|
|
  |
Керамический С для фильтра НЧ или нет?, Фундаментальные причины выбора |
|
|
|
Oct 16 2013, 11:33
|

Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 76
Регистрация: 22-10-12
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 74 037

|
Добрый день, инженеры!
Задался вопросом о фундаментальных причинах, почему же керамические конденсаторы могут фильтровать ВЧ помехи, а электролиты нет. Ведь емкость керамических, которые часто ставят в цепи, на несколько порядков меньше емкостей электролитов. Если рассмотреть простую RC цепочку НЧ фильтра и не обращать внимание на свойства материалов диэлектрика, то получается, что керамика, как элемент снятия выходного напряжения, с малой емкостью должна шунтировать ВЧ помеху значительно хуже электролита (делитель напряжения). Пара мнений из инета:
"Керамические конденсаторы имеют существенные преимущества перед электролитическими, так как, благодаря низким значениям эквивалентного последовательного сопротивления и последовательной индуктивности, их можно использовать для фильтрации высокочастотных помех в очень" широком частотном диапазоне. "
"На выходе тоже надо давить. Электролитический конденсатор работает на частотах до пары десятков кГц, выше превращается в резистор и греется. Очень полезно поставить параллельно ему керамику ёмкостью 5..10 мкФ, и выходной ток станет "чище", и электролит выйдет из строя гораздо позж"
А какие причины видите Вы?
В общем, я рассмотрел еще такой параметр, как индуктивность электролита и керамики и пришел к выводу, что ее значения на 2-3 порядка отличаются для обоих типов. Таким образом, суммарный импеданс (RLC) керамики на ВЧ действительно выше электролита, поэтому керамика шунтирует ВЧ лучше.
|
|
|
|
|
Nov 14 2013, 09:36
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 262
Регистрация: 13-10-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 9 565

|
Цитата(Houston @ Oct 16 2013, 14:33)  Задался вопросом о фундаментальных причинах, почему же керамические конденсаторы могут фильтровать ВЧ помехи, а электролиты нет.
А какие причины видите Вы? Я вижу что тантал хорошо использовать там где нужна большая ёмкость - например в источниках питания для сглаживания импульсного потребления. Т.к. найти керамику на 100мкФ и выше - нереально. Если же необходима ёмкость более 1000мкФ то придётся ставить уже оксидные конденсаторы. Подобрался к фарадам - в ход пошли ионисторы и суперконденсаторы. Не стоит ставить керамику на пульсации в звуковом диапазоне (например на 50Гц), просто они будут петь из-за пьезо эффекта. Если ёмкости имеют значения менее 20мкФ - ставим керамику. Менее 1нФ ставим NP0 и радуемся. А ВЧ помехи лучше фильтровать дросселем на феррите или быстродействующим ОУ. Это из практики.
|
|
|
|
|
Nov 14 2013, 11:29
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 714
Регистрация: 31-08-09
Из: Харьков
Пользователь №: 52 114

|
Цитата Я вижу что тантал хорошо использовать там где нужна большая ёмкость - например в источниках питания для сглаживания импульсного потребления. Т.к. найти керамику на 100мкФ и выше - нереально. Если же необходима ёмкость более 1000мкФ то придётся ставить уже оксидные конденсаторы. Подобрался к фарадам - в ход пошли ионисторы и суперконденсаторы. Есть такие понятия - допустимый импульсный ток (Ripple Current) либо допустимое напряжение пульсации, которые, в итоге, сводятся к допустимым потерям в конденсаторе. Как правило, в силовой именно они ограничивают область применения конденсаторов.
|
|
|
|
|
Nov 14 2013, 12:23
|

Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 262
Регистрация: 13-10-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 9 565

|
Цитата(Integrator1983 @ Nov 14 2013, 14:29)  Есть такие понятия - допустимый импульсный ток (Ripple Current) либо допустимое напряжение пульсации, которые, в итоге, сводятся к допустимым потерям в конденсаторе. Как правило, в силовой именно они ограничивают область применения конденсаторов. Я вобщем-то это и имел в виду, что когда мы ограничиваем выбор конденсатора по допустимому напряжению, току и температуре и начинаем смотреть какие есть в продаже конденсаторы то мы узнаём что для напряжения 5В мы можем выбрать: 1. керамику 0805-6.3В-47мкФ максимум; 2. тантал Е-6.3В-680мкФ максимум; 3. электролиты. На керамику Ripple Current не даётся, кроме того его можно побороть поставив несколько конденсаторов в параллель.
|
|
|
|
|
Nov 14 2013, 12:27
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 714
Регистрация: 31-08-09
Из: Харьков
Пользователь №: 52 114

|
Цитата На керамику Ripple Current не даётся, На правильную - Vac дается.
|
|
|
|
|
Nov 14 2013, 12:34
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287

|
Цитата(Houston @ Oct 16 2013, 13:33)  Задался вопросом о фундаментальных причинах, почему же керамические конденсаторы могут фильтровать ВЧ помехи, а электролиты нет. Так может, с фундаментальных источников следует начать, а не с цитат из интернета? В них эти причины разжёваны и изложены досконально. Нужно лишь не лениться прочесть. Цитата А какие причины видите Вы? См. выше. Тут обсуждать нечего.
|
|
|
|
|
Nov 25 2013, 12:32
|

Lazy
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 070
Регистрация: 21-06-04
Из: Ukraine
Пользователь №: 76

|
Цитата(_4afc_ @ Nov 14 2013, 13:36)  Т.к. найти керамику на 100мкФ и выше - Очень даже реально На Диги есть 100 uF, 10 V, 1210 100 uF, 6.3 V, 1206 220 uF, 6.3 V, 1210
--------------------
"Everything should be made as simple as possible, but not simpler." - Albert Einstein
|
|
|
|
|
Nov 25 2013, 13:38
|

Lazy
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 070
Регистрация: 21-06-04
Из: Ukraine
Пользователь №: 76

|
Цитата(Bludger @ Nov 25 2013, 16:46)  Только не забываем, что при постоянном напряжении на керамическом конденсаторе от емкости ее могут остаться пара десятков процентов.. Вот пример - у мюратовского 100*6,3 1206 при 5В на нем падение емкости - 75%.. А вот у такого же, но 1210 при тех же условиях - остается аж половина емкости. + еще довольно значительно от температуры. Мюратовские инструменты позволяют посчитать зависимость емкости от этих факторов.
Причина редактирования: Грамматика
--------------------
"Everything should be made as simple as possible, but not simpler." - Albert Einstein
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|