Які причини підключення конденсаторів послідовно?


27

Зазвичай ви або комбінуєте конденсатори паралельно, тому що хочете збільшити загальну ємність при встановленні компонентів у певній формі / положенні, або ви просто комбінуєте конденсатори, купуючи один конденсатор більшого значення.

Поєднання конденсаторів послідовно зменшує загальну ємність, і це не дуже часто, але які існують для цього можливі? Наприклад, його не слід застосовувати для підвищення номінальної напруги, оскільки ви не можете гарантувати, що середня буде на половині постійної напруги від загальної напруги, не використовуючи резистори.

Відповіді:


15

Я бачив це лише для підвищення напруги. На деяких передніх джерелах живлення (перетворення змінного струму / постійного струму) з подвоєнням напруги конденсатори знаходяться паралельно при низькій напрузі і послідовно при високій напрузі. Це добре спрацьовує, оскільки для постійної потужності струм у нижній напрузі подвійний.

Як ви згадуєте, необхідні балансуючі резистори.


17

У автомобільному застосуванні я бачив два керамічні конденсатори серійно для підвищення безпеки від шортів. На крайній випадок короткий міг запустити пожежу, і я чув, що це сталося хоча б раз.


5
Мені довелося зробити щось подібне, коли я отримував продукт, перелічений у списку UL. Їх тест на «збій компонентів» включав в себе бачення того, що буде, якщо внутрішній конденсатор не вдасться забити. (Повністю нереальний тест, але UL - це стикер для правил, і благословляйте їх на це. Тож джерело 50 000 ампер було коротке прямо через два діоди 100А. Так, полум'я вирвалося з коробки.) Щоб пройти тест, не вимагаючи дорогих зовнішнє плавлення, ми ставимо два ковпачки послідовно. Таким чином, якщо один шорт, сама шина постійного струму не буде короткою. Звичайно, інший спосіб цього - просто тримати полум’я в коробці.
Стівен Коллінгс

@StephenCollings Мені цікаво, чому ти кажеш, що це нереальний тест. Це через вашу конкретну схему чи взагалі? Я бачив, що керамічний байпасний конденсатор вийшов з ладу. Знайти її без теплової камери було майже неможливо. Струм був обмежений ПС, тому сама кришка не загорілася.
хорта

У моєму випадку це були самозагоювальні плівки. Кераміка, швидше за все, коротша, точно.
Стівен Коллінгз

"Якщо напруга не викликає труднощів, два конденсатори послідовно можуть дозволити безпечний короткий замикання - метод, корисний при додаванні шумозаглушувального байпасного конденсатора між первинним і вторинним призначенням." ieee.li/pdf/essay / ...
ендоліти

17

Ще одна причина, коли це робиться у виробничих конструкціях, - зменшити рахунок (BOM). Якщо ваша конструкція має навантаження в 100 фунтових фуражок, але їй потрібно один ~ 50 нФ, часто дешевше використовувати два 100 НФ серійно через кількість, яку ви купуєте в 100 НФ, а також скорочує час налаштування вибору / місця.


8

Ви іноді бачите електролітику, з'єднану послідовно, з протилежними напрямами поляризації. Іншими словами, один ковпачок завжди буде зміщений вперед, незалежно від напруги, що застосовується зовні. Я вважаю, що так можна потрапити в ситуацію з «неполяризованим електролітичним» конденсатором.

слідувати -

Виявляється, те, що може ДУЖИТИ, як два звичайних електролітика, насправді не є двома звичайними електролітиками. Незважаючи на незчутливу схожість саме на це, велика ймовірність, що пристрої, які я бачив, мали й інші властивості.

Тож мораль цієї історії полягає в тому, що якщо ви бачите, як виглядає два електролітики, що склеюються спиною до спини, велика ймовірність електролітика «NP», але не намагайтеся зробити його самостійно звичайними електролітиками. (Начебто "ви не можете зробити BJT з двох діодів")

жити і вчитися, правда? саме тому ми всі любимо свої стакшерські зміни. дякуємо Кортуку за відкривач для очей.


1
Ні, не робіть цього. Він також буде виконувати функцію конденсатора, але як тільки ви пройдете кілька вольт, він вибухне ізолятором.
Кортук


@kortuk: Я думаю, що це божевільно, тому що якщо людина завжди упереджена уперед, одна також завжди є зворотною упередженою стороною, але я кажу вам, що я бачив подібну річ, що продається на комерційній основі - можливо, там щось інше відбувалося. fwiw це було в аудіо кросовер.
JustJeff

3
"Спеціальні конденсатори, призначені для роботи змінного струму, доступні, як правило, їх називають" неполяризованими "або" NP "типами. У них шари оксиду повної товщини утворюються на обох смугах алюмінієвої фольги до монтажу. На альтернативних половинах цикли змінного струму одна чи інша смуга фольги діє як блокуючий діод, запобігаючи зворотному струму не пошкоджувати електроліт другого. По суті, 10-мікрофарадний конденсатор змінного струму веде себе як два 20-ти мікрофарадних конденсаторів постійного струму в зворотному ряду ".
ендоліт

2
і так, ви можете це зробити: electronics.stackexchange.com/questions/21928/…
endolith

8

Зауваження Кортука тут - це перший раз, коли я чув, що ставити два однакових електролітичних конденсатора «назад до спини» - це дуже ризиковано.

Наступні посилання, здається, суперечать Кортуку:

  • "електролітичні конденсатори ... Неполярні (або двополярні) пристрої можна виготовити, використовуючи два аноди замість анода і катода, або один міг би з'єднати позитиви або негативи двох однакових пристроїв разом, а потім два інших клеми" утворював би неполярний пристрій. " - http://electrochem.cwru.edu/encycl/art-c04-electr-cap.htm

  • "Ви можете замінити два звичайних електролітика послідовно ... з їхніми негативними кінцями, з'єднаними посередині. ... насправді, це те, що ви знайдете, якби відкрили справжній неполяризований конденсатор." - Чарльз Платт. "ЗРОБИТИ: Електроніка: навчання через відкриття". O'Reilly Media, Inc., 2009. p. 249. (уривки доступні на http://books.google.com/ ).

  • "Поширений аргумент щодо того, чи можна зробити неполяризований конденсатор чи ні, поклавши два поляризованих електролітика спиною до спини. Люди роблять це роками, не знаючи проблем, як мені відомо". http://my.execpc.com/~endlr/electrolytic.html

Звичайно, конденсатор вибухне (чи ні) незалежно від того, яким чином голосує більшість. Іноді недосвідчений прав.


Я думаю, це схоже на світлодіод, як проблема з діодом, якщо ви залишаєтесь на 5 В або нижче, ви добре, на моїй роботі ми використовуємо 24 В (промислові), а мій колега не слухав. Ці 8 світлодіодних дощок коштують багато для заміни, якщо вони сертифіковані для медичного застосування.
Кортук

1
Світлодіоди працюють нормально, як звичайні діоди на 220 В, якщо в серії з 100 К або близько. Вони руйнуються близько 100 В, але струм занадто низький, щоб зробити серйозні пошкодження (принаймні, не через кілька днів).
jpc


7

Я тільки коли-небудь робив це для підвищення номіналу напруги, і ми використовували великі суперконденсатори. Їх оцінили на 2,7 В, і ми хотіли 5 В, тому ми підключилися послідовно. Ми придбали чудовий контролер зарядки, який зробив роботу із забезпечення того, щоб вони обоє мали однаковий заряд, заряджаючи їх паралельно.

Це зменшило нашу ємність до ~ 25 Фарадів, я вважаю, але ШОЕ було <.1 Ом.


Який загальний коефіцієнт ESR послідовного з'єднання (супер-) ковпачків? ESR1 + ESR2? Чи означає ваше останнє речення, що зв’язок серії покращив ШОЕ?
alexei

5

Я використав десять 3,3-футових суперкапок, що мають серію 2,7 В, щоб створити буферний конденсатор для цифрово керованого локомотива залізниці садової моделі. Це робить його набагато краще бігати по брудних доріжках або комутаторах. Номінальна напруга - 24В.

Для першої версії я використав схему, запропоновану кимось іншим, яка не врівноважує напругу. У будь-якому випадку є резистор 3k3, який розряджає його протягом декількох хвилин, щоб запобігти сюрпризам.

Другий використовуватиме 1% 330 резистор на конденсатор для балансування напруги, ми побачимо, чи є різниця в довговічності.


це в основному так само , як Kortuk у відповідь
ендоліти

2

Щоб зробити рейку =)

Підключення їх послідовно збільшує здатність до напруги (додайте межі напруги всіх кришок серійно).


Чи не хоче залізнична зброя їх паралельно великим струмом?
ендоліт

Я думаю, що не? "Конденсатори зібрані у 8 підбанкових мережах, підключених послідовно, кожен банк містить 4 конденсатори паралельно, для загальної номінальної потужності 3200 В, пікового заряду 3,6 кВ та ємності 3088,3 мкФ".
ендоліт

0

Мати стійкість до короткого замикання, спеціально керамічні конденсатори, підключені до ліній електропередач. Якщо конденсаторний шорт, він може спалити слід на друкованій платі або, що найгірше, це може призвести до пожежі.


0

Ну, можливо, люди рідко бачать цю конфігурацію; однак цей трюк може бути використаний для створення біполярних конденсаторів високої напруги. Якщо ви послідовно з'єднуєте послідовно два конденсатора з рівним значенням, від катода до катода і використовуйте лише додатне відведення кожного ковпачка для підключення до іншої частини ланцюга.

Цей трюк дуже часто спостерігається в аудіоапаратурі.

Мої два центи.


3
Про це йдеться у попередніх відповідях.
JRE
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.