Akü gücüyle ayırma kapasitörlerine ihtiyaç var mı?


37

Şu anda tüm aygıtlarımı pillerden çalıştırıyorum ve dekuplaj kapasitörleri kullanmıyorum. Bir pilden enerji çekerken genellikle gerekli mi / faydalı mı?

Yanıtlar:


33

Geniş anlamda, onları her zaman kullanmalısınız. Bu, yalnızca sizi incitemeyecek bir şeydir, ancak ciddi sorunların göz ardı edilmesine neden olabilir.

Muhtemelen pillerinizle ilgili herhangi bir büyük problem görmediniz, çünkü bunlar cipslerinize nispeten yakın yerleştirilmişler ve daha yüksek frekanslı sinyalleri engellemeye karşı iç dirençleri var.

Bu, daha yüksek frekans sinyallerinde güç kaygılarına neden olabilir. Bir Mikrodenetleyici 20MHz'de çalışıyorsa, saniyede 20e6 akım akımı çekiyorsunuzdur. Bu büyük bir sorun gibi görünmeyebilir, ancak bir kerede yeterli girdiler değiştiğinde, toprağa sıçramaya veya toprağa yüksek indüktans yolları olan birçok benzer sorunlara neden olabilirsiniz .

Wikipedia eğer yardımcı olur makale biraz bilgi vardır.

Dekuplaj kapasitör terminolojisinde çok az ekstra

Bir ayrıştırma kondansatörünün işi, cihazınızın gücünü devrenin geri kalanından "ayırmak" tır. Bir dekuplaj kondansatörü işini yaparsa, yalnızca bir DC güç çekişini ölçersiniz. AC dalgasını kaldırırlar.

Dekuplaj kapasitörleri için farklı terimler vardır.

Kütle kapasitörler zaman periyotları için güç kaynağı olabilir büyük güç kaynakları, bu işlevselliği için gerekli olduğu gibi hareket ederler. Büyük bir filtre kapağı olmadan, çipiniz çevrimi kapattığında zamana bağlı bir akıma sahip olmalısınız.

Baypas kapasitörleri genellikle daha düşük bir değere sahiptir ve daha yüksek frekansları sonlandırmak için tasarlanmıştır. Frekans azaldıkça empedansınız kapasitörler için azalır. Daha küçük değerli bir kondansatör daha yüksek bir empedansa sahiptir. Bu küçük kapasitörler, daha yüksek frekans dalgalarını sonlandırmanın omurgasıdır.

On yıl kapasitörleri bypass kapakları için başka bir terimdir, ancak adı daha fazla anlamına gelir. Toplu filtre kapağınız .1 uF ise, onluk kapaklarınız ne yaptığınıza bağlı olarak .01 uF ve .001 ve hatta .0001 uF olacaktır. Normalde sadece 1 on yıl kapağı görüyorum, ancak daha önce 2 veya 3 kullanmak zorunda kaldım.


9
Bilginize, on yıl kapasitörlerin nedeni, kapak küçüldükçe kapakların ESR'si azalır. Bu nedenle, çok gürültüye duyarlı ya da çok büyük akım ani çizen bir durum varsa, 0.01 uf'lik bir kapak 0.1 uf'lik bir kapaktan daha etkili olabilir.
Connor Wolf

Kabul edildi, ayrıca bir empedans bileşeni de var, ama aynı fikirdeyim.
Kortuk


0.01 uF, birincisi daha küçük bir pakete (veya endüktansı azaltmak için başka bir mekanizmaya) sahipse, sadece 0.1 uF'den daha etkilidir. Diğer her şey eşit, 603 0.01 uF 603 0.1
uF'den

@ ajs410 - ... iki paralelde, iyi bir şekilde yerleştirildiğinde etkili ESR'yi düşürdüğü bir uyarı ile (yakın, iyi dikişli, geniş besleyici izleri, vb ...)
DrFriedParts

17

Dekuplaj, gücü düzeltmekle ilgili değildir, dekuplaj, yüksek dönüş hızı sinyalleri üreten devrelerden, özellikle de mantık devrelerinden kaynaklanan yüksek frekanslı gürültüyü bastırmakla ilgilidir.

Bir düğüm bir nanosaniye cinsinden birkaç volttan değiştiğinde, bu düğümdeki kapasitansı doldurmak / boşaltmak için kısa bir akım kesimi alır. Eğer bir grup IC'nin besleme kablolarını paylaşıyorsanız, besleme hatlarındaki endüktans, bir IC'ye giden bu akım düşüşlerinin diğer IC'ler için besleme gerilimi düşüşlerine dönüştüğü ve bu durumun istenmeyen durumlara yol açabileceği anlamına gelir.

Her IC'ye yüksek frekanslı bir kapak takmanızın nedeni, bu akım akımlarını ayrı ayrı sağlamak ve böylece IC'lerin tedarik taleplerini birbirinden 'ayırmak' tır.


2
@Nat Ryall - 'yumuşatma' pratik olarak dekuplaj ile aynı şeydir, sadece çok daha düşük bir frekansta. Temel olarak, iyi boyutta bir pille neredeyse sabit bir yükünüz varsa, büyük olasılıkla toplu kapasitanstan uzak durabilirsiniz, ancak sisteminiz motorları veya röleleri açacak, bir vericiyi açacak veya aniden başka bir şey yapacaksa Akımın bataklıklarını çekin ya da sadece geniş bir aralıkta dalgalanma olsa da, dökme kapasitörler, dekuplaj ile aynı temel prensip için iyi bir fikirdir.
JustJeff

1
Eklemek isterim ki, bu karar çoğunlukla endüktans ve akımdan etkilenir. İndüktans, çekmek istediğiniz frekansta 500ohm yük veriyorsa, ancak akımınız hala 500uA'dan düşükse, voltaj düşmeniz muhtemelen göz ardı edilebilir. Düşme çok fazlaysa, yüksek frekanslı güç sağlamak için kapaklara sahip olmanız ve endüktif güç hatlarınızı DC'ye daha yakın akımlar için kullanmanız gerekir.
Kortuk

11

Yararlılar çünkü güç çeken cihazlar dalgalanmalara da neden olabilir - sadece regülatöre değil. Örneğin, bir mikroişlemci, bir saat yükselen kenarda daha fazla akım çekecek ve aksi halde daha az akım çekecektir. Bu çekme, besleme voltajının hiç bu kadar hafif çekilmesine neden olur. Her şey aynı saatten bitiyorsa daha da kötüleşiyor. Güç pimlerindeki bir kapasitör ile bu dalgalanmayı en aza indirmek için bir rezerv mevcuttur. İyi fikir.


8

Bir bataryanın dahili bir direnci vardır. Mikrodenetleyiciler ve diğer dijital mantıkların çizdiği akım darbeleri, akü voltajında ​​düşüşe neden olabilir. Büyük dalmaların sorunlara yol açmaması için, güç rayları boyunca bir yığın ayrıştırma başlığı (10 uF ya da öylesine) gereklidir. Unutmayın, küçük bir 100nF kapaklar, yerel bir akım kaynağı sağlamak için tüm dijital mantık IC'lerinin Vd'lerinde de gereklidir. PCB'nizdeki izlerin indüktansı bunları gerekli kılacaktır veya garip ve sıradışı hataların devrenizi etkilediğini keşfedebilirsiniz.


4
Öğrenmeye karşı şeyler için belirli bir kapasitans olduğunu söyleyebilirim. Yerel bir akım kaynağı olarak 10uF'ye ihtiyaç duyan cipsleri kullandım.
Kortuk

2
İyi nokta, ancak 10µF'nin gerçekten bir dekuplaj kondansatörü olmayan bir toplu kapasitör olduğunu söyleyebilirim.
Thomas O

1
"Toplu kapasitör" ile "dekuplaj kapasitör" arasındaki fark nedir? Hangisi "bypass kapasitör" ile eşanlamlıdır?
Ekim’deki endolith

4
Akü / ​​güç kaynağının güç raylarının yanına ve büyük bileşen gruplarının yanına bir toplu kapasitör AFAIK yerleştirilir; Vdd pinlerinin yanında bir dekuplaj kondansatörü bulunur. Her ikisi de bypass kapasitörleridir.
Thomas O

1
hala bileşen gruplarını diğer bileşen gruplarından ayırmaya çalışıyor ve çoğunlukla daha büyük akım çeken IC'lerin kendilerine büyük kapasitörleri var.
Kortuk

3

Bir transistör dijital sistemdeki durumu her değiştirdiğinde, değişmesi çok küçük bir akım gerektirir. Bir mantık yongası veya mikrodenetleyicideki transistörlerin tonları hemen hemen aynı anda değişiyor. Bu olduğunda, çip tarafından tüketilen güç kısa bir süre yükselir. Bypass (veya dekuplaj) kapasitörleri, bu kısa yük ani değerlerinin diğer yongalardaki besleme voltajının düşmesine neden olmaması için bu gücün sağlanmasına yardımcı olur. (Özellikle diğer yongalar kısaca aynı anda kendi akım akımlarına ihtiyaç duyduğundan).

Bu nedenle, her bir IC'nin yanında bulunan ve güç pimlerine pratik olarak yakın olan çok hızlı (küçük, düşük ESR) kapaklar istiyorsunuz.

Güç kaynağının yakınındaki büyük kapaklar, AC kaynağı 0V geçerken akımı taşımak için akımı sağlar ve kaynağın yanındaki küçük / orta kapaklar, tüm panoya saçılan baypas kapaklarının doldurulmasına yardımcı olur.

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