আমি কি সিরামিকের সাথে সমস্ত ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটারগুলি প্রতিস্থাপন করতে পারি?


57

আমি এমন সিস্টেমের জন্য পাওয়ার সাপ্লাই সার্কিট ডিজাইন করছি যা বেশ কয়েকটি সরবরাহের প্রয়োজন, আমার প্রশ্নগুলি হ'ল:

  • সিরামিকগুলি দ্বারা সমস্ত ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপগুলি (বেশিরভাগ 100uF) প্রতিস্থাপন করা সম্ভব? সিরামিকের সীমাবদ্ধতাগুলি কী কী?

  • সিরামিকগুলি যেমন ইলেক্ট্রোলাইটিকের জন্য সম্পন্ন হয়েছে তখন কি আমার জন্য 2x ভোল্টেজ রেটিং ব্যবহার করা উচিত?

  • রিপল বর্তমান রেটিং সম্পর্কে কী? ইলেক্ট্রোলাইটিকের মতো সিরামিকগুলি বেছে নেওয়ার সময় কি এটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়?

যোগ করা হয়েছে 1/9/2014: সিরামিক সীমাবদ্ধতা সম্পর্কে আরও

ডেভ দ্বারা জমা দেওয়া এই দুর্দান্ত ভিডিওটি আমি EEVBlog এ পেয়েছি যা বিভিন্ন ধরণের সিরামিক ক্যাপগুলির সীমাবদ্ধতা এবং কীভাবে তারা প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ এবং বায়াস ভোল্টেজ দ্বারাও প্রভাবিত হয় তা দেখায়। মূল্যবান!


5
আপনি 100uF সিরামিক ক্যাপ পেতে পারেন?
স্ট্যান্ডার্ড সানডুন


@ সান্দুধামিকা ডিগিকেয়-তে 680 ইউএফ অবধি রয়েছে তবে এটি অত্যধিক মূল্যবান। 100uF প্রায় $ 2 এ উপলব্ধ। ভোল্টেজ রেটিং দামকেও প্রভাবিত করে।
আবদেলা

5
@ জ্যামিত্রিকাল: আপনি যখন নিজের টাকা ফেলে দিতে চান না?
এন্ডোলিথ

2
@ আবেদেলা, আপনার সম্পাদনাটি পুনরায় করুন, প্রথমত, ট্যান্টালাম হ'ল এক প্রকারের বৈদ্যুতিন বিদ্যুত। দ্বিতীয়ত, যদি ট্যান্টালামগুলি বাণিজ্যিক পণ্যগুলিতে ব্যবহার না করা হত তবে কেউ এগুলি উত্পাদন করতে বিরক্ত করবে না।
ফোটন

উত্তর:


73

100 µF সত্যই সিরামিক ক্যাপগুলির জন্য সীমাটি চাপছে is যদি আপনার ভোল্টেজগুলি কম হয় তবে কয়েকটি ভোল্ট হিসাবে 10 বা 20 ভোল্ট হতে পারে, তবে একাধিক সিরামিকের সমান্তরাল যুক্তিযুক্ত হতে পারে।

উচ্চ ক্যাপাসিট্যান্স সিরামিক ক্যাপগুলির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধাগুলির সেট রয়েছে। সুবিধাগুলি অনেক কম সমতুল্য সিরিজ প্রতিরোধের এবং অতএব অনেক বেশি উচ্চতর রিপল বর্তমান ক্ষমতা, উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলির উপযোগিতা, কম তাপ সংবেদনশীলতা, অনেক বেশি ভাল জীবনকাল এবং বেশিরভাগ ক্ষেত্রে আরও ভাল যান্ত্রিক রাগাদ্বল্য। তাদের নিজস্ব সমস্যাও রয়েছে। ক্যাপাসিট্যান্স ভোল্টেজের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে, এবং ঘনক (ভলিউম প্রতি আরও শক্তি সঞ্চয়) সিরামিকগুলি পাইজো প্রভাবগুলি প্রায়ই "মাইক্রোফোনিক্স" নামে প্রদর্শন করে। কেবল ভুল পরিস্থিতিতে, এটি দোলনা বাড়ে, কিন্তু এটি বিরল।

পাওয়ার সাপ্লাই অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে স্যুইচিংয়ের জন্য সিরামিকগুলি সাধারণত ইলেক্ট্রোলাইটের চেয়ে ভাল ট্রেড অফ হয় যদি না আপনার খুব বেশি ক্যাপাসিট্যান্স প্রয়োজন হয়। এর কারণ তারা আরও অনেকগুলি রিপল বর্তমান এবং উত্তাপ আরও ভালভাবে নিতে পারে। ইলেক্ট্রোলাইটস এর আজীবন তাপ দ্বারা মারাত্মকভাবে হ্রাস করা হয়, যা প্রায়শই বিদ্যুত সরবরাহের ক্ষেত্রে সমস্যা হয়।

আপনাকে ইলেক্ট্রোলাইটের মতো সিরামিকগুলি এত বেশি ডিয়েট করার দরকার নেই কারণ সিরামিকগুলির জীবনকাল শুরু থেকে অনেক বড়, আর প্রয়োগ ভোল্টেজের কোনও কার্যকারিতা কম less সিরামিকগুলির সাথে নজর রাখার বিষয়টি হ'ল ঘনগুলি এমন উপাদান থেকে তৈরি করা হয় যা অ-রৈখিক হয়, যা ভোল্টেজের সীমার উচ্চতর প্রান্তে হ্রাসযুক্ত ক্যাপাসিট্যান্স হিসাবে প্রদর্শিত হয়।

মাইক্রোফোনিক্স সম্পর্কে যুক্ত করা হয়েছে:

কিছু ডাইলেট্রিকগুলি প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ক্রিয়া হিসাবে শারীরিকভাবে আকার পরিবর্তন করে। অনেকের জন্য, প্রভাবটি এত কম যে আপনি লক্ষ্য করেন না এবং এটি উপেক্ষা করা যায়। যাইহোক, কিছু সিরামিকগুলি যথেষ্ট শক্তিশালী প্রভাব প্রদর্শন করে যা আপনি শেষ পর্যন্ত ফলাফলের কম্পন শুনতে পাচ্ছেন। সাধারণত, আপনি নিজেই ক্যাপাসিটর শুনতে পাচ্ছেন না, তবে যেহেতু এগুলি একটি বোর্ডের কাছে মোটামুটিভাবে সলড হয়, তাই ক্যাপাসিটারের ছোট ছোট কম্পনগুলি বৃহত্তর বোর্ডকেও কম্পন করতে পারে, বিশেষত বোর্ডের অনুরণনমূলক ফ্রিকোয়েন্সিতে। ফলাফলটি বেশ শ্রুতিমধুর হতে পারে।

অবশ্যই, বিপরীতগুলি খুব কার্যকর হয় যেহেতু দৈহিক বৈশিষ্ট্যগুলি সাধারণত উভয় উপায়েই কাজ করে এবং এটি কোনও ব্যতিক্রম নয়। যেহেতু প্রয়োগিত ভোল্টেজ ক্যাপাসিটরের মাত্রা পরিবর্তন করতে পারে, তাই চাপ প্রয়োগ করে এর মাত্রাগুলি পরিবর্তন করে তার ওপেন-সার্কিট ভোল্টেজ পরিবর্তন করতে পারে। কার্যত, ক্যাপাসিটারটি মাইক্রোফোন হিসাবে কাজ করে। এটি বোর্ডের দ্বারা নিযুক্ত যান্ত্রিক কম্পনগুলি বাছাই করতে পারে এবং বোর্ডগুলি বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিতে প্রবেশ করতে পারে। এই কারণে উচ্চ সংবেদনশীলতা অডিও সার্কিটগুলিতে এই ধরণের ক্যাপাসিটারগুলি এড়ানো হয়।

এর পিছনে পদার্থবিজ্ঞানের আরও তথ্যের জন্য, উদাহরণস্বরূপ বেরিয়াম টাইটানেটের বৈশিষ্ট্য অনুসন্ধান করুন। এটি কিছু সিরামিক ক্যাপগুলির জন্য একটি সাধারণ ডাইলেট্রিক হিসাবে এটি সিরামিকের পরিসরের তুলনায় বিশেষত মোটামুটি ভাল শক্তি ঘনত্বের পছন্দসই বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্যযুক্ত। এটি দুটি শক্তি রাষ্ট্রের মধ্যে টাইটানিয়াম পরমাণু পরিবর্তন করে এটি অর্জন করে। তবে পরমাণুর কার্যকর আকার দুটি শক্তির রাষ্ট্রের মধ্যে পার্থক্য করে, তাই জালির আকার পরিবর্তিত হয় এবং আমরা প্রয়োগ ভোল্টেজের ক্রিয়া হিসাবে শারীরিক বিকৃতি পেয়েছি।

গপ্প:আমি সম্প্রতি এই সমস্যাটি নিয়ে মাথা ঘুরে দেখলাম। আমি একটি গিজমো ডিজাইন করেছি যা মডেল ট্রেনগুলির দ্বারা ব্যবহৃত ডিসিসি (ডিজিটাল কমান্ড এবং নিয়ন্ত্রণ) পাওয়ারের সাথে সংযোগ স্থাপন করে। ডিসিসি পাওয়ার সঞ্চার করার একটি উপায় তবে ট্র্যাকগুলির নির্দিষ্ট "রোলিং স্টক" এর কাছেও তথ্য। এটি 22 ভি পর্যন্ত একটি ডিফারেনশিয়াল পাওয়ার সিগন্যাল Information তথ্য নির্দিষ্ট সময়ের সাথে মেরু মেরে ফ্লিপ করে বাহিত হয়। উল্টানোর হার মোটামুটি 5-10 কেএইচজেড। পাওয়ার পেতে, ডিভাইসগুলি সম্পূর্ণ তরঙ্গ এটিকে সংশোধন করে। আমার ডিভাইস ডিসিসির তথ্যগুলি ডিকোড করার চেষ্টা করছে না, কেবল একটু বিদ্যুৎ পেতে। আমি হাফ ওয়েভের জন্য সিঙ্গেল ডায়োড ব্যবহার করে ডিসিসিটিকে 10 µF সিরামিক ক্যাপের মাধ্যমে সংশোধন করি। অফ হাফ-চক্র চলাকালীন এই ক্যাপটিতে ড্রপটি প্রায় 3 ভি ছিল, তবে 3 ভিপিপি এটিকে গান করার জন্য যথেষ্ট ছিল। সার্কিটটি পুরোপুরি পুরোপুরি কাজ করেছিল, তবে পুরো বোর্ডটি বেশ বিরক্তিকর হাহাকারটি নির্গত করেছিল। এটি কোনও পণ্যটিতে অগ্রহণযোগ্য ছিল, সুতরাং উত্পাদনের সংস্করণটির জন্য, এটি একটি 20 µF বৈদ্যুতিন ক্যাপে পরিবর্তন করা হয়েছিল। আমি মূলত সিরামিকের সাথে গিয়েছিলাম কারণ এটি সস্তা, কম এবং দীর্ঘতর জীবনযাপন করা উচিত। সৌভাগ্যক্রমে, এই ডিভাইসটি উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহারের সম্ভাবনা নেই, তাই ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপটির জীবনকালটি তার খারাপ ক্ষেত্রে রেটিংয়ের চেয়ে অনেক ভাল হওয়া উচিত।

আমি মন্তব্যগুলি থেকে দেখি কেন কখনও কখনও বিদ্যুত সরবরাহ সরবরাহের বিষয়ে পুরোপুরি whine সম্পর্কে কিছু আলোচনা হয়। এর কয়েকটি সিরামিক ক্যাপগুলির কারণেও হতে পারে তবে ইন্ডাক্টরগুলির মতো চৌম্বকীয় উপাদানগুলি দুটি কারণে কম্পন করতে পারে। প্রথমত, ইন্ডাক্টরের প্রতিটি বিট তারের মধ্য দিয়ে বর্গক্ষেত্রের বর্গক্ষেত্রের সমানুপাতিকভাবে জোর করে। এই বলটি তারের পাশের পাশে রয়েছে, কয়েলটি ভাল জায়গায় না রাখলে কম্পন সঞ্চারিত করে। দ্বিতীয়ত, ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক পাইজো ইফেক্টের অনুরূপ চৌম্বকীয় সম্পত্তি রয়েছে, যাকে ম্যাগনেটোস্ট্রিকশন বলে। ইন্ডাক্টর কোর উপাদান প্রয়োগ করা চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের ক্রিয়া হিসাবে আকারটি কিছুটা পরিবর্তন করতে পারে। ফেরেটিস এই প্রভাবটি খুব দৃ strongly়তার সাথে প্রদর্শন করে না, তবে সবসময় কিছুটা থাকে এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রে অন্য উপাদান থাকতে পারে। আমি একবার এমন একটি পণ্য নিয়ে কাজ করেছি যা চৌম্বকীয় পিকআপ হিসাবে চৌম্বকীয় প্রভাব ব্যবহার করে। এবং হ্যাঁ,


2
মাইক্রোফোনিকস কি উচ্চ পিচ হুইনগুলি আমি মাঝে মধ্যে কিছু জিপিইউ কার্ডগুলির সাথে সমস্যা হিসাবে লোকদের রিপোর্ট করতে দেখি?
ড্যান নীলি

@ ড্যানিয়েলি আমি মনে করি যে ওলিন শারীরিকভাবে কম্পনের সাথে সিরামিক ক্যাপাসিটারগুলির ক্যাপাসিট্যান্স পরিবর্তিত হতে পারে এই বিষয়টি উল্লেখ করছে। সাউন্ড ক্যাপাসিটেন্স পরিবর্তন করতে পারে। সুতরাং যদি ক্যাপাসিটেন্সটি কোনও উত্পন্ন শব্দকে প্রভাবিত করে এবং শব্দ শব্দটি ক্যাপাসিট্যান্সকে প্রভাবিত করে, আপনি একটি প্রতিক্রিয়া লুপ পাবেন যা অনিচ্ছাকৃত প্রভাব ফেলবে।
স্টিফেন কলিংস

কমপক্ষে, আমি অনুমান করি যে প্রভাবগুলি নির্বিচারে হবে। যদি আপনি কোনও সিরামিক ক্যাপটির মাইক্রোফোনিক এফেক্টটির চারপাশে ডিজাইন করেন তবে আপনি সম্ভবত কিছু ভুল করছেন।
স্টিফেন কলিংস

1
@DanNeely - উচ্চ গল্পটা ওয়াইন দ্বারা ঘটিত হয় magnetostriction ডিভাইসের মধ্যে আবেশক । আমি মনে করি না আমি কোনও ক্যাপাসিটর শব্দ করতে দেখেছি (ভাল, তারা যখন বিপর্যয়করভাবে ব্যর্থ হয় তা বাদ দিয়ে)।
কনার ওল্ফ

@ রেমিয়েল - উচ্চ-সম্পাদনা অডিওতে এটি একটি সাধারণ বিবেচনা, এবং অডিও পথে তারা সিরামিক ক্যাপগুলি ব্যবহার না করার অনেকগুলি কারণ।
কনার ওল্ফ

18

ইলেক্ট্রোলাইটিক্স থেকে সিরামিকগুলিতে কোনও নকশা স্যুইচ না করার কয়েকটি কারণ রয়েছে যা এখনও উল্লেখ করা হয়নি:

  • কিছু লিনিয়ার নিয়ামক ডিজাইনের স্থিতিশীলতা বজায় রাখার জন্য তাদের আউটপুট ক্যাপাসিটারটিতে ইলেক্ট্রোলাইটিকের উচ্চতর ESR প্রয়োজন।

  • সিরামিকগুলি যখন বোর্ডের নমনীয়তার শিকার হয় তখন ইলেক্ট্রোলাইটিক্সের চেয়ে কম শক্তিশালী। বিশেষত বড় আকারের মধ্যে, 1206 এবং তার চেয়েও উপরে বলুন, যেমন আপনার 10 - 20 ইউএফ এর চেয়ে বেশি মানের প্রয়োজন যেমন যুক্তিসঙ্গত ডাব্লুভি দিয়ে, বোর্ডে কোনও ফ্লেক্স থাকলে সিরামিকগুলি সহজেই ক্র্যাক হয়ে যায়। ক্ষতিকারক ফ্লেক্সটি ক্ষেত্রের মধ্যে ঘটতে পারে বা বোর্ডগুলি তৈরি করা প্যানেলটির বাইরে বোর্ডগুলি একীকরণের কয়েকটি পদ্ধতির সাথে ঘটতে পারে।


15

ও.পি. এর বিরক্তিকর প্রশ্নাবলীর অনুসারী, এবং আরও অলিনের সূক্ষ্ম উত্তরে:

IPC-9592A (যা উচ্চ-নির্ভরযোগ্যতা পাওয়ার কনভার্সন ডিভাইসের জন্য একটি মান) নিম্নলিখিত নিম্নোক্ত নির্দেশিকা উদ্ধৃত করে:

স্থির সিরামিক এমএলসিসি:

  • ডিসি ভোল্টেজ <= 80% প্রস্তুতকারকের রেটিং
  • তাপমাত্রা: প্রস্তুতকারকের রেটিংয়ের নীচে সর্বনিম্ন 10 ° সে
  • আকার: সম্ভাব্য ক্র্যাকিংয়ের কারণে 1210 এর চেয়ে বড় আকারের প্রস্তাবিত নয়

অ্যালুমিনিয়াম বৈদ্যুতিন ক্যাপাসিটারগুলি:

  • ডিসি ভোল্টেজ <= 80% নির্মাতার রেটিং (<250% বা উচ্চতর ডিভাইসের জন্য 90%)
  • জীবন / সহনশীলতা:> = ৪০ ডিগ্রি সেলসিয়াস এ 10 বছর, দ্বিতীয় শ্রেণির ডিভাইসের জন্য 80% লোড (ডেটাসেন্টার স্টাফ), বা ক্লাস I ডিভাইসের জন্য 5 বছর (ভোক্তা গ্রেড)

একটি অ্যালুমিনিয়াম তড়িদ্ ক্যাপাসিটরের জীবন / সহনশীলতা রেটিং ভোল্টেজ, লহরী বর্তমান এবং পরিবেশে তাপমাত্রার - সব এটা চাপ একটি ফাংশন। ক্যাপটি যদি ভাল বায়ু প্রবাহে থাকে তবে এটি আরও বেশি রিপল নিতে পারে এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন বজায় রাখতে পারে। হট ক্যাপের দীর্ঘজীবন থাকবে না।

সিরামিক ক্যাপাসিটারগুলির জন্য এটি তাপমাত্রা সম্পর্কেও। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা এবং লহর বর্তমানের ফলে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাবে। এর অর্থ এটি নয় যে সিরামিকগুলি বয়স হয় না - নির্দিষ্ট ডাইলেট্রিক উপকরণ ( এক্স 7 আর এবং ওয়াই 5 ভি এর মতো ক্লাস 2 উপকরণ ) সময়ের সাথে ক্যাপাসিট্যান্সে অবনতি ঘটে - 1 শ্রেণির উপকরণগুলি এর জন্য বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই অনাক্রম্য।

এছাড়াও, অলিন যেমন বলেছিলেন, ডিসি বায়াস ভোল্টেজ হিসাবে একটি নির্দিষ্ট ডাইলেট্রিক উপাদানগুলি তাত্পর্যপূর্ণ ক্যাপাসিট্যান্স রোল-অফ থেকে ভোগে। আবার, ক্লাস 2 উপকরণগুলি এগুলি থেকে ভোগে, ক্লাস 1 উপকরণগুলি বড় পরিমাণে তা করে না।

মূলত, আপনি যদি উভয় ধরণের ক্যাপাসিটার ব্যবহার করেন তবে সর্বাধিক ভোল্টেজকে 80% চাপের মধ্যে রাখুন।

সিরামিক ক্যাপাসিটারগুলির তুলনায় অনেক কম ইএসআর (বনাম ইলেক্ট্রোয়েটিক ক্যাপস) এর একটি প্রতিক্রিয়া লুপ স্থিতিশীলতা রয়েছে। ধরে নিচ্ছি আপনার রূপান্তরকারী একটি সুইচার হবে এবং একটি আউটপুট এলসি ফিল্টার থাকবে, রূপান্তরকারীকে স্থিতিশীল করার জন্য টাইপ -3 ক্ষতিপূরণ নেটওয়ার্কের প্রয়োজন হতে পারে।

কম ইএসআর ওপেন-লুপ লাভটি দীর্ঘ ব্যবধানের জন্য -40 ডিবি / দশকে রোল অফ করে (ইএসআর শূন্যটি ইএসআর ড্রপ হিসাবে বেরিয়ে যায়) ফ্রিকোয়েন্সি ক্রস-ওভারের জন্য ক্ষতিপূরণ নেটওয়ার্কে + 20 ডিবি / দশকের লাভের প্রয়োজন -20 ডিবি / দশকে হতে হবে (যা পাওয়ার ডিজাইনাররা লাভ মার্জিন এবং ফেজ মার্জিনের পাশাপাশি পাওয়ার জন্য তিনটি লুপ স্থায়িত্বের মানদণ্ডগুলির মধ্যে একটি)।


2

আমি ভুল হতে পারি, তবে সিরামিক বাল্ক ক্যাপগুলিতে স্যুইচ করা বাল্ক ক্যাপ এবং আরও ছোট ডিকোপলিং ক্যাপগুলির মধ্যে একটি বিরোধী-অনুরণন তৈরি করবে। এগুলি সাবধানে নির্বাচিত না করা হলে, বাল্ক ক্যাপগুলির উদ্বোধন ডিকোপলিং ক্যাপগুলির ক্যাপাসিট্যান্সের সাথে অনুরণিত হবে। এটি ট্যান্টালাম এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপগুলির সাথে ঘটে না কারণ devices ডিভাইসের ESR অনুরণনকে স্যাঁতসেঁতে দেয়। আবার আমিও ভুল হতে পারি, যেমন আমি বাস্তবে কখনও চেষ্টা করে দেখিনি।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.