Paralel olarak iki kapasitörün amacı nedir?


56

Bu güç kaynağı devresindeki regülatörün her iki tarafında paralel olarak bulunan iki kapasitörün amacı nedir

görüntü tanımını buraya girin

Diğer benzer devrelerde de benzer düzenlemeler gördüm ve birinin kutuplanıp kutuplanmadığı ile ilgili olduğunu tahmin edebiliyorum, ama orada neler olup bittiğini gerçekten anlamıyorum.


1
Bunun çok iyi bir soru olduğunu düşünüyorum ... Bu devrede bulunan her bir kapağın 10uF'lık bir tasarruf sağladığını görebiliyorum. 1uF'de neredeyse aynı olanın yanında 10uF'ye sahip olmanın anlamı ne olurdu? Çok spesifik bir frekansı filtrelemeyi hedefliyorlar mı? Bana göre, 1nF veya benzerleriyle birleştirilmiş bir 10uF'ye sahip olmak çok daha anlamlı olacaktır.
Lundin

3
mümkün olan en kısa cevap için gidiyorum: "farklı frekans cevabı"
JustJeff

6
@ Lundin: Bu muhtemelen 5V'de 10uF'nin bile önemli ESR'si olan bir elektrolitik gerektirdiği günlerden eski bir şematiktir. Günümüzde, regülatörün çıkışının karşısında tek bir 0805 1 uF seramik hakkı iyi olacak.
Olin Lathrop

13
"Μ1" in 1nF değil 100nF olduğuna dikkat edin.
JimmyB

Yanıtlar:


67

Özet:

  • Büyük kapasitörler düşük frekans dalgalanmasını ve şebeke gürültüsünü ve ana çıkış yükü değişikliklerini yönetir.

  • Küçük kapasitörler gürültüyü ve hızlı geçişleri sağlar.


Bu devre, bu uygulamayla "overkill" kullanır ancak OK örneği olarak kullanılır.

İşte tipik bir LM7805 veri sayfası

Sayfa 22'de, Vout'ta Vin ve iki'de iki kapasitör bulunmasının mutlaka standart bir düzenleme olmadığı ve sağlanan devredeki kapasitör değerlerinin nispeten büyük olduğu görülebilir.
Aşağıda veri sayfasından fig22 gösterilmektedir.

görüntü tanımını buraya girin

Devreniz:

görüntü tanımını buraya girin

2200 uF gibi büyük bir kapasitör, kaba DC'den köprü doğrultucusundan enerji depolamak için bir "rezervuar" görevi görür. Kapasitör ne kadar büyük olursa dalgalanma o kadar az ve DC de o kadar sabit olur. Büyük akım tepeleri çekildiğinde, sağlanan kapasitör dalgalanma enerjisi, regülatörün çıkışta sarkmamasına yardımcı olur.

Kondansatör sembolündeki beyaz ve siyah çubuklar "kutupsal" kondansatör olduğunu gösterir - sadece seçilen uçlarda + ve - ile çalışır.

Bu tip kapasitörler genellikle "elektrolitik kapasitörler" dir. Bunlar, düşük frekans dalgalanmasını filtreleme ve oldukça hızlı yük değişikliklerine cevap verme konusunda iyi bir yeteneğe sahiptir. Tek başına bütün işi yapmak yeterli değildir çünkü yüksek frekanslı gürültüyü filtrelemek iyi değildir çünkü elektrolitikler büyük iç indüktans + büyük (nispeten) dahili seri direnç (ESR) eğilimindedir.

Küçük giriş kapasitörü (burada u1 = 0,1 uF olarak gösterilir) polarize olmayacak ve genellikle bugünlerde düşük ESR ve düşük endüktanslı çok katmanlı bir seramik kapasitör olacak ve mükemmel yüksek frekans tepkisi ve gürültü filtreleme yetenekleri verecek. Tek başına bütün işi yapmak yeterli değildir; çünkü dalgalanma değişikliklerini ve büyük yük geçişlerini filtrelemek için gereken enerjiyle başa çıkmak için yeterli enerjiyi depolayamaz.

Aynısı genel olarak çıkış kapasitörleri için de geçerlidir. C4 = 10 uF, brüt yük değişikliklerini sağlamaya yardımcı olur, böylece regülatörden bir miktar yük alır. Burada çok küçük bir kapasitörden fazlasına sahip olmak genellikle gerekli görülmemektedir. Bazı modern düzenleyiciler stabilite nedenlerinden dolayı burada büyük bir kapasitöre ihtiyaç duyarlar, ancak LM78xx buna ihtiyaç duymaz.

Burada ikinci çıkış kondansatörü 0,1 uF'dir ve yüksek frekanslı gürültü ile uğraşmak için oradadır.

Çıkışta büyük bir kapasitör bulunduğunu sorunlara neden olabilir unutmayın. Giriş kısa devre yaptıysa, güç kesildiyse C4 regülatörden geri boşalır.
Voltaj ve kapasitörün boyutuna bağlı olarak, bu hasara neden olabilir. Bununla baş etmenin bir yöntemi, regülatör çıkışından regülatör girişine genellikle ters taraflı bir diyot sağlamaktır. Regülatör girişi toprağa kısa devre yaparsa, çıkış kondansatörü şimdiki ön gerilimli diyottan boşalacaktır.


1
Mükemmel cevap. Çok büyük bir rezervuar kapasitörünün gürültünün artmasına neden olabileceğini eklemek isterim. Diyotların çalışma süresi kısalır ancak aynı miktarda güç aktarılır. Bu, gürültülü bir manyetik alan yaymaya başlayan trafodaki ani yükselmelere neden olur. Daha büyük olan burada her zaman daha iyi değildir. 78xx serisi regülatörleri kullanan devrelerde sorun yaratması pek mümkün değildir, ancak genellikle yeterli gücü kullanmazlar.
Nils Pipenbrinck

@NilsPipenbrinck İyi nokta. Transformatör ve 1. kapasitör arasına küçük bir seri direnç eklemek, iletim açısını "yaymaya", mevcut tepe noktasını azaltmaya, gürültüyü azaltmaya ve diyotlar için hayatı kolaylaştırmaya hizmet eder. Diyot akımını çalışmak biraz hatırlattığım gibi akıl vergilendirici olabilir (uzun zaman önce bir egzersiz olarak yaptım). Günümüzde bir simülasyon hesaplama alışılmadık hale getirmek için yeterince kolaydır.
Russell McMahon


13

Yüksek değerli polarize kapasitörler tipik olarak yüksek frekanslarda ideal özelliklere sahip değildir (örneğin, önemli indüktans), bu nedenle, 78xx'de olduğu gibi, yüksek frekanslarda stabilite hakkında endişelenmeniz gereken durumlarda paralel olarak düşük değerli bir kapasitör eklemek oldukça yaygındır. Bunun gibi düzenleyici IC'ler.


1

Regülatör çıkışında gürültülü bir sinyal düşünürken, düşük ESR dereceli ( tantal veya seramik ) kapasitörler kullanmanız gerekir, çünkü bunlar çok iyi bir gürültü bastırma özelliğine sahiptir. Ancak bu aynı zamanda hangi regülatörü kullandığınıza da bağlıdır.


-4

Sorunuzda bahsettiğiniz bağlantıda belirtilen devre bir tam dalga köprü doğrultucusudur .

Burada bu devrede kapasitörler bir filtre görevi görür. AC sinyalinin çıkış terminalinde akması veya görünmesi için itiraz eden. Tasarımcı, istenen DC seviyesini almak için sinyali filtrelemek için çeşitli kapasitörler kullandı.

Burada kapasitörler stabilite elde etmek için regülatör invertörü boyunca kullanılır. Yüksek frekanslarda, kapasitörlerin davranışları sabit ya da sabit değildi. Bu nedenle, kararlılığı sağlamak için tasarımcı, yüksek değerli kondansatörler boyunca küçük değerli kondansatörler kullandı.


11
Bence belki sorunun konusunu özlediniz - OP, regülatörün her iki tarafında düşük değerli bir kapasitöre neden yüksek değerli bir kondansatör olduğunu bilmek istiyor.
Paul R
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.