נייַעס

קאַפּאַסאַטערז זענען איינער פון די מערסט קאַמאַנלי געניצט קאַמפּאָונאַנץ אויף קרייַז באָרדז. ווי די נומער פון עלעקטראָניש דעוויסעס (פון רירעוודיק פאָנעס צו קאַרס) האלט צו פאַרגרעסערן, אַזוי אויך די פאָדערונג פֿאַר קאַפּאַסאַטערז. די קאָוויד 19 פּאַנדעמיק האט דיסראַפּטיד די גלאבאלע קאָמפּאָנענט צושטעלן קייט פון סעמיקאַנדאַקטערז צו פּאַסיוו קאַמפּאָונאַנץ, און קאַפּאַסאַטערז האָבן שוין אין קורץ צושטעלן1.
דיסקוסיעס אויף דער טעמע פון ​​קאַפּאַסאַטערז קענען לייכט זיין פארוואנדלען אין אַ בוך אָדער אַ ווערטערבוך. ערשטער, עס זענען פאַרשידענע טייפּס פון קאַפּאַסאַטערז, אַזאַ ווי עלעקטראָליטיק קאַפּאַסאַטערז, פילם קאַפּאַסאַטערז, סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז און אַזוי אויף. דערנאָך, אין דער זעלביקער טיפּ, עס זענען פאַרשידענע דיעלעקטריק מאַטעריאַלס. עס זענען אויך פאַרשידענע קלאסן. ווי פֿאַר די גשמיות סטרוקטור, עס זענען צוויי-וואָקזאַל און דריי-וואָקזאַל קאַפּאַסאַטער טייפּס. עס איז אויך אַן X2Y טיפּ קאַפּאַסאַטער, וואָס איז יסענשאַלי אַ פּאָר פון י קאַפּאַסאַטערז ענקאַפּסאַלייטיד אין איין. דער פאַקט איז, אויב איר זיצן אַראָפּ און אָנהייבן לייענען קאַפּאַסאַטער סעלעקציע גוידעס פון הויפּט מאַניאַפאַקטשערערז, איר קענען לייכט פאַרברענגען דעם טאָג!
זינט דער אַרטיקל איז וועגן די באַסיקס, איך וועל נוצן אַ אַנדערש אופֿן ווי געוויינטלעך. ווי דערמאנט פריער, קאַפּאַסאַטער סעלעקציע גוידעס קענען זיין לייכט געפֿונען אויף סאַפּלייער וועבסיטעס 3 און 4, און פעלד ענדזשאַנירז קענען יוזשאַוואַלי ענטפֿערן רובֿ פראגעס וועגן קאַפּאַסאַטערז. אין דעם אַרטיקל, איך וועל נישט איבערחזרן וואָס איר קענען געפֿינען אויף דער אינטערנעץ, אָבער וועט באַווייַזן ווי צו קלייַבן און נוצן קאַפּאַסאַטערז דורך פּראַקטיש ביישפילן. עטלעכע ווייניקער-באקאנט אַספּעקץ פון די סעלעקציע פון ​​קאַפּאַסאַטער, אַזאַ ווי קאַפּאַסיטאַנס דערנידעריקונג, וועט אויך זיין באדעקט. נאָך לייענען דעם אַרטיקל, איר זאָל האָבן אַ גוטן פארשטאנד פון די נוצן פון קאַפּאַסאַטערז.
מיט יאָרן צוריק, ווען איך איז געווען ארבעטן אין אַ פירמע וואָס געמאכט עלעקטראָניש ויסריכט, מיר האָבן אַן אינטערוויו קשיא פֿאַר אַ מאַכט עלעקטראָניק ינזשעניר. קאַפּאַסאַטער?” און "וואָס איז די פֿונקציע פון ​​די סעראַמיק קאַפּאַסאַטער ווייַטער צו די שפּאָן?" מיר האָפן אַז די ריכטיק ענטפֿערן איז די דק ויטאָבוס קאַפּאַסאַטער געניצט פֿאַר ענערגיע סטאָרידזש, סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט פֿאַר פֿילטרירונג.
די "ריכטיגע" ענטפער וואָס מיר זוכן אַקטשאַוואַלי ווייזט אַז אַלעמען אין די פּלאַן מאַנשאַפֿט קוקט אויף קאַפּאַסאַטערז פון אַ פּשוט קרייַז פּערספּעקטיוו, נישט פֿון אַ פעלד טעאָריע פּערספּעקטיוו. די פונט פון מיינונג פון קרייַז טעאָריע איז נישט פאַלש. ביי נידעריק פריקוואַנסיז (פון אַ ביסל כז צו אַ ביסל מהז), קרייַז טעאָריע קענען יוזשאַוואַלי דערקלערן דעם פּראָבלעם געזונט. דאָס איז ווייַל אין נידעריקער פריקוואַנסיז, דער סיגנאַל איז דער הויפּט אין דיפערענטשאַל מאָדע. ניצן קרייַז טעאָריע, מיר קענען זען די קאַפּאַסאַטער געוויזן אין פיגורע 1, ווו די עקוויוואַלענט סעריע קעגנשטעל ( ESR) און עקוויוואַלענט סעריע ינדאַקטאַנס (ESL) מאַכן די ימפּידאַנס פון די קאַפּאַסאַטער טוישן מיט אָפטקייַט.
דער מאָדעל גאָר דערקלערט די קרייַז פאָרשטעלונג ווען די קרייַז איז סוויטשט סלאָולי. אָבער, ווי די אָפטקייַט ינקריסיז, די טינגז ווערן מער און מער קאָמפּליצירט. אין עטלעכע פונט, דער קאָמפּאָנענט סטאַרץ צו ווייַזן ניט-לינעאַריטי. ווען די אָפטקייַט ינקריסיז, די פּשוט לקר מאָדעל האט זייַן לימיטיישאַנז.
הייַנט, אויב איך געווען געבעטן די זעלבע אינטערוויו קשיא, איך וואָלט טראָגן מיין פעלד טעאָריע אָבסערוואַציע ברילן און זאָגן אַז ביידע קאַפּאַסאַטער טייפּס זענען ענערגיע סטאָרידזש דעוויסעס.דער חילוק איז אַז עלעקטראָליטיק קאַפּאַסאַטערז קענען קראָם מער ענערגיע ווי סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז.אבער אין טערמינען פון ענערגיע טראַנסמיסיע. , סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז קענען יבערשיקן ענערגיע פאַסטער.דאס דערקלערט וואָס סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז דאַרפֿן צו זיין געשטעלט ווייַטער צו די שפּאָן, ווייַל די שפּאָן האט אַ העכער סוויטשינג אָפטקייַט און סוויטשינג גיכקייַט קאַמפּערד צו די הויפּט מאַכט קרייַז.
פֿון דעם פּערספּעקטיוו, מיר קענען פשוט דעפינירן צוויי פאָרשטעלונג סטאַנדאַרדס פֿאַר קאַפּאַסאַטערז. איינער איז ווי פיל ענערגיע די קאַפּאַסאַטער קענען קראָם, און די אנדערע איז ווי שנעל די ענערגיע קענען זיין טראַנספערד. ביידע אָפענגען אויף די מאַנופאַקטורינג אופֿן פון די קאַפּאַסאַטער, די דיעלעקטריק מאַטעריאַל, די קשר מיט די קאַפּאַסאַטער, און אַזוי אויף.
ווען דער באַשטימען אין די קרייַז איז פארמאכט (זען פיגורע 2), עס ינדיקייץ אַז די מאַסע דאַרף ענערגיע פון ​​די מאַכט מקור. די גיכקייַט אין וואָס דעם באַשטימען קלאָוזיז דיטערמאַנז די ערדזשאַנסי פון ענערגיע פאָדערונג. זינט ענערגיע טראַוואַלז מיט די גיכקייַט פון ליכט (האַלב) די גיכקייַט פון ליכט אין פר 4 מאַטעריאַלס), עס נעמט צייט צו אַריבערפירן ענערגיע. אין דערצו, עס איז אַ ימפּידאַנס מיסמאַטש צווישן די מקור און די טראַנסמיסיע שורה און די מאַסע. round trips5, וואָס איז וואָס ווען די באַשטימען סוויטשיז געשווינד, מיר זען דילייז און רינגינג אין די סוויטשינג וואַוועפאָרם.
פיגורע 2: עס נעמט צייט פֿאַר ענערגיע צו פאַרשפּרייטן אין פּלאַץ; ימפּידאַנס מיסמאַטש ז קייפל קייַלעכיק טריפּס פון ענערגיע אַריבערפירן.
דער פאַקט אַז ענערגיע אַריבערפירן נעמט צייט און קייפל קייַלעכיק טריפּס דערציילט אונדז אַז מיר דאַרפֿן צו געפינען די ענערגיע מקור ווי נאָענט צו די מאַסע ווי מעגלעך, און מיר דאַרפֿן צו געפֿינען אַ וועג צו אַריבערפירן ענערגיע געשווינד. דער ערשטער איז יוזשאַוואַלי אַטשיווד דורך רידוסינג די גשמיות. דיסטאַנסע צווישן די מאַסע, באַשטימען און קאַפּאַסאַטער.די יענער איז אַטשיווד דורך צונויפקום אַ גרופּע פון ​​קאַפּאַסאַטערז מיט דער קלענסטער ימפּידאַנס.
פעלד טעאָריע אויך דערקלערט וואָס ז פּראָסט מאָדע ראַש. אין קורץ, פּראָסט מאָדע ראַש איז דזשענערייטאַד ווען די ענערגיע פאָדערונג פון די מאַסע איז נישט באגעגנט בעשאַס סוויטשינג. דעריבער, די ענערגיע סטאָרד אין די פּלאַץ צווישן די מאַסע און נירביי קאָנדוקטאָרס וועט זיין צוגעשטעלט צו שטיצן דער שריט פאָדערונג.די פּלאַץ צווישן די מאַסע און נירביי קאָנדוקטאָרס איז וואָס מיר רופן פּעראַסיטיק / קעגנצייַטיק קאַפּאַסאַטאַנס (זען פיגורע 2).
מיר נוצן די פאלגענדע ביישפילן צו באַווייַזן ווי צו נוצן עלעקטראָליטיק קאַפּאַסאַטערז, מולטילייַער סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז (MLCC), און פילם קאַפּאַסאַטערז. ביידע קרייַז און פעלד טעאָריע זענען געניצט צו דערקלערן די פאָרשטעלונג פון אויסגעקליבן קאַפּאַסאַטערז.
עלעקטראָליטיק קאַפּאַסאַטערז זענען דער הויפּט געניצט אין די דק לינק ווי די הויפּט ענערגיע מקור. די ברירה פון עלעקטראָליטיק קאַפּאַסאַטער אָפט דעפּענדס אויף:
פֿאַר EMC פאָרשטעלונג, די מערסט וויכטיק קעראַקטעריסטיקס פון קאַפּאַסאַטערז זענען ימפּידאַנס און אָפטקייַט קעראַקטעריסטיקס. נידעריק-אָפטקייַט געפירט ימישאַנז שטענדיק אָפענגען אויף די פאָרשטעלונג פון די דק לינק קאַפּאַסאַטער.
די ימפּידאַנס פון די דק לינק דעפּענדס ניט בלויז אויף די ESR און ESL פון די קאַפּאַסאַטער, אָבער אויך אויף די טערמאַל שלייף געגנט, ווי געוויזן אין פיגורע 3. א גרעסערע טערמאַל שלייף געגנט מיטל אַז ענערגיע אַריבערפירן נעמט מער, אַזוי פאָרשטעלונג וועט זיין אַפעקטאַד.
א סטעפּ-אַראָפּ דק-דק קאַנווערטער איז געבויט צו באַווייַזן דעם. די פאַר-העסקעם EMC פּרובירן סעטאַפּ געוויזן אין פיגורע 4 פּערפאָרמז אַ געפירט ימישאַן יבערקוקן צווישן 150 כז און 108 מהז.
עס איז וויכטיק צו ענשור אַז די קאַפּאַסאַטערז געניצט אין דעם פאַל לערנען זענען אַלע פון ​​די זעלבע פאַבריקאַנט צו ויסמיידן דיפעראַנסיז אין ימפּידאַנס קעראַקטעריסטיקס. די קאַפּאַסאַטער. פיגורע 5 ווייזט די דריי קאַנפיגיעריישאַנז.
די געפירט ימישאַן רעזולטאַטן פון די דריי קאַנפיגיעריישאַנז זענען געוויזן אין פיגורע 6. עס קענען זיין געזען אַז קאַמפּערד מיט אַ איין 680 µF קאַפּאַסאַטער, די צוויי 330 µF קאַפּאַסאַטערז דערגרייכן אַ ראַש רעדוקציע פאָרשטעלונג פון 6 דב איבער אַ ברייט אָפטקייַט קייט.
פון די קרייַז טעאָריע, עס קענען זיין געזאָגט אַז דורך קאַנעקטינג צוויי קאַפּאַסאַטערז אין פּאַראַלעל, ביידע ESL און ESR זענען כאַווד. אָבער, אין העכער פריקוואַנסיז, די חילוק צווישן צוויי 330 µF קאַפּאַסאַטערז און איין 680 µF קאַפּאַסאַטער וועט ייַנשרומפּן. דאָס איז ווייַל הויך אָפטקייַט ראַש ינדיקייץ ניט גענוגיק שריט ענערגיע ענטפער. די באַשטימען, מיר רעדוצירן די ענערגיע אַריבערפירן צייט, וואָס יפעקטיוולי ינקריסיז די שריט ענטפער פון די קאַפּאַסאַטער.
דער רעזולטאַט דערציילט אונדז אַ זייער וויכטיק לעקציע. ינקרעאַסינג די קאַפּאַסאַטאַנס פון אַ איין קאַפּאַסאַטער וועט בכלל נישט שטיצן די סטעפּ פאָדערונג פֿאַר מער ענערגיע. אויב מעגלעך, נוצן עטלעכע קלענערער קאַפּאַסיטיווע קאַמפּאָונאַנץ. עס זענען פילע גוטע סיבות פֿאַר דעם. דער ערשטער איז קאָס. גערעדט, פֿאַר דער זעלביקער פּעקל גרייס, די פּרייַז פון אַ קאַפּאַסאַטער ינקריסיז עקספּאָונענשאַלי מיט די קאַפּאַסיטאַנס ווערט. ניצן אַ איין קאַפּאַסאַטער קען זיין מער טייַער ווי ניצן עטלעכע קלענערער קאַפּאַסאַטערז. די רגע סיבה איז גרייס. די לימאַטינג פאַקטאָר אין פּראָדוקט פּלאַן איז יוזשאַוואַלי די הייך פון די קאַמפּאָונאַנץ. פֿאַר גרויס-קאַפּאַציטעט קאַפּאַסאַטערז, די הייך איז אָפט צו גרויס פֿאַר פּראָדוקט פּלאַן. די דריט סיבה איז די EMC פאָרשטעלונג מיר געזען אין דעם פאַל לערנען.
אן אנדער פאַקטאָר צו באַטראַכטן ווען ניצן אַן עלעקטראָליטיק קאַפּאַסאַטער איז אַז ווען איר פאַרבינדן צוויי קאַפּאַסאַטערז אין סעריע צו טיילן די וואָולטידזש, איר וועט דאַרפֿן אַ באַלאַנסינג רעסיסטאָר 6.
ווי דערמאנט פריער, סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז זענען מיניאַטורע דעוויסעס וואָס קענען געשווינד צושטעלן ענערגיע. איך אָפט געפרעגט די קשיא "ווי פיל קאַפּאַסאַטער טאָן איך דאַרפֿן?" די ענטפער צו דעם קשיא איז אַז פֿאַר סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז, די קאַפּאַסאַטאַנס ווערט זאָל נישט זיין אַזוי וויכטיק. די וויכטיק באַטראַכטונג דאָ איז צו באַשליסן אין וואָס אָפטקייַט די ענערגיע אַריבערפירן גיכקייַט איז גענוג פֿאַר דיין אַפּלאַקיישאַן. אויב די געפירט ימישאַן פיילז ביי 100 מהז, דער קאַפּאַסאַטער מיט דער קלענסטער ימפּידאַנס ביי 100 מהז וועט זיין אַ גוט ברירה.
דאָס איז אן אנדער מיסאַנדערסטאַנדינג פון MLCC. איך האָבן געזען ענדזשאַנירז פאַרברענגען אַ פּלאַץ פון ענערגיע טשוזינג סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז מיט די לאָואַסט ESR און ESL איידער קאַנעקטינג די קאַפּאַסאַטערז צו די רף רעפֿערענץ פונט דורך לאַנג טראַסעס. עס איז ווערט דערמאָנען אַז די ESL פון MLCC איז יוזשאַוואַלי פיל. נידעריקער ווי די קשר ינדאַקטאַנס אויף די ברעט. קאַנעקשאַן ינדאַקטאַנס איז נאָך די מערסט וויכטיק פּאַראַמעטער אַפעקטינג די הויך אָפטקייַט ימפּידאַנס פון סעראַמיק קאַפּאַסאַטערז7.
פיגורע 7 ווייזט אַ שלעכט ביישפּיל. לאנג טראַסעס (0.5 אינטשעס לאַנג) באַקענען בייַ מינדסטער 10 נה ינדאַקטאַנס. די סימיאַליישאַן רעזולטאַט ווייזט אַז די ימפּידאַנס פון די קאַפּאַסאַטער ווערט פיל העכער ווי דערוואַרט אין די אָפטקייַט פונט (50 מהז).
איינער פון די פראבלעמען מיט MLCCs איז אַז זיי טענד צו רעזאַנייט מיט די ינדוקטיווע סטרוקטור אויף די ברעט. דאס קענען זיין געזען אין די בייַשפּיל געוויזן אין פיגורע 8, ווו די נוצן פון אַ 10 µF MLCC ינטראַדוסיז אפקלאנג ביי בעערעך 300 כז.
איר קענען רעדוצירן אפקלאנג דורך טשוזינג אַ קאָמפּאָנענט מיט אַ גרעסערע ESR אָדער פשוט שטעלן אַ קליין ווערט רעסיסטאָר (אַזאַ ווי 1 אָום) אין סעריע מיט אַ קאַפּאַסאַטער. דעם טיפּ פון אופֿן ניצט לאָססי קאַמפּאָונאַנץ צו פאַרשטיקן די סיסטעם. אן אנדער אופֿן איז צו נוצן אן אנדער קאַפּאַסיטאַנס. ווערט צו מאַך די אפקלאנג צו אַ נידעריקער אָדער העכער אפקלאנג פונט.
פילם קאַפּאַסאַטערז זענען געניצט אין פילע אַפּלאַקיישאַנז. זיי זענען די קאַפּאַסאַטערז פון ברירה פֿאַר הויך-מאַכט דק-דק קאַנווערטערז און זענען געניצט ווי EMI סאַפּרעשאַן פילטערס אַריבער מאַכט שורות (אַק און דק) און פּראָסט מאָדע פֿילטרירונג קאַנפיגיעריישאַנז. אַ ביישפּיל צו אילוסטרירן עטלעכע פון ​​די הויפּט פונקטן פון ניצן פילם קאַפּאַסאַטערז.
אויב אַ סערדזש געשעעניש אַקערז, עס העלפּס באַגרענעצן די שפּיץ וואָולטידזש דרוק אויף די שורה, אַזוי עס איז יוזשאַוואַלי געניצט מיט אַ טראַנסיענט וואָולטידזש סאַפּרעסער (טווס) אָדער מעטאַל אַקסייד וואַריסטאָר (מאָוו).
איר קען שוין וויסן אַלע דעם, אָבער צי איר וויסן אַז די קאַפּאַסאַטאַנס ווערט פון אַ X קאַפּאַסאַטער קענען זיין באטייטיק רידוסט מיט יאָרן פון נוצן? דאָס איז ספּעציעל אמת אויב די קאַפּאַסאַטער איז געניצט אין אַ פייַכט סוויווע. די X קאַפּאַסאַטער בלויז פאַלן צו אַ ביסל פּראָצענט פון זיין רייטאַד ווערט אין אַ יאָר אָדער צוויי, אַזוי די סיסטעם ערידזשנאַלי דיזיינד מיט די X קאַפּאַסאַטער אַקשלי פאַרפאַלן אַלע די שוץ אַז די פראָנט-סוף קאַפּאַסאַטער קען האָבן.
אַזוי, וואָס געטראפן? נעץ לופט קען רינען אין די קאַפּאַסאַטער, אַרויף די דראָט און צווישן די קעסטל און די יפּאַקסי פּאָטטינג קאַמפּאַונד. די אַלומינום מעטאַליזאַטיאָן קענען זיין אַקסאַדייזד. אַלומינאַ איז אַ גוט עלעקטריקאַל ינסאַלייטער, דערמיט רידוסינג קאַפּאַסאַטאַנס. אַלע פילם קאַפּאַסאַטערז וועט טרעפן. די אַרויסגעבן איך בין גערעדט וועגן איז פילם גרעב. רעפּיאַטאַבאַל קאַפּאַסאַטער בראַנדז נוצן טיקער פילמס, ריזאַלטינג אין גרעסערע קאַפּאַסאַטערז ווי אנדערע בראַנדז. די טינער פילם מאכט די קאַפּאַסאַטער ווייניקער שטאַרק צו אָווערלאָאַד (וואָולטידזש, קראַנט אָדער טעמפּעראַטור), און עס איז אַנלייקלי צו היילן זיך.
אויב די X קאַפּאַסאַטער איז נישט פּערמאַנאַנטלי פארבונדן צו די מאַכט צושטעלן, איר טאָן ניט דאַרפֿן צו זאָרג. דעמאָלט איר קענען קלייַבן אַ טינער קאַפּאַסאַטער.
אָבער, אויב דער קאַפּאַסאַטער איז פּערמאַנאַנטלי קאָננעקטעד צו די מאַכט מקור, עס מוזן זיין העכסט פאַרלאָזלעך. די אַקסאַדיישאַן פון קאַפּאַסאַטערז איז ניט באַשערט. ווערט זאָל זיין מינימאַל.
אין דעם אַרטיקל, ערשטער באַקענענ די פעלד טעאָריע מיינונג פון קאַפּאַסאַטערז. פּראַקטיש ביישפילן און סימיאַליישאַן רעזולטאטן ווייַזן ווי צו אויסקלייַבן און נוצן די מערסט פּראָסט קאַפּאַסאַטער טייפּס. האָפענונג דעם אינפֿאָרמאַציע קענען העלפן איר פֿאַרשטיין די ראָלע פון ​​קאַפּאַסאַטערז אין עלעקטראָניש און EMC פּלאַן מער קאַמפּריכענסיוולי.
ד"ר מין זשאַנג איז דער גרינדער און הויפּט EMC קאָנסולטאַנט פון Mach One Design Ltd, אַ וק-באזירט ינזשעניעריע פירמע וואָס ספּעשאַלייזיז אין EMC קאַנסאַלטינג, טראָובלעשאָאָטינג און טריינינג. זיין טיף וויסן אין מאַכט עלעקטראָניק, דיגיטאַל עלעקטראָניק, מאָטאָרס און פּראָדוקט פּלאַן קאָמפּאַניעס אַרום די וועלט.
אין קאָמפּליאַנסע איז די הויפּט מקור פון נייַעס, אינפֿאָרמאַציע, בילדונג און ינספּיראַציע פֿאַר עלעקטריקאַל און עלעקטראָניש ינזשעניעריע פּראָפעססיאָנאַלס.
אַעראָספּאַסע אַוטאָמאָטיווע קאָמוניקאַציע קאָנסומער עלעקטראָניק בילדונג ענערגיע און מאַכט אינדוסטריע אינפֿאָרמאַציע טעכנאָלאָגיע מעדיציניש מיליטער און נאַשאַנאַל פאַרטיידיקונג