Bir ayırma kapasitörü çok büyük olabilir mi?

Harici bir saat kristali kullanarak 32.768 kHz'de çalışan bir ATtiny85 içeren projem için, iyi bir ölçüm için MCU güç piminin yanında 1 uF ayırıcı kapasitör içereceğimi düşündüm. Bununla birlikte, okumaya çoğu insan 0.1 uF kapasitör öneriyor gibi görünüyor. Çok yüksek değerli bir kapak (örn. 1 uF) kullanmak herhangi bir zarar verebilir mi yoksa iyi çalışır mı?

Tip, değerden daha önemlidir - eğer ufacık (örn. 0805 veya daha küçük) bir yüzeye monte seramik parça ise, daha büyük bir kapasitör için dezavantaj yoktur.

Aşağıdaki iki benzer 0603 X7R Murata kondansatörünü karşılaştırın (üstteki 1uF alt, 100nF'dir):

1 ohm gibi makul bir empedansa bakarsanız, 1uF 250kHz ila 600MHz için <1 ohm ve 100nF yaklaşık 1.8MHz ila 400MHz arasındadır, bu nedenle 1uF her yerde daha iyidir (iyi bir regülatör daha düşük frekansları dolduracaktır ve ATtiny gibi yavaş bir çip, endişelenmek için daha yüksek frekans içeriğine sahip herhangi bir kenar oluşturmaz), bu nedenle her ikisi de muhtemelen iyidir.

Kapak üreticisinin web sitesine gitmeniz ve gerçek davranışı elde etmek için yazılım indirmeniz veya web tabanlı programlar kullanmanız gerekir, çok fazla olasılık olduğu için genellikle tam ihtişamıyla veri sayfalarından çıkarılır. 1uF'ın kapasitansının, ayarlamak için uğraşmadığım ön gerilimden dolayı aslında daha az olacağını unutmayın (sadece bir örnek), ancak yapmanız gerekir.

32.768kHz'de cevap daha büyük bir kapasitördür (1 uF'niz) iyi olmalıdır.

Yüksek frekanslarda (daha doğru, cihaz pimlerindeki hızlı geçiş hızları), bu kenar hızlarında (dahili güç düşüşünü önlemek için) düşük empedans sağlamak için daha küçük bir kapasitör gereklidir, ancak gerçekten yüksek kenar hızlarında kapasitörler kendi kendine rezonans yine de.

Biz do genellikle mümkün olduğunca cihaz güç pinlerine yakın olarak küçük bir değer cihazlarla, toplu baypas kondansatörü tarafından (birkaç uF) yere yakın sağlarlar.

MLCC kendi kendine rezonansı hakkında daha fazla bilgi için bu cevaba bakınız .

Kaçak akımları okumak isteyebilirsiniz.

32.768 kHz saat kristalinde çalıştırıyorsanız, uzun vadeli ortalama akım tüketimine çok önem vermeniz olasıdır .

Benim çok sınırlı araştırmada, kaçak gerilim genel olarak çoğunlukla fiili inşaat teknolojisi ile ilişkili olduğu görünse de, daha büyük kapasitörler yüksek.

Gerçek rakamlar için hızlı bir arama, beni birkaç ipucu ile muRata'nın bu makalesine götürüyor. Kaçak akımın kapasitans ile arttığını gösterir, ancak sadece 1 µF kapasitörler için değerleri listeler.

Sadece bu kadar küçük miktarlardaki akımın önemli olup olmadığını cevaplayabilirsiniz ve özel kapasitör tipiniz için daha temsili bir değer aramak zorundasınız. Süperkapasitör uygulamaları için pille çalışan uygulamalardan daha önemli olabilir.

Daha küçük bir kapak kadar hızlı bir şekilde belirli miktarda şarj sağlayabilen büyük bir kapasitör ile düşük performansa sahip büyük bir kapasitör arasındaki fiyat farkı genellikle daha küçük bir kapağın maliyetini aşacaktır. Bu nedenle, daha düşük bir kapakla birlikte daha küçük bir kapak kullanmak, genellikle bir kapaktan daha düşük bir fiyata daha iyi performans elde edilmesine izin verecektir. Büyük bir kapakla yapılmaya çalışmak, genellikle birinin düşük frekanslı performansa sahip olacağı veya başka birinden daha fazla harcama yapacağı anlamına gelir.

Toplam kapasitans miktarının çok büyük olup olmayacağı, güç kaynağının bir fonksiyonudur. Düşük seri dirençli bir kapak, şarj olana kadar alabileceği tüm akımı emer. Biri, toplam 10 uA ile sınırlı bir kaynağa 1000 uF'lık bir demet kapak bağlayacak olsaydı, cihazın güç raylarının üç volta ulaşması 300ms saniye sürer ve bu süre zarfında kapak tam 10mA'yı çekerdi. Bununla birlikte, besleme 1A'yı güçlük çekmeden çıkarırsa, kapaklar 300 yerine sadece 3 ms'de tam gerilime şarj olur.

Ayrıca, bir cihazın (veya kendi filtre kapaklarına sahip alt sistemin) sık sık açılacağı, kısa süre kullanılacağı ve daha sonra kapağın deşarj olması için yeterince uzun süre kapatılacağı durumlarda, kapakları çalıştırmak için kullanılan tüm enerjinin esasen cihaz veya alt sistem kapatıldığında boşa gider. Filtre kapaklarının boyutunun iki katına çıkarılması atık miktarını iki katına çıkarır.

ATtiny'yi değişken bir direnç (dinamik yük) olarak düşünün. Tüm gerçek dünya güç kaynakları, kaynak direncinin yanı sıra cihaza tel ve tel ve PS'den bazı endüktansa sahiptir. Daha fazla transistör açıldığı için ATtiny daha fazla akım çekerse (bu, ns zaman çerçevesinde gerçekleşebilir), telin direncinden ve endüktansından bir voltaj düşüşüne neden olur, bu da kötü olabilir. Böylece gerilimi sabit tutmak için bir filtre kapasitörü yerleştirilir, ATtiny ihtiyaç duyduğu kısa süre için kapasitörden biraz güç çeker.

$R=V*I$

Şimdi, ATtiny ile paralel olarak dev bir kapasitör yerleştirirseniz, küçük bir dirençten çok farklı olmayacağını düşünün. Ancak devrenin başlatma zamanını etkiler. ATtiny ile paralel bir 1F kapasitör koyarsanız, beslemenize bağlı olarak şarj olması birkaç dakika sürebilir! 1 uF iyi olmalıdır. Kapasitörlerin de bu basit modelde dikkate alınmayan seri direncine sahip olduğunu unutmayın.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Genel olarak, daha küçük değer sınırı oradadır, çünkü daha yüksek kendiliğinden rezonans frekansına sahiptir. Bunun altındaki frekanslarda elektriksel olarak bir başlık gibi görünür. Yukarıda, bir indüktör gibi görünüyor.

Sadece empedansı gösteren ama ne tür bir empedans olduğunu gösteren empedans tablolarına aldanmayın.

Daha büyük kapakların, tepe akım çekişi gibi şeyler nedeniyle yükü yenilemek için bir tank olduğunu ve daha küçük olanların kısa geçişlerin (akım darbeleri) etkilerini emmek ve devrenin geri kalanına iletimini önlemek için orada oldukları düşünün.

Bu KESİNLİKLE doğru değil ama yeterli bir kural.

ÇOK KAPASİTELİ OLABİLİRSİNİZ. Ancak, her şey güç kaynağının türüne bağlıdır. Eski moda diyot köprüsünde ve bir yumuşatma kapağı güç kaynaklarında, daha fazla kapasitansa sahipseniz, şebeke düzeltirken diyot iletim açısı kısalır. Kısa iletim açıları da daha yüksek tepe akımlarına yol açar (ortalama aynı kaldığından, akım daha kısa bir süre aktığında tepe noktaları daha yüksek olmalıdır). Bunun etkisi, diyotlar üzerindeki tepe akım oranlarını aşabilmeniz ve pişirebilmenizdir.

Modern anahtar modu dönüştürücülerle bugünlerde böyle bir şey çok nadirdir ve genellikle endişelenmenize gerek olmayan bir şeydir.

Özellikle bir saat kristalinden birkaç kHz'de bir ATTiny runnig gibi bir şeyle endişelenecek çok şeyiniz yok. (1 GHz'de çalışan bir ARM farklı bir konudur ve çok daha fazla özen ve dikkat haklı olacaktır).