Зачем использовать конденсаторы?

Зачем вам нужно некоторое время хранить напряжение в конденсаторе? Я всегда предполагал, что схемы работают, когда вы включаете питание и останавливаетесь, когда вы его отключите.

Почему целая цепь не может быть свободна от конденсатора? Если это предназначено для хранения, почему бы просто не использовать триггер?

39 голосов | спросил 3 revs, 2 users 67%
user1424
1 Jam1000000amThu, 01 Jan 1970 03:00:00 +030070 1970, 03:00:00

9 ответов


38

Если все, что вы хотели построить, было цифровой схемой, и ваши источники напряжения действительно поддерживали постоянное напряжение независимо от того, сколько тока было извлечено из них, и ничего не создавало электрический шум, вам не нужны конденсаторы.

Но источники напряжения прогибаются, когда вы набираете из них ток. Моторные щетки (и множество других компонентов) создают ужасные всплески напряжения, которые вы хотите отфильтровать из своей цифровой схемы. Некоторые люди также имеют дело с аналоговыми схемами, где сигналы напряжения и тока постоянно изменяются в широких пределах. Для такого рода изменяющихся во времени схем необходимы конденсаторы.

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
37

Цифровые схемы могут быть особенно плохими, но в целом вы пытаетесь заставить рельс питания оставаться источником питания постоянного тока. большинство схем, когда они внезапно набирают энергию от силовой передачи, не будут слишком счастливы, если рельс питания реагирует на погружение.

Когда вы переходите на более высокую скорость, индуктивность вызывает большую проблему, чем сопротивление. Конденсатор действует как очень близкий источник энергии. Вы тянете свою высокоскоростную мощность от конденсатора, а источник питания медленно заряжает конденсатор.

Когда все сделано правильно, все работает по спецификации. Когда вы делаете коммерческий продукт и выполняете неправильно, вы получаете продукт с очень странными ошибками, обычно привязанными к высокой нагрузке, поскольку напряжение действительно провисает (провисает = идет ниже того, что должно быть). В худшем случае высокоскоростные сигналы пересекают ваши линии электропередач, и FCC не одобряет ваш продукт, поскольку он излучает высокочастотную энергию.

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
18

Конденсаторы также широко используются в осцилляторе , и синхронизации , поскольку их скорость зарядки и скорость разряда могут быть точно рассчитывается.

В схеме RC значение постоянной времени (в секундах) равно значению произведение сопротивления цепи (в омах) и емкости схемы (в фарадах), т. е. R œ C. Время зарядки конденсатора через резистор составляет 63,2% от полной зарядки; или разрядить его до 36,8% от его начального напряжения. Эти нечетные проценты получены из математической константы e (2.71828, базы для естественных логарифмов), в частности 1 â '1 /e и 1 /e соответственно.

Частотные генераторы и схемы синхронизации обычно используются в цифровых системах для обеспечения генераторов частоты и синхронизации. Осцилляторы и фильтры обычно находятся в аналоговых схемах, то есть в аудио- или радиочастотном (RF).

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
6

Одним из самых популярных применений конденсаторов в промышленной электротехнике является обеспечение коррекции коэффициента мощности. Конденсаторы хранят энергию и выпускают ее каждый цикл в сети распределения переменного тока, чтобы компенсировать тот факт, что высокоиндуктивные нагрузки, такие как электродвигатели, потребляют ток, который «отстает от приложенного напряжения». Это приводит к снижению коэффициента мощности в электрической распределительной сети, что, как правило, означает, что сетевые активы не могут быть использованы с их номинальной мощностью.

Используя коррекцию коэффициента мощности, которая для индуктивных нагрузок означает переключение конденсаторов в сеть питания, коэффициент мощности может быть увеличен близко к единице, что означает, что сетевые активы, такие как большие трансформаторы, не нуждаются в излишнем размере.

Кроме того, большинство органов электроснабжения будут наказывать пользователей, которые имеют очень низкий коэффициент мощности, поскольку обычно они несут дополнительную стоимость сверхразделения и amp; недоиспользованные активы распределения. Поэтому для крупных промышленных пользователей существует финансовый стимул для установки оборудования для коррекции коэффициента мощности.

Конденсаторы также используются для отфильтровывания пульсации при выпрямлении переменного тока на постоянный ток (например: на входном каскаде привода с переменной скоростью или инверторной цепи).

Кроме того, конденсаторы используются для «усиления» источников питания постоянного тока (например: для преобразования источника питания 5 В постоянного тока на выход 9 В постоянного тока). Они называются цепями чоппера.

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
3

Привет, пользователь1424 Кажется, вы задаете много вопросов о многих вещах в электронном виде. Могу ли я рекомендовать вам найти хорошую книгу, такую ​​как «Искусство электроники» Горовица и Хилла, и хорошо прочесть это.

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
3
  

Почему не может быть проведена целая схема   без конденсатора?

Схемы иногда рисуются без конденсаторов, так как неявный , что они будут включены на каждый логический вывод питания. Очевидно, что если вы используете инструмент EDA, они должны быть на схеме где-то (обычно разбросанные в некотором углу), но подразумевается, что на каждом выводе будет по крайней мере один (несколько крышек могут охватывать более широкий диапазон частот), а также как можно ближе.

Для прототипов - особенно для прототипов - байпасные конденсаторы еще важнее. В шаре проводов часто будет гораздо больше индуктивности, чем обычно. Даже если частота вашего переключения низкая, спектральное содержание ребер может быть чрезвычайно высоким.

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
1
ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
1

Развязывающие конденсаторы служат для нескольких целей. Во-первых, это защита от изменений в источнике питания. В этом конденсаторе не было провала, чтобы сбросить всю цепь. Аналогично, некоторые энергоемкие части схемы могут включаться и выключаться во время работы. Включение также создает провал; большой ток, внезапно необходимый в одном месте, означает, что он больше не доступен в другом месте. Конденсатор представляет собой буферное хранилище, которое обеспечивает достаточный ток для всех компонентов в моменты переключения.

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37
1

Хорошим примером является емкостный сенсорный экран (например, сенсорный экран в iPhone).

Емкостные сенсорные экраны используют слой емкостного материала для удержания электрического заряда. Прикосновение к поверхности экрана приводит к искажению электростатического поля экрана, создавая падение напряжения, которое измеряется как изменение емкости. Это точное местоположение падения напряжения подбирается контроллером и передается процессору.

ответил ganesh737 3 J000000Thursday14 2014, 07:42:37

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132