Чи може конденсатор роз'єднання бути занадто великим?

У моєму проекті, що містить ATtiny85, що працює на 32,768 кГц, використовуючи зовнішній кристал годинника, я подумав, що для належного вимірювання я б включив конденсатор для роз'єднання 1 мкФ поблизу шнура живлення MCU. Однак, читаючи на ньому, здається, що більшість людей рекомендують конденсатор 0,1 мкФ. Чи може використання занадто великої обмеженої величини (наприклад, 1 мкФ) завдати шкоди чи це спрацює нормально?

Тип важливіший за значення - якщо це керамічна деталь на поверхні з невеликим розміром (наприклад, 0805 або меншою), конденсатор більшого значення не має недоліків.

Порівняйте наведені нижче два аналогічні конденсатори 0603 X7R Murata (верхній - 1uF, нижній - 100nF):

Якщо ви подивитеся на якийсь розумний опір, такий як 1 Ом, 1uF становить <1 Ом для 250 кГц до 600 МГц, а 100 нФ приблизно від 1,8 МГц до 400 МГц, тому 1uF краще скрізь (гідний регулятор заповнить нижчі частоти, і млявий чіп, як ATtiny, не створюватиме країв з більш високою частотою вмісту, щоб турбуватися), так що, ймовірно, добре.

Вам потрібно зайти на веб-сайт виробника ковпачків або завантажити програмне забезпечення або скористатись веб-програмами, щоб отримати реальну поведінку, як правило, у таблицях даних у всій красі його опускають, оскільки можливостей занадто багато. Зауважте, що ємність 1uF насправді буде меншою через напругу зміщення, яку я не намагався встановити (це лише приклад), але слід.

На 32,768 кГц відповідь більший конденсатор (ваш 1uF) повинен бути добре.

На високих частотах (точніше, швидкі швидкості переходу на штирі пристрою) менший конденсатор необхідний для забезпечення низького опору при цих крайових швидкостях (для запобігання внутрішнього падіння потужності), хоча при дуже швидких швидкостях конденсаторів конденсатори працюють вище резонанс все одно.

Ми робимо , як правило , забезпечують насипний шунтирующий конденсатор (кілька мкФ) де - то поруч, з меншими пристроями значення як можна ближче до висновків живлення пристрою , як це можливо.

Дивіться цю відповідь для отримання більш детальної інформації про саморезонанс MLCC.

Можливо, ви захочете прочитати струми витоку.

Якщо ви використовуєте його на кристалі годин 32,768 кГц, велика ймовірність, що вам дуже важливо багаторічне середнє споживання струму.

У моєму дуже обмеженому дослідженні струм витоку в цілому більший у більших конденсаторах, хоча, здається, це стосується фактично технології будівництва.

Швидкий пошук фактичних цифр привів мене до цієї статті від muRata з кількома підказками. З нього видно, що струм витоку збільшується на ємність, але перераховує лише значення конденсаторів 1 мкФ.

Тільки ви можете відповісти, якщо такі невеликі кількості поточних питань чи ні, і вам доведеться шукати більш репрезентативне значення для вашого конкретного типу конденсатора. Це може бути важливішим для додатків суперконденсаторів, ніж додатків із акумулятором.

Різниця в ціні між великим конденсатором, який може забезпечити певну кількість заряду так само швидко, як менша кришка, і великим конденсатором з низькою продуктивністю, часто буде перевищувати вартість меншої кришки. Таким чином, використання меншої кришки разом із неповноцінною більшою кришкою зазвичай дозволить досягти кращих показників за нижчою ціною, ніж використання однієї кришки. Намагання виплатити один великий ковпачок часто означатиме, що або буде низька високочастотна продуктивність, або витратити більше, ніж слід.

Що стосується того, чи може загальний об'єм ємності бути занадто великим, то це функція джерела живлення. Ковпачок з низьким серійним опором поглинає по суті весь струм, який він може отримати, поки його не зарядять. Якби підключити купу ковпачків загальною потужністю 1000uF до джерела живлення, обмеженого струмом 10 мА, тоді знадобиться 300 мс секунди, коли шини живлення пристрою досягли трьох вольт, і за цей час кришка набрала б цілих 10 мА. Якщо живлення могло б вивести 1А без труднощів, то кришки заряджали б до повної напруги лише 3 мс, а не 300.

Зауважте також, що якщо пристрій (або підсистема з власними кришками фільтру) часто буде включений, короткочасний, а потім вимкнений досить довго, щоб ковпачок розряджався, то вся енергія, яка використовується для живлення ковпачків, буде по суті даремно, коли пристрій або підсистема вимкнено. Подвоєння розміру кришок фільтра вдвічі збільшить кількість відходів.

Подумайте про ATtiny як змінний резистор (динамічне навантаження). Усі джерела живлення в реальному світі мають опір джерела плюс провід до пристрою, а також деяку індуктивність від дроту та PS. Якщо ATtiny підводить більше струму, тому що вмикається більше транзисторів (це може статися за ns-часові рамки), це спричинить падіння напруги від опору та індуктивності проводу, що може бути погано. Отже, конденсатор фільтра розміщується для збереження постійної напруги, ATtiny буде черпати деяку потужність з конденсатора протягом короткої тривалості, яка йому потрібна.

ATtiny може бути змодельований як резистор, якщо ви знаєте поточний малюнок та напругу $R=V*I$цей резистор змінюється з поданим струмом. Ви також можете дізнатися опір джерела живлення та модель, що також.

Тепер подумайте, якщо ви розмістите гігантський конденсатор паралельно ATtiny, він не буде сильно відрізнятися від малого резистора. Однак це вплине на час запуску схеми. Якщо ви поставите 1F конденсатор, паралельний ATTiny, це може зайняти кілька хвилин, щоб зарядитись залежно від вашого живлення! 1uF має бути добре. Майте на увазі, що конденсатори також мають серійний опір, що не розглядається в цій простій моделі.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Загалом, обмеження з меншим значенням є, оскільки воно має більш високу саморезонансну частоту. На частотах нижче цього, він електрично виглядає як ковпачок. Зверху, це схоже на індуктор.

Не обманюйте графіки імпедансу, які лише показують імпеданс, але не те, яким він є.

Подумайте, що більші кришки - це резервуар для поповнення заряду за рахунок таких речей, як витяг пікового струму, а менші - як там, щоб пом'якшити вплив коротких переходів (імпульсів струму) та запобігти їх проведенню до решти контуру.

Це не ЧЕРВЕНО точно, але це адекватне правило.

ВИ МОЖЕТЕ ВЗАЄМО ВІДПОВІДНО КАПАЦІЙНОСТІ. Однак все залежить від типу джерела живлення. У старомодному діодному мості та джерелах живлення згладжуючої кришки, чим більше ємність у вас, тим коротший кут проведення діода при випрямленні електромережі. Короткі кути провідності в свою чергу призводять до більших пікових струмів (оскільки середнє значення залишається таким же, піки повинні бути більшими, коли струм тече коротший час). Ефект цього полягає в тому, що ви можете перевищити найвищі показники струму на діодах і приготувати їх.

У наші дні з сучасними перетворювачами режимів комутації така річ дуже рідкісна, і взагалі щось не потрібно турбуватися.

Зокрема, з чимось на кшталт ATTiny runnig на відстані кількох кГц від годинникового кристала, про що вам нічого не варто турбуватися. (ARM, що працює на частоті 1 ГГц, була б іншою справою, і набагато більше уваги та уваги було б виправдано).