Конденсатор для полуавтомата
Всем привет! В одном посте все не описать, но главное понять основы и заиметь желание после этого всё получится! В тот раковой момент и закралась идея о покупке полуавтомата. Долго она во мне сидела и вот настал момент когда решил я что она мне необходима.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Щось пішло не так 🙁
- Конденсаторы электролитические 10000 мкФ
- Сварочный полуавтомат с тиристорным управлением сделать самому. Самодельный сварочный полуавтомат
- Конденсаторы Svapka. Ru Vol 3.0
- Конденсаторы
- Электролитические конденсаторы в сварочных инверторах
- Самодельный полуавтомат для сварки
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Доработка сварочного полуавтомата
Щось пішло не так 🙁
Возможности сварочного полуавтомата значительно выше, чем у аппарата, предназначенного для выполнения ручной дуговой сварки. Полуавтоматом можно сваривать значительно более тонкий металл. Применение специальной сварочной проволоки позволяет работать с цветными металлами, а использование защитного газа обеспечивает сварной шов более высокого качества.
Учитывая эти обстоятельства, желание пополнить свою домашнюю мастерскую таким устройством вполне объяснимо. Если купить сварочный полуавтомат нет возможности, можно попробовать собрать его своими руками. Сразу нужно сказать, задача эта не из самых лёгких, и собрать самодельный сварочный полуавтомат под силу только тем, кто имеет определённый навык работы с электрическими приборами, уже что-то ремонтировал, и разбирается в схемах.
Для тех, кто решился на это, можно порекомендовать несколько возможных вариантов сборки. До начала планирования работ по созданию сварочного полуавтомата, следует изучить принципы полуавтоматической сварки, а также устройство и работу предназначенного для этого прибора.
Сварочными полуавтоматами называют аппараты, осуществляющие электродуговую сварку постоянным током с использованием в качестве электрода специальной сварочной проволоки в среде защитных газов. Проволока намотана на вращающейся катушке и автоматически подается к месту сварки, проходя через механизм подачи. Схема сварочного полуавтомата может содержать как инверторный, так и трансформаторный источник тока. Сварщик своими руками разжигает дугу и выполняет шов, поэтому работа называется полуавтоматической.
Аналогом держателя электродов в сварочном полуавтомате служит горелка, имеющая пистолетную рукоятку с клавишей включения подачи проволоки. Подача проволоки осуществляется по тонкому каналу, проходящему внутри обрезиненного рукава, соединяющего полуавтомат с горелкой. Канал для подачи газа при сварке находится в том же рукаве и заканчивается соплом на конце горелки.
Перед тем как зажечь дугу, включением подачи проволоки нужно добиться её выдвижение за край горелки на 10 — 15 мм. Затем включается подача газа и начинается процесс сварки. Скорость подачи проволоки и газа регулируется руками, вращением головок, расположенных на лицевой панели сварочного полуавтомата.
Если в Вашем распоряжении есть старый сварочный трансформатор, он может послужить основой для сборки своими руками полуавтоматического аппарата. Если старый аппарат имеет выпрямитель и успешно варит постоянным током, в этой части больше ничего делать не надо. Если же это просто трансформатор для сварки переменным током, его следует доработать.
Для того чтобы получить источник постоянного тока сварки, трансформатор необходимо укомплектовать диодным мостом и фильтром. Диодная сборка выпрямляет вторичное напряжение, фильтр сглаживает пульсации, поддерживая стабильное горение дуги. Выпрямленное напряжение однофазного трансформатора имеет вид синусоиды, нижние полуволны которой отражены симметрично оси абсцисс и перемещены в верхние квадранты системы координат. По сути, это пульсирующее с частотой герц напряжение, два раза за период достигающее нулевого значения.
Использование такого напряжения для сварки в качестве постоянного, приводит к нестабильному горению дуги. Для устранения этого явления требуется фильтр, сглаживающий провалы напряжения. Фильтр состоит из дросселя, включенного в сварочную цепь последовательно, и конденсатора, включенного параллельно.
Такая комбинация индуктивности и ёмкости называется Г — образным фильтром, потому что на схеме, подключенные таким образом элементы образуют букву Г. Конденсатор для будущего полуавтомата нужен электролитический, полярный, ёмкостью микрофарад, чем больше, тем лучше. Напряжение конденсатора должно быть не менее вольт, чтобы имелся хороший запас. Можно спаять несколько конденсаторов параллельно, ёмкость при этом суммируется. Для намотки дросселя своими руками нужно найти старый трансформатор подходящих размеров.
Хорошо подходит для этой цели трансформатор питания от старых ламповых цветных телевизоров, мощностью не менее ватт. Трансформатор имеет две катушки на овальном замкнутом сердечнике, состоящем из двух половинок. Трансформатор разбирается, катушки снимаются, старый провод с них удаляется. Для намотки подбирается подходящая медная шина плоского сечения.
На каждую катушку вместо снятого провода руками наматывается два слоя витков медной шиной. На катушке должно получиться 15 — 20 витков. После этого, стальной сердечник собирается, катушки ставятся на место, между половинками сердечника вставляется текстолитовая прокладка толщиной 1,5 мм. Катушки соединяются последовательно. Механизм протяжки проволоки для полуавтомата можно соорудить своими руками, используя небольшие подшипники и электродвигатель от автомобильных дворников.
Но лучше купить в сборе готовый, он продаётся как запчасть к сварочным полуавтоматам. Также придётся купить горелку и рукав, по которому будет подаваться проволока и газ. Если в мастерской имеется сварочный инвертор для ручной сварки, проблему с источником тока для полуавтомата можно считать решённой.
На базе аппарата для ручной сварки можно своими руками сделать инверторный полуавтомат. Для того чтобы не разбирать работоспособный инверторный преобразователь, можно поступить следующим образом. Все дополнительные узлы, необходимые для работы сварочного полуавтомата можно расположить в отдельном корпусе.
Задача заключается в том, чтобы найти или изготовить подходящий корпус, в котором будет установлена катушка со сварочным проводом, свободно вращающаяся на барабане, механизм протяжки проволоки.
На лицевой панели этого корпуса будет располагаться гнездо для подключения рукава с горелкой и регулятор скорости подачи проволоки. Регулировку тока можно осуществлять на инверторе, плюсовая клемма может соединяться с заготовкой также непосредственно от инвертора. Минусовой вывод инвертора нужно завести в новый корпус и соединить с клеммой рукава. Сварочная проволока должна быть соединена с этим потенциалом. Также внутри нового корпуса следует предусмотреть монтаж шланга, соединяющего баллон с защитным газом и рукав горелки.
Для осуществления регулируемой подачи газа можно установить клапан от автомобильного стеклоочистителя. Поскольку электродвигатель механизма протяжки проволоки и клапан, перекрывающий газ питаются постоянным напряжением 12 вольт, придётся установить небольшой трансформатор с выпрямителем, обеспечивающий это питание.
Для коммутации двигателя и клапана лучше установить промежуточные автомобильные реле на 12 вольт. Включение протяжки проволоки осуществляется клавишей на горелке, удерживаемой руками, для открытия и закрытия клапана подачи газа, на лицевой панели устанавливается тумблер.
Такая компоновка позволит пользоваться инвертором и для ручной сварки, и как источником тока для сварочного полуавтомата. Затраты на изготовление самодельного полуавтомата невелики, а польза от него будет ощутимая. Главная Сварка Сварочные аппараты Самодельный полуавтомат для сварки. Содержание 1 Общие сведения 2 Из сварочного трансформатора 2.
Оценка статьи:. Пока оценок нет. Сварка катушки на просвет Чем отличается сварочный полуавтомат от инвертора Виды промышленных сварочных аппаратов Правила выбор сварочного инвертора.
Конденсаторы электролитические 10000 мкФ
В системе Бонусов изменения с График работы на новогодние праздники Черная Пятница! Только Конденсатор 10mkF V.
Описание Электролитический конденсатор мкф в. Электролитический конденсатор мкф в. Для сварочного полуавтомата или.
Сварочный полуавтомат с тиристорным управлением сделать самому. Самодельный сварочный полуавтомат
Нужны клиенты? Регистрируйте компанию и добавляйте товары и услуги в каталог Zakupka. Товары Бытовая техника Запчасти и принадлежности для бытовой техники Запчасти для стиральных машин Конденсаторы для стиральных машин Конденсаторы для стиральных машин в Украине. Фильтр По рейтингу Сначала подешевле Сначала подороже Со скидками. Показать сначала:. По рейтингу Сначала подешевле Сначала подороже Со скидками. Вы выбрали: Поиск: конденсатор Сбросить. Интернет-магазин «Patok». Интернет-магазин электротоваров ЭлектроХаус.
Конденсаторы Svapka.Ru Vol 3.0
Мы оповестим вас о пуступлении товара по указанному email. Логин Пароль Запомнить меня Забыли пароль. Ваш телефон. Меню close.
Вернуться в Проектирование схем и устройств.
Конденсаторы
Живет в моем хозяйстве сварочный полуавтомат Темп М. Проще агрегата в жизни не встречал. Все сделано на грани «невозможного»-протяжка отечественная,элементная база отечественная. Ну и качество сварки тоже отечественное. Он в ручном режиме варит както не силно позитивно,ну а в режиме с проволкой в углекислоте вообще Закрутилась в голве мысль доработать это чудо.
Электролитические конденсаторы в сварочных инверторах
Посёлок, особняки. Сосед сварщик зарабатывает на хлеб, понятно. Моргает свет очень неудобно. Кто что знает по этому вопросу? Сварочный трансформатор просаживает напряжение в основном активной мощностью и немного сдвигает cos fi. Если выровнять cos fi, то напряжение сильно не поднимется.
Конденсаторы в сварочной цепи усиливают стрельбу. . Еще вариант, что трансформатор полуавтомата не обеспечивает.
Самодельный полуавтомат для сварки
Перейти к содержимому. У вас отключен JavaScript. Некоторые возможности системы не будут работать.
Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Сварочный полуавтомат 30А — А своими руками. Секреты самодельщика Электропривод.
Любой сварщик знает о преимуществах полуавтомата перед ручной электросваркой.
Алюминиевые электролитические конденсаторы — один из главных элементов, обеспечивающих стабильность работы высокочастотных инверторов сварочных аппаратов. Надежные высококачественные конденсаторы для этого вида применения производят компании Hitachi , Samwha , Yageo. В первых устройствах, использовавших метод электродуговой сварки, применялись регулируемые трансформаторы переменного тока. Трансформаторные сварочные аппараты наиболее популярны и применяются по сей день. Они надежны, просты в обслуживании, однако имеют ряд недостатков: большой вес, высокое содержание цветных металлов в обмотках трансформатора, малую степень автоматизации процесса сварки.
Сварочные полуавтоматы являются простыми и надежными конструкциями. Но нет ничего вечного, даже самые качественные механизмы могут выйти из строя, в основном причинами могут служить нарушения правил эксплуатации. Чаще всего неисправности сварочного полуавтомата происходят в наиболее слабых местах оборудования. В данном механизме таким местом является клейменая колодка, к которой подключают сварочную проводку.
типы и принципы работы — Техника на vc.
ruКонденсаторы — это пассивные элементы обвязки полупроводниковых компонентов в электронных схемах. Их большое разнообразие обусловлено набором качественных характеристик по отношению к габаритам, условиям эксплуатации и стоимости.
442 просмотров
В зависимости от назначения и требуемых характеристик используют определенный тип конденсаторов. Вместе с «ЗУМ-СМД» рассмотрим свойства некоторых типов.
Свойства конденсаторов
Для каждого типа конденсатора свойственны определенные наборы параметров:
- Габариты и удельный вес — влияют на компактность устройства.
- Ёмкость измеряется в фаррадах.
- Максимальное напряжение — предельная величина разности потенциала на обкладках конденсатора (указывается с запасом).
- Ток утечки — величина тока саморазряда конденсатора (имеет ощутимые значения только у некоторых типах конденсаторов.
- Тангенс угла диэлектрических потерь — добротность конденсатора.
- Стоимость — в зависимости от требований, предъявленных к конденсатору, имеет смысл применения определенного класса изделия.
Ёмкость — это основная характеристика прибора. Она зависит от диэлектрической проницаемости изоляционного материала, расположенного между пластинами (обкладками) конденсатора. Также эта характеристика увеличивается с повышением площади совместного расположения пластин и уменьшением расстояния между ними.
Конденсаторы подразделяются по типу монтажа:
- С креплением в отверстия печатной платы — выводы могут быть с одной стороны корпуса или с обоих.
- С болтовым креплением — выводы с одной стороны.
- Для поверхностного крепления (SMD) — короткие выводы, расположенные на одной боковой плоскости.
Классификация конденсаторов
Конденсаторы классифицируются на электролитические, керамические и полимерные и отличаются материалом диэлектрика и пластин (обкладок), а также конструкцией устройства.
Для увеличения емкости электролитические конденсаторы используют электролит, который позволяет уменьшить расстояние между обкладками конденсатора. Они обладают поляризацией, на корпусе, возле одного из электродов указывается обозначение его полярности. Делятся электролитические конденсаторы:
- на жидкостные;
- сухие;
- оксидно-металлические;
- оксидно-полупроводниковые.
Алюминиевые электролитические конденсаторы являются наиболее дешевыми с относительно большой емкостью, но ограничены максимальным напряжением. Их диапазон составляет от 6,3 В до 500 В, могут иметь некоторый ток утечки, до 1 — 2 мА, у качественных моделей 0,05 — 0,1 мА. Внешней отличительной особенностью является крестовая насечка на поверхности противоположной выводам или кольцевой надрез на цилиндрическом корпусе устройства с выводами по обе стороны. Это предотвращает взрыв конденсатора при испарении электролита в случае пробоя диэлектрика.
Танталовые конденсаторы имеют электролит, находящийся в твердом или жидком состоянии. Отличаются от алюминиевых высокими частотными характеристиками и меньшим током утечки, но и естественно большей стоимостью. Некоторые модели очень схожи с вышеописанными, но не имеют насечек. Линейка номиналов до 1000 мкФ и до 100 В.
Из неэлектролитических конденсаторов можно выделить:
- керамические однослойные;
- керамические многослойные;
- высоковольтные керамические;
- полиэстеровые;
- полиэтилентерефталатовые;
- лавсановые;
- полиропиленовые и др.
Они отличаются меньшей удельной емкостью, незначительным током утечки и тангенсом угла диэлектрических потерь.
Компания «ЗУМ-СМД» имеет богатый опыт сотрудничества с производителями конденсаторов различной классификации. Бренды имеют высокое качество продукции, выпущенной на высокотехнологичном оборудовании.
Как правильно выбрать конденсаторы
Конденсатор есть везде. В источниках питания, светодиодном освещении, в коммерческой электронике, в обработке сигналов и т. д. вам нужен конденсатор. Какова его конкретная роль в принципе? Конденсатор выполняет несколько функций. Это устранит проблемы с шумом в цепи, работая как фильтр. Это основная часть низкочастотных, высокочастотных, полосовых, полосовых заградительных фильтров и так далее. Также очень важно при выпрямлении получить прямолинейное напряжение постоянного тока. В источниках питания конденсатор действует как устройство накопления энергии. Много приложений для этой простой электронной части. Я больше не буду обсуждать здесь, из чего состоят конденсаторы, а просто сосредоточусь на том, как выбирать конденсаторы.
Как выбрать конденсатор – важные факторыПри выборе конденсатора для вашей схемы необходимо учитывать важные параметры. Либо хочешь на чип, либо на сквозной. Либо пленочный, либо электролитический и так далее. Давайте обсудим все соображения здесь.
1. Как выбрать конденсатор
ЕмкостьЕмкость – это электрическое свойство конденсатора. Таким образом, это соображение номер один при выборе конденсатора. Какая емкость вам нужна? Ну, это зависит от вашего приложения. Если вы собираетесь фильтровать на выходе выпрямленное напряжение, то вам наверняка понадобится большая емкость. Однако, если конденсатор предназначен только для фильтрации шума сигнала в слабой сигнальной цепи, тогда подойдет небольшая емкость от пико до нанофарад. Итак, знайте свое приложение.
Предположим, приложение действительно предназначено для фильтрации выпрямленного напряжения, тогда вам нужна большая емкость в сотни микрофарад. Вы можете делать пробы и ошибки, пока напряжение пульсаций не будет соответствовать требованиям. Или вы можете сделать расчеты для начала.
Для мостового и двухполупериодного выпрямителя требуемая емкость может быть рассчитана, как показано ниже.
Cmin = ток нагрузки / (напряжение пульсаций x частота)
Где;
Cmin – минимальная необходимая емкость
Ток нагрузки — это просто нагрузка выпрямителя
Напряжение пульсаций — это размах колебаний напряжения при измерении на выходе выпрямителя
Частота — для мостового и двухполупериодного выпрямителя это удвоенная частота сети.
Пример:
Схема ниже представляет собой мостовой выпрямитель с входным напряжением 120 В (среднеквадратичное значение) при частоте 60 Гц, током нагрузки 2 А и требуемым напряжением пульсаций 43 В от пика до пика. Мы оценим, какой должна быть минимальная емкость, необходимая для C1.
Цепь мостового выпрямителяCmin = Ток нагрузки / (Напряжение пульсаций X Частота)
Cmin = 2A / (43 В X 2 X 60 Гц) = 387 мкФ
На основании приведенного ниже моделирования размах напряжения пульсаций при использовании 387 мкФ равен 35,5 В. Оно близко к 43В. Поскольку результатом расчета является минимальная емкость, при выборе емкости с более высоким значением напряжение пульсаций еще больше уменьшится.
2.
Допуск – также фактор при выборе конденсатораПомимо емкости, при выборе конденсатора следует учитывать допуск. Если ваше приложение очень критично, рассмотрите очень маленький допуск. Конденсаторы поставляются с несколькими вариантами допуска, такими как 5%, 10% и 20%. Это ваш звонок, что есть что. Более высокий допуск в большинстве случаев дешевле, чем деталь с более низким допуском. Вы всегда можете использовать часть с допуском 20% и просто добавить больше запаса в свой дизайн.
3. Как выбрать конденсатор
Номинальное напряжениеКонденсатор повреждается при перенапряжении. Таким образом, при выборе конденсатора необходимо учитывать напряжение. Вам нужно знать уровень напряжения, где конденсатор должен быть установлен. Конденсатор в большинстве случаев устанавливается параллельно цепи, устройству или подсхеме. Хотя случаев последовательной установки конденсатора немного. В своих конструкциях я не допускаю перенапряжения более 75% . Это означает, что если фактическое напряжение цепи составляет 10 В, минимальное напряжение конденсатора, которое я выберу, равно 13,33 В (10 В/0,75). Однако такого напряжения нет. Итак, я перейду на следующий более высокий уровень, который составляет 16 В. Можно ли использовать 20В, 25В или даже выше? Ответ положительный. Это зависит от вашего бюджета, потому что чем выше напряжение, тем дороже конденсатор. Это также будет зависеть от требований к физическому размеру. Физический размер конденсатора в большинстве случаев прямо пропорционален номинальному напряжению.
Например, в приведенном выше образце схемы максимальный уровень напряжения на конденсаторе соответствует пиковому уровню 120 В (среднеквадратичное значение), которое составляет около 170 В (1,41 X 120 В). Итак, номинальное напряжение конденсатора должно быть 226,67 В (170/0,75). И я выберу стандартное значение, близкое к этому.
4. Выбор конденсатора
Номинальный ток — Знайте пульсирующий токЕсли вы не увлекаетесь электроникой или некоторое время не работаете в полевых условиях, возможно, вы не знакомы с термином пульсирующий ток. Это термин, обозначающий ток, который будет проходить через конденсатор. В идеальном случае на конденсатор не будет протекать ток, когда он установлен на линии постоянного напряжения. Однако, если фактическое напряжение на конденсаторе не является чистым постоянным током, например, есть небольшие колебания напряжения, это приведет к пульсациям тока. Для схемы малой мощности и изменения напряжения очень незначительны, вам не следует беспокоиться об этом номинальном токе пульсации.
Однако для конденсаторов, установленных для фильтрации пульсирующего постоянного тока от выпрямителя, пульсирующий ток имеет решающее значение. Чем выше нагрузка, тем выше ток пульсаций. Итак, как выбрать конденсаторы для этого приложения? Для выпрямления в большинстве случаев требуется большая емкость, чтобы получить напряжение, близкое к прямолинейному. Таким образом, первым вариантом является рассмотрение электролитического конденсатора. В некоторых приложениях, где ток пульсаций очень высок, электролитический конденсатор больше не будет работать, так как его ток пульсаций меньше. В этом случае выбираются пленочные конденсаторы, так как они имеют очень высокий номинальный пульсирующий ток. Недостатком, однако, является то, что емкость ограничена несколькими микрофарадами, поэтому нужно больше их параллельно. Учитывая приведенную ниже схему выпрямителя, конденсатор фильтра 330 мкФ и нагрузку 2 А от источника переменного тока 120 В (среднеквадратичное значение) при частоте 60 Гц. Это то же самое, что и приведенная выше схема, но перерисованная и смоделированная в LTspice. LTspice — это бесплатный инструмент моделирования цепей от Linear Technology. Если вы хотите узнать, как выполнять моделирование в LTspice, прочитайте статью Учебники по моделированию цепей LTSpice для начинающих.
Смоделированный пульсирующий ток равен 3,4592A .
Двухполупериодный выпрямительЕсли вы не знакомы с моделированием, вы можете оценить фактические пульсации тока, используя приведенное ниже уравнение.
Пульсация = C X dV X Частота
Где;
Iripple – это фактический пульсирующий ток, протекающий через конденсатор
C – емкость в цепи
dV – это изменение входного напряжения от нуля до максимума
Frequency – это частота переменного напряжения (не частота выпрямленного сигнала)
Выполним расчет приведенных выше данных:
Пульсация = C X dV X Частота
Пульсация = 330 мкФ X (170–0 В) X 60 Гц = 3,366 А
Значение очень близко к расчетному значению результат. Тогда я рассмотрю здесь максимальное текущее напряжение 75%. Итак, выбранный конденсатор должен иметь номинал пульсаций тока не менее 4,5А (3,366А/0,75).
5.
Учитывайте рабочую температуру при выборе конденсаторовФакторы окружающей среды также необходимо учитывать при выборе конденсаторов. Если ваш продукт будет подвергаться воздействию температуры окружающей среды 100°C, не используйте конденсатор, рассчитанный только на 85°C. Аналогичным образом, если минимальная температура окружающей среды составляет -30°C, не используйте конденсатор, который может выдерживать температуру только -20°C.
Эта спецификация кажется очень простой. Однако, если конденсатор подвергается воздействию очень высокого пульсирующего тока, произойдет внутренний нагрев, что приведет к повышению температуры выше температуры окружающей среды. Значит, нужен больший запас по рабочей температуре. Например, максимальная температура окружающей среды, в которой будет устанавливаться изделие, составляет 60°C. Не просто выберите конденсатор, который может выдержать 60’C. Выберите, возможно, температурный рейтинг 105’C. Это даст достаточный запас за счет внутреннего нагрева.
6. Выбор диэлектрического материала конденсатора
В чип-резисторах вы столкнетесь с этой опцией при просмотре онлайн-распространителей, таких как Mouser и Digikey. Что означает этот параметр? Это диэлектрический материал, используемый при изготовлении конденсатора. Я не могу подробно останавливаться на физике конструкции конденсатора, но в своих проектах я всегда рассматриваю диэлектрик X7R, NP0 или C0G. Обычно они имеют более высокий температурный диапазон. Ниже приведены несколько образцов X7R, NP0 или C0G в сравнении только с X5R.
X7R, NP0/C0G Диэлектрический материал X5R Диэлектрический материал7. Как выбрать
Конденсатор – срок службы Ожидаемый срок службыСрок службы конденсатора или ожидаемый срок службы – это период времени, в течение которого конденсатор будет оставаться работоспособным в соответствии с проектом. Это критично для электролитических конденсаторов. Для керамических конденсаторов это не проблема, и, вероятно, не стоит обращать на это внимание при выборе конденсаторов для небольших сигнальных цепей. Для него все еще существует предел жизни, но его более чем достаточно, чтобы выдержать весь жизненный цикл продукта. В отличие от электролитических конденсаторов, если они не будут должным образом оценены, они выйдут из строя до окончания жизненного цикла продукта, а этого не должно происходить. Пульсации тока сокращают срок службы конденсатора. Так что лучше управляй. В таблицах данных или от поставщиков есть справочные расчеты срока службы конденсатора. Это простые уравнения, которые вы можете использовать при выборе конденсатора в отношении ожидаемого срока службы. Некоторые также дают график для облегчения понимания. Ниже образец расчета и графика взяты из таблицы данных KEMET. KEMET является одним из ведущих производителей конденсаторов.
Расчет ожидаемого срока службы конденсатора8.
Физические размеры и способ монтажа Факторы, влияющие на выбор конденсатораПоследнее, но не менее важное, о чем следует подумать, это физические размеры, а также способ монтажа. Иногда выбор конденсатора диктуется доступным пространством. Чип-конденсаторы имеют небольшие размеры, но с ограниченным значением емкости. С другой стороны, электролитические конденсаторы имеют большую емкость, но они громоздки. Вы собираетесь использовать поверхностный монтаж или деталь со сквозным отверстием? Ну, это зависит от вас. Оцените свои требования к пространству, прежде чем заходить далеко в других параметрах.
Пример технических характеристик конденсатораНиже приведены номинальные характеристики конденсатора, которые я взял со страницы электроники Mouser. Он имеет емкость, напряжение, допуск, пульсирующий ток, рабочую температуру, физические размеры, ориентацию монтажа и срок службы. Но обратите внимание, указанный срок службы — это только базовый срок службы или срок службы под нагрузкой при максимально допустимой рабочей температуре.
Номинальные характеристики конденсатораВыбор конденсатора — обзор | TI.com Видео
- Учебный дом TI
- Выбор компонента импульсного источника питания
- Выбор конденсатора
- Выбор конденсатора — обзор
Выбор компонентов импульсного источника питания
МЕНЮ
Выбор конденсатора (5)
Выбор дросселя (2)
Электронная почта
Привет. Меня зовут Марк Дэвис Марш, и я собираюсь рассказать о выборе конденсаторов. Это будет обзор выбора конденсатора, который является частью выбора компонентов импульсного источника питания. Поэтому, когда вы выбираете конденсаторы для DC/DC-преобразователей, вы уже много чего знаете. И они будут определяться потребностями вашего дизайна. Вы, вероятно, уже знаете свой диапазон входного напряжения, свой диапазон выходного напряжения. И это автоматически определит ваш рабочий цикл. Вы также, вероятно, будете знать, по крайней мере, в правильном диапазоне, какой выходной ток будет использовать ваша конструкция. И это, как правило, позволит вам спроектировать индуктор, который поддерживает ток пульсаций в диапазоне от 30% до 40% от IOUT. Зная все это, мы сможем использовать эти параметры для выбора выходного конденсатора. Итак, если мы посмотрим на общий процесс выбора выходных конденсаторов, вам нужно обратить внимание на несколько вещей. Первое, на что вам нужно обратить внимание, это среднеквадратичное значение тока конденсатора. Это в основном то, о чем мы собираемся говорить в оставшейся части этой презентации. Также нужно смотреть на приложенное напряжение на конденсаторе. И вы захотите снизить номинал конденсатора на основе химии. Мы собираемся поговорить об этом в другом следующем разделе. Вы также захотите определить объемную емкость в соответствии с вашими требованиями к отклонению напряжения. Так что это будет ваша временная реакция. И это будет основано на том, какая емкость вам нужна, чтобы подавать ток на вашу нагрузку и не выходить за указанный вами верхний диапазон напряжения. Мы поговорим об этом также в другом сегменте. И вы захотите проверить, соответствует ли выходной конденсатор требованиям стабильности вашего контроллера или регулятора. Это отдельная тема, и мы не будем говорить об этом в этом сегменте. Поэтому, когда вы смотрите на процесс выбора, вы также захотите посмотреть, какие комбинации конденсаторов лучше всего подходят для вашего решения. В общем, вы захотите использовать танталы или алюминиевые электролиты для объемной емкости. Это необходимо для того, чтобы иметь достаточную емкость для подачи низких переходных процессов или для демпфирования LC-фильтра. Вы захотите использовать керамические конденсаторы для развязки и обхода высокочастотного переключения. Таким образом, в конструкции преобразователя постоянного тока вы захотите использовать керамику очень близко к вашему входу и очень близко к вашему выходу, чтобы избавиться от высокочастотного шума. Вы также собираетесь рассмотреть различные механические задачи. Вибрация, керамические конденсаторы с большими размерами корпуса плохо справляются с сильной вибрацией. Ты посмотришь на температуру. Алюминиевые электролиты плохо работают при низких или высоких температурах. При низких температурах их ESR становится слишком высоким, что иногда делает их непригодными для импульсных источников питания. А при высоких температурах внутренний электролит высохнет и у них могут быть отказы. Итак, вы захотите взглянуть на эти механические проблемы. Вы также захотите посмотреть на всю жизнь. Таким образом, керамические и полимерные конденсаторы имеют улучшенный срок службы электролитических и танталовых. Но более крупная керамика может треснуть, поэтому вы хотите взглянуть на эти разные вещи. Всегда есть компромисс между стоимостью и производительностью. Когда вы делаете свой выбор, вы захотите снизить номинал конденсаторов. И вы захотите посмотреть, какие у них есть параметры, которым необходимо соответствовать. Итак, одним из ключевых, как я уже сказал, были среднеквадратичные токи. Вы должны убедиться, что этот конденсатор может соответствовать среднеквадратичным значениям тока, предусмотренным для вашей конструкции. Он должен соответствовать пиковым напряжениям. Вы не можете выбрать конденсатор, который слишком близок к пиковым напряжениям, которые он увидит. Это просто не тот способ, который мы хотели бы разработать. Мы хотим иметь некоторую погрешность. И затем просто помните, что для этого вы, вероятно, уменьшите номинал всех химических элементов конденсатора по крайней мере на 20% по напряжению. А для тантала вы захотите снизить его рейтинг на 50%. Тантал, как правило, имеет высокие отказы выше 50% от номинального напряжения. Таким образом, вы определенно захотите снизить их рейтинг из соображений надежности. Не из соображений надежности, а по другим причинам вы захотите снизить номинал многих керамических конденсаторов класса 2 примерно до 50%. Так что же происходит? По сути, для керамического конденсатора класса 2 по мере приближения к его номинальному напряжению емкость фактически уменьшается. Итак, конденсатор на 10 микрофарад, который, как вы думали, у вас есть, теперь может быть 6,8 или 4,7, в зависимости от типа керамики. И вы определенно захотите держаться подальше от конденсаторов Y5V. Они просто бесполезны в любой конструкции импульсного источника питания. Итак, как я уже сказал, вы хотите посмотреть, как конденсаторы могут хорошо работать вместе. И если один тип хорошо подходит для одного, а другой — для другого, вы можете захотеть провести параллель между ними. Используйте полимер, электролит и тантал для увеличения емкости и используйте керамику для развязки. Итак, давайте поговорим о среднеквадратичном токе. Это своего рода первая функция, на которую вы будете обращать внимание, когда будете смотреть на параметры вашего конденсатора. Действующий ток, поступающий в конденсатор, в основном нагревает конденсатор. Таким образом, номинальный среднеквадратичный ток для конденсатора, по сути, является пределом самонагрева этого конденсатора. Вы не хотите нагревать конденсатор до такой степени, что это может привести к отказу. Поэтому, чтобы узнать, какое среднеквадратичное значение тока нам нужно, нам нужно посмотреть на различные топологии и среднеквадратичные токи для этих топологий. И это даст нам число, которое мы можем использовать, чтобы получить правильный тип конденсатора для нашего решения. Давайте посмотрим на конвертер доллара. Таким образом, стандартная топология понижающего преобразователя принимает более высокое входное напряжение и понижает его до более низкого выходного напряжения. Как оно это делает? По сути, он превращает сигнал входного напряжения в импульс. Затем среднее значение этого импульса усредняется через LC-фильтр, и это дает вам выходное напряжение. Итак, когда мы включаем FET на стороне высокого напряжения — и это показано на токовой петле красным цветом — ток будет течь через катушку индуктивности, а затем шунтироваться от выходного конденсатора. Затем вы отключаете полевой МОП-транзистор с высокой стороны. Вы собираетесь включить полевой МОП-транзистор с низкой стороны. Это показано более пурпурным, розоватым цветом. И этот ток теперь будет течь через полевой транзистор низкой стороны через катушку индуктивности и шунтировать выходной конденсатор. Теперь, когда эти две петли перекрываются, этот ток в основном является низкочастотным током. По большей части это хороший регулярный поток треугольной формы. Но там, где эти два тока не перекрываются, у вас есть импульсный ток. Это очень высокочастотный импульсный ток, который подается через входной конденсатор. Это означает, что среднеквадратический ток на входном конденсаторе намного выше, чем среднеквадратический ток на выходном конденсаторе. И весь ваш коммутационный ток, который наиболее необходимо обойти, находится на входной стороне. Если мы посмотрим на уравнения для этого, вы увидите, что среднеквадратичное значение тока входного конденсатора намного сложнее, чем среднеквадратичное значение тока выходного конденсатора для нашего понижающего регулятора. И это в основном сводится к этим импульсным токам, которые приходят на входной конденсатор. Если мы посмотрим на повышающий преобразователь, то он, по сути, представляет собой понижающий преобразователь, расположенный задом наперед. Итак, теперь, когда у нас было много импульсных токов на входном конденсаторе понижающего стабилизатора, теперь у нас есть импульсные токи на выходном конденсаторе повышающего. Таким образом, мы можем посмотреть на общую схему перехода тока, но в основном критический путь проходит от полевого транзистора с низкой стороной через диод к выходному конденсатору. И здесь вы получите импульсные токи. Если мы посмотрим на уравнения для повышающего преобразователя, то в основном вы увидите, что они обратны для понижающего преобразователя, с импульсными токами на среднеквадратичном токе выходного конденсатора и очень плавными треугольными токами на входном конденсаторе. Если мы посмотрим на повышающий преобразователь, то увидим, что это худший из понижающих и повышающих преобразователей с точки зрения среднеквадратичного значения тока. Он имеет пульсирующие токи на входном конденсаторе и на выходном конденсаторе. Итак, если мы посмотрим на переход on, ток течет по этому пути. И при выключенном переходе по этим путям течет ток. И вы можете видеть, что у нас нет хорошего выравнивания того, где эти два тока перекрываются, поэтому у нас есть большие пульсирующие токи как на входных, так и на выходных конденсаторах. Таким образом, если мы посмотрим на уравнения для среднеквадратичного значения тока для нашего неинвертирующего случая, то увидим, что в понижающем режиме входной конденсатор имеет большие импульсные среднеквадратичные значения тока. И затем, когда он переключается в режим повышения, выходной конденсатор имеет большие среднеквадратичные токи. Таким образом, у него более высокие среднеквадратичные токи на входных и выходных конденсаторах, чем у понижающего или повышающего автономного преобразователя. Если вы хотите взглянуть на другие топологии, SEPIC, обратноходовую, прямую, все они имеют свои собственные пределы среднеквадратичного тока и разные номинальные напряжения, необходимые для конденсатора.