Яке призначення двох конденсаторів паралельно?


56

Яке призначення двох конденсаторів паралельно з кожної сторони регулятора в
цьому ланцюзі живлення

введіть тут опис зображення

Я бачив подібні установки в інших подібних схемах і можу здогадатися, що це пов’язано з тим, що один поляризований, а не один, але я не дуже розумію, що там відбувається.


1
Я думаю, що це дуже гарне питання ... Я бачу сенс кожної шапки в цій схемі, крім 10uF. Який сенс мати 10uF поруч із майже однаковим на 1uF? Вони мають на меті відфільтрувати дуже конкретну частоту? Для мене було б набагато більш сенсом мати 10uF в поєднанні з 1nF або подібним.
Лундін

3
збираємось отримати найкоротшу відповідь: "
Різна

6
@Lundin: Це, мабуть, стара схема з тих часів, коли 10uF навіть при 5V потрібен електролітик, який мав значну ШОЕ. Сьогодні одне керамічне керамічне керування 0805 1uF на виході регулятора спрацює нормально.
Олін Латроп

13
Зауважте, що "µ1" - 100nF, а не 1 мкФ.
JimmyB

Відповіді:


67

Підсумок:

  • Великі конденсатори обробляють пульсацію низької частоти та подають шум мережі та значні зміни вихідного навантаження.

  • Маленькі конденсатори обробляють шум і швидкі перехідні періоди.


Ця схема використовує "overkill" з цим додатком, але слугує прикладом ОК.

Ось типова таблиця даних LM7805

На сторінці 22 видно, що наявність двох конденсаторів у Vin abd два у Vout не обов'язково є стандартним розташуванням, і що значення конденсаторів у ланцюзі, що постачається, є відносно великими.
Нижче зображено фіг22 з таблиці.

введіть тут опис зображення

Ваша схема:

введіть тут опис зображення

Великий конденсатор на зразок 2200 мкФ виступає "резервуаром" для накопичення енергії з грубого постійного струму з мостового випрямляча. Чим більший конденсатор, тим менше пульсацій і тим більше постійний постійний струм. Коли великі максимуми струму натягуються, конденсатор, що подає перенапруження, допомагає регулятору не провисати на виході.

Біла і чорна смуги на символі конденсатора показують, що це "полярний" конденсатор - він працює лише з + і - на вибраних кінцях.

Такі конденсатори зазвичай є "електролітичними конденсаторами". Вони мають хорошу здатність фільтрувати низькочастотні пульсації та реагувати на досить швидкі зміни навантаження. Сам по собі недостатньо виконати всю роботу, оскільки це не добре для фільтрації шумів більш високої частоти, оскільки електролітика, як правило, має велику внутрішню індуктивність + великий (відносно) внутрішній серійний опір (ШОЕ).

Невеликий вхідний конденсатор (тут показано як u1 = 0,1 мкФ) буде неполяризованим і, як правило, нині є багатошаровим керамічним конденсатором з низьким коефіцієнтом ШОЕ та низькою індуктивністю, що дає йому чудові можливості високої частоти відгуку та шумової фільтрації. Сам по собі недостатньо виконати всю роботу, оскільки він не може зберігати достатню кількість енергії для боротьби з енергією, необхідною для фільтрації пульсаційних змін та великих перехідних навантажень.

Те саме стосується і в вихідних конденсаторах. C4 = 10 мкФ допомагає забезпечити будь-які зміни валового навантаження, тим самим знімаючи деяке навантаження від регулятора. Зазвичай не вважається необхідним мати тут більше, ніж дуже маленький конденсатор. Деякі сучасні регулятори потребують великого конденсатора тут з міркувань стійкості, але LM78xx цього не робить.

Тут другий вихідний конденсатор становить 0,1 мкФ, і він має справу з шумом високої частоти.

Зауважте, що наявність великого конденсатора на виході може спричинити проблеми. Якщо вхід був короткий, щоб відключити живлення, C4 відкинеться назад через регулятор.
Залежно від напруги та розміру конденсатора це може призвести до пошкодження. Один із способів вирішення цього питання полягає у наданні зазвичай діода із зворотним зміщенням від виходу регулятора до входу регулятора. Якщо вхід регулятора замикається на заземлення, то вихідний конденсатор буде розряджатися через теперішній передній діод.


1
Чудова відповідь. Хочу додати, що дуже великий резервуар конденсатора може призвести до збільшення шуму. Час діодів скоротиться, але передається така ж потужність. Це спричиняє стрибки струму в трансформаторі, які починають випромінювати галасливе магнітне поле. Більше не завжди краще тут. Це навряд чи спричинить проблеми в схемах, які використовують регулятори серії 78xx, хоча вони просто не рухаються достатньою потужністю.
Нільс Піпенбрінк

@NilsPipenbrinck Добре. Додавання резистора невеликої серії між трансформатором і 1-м конденсатором служить для "поширення" кута провідності, зменшення піку струму, зменшення шуму та полегшення життя діодів. Очевидно, я пам'ятаю, що відпрацювання діодного струму може бути дещо оподатковуючим розумом (я це робив як давно). Сьогодні моделювання досить просто, щоб зробити розрахунок незвичним.
Рассел Макмахон


13

Поляризовані конденсатори високої величини, як правило, не мають ідеальних характеристик на високих частотах (наприклад, значна індуктивність), тому досить часто паралельно додавати конденсатор низького значення в ситуаціях, коли потрібно турбуватися про стабільність на високих частотах, як це має місце у 78xx такі інтелектуальні регулятори, як це.


1

Якщо ви думаєте про шумний сигнал на виході регулятора, вам доведеться використовувати конденсатори з низьким коефіцієнтом ESR ( танталових або керамічних ), оскільки вони мають дуже гарне придушення шуму. Але це також залежить від того, який регулятор ви використовуєте.


-4

Схема, згадана у посиланні, про яке ви згадували у своєму запитанні, - повномовний мостовий випрямляч .

Тут у цій схемі конденсатори виконують роль фільтра. Що протистоїть сигналу змінного струму протікати через або з'являтися на вихідному терміналі. Дизайнер використовував різні конденсатори для фільтрації сигналу, щоб отримати бажаний рівень постійного струму.

Тут конденсатори використовуються через регулятор індодера для отримання стабільності. На високих частотах поведінка конденсаторів не було стабільним або постійним. Отже, щоб досягти стабільності, дизайнер використав конденсатори малої вартості уздовж конденсаторів високої вартості.


11
Я думаю, можливо, ви пропустили суть питання - ОП хоче знати, чому є конденсатор високої величини паралельно з конденсатором низького значення з кожної сторони регулятора.
Пол Р
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.