧР уровень		<2 пКл
tgδ, не более		±5×10^-5
Номинальное давление заполнения, кПа		350±50
Минимальное давление элегаза, при котором обеспечивается электрическая прочность изоляции при нормальном напряжении, МПа		0,05
Газовая среда		Элегаз (SF6)
Дополнительная погрешность измерений	от температуры, на каждый градус	3×10^-5/°C
	от изменения давления, кПа	2,2×10^—³/kPa
Габаритные размеры, мм		270×170х170
Масса, кг, не более		3,3

Конденсатор предназначен для работы при температуре от 5 до 45 С° или в составе передвижной испытательной или проверочной лаборатории.

Срок службы не менее 10 лет.

Комплектация

Наименование	Обозначение	Количество
Конденсатор	ПАРМА КГИ-10-100	1 шт.
Паспорт конденсатора ПАРМА КГИ-10-100	РА1.022.001ПС	1 экз.
Кабель с кабельным разъемом		1 шт.
Тара упаковочная		1 шт.

Документация

Сертификаты

Рекламные материалы

Колебательный контур — урок. Физика, 9 класс.

Колебательный контур — это устройство, в котором могут происходить свободные электромагнитные колебания.

Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. Электроёмкость конденсатора — \(C\), индуктивность катушки — \(L\).

Изображение на схемах

Обрати внимание!

В колебательном контуре периодически происходит переход энергии электрического поля в энергию магнитного поля и наоборот.

На некоторое время с помощью переключателя зарядим конденсатор, замкнув его на источник тока (рис. А). Затем наш заряженный конденсатор подсоединим к катушке (рис. Б).

	t1=T4. Заряженный конденсатор, подключённый к катушке, начнёт через неё разряжаться. Нижняя обкладка заряжена положительно. Разрядный ток, проходящий по катушке, создаст вокруг неё магнитное поле. Явление самоиндукции будет препятствовать резкому возрастанию тока через катушку, поэтому ток растёт постепенно и через некоторое время приобретает максимальное значение. В этот момент конденсатор будет полностью разряжен. Произошло превращение энергии электрического поля в энергию магнитного поля.
	2t1=T2. Так как конденсатор разряжен, то в следующий момент времени ток должен мгновенно исчезнуть, но в результате самоиндукции, которая препятствует убыванию тока, он некоторое время поддерживается в цепи. Индукционный ток сонаправлен с уходящим током цепи и благодаря этому конденсатор заряжается, только заряд на обкладках поменяется на противоположный знак. Энергия магнитного поля перешла в энергию электрического поля. Если рассматривать идеальную модель колебательного контура, который не имеет сопротивления, то энергия в нём не потратится, и конденсатор вновь зарядится до максимального значения. В реальности такого не бывает, потому что часть энергия уйдёт на преодоление сопротивления проводников и превратится в тепловую энергию. В реальном колебательном контуре в этот момент времени конденсатор зарядится уже не полностью.
	3t1=3T4. В третьей четверти периода конденсатор начнёт разряжаться, только теперь ток разряда будет протекать в другом направлении, т. к. полярность напряжения на конденсаторе поменялась. Самоиндукция катушки вновь будет препятствовать быстрому росту тока, который постепенно всё же приобретёт максимальное значение, а конденсатор к тому времени полностью разрядится. Снова энергия электрического поля переходит в энергию магнитного поля.
	4t1=T. Последняя четверть периода будет похожа на вторую четверть, только ток уже будет протекать в другом направлении. Убыванию тока будет вновь препятствовать самоиндукция, поэтому ток будет убывать постепенно и вновь зарядит конденсатор. И вновь энергия магнитного поля переходит в энергию электрического поля. В идеальном контуре не было бы потерь, и амплитуда колебаний оставалась постоянной.

За промежуток времени 4t1 произошло одно полное колебание. Значит, 4t1 \(=T\), где \(T\) — период колебаний.

Период полученных свободных колебаний равен собственному периоду колебательного контура.

Обрати внимание!

Формула для определения периода свободных электромагнитных колебаний: T=2 π ·LC.

Из формулы видно, что период колебательного контура зависит от параметров составляющих его элементов: индуктивности катушки \(L\) и электроёмкости конденсатора \(C\).

Работа колебательного контура представлена на рисунке.

Колебательный контур входит в состав генератора высокочастотных электромагнитных колебаний, который применяется в радиовещании (т. е. передаче звуковой информации на большие расстояния).

Чиллеры моноблочные Lessar с воздушным конденсатором LUC-SCAA, цены

Чиллер c воздушным охлаждением конденсатора, с осевыми вентиляторами, предназначен для наружной установки. Корпус Корпус чиллера изготовлен из алюминиевого сплава и листовой оцинкованной стали. Компрессор Герметичный спиральный компрессор оснащен встроенной тепловой защитой и электронагревателем картера, установлен на резиновых виброопорах. Вентиляторы Низкооборотные осевые вентиляторы со специальным изогнутым профилем лопаток рабочего колеса имеют непосредственный привод от электродвигателей со степенью защиты IP 54. Вентиляторы оснащены защитными решетками. Воздушный конденсатор Изготовлен из медных труб с алюминиевым оребрением. Водяной теплообменник Паяный пластинчатый испаритель из нержавеющей стали AISI 316 покрыт тепловой изоляцией.

Подробнее…

Чиллер c воздушным охлаждением конденсатора, с осевыми вентиляторами, предназначен для наружной установки. Корпус Самонесущий корпус из оцинкованной стали с защитным полиэфирным порошковым покрытием. Легко снимаемые панели обеспечивают доступ к внутренним компонентам для выполнения технического обслуживания. Компрессоры Спиральные компрессоры оснащены встроенной тепловой защитой и электронагревателем картера, установлены на резиновых виброоопорах. Вентиляторы Осевые вентиляторы с непосредственным приводом от трехфазного электродвигателя. Вентиляторы оснащены защитными решетками. В низкошумных моделях чиллеров используются низкооборотные вентиляторы. Воздушный конденсатор Изготовлен из медных труб с алюминиевым оребрением.

Подробнее…

Чиллер c воздушным охлаждением конденсатора, с осевыми вентиляторами, предназначен для наружной установки. Корпус Самонесущий корпус из оцинкованной стали с защитным полиэфирным порошковым покрытием. Легко снимаемые панели обеспечивают доступ к внутренним компонентам для выполнения технического обслуживания. Компрессоры Полугерметичные винтовые компрессоры оснащены встроенным маслоотделителем, фильтром на стороне всасывания, электронагревателем картера, смотровым окном для контроля уровня и состояния масла, устройством тепловой защиты, запорным вентилем на стороне нагнетания и устройством плавного регулирования производительности. Вентиляторы Осевые вентиляторы с непосредственным приводом от трехфазного электродвигателя. Вентиляторы оснащены защитными решетками.

Подробнее…

Судовые конденсаторы | Теплообменные аппараты судовых энергетических установок

Конденсаторы в паротурбинных установках предназначены для получения конденсата, пригодного (после соответствующей очистки) для питания парогенераторов и для создания и поддержания некоторого разрежения на выходе пара из турбины, что позволяет полнее использовать его кинетическую энергию.

Судовые конденсаторы разделяются на главные и вспомогательные. Главный конденсатор предназначен для конденсации отработавшего пара от главной паровой турбины, однако в него может поступать и отработавший пар от вспомогательных механизмов. Вспомогательные конденсаторы предназначены для обслуживания только вспомогательных паровых турбин. Принцип работы вспомогательного конденсатора не отличается от принципа работы главного.

На рис. 72 показан главный конденсатор, непосредственно присоединяемый к нижней части турбины низкого давления ГТЗА. Конденсатор — регенеративный, в нем производится раздельное удаление конденсата и воздуха, двухходовой — с раздельным подводом охлаждающей воды к каждой из двух групп трубок, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости. Такие конденсаторы применяют для уменьшения тепловых потерь от переохлаждения конденсата. В них подогревается конденсат и осуществляется регенерация — восстановление температуры конденсата за счет контакта пара с конденсатом, стекающим по поверхности трубок. Пар имеет свободный доступ к сборнику конденсата (в нижней части конденсатора). Благодаря этому переохлаждение конденсата уменьшается до 0,1 —1° С, в то время как у нерегенеративных конденсаторов переохлаждение составляет 6—12° С. Трубные доски у регенеративных конденсаторов не целиком заполнены трубками; оставлены места для того, чтобы пар проходил по возможности глубже внутрь пучка труб, чем достигается подогрев конденсата.

Рис. 72. Главный конденсатор.

Корпус конденсатора с двух сторон имеет фланцы, к каждому из них прикреплено по две трубные доски 7, в отверстиях которых закреплены охлаждающие трубки, поддерживаемые диафрагмой 1. С каждой стороны корпуса установлено по две водяные камеры 4 и 10, изолированные одна от другой. В обе водяные камеры 4, внутри которых имеются диагонально расположенные перегородки, охлаждающая вода подается независимо через патрубок 6 от двух отдельных циркуляционных насосов. После прохождения через трубки первых ходов, водяные камеры 10 и трубки вторых ходов охлаждающая вода поступает в верхнюю часть каждой водяной камеры, откуда удаляется через патрубок 3.

Раздельный подвод охлаждающей воды позволяет прекращать подачу воды в одну из камер 4, а также производить осмотр ее трубок и ремонт во время работы турбины с пониженной мощностью. Все трубки конденсатора могут прокачиваться охлаждающей водой, подаваемой любым циркуляционным насосом через один из патрубков 6. В этом случае открывается клинкет 5 на трубе, сообщающий нижние полости водяных камер 4.

Между пучками трубок, расположенных в первом и втором ходах охлаждающей воды, имеются перегородки. Некоторые из них выделяют пучки труб воздухоохладителей 11, расположенных с обеих сторон корпуса конденсатора. Воздухоохладители служат для понижения температуры воздуха, поступающего в конденсатор с паром. Паровоздушная смесь из воздухоохладителей идет в сборник 12 и отсасывается по трубкам 2. Конденсат удаляется из нижней части сборника конденсата через патрубок 9. Массу сухого конденсатора воспринимают 16 пружинных опор 8, а патрубок и корпус турбины нагружены только массой воды и пароводяной смеси. Конденсатор снабжен соответствующей арматурой. Он работает следующим образом: отработавший пар из турбины низкого давления через патрубок поступает в конденсатор и, соприкасаясь с холодной поверхностью охлаждающих трубок, конденсируется (уменьшается в объеме, создавая вакуум). Конденсат стекает в нижнюю полость конденсатора, откуда откачивается конденсатным насосом в питательную систему. Попадающий в конденсатор вместе с паром воздух непрерывно удаляется из сборника паровоздушной смеси 12 конденсатора по трубам 2 воздушным пароструйным насосом (эжектором). Это необходимо для поддержания разрежения в конденсаторе и для предупреждения возможного насыщения конденсата воздухом.

Основы | Направляющая конденсатора

Что такое конденсатор?

Конденсатор представляет собой пассивный электрический компонент с двумя выводами, который может накапливать электрическую энергию в электрическом поле. Этот эффект конденсатора известен как емкость. Хотя некоторая емкость может существовать между любыми двумя электрическими проводниками в цепи, конденсаторы — это компоненты, предназначенные для добавления емкости в схему. Конденсатор первоначально был известен как конденсатор или конденсатор , но в настоящее время широко не используется.

Емкость конденсатора

Способность проводящего тела накапливать заряд называется емкостью. Величина емкости конденсатора представлена формулой:

, где C — емкость, Q — величина накопленного заряда, а V — напряжение между двумя электродами. Одна пластина равна количеству заряда на другой пластине конденсатора в реальных схемах, но эти два заряда имеют разные знаки.Изучив эту формулу, мы можем сделать вывод, что конденсатор емкостью 1 Ф (Фарада) удерживает 1 К (кулоновский) заряда, когда напряжение 1 В (Вольт) приложено к его двум клеммам.

Факторы, влияющие на емкость

При создании конденсатора необходимо определить три основных фактора. Все эти факторы определяют емкость, влияя на величину потока электрического поля (относительную разницу электронов между пластинами), которая будет развиваться для данной величины силы электрического поля (напряжения между двумя пластинами):

Площадь пластины

При прочих равных условиях большая площадь пластины означает большую емкость; меньшая площадь пластины означает меньшую емкость.

Расстояние между пластинами

При прочих равных условиях большее расстояние между пластинами дает меньшую емкость; меньшее расстояние между пластинами дает большую емкость.

Диэлектрический материал

При прочих равных условиях большая диэлектрическая проницаемость диэлектрика дает большую емкость; меньшая диэлектрическая проницаемость диэлектрика дает меньшую емкость.

Что такое диэлектрические материалы?

Диэлектрические материалы — это, по сути, изоляторы, что означает, что ток не может течь через материал даже при приложении напряжения.Однако некоторые изменения происходят на атомном уровне. Когда на диэлектрический материал подается напряжение, он становится поляризованным.

Вот несколько примеров диэлектрических материалов с их относительной диэлектрической проницаемостью / диэлектрической постоянной:

Материал	Относительная диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая проницаемость)
Вакуум	1.0000
Воздух	1.0006
PTFE, FEP («тефлон»)	2.0
Полипропилен	от 2,20 до 2,28
АБС-пластик	от 2,4 до 3,2
Полистирол	от 2,45 до 4,0
Вощеная бумага	2,5
Трансформаторное масло	2,5 до 4
Твердая резина	2,5 до 4,80
Дерево (дуб)	3,3
Силиконы	3,4 до 4,3
Бакелит	3.От 5 до 6,0
Кварц, плавленый	3,8
Дерево (клен)	4,4
Стекло	4,9 до 7,5
Касторовое масло	5,0
Дерево (береза )	5,2
Слюда, мусковит	от 5,0 до 8,7
Стекловолоконная слюда	от 6,3 до 9,3
Фарфор, стеатит	6,5
Глинозем	8.От 0 до 10,0
Дистиллированная вода	80,0
Барий-стронций-титанит	7500

Электрические поля

Электрическое поле — это особое состояние, которое существует в пространстве вокруг электрически заряженной частицы. Все заряженные частицы, помещенные в электрическое поле, подвержены этому «особому состоянию». Истинная природа электрических полей и электрических зарядов до сих пор неизвестна ученым, но мы все еще можем использовать известные уравнения для измерения и предсказания эффектов электрического поля.

Где E — электрическое поле, F — сила, действующая на частицу, введенную в поле, а q — заряд частицы. Единица измерения электрического поля — вольт на метр [В · м ^-1] или ньютон на кулон [N · C ^-1].

Коэффициент добротности

Добротность или добротность конденсатора представляет эффективность данного конденсатора с точки зрения потерь энергии. Коэффициент добротности не является постоянным значением и значительно изменяется с частотой.

Хотя в большинстве приложений коэффициент добротности не требуется серьезно учитывать, и в этих приложениях могут использоваться стандартные конденсаторы, коэффициент добротности является одной из наиболее важных характеристик конденсатора при проектировании ВЧ-схем.

На радиочастотах СОЭ увеличивается с увеличением частоты из-за так называемого скин-эффекта. Наряду с увеличением ESR увеличиваются и диссипативные потери. Вот почему в радиочастотных схемах используются конденсаторы с высокой добротностью, которые значительно помогают снизить высокочастотные потери.

Руководство по выбору рабочего конденсатора

Руководство по выбору рабочего конденсатора

Рабочий конденсатор используется для непрерывной регулировки тока или фазового сдвига обмоток двигателя с целью оптимизации крутящего момента двигателя и эффективности. Поскольку он разработан для непрерывного режима работы, он имеет гораздо меньшую частоту отказов, чем пусковой конденсатор.

Индекс

Обзор
Dual Run vs.Рабочие конденсаторы »
Пусковые и рабочие конденсаторы»

Технические характеристики
Напряжение »
Емкость»
Частота (Гц) »
Форма корпуса»
Размер корпуса »
Тип соединительной клеммы»

Поиск и устранение неисправностей
Замена рабочего конденсатора »
Причины выхода из строя»
Срок службы конденсатора »

Сравнение двух рабочих конденсаторов и рабочих конденсаторов

Единственное преимущество конструкции двойного рабочего конденсатора заключается в том, что он поставляется в небольшом корпусе всего с 3 подключениями.Помимо этого, нет другой разницы между рабочими конденсаторами и двойными рабочими конденсаторами. Если для монтажа достаточно места, допустимо использование двух отдельных рабочих конденсаторов вместо исходного двойного рабочего конденсатора. Обычно они имеют соединения, отмеченные буквой «C» для «общего», «H» или «Herm» для «герметичного компрессора» и «F» для «вентилятора». У них также будет два разных номинала конденсатора для двух разных частей. Более подробную информацию см. В нашем руководстве по конденсаторам двойного хода.

Пусковые и рабочие конденсаторы

Пусковые конденсаторы дают большое значение емкости, необходимое для запуска двигателя в течение очень короткого (секунд) периода времени.Они предназначены только для прерывистой работы и катастрофически выйдут из строя, если будут слишком долго находиться под напряжением. Рабочие конденсаторы используются для непрерывного управления напряжением и током обмоток двигателя и поэтому работают в непрерывном режиме. Как правило, они имеют гораздо меньшее значение емкости.

Взаимозаменяемы ли пусковой и рабочий конденсаторы?

В необычных обстоятельствах рабочий конденсатор может использоваться в качестве пускового конденсатора, но доступные для него значения намного ниже, чем значения, обычно доступные для специальных пусковых конденсаторов.Номинальные значения емкости и напряжения должны соответствовать оригинальной спецификации пускового конденсатора. Пусковой конденсатор нельзя использовать в качестве рабочего конденсатора, потому что он не может выдерживать ток непрерывно (всего пару секунд).

Посмотрите видеоинструкцию ниже, чтобы узнать о различиях между пусковыми и рабочими конденсаторами.

Технические характеристики

В большинстве приложений с рабочими конденсаторами используется номинальная емкость 2,5–100 мкФ (микрофарад) и напряжение 370 или 440 В переменного тока.Они также обычно всегда рассчитаны на 50 и 60 Гц. Корпуса имеют круглую или овальную форму, чаще всего используются стальной или алюминиевый корпус и крышка. Концевые заделки обычно представляют собой нажимные-дюймовые клеммы с 2-4 клеммами на соединительную клемму.

Напряжение: Выберите конденсатор с номинальным напряжением, равным или превышающим исходный конденсатор. Если вы используете конденсатор на 370 вольт, конденсатор на 370 или 440 вольт будет работать, хотя блок на 440 вольт фактически прослужит дольше. Рабочий конденсатор будет иметь маркированное напряжение, указывающее допустимое пиковое напряжение, а не рабочее напряжение.

Емкость: Выберите конденсатор со значением емкости (указанным в MFD, мкФ или микрофарадах), равным исходному конденсатору. Не отклоняйтесь от исходного значения, так как оно задает рабочие характеристики мотора.

Гц: Выберите конденсатор с номинальной частотой Гц оригинала. Почти все конденсаторы tun будут иметь маркировку 50/60.

Тип корпуса: Круглый или овальный? Конденсаторы круглого сечения являются наиболее распространенными, но многие двигатели по-прежнему имеют овальную конструкцию.С точки зрения электричества разницы нет. Подгонка — единственный вопрос здесь. Если пространство в монтажной коробке не ограничено, стиль корпуса значения не имеет.

Общий размер: Как и в случае с корпусом, габаритные размеры не имеют электрического значения. Выберите конденсатор, который поместится в отведенном для этого месте.

Тип клеммы: Большинство конструкций клемм рабочих конденсаторов включают защелкивающиеся вкладки размером 1–4 ¼ «и будут иметь 3 или 4 выступа. Просто убедитесь, что у вас достаточно вкладок на каждый контактный столб для выполнения необходимых подключений.

Выбор продукции

Круглый, 370 В перем. Тока

Круглый, 370-440 В переменного тока

Овальный, 370-440 В перем. Тока

Поиск и устранение неисправностей

Когда пора заменить рабочий конденсатор?

Как правило, рабочий конденсатор намного превосходит пусковой конденсатор того же двигателя. Конденсатор рабочего двигателя изнашивается по-разному, что немного усложняет задачу определения необходимости его замены.

Когда рабочий конденсатор начинает работать за пределами допустимого диапазона, это обычно обозначается падением значения номинальной емкости. Для большинства стандартных двигателей рабочий конденсатор будет иметь «допуск», описывающий, насколько близко к номинальному значению емкости может быть фактическое значение. Обычно это от +/- 5% до 10%. Для большинства двигателей, пока фактическое значение находится в пределах 10% от номинального значения, вы в хорошей форме. Если емкость выходит за пределы этого диапазона, конденсатор следует заменить.

Из-за дефекта в конструкции конденсатора или неисправности двигателя, не связанной с конденсатором, рабочий конденсатор иногда вздувается из-за внутреннего давления. Для большинства современных конструкций рабочих конденсаторов это приведет к размыканию цепи и отключению внутренней спиральной мембраны в качестве защитной меры для предотвращения лопания конденсатора.

Проверка в этом случае проста: если она вздулась, пора заменить. Если вы не измерили целостность клемм, пришло время заменить.

Посмотрите видео ниже о том, как заменить рабочий конденсатор в кондиционере.

Причины выхода из строя

В зависимости от того, насколько близок рабочий конденсатор к его расчетному сроку службы, может быть несколько факторов, определяющих, почему рабочий конденсатор вышел из строя.

Время — Все конденсаторы имеют расчетный срок службы. Несколько факторов можно поменять местами или объединить, чтобы увеличить или уменьшить срок службы рабочего конденсатора, но как только расчетный срок службы превышен, внутренние компоненты могут начать более быстро разрушаться и снижаться производительность.Проще говоря, выход из строя может произойти из-за того, что конденсатор «просто старый».

Heat — Превышение расчетного предела рабочей температуры может иметь большое влияние на ожидаемый срок службы рабочего конденсатора. Как правило, у двигателей, которые работают в жарких условиях или с недостаточной вентиляцией, срок службы рабочего конденсатора значительно сокращается. То же самое может быть вызвано излучением тепла от обычно горячего двигателя, в результате чего конденсатор перегревается. Если вы можете поддерживать рабочий конденсатор в холодном состоянии, он прослужит намного дольше.

Ток — Отказ двигателя приводит к перегрузке конденсатора. Этот сценарий встречается реже, поскольку обычно сопровождается частичным или полным отказом двигателя. Двигатель перегружен или имеет сбой в обмотках, что приводит к нарастанию тока. Это может повлиять на конденсатор.

Напряжение — Этот единственный фактор может иметь экспоненциальный эффект в сокращении расчетного срока службы. Рабочий конденсатор должен иметь указанное номинальное напряжение, которое нельзя превышать.В качестве примера возьмем 440 вольт. При 450 вольт срок службы может сократиться на 20%. При 460 вольт срок службы может сократиться на 50%. При 470 вольт срок службы сокращается на 75% и так далее. То же самое можно применить и в обратном порядке, чтобы увеличить срок службы за счет использования конденсатора с номинальным напряжением, значительно превышающим необходимое, хотя и в менее значительной степени.

Срок службы конденсатора

Средний балл для качественного конденсатора послепродажного обслуживания (того, который не идет в комплекте с вашим двигателем) составляет от 30 000 до 60 000 часов работы.Установленные на заводе рабочие конденсаторы иногда имеют гораздо меньший расчетный срок службы. В отраслях с высокой конкуренцией, где каждая деталь может иметь значительное влияние на стоимость или где предполагаемое использование двигателя, вероятно, будет прерывистым и нечастым, можно выбрать рабочий конденсатор более низкого класса с расчетным сроком службы всего 1000 часов. Кроме того, все факторы из приведенного выше раздела (причины отказа рабочего конденсатора) могут резко изменить разумный ожидаемый срок службы рабочего конденсатора.

Что такое конденсатор переменного тока — наиболее часто заменяемый компонент переменного тока

Что такое конденсатор переменного тока? Как долго прослужит конденсатор?

В этом руководстве объясняется, что это за жизненно важная деталь кондиционера и теплового насоса, для чего она нужна, какова стоимость замены и другие часто задаваемые вопросы.

Что такое конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока или любой тип конденсатора — это устройство, подобное батарее, которое удерживает электрический заряд. Он высвобождает этот заряд, чтобы дать двигателю, например, двигателю вентилятора переменного тока или двигателю нагнетателя, немного дополнительного «сока» при запуске — дополнительного крутящего момента для запуска двигателя.Например, пусковой конденсатор поддерживает компрессор кондиционера или теплового насоса, когда термостат требует переменного или теплового цикла. По этой причине его обычно называют пусковым / рабочим конденсатором.

Отказ конденсатора: Из-за постоянных циклов зарядки и разрядки конденсатор является одной из первых частей системы ОВК, которая изнашивается и требует замены. Хорошей новостью является то, что заменить деталь довольно просто — даже вариант самостоятельного ремонта для тех, кто обладает базовыми навыками и любит выполнять ремонтные работы.Если вы хотите узнать больше по этому поводу, см. Руководство по выбору стоимости и замене конденсаторов переменного тока для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Это еще одна из серии полезных, подробных руководств по часто задаваемым вопросам, которые мы составляем для читателей, которые хотят произвести ремонт, не вызывая специалиста по HVAC, или хотят быть более осведомленными при обсуждении проблемы ремонта с техником по ремонту.

Расположение конденсатора переменного тока

Где находится конденсатор переменного тока? Расположение конденсаторов переменного тока может быть разным, но обычно они расположены очень близко к той части кондиционера, для которой они предназначены, например, к компрессору или двигателю нагнетателя в печи или кондиционеру.Те, которые установлены в наружном блоке, размещаются под навесом, чтобы защитить их электрические соединения от дождя.

Сколько конденсаторов в блоке переменного тока или тепловом насосе?

Один или два. Но это вопрос с подвохом. Если есть только один конденсатор, это может быть двойной конденсатор, также известный как двойной рабочий конденсатор, который обслуживает двигатель вентилятора и компрессор. Или могут быть отдельные конденсаторы для каждой части, так что всего два конденсатора. В некоторых блоках будет конденсатор для запуска блока переменного тока (пусковой конденсатор) и еще один, чтобы кондиционер работал должным образом и по мере необходимости (рабочий конденсатор).

Подробности : Кондиционеры могут иметь пусковой / рабочий конденсатор (одинарный) или двойной рабочий конденсатор. Пусковой / рабочий конденсатор предназначен для усиления или толчка кондиционера, чтобы он запустился и продолжал работать, если это необходимо. Двойные конденсаторы используются более чем в одной части блока переменного тока или теплового насоса. Они дают заряд энергии таким частям, как двигатель вентилятора и компрессор.

Как долго прослужат конденсаторы переменного тока?

Конденсаторы в вашем блоке переменного тока обычно служат 8-15 лет, но известно, что они служат до 20 лет.Конденсаторы переменного тока не являются движущейся частью, но со временем они выходят из строя или перегорают, как и электрические части. Обычно конденсатор переменного тока необходимо заменять каждые 10-15 лет. Существует ряд различных факторов, которые влияют на срок службы конденсатора. Прежде всего, если вы живете в районе с чрезвычайно высокими температурами, вашему блоку переменного тока придется работать больше, а конденсаторы переменного тока необходимо будет заменять раньше, чем если бы вы жили в более мягком климате.

Конденсаторы также выходят из строя, если в блоке переменного тока используется конденсатор неправильного размера или типа.Часто домовладелец заменяет конденсатор переменного тока, но использует неправильный размер, поэтому конденсатор продолжает «выгорать» и перестает работать. Третий фактор, ограничивающий продолжительность работы конденсатора переменного тока, — это просто возраст. По мере того как конденсатор переменного тока стареет, его способность удерживать энергию уменьшается.

Как узнать, требуется ли замена конденсатора переменного тока?

Как только конденсатор переменного тока в вашем блоке переменного тока или тепловом насосе начинает выходить из строя или выходит из строя, появятся некоторые контрольные признаки, указывающие на необходимость замены конденсатора.Ниже приведен список наиболее распространенных проблем, которые могут возникнуть из-за неисправного конденсатора:

Блок переменного тока перестает подавать холодный воздух (конденсатор электродвигателя нагнетателя или конденсатор компрессора)

В результате затраты на электроэнергию растут и / или превышают нормальные. системы не работает должным образом Необычный гудящий шум, исходящий от блока переменного тока
Ваш кондиционер выключается до того, как будет достигнута установка термостата
Вентилятор переменного тока изо всех сил пытается включиться — или он не начинает вращаться

Совет по конденсатору вентилятора: Есть старый трюк, чтобы определить, неисправен ли конденсатор двигателя вентилятора.Когда начинается цикл переменного тока (переменного тока или тепловой цикл с тепловым насосом), используйте палку, чтобы толкнуть лопасть вентилятора, чтобы дать ему заряд энергии, который обычно имеет конденсатор. Если вентилятор начинает вращаться и продолжает вращаться, то конденсатор не может дать ему первоначальный прирост электрической мощности. Конденсатор следует заменить.

Могу ли я использовать кондиционер или тепловой насос с неисправным конденсатором?

Если это конденсатор двигателя вентилятора, то только что описанный трюк сработает, и вы можете запустить свой кондиционер или тепловой насос с неисправным конденсатором.Но каждый раз, когда включается блок, приходится выходить на улицу, чтобы запустить вентилятор.

Даже если ваш кондиционер или тепловой насос могут продолжать работать и работать с конденсатором, который необходимо заменить, вам не следует делать это надолго. Использование блока переменного тока с неисправным конденсатором приведет к тому, что ваш кондиционер будет работать больше, чем обычно, а также, возможно, вызовет больший ущерб вашей системе отопления и охлаждения. Это может привести к более дорогостоящему ремонту, чем замена конденсатора переменного тока.

Могу ли я самостоятельно заменить конденсатор переменного тока?

Если ваш блок переменного тока перестает работать или выдает признаки неправильной работы, есть большая вероятность, что вам потребуется заменить конденсатор переменного тока.

Как мы уже говорили выше, это то, что может сделать домовладелец, но это не самая простая задача «сделай сам». Ниже приведены шаги, которые вы можете предпринять, чтобы самостоятельно заменить конденсатор переменного тока в домашнем блоке переменного тока:

Отключите питание блока переменного тока.Это можно сделать, используя блок выключателя и отключив соответствующий прерыватель, который питает ваш блок переменного тока. ЗАПРЕЩАЕТСЯ начинать какие-либо работы с блоком переменного тока, не проверив дважды, что питание отключено.
Найдите и снимите панель, где электрические линии входят в блок переменного тока.
Найдите пусковой / рабочий или сдвоенный конденсатор, который вы будете заменять. Они имеют циклическую форму и очень похожи на батарею. Рекомендуется сфотографировать конденсатор, прежде чем отключать подводящие к нему провода.
Разрядите конденсатор переменного тока. Даже если питание отключено, в конденсаторе все равно будет сохраняться электрический заряд. Прикосновение к клеммам на конденсаторе переменного тока приведет вас к шоку !! Вам может быть полезен обучающий видеоролик о том, как безопасно разрядить конденсатор.
Отсоедините конденсатор от блока переменного тока. Не прикасайтесь руками к соединениям или клеммам. Всегда используйте острогубцы с прорезиненным ударопрочным покрытием на ручках.
Убедитесь, что новый конденсатор имеет правильный MFD (миллифарад) и напряжение.Используя изображение старого конденсатора, которое вы сделали, подключите соответствующие провода к новому конденсатору. Делайте по одному подключению за раз.
Замените электрическую панель, включите питание блока переменного тока и включите кондиционер.

Все должно работать исправно, и очень скоро в вашем доме будет комфортная температура.

Часто задаваемые вопросы

Вот несколько вопросов, которые мы получаем. Некоторые ответы были даны выше, но ответы прояснят проблему.

Сколько стоит конденсатор переменного тока?

Покупка конденсатора переменного тока будет стоить от 5 до 100 долларов. Большинство из них стоят от 15 до 30 долларов, так что это не дорогая деталь. Но, опять же, убедитесь, что вы получили тот, который имеет те же характеристики, что и тот, который вы заменяете!

Указана стоимость только конденсатора. Стоимость его профессиональной установки колеблется от 65 до 150 долларов.

Какой тип конденсатора использует мой кондиционер?

Это зависит от марки и модели.Все кондиционеры будут иметь один или два конденсатора переменного тока. Вы можете сказать, какой тип конденсатора имеет ваш блок переменного тока, посмотрев на количество клемм, которые находятся в верхней части конденсатора переменного тока. Конденсаторы одиночного хода будут иметь две соединительные клеммы, а конденсатор двойного хода — три.

Сколько стоит замена конденсатора переменного тока?

Если вы решите нанять профессионального специалиста по HVAC для поставки детали и ее установки, ваша общая стоимость будет варьироваться от 80 до 150 долларов или максимум 200 долларов.Если вы получите более высокие оценки, попросите объяснений. Возможно, эта деталь уникальна. Некоторые конденсаторы Carrier и Lennox стоят около 100 долларов.

Как долго работает конденсатор переменного тока?

Конденсатор для вашего кондиционера или теплового насоса может прослужить до 20 лет, но обычно их необходимо заменять после 10-15 лет использования. То, как долго вы используете кондиционер и где вы живете, будет влиять на то, как долго хватит мощности переменного тока.

В чем разница между одинарным рабочим конденсатором и двойным рабочим конденсатором?

Одноразовые конденсаторы выполняют одну функцию, например запуск двигателя вентилятора, двигателя вентилятора или компрессора. Одиночные конденсаторы имеют две соединительные клеммы. Конденсаторы двойного хода используются для повышения энергии двух частей системы кондиционирования воздуха, и у них есть три соединительных вывода.

Связанные темы

Конденсатор

— энциклопедия New World

Конденсаторы: керамический SMD вверху слева; Тантал SMD внизу слева; сквозное отверстие в тантале вверху справа; сквозной электролитик внизу справа.Основные деления шкалы указаны в сантиметрах.

Конденсатор (или конденсатор ^[1]) представляет собой электрическое устройство, которое может накапливать энергию в электрическом поле между парой близко расположенных проводников (называемых «пластинами»). Когда на конденсатор подается напряжение, на каждой пластине накапливаются электрические заряды одинаковой величины, но противоположной полярности. Они используются в электрических цепях как накопители энергии. Их также можно использовать для различения высокочастотных и низкочастотных сигналов, что делает их полезными в электронных фильтрах.

Конденсаторы

позволили разработать многие важные элементы современной жизни, такие как компьютерные схемы, телевизоры и даже вспышки для фотоаппаратов.

История

Конденсаторы различных типов. Слева: многослойная керамика, керамический диск, многослойная полиэфирная пленка, трубчатая керамика, полистирол (дважды: осевой и радиальный), электролитический. Основные деления шкалы указаны в сантиметрах.

В октябре 1745 года Эвальд Георг фон Клейст (1700-1748) из Померании изобрел первый зарегистрированный конденсатор: стеклянный сосуд, содержащий проводящую жидкость, например ртуть, которую он держал в руке, и железный гвоздь или проволоку, вставленную в жидкость. .Он обнаружил, что устройство могло сохранять заряд после того, как он электрифицировал его своей машиной трения. Он утверждал, что может зажечь духов гвоздем.

В январе 1746 года, до того, как открытие Клейста стало широко известным, голландский физик Питер ван Мушенбрук (1700–1748) независимо изобрел очень похожий конденсатор. Он был назван лейденской банкой в честь Лейденского университета, где работал ван Мушенбрук. Даниэль Гралат был первым, кто объединил несколько банок параллельно в «батарею», чтобы увеличить общий возможный накопленный заряд.

Самой ранней единицей измерения емкости была «банка», эквивалентная примерно 1 нФ.

Ранние конденсаторы были также известны как конденсаторы , термин , который иногда используется и сегодня. Он был изобретен Вольтой в 1782 году (производный от итальянского compressatore ) со ссылкой на способность устройства накапливать более высокую плотность электрического заряда, чем обычный изолированный проводник. В большинстве неанглийских языков до сих пор используется слово, производное от «конденсатор», например, французское «конденсатор», немецкий, норвежский или польский «конденсатор», или испанский «конденсатор».«

Типы конденсаторов

Металлическая пленка : Изготовлена из высококачественной полимерной пленки (обычно поликарбоната, полистирола, полипропилена, полиэстера (майлара), а для высококачественных конденсаторов — полисульфона) со слоем металла, нанесенного на поверхность. Они обладают хорошим качеством и стабильностью и подходят для схем таймеров. Подходит для высоких частот.
Слюда : Подобна металлической пленке. Часто высокое напряжение. Подходит для высоких частот. Дорогие.
Бумага : Используется для высоких напряжений.
Стекло : Используется для высокого напряжения. Дорогие. Стабильный температурный коэффициент в широком диапазоне температур.
Керамика : стружки изменяющих слоев металла и керамики. В зависимости от их диэлектрической проницаемости, будь то класс 1 или класс 2, степень их зависимости от температуры / емкости различается. Они часто имеют (особенно класс 2) высокий коэффициент рассеяния, высокий частотный коэффициент рассеяния, их емкость зависит от приложенного напряжения, а их емкость изменяется с возрастом.Тем не менее, они находят широкое применение в обычных приложениях связи и фильтрации с низкой точностью. Подходит для высоких частот.
Электролитический : поляризованный. Конструктивно подобен металлической пленке, но электроды изготовлены из алюминия, травленого для получения более высоких поверхностей, а диэлектрик пропитан жидким электролитом. Они страдают от высоких допусков, высокой нестабильности, постепенной потери емкости, особенно под воздействием тепла, и высокой утечки. Доступны специальные типы с низким эквивалентным последовательным сопротивлением.Имеет тенденцию терять емкость при низких температурах. Может достигать высоких мощностей.
Тантал : аналогично электролитическому. Поляризованный. Лучшая производительность с более высокими частотами. Высокое диэлектрическое поглощение. Высокая утечка. Обладают гораздо лучшими характеристиками при низких температурах.
Суперконденсаторы : Изготовлены из углеродного аэрогеля, углеродных нанотрубок или высокопористых электродных материалов. Чрезвычайно высокая емкость. Может использоваться в некоторых приложениях вместо аккумуляторных батарей.

Приложения

Конденсаторы

находят различное применение в электронных и электрических системах.

Накопитель энергии

Конденсатор может накапливать электрическую энергию при отключении от цепи зарядки, поэтому его можно использовать как временный аккумулятор. Конденсаторы обычно используются в электронных устройствах для поддержания питания во время замены батарей. (Это предотвращает потерю информации в энергозависимой памяти.)

Конденсаторы используются в источниках питания, где они сглаживают выход полнополупериодного или полуволнового выпрямителя (устройства, преобразующего переменный ток в постоянный). Их также можно использовать в схемах накачки заряда в качестве элемента накопления энергии при генерации более высоких напряжений, чем входное напряжение.

Конденсаторы подключаются параллельно к силовым цепям большинства электронных устройств и более крупных систем (например, заводов), чтобы отводить и скрывать колебания тока от первичного источника питания, чтобы обеспечить «чистый» источник питания для сигнальных или управляющих цепей. Аудиооборудование, например, использует несколько конденсаторов таким образом, чтобы отводить гудение линии электропередачи до того, как он попадет в сигнальную цепь. Конденсаторы действуют как локальный резерв для источника постоянного тока и отводят переменные токи от источника питания.Это используется в автомобильных аудиосистемах, когда конденсатор жесткости компенсирует индуктивность и сопротивление выводов свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора.

Коррекция коэффициента мощности

Конденсаторы

используются при коррекции коэффициента мощности для сглаживания неравномерного распределения тока. Такие конденсаторы часто представляют собой три конденсатора, подключенных к трехфазной нагрузке. Обычно значения этих конденсаторов указываются не в фарадах, а скорее как реактивная мощность в вольт-амперах реактивной мощности (ВАр).Цель состоит в том, чтобы противодействовать индуктивной нагрузке от электродвигателей и люминесцентного освещения, чтобы нагрузка выглядела в основном резистивной.

Фильтрация

Муфта сигнальная

Поскольку конденсаторы пропускают переменный ток, но блокируют сигналы постоянного тока (при зарядке до приложенного постоянного напряжения), они часто используются для разделения компонентов переменного и постоянного тока в сигнале. Этот метод известен как соединение по переменному току . (Иногда для того же эффекта используются трансформаторы.) Здесь используется большое значение емкости, значение которой не нужно точно контролировать, но чье реактивное сопротивление мало на частоте сигнала.Конденсаторы для этой цели, предназначенные для установки через металлическую панель, называются проходными конденсаторами и имеют несколько иное схематическое обозначение.

Шумовые фильтры, пускатели двигателей и демпферы

Когда индуктивная цепь разомкнута, ток через индуктивность быстро падает, создавая большое напряжение в разомкнутой цепи переключателя или реле. Если индуктивность достаточно велика, энергия вызовет искру, в результате чего точки контакта будут окисляться, портиться или иногда свариваться вместе, или разрушать твердотельный переключатель.Демпферный конденсатор во вновь разомкнутой цепи создает путь для этого импульса, чтобы обойти точки контакта, тем самым сохраняя их жизнь; они обычно использовались, например, в системах зажигания с контактным выключателем. Точно так же в схемах меньшего размера искры может быть недостаточно, чтобы повредить переключатель, но все же будут излучаться нежелательные радиочастотные помехи (RFI), которые поглощает конденсатор фильтра . Демпфирующие конденсаторы обычно используются с последовательно включенным резистором с низким номиналом, чтобы рассеивать энергию и минимизировать радиопомехи.Такие комбинации резистор-конденсатор доступны в одном корпусе.

И наоборот, чтобы быстро инициировать ток через индуктивную цепь, требуется большее напряжение, чем требуется для его поддержания; в таких применениях, как большие двигатели, это может вызвать нежелательные пусковые характеристики, и пусковой конденсатор двигателя используется для увеличения тока катушки, чтобы помочь запустить двигатель.

Конденсаторы также используются параллельно для прерывания блоков высоковольтного выключателя, чтобы равномерно распределять напряжение между этими блоками.В этом случае их называют градуировочными конденсаторами.

На схематических диаграммах конденсатор, используемый в основном для хранения заряда постоянного тока, часто изображен вертикально на принципиальных схемах с нижней, более отрицательной пластиной, изображенной в виде дуги. Прямая пластина указывает на положительный полюс устройства, если он поляризован.

Обработка сигналов

Энергия, запасенная в конденсаторе, может использоваться для представления информации либо в двоичной форме, как в DRAM, либо в аналоговой форме, как в аналоговых фильтрах выборки и ПЗС.Конденсаторы могут использоваться в аналоговых схемах в качестве компонентов интеграторов или более сложных фильтров, а также для стабилизации контура отрицательной обратной связи. В схемах обработки сигналов также используются конденсаторы для интеграции токового сигнала.

Настроенные схемы

Конденсаторы и катушки индуктивности используются вместе в настроенных схемах для выбора информации в определенных частотных диапазонах. Например, радиоприемники полагаются на переменные конденсаторы для настройки частоты станции. В динамиках используются пассивные аналоговые кроссоверы, а в аналоговых эквалайзерах используются конденсаторы для выбора различных звуковых диапазонов.

В настроенной цепи, такой как радиоприемник, выбранная частота является функцией индуктивности (L) и емкости (C) последовательно и определяется выражением:

f = 12πLC {\ displaystyle f = {\ frac {1} {2 \ pi {\ sqrt {LC}}}}}

Это частота, на которой возникает резонанс в LC-цепи.

Другие приложения

Обнаружение

Большинство конденсаторов предназначены для поддержания фиксированной физической структуры. Однако различные вещи могут изменить структуру конденсатора — результирующее изменение емкости может быть использовано для определения этих вещей [1] [2].

Замена диэлектрика: Эффекты изменения физических и / или электрических характеристик диэлектрика также могут быть полезны. Конденсаторы с открытым пористым диэлектриком могут использоваться для измерения влажности воздуха.

Изменение расстояния между пластинами: Конденсаторы используются для точного измерения уровня топлива в самолетах. Конденсаторы с гибкой пластиной можно использовать для измерения деформации или давления. Конденсаторы используются в качестве датчика в конденсаторных микрофонах, где одна пластина перемещается под действием давления воздуха относительно фиксированного положения другой пластины.В некоторых акселерометрах используются конденсаторы MEMS, выгравированные на микросхеме, для измерения величины и направления вектора ускорения. Они используются для обнаружения изменений ускорения, например, в качестве датчиков наклона или для обнаружения свободного падения, в качестве датчиков, запускающих срабатывание подушки безопасности, и во многих других приложениях. Они также используются в датчиках отпечатков пальцев.

Импульсное питание и оружие

Группы больших, специально сконструированных высоковольтных конденсаторов с низкой индуктивностью (конденсаторные батареи) используются для подачи мощных импульсов тока во многих импульсных источниках питания.К ним относятся электромагнитное формирование, генератор Маркса, импульсные лазеры (особенно TEA-лазеры), сети формирования импульсов, радары, термоядерные исследования и ускорители частиц.

Большие конденсаторные батареи используются в качестве источников энергии для взрывных детонаторов или ударных детонаторов в ядерном оружии и другом специальном оружии. Ведутся экспериментальные работы по использованию батарей конденсаторов в качестве источников питания для электромагнитной брони и электромагнитных рельсотронов или койлганов.

Опасности и безопасность

Конденсаторы могут сохранять заряд долгое время после отключения питания от цепи; этот заряд может вызвать поражение электрическим током (иногда со смертельным исходом) или повреждение подключенного оборудования.Например, даже такое, казалось бы, безобидное устройство, как одноразовая вспышка фотоаппарата, питаемая от 1,5-вольтовой батареи AA, содержит конденсатор, который может быть заряжен до более чем 300 вольт. Это легко может вызвать чрезвычайно болезненный и, возможно, смертельный шок.

Перед обслуживанием содержащего его оборудования необходимо убедиться, что любой большой или высоковольтный конденсатор должным образом разряжен. В целях безопасности перед обращением с ними следует разрядить все конденсаторы большой емкости. Для конденсаторов на уровне платы это делается путем размещения на выводах ограничивающего резистора, сопротивление которого достаточно велико, чтобы ток утечки не влиял на схему, но достаточно мало, чтобы разрядить конденсатор вскоре после отключения питания.Высоковольтные конденсаторы следует хранить с закороченными клеммами, поскольку временно разряженные конденсаторы могут создавать потенциально опасные напряжения, когда клеммы остаются разомкнутыми.

Большие заполненные маслом старые конденсаторы необходимо утилизировать надлежащим образом, поскольку некоторые из них содержат полихлорированные бифенилы (ПХБ). Известно, что отходы ПХД могут попадать в грунтовые воды под свалками. При употреблении с питьевой загрязненной водой ПХД являются канцерогенными, даже в очень незначительных количествах. Если конденсатор физически большой, он более опасен и может потребовать дополнительных мер предосторожности, помимо описанных выше.Новые электрические компоненты больше не производятся с печатными платами. («PCB» в электронике обычно означает печатную плату, но вышеупомянутое использование является исключением.) Конденсаторы, содержащие PCB, были помечены как содержащие «Askarel» и несколько других торговых наименований.

Высоковольтное

Помимо обычных опасностей, связанных с работой с цепями высокого напряжения и высокой энергии, существует ряд опасностей, характерных для высоковольтных конденсаторов. Конденсаторы высокого напряжения могут катастрофически выйти из строя при воздействии на них напряжений или токов, превышающих их номинальные значения, или по мере того, как они достигают своего нормального срока службы.Неисправности диэлектрических или металлических межсоединений могут вызвать искрение внутри маслонаполненных блоков, которое испаряет диэлектрическую жидкость, что приводит к вздутию, разрыву или даже взрыву, который рассеивает горючее масло, вызывает возгорание и повреждает находящееся поблизости оборудование. Цилиндрические стеклянные или пластмассовые корпуса с жестким корпусом более подвержены взрывному разрыву, чем прямоугольные, из-за неспособности легко расширяться под давлением. Конденсаторы, используемые в ВЧ-устройствах или устройствах с длительным током, могут перегреваться, особенно в центре валков конденсатора.Удерживаемое тепло может вызвать быстрое нагревание и разрушение салона, даже если внешний корпус остается относительно холодным. Конденсаторы, используемые в высокоэнергетических батареях конденсаторов, могут сильно взорваться, когда неисправность одного конденсатора вызывает внезапный сброс энергии, накопленной в остальной части батареи, в неисправный блок. А вакуумные конденсаторы высокого напряжения могут генерировать мягкое рентгеновское излучение даже при нормальной работе. Надлежащая локализация, предохранение и профилактическое обслуживание могут помочь свести к минимуму эти опасности.

Для высоковольтных конденсаторов может быть полезна предварительная зарядка для ограничения пусковых токов при включении цепей HVDC.Это продлит срок службы компонента и может снизить опасность высокого напряжения.

Физика

Конденсатор состоит из двух проводящих электродов или пластин, разделенных изолятором.

Емкость

Когда электрический заряд накапливается на пластинах, в области между пластинами создается электрическое поле, пропорциональное количеству накопленного заряда. Это электрическое поле создает разность потенциалов V = E · d между пластинами этого простого конденсатора с параллельными пластинами.

Емкость конденсатора (C) является мерой количества заряда (Q) , хранящегося на каждой пластине для данной разности потенциалов или напряжения (V) , которое появляется между пластинами:

C = QV {\ displaystyle C = {Q \ over V}}

В единицах СИ конденсатор имеет емкость в один фарад, когда один кулон заряда вызывает разность потенциалов на пластинах в один вольт. Поскольку фарад — очень большая единица измерения, значения конденсаторов обычно выражаются в микрофарадах (мкФ), нанофарадах (нФ) или пикофарадах (пФ).{2}} [3]

, где ε — диэлектрическая проницаемость диэлектрика, A, — площадь пластин, а d — расстояние между ними.

На схеме повернутые молекулы создают противоположное электрическое поле, которое частично нейтрализует поле, создаваемое пластинами, процесс, называемый диэлектрической поляризацией.

Накопленная энергия

Поскольку противоположные заряды накапливаются на пластинах конденсатора из-за разделения зарядов, на конденсаторе возникает напряжение из-за электрического поля этих зарядов.Постоянно увеличивающаяся работа должна выполняться против этого постоянно увеличивающегося электрического поля по мере отделения большего количества зарядов. Энергия (измеряется в джоулях, в СИ), запасенная в конденсаторе, равна количеству работы, необходимой для установления напряжения на конденсаторе и, следовательно, электрического поля. Максимальная энергия, которая может безопасно храниться в конкретном конденсаторе, ограничена максимальным электрическим полем, которое диэлектрик может выдержать до того, как он сломается. Следовательно, все конденсаторы, изготовленные с одним и тем же диэлектриком, имеют примерно одинаковую максимальную плотность энергии (джоулей энергии на кубический метр).

Гидравлическая модель

Поскольку электрическая схема может быть смоделирована потоком жидкости, конденсатор можно смоделировать как камеру с гибкой диафрагмой, отделяющей вход от выхода. Как можно определить интуитивно, а также математически, это обеспечивает правильные характеристики.

Разница давлений (разность напряжений) на блоке пропорциональна интегралу тока
Устойчивый ток не может проходить через него, потому что приложение слишком большого давления, превышающего максимальное давление, приведет к его разрушению.
Но может передаваться переходный импульс или переменный ток
Емкость параллельно соединенных блоков эквивалентна сумме их индивидуальных емкостей

Электрические цепи

На электроны в молекулах диэлектрика влияет электрическое поле, заставляя молекулы слегка поворачиваться из своего положения равновесия. Воздушный зазор показан для наглядности; в реальном конденсаторе диэлектрик находится в прямом контакте с пластинами.Конденсаторы также пропускают переменный ток и блокируют постоянный ток.

Источники постоянного тока

Электроны не могут легко проходить через диэлектрик от одной пластины конденсатора к другой, поскольку диэлектрик тщательно выбирается, чтобы он был хорошим изолятором. Когда через конденсатор проходит ток, электроны накапливаются на одной пластине, а электроны удаляются с другой пластины. Этот процесс обычно называют «зарядкой» конденсатора, даже если конденсатор всегда электрически нейтрален.Фактически, ток через конденсатор приводит к разделению электрического заряда, а не к накоплению электрического заряда. Это разделение зарядов вызывает возникновение электрического поля между пластинами конденсатора, что приводит к возникновению напряжения на пластинах. Это напряжение V прямо пропорционально количеству разделенного заряда Q. Поскольку ток I через конденсатор — это скорость, с которой заряд Q проходит через конденсатор (dQ / dt), это можно математически выразить как:

I = dQdt = CdVdt {\ displaystyle I = {\ frac {dQ} {dt}} = C {\ frac {dV} {dt}}}

где

I — ток, текущий в обычном направлении, измеряется в амперах,

dV / dt — производная по времени напряжения, измеряемая в вольтах в секунду, а

C — емкость в фарадах.

Для цепей с источником постоянного (постоянного) напряжения напряжение на конденсаторе не может превышать напряжение источника. (Если в схему не входят переключатель и индуктор, как в SMPS, или переключатель и несколько диодов, как в зарядном насосе). Таким образом, достигается равновесие, при котором напряжение на конденсаторе постоянное, а ток через конденсатор равен нулю. По этой причине обычно говорят, что конденсаторы блокируют постоянный ток.

Конденсаторы также находят хорошее применение в схемах роботов-любителей, питающихся от постоянного тока.

Источники переменного тока

Ток через конденсатор от источника переменного тока периодически меняет направление. То есть переменный ток поочередно заряжает пластины: сначала в одном направлении, затем в другом. За исключением момента, когда ток меняет направление, ток конденсатора всегда отличен от нуля в течение цикла. По этой причине обычно говорят, что конденсаторы «пропускают» переменный ток.Однако электроны никогда не пересекают пластины, если только диэлектрик не разрушается. Такая ситуация повлечет за собой физическое повреждение конденсатора и, вероятно, всей цепи.

Поскольку напряжение на конденсаторе пропорционально интегралу тока, как показано выше, с синусоидальными волнами в цепях переменного тока или сигнальных цепях это приводит к разности фаз в 90 градусов, причем ток опережает фазовый угол напряжения. Можно показать, что переменное напряжение на конденсаторе находится в квадратуре с переменным током, протекающим через конденсатор.То есть напряжение и ток «не совпадают по фазе» на четверть цикла. Амплитуда напряжения зависит от амплитуды тока, деленной на произведение частоты тока на емкость C.

Импеданс

Импеданс аналогичен сопротивлению резистора. Импеданс конденсатора обратно пропорционален частоте, то есть для очень высокочастотных переменных токов реактивное сопротивление приближается к нулю, так что конденсатор почти замыкает короткое замыкание на очень высокочастотный источник переменного тока.И наоборот, для переменных токов очень низкой частоты реактивное сопротивление неограниченно возрастает, так что конденсатор представляет собой почти разомкнутую цепь для источника переменного тока очень низкой частоты. Это частотно-зависимое поведение объясняет большинство применений конденсатора.

Реактивность называется так потому, что конденсатор не рассеивает мощность, а просто накапливает ее. В электрических цепях, как и в механике, есть два типа нагрузки: резистивная и реактивная. Резистивные нагрузки (аналогичные объекту, скользящему по шероховатой поверхности) рассеивают энергию, передаваемую цепью, в конечном итоге за счет электромагнитного излучения, в то время как реактивные нагрузки (аналогичные пружине или движущемуся объекту без трения) накапливают эту энергию, в конечном итоге возвращая энергию обратно в схема.

Также важно то, что импеданс обратно пропорционален емкости, в отличие от резисторов и катушек индуктивности, для которых импедансы линейно пропорциональны сопротивлению и индуктивности соответственно. Вот почему формулы последовательного и шунтирующего импеданса (приведенные ниже) являются обратными для резистивного случая. Последовательно суммируются импедансы. Параллельно суммируется проводимость.

Эквивалент Лапласа (s-домен)

При использовании преобразования Лапласа в анализе цепей емкостное сопротивление в области с представляется следующим образом:

Z (s) = 1sC {\ displaystyle Z (s) = {\ frac {1} {sC}}}

, где C — емкость, а с (= σ + jω) — комплексная частота.

Рабочий ток

Физик Джеймс Клерк Максвелл изобрел концепцию тока смещения, d D / dt, чтобы согласовать закон Ампера с сохранением заряда в тех случаях, когда заряд накапливается, как в конденсаторе. Он интерпретировал это как реальное движение зарядов даже в вакууме, где он предположил, что это соответствует движению дипольных зарядов в эфире. Хотя от этой интерпретации отказались, поправка Максвелла к закону Ампера остается в силе.

Сети

Последовательное или параллельное расположение

Конденсаторы в параллельной конфигурации имеют одинаковую разность потенциалов (напряжение). Их общая емкость (C _экв) определяется по формуле:

Ceq = C1 + C2 + ⋯ + Cn {\ displaystyle C_ {eq} = C_ {1} + C_ {2} + \ cdots + C_ {n} \,}

Причина установки конденсаторов Параллельно увеличивается общий накопленный заряд. Другими словами, увеличение емкости также увеличивает количество энергии, которое может быть сохранено.{2}.}

Ток, проходящий через последовательно соединенные конденсаторы, остается неизменным, но напряжение на каждом конденсаторе может быть разным. Сумма разностей потенциалов (напряжения) равна общему напряжению. Их общая емкость определяется как:

1Ceq = 1C1 + 1C2 + ⋯ + 1Cn {\ displaystyle {\ frac {1} {C_ {eq}}} = {\ frac {1} {C_ {1}}} + {\ frac {1 } {C_ {2}}} + \ cdots + {\ frac {1} {C_ {n}}}}

Параллельно эффективная площадь объединенного конденсатора увеличилась, увеличивая общую емкость.При последовательном подключении расстояние между пластинами было увеличено, что уменьшило общую емкость.

На практике конденсаторы будут размещаться последовательно, чтобы получить экономичные конденсаторы очень высокого напряжения, например, для сглаживания пульсаций в источнике питания высокого напряжения. Три последовательно включенных конденсатора «максимум 600 вольт» увеличивают их общее рабочее напряжение до 1800 вольт. Это, конечно, компенсируется полученной емкостью, составляющей лишь одну треть от стоимости используемых конденсаторов.Этому можно противодействовать, подключив 3 из этих последовательных наборов параллельно, в результате чего получится матрица конденсаторов 3×3 с той же общей емкостью, что и отдельный конденсатор, но работающая при трехкратном напряжении. В этом приложении к каждому конденсатору будет подключен большой резистор, чтобы гарантировать, что общее напряжение делится поровну между каждым конденсатором, а также для разряда конденсаторов в целях безопасности, когда оборудование не используется.

Другое применение — использование поляризованных конденсаторов в цепях переменного тока; конденсаторы соединены последовательно с обратной полярностью, так что в любой момент времени один из конденсаторов не проводит ток…

Двойственность конденсатора / индуктора

С математической точки зрения, идеальный конденсатор можно рассматривать как инверсию идеальной катушки индуктивности, потому что уравнения напряжения-тока двух устройств могут быть преобразованы друг в друга путем обмена членами напряжения и тока. Так же, как две или более катушек индуктивности могут быть соединены магнитным полем для создания трансформатора, два или более заряженных проводника могут быть соединены электростатически, образуя конденсатор. Взаимная емкость двух проводников определяется как ток, протекающий в одном проводе, когда напряжение на другом изменяется на единицу напряжения в единицу времени.

См. Также

Банкноты

↑ «Конденсатор» теперь считается устаревшим термином для обозначения конденсатора.

Список литературы

Электричество и магнетизм . Свет и материя: Учебные материалы по физике и астрономии. Проверено 23 января 2007 года.

Курьер, декан. 2000. Биография фон Клейста. Австралийский центр движущихся изображений. Проверено 23 января, 2007.
Currier, декан. 2000. Биография Musschenbroek.Австралийский центр движущихся изображений. Проверено 23 января, 2007.
Хуэльсман, Лоуренс П. 1972. Базовая теория схем с цифровыми вычислениями. Прентис-Холл. ISBN 0130574309.
Дженкинс, Джон Д. 2006. Музей искры. Проверено 23 января, 2007.
Марш, Дэвид. 2006. Емкостные сенсорные датчики набирают обороты. EDN , Reed Electronics Group. Проверено 24 января 2007.
Палмер, Уэйн. 2006. Емкостные датчики могут заменить механические переключатели для сенсорного управления. Мобильный телефон DesignLine. Проверено 24 января 2007 г.
Зорпетт, Гленн. Январь 2005. Super Charged: крохотная южнокорейская компания пытается сделать конденсаторы достаточно мощными, чтобы создать новое поколение гибридных электромобилей. IEEE Spectrum Online . Проверено 24 января 2007 г.

Внешние ссылки

Все ссылки получены 9 января 2017 г.

кредитов

New World Encyclopedia писателей и редакторов переписали и завершили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в энциклопедию Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

Для чего нужен разделительный конденсатор?

Системный шум стал критической проблемой как для аналоговых, так и для цифровых устройств. Требование быстрых интерфейсов и более низкого энергопотребления привело к тому, что устройства чувствительны к помехам от силовых и сигнальных линий. Конденсатор развязки или шунтирующий конденсатор в цепи обеспечивает высокие переходные токи в ИС и снижает пульсации мощности. Такие конденсаторы размещаются рядом с выводами питания ИС.

Аналоговые схемы, такие как усилители звука, издают гул или потрескивание во время работы, в то время как цифровые схемы, такие как микроконтроллеры, демонстрируют неустойчивое и непредсказуемое поведение. Это происходит из-за нестабильности входного напряжения. Любое устройство будет работать точно, если отклонения, такие как сбои, скачки напряжения и компоненты переменного тока, остаются в пределах допуска. Хорошая конструкция печатной платы должна обеспечивать плавное входное напряжение за счет устранения внутрисистемных шумов питания с помощью надлежащим образом размещенных развязывающих и байпасных конденсаторов.

Зачем нужна развязка?

Развязка обеспечивает низкоомный путь от источника питания до земли. Поэтому выбор конденсатора с низкой индуктивностью, но с высокой емкостью (с низким импедансом) очень важен.

Влияние емкостной связи на обратный ток.

На приведенном ниже графике показаны как положительные, так и отрицательные источники питания. На нем показано, как снижается коэффициент подавления источника питания (PSR) высокопроизводительного усилителя с частотой около 20 дБ / декаду.Примерно 90 дБ при постоянном токе, PSR быстро падает на более высоких частотах, что означает связь нежелательной энергии в линии электропередачи с выходом. Поэтому необходимо избегать попадания этой высокочастотной энергии в ИС. Это может быть сделано путем включения электролитических конденсаторов (для развязки низких частот) и керамических конденсаторов (для развязки высоких частот).

Отклонение напряжения питания в зависимости от частоты для высокопроизводительного операционного усилителя. Кредит графика: Analog Devices

Характеристики отклонения блока питания не обязательно указаны в технических характеристиках.Но вы всегда можете найти рекомендуемые схемы развязки блоков питания в разделе приложений технического описания. Эти рекомендации всегда следует выполнять, чтобы гарантировать правильную работу устройства.

S Чувствительность IC

Чувствительность ИС к колебаниям источника питания выражается коэффициентом отклонения источника питания (PSRR) или PSR (в дБ). PSRR — это отношение изменения выходного напряжения к изменению напряжения источника питания.

Что такое разделительный конденсатор?

Размещение развязывающего конденсатора

Разделительный конденсатор — это пассивный компонент, способный локализовать накопление энергии. По самой своей природе для зарядки и разрядки требуется время. Он предотвращает быстрые изменения напряжения, защищая систему или ИС, обеспечивая надлежащее питание постоянного тока.

Разделительный конденсатор подключается между источником питания и нагрузкой / IC параллельно. Чтобы подавить возмущения напряжения для каждой ИС, они должны быть размещены локально, т.е.е., как можно ближе к ИС. Все распределительные сети имеют фактическое полное сопротивление и индуктивность, которые предотвращают мгновенную подачу тока, развязывающий конденсатор контролирует провалы напряжения питания и звонки и обеспечивает стабильность напряжения в цепи.

Что такое байпасный конденсатор?

Размещение байпасного конденсатора

Байпасный конденсатор используется для предотвращения попадания шума в систему путем его обхода на землю. Он подключается между выводами напряжения питания (Vcc) и заземления (GND) для уменьшения шума источника питания и скачков напряжения на линиях питания.

В чем разница между развязывающим и шунтирующим конденсаторами?

Разделительный конденсатор накапливает энергию и рассеивает ее обратно в шину питания, чтобы обеспечить плавное прохождение тока. Шунтирующий конденсатор обеспечивает обратный путь сигнала переменного тока для переключения между шиной питания и заземлением.

Разница между развязывающим и шунтирующим конденсаторами.

С учетом их назначения и функции, байпасные и развязывающие конденсаторы могут использоваться как взаимозаменяемые.При питании любого устройства основной задачей является обеспечение пути с очень низким импедансом по отношению к заземлению входного питания. Вот некоторые из немногих заметных отличий:

Шунтирующие конденсаторы используются для создания шунтирующего тракта с низким сопротивлением для высокочастотных шумовых сигналов. Они обеспечивают снижение высокочастотного шума до того, как он проникнет во всю цепь, что приведет к неисправности цепи и проблеме электромагнитных помех. С другой стороны, разделительные конденсаторы используются для стабилизации колебаний напряжения.
Для функции шунтирования с низким сопротивлением достаточно одного электролитического конденсатора, но для стабилизации сигнала требуются два разных типа конденсаторов.

Также прочтите, Как обрабатывать текущий обратный путь для лучшей целостности сигнала.

ЗАГРУЗИТЕ НАШЕ РУКОВОДСТВО ПО ДИЗАЙНУ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ:

Для чего нужен разделительный конденсатор?

Разделительные конденсаторы используются для изоляции или развязки двух цепей.Другими словами, они отделяют сигналы переменного тока от сигналов постоянного тока или наоборот.

В случае падения входного напряжения разделительный конденсатор обеспечивает достаточную мощность для ИС для поддержания уровня напряжения.
В случае увеличения напряжения развязывающий конденсатор предотвращает протекание избыточного тока через ИС, чтобы напряжение оставалось стабильным.

Какие типы конденсаторов используются для развязки?

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы большей емкости (от 1 до 100 мкФ) используются для развязки низкочастотного шума.Эти конденсаторы действуют как зарядные резервуары для выполнения требований мгновенного заряда схемы. Такие конденсаторы не следует размещать на расстоянии более 2 дюймов от ИС. Поскольку все электролитические конденсаторы поляризованы, они не могут выдерживать обратное смещение более 1 В без повреждений. Они имеют относительно высокие токи утечки, которые зависят от конструкции, электрических размеров и номинального напряжения в зависимости от приложенного напряжения. Тем не менее, ток утечки не оказывает существенного влияния на развязку.

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы для поверхностного монтажа с низкой индуктивностью (0,01 мкФ — 0,1 мкФ) используются для развязки высокочастотных помех источника питания. Эти конденсаторы подключаются непосредственно к выводам питания ИС.

Керамический конденсатор малой индуктивности для высокочастотной развязки

Керамические конденсаторы компактны и имеют низкие потери. Они обладают широким диапазоном температур, низким ESR / ESL, стабильностью, надежностью и могут выдерживать широкий диапазон напряжений.Доступны конденсаторы типа X7R, Z5U и Y5V емкостью до нескольких мкФ с высокой диэлектрической проницаемостью и номинальным напряжением до 200 В. Керамический конденсатор типа X7R является предпочтительным, поскольку он показывает меньшее изменение емкости в зависимости от напряжения смещения постоянного тока. по сравнению с Z5U и Y5U.

Кроме того, керамические конденсаторы NP0 (COG) (0,1 мкФ или меньше) также используются из-за их более низкой диэлектрической проницаемости и низкого коэффициента напряжения.

Многослойные керамические (MLCC) конденсаторы для поверхностного монтажа MLCC

используются для обхода и фильтрации на частотах 10 МГц и более из-за их конструкции с низкой индуктивностью.

Для большей эффективности все разделительные конденсаторы должны быть подключены непосредственно к заземляющей пластине с низким сопротивлением. Рекомендуется подключать эти конденсаторы, используя короткие дорожки или переходные отверстия, чтобы минимизировать последовательную индуктивность.

Как установить развязывающий конденсатор?

Размещение развязывающего конденсатора имеет решающее значение, поскольку оно снижает полное сопротивление шин источника питания. В идеале он должен максимизировать емкость и минимизировать сопротивление и индуктивность.Компоненты, такие как микросхемы, зависят от их входного напряжения, чтобы быть максимально стабильным во время работы.

Разделительный конденсатор следует размещать как можно ближе к ИС, поскольку он защищает эти чувствительные микросхемы, отфильтровывая любые чрезмерные шумы. Чем дальше они будут, тем менее эффективны.

Эффективное размещение развязывающего конденсатора на дорожке печатной платы.

На рисунке слева (как показано выше) соединение как с выводом питания, так и с землей выполнено как можно короче.Это наиболее эффективный вариант. На рисунке справа (как показано выше) дорожка печатной платы может вызвать интерференцию из-за образования петли. Такое расположение менее эффективно из-за избыточной индуктивности и сопротивления дорожки печатной платы.

Всегда подключайте разделительные конденсаторы между источником питания и нагрузкой / ИС параллельно друг другу.
Последовательное подключение конденсатора к дорожкам входного и выходного сигналов устраняет низкочастотные переходные процессы из входных и выходных сигналов.
Размещение конденсатора параллельно резистору снижает высокочастотные электромагнитные помехи.
При использовании переходных отверстий для доступа к плоскости питания подключите конденсатор к выводу компонента, а затем к переходному отверстию, чтобы ток проходил через плоскость.

Схема развязывающего конденсатора

Разделительные конденсаторы также эффективны для разделения аналоговых и цифровых сигналов. Это достигается подключением конденсатора между AC и заземлением цифровой печатной платы.
Убедитесь, что плоскости питания и заземления сплошные и смежные: Размещение конденсаторов рядом с выводами питания и заземления ИС имеет решающее значение.Это делает пути цепей к заземлению и плоскостям питания как можно короче.
Симметричное размещение смежных плоскостей питания и заземления: Смежные плоскости питания и заземления должны быть размещены симметрично. Также рекомендуется минимизировать количество слоев между плоскостями и разделительными конденсаторами.

Для получения дополнительной информации о размещении развязывающих конденсаторов для BGA и шины питания прочтите инструкции по размещению развязывающих конденсаторов при проектировании печатной платы.

Как выбрать номинал развязывающего конденсатора?

Количество конденсаторов, используемых в цепи, зависит от количества выводов питания и заземления, а также присутствующих сигналов ввода / вывода.Выбирайте развязывающие конденсаторы с достаточно высокими собственными резонансными частотами в зависимости от ширины полосы сигнала или рабочей частоты.

Понять саморезонансную частоту: Конденсатор остается емкостным до этой частоты и начинает проявлять себя как индуктор выше этой частоты. Полное сопротивление разделительного конденсатора достигает минимального сопротивления на частоте ω = 1 / √LC. Эта частота известна как резонансная частота разделительного конденсатора.

Более низкая емкость и меньшая индуктивность дают более высокую резонансную частоту.Более высокая собственная резонансная частота достигается за счет выбора компонента для поверхностного монтажа меньшего размера, поскольку, как правило, меньший корпус компонентов имеет более низкую паразитную индуктивность.

Емкость развязывающего конденсатора низкочастотного шума должна находиться в пределах от 1 мкФ до 100 мкФ. Конденсатор развязки высокочастотного шума должен находиться в диапазоне от 0,01 мкФ до 0,1 мкФ.

Низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и эквивалентная последовательная индуктивность (ESL): Поскольку конденсатор должен быстро обеспечивать ток, выбирайте конденсатор с низким ESR и ESL.
Меньший размер корпуса: Компактные конденсаторы позволяют уменьшить размер контура, что еще больше снижает индуктивность.

Как выбрать размер развязывающего конденсатора для цифровых ПДН?

Размер развязывающего конденсатора оценивается на основе полного сопротивления сети распределения питания (PDN) и заряда, необходимого для коммутирующей ИС. Оценка точного размера конденсатора и его правильная установка помогает уменьшить пульсации и шум в PDN.

Расчет размера развязывающего конденсатора на основе тока, потребляемого во время переключения, и напряжения IC.

Где: T _{нарастание} — время нарастания, V _IC — напряжение IC, а ΔI — потребляемый ток.

Примечание: Приведенная выше формула действительна, если ширина полосы сигнала меньше, чем частота собственного резонанса развязывающего конденсатора. Ширина полосы сигнала определяется выражением: (0,35 / время нарастания сигнала).

Как выбрать размер развязывающего конденсатора для аналогового ПДН?

При обеспечении стабильного питания аналоговой ИС, развязывающий конденсатор постоянно заряжается и разряжается, обеспечивая стабильное питание во время работы аналоговой ИС.

Размер развязывающего конденсатора аналоговой ИС определяется по формуле:

Ток, потребляемый ИС, будет увеличиваться в зависимости от напряжения и частоты ИС.

Где: f — частота, V _IC — напряжение IC, а I — потребляемый ток.

Как выбрать размер развязывающего конденсатора в зависимости от импеданса PDN?

Конденсаторы развязки своевременно обеспечивают необходимый заряд и снижают выходное сопротивление всей PDN.На практике развязывающий конденсатор эффективен только в определенном частотном диапазоне. Импеданс практического разделительного конденсатора линейно уменьшается с уменьшением частоты и увеличивается с увеличением частоты. Это увеличение импеданса практического развязывающего конденсатора происходит из-за паразитной индуктивности развязывающего конденсатора.

Также прочтите, Как уменьшить паразитную емкость в топологии печатной платы.

Один из лучших способов определения емкости развязывающего конденсатора основан на заданном импедансе PDN.

Размер развязывающего конденсатора зависит от требуемой пульсации напряжения, целевого импеданса PDN и целевого напряжения PDN.

Где: f — частота, V _IC — напряжение IC, V _{пульсации} — пульсации напряжения, а Z _PDN — целевой импеданс PDN.

Целевой импеданс PDN и пульсирующее напряжение PDN являются функциями емкости, что делает эту проблему очень сложной для решения. Расчет «C» требует нескольких итераций.Вышеприведенное уравнение является более точным, поскольку оно может учитывать влияние резонансной частоты разделительного конденсатора и резонансов, возникающих из-за паразитов в компоновке печатной платы.

При вычислении Z _PDN для различных значений C и f мы приходим к лучшим значениям C, чтобы получить наименьшее значение Z _PDN для всех частотных диапазонов.

Примечание: Точное значение используемых развязывающих конденсаторов всегда указывается в техническом описании микросхем.

Также прочтите нашу статью о требованиях к управляемому импедансу.

Как выбрать номинал байпасного конденсатора?

Реактивное сопротивление конденсатора, добавленного в цепь, должно быть 1/10 или меньше, чем сопротивление параллельно. Ток всегда имеет путь с наименьшим сопротивлением, поэтому, если вы хотите переключить сигнал переменного тока на землю, конденсатор должен иметь более низкое сопротивление. Значение емкости используемого байпасного конденсатора:

Где: f — частота, а X _C — реактивное сопротивление.«F» зависит от рабочей частоты платы.

Конденсаторы

— один из самых универсальных компонентов, используемых в сборках печатных плат, и одна из их самых важных функций — развязка. Фактически, целостность сигнала и питания вашей платы может зависеть от того, насколько эффективно вы размещаете развязывающие конденсаторы и байпасные конденсаторы.

Следите за обновлениями в нашем следующем блоге о серии развязывающих конденсаторов. Сообщите нам в разделе комментариев, если есть что-то особенное для печатных плат, о котором вы хотели бы прочитать.

СКАЧАТЬ НАШЕ РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ УПРАВЛЯЕМОГО ИМПЕДАНСА:

Что такое конденсатор и что такое емкость?

Что такое конденсатор?

Конденсаторы — это один из трех основных электронных компонентов, составляющих основу схемы, наряду с резисторами и индукторами. Конденсатор в электрической цепи ведет себя как накопитель заряда. Он удерживает электрический заряд, когда мы прикладываем к нему напряжение, и при необходимости передает накопленный заряд цепи.

Самая основная конструкция конденсатора состоит из двух параллельных проводников (обычно металлических пластин), разделенных диэлектрическим материалом.

Когда мы подключаем источник напряжения к конденсатору, проводник (пластина конденсатора), прикрепленный к положительному выводу источника, становится положительно заряженным, а проводник (пластина конденсатора), подсоединенный к отрицательному выводу источника, становится отрицательно заряженным.

Из-за наличия диэлектрика между проводниками, в идеале, заряд не может переходить с одной пластины на другую.

Значит, между этими двумя проводниками (пластинами) будет разница в уровне заряда. Поэтому на пластинах возникает разность электрических потенциалов.

Накопление заряда в пластинах конденсатора не происходит мгновенно, а постепенно меняется.

Напряжение на конденсаторе экспоненциально возрастает, пока не станет равным напряжению подключенного источника напряжения.

Что такое емкость?

Теперь мы понимаем, что накопление заряда в проводниках (пластинах) вызывает возникновение напряжения или разности потенциалов на конденсаторе.Количество заряда, накопленного в конденсаторе для развития определенного напряжения на конденсаторе, называется емкостью удержания заряда конденсатора.

Мы измеряем способность конденсатора накапливать заряд в единицах, называемых емкостью. Емкость — это заряд, который накапливается в конденсаторе для развития разности потенциалов в 1 вольт.

Следовательно, существует прямая зависимость между зарядом и напряжением конденсатора. Заряд, накопленный в конденсаторе, прямо пропорционален напряжению, развиваемому на конденсаторе.

Где Q — заряд, а V — напряжение.

Здесь C — постоянная пропорциональности, а это емкость,

Емкость зависит от трех физических факторов, а именно активной площади проводника конденсатора (пластин), расстояния между проводниками (пластинами) и диэлектрической проницаемости. диэлектрическая среда.

Здесь ε — диэлектрическая проницаемость диэлектрической среды, A — активная площадь пластины, d — перпендикулярное расстояние между пластинами.

Емкость и использование конденсаторов

Следующая страница: Импеданс и реактивное сопротивление
См. Также: Конденсаторы | Источники питания

Обозначение неполяризованного конденсатора

Обозначение поляризованного конденсатора

Емкость

Емкость (символ C) — это мера способности конденсатора накапливать заряд .Большая емкость означает, что можно сохранить больше заряда. Емкость измеряется в фарадах, символ F. Однако 1F очень велик, поэтому для отображения меньших значений используются префиксы (множители):

мкФ (микро) означает 10 ^-6 (миллионная), поэтому 1000000 мкФ = 1Ф
n (нано) означает 10 ^-9 (миллиардная), поэтому 1000 нФ = 1 мкФ
p (пико) означает 10 ^-12 (миллионно-миллионная), поэтому 1000 пФ = 1 нФ

Заряд и накопленная энергия

Количество заряда (символ Q), сохраняемого конденсатором, определяется по формуле:

Заряд, Q = C × V

где:

Q = заряд в кулонах (Кл)
C = емкость в фарадах (Ф)
V = напряжение в вольтах (В)

Когда они накапливают заряд, конденсаторы также накапливают энергию:

Энергия, E = ½QV = ½CV² где E = энергия в джоулях (Дж).

Обратите внимание, что конденсаторы возвращают накопленную энергию в схему. Они не «расходуют» электрическую энергию преобразовывая его в тепло, как это делает резистор. Энергия, запасаемая конденсатором, намного меньше, чем энергия, хранящаяся в батарее, поэтому они не могут использоваться в качестве практического источника энергии для большинства целей.

Емкостное реактивное сопротивление Xc

Емкостное реактивное сопротивление (символ Xc) — это мера сопротивления конденсатора переменному току (переменному току).Как и сопротивление, он измеряется в Ом, но реактивное сопротивление сложнее, чем сопротивление, потому что его значение зависит от частоты (f) электрического сигнала, проходящего через конденсатор, а также емкости C.

Емкостное реактивное сопротивление, Xc =	1	где:	Xc = реактивное сопротивление в Ом () f = частота в герцах (Гц) C = емкость в фарадах (F)
	2fC

Реактивное сопротивление Xc велико на низких частотах и мало на высоких частотах.Для постоянного постоянного тока, который является нулевой частотой, Xc бесконечно (полное противодействие), отсюда правило, что Конденсаторы пропускают переменный ток, но блокируют постоянный ток .

Например, конденсатор емкостью 1 мкФ имеет реактивное сопротивление 3,2 кГц для сигнала 50 Гц, но когда частота выше на 10 кГц, его реактивное сопротивление составляет только 16.

Примечание: символ Xc используется для отличия емкостного реактивного сопротивления от индуктивного X _L что является свойством индукторов.Это различие важно, потому что X _L увеличивается с увеличением частота (противоположность Xc), и если оба X _L и Xc присутствуют в цепи, объединенный реактивное сопротивление (X) — это разность между ними . Для получения дополнительной информации см. Страницу Импеданс.

Последовательные и параллельные конденсаторы

Суммарная емкость (C) конденсаторов , соединенных серией :	1	=	1	+	1	+	1	+…
	C		C1		C2		C3

Суммарная емкость (C) конденсаторов
, подключенных параллельно :

C = C1 + C2 + C3 + …

Два или более конденсатора редко сознательно включаются последовательно в реальных цепях, но может быть полезно подключить конденсаторы параллельно, чтобы получить очень большую емкость, например, чтобы сгладить питание.

Обратите внимание, что эти уравнения обратны для резисторы последовательно и параллельно.

Зарядка конденсатора

Конденсатор (C) на принципиальной схеме заряжается от напряжения питания (Vs) с током проходящий через резистор (R). Напряжение на конденсаторе (Vc) изначально равно нулю, но увеличивается. по мере заряда конденсатора. Конденсатор полностью заряжен, когда Vc = Vs.Зарядный ток (I) определяется напряжением на резисторе (Vs — Vc):

Зарядный ток, I = (Vs — Vc) / R (обратите внимание, что Vc увеличивается)

Сначала Vc = 0V, поэтому начальный ток , Io = Vs / R

Vc увеличивается, как только заряд (Q) начинает накапливаться (Vc = Q / C), это снижает напряжение через резистор и, следовательно, снижает ток зарядки. Это означает, что скорость зарядки становится все медленнее.

постоянная времени = R × C

где:

постоянная времени в секундах (с)
R = сопротивление в Ом ()
C = емкость в фарадах (Ф)

Например:
Если R = 47k и C = 22 мкФ, тогда постоянная времени RC = 47k × 22 мкФ = 1,0 с.
Если R = 33k и C = 1 мкФ, тогда постоянная времени RC = 33k × 1 мкФ = 33 мс.

Большая постоянная времени означает, что конденсатор заряжается медленно. Обратите внимание, что постоянная времени является свойством цепи , содержащей емкость и сопротивление, это свойство не только конденсатора.

Графики, показывающие ток и напряжение
для зарядки конденсатора
постоянная времени = RC

Постоянная времени — это время, необходимое для того, чтобы зарядный (или разрядный) ток (I) упал до ¹ / е от его начального значения (Io).’e’ — основание натурального логарифма, важное число в математике (вроде). e = 2,71828 (до 6 значащих цифр), поэтому мы можем грубо сказать, что постоянная времени — это время, необходимое для того, чтобы ток упал до ¹/₃ от его начального значения.

После каждой постоянной времени ток падает на ¹ / e (около ¹/₃). После 5 постоянных времени (5RC) ток упал до менее 1% от своего начального значения, и мы можем разумно говорят, что конденсатор полностью заряжен, а на самом деле конденсатор нужно навсегда зарядить полностью!

Время	Напряжение	Заряд
0RC	0.0V	0%
1RC	5,7 В	63%
2RC	7,8 В	86%
3RC	8,6 В	95%
4RC	8,8 В	98%
5RC	8,9 В	99%

Нижний график показывает, как напряжение (В) увеличивается по мере заряда конденсатора.Сначала напряжение быстро меняется из-за большого тока; но по мере уменьшения тока заряд нарастает медленнее, а напряжение увеличивается медленнее.
После 5 постоянных времени (5RC) конденсатор почти полностью заряжен, а его напряжение почти равно напряжение питания. Можно с полным основанием сказать, что конденсатор полностью заряжен после 5RC, хотя реально заряжается продолжается вечно (или до тех пор, пока схема не будет изменена).
Разряд конденсатора
Графики, показывающие ток и напряжение
для разряда конденсатора
постоянная времени = RC
Верхний график показывает, как ток (I) уменьшается. по мере разряда конденсатора.Начальный ток (Io) определяется начальным напряжением на конденсаторе (Vo) и сопротивлением (R):
Начальный ток, Io = Vo / R .
Обратите внимание, что графики тока имеют одинаковую форму как для зарядки, так и для разрядки конденсатора. Этот тип графика является примером экспоненциального убывания.
Время Напряжение Заряд
0RC 9.0 В 100%
1RC 3,3 В 37%
2RC 1,2 В 14%
3RC 0,4 В
4RC 0,2 В 2%
5RC 0,1 В 1%
Нижний график показывает, как напряжение (В) уменьшается по мере разряда конденсатора.
Сначала ток большой из-за большого напряжения, поэтому заряд быстро теряется и напряжение быстро уменьшается. По мере того, как заряд теряется, напряжение уменьшается, уменьшая ток, поэтому скорость разрядки становится все медленнее.
После 5 постоянных времени (5RC) напряжение на конденсаторе почти равно нулю, и мы можем с полным основанием сказать, что конденсатор полностью разряжен, хотя реально разряд продолжается вечно (или пока не поменяют схему).
Применение конденсаторов
Конденсаторы используются в нескольких целях:
Конденсаторная муфта (CR-муфта)
Секции электронных схем могут быть связаны с конденсатором, потому что конденсаторы проходят переменный ток (изменение) сигналов, но блокирует DC (постоянные) сигналы. Это называется конденсаторной связью или CR-связью . Он используется между ступенями аудиосистемы для передачи аудиосигнала (переменного тока) без постоянного напряжения (постоянного тока). которые могут присутствовать, например, для подключения громкоговорителя.Он также используется для установки переключателя «AC» на осциллографе.
Точное поведение конденсаторной связи определяется ее постоянной времени (RC). Обратите внимание, что сопротивление (R) может быть внутри следующего участка цепи, а не отдельного резистора.
Для успешной связи конденсаторов в аудиосистеме сигналы должны проходить через с небольшим искажением или без него. Это достигается, если постоянная времени (RC) больше, чем период времени (T) аудиосигналов самой низкой частоты требуется (обычно 20 Гц, T = 50 мс).
Выход, когда RC >> T
Когда постоянная времени намного больше, чем период времени входного сигнала конденсатор не успевает существенно зарядиться или разрядиться, поэтому сигнал проходит с незначительными искажениями.
Выход при RC = T
Когда постоянная времени равна периоду времени, вы можете видеть, что конденсатор успевает частично зарядиться и разрядиться до изменения сигнала.В результате есть значительное искажение сигнала при прохождении через CR-муфту. Обратите внимание, как внезапные изменения входного сигнала проходят прямо через конденсатор на выход.
Выход при RC << T
Когда постоянная времени намного меньше периода времени, конденсатор успевает для полной зарядки или разрядки после каждого резкого изменения входного сигнала. Фактически только внезапные изменения передаются на выходе, и они выглядят как «всплески», попеременно положительный и отрицательный.Это может быть полезно в системе, которая должна определять, когда сигнал меняется внезапно, но медленные изменения следует игнорировать.
Следующая страница: Импеданс и реактивное сопротивление | Изучение электроники
© Джон Хьюс 2007, Клуб электроники, www.kpsec.freeuk.com
Этот сайт был взломан с использованием ПРОБНОЙ версии WebWhacker. Это сообщение не появляется на лицензированной копии WebWhacker.