Отдельное спасибо автору alexio_marziano

Керамические конденсаторы — Исследования | Altium

Главная Дизайн печатной платы Керамические конденсаторы — почему значения напряжения и емкости не дают полной картины

Дуган Карназес

| Создано: 16 сентября 2019 г.

Содержание

• Керамические конденсаторы. Почему номинальное напряжение и емкость не дают полной картины
• Для керамических конденсаторов в целом:
• Рекомендации указано в спецификациях после их установки в конечных приложениях. В зависимости от того, какую частоту, напряжение и диэлектрик вы используете, реальная емкость может сильно отличаться от ожидаемой. В этом руководстве рассматриваются распространенные заблуждения и демонстрируется, как выбрать правильный конденсатор для вашего приложения, когда пришло время выбирать реальные детали. Смещение постоянного тока, с которым работает керамический конденсатор, может иметь большое влияние на его фактическую емкость.

  Вот основные правила, которые следует учитывать, и которые мы рассмотрим подробнее:

  Для керамических конденсаторов в целом:

  1. Чем выше напряжение, которое обычно воспринимает конденсатор, тем меньшую емкость вы получите от детали

     .

  2. Более крупный корпус обеспечит лучшую стабильность емкости при изменении напряжения

  3. Коэффициент напряжения меняется в зависимости от диэлектрика и связан с температурным коэффициентом (но не гарантируется!)

  Производители конденсаторов могут использовать любой материал, отвечающий требованиям температурного режима, но это не означает, что все конденсаторы X7R имеют одинаковый коэффициент напряжения или изготовлены из одного и того же диэлектрического материала. Указанный допуск емкости обычно основан на температуре, а не на напряжении смещения! Это особенно важно учитывать при выборе альтернатив одобренным конденсаторам. Крайне важно проверить, чтобы коэффициент напряжения был одинаковым для ваших деталей, если важно поддерживать емкость. К сожалению, эту информацию часто трудно найти, и обычно ее нет даже в таблице данных. Если реальная емкость имеет решающее значение в вашем приложении, важно провести тестирование в вашем приложении.

  Напряжение и частота переменного тока также влияют на истинную емкость. Поговорить с FAE от производителя вашего конденсатора — это отличное начало для уточнения выбора конденсатора.

  Мурата включает в свой лист данных пример того, как выглядит график, но не имеет доступных фактических параметров. Из их таблицы данных Chip Monolithic Ceramic Capacitor for General GRM0335C1h201JA01_ (0201, C0G:EIA, 100pF, DC50V)

  Характеристики напряжения постоянного тока с изменением емкости по вертикальной оси и напряжением постоянного тока по горизонтальной оси.

  Для источников питания, где истинная объемная емкость развязки может иметь относительно большой допуск, убедитесь, что номинальное напряжение конденсатора в несколько раз превышает рабочую точку, если вы используете диэлектрики с экономичным температурным коэффициентом, такие как Y5V. Это гарантирует, что ваше приложение использует конденсатор в своей рабочей области, где большая часть емкости все еще доступна.

  В фильтрах, синхронизаторах или высокоточных приложениях, где напряжение будет колебаться, а емкость должна оставаться стабильной, важно использовать конденсатор более высокого класса. Металлопленочные конденсаторы отлично подходят для этого, но обычно они намного больше. Если вам необходимо использовать керамический конденсатор из соображений размера, лучше всего подойдут диэлектрики класса I C0G или NP0. Эти диэлектрики более стабильны не только при изменении температуры, но и при изменении напряжения. Они также не проявляют пьезоэлектрических эффектов «жужжания», как компоненты класса II или III.

  Надлежащая практика

  1. Если важна емкость, необходимо протестировать выбранный вами конденсатор в условиях, в которых он будет работать. Этих данных обычно нет в техпаспорте.

  2. FAE от производителя вашего конденсатора поможет вам в этом, если вы зададите правильные вопросы. Например, «Какой конденсатор мне нужен, чтобы получить емкость X при смещении постоянного тока X при частоте X при температуре X, и какие пакеты доступны?»

  3. Температурный коэффициент связан с коэффициентом постоянного напряжения, но не конструктивно. Это нормальное место для начала, но не гарантия.

  Об авторе

  Об авторе

  Дуган Карназес — владелец компании Velocity Research, опытный инженер-электрик с опытом работы в области электроники и инженерной физики. С 2013 года Дуган сосредоточил свое внимание на процессе проектирования печатных плат и работал в группах исследований и разработок с компаниями в Западном Мичигане для создания более качественных продуктов, включающих передовые технологии и новые методы.

  Больше контента от Dugan Karnazes

  Связанные ресурсы

  Риск против. Награда Во время недавней выставки IPC APEX было много дискуссий о SAP или полуаддитивных процессах производства печатных плат. Как и в случае с любой новой технологией в производстве печатных плат, были люди, которые были рады сразу же начать проектирование с гораздо меньшими размерами элементов и проработать неизбежные изменения в традиционном мыслительном процессе. Другие находятся в режиме «подождем и посмотрим», и, конечно, там тоже есть несколько скептиков. Было несколько стендов Читать статью Как сделать усовершенствованные контроллеры двигателей BLDC В этой статье о проекте мы собираемся применить другой подход к моему типичному проекту. Управление бесщеточным двигателем относительно просто со схематической точки зрения; однако существует большое количество теорий о бесщеточных двигателях постоянного тока, которые вам необходимо понять, чтобы добиться успеха. Если у вас есть опыт работы только с коллекторными двигателями или вообще нет опыта управления двигателями, мы расскажем все, что вам нужно знать. Ты можешь Читать статью
  Подготовка нового поколения дизайнеров электроники Узнайте о приверженности Altium совершенствованию дизайна электроники, когда речь идет о следующем поколении! Читать статью

  USB PD: подача питания для вашего следующего проекта С момента появления в конце 9 в.

  0s стандарт USB никогда не переставал набирать популярность. Многочисленные версии стандарта сохраняли его соответствие растущим требованиям к доставке данных, что сделало его повсеместным выбором для электронных устройств. Наблюдается растущая тенденция к тому, чтобы USB был интерфейсом подачи питания с данными, а не интерфейсом данных, который может подавать питание, как изначально предполагалось в спецификации 1.0. К Читать статью

  Linux и Android: в чем разница При покупке готового модуля или разработке собственного модуля с использованием такого инструмента проектирования, как Upverter (ранее известного как Geppetto), вам необходимо выбрать операционную систему. Часто у вас есть множество вариантов. Двумя популярными платформами программного обеспечения с открытым исходным кодом (OSS) являются Linux и Android. Если вы новичок в дизайне, как узнать, какой из них вы хотите использовать? На этот вопрос есть сложные, сугубо технические ответы. Однако, если вы Читать статью

  Гиковские идеи подарков к празднику Приближается курортный сезон! Я спросил и у сообщества Altium, и у сообщества Altium Library, какие подарки для гиков они ищут, и добавил несколько своих собственных для первого в истории Руководства по подаркам для гиков Altium! Это в основном для фанатов электроники, но должно быть что-то для всех! Существует так много замечательных гиковских подарков, что было бы невозможно охватить их все, поэтому я старался придерживаться предложений сообщества. Затем я добавил всего несколько Читать статью

  Начало работы в Altium Designer: схема Схема — это способ зафиксировать идею. Схемы — это рисунки или диаграммы, которые используются для передачи электронных идей другим. Возможно, вы никогда об этом не задумывались, но любой, кто разбирается в электронике, может посмотреть на вашу схему и понять вашу идею, независимо от того, на каком языке он говорит! Схемы — это универсальный «язык» для записи и обмена электронными идеями. Вот официальное определение из IPC-T-50 (термины и определения). Читать статью

  Собственное производство для проектов в области электроники Средства массовой информации любят приукрашивать достижения и распространение доступных 3D-принтеров, иногда называя их «фабрикой в ​​вашем доме». Хотя эта концепция возможности не покупать продукты в магазине и создавать их дома звучит идеально, я лично не верю, что мы хоть сколько-нибудь близки к тому, чтобы это стало реальностью. Я купил свой первый 3D-принтер в 2012 году, построил свой первый фрезерный станок с ЧПУ в 2007 году и купил свой первый лазерный резак на углекислом газе в 2014 году. Читать статью

  IPv6 и Интернет вещей Уже некоторое время нам говорят, что адреса IPv4 (вы знаете, сетевые адреса, которые выглядят как 192.168.1.1) заканчиваются. и примерно через три десятилетия их не останется в достаточном количестве. Хотя мы достигли точки полного распределения IPv4 на высоком уровне, по-прежнему легко покупать или арендовать IP-адреса в любом регионе, и интернет-провайдеры не отказывают новым клиентам, потому что они не могут их выделить. Читать статью

  Приготовьтесь поделиться: как извлечь максимальную пользу из совместного проектирования печатных плат Прежде чем вы начнете обмениваться проектными данными, просмотрите этот контрольный список, чтобы убедиться, что совместное проектирование печатных плат является продуктивным процессом. Читать статью

  Back to Home

  Часто задаваемые вопросы по конденсаторам

  от Crutchfield’s

  Я принадлежу к культуре красивых образов и звуков, и мне нравится распространять информацию.

  Я с детства возился с электроникой, начиная с разборки и сборки телевизоров и радиоприемников. Я всегда снова собирал их вместе и работал. Подростком я прошел курсы радио и электроники и стал радиолюбителем. Я работал в школьной постановочной бригаде, управляя звуком, светом и кинопроектором. После колледжа я присоединился к рок-н-ролльной группе в качестве звукорежиссера и научился таскать с собой и управлять оборудованием, благодаря которому музыка звучит хорошо и громко.

  Работая в музыкальном магазине в Остине, штат Техас, я несколько лет занимался производством, установкой, ремонтом и эксплуатацией звуковых систем. Нашими клиентами были студии звукозаписи, ночные клубы и гастролирующие группы. В конце концов я вернулся в Шарлоттсвилль, штат Вирджиния, и открыл небольшую студию звукозаписи. В 2006 году я, наконец, пришел в себя и устроился на эту работу в Crutchfield. На самом деле они платят мне за то, чтобы я болтал, разглагольствовал и объяснял, что мне нравится в музыке, электронике и хорошем звуке.

  Учитывая мой опыт, меня заставили писать о некоторых из самых сложных электронных продуктов, которые продает Кратчфилд: автомобильные усилители, процессоры цифровых сигналов, электропроводка, профессиональные звуковые микшеры и акустические системы.

  Подробнее о Buck

  • Начал работу в компании Crutchfield в 2006 г.
  • Прошел тщательное обучение консультантов, изучив все тонкости различных продуктов
  • Разработал и организовал электрические схемы сабвуферов Crutchfield
  • Получает актуальную информацию, посещая тренинги для поставщиков по новым продуктам
  • Получение сертификата MECP (сертифицированный профессионал в области мобильной электроники)
  • Автор десятков статей о Crutchfield и сотен презентаций продуктов, в основном посвященных автомобильным аудиоусилителям и профессиональному аудиооборудованию
  • Отвечает на многие вопросы клиентов, размещенные в комментариях к его статьям
  • Звукорежиссер на пенсии с многолетним опытом создания хорошего звука для других людей
  • С 1999 по 2018 год также работал оператором видеокамеры на футбольных и баскетбольных матчах Университета Вирджинии. и усилители

    Что делает звуковой процессор?

    Лучшие многоканальные автомобильные усилители на 2023 год

    Входы уровня динамиков или преобразователь линейного выхода (LOC)?

    C

    Аккумуляторы накапливают энергию от вашей батареи, а затем передают ее в ваш усилитель во время пиковой нагрузки для более стабильных басов. Они часто используются в качестве буферной зоны между вашим усилителем и электрической системой вашего автомобиля, чтобы предотвратить затемнение света автомобиля во время громкого воспроизведения. Но как работает конденсатор? Он вам действительно нужен?

    » Что такое конденсатор?

    » Для чего нужен конденсатор?

    » Даже если мой свет не тускнеет, разве конденсатор не улучшит отклик моей системы на низких частотах и ​​общий звук?

    » Конденсатор какой емкости мне нужен?

    » Как подключить конденсатор?

    » У моего конденсатора есть третий вывод. Что то, что для?

    В: Что такое конденсатор?

    A: Конденсатор или колпачок — это электронный компонент, который может принимать, накапливать и разряжать электрическую энергию. Поскольку они могут делать все это быстро, конденсаторы используются для фильтрации или буферизации любых внезапных изменений напряжения в цепи, сглаживая возникающий сигнал.

    наверх

    В: Для чего используется конденсатор?

    A: В автомобильной аудиосистеме большие внешние конденсаторы, иногда называемые колпачками жесткости, используются для предотвращения затемнения света при воспроизведении громких басов. Они достигают этого, снабжая усилитель быстрым толчком мощности.

    вернуться к началу

    В: Даже если мой свет не тускнеет, разве конденсатор не улучшит отклик моей системы на низких частотах и ​​общий звук?

    О: Не совсем так. Колпачок предотвращает ухудшение звука из-за пониженного напряжения, но на самом деле не улучшает звук. Он поддерживает усилитель, снабжая его мощностью, необходимой для коротких импульсов. Таким образом, не улучшая качество звука напрямую, конденсатор облегчает работу усилителя.

    вернуться к началу

    В: Конденсатор какой емкости выбрать?

    A: Эмпирическое правило заключается в том, чтобы использовать 1 фарад емкости на каждые 1000 Вт RMS общей мощности системы. Но нет никакого электронного штрафа за использование максимальных номиналов, и на самом деле многие видят преимущества в 2 или 3 фарадах на 1000 Вт RMS. Чем больше цоколь, тем больше заряда доступно для усилителя, когда он в этом нуждается.

    вернуться к началу

    Получите все, что вам нужно

    Придайте усилителю сабвуфера необходимое усиление с помощью конденсатора. У нас также есть все установочное оборудование, необходимое для запуска конденсатора и усилителя.

    В: Как подключить конденсатор?

    A: Если у вас нет инструкций, прилагаемых к конденсатору, вы должны прежде всего знать, что колпачок может быть опасен. Он может заряжать и разряжать так много энергии так быстро, что может сваривать металлические предметы, такие как инструменты и украшения, и плавить свои внутренности.

    Новый колпачок поставляется полностью разряженным, поэтому он безопасен. В комплект обычно входит резистор или проводная лампочка. Подключение лампы или резистора к клеммам колпачка позволяет конденсатору разряжаться медленно и безопасно. Та же самая лампочка или резистор, подключенные по-разному, также используются для безопасного заряда цоколя.

    Как и во всех автомобильных электронных установках, начните с отключения кабеля заземления от автомобильного аккумулятора. В этой установке также выньте встроенный предохранитель на проводе питания усилителя рядом с аккумулятором.

    Конденсатор следует монтировать как можно ближе к вспомогательному усилителю, используя как можно более короткие провода. Это делается для того, чтобы за дополнительную плату не нужно было далеко ходить, чтобы быстро добраться до усилителя. Убедитесь, что колпачок надежно закреплен и не станет опасным летающим объектом в случае аварии.

    Конденсатор имеет два полюса: положительный и отрицательный. Они должны быть четко обозначены на конденсаторе. Положительный контакт подключается к тому же положительному проводу питания, который идет к положительному 12-вольтовому соединению вашего вспомогательного усилителя. Используйте провод того же калибра, что и усилитель. Это можно сделать с помощью распределительного блока. Или, иногда, колпачок поставляется с несколькими соединительными клеммами, которые упрощают его подключение к вашей системе. Несколько клемм действуют точно так же, как распределительный блок, поэтому, например, провод питания, идущий от вашей батареи, может подключаться непосредственно к положительной клемме крышки, а короткий кабель подключается оттуда к положительному разъему питания усилителя. Отрицательный полюс конденсатора соединяется с землей шасси, как и усилитель. Лучше всего использовать тот же болт, который усилитель использует для заземления. Убедитесь, что вся краска соскоблена вокруг места заземления шасси, а соединения чистые и затянуты.

    Далее вам нужно зарядить конденсатор. Если сделать слишком быстро — может «лопнуть», разрушив колпачок.

    Если у вас нет оригинального зарядного/разрядного резистора или лампы, вам необходимо их приобрести. Подойдет автомобильный 12-вольтовый тестовый фонарь с лампочкой, а не с маленьким светодиодом. В противном случае вы можете использовать высокоомный резистор с низким сопротивлением, доступный в большинстве магазинов электроники. Точное значение не имеет значения, но возьмите один со значением 10-1000 Ом и мощностью 1-20 Вт. Чем ниже сопротивление, тем выше должна быть мощность.

    Возьмите контрольную лампу или резистор и подключите его к двум клеммам линейного держателя предохранителя усилителя (где вы вынули предохранитель ранее). Снова подключите кабель заземления автомобильного аккумулятора. Резистор нагреется, или лампочка загорится, в то время как крышка заряжается. Через 10-30 минут лампочка погаснет или резистор начнет остывать. Аккуратно снимите лампу или резистор — они могут сильно нагреться. При замене предохранителя может возникнуть небольшая искра — это нормально, но это должно напомнить вам о том, насколько мощными являются задействованные электрические силы. Конденсатор установлен.

    наверх

    В: У моего конденсатора есть третий вывод. Что то, что для?

    A: Некоторые шапки оснащены встроенным индикатором, показывающим напряжение. Если бы счетчик оставался включенным постоянно, это могло бы разрядить аккумулятор автомобиля. Поэтому колпачки со счетчиками часто имеют вывод для дистанционного включения, как и автомобильные усилители, поэтому счетчик выключается вместе с системой. Тонкий, 18-го калибра. или около того, провод должен проходить от соединения включения крышки к клемме удаленного включения усилителя или любому другому переключаемому источнику питания на 12 вольт.

    вернуться к началу

    Конденсатор T-Spec 3,0 фарад

    Пожалуйста, поделитесь своими мыслями ниже.

    Сравните звук

    SpeakerCompare ^™

    Запатентованная технология Virtual Audio ^™

    Технология Virtual Audio позволяет сравнивать звуковые характеристики динамиков, чтобы вы могли принять более обоснованное решение о покупке.

    Для начала

    Выберите марку наушников ниже.

    Модель

    Пожалуйста, отключите активное шумоподавление для достижения наилучших результатов.

    Не видите свои наушники?
    Прокат комплекта для прослушивания

    SpeakerCompare ^™ защищен патентами и патентными заявками, принадлежащими Crutchfield Corporation.

    SpeakerCompare ^™

    Запатентованная технология Virtual Audio ^™

    Динамики Audition перед покупкой

    SpeakerCompare имитирует звук домашних и автомобильных динамиков через наушники. Он позволяет сравнивать звуковые характеристики разных динамиков, чтобы вы могли принять более обоснованное решение о покупке.

    Для начала

    Выберите марку наушников в правом столбце.
    Если ваших наушников нет в списке, мы рекомендуем использовать наш комплект для прослушивания.

    SpeakerCompare ^™ защищен патентами и патентными заявками, принадлежащими Crutchfield Corporation.

    ДинамикСравнить ^™
    

    РАВНО
    МОЩНОСТЬ

    РАВНО
    VOLUME

    Что слушать

    Примечания к треку

    Пожалуйста, отключите активное шумоподавление для достижения наилучших результатов.

    Мы здесь, чтобы помочь

    Чтобы получить бесплатную персональную консультацию, позвоните по телефону 1-888-291-8923. Наши консультанты прослушали большинство динамиков, которые мы продаем, и могут помочь вам сделать лучший выбор для вашей системы.

    Мы будем рады узнать ваше мнение

    Выберите наушники

    Модель

    Пожалуйста, отключите активное шумоподавление для достижения наилучших результатов.

    Не видите свои наушники?
    Возьмите напрокат комплект для прослушивания

    Выберите трек, чтобы начать прослушивание

    Колонки Audition перед покупкой

    SpeakerCompare имитирует звук домашних и автомобильных колонок через наушники. Он позволяет сравнивать звуковые характеристики разных динамиков, чтобы вы могли принять более обоснованное решение о покупке.

    Почему важно выбирать наушники

    SpeakerCompare адаптирует ваши впечатления от прослушивания именно к тем наушникам, которые у вас есть, так что то, что вы слышите, сравнимо с прослушиванием динамиков рядом друг с другом. Знание того, какую модель наушников вы используете, позволяет нам удалить любую звуковую окраску из вашего опыта.

    Два разных режима прослушивания

    В реальной комнате для прослушивания вы обнаружите, что одни колонки играют громче, чем другие, при одинаковой мощности. В режиме равной мощности вы услышите эти различия в громкости, поскольку они естественным образом возникают между динамиками.

    В режиме равной громкости мы сделали громкость каждого динамика примерно одинаковой. Это дает вам более прямое сравнение тонких различий в голосовых связях между говорящими.

    Ничто не сравнится с прослушиванием динамиков в вашем помещении

    SpeakerCompare дает вам представление о звуковых различиях. Но на производительность в реальном мире влияет акустика вашего автомобиля или дома, выбранное вами усиление и исходный материал. Мы по-прежнему считаем, что золотым стандартом для прослушивания спикеров является прослушивание их в вашей собственной среде, поэтому мы предлагаем 60-дневную гарантию возврата денег.