Дизайн PCB - Роль конденсаторов платы в проектировании PCB

Роль конденсаторов платы в проектировании PCB

Функция фильтрации: в цепи питания выпрямительная схема преобразует переменный ток в пульсирующий постоянный ток, после чего выпрямительная схема соединяет электролитический конденсатор большей емкости, используя его зарядно - разрядные свойства (функция хранения энергии) для преобразования выпрямительного напряжения постоянного тока в относительно стабильное напряжение постоянного тока. На практике, чтобы предотвратить изменение напряжения питания в каждой части схемы из - за изменения нагрузки, электролитические конденсаторы, как правило, соединяются от нескольких десятков до нескольких сотен микрометодов на выходе источника питания и на входе источника питания нагрузки. Поскольку электролитические конденсаторы большой емкости, как правило, обладают определенной индуктивностью и не могут эффективно отфильтровывать высокочастотные и импульсные помехи, на обоих концах параллельно подключается конденсатор емкостью 0001 - 0.lpF для фильтрации высокочастотных и пульсирующих помех.

Связь: Во время передачи и усиления низкочастотного сигнала, чтобы предотвратить взаимодействие статических рабочих точек передней и задней цепей, часто используется конденсаторная связь. Для предотвращения чрезмерной потери низкочастотной составляющей сигнала обычно используется большая емкость. Большой электролитический конденсатор.

Методы определения общих неисправностей электролитических конденсаторов

Обычными неисправностями электролитических конденсаторов являются: уменьшение емкости, исчезновение емкости, короткое замыкание пробоя и утечка. Изменение емкости вызвано постепенным высыханием электролита внутри электролитического конденсатора во время его использования или размещения, а пробои и утечки обычно вызваны высоким напряжением или плохим качеством. Для определения качества конденсаторов питания обычно используются измерения распределения сопротивления мультиметра.

Конкретный метод: короткое замыкание двух выводов конденсатора и подключение черной ручки мультиметра к положительному полюсу электролитического конденсатора. Подключите красный тестовый вывод к отрицательному полюсу (для аналогового мультиметра при измерении с использованием цифрового мультиметра тестовый вывод будет корректироваться друг с другом) и нормальному часовому часу.

Игла должна сначала качаться в направлении низкого сопротивления, а затем постепенно возвращаться к бесконечности. Чем больше вращается рука или чем медленнее она возвращается, тем больше емкость конденсатора и наоборот, тем меньше емкость конденсатора. Если указатель прибора не меняется где - то посередине, это указывает на утечку конденсатора. Если значение сопротивления невелико или равно нулю, это означает, что конденсатор неисправен и коротко замыкается. Поскольку напряжение батареи, используемой мультиметра, обычно очень низкое, оно более точно измеряется при измерении конденсаторов с низким напряжением. При высокой толерантности напряжения конденсатора, несмотря на нормальные измерения, при добавлении высокого напряжения может произойти утечка или удар. Износ феномен.

Внимание к использованию электролитических конденсаторов при проектировании схем PCB

Поскольку электролитические конденсаторы имеют положительную и отрицательную полярность, они не могут быть подсоединены к обратному при использовании в цепи. В цепи питания при выходе положительного напряжения положительный полюс электролитического конденсатора подключается к выходному зажиму источника питания, а отрицательный заземлен. При выходе отрицательного напряжения отрицательный электрод подключается к выходному зажиму, а положительный - к заземлению. Эффект фильтрации значительно снижается. С одной стороны, это приводит к колебаниям выходного напряжения источника питания, с другой стороны, электролитический конденсатор, эквивалентный резистору, нагревается за счет обратного включения. Сопротивление обратной утечки конденсатора изменяется, когда обратное напряжение превышает определенное значение. Оно должно быть очень маленьким, так что конденсатор лопнет и повредится от перегрева вскоре после включения.

Напряжение, приложенное к обоим концам электролитического конденсатора, не может превышать допустимого рабочего напряжения. При проектировании фактической схемы необходимо в соответствии с конкретными обстоятельствами оставить определенный запас и спроектировать стабилизатор напряжения PCB.

При использовании фильтрующего конденсатора, если напряжение питания переменного тока составляет 220 ~, выпрямительное напряжение вторичного трансформатора может достигать 22 В. На этом этапе выбор электролитического конденсатора, который выдерживает напряжение 25 В, обычно соответствует требованиям.

Однако, если напряжение источника переменного тока сильно колеблется и может подняться выше 250 В, лучше выбрать электролитический конденсатор, который выдерживает напряжение 30 В или выше.

Электролитические конденсаторы не должны приближаться к мощным нагревательным элементам PCB в цепи, чтобы предотвратить высыхание электролита от нагрева.

Для фильтрации положительных и отрицательных сигналов в качестве неполярных конденсаторов могут использоваться два последовательных электролитических конденсатора с одинаковой полярностью.

Корпус конденсатора, вспомогательные зажимы должны быть полностью изолированы от положительных, отрицательных и монтажных плат.