Bir kondansatöre karşı indüktör

Ben bir stajyer elektrikçi ve bilgisayar donanımı meraklısıyım. Neden anakartlarda indüktör ve kapasitör karışımının kullanıldığını merak ediyordum? Neden sadece kondansatör kullanmıyorsunuz? İndüktörün elektrik yükü depoladığını düşünmüştüm ama manyetizma kullanıyor. Manyetizma olarak saklamanın nesi özel ki?

Bunu doğru bir şekilde cevaplamak için, bir kapasitör ve bir endüktörün özelliklerini bilmelisiniz.

İndüktörler, bir anahtarlama regülatörünün ihtiyaç duyduğu ana bileşenlerden biridir. Bir kondansatör ve bir endüktör, bir kondansatörün bir voltaj değişimine ve bir endüktörün akımdaki bir değişikliğe direnç gösterdiği şekilde benzerdir. Direnişlerinin "gücü" değerlerine bağlıdır

Kondansatörler, bir güç kaynağı hattını temizlemek için kullanılır, yani (daha yüksek) frekanslarda gürültüyü giderir veya dalgalanır. İndüktörler, göreceli olarak sabit bir akımın bir indüktörden geçirildiği güç kaynaklarını değiştirmede kullanılır. Bir anahtarlama güç kaynağı, bir anahtarın çok hızlı bir şekilde açılıp kapatılmasıyla çalışır. Anahtar kapatıldığında, indüktör 'şarj' edilir. Anahtar açıldığında, enerji indüktörden yüke çekilir. Genellikle böyle bir güç kaynağı, kararlı bir güç kaynağı hattı oluşturmak için bir kapasitör ile ayrıştırılmaktadır.

Bu prensibi çalıştırmak için bir indüktör gereklidir. Tüm sinyal frekansları için eşit bir dirence sahip bir direnç biliyorsanız, bir kondansatör DC (0Hz) için sonsuz ve yüksek frekanslar için 0 olacak bir direnç olarak görmelisiniz. Bir indüktör tam tersi olacaktır: direnci 0Hz'de 0, yüksek frekanslarda sonsuz olacaktır. Ancak biz bu direnci (sadece saf direnç için kullanılır!) Demiyoruz, empedansı.

Bir PC anakartı veya grafik kartı temelde bundan başka bir şey değil. Ana yongaları ve aralarındaki yönlendirmeleri vardır ve diğer birçok bileşen güç kaynağı veya yongalar veya konektörler arasında bir miktar arayüzlenmedir.

Bir kondansatörün temel elektriksel özelliği, bir kondansatör üzerindeki voltajın anlık olarak değişmemesidir, oysa indüktansın temel özelliği, bir endüktörden geçen akımın anında değişmemesidir. Kondansatörler, enerjiyi bir elektrik alanda depolayarak voltajı korurken, indüktörler, enerjiyi manyetik bir alanda depolayarak akımı korur.

Bunun bir sonucu olarak, kondansatörler daha yüksek frekanslarda en iyi şekilde davranırken, indüktörlerin düşük frekanslarda en iyi şekilde davranmasıdır. Bir başka sonuç, eğer bir AC akımını bir kondansatörden geçirirseniz, voltajın kapasitansa bağlı olan bir faz açısı ile akımın gerisinde kalması ve frekans-kapasitörlerin voltajdaki değişiklikleri engellemesidir. Bu arada bir indüktöre bir AC voltajı koyarsanız, akım endüktansa ve frekans indükleyicilere bağlı bir faz açısı ile voltajın gerisinde kalır ve frekans indükleyicileri akımdaki değişiklikleri önler.

Bazı durumlarda, indüktörler ve kapasitörler birbirlerinin yerini alabilir. Diğerlerinde yapamazlar. Tabii ki, asla doğrudan yerine geçmezler. Bunun anlamı, bazı devrelerin hafifçe değiştirilebilmesidir; böylece aynı amaca ulaşmak için bir kondansatör yerine bir indüktör veya bunun tersi kullanılır. Bazı devreler yapamaz.

Bir indüktör manyetik alanda bir yük tutmaz , bunun yerine enerjiyi depolar . Manyetik alanın çökmesine izin verildiğinde, indüktör kendiliğinden bir voltaj üretecektir. Voltaj genellikle indüktöre daha önce uygulanan voltajdan çok daha yüksektir. Bir kondansatör asla kendisine uygulanandan daha büyük bir voltaj göstermeyecektir. Bu nedenle, örneğin bir benzinli motor için bir ateşleme bobini oluşturmak için bir kapasitör kullanılamaz.

Seri kapasitör, bazı yönlerden paralel olarak indüktöre benzer. Her iki yaklaşım da aynı frekans tepkisine sahip bir filtre yapabilir. Bununla birlikte, bu devrelerin yükleme etkileri aynı değildir. Seri bir kapasitör DC'yi bloke eder ve böylece bir DC kaynağına, sonsuz bir empedansa benzer: mümkün olan en hafif yük. Paralel olarak bir endüktör tam tersidir: kısa devre. İkisi yalnızca yükleme cihazının perspektifine benziyor: yüksek geçişli filtrelenmiş ve DC içermeyen bir sinyal görüyor. Ancak, DC aynı şekilde çıkarılmaz. Bir sinyali açık yük ile engellemek, bir sinyali toprağa kısa devre yapmakla aynı değildir.

Benzer şekilde, serideki bir indüktör paralel olarak bir kapasitöre benzer, ancak yine, yükleme etkisi aynı değildir. AC'yi veya AC'nin belirli frekansların üzerindeki AC'yi bir devreye girmesini engellemek için bu sinyalleri geri göndererek kullanabiliriz. Bazen bu, RF gürültüsünün bir cihaza girmesini engellerken olduğu gibi kabul edilebilir. Diğer bazı durumlarda AC'yi toprağa çekmek o sinyalin kaynağı üzerinde kabul edilemez bir yük yaratabilir. Bir indüktör AC'ye karşı yüksek empedans oluşturarak engelleyebilir.

Bu nedenle, seri kapasitörler için paralel indüktörleri potansiyel olarak ikame edebileceğimiz ve bunun tersi durumdaki devrelerde bile, yükleme farklılıklarını dikkate almak, birini veya diğerini seçmemizi gerektirebilir.

Bu da beni bir süredir şaşırttı, soru bile indüktör olmadan "step-down" çeviricinin simülasyonunu yaptım, bu yüzden şimdi yanlış olanı buldum :-).

Temel olarak, eğer indüktörü atlarsanız, işe yarayacaktır. Fakat verimlilik lineer regülatörde olduğu gibi olacaktır - voltaj düşüşü sadece parazitik dirençlerde 12v beslemeden çıkış kondansatörüne düşüşe bağlı olacaktır.

İndüktör burada bir direnç gibi çalışır, ancak enerji harcamaz, daha çok yavaşça kapasitöre pompalar.

İndüktörler elektriksel gürültüyü filtrelemek için sıraya konulur. Kapaklar şönt gürültüsünü toprağa paralel olarak yerleştirilir. Her ikisi de voltaj ve akım arasında faz kaymasına neden olabilir, ancak ters yönde yaparlar, böylece efekt iptal edilir.

$X_C =X_L$$X_L= 2{\pi}fL$$X_{C}=\frac{1}{2{\pi}f C}$$V=0.707V_{max}$

Cevabın çekirdeği Jim C tarafından verildi. Çoğu didaktik malzeme paralel olarak indüktöre eşit seri kapasitör gösterir, bunun tersi de doğrudur. Bu tamamen doğru değil, çünkü her biri fazı ters yöne kaydırır. Öyleyse, kaymayı istemiyorsanız, indüktörü ve kapasitörü birleştirmelisiniz. Bazı durumlarda, kayma yalnızca bir yönde kabul edilebilir olduğundan, kapasitör veya indüktörü buna göre kullanabilirsiniz. İşte konunun tam bir açıklaması.