Kondensators ir visbiežāk izmantotā ierīce ķēdes projektēšanā, ir viens no pasīvajiem komponentiem, aktīvā ierīce ir vienkārši ierīces enerģijas (elektriskā) avota nepieciešamība, ko sauc par aktīvo ierīci, bez enerģijas (elektriskā) ierīces avota ir pasīvā ierīce. .
Kondensatoru loma un izmantošana parasti ir dažāda veida, piemēram: apvada, atsaistes, filtrēšanas, enerģijas uzkrāšanas loma; Svārstību, sinhronizācijas un laika konstantes lomas pabeigšanā.
Līdzstrāvas izolācija: funkcija ir novērst līdzstrāvas caurlaidību un izlaist maiņstrāvu.
Apvedceļš (atsaiste) : nodrošina zemas pretestības ceļu noteiktiem paralēliem komponentiem maiņstrāvas ķēdē.
Apvada kondensators: Apvada kondensators, kas pazīstams arī kā atsaistes kondensators, ir enerģijas uzglabāšanas ierīce, kas nodrošina ierīci ar enerģiju. Tas izmanto kondensatora frekvences pretestības raksturlielumus, ideālā kondensatora frekvences raksturlielumus, palielinoties frekvencei, pretestībai samazinoties, tāpat kā dīķim, tas var padarīt izejas sprieguma izeju vienmērīgu, samazināt slodzes sprieguma svārstības. Apvada kondensatoram jāatrodas pēc iespējas tuvāk slodzes ierīces barošanas avota tapai un zemējuma tapai, kas ir pretestības prasība.
Zīmējot PCB, pievērsiet īpašu uzmanību tam, ka tikai tad, kad tā atrodas tuvu kādai detaļai, tā var nomākt zemes potenciāla pacēlumu un pārmērīga sprieguma vai cita signāla pārraides radīto troksni. Atklāti sakot, līdzstrāvas barošanas avota maiņstrāvas komponents ir savienots ar barošanas avotu caur kondensatoru, kas veic līdzstrāvas barošanas avota attīrīšanas lomu. C1 ir apvada kondensators nākamajā attēlā, un zīmējumam jābūt pēc iespējas tuvākam IC1.
Atdalīšanas kondensators: Atdalīšanas kondensators ir izejas signāla kā filtra objekta traucējumi, atdalīšanas kondensators ir līdzvērtīgs akumulatoram, tā uzlādes un izlādes izmantošana, lai pastiprināto signālu netraucētu strāvas mutācija. . Tā jauda ir atkarīga no signāla frekvences un pulsāciju slāpēšanas pakāpes, un atsaistes kondensatoram ir jāpilda “akumulatora” loma, lai pielāgotos piedziņas ķēdes strāvas izmaiņām un izvairītos no savienojuma traucējumiem.
Apvada kondensators faktiski ir atvienots, bet apvada kondensators parasti attiecas uz augstfrekvences apvadu, tas ir, lai uzlabotu zemas pretestības atbrīvošanas ceļa augstfrekvences pārslēgšanās troksni. Augstfrekvences apvada kapacitāte parasti ir maza, un rezonanses frekvence parasti ir 0,1 F, 0,01 F utt. Atdalīšanas kondensatora jauda parasti ir liela, kas var būt 10 F vai lielāka atkarībā no sadalītajiem parametriem ķēdē un piedziņas strāvas izmaiņas.
Atšķirība starp tiem: apvedceļš ir paredzēts, lai filtrētu traucējumus ieejas signālā kā objektu, un atsaiste ir filtrēt traucējumus izejas signālā kā objektu, lai novērstu traucējumu signāla atgriešanos barošanas avotā.
Savienojums: darbojas kā savienojums starp divām ķēdēm, ļaujot maiņstrāvas signāliem iziet cauri un pārsūtīt uz nākamā līmeņa ķēdi.
Kondensators tiek izmantots kā savienojuma komponents, lai pārraidītu iepriekšējo signālu uz pēdējo posmu un bloķētu iepriekšējās līdzstrāvas ietekmi uz otro posmu, lai ķēdes atkļūdošana būtu vienkārša un veiktspēja ir stabila. Ja maiņstrāvas signāla pastiprinājums nemainās bez kondensatora, bet darba punkts visos līmeņos ir jāpārveido, priekšējo un aizmugurējo posmu ietekmes dēļ darba punkta atkļūdošana ir ļoti sarežģīta, un to gandrīz neiespējami sasniegt plkst. vairāki līmeņi.
Filtrs: tas ir ļoti svarīgi ķēdei, kondensators aiz CPU pamatā ir šī loma.
Tas ir, jo lielāka ir frekvence f, jo mazāka ir kondensatora pretestība Z. Kad zemā frekvence, kapacitāte C, jo pretestība Z ir salīdzinoši liela, noderīgi signāli var iziet vienmērīgi; Augstā frekvencē kondensators C jau ir ļoti mazs pretestības Z dēļ, kas ir līdzvērtīga augstfrekvences trokšņa īssavienojumam pret GND.
Filtra darbība: ideāla kapacitāte, jo lielāka kapacitāte, jo mazāka pretestība, jo augstāka ir caurlaides frekvence. Elektrolītiskie kondensatori parasti ir lielāki par 1uF, kam ir liela induktivitātes sastāvdaļa, tāpēc pretestība pēc augstas frekvences būs liela. Mēs bieži redzam, ka dažreiz paralēli mazam kondensatoram ir lielas kapacitātes elektrolītiskais kondensators, patiesībā liels kondensators ar zemu frekvenci, maza kapacitāte caur augstu frekvenci, lai pilnībā izfiltrētu augstās un zemās frekvences. Jo augstāka ir kondensatora frekvence, jo lielāks vājinājums, kondensators ir kā dīķis, ar dažiem ūdens pilieniem nepietiek, lai tajā radītu lielas izmaiņas, proti, sprieguma svārstības nav liels laiks, kad spriegumu var buferizēt.
C2 attēls Temperatūras kompensācija: lai uzlabotu ķēdes stabilitāti, kompensējot citu komponentu nepietiekamas temperatūras pielāgošanās ietekmi.
Analīze: Tā kā laika kondensatora kapacitāte nosaka līnijas oscilatora svārstību frekvenci, laika kondensatora kapacitātei ir jābūt ļoti stabilai un tā nemainās, mainoties vides mitrumam, lai panāktu svārstību frekvenci. līnijas oscilators stabils. Tāpēc, lai veiktu temperatūras komplementāciju, paralēli tiek izmantoti kondensatori ar pozitīviem un negatīviem temperatūras koeficientiem. Paaugstinoties darba temperatūrai, C1 jauda palielinās, savukārt C2 jauda samazinās. Divu paralēlu kondensatoru kopējā jauda ir divu kondensatoru kapacitātes summa. Tā kā viena jauda palielinās, bet otra samazinās, kopējā jauda būtībā nemainās. Līdzīgi, kad temperatūra tiek pazemināta, viena kondensatora jauda tiek samazināta un otra kondensatora jauda tiek palielināta, un kopējā jauda būtībā nemainās, kas stabilizē svārstību frekvenci un sasniedz temperatūras kompensācijas mērķi.
Laiks: Kondensators tiek izmantots kopā ar rezistoru, lai noteiktu ķēdes laika konstanti.
Kad ieejas signāls lec no zema uz augstu, RC ķēde tiek ievadīta pēc buferizācijas 1. Kondensatora uzlādes raksturlielums liek signālam punktā B nelēkt uzreiz kopā ar ieejas signālu, bet gan pakāpeniski pieaug. Ja ir pietiekami liels, buferis 2 apgriežas, kā rezultātā izvadā notiek aizkavēta lēciens no zema uz augstu.
Laika konstante: ņemot par piemēru parasto RC sērijas integrālo shēmu, kad ieejas signāla spriegums tiek pievadīts ieejas galam, kondensatora spriegums pakāpeniski palielinās. Uzlādes strāva samazinās, pieaugot spriegumam, rezistors R un kondensators C ir virknē savienoti ar ieejas signālu VI, bet izejas signāls V0 no kondensatora C, kad RC (τ) vērtība un ieejas kvadrātveida vilnis. platums tW atbilst: τ “tW”, šo shēmu sauc par integrālo shēmu.
Noskaņošana: sistemātiska no frekvences atkarīgu ķēžu, piemēram, mobilo tālruņu, radio un televizoru, regulēšana.
Tā kā IC noregulētas svārstību ķēdes rezonanses frekvence ir IC funkcija, mēs atklājam, ka svārstību ķēdes maksimālās un minimālās rezonanses frekvences attiecība mainās atkarībā no kapacitātes koeficienta kvadrātsaknes. Kapacitātes koeficients šeit attiecas uz kapacitātes attiecību, kad apgrieztā nobīdes spriegums ir viszemākais, pret kapacitāti, kad apgrieztā nobīdes spriegums ir visaugstākais. Tāpēc ķēdes regulēšanas raksturlīkne (novirzes-rezonanses frekvence) būtībā ir parabola.
Taisngriezis: daļēji slēgta vadītāja slēdža elementa ieslēgšana vai izslēgšana iepriekš noteiktā laikā.
Enerģijas uzglabāšana: elektroenerģijas uzglabāšana, lai vajadzības gadījumā atbrīvotu. Piemēram, kameras zibspuldze, apkures iekārtas utt.
Kopumā elektrolītiskajiem kondensatoriem būs enerģijas uzkrāšanas loma, īpašiem enerģijas uzkrāšanas kondensatoriem kapacitatīvās enerģijas uzkrāšanas mehānisms ir dubultā elektriskā slāņa kondensatori un Faradeja kondensatori. Tās galvenā forma ir superkondensatoru enerģijas uzkrāšana, kurā superkondensatori ir kondensatori, kas izmanto dubulto elektrisko slāņu principu.
Kad pieliktais spriegums tiek pielikts divām superkondensatora plāksnēm, plāksnes pozitīvais elektrods saglabā pozitīvo lādiņu, bet negatīvā plāksne glabā negatīvo lādiņu, tāpat kā parastajos kondensatoros. Zem elektriskā lauka, ko rada lādiņš uz divām superkondensatora plāksnēm, elektrolītu un elektrodu saskarnē veidojas pretējs lādiņš, lai līdzsvarotu elektrolīta iekšējo elektrisko lauku.
Šis pozitīvais un negatīvais lādiņš ir izvietoti pretējās pozīcijās uz saskares virsmas starp divām dažādām fāzēm ar ļoti īsu atstarpi starp pozitīvajiem un negatīvajiem lādiņiem, un šo lādiņu sadales slāni sauc par dubulto elektrisko slāni, tāpēc elektriskā jauda ir ļoti liela.
Publicēšanas laiks: 15. augusts 2023
