Neden polarize kondansatör kullanıyoruz?


23

Polarize kondansatörün bazı devrelerde kullanılma avantajına sahip olup olmadığını bilmek istiyorum.

Örneğin, BISS001 PIR kontrolör IC'nin bir şemasında, bazı yerlerde, polarize bir kapasitör kullanılır ve bazı yerlerde polarize olmayan bir kapasitör kullanılır.

Bu polarizasyon kapasitörleri yerine aynı gerilim ve kapasitansa sahip polarize olmayan bir kondansatör kullanabilir miyim?

Referans Dokümanlar:

  1. BISS001 veri sayfası
  2. HC-SR501 PIR MOTION DETECTOR veri sayfası
  3. Koru - PIR Hareket Sensörü veya EasyEDA bağlantısı

Cevaplarınızdan anladığım şey, elektrolitik kondansatörlerin neden kullanıldığını ve bunların neden polarize olduğunu.

Ancak bu devrenin tasarımcıları polarize olmayan bir kapasitör veya hatta polarize tantal kapasitörleri kullanabilirdi. Bu doğru mu? ( Grove - PIR Hareket Sensörü ) modülü polarize tantal kondansatör kullanır.

Polarize kondansatörlerin devre koruması için kullanılıp kullanılmadığını veya başka bir sebep olup olmadığını (kapasitör tipine bakılmaksızın) bilmek istiyorum.

Bu kapasitörler bu devrelerde polarize olmayan kapasitörler ile değiştirilirse bir sorun mu var?


17
Bu onların kutuplaşmasını istediğimiz için değil, kutuplaşmaları onların nasıl azaldıklarının bir sonucudur.
Ocak

2
Elektrolitik kapakların fiyatlarını 10uF ~ 22uF aralığında seramik (veya film) kapaklarla karşılaştırın (yanlılık voltajı düşüldükten sonra) ve bunun nedenlerinden birini elde edin.
Wesley Lee,

Belli bir kutup için yalıtım sağlayan çok ince oksit tabakaları, çok kompakt bir enerji depolama modülü sağlar. Sadece bu kullanışlı elektrolitik kondansatörleri kendinden montajlı nano teknolojinin ilk versiyonları olarak görün; Üretim prosesi çok ince oksit tabakasını oluşturur: oksit GROWN veya FORMED'tir.
analogsystemsrf

4
Is there a problem if these capacitors are replaced with non-polarized capacitors in this circuits?- hayır, sorun yok. Ancak aynı şartnamede polarize olmayan kapasitörleri bulmakta zorlanabilirsiniz. Polarize olmayan kapasitörler genellikle nF aralığındadır ve genellikle düşük voltaj kullanımı için derecelendirilir (5V veya daha az). UF veya mF'de herhangi bir şey istiyorsanız ve / veya onlarca volta oy
vermişseniz

4
@slebetman "Polarize olmayan kapasitörler genellikle düşük voltajlı kullanım için derecelendirilmiştir (5V veya daha az)" - gerçekte söylediklerinizin tam tersidir.
Dmitry Grigoryev

Yanıtlar:


19

Bu polarizasyon kapasitörleri yerine aynı gerilim ve kapasitansa sahip polarize olmayan bir kondansatör kullanabilir miyim?

Elektrik konuşan, polarize olmayan kondansatör her zaman polarize olandan daha iyidir. Evet, her zaman aynı değerde polarize olmayan bir kondansatör ile değiştirebilirsiniz.

Fakat burada saklı bir varsayım var: Provided you can find one that's physically small enough to fit on your board and cheap enough to fit in your budget.Ve yapamamanız gerçeği, kutuplaşmış kapaklar kullanmamızın tek nedenidir.

Elektrolitik olanlar kadar ucuz ve yoğun (hacim başına kapasite) olan polarize olmayan kapaklar yapmayı öğrenirsek, polarize kapasitörlerin ortadan kalkacağını varsayıyorum.

Yan not - gerilim ve kapasitans, kapasitörün sadece elektriksel parametreleri değildir. İdeal bir kondansatör için yeterli olurlar, ancak gerçek dünya başka çirkin ölçümler getirir. ESR gibi, sıcaklık veya voltaj ile kapasite katsayısı, frekans tepkisi, vb. İkame orada farklıysa, belirli bir teknolojinin tuhaflıkları etrafında tasarlanmış devreler başarısız olabilir. Çok iyi olmak bile sıkıntıya neden olabilir, örneğin. yüksek ESR kapakları doğal olarak pik akımı kontrol altında tutar, böylece teorik olarak üstün düşük ESR parçasının kullanılması her şeyin patlamasına neden olabilir. ESR eklemek önemsizdir - ancak bu artık bir değiştirme işlemi değil, bir devre yeniden tasarımıdır. Bu yüzden elektrolitikleri başka bir şeyle değiştirmeyiz, çünkü polarizasyon önemlidir, bu sadece bir sıkıntıdır. Bunları, C, V ve polarizasyondan daha az belirgin olan diğer birçok parametre nedeniyle tutarız.


2
Dikkat edilmesi gereken bir şey de, kapasitörün frekans tepkisinin önemli olduğu uygulamalarda, farklı frekans aralıklarında iyi çalıştıkları için, sadece bir tipin diğeriyle değiştirilemeyeceğidir. Örnekler örneğin gürültü filtreleridir.
nshct

@ nshct "diğer, çirkin ölçütler"
derken kastediyordum:)

Öneri: Cevabınız ESR hakkında bir bağlantı eklemek: avnet.com/wps/portal/abacus/resources/engineers-insight/article/...
Olağanüstü Zeka

37

Bir kapasitörün fiziksel büyüklüğü dielektrik kalınlığının bir fonksiyonudur (diğer şeylerin yanı sıra).

Önceleri, bazı metallerin (özellikle alüminyum ve tantal) oksitlerinin iyi dielektrikler yaptığı ve mumlu / yağlı kağıt ve plastik film gibi diğer dielektriklerden daha ince büyüklük derecelerinde daha ince hale getirildiği keşfedildi. . Bu nedenle, elektrolitik kapasitör makul bir hacimde yüksek kapasitans sağlamak için icat edildi.

Maalesef, kimyasal işlem, kapasitördeki voltajın sadece tek bir polariteye sahip olmasını gerektirdiğinden, bu kapasitörler "polarize" olur. Polaritenin tersine çevrilmesi, oksit tabakasını bozar ve sonunda tahrip eder. Bu teknolojiden yararlanmak için birlikte yaşamak zorunda olduğumuz bir şey.


Çok katmanlı seramik gibi polarize olmamış teknolojilerde yüksek değerli kapasitörler üretme kabiliyeti, onları daha önce yalnızca polarize bir kapasitörün bulunduğu yerlerde kullanmanın mümkün olduğu anlamına gelir. Geçiş yaptığınız teknolojinin bazılarını düşünmeniz gerekmesine rağmen, bu ikame işleminde genellikle bir sorun yoktur.

Örneğin, bazı yüksek K (yüksek dielektrik sabiti) seramikler, voltajla birlikte önemli kapasitans değişiklikleri sergiler. Bu, bir kuplaj veya bypass uygulamasında kabul edilebilir, ancak bir filtre tasarımında tamamen kabul edilemez.


1
Tantal cihazları MLCC parçalarıyla değiştirmenin talihsiz etkileri olabileceği özel bir kullanım durumu vardır: belirli bir minimum çıkış ESR'si gerektiren bazı (eski) LDO regülatörlerinin çıkışında. Bu olabilir yapılabilir, ancak bazı bakım gereklidir.
Peter Smith

Çok güzel cevap! "Neden kapasitör dielektriklerini belirli metallerin oksitlerinden (özellikle alüminyum ve tantal) yapmak için kullanılan kimyasal işlem, özellikle de alüminyumdaki tantalum) kapasitörün üzerindeki gerilimin sadece bir kutupsallığa sahip olmasını gerektiriyor?" Diye sormaya çalışıyorum. ama konuyla ilgili olacağından emin değilim. Buraya bir ipucu ekleme şansın var mı?
Nisanda

8

Korumadan bahsettiğinizden beri polarize kapakların ters polarite koruması için kullanılmaması gerektiğini ekleyeceğim . Korunmaya değer tipik hassas bileşenler milisaniye içerisinde ölürken, ters voltajla çok yavaş (saniye veya dakika) tepki vereceklerdir. Ve polarize bir başlık ters voltajı emmeye başladığında, havalandırılabilir, patlayabilir ya da (duman ve ateşle ilgili bariz sorunların dışında) tekrar iletken olmamasına neden olacak şekilde ateşi yakalayabilir ve devrenizi bir kez daha ters voltajına maruz bırakabilir.


Burada iyi nokta.
Nisanda
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.