|
|
  |
Танталовые конденсаторы, ЗАЧЕМ?, Почему мы применяем танталовые конденсаторы. |
|
|
|
Apr 26 2017, 19:28
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 700
Регистрация: 2-07-12
Из: дефолт-сити
Пользователь №: 72 596

|
В силу специфики работы с ПЛИС с большой емкостью вентилей, мне нужно делать DC/DC преобразователи 12 вольт -> 0,9...1,05 вольт на 25....35 Ампер. в качестве контроллера для обеспечения точности регулирования, обеспечения заданного уровня пульсаций, и отсутствия отечественной альтернативы использую LTC3709 2-phase step-down. для возможности проверить приведу некоторые данные. рабочая частота 304 кГц, 2 фазы. дроссели - два IHLP4040 по 0,36 uH транзисторы - RJK0329 Renesas верхние - RJK0305 Renesas нижние для обеспечения уровня пульсаций менее 20 милливольт, а также максимального выброса напряжения не более 100 mV при броске тока в 15А для корректной работы ПЛИС требуется по моим расчетам обеспечить общее ESR конденсаторов на уровне 3 mOhm, или менее, и емкостью 1200 мкФ или чуть более, я ставлю здесь четыре T520V337M004ATE009 Kemet + керамику 4х 10 uF 25V Murata. Со стороны источника.
сможете предложить какие-либо ваши варианты с алюминием и керамикой? да вообще ничего. не может быть у алюминия сколько-нибудь вменяемого ESR на частоте 300 кГц.
и я не верю в то, что алюминий сможет обеспечить пульсации менее 150 милливольт в данном применении.
--------------------
провоцируем неудовлетворенных провокаторов с удовольствием.
|
|
|
|
|
Apr 26 2017, 19:37
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636

|
Цитата(krux @ Apr 26 2017, 23:28)  сможете предложить какие-либо ваши варианты с алюминием и керамикой? да вообще ничего. У нас по емкостям бывают совсем другие задачи - типа источников токовых импульсов в сотни ампер. И там, вообще говоря, вряд ли есть альтернатива алюминиевым. Вллюще, правильным подходом было бы характеризовать конденсаторы не по абсолютному значению ESR, а по постоянной времени разряда - ESR*C. А в Вашей задаче, вообще говоря, нужно бы просто применить двузвенный фильтр, а не обнозвенный.
|
|
|
|
|
Apr 26 2017, 19:47
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 700
Регистрация: 2-07-12
Из: дефолт-сити
Пользователь №: 72 596

|
Цитата(AlexeyW @ Apr 26 2017, 22:37)  А в Вашей задаче, вообще говоря, нужно бы просто применить двузвенный фильтр, а не обнозвенный. фильтр? питания? в цифровой технике - это лишний/бесполезный прогрев воздуха. бессмысленно, поскольку потребление самой м/сх разрядит второе звено вашего "фильтра" до неприемлемого уровня задолго до того, как энергия перейдёт из 1-го звена вашего "фильтра" во 2-е. кстати, что касается аналоговой техники - а ну-ка вспомните DC/DC источники питания для GSM 2G 900/1800 сетей в мобильниках. высокочастотные ~1...2 МГц. специально, чтобы по габаритам не вылезать во что-то огромное и алюминиевое, и при этом не проседать на передаче, хотя полоса 2G GSM сигнала всето 300 кГц.
--------------------
провоцируем неудовлетворенных провокаторов с удовольствием.
|
|
|
|
Guest_TSlicer_*
|
Apr 26 2017, 19:59
|
Guests

|
Цитата(krux @ Apr 26 2017, 20:47)  кстати, что касается аналоговой техники - а ну-ка вспомните Меня волнует только одно качество ЭРЭ - долететь.
|
|
|
|
|
Apr 26 2017, 20:08
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 66
Регистрация: 17-12-15
Пользователь №: 89 731

|
Цитата(TSlicer @ Apr 26 2017, 22:59)  Меня волнует только одно качество ЭРЭ - долететь. это вы про говно и долетание до вентилятора? =)))
|
|
|
|
|
Apr 26 2017, 20:47
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636

|
Цитата(krux @ Apr 26 2017, 23:47)  бессмысленно, поскольку потребление самой м/сх разрядит второе звено вашего "фильтра" до неприемлемого уровня задолго до того, как энергия перейдёт из 1-го звена вашего "фильтра" во 2-е. Развязка самой микросхемы и шины - это разговор отдельный (а что, там действительно при токах порядка 5А длительность в несколько микросекунд?). Но Вы очень тщательно описали сам источник - соответственно и ответ. Кстати, если все стоит со стороны источника - как оно развяжет ПЛИС, которая отделена индуктивностью проводников. Цитата(krux @ Apr 26 2017, 23:47)  источники питания для GSM 2G 900/1800 сетей в мобильниках. высокочастотные ~1...2 МГц. специально, чтобы по габаритам не вылезать во что-то огромное и алюминиевое, и при этом не проседать на передаче, хотя полоса 2G GSM сигнала всето 300 кГц Здесь да, конечно (хотя, не понял, при чем тут полоса самого сигнала).
|
|
|
|
|
Apr 26 2017, 21:00
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 66
Регистрация: 17-12-15
Пользователь №: 89 731

|
Цитата(AlexeyW @ Apr 26 2017, 23:47)  Здесь да, конечно (хотя, не понял, при чем тут полоса самого сигнала). а тут всё просто - дело в единицах измерения. например, в пересчете на плотность эквивалентно изотропно излучаемой мощности.
|
|
|
|
Guest_TSlicer_*
|
Apr 26 2017, 21:12
|
Guests

|
Цитата(quarter @ Apr 26 2017, 21:08)  это вы про говно и долетание до вентилятора? =))) Это вы о своем "говне"? У нас - другие варианты, четкие.
|
|
|
|
|
Apr 27 2017, 05:43
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 724
Регистрация: 14-05-07
Из: Ярославль, Россия
Пользователь №: 27 702

|
Цитата(TSlicer @ Apr 27 2017, 00:12)  У нас - другие Господа, не возбуждайтесь, пожалуйста иначе ветку ждет знатное будущее Цитата ТС на geektimes: Прогревать аппаратуру в которой наличествуют электролитические конденсаторы имеет СМЫСЛ! Происходит формовка тех самых конденсаторов. Провода также влияют. Профессионалам и без этой темы понятно зачем служит каждый тип конденсаторов, и они прекрасно могут соблюдать рекомендации производителя. Очевидно же: если рынок выпускает танталовые конденсаторы, то это не просто чья-то привычка. Обратите внимание на посты ТС - по-моему они имеют явно негативный характер. Возможно ТС следует перечитать правила этого форума, а форумчанам менее эмоционально реагировать на провокационные сообщения?
|
|
|
|
Guest_TSlicer_*
|
Apr 27 2017, 06:10
|
Guests

|
Цитата(adnega @ Apr 27 2017, 05:43)  Профессионалам и без этой темы понятно зачем служит каждый тип конденсаторов, и они прекрасно могут соблюдать рекомендации производителя. +1 Ваша правда. Будет время - сделаю измерения по отечественным ниобиевым и танталовым конденсаторам в диапазоне до 25 MHz.
Сообщение отредактировал TSlicer - Apr 27 2017, 06:11
|
|
|
|
|
Apr 27 2017, 08:49
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 869
Регистрация: 30-01-08
Из: СПб
Пользователь №: 34 595

|
Цитата(AlexeyW @ Apr 26 2017, 23:47)  ... действительно при токах порядка 5А длительность в несколько микросекунд?).... ...Кстати, если все стоит со стороны источника - как оно развяжет ПЛИС, которая отделена индуктивностью проводников. ... - Действительность на ПЛИСах никогда толком не известна. Но с учётом расчётных токов в несколько десятков ампер (у мены до 30А получалось), такие "плюхи" не выглядят чем-то особо экзотичным. - Свят, свят. Кто говорил, что "все стоит со стороны источника"? Обвязка ПЛИС по питанию - это вообще отдельная история. Так что, krux рассказал только о цветочках, имеющих непосредственное отношение к теме. А вообще-то, тема ни о чём.
|
|
|
|
|
Apr 27 2017, 10:24
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 181
Регистрация: 15-04-17
Пользователь №: 96 556

|
Цитата(krux @ Apr 26 2017, 22:28)  для обеспечения уровня пульсаций менее 20 милливольт, а также максимального выброса напряжения не более 100 mV при броске тока в 15А для корректной работы ПЛИС требуется по моим расчетам обеспечить общее ESR конденсаторов на уровне 3 mOhm, или менее, и емкостью 1200 мкФ или чуть более, я ставлю здесь четыре T520V337M004ATE009 Kemet + керамику 4х 10 uF 25V Murata. Со стороны источника. сможете предложить какие-либо ваши варианты с алюминием и керамикой? да вообще ничего. не может быть у алюминия сколько-нибудь вменяемого ESR на частоте 300 кГц. и я не верю в то, что алюминий сможет обеспечить пульсации менее 150 милливольт в данном применении. Для эксперимента, при столь малых напряжениях попробовать можно керамику GRM32EC80G227ME05L в корпусе 1210 с такими параметрами 220мкФ*4В(DC) 6мОм (100КГц) 1мОм(300КГц); Ток 7 А при нагреве + 30 град к окружающей среде. или "АЛЮМИНИЕВЫЙ" полимерный ECASD90G337M008K00. Характеристики как у вашего тантала.... Уверен, результат вас удивит. Как говорят "профессионалы" выше - тема ни о чем. Я не согласен, потому что обсуждать как раз надо именно такие темы пограничные, на наших глазах меняется элементная база, в последние 15 лет появились полимерные "алюминиевые" электролитические конденсаторы с ЕСР и токами утечки как и у танталов. + керамика на 220 - 330 мкФ в корпусах 1210. И вот тут нужно определять применимость этих решений. Про опыт применения современных связок "алюминиевых" конденсаторов + керамика в замену "тантала" я и спрашиваю. Я не профессионал и не так часто разрабатываю устройства, в которых бы применял тантал, в последнее время вообще от тантала отказался. Потому мне интересно мнение профессионалов, которые возможно уже обкатали разные решения и натыкались на грабли, а может все прошло блестяще и они также отказались от тантала.
|
|
|
|
|
Apr 27 2017, 11:59
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(AlexeyW @ Apr 26 2017, 21:05)  Именно полярность и малый ток утечки позволяют блокировать возбуждение? Не именно, а в сочетании с ёмкостью танталового конденсатора. Это особенно заметно в обвязке малошумящих линейных стабилизаторов и схем шумоподавления. Несимметричный тантал проявляет себя как нелинейный элемент, в то время как керамика "звенит" от переходных процессов. Пример такого поведения я наблюдал при отладке синтезатора с ФАПЧ, где средняя точка "виртуальной земли" ОУ петлевого фильтра формировалась резистивным делителем напряжения питания. Когда нижнее плечо шунтировалось керамикой, ОУ "перекашивало" по включению из-за переходных процессов в паразитных тиристорных структур во входных цепях ОУ. Как только заменил керамику 10 мкФ на аналогичный тантал - эффект исчез. Цитата(iliusmaster @ Apr 27 2017, 13:24)  Для эксперимента, при столь малых напряжениях попробовать можно керамику GRM32EC80G227ME05L в корпусе 1210 с такими параметрами 220мкФ*4В(DC) 6мОм (100КГц) 1мОм(300КГц); Ток 7 А при нагреве + 30 град к окружающей среде. Здесь было бы интересно, как это решение поведёт себя не на +30 оС, а на и -40-60 оС. Я думаю, что просядет весьма серьёзно. И ту ещё одни скрытые детские грабли - массовая подделка керамических конденсаторов, тогда как с танталовыми подделками вообще не сталкивался.
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
Apr 27 2017, 14:39
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 869
Регистрация: 30-01-08
Из: СПб
Пользователь №: 34 595

|
Цитата(iliusmaster @ Apr 27 2017, 13:24)  ... Я не согласен, потому что обсуждать как раз надо именно такие темы пограничные, на наших глазах меняется элементная база, в последние 15 лет появились полимерные "алюминиевые" электролитические конденсаторы с ЕСР и токами утечки как и у танталов. + керамика на 220 - 330 мкФ в корпусах 1210. ... Ну Вы прям глаза открыли. "А пацаны-то и не знали" (с), что элементная база всё время меняется. Тема ни о чём хотя бы потому, что и тантал нынче совсем не тот, и люминий люминию рознь. Поставь вопрос по-другому, более конкретно что-ли, и было бы что обсуждать. Цитата(VCO @ Apr 27 2017, 14:59)  ... Когда нижнее плечо шунтировалось керамикой, ОУ "перекашивало" по включению из-за переходных процессов в паразитных тиристорных структур во входных цепях ОУ. Как только заменил керамику 10 мкФ на аналогичный тантал - эффект исчез. ... Честно говоря, не слишком понятно, как оно при переходных процессах на включении могло сыграть. Не говоря уже о том, что с переходными процессами на включении в принципе бывает разбраться трудно. Т.е., такой подход при решении подобных проблем м.б. чреват. Учесть разброс параметров, дрейф и т.п. крайне проблематично. Тем более, в вашем случае очень сильно попахивает чувствительностью к ESR, проще и надёжней добавить к керамике последовательный резистор. Цитата(VCO @ Apr 27 2017, 14:59)  ...
Здесь было бы интересно, как это решение поведёт себя не на +30оС, а на и -40-60оС. Я думаю, что просядет весьма серьёзно. ... Дык, вроде как не более чем температурный уход ёмкости для конкретного типа. Паразитная индуктивность сильно меняться не должна, да и потерям не с чего. Хотя, проверить этот момент стоит. Большие ёмкости вполне доступны для X5R и X5S, а это 15 и 22% соответственно для -55...85Ц. С X7R всё несколько хуже. Но производители исправляются потихоньку. П.С. И да, предложенный iliusmaster-ом вариант X6S 20% –55 to 105°C тоже очень даже, всяко лучше "пятерок".
|
|
|
|
|
Apr 27 2017, 18:28
|

Voltage Control Output
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 598
Регистрация: 21-07-09
Из: Kursk
Пользователь №: 51 436

|
Цитата(prig @ Apr 27 2017, 17:39)  Честно говоря, не слишком понятно, как оно при переходных процессах на включении могло сыграть.
Не говоря уже о том, что с переходными процессами на включении в принципе бывает разбраться трудно. Т.е., такой подход при решении подобных проблем м.б. чреват. Учесть разброс параметров, дрейф и т.п. крайне проблематично. Да, Вы правы, полного понимания не было, как и во многих иных случаях: - когда ставил параллельно керамике в питании ОУ большой тантал и убирал огромные шумы - когда добавлял танталы в питание ГУНа и давил шумы синтезатора - когда менял керамику на тантал в обвязке малошумящего LDO и снижал шумы. - и т.д. Тогда "больших и хороших" керамик не было, да и хорошие в моём случае - NP0 или лучше А в общем с ТС я согласен. Сам от них постепенно избавляюсь в новых разработказ. Но по-умному: чтобы можно было откатить обратно, к танталам. Практика - критерий истины
--------------------
Слово - не воробей, вылетит - не пощадит
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|