Онлайн калькулятор конденсаторов: Онлайн-калькулятор номиналов емкости конденсаторов — Вольтик.ру

Расчёт растягивающих конденсаторов LC контура настройки

Как загнать пределы перестройки конденсатора переменной ёмкости (КПЕ) в колеба-
тельном LC контуре в нужный диапазон изменения частоты.
Онлайн калькулятор ёмкостей конденсаторов растяжки.

«В процессе конструирования генераторов сигналов и задающих генераторов передатчиков радиолюбители часто сталкиваются с трудностями приобретения конденсатора переменной ёмкости с нужными пределами изменения ёмкости. Я предлагаю читателям простой способ расчёта ёмкостей дополнительных конденсаторов С1 и С2 (см. рисунок), включение которых в колебательный контур генератора позволяет получить нужный диапазон перестройки».

Рис.1 Общая схема колебательного контура с растягивающими конденсаторами

Так начинается очень полезная статья, опубликованная в журнале Радио, 1992, №11, с.23, под авторством С. Бирюкова. Далее там приведены уравнения и довольно громоздкие итоговые формулы для расчёта величин растягивающих конденсаторов С1 и С2, а также практический пример расчёта контура с КПЕ.

Для желающих освоить теоретическую часть процесса порекомендую обратиться к статье в журнале, а для практиков приведу простую таблицу, позволяющую без излишнего напряга, калькулятора и деревянных счёт в режиме онлайн рассчитать значения искомых конденсаторов.
К тому же формулы уважаемого автора не учитывают ёмкости, обозначенной на Рис.1 — С_конт.
Тем не менее, эта ёмкость в реальном устройстве всегда присутствует и численно равна сумме: собственной ёмкости катушки индуктивности, общей ёмкости подключённых к ней радиоэлементов, а также ёмкости проводников печатного или какого-либо иного монтажа. И надо сильно постараться, чтобы величина этой суммарной ёмкости уложилась в десяток пикофарад. Даже при довольно продуманном монтаже значение С_конт, как правило, составляет 15…20 пФ.
Короче, для максимальной достоверности итогового результата — величину этой ёмкости учитывать необходимо!

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА РАСТЯГИВАЮЩИХ КОНДЕНСАТОРОВ LC-КОНТУРА.

Необходимо иметь в виду, что выбираемые значения исходных величин должны быть корректными. Например, это относится к частотам диапазона, который не должен быть чрезмерно широк для выбранного КПЕ. Важно следить за тем, чтобы посчитанный номинал ёмкости С1 был больше величины «максимальная ёмкость КПЕ с учётом С1, С2». Если это не так, то надо либо уменьшить индуктивность катушки, либо снизить ширину диапазона перестройки. Возможны иные варианты ограничений, в которых пользователь может разобраться самостоятельно, действуя методом проб и ошибок.

Ну а воспользовавшись простыми, как ситцевые трусы формулами для расчёта последовательно — параллельного соединения конденсаторов, можно решить обратную задачу и посмотреть, какой будет полоса перестройки контура при впаивании в схему конденсаторов из имеющегося у радиолюбителя ряда.

КАЛЬКУЛЯТОР ЧАСТОТ ПЕРЕСТРОЙКИ LC-КОНТУРА С РАСТЯГИВАЮЩИМИ КОНДЕНСАТОРАМИ.

Данный калькулятор не подвержен влиянию вводимых данных и покажет корректный результат при любых значениях исходных величин.

 

Конденсаторы последовательное калькулятор онлайн. Последовательное соединение конденсаторов. Способы соединения конденсаторов

Содержание:

В электронных и радиотехнических схемах широкое распространение получило параллельное и последовательное соединение конденсаторов. В первом случае соединение осуществляется без каких-либо общих узлов, а во втором варианте все элементы объединяются в два узла и не связаны с другими узлами, если это заранее не предусмотрено схемой.

Последовательное соединение

При последовательном соединении два и более конденсаторов соединяются в общую цепь таким образом, что каждый предыдущий конденсатор соединяется с последующим лишь в одной общей точке. Ток (i), осуществляющий зарядку последовательной цепи конденсаторов будет иметь одинаковое значение для каждого элемента, поскольку он проходит только по единственно возможному пути. Это положение подтверждается формулой: i = i c1 = i c2 = i c3 = i c4 .

В связи с одинаковым значением тока, протекающего через конденсаторы с последовательным соединением, величина заряда, накопленного каждым из них, будет одинаковой, независимо от емкости. Такое становится возможным, поскольку заряд, приходящий с обкладки предыдущего конденсатора, накапливается на обкладке последующего элемента цепи. Поэтому величина заряда у последовательно соединенных конденсаторов будет выглядеть следующим образом: Q общ = Q 1 = Q 2 = Q 3 .

Если рассмотреть три конденсатора С 1 , С 2 и С 3 , соединенные в последовательную цепь, то выясняется, что средний конденсатор С 2 при постоянном токе оказывается электрически изолированным от общей цепи. В конечном итоге величина эффективной площади обкладок будет уменьшена до площади обкладок конденсатора с самыми минимальными размерами. Полное заполнение обкладок электрическим зарядом, делает невозможным дальнейшее прохождение по нему тока. В результате, движение тока прекращается во всей цепи, соответственно прекращается и зарядка всех остальных конденсаторов.

Общее расстояние между обкладками при последовательном соединении представляет собой сумму расстояний между обкладками каждого элемента. В результате соединения в последовательную цепь, формируется единый большой конденсатор, площадь обкладок которого соответствует обкладкам элемента с минимальной емкостью. Расстояние между обкладками оказывается равным сумме всех расстояний, имеющихся в цепи.

Падение напряжения на каждый конденсатор будет разным, в зависимости от емкости. Данное положение определяется формулой: С = Q/V, в которой емкость обратно пропорциональна напряжению. Таким образом, с уменьшением емкости конденсатора на него падает более высокое напряжение. Суммарная емкость всех конденсаторов вычисляется по формуле: 1/C общ = 1/C 1 + 1/C 2 + 1/C 3 .

Главная особенность такой схемы заключается в прохождении электрической энергии только в одном направлении. Поэтому в каждом конденсаторе значение тока будет одинаковым. Каждый накопитель в последовательной цепи накапливает равное количество энергии, независимо от емкости. То есть емкость может воспроизводиться за счет энергии, присутствующей в соседнем накопителе.

Онлайн калькулятор, для расчета емкости конденсаторов соединенных последовательно в электрической цепи.

Смешанное соединение

Параллельное соединение конденсаторов

Параллельным считается такое соединение, при котором конденсаторы соединяются между собой двумя контактами. Таким образом в одной точке может соединяться сразу несколько элементов.

Данный вид соединения позволяет сформировать единый конденсатор с большими размерами, площадь обкладок которого будет равна сумме площадей обкладок каждого, отдельно взятого конденсатора. В связи с тем, что находится в прямой пропорциональной зависимости с площадью обкладок, общая емкость составить суммарное количество всех емкостей конденсаторов, соединенных параллельно. То есть, С общ = С 1 + С 2 + С 3 .

Поскольку разность потенциалов возникает лишь в двух точках, то на все конденсаторы, соединенные параллельно, будет падать одинаковое напряжение. Сила тока в каждом из них будет отличаться, в зависимости от емкости и значения напряжения. Таким образом, последовательное и параллельное соединение, применяемое в различных схемах, позволяет выполнять регулировку различных параметров на тех или иных участках. За счет этого получаются необходимые результаты работы всей системы в целом.

Рис.2 U=U 1 =U 2 =U 3

Общий заряд Q всех конденсаторов

Общая емкость С, или емкость батареи, параллельно включенных конденсаторов равна сумме емкостей этих конденсаторов.

Параллельное подключение конденсатора к группе других включенных конденсаторов увеличивает общую емкость батареи этих конденсаторов. Следовательно, параллельное соединение конденсаторов при­меняется для увеличения емкости.

4)Если параллельно включены т одинаковых конденсаторов ем­костью С´ каждый, то общая (эквивалентная) емкость батареи этих конденсаторов может быть определена выражением

Последовательное соединение конденсаторов

Рис.3

На обкладках последовательно соединенных конденсаторов, подключенных к источнику постоянного тока с напряжением U , появятся заряды одинаковые по величине с противоположными знаками.

Напряжение на конденсаторах распределяется обратно пропорционально емкостям конденса­торов:

Обратная величина общей емкости последовательно соединенных конденсаторов равна сумме обратных величин емкостей этих кон­денсаторов.

При последовательном включении двух конденсаторов их об­щая емкость определяется следующим выражением:

Если в цепь включены последовательно п одинаковых конден­саторов емкостью С каждый, то общая емкость этих конденса­торов:

Из (14) видно, что, чем больше конденсаторов п соединено последовательно, тем меньше будет их общая емкость С, т. е. по­следовательное включение конденсаторов приводит к уменьше­нию общей емкости батареи конденсаторов.

На практике может оказаться, что допустимое ра­бочее напряжение U p конденсатора меньше напряжения, на кото­рое необходимо подключить конденсатор. Если этот конденсатор подключить на такое напряжение, то он выйдет из строя, так как будет пробит диэлектрик. Если же последовательно включить не­сколько конденсаторов, то напряжение распределится между ними и на каждом конденсаторе напряжение окажется мень­ше его допустимого рабочего U p . Следовательно, последовательное соединение конденсаторов применяют для того, чтобы напряжение на каждом конденсаторе не превышало его рабочего напряжения

U p .

Смешанное соединение конденсаторов

Смешанное соединение (последовательно-параллельное) кон­денсаторов применяют тогда, когда необходимо увеличить ем­кость и рабочее напряжение батареи конденсаторов.

Рассмотрим смешанное соединение конденсаторов на ниже­приведенных примерах.

Энергия конденсаторов

где Q — заряд конденсатора или конденсаторов, к которым при­ложено напряжение U ; С — электрическая емкость конденсатора или батареи соединенных конденсаторов, к которой приложено напряжение U .

Таким образом, конденсаторы служат для накопления и сохра­нения электрического поля и его энергии.

15. Дайте определение понятиям трех лучевая звезда и треугольник сопротивлений. Запишите формулы для преобразования трех лучевой звезды сопротивлений в треугольник сопротивлений и наоборот. Преобразуйте схему к двум узлам (Рисунок 5)

Рисунок 5- Схема электрическая

6.СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

Для облегчения расчета составляется схема замещения электрической цепи, т. е. схема, отображающая свойства цепи при определенных условиях.

На схеме замещения изображают все элементы, влиянием которых на результат расчета нельзя пренебречь, и указывают также электрические соединения между ними, которые имеются в цепи.

1.Схемы замещения элементов электрических цепей

На расчетных схемах источник энергии можно представить ЭДС без внутреннего сопротивления, если это сопротивление мало по сравнению с сопротивлением приемника (рис. 3.13,6).

Приr= 0 внутреннее падение напряженияUо = 0, поэтому

напряжение на зажимах источника при любом токе равно

ЭДС: U = E = const.

В некоторых случаях источник электрической энергии на расчетной схеме заменяют другой (эквивалентной) схемой (рис. 3.14, а), где вместо ЭДСЕ источник характеризуется его током короткого замыканияI K , а вместо внутреннего со­противления в расчет вводится внутренняя проводимостьg =1/ r .

Возможность такой замены можно доказать, разделив равенство (3.1) на r:

U / r = E / r — I ,

где U / r = Io -некоторый ток, равный отношению напряжения на зажимах источника к внутреннему сопротивлению;E / r = I K — ток короткого замыкания источника;

Вводя новые обозначения, получим равенство I K = Io + I , которому удовлетворяет эквивалентная схема рис. 3.14,а.

В этом случае при любой величине напряжения на зажимах; источника его ток остается равным току короткого замыкания (рис. 3.14,6):

Источник с неизменным током, не зависящим от внешнего сопротивления, называют источником тока.

Один и тот же источник электрической энергии может быть заменен в расчетной схеме источником ЭДС или источником тока.

1 мФ = 0,001 Ф. 1 мкФ = 0,000001 = 10⁻⁶ Ф. 1 нФ = 0,000000001 = 10⁻⁹ Ф. 1 пФ = 0,000000000001 = 10⁻¹² Ф.

В соответствии со вторым правилом Кирхгофа, падения напряжения V₁ , V₂ and V₃ на каждом из конденсаторов в группе из трех соединенных последовательно конденсаторов в общем случае различные и общая разность потенциалов V равна их сумме:

По определению емкости и с учетом того, что заряд Q группы последовательно соединенных конденсаторов является общим для всех конденсаторов, эквивалентная емкость C eq всех трех конденсаторов, соединенных последовательно, определяется как

Для группы из n соединенных последовательно конденсаторов эквивалентная емкость C eq равна величине, обратной сумме величин, обратных емкостям отдельных конденсаторов:

Эта формула для C eq и используется для расчетов в этом калькуляторе. Например, общая емкость соединенных последовательно трех конденсаторов емкостью 10, 15 and 20 мкФ будет равна 4,62 мкФ:

Если конденсаторов только два, то их общая емкость определяется по формуле

Если имеется n соединенных последовательно конденсаторов с емкостью C , их эквивалентная емкость равна

Отметим, что для расчета общей емкости нескольких соединенных последовательно конденсаторов используется та же формула, что и для расчета общего сопротивления параллельно соединенных резисторов .

Отметим также, что общая емкость группы из любого количества последовательно соединенных конденсаторов всегда будет меньше, чем емкость самого маленького конденсатора, а добавление конденсаторов в группу всегда приводит к уменьшению емкости.

Отдельного упоминания заслуживает падение напряжения на каждом конденсаторе в группе последовательно соединенных конденсаторов. Если все конденсаторы в группе имеют одинаковую номинальную емкость, падение напряжения на них скорее всего будет разным, так как конденсаторы в реальности будут иметь разную емкость и разный ток утечки. На конденсаторе с наименьшей емкостью будет наибольшее падение напряжения и, таким образом, он будет самым слабым звеном этой цепи.

Для получения более равномерного распределения напряжений параллельно конденсаторам включают выравнивающие резисторы. Эти резисторы работают как делители напряжения, уменьшающие разброс напряжений на отдельных конденсаторах. Но даже с этими резисторами все равно для последовательного включения следует выбирать конденсаторы с большим запасом по рабочему напряжению.

Если несколько конденсаторов соединены параллельно , разность потенциалов V на группе конденсаторов равна разности потенциалов соединительных проводов группы. Общий заряд Q разделяется между конденсаторами и если их емкости различны, то заряды на отдельных конденсаторах Q₁ , Q₂ and Q₃ тоже будут различными. Общий заряд определяется как

Под последовательным соединением подразумевают случаи, когда два или больше элемента имеют вид цепи, при этом каждый из них соединяется с другим только в одной точке. Зачем конденсаторы так размещаются? Как это правильно сделать? Что необходимо знать? Какие особенности последовательное соединение конденсаторов имеет на практике? Какая формула результата?

Что необходимо знать для правильного соединения?

Увы, но здесь не всё так легко сделать, как может показаться. Многие новички думают, что если на схематическом рисунке написано, что необходим элемент на 49 микрофарад, то достаточно его просто взять и установить (или заменить равнозначным). Но необходимые параметры подобрать сложно даже в профессиональной мастерской. И что делать, если нет нужных элементов? Допустим, есть такая ситуация: необходим конденсатор на 100 микрофарад, а есть несколько штук на 47. Поставить его не всегда можно. Ехать на радиорынок за одним конденсатором? Не обязательно. Достаточно будет соединить пару элементов. Существует два основных способа: последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Вот о первом мы и поговорим. Но если говорить про последовательное соединение катушки и конденсатора, то тут особых проблем нет.

Зачем так делают?

Когда с ними проводятся такие манипуляции, то электрические заряды на обкладках отдельных элементов будут равны: КЕ=К 1 =К 2 =К 3 . КЕ — конечная емкость, К — пропускаемое значение конденсатора. Почему так? Когда заряды поступают от источника питания на внешние обкладки, то на внутренних может быть осуществлен перенос величины, которая является значением элемента с наименьшими параметрами. То есть если взять конденсатор на 3 мкФ, а после него подсоединить на 1 мкФ — то конечный результат будет 1 мкФ. Конечно, на первом можно будет наблюдать значение в 3 мкФ. Но второй элемент не сможет столько пропустить, и он будет срезать всё, что больше необходимого значения, оставляя большую емкость на первоначальном конденсаторе. Давайте рассмотрим, что нужно рассчитать, когда делается последовательное соединение конденсаторов. Формула:

• ОЕ — общая емкость;
• Н — напряжение;
• КЕ — конечная емкость.

Что ещё необходимо знать, чтобы правильно соединить конденсаторы?

Для начала не забывайте, что кроме ёмкости они ещё обладают номинальным напряжением. Почему? Когда осуществляется последовательное соединение, то напряжение распределяется обратно пропорционально их ёмкостям между ними самими. Поэтому использовать такой подход имеет смысл только в тех случаях, когда любой конденсатор сможет предоставить минимально необходимые параметры работы. Если используются элементы, у которых одинаковая емкость, то напряжение между ними будет разделяться поровну. Также небольшое предостережение относительно электролитических конденсаторов: при работе с ними всегда внимательно контролируйте их полярность. Ибо при игнорировании этого фактора последовательное соединение конденсаторов может дать ряд нежелательных эффектов. И хорошо, если всё ограничится только пробоем данных элементов. Помните, что конденсаторы копят ток, и если что-то пойдёт не так, в зависимости от схемы может случиться прецедент, в результате которого из строя выйдут другие составляющие схемы.

Ток при последовательном соединении

Из-за того, что у него существует только один возможный путь протекания, он будет иметь одно значение для всех конденсаторов. При этом количество накопленного заряда везде обладает одинаковым значением. От емкости это не зависит. Посмотрите на любую схему последовательного соединения конденсаторов. Правая обкладка первого соединена с левой второго и так далее. Если используется больше 1 элемента, то часть из них будет изолированной от общей цепи. Таким образом, эффективная площадь обкладок становится меньшей и равняется параметрам самого маленького конденсатора. Какое физическое явление лежит в основе этого процесса? Дело в том, что как только конденсатор наполняется электрическим зарядом, то он перестаёт пропускать ток. И он тогда не может протекать по всей цепи. Остальные конденсаторы в таком случае тоже не смогут заряжаться.

Падение напряженности и общая емкость

Каждый элемент понемногу рассеивает напряжение. Учитывая, что емкость ему обратно пропорциональна, то чем она меньше, тем большим будет падение. Как уже упоминалось ранее, последовательно соединённые конденсаторы обладают одинаковым электрическим зарядом. Поэтому при делении всех выражений на общее значение можно получить уравнение, которое покажет всю емкость. В этом последовательное и параллельное соединение конденсаторов сильно разнятся.

Пример № 1

Давайте воспользуемся представленными в статье формулами и рассчитаем несколько практических задач. Итак, у нас есть три конденсатора. Их емкость составляет: С1 = 25 мкФ, С2 = 30 мкФ и С3 = 20 мкФ. Они соединены последовательно. Необходимо найти их общую емкость. Используем соответствующее уравнение 1/С: 1/С1 + 1/С2 + 1/С3 = 1/25 + 1/30 + 1/20 = 37/300. Переводим в микрофарады, и общая емкость конденсатора при последовательном соединении (а группа в данном случае считается как один элемент) составляет примерно 8,11 мкФ.

Пример № 2

Давайте, чтобы закрепить наработки, решим ещё одну задачу. Имеется 100 конденсаторов. Емкость каждого элемента составляет 2 мкФ. Необходимо определить их общую емкость. Нужно их количество умножить на характеристику: 100*2=200 мкФ. Итак, общая емкость конденсатора при последовательном соединении составляет 200 микрофарад. Как видите, ничего сложного.

Заключение

Итак, мы проработали теоретические аспекты, разобрали формулы и особенности правильного соединения конденсаторов (последовательно) и даже решили несколько задачек. Хочется напомнить, чтобы читатели не упускали из внимания влияние номинального напряжения. Также желательно, чтобы подбирались элементы одного типа (слюдяные, керамические, металлобумажные, плёночные). Тогда последовательное соединение конденсаторов сможет дать нам наибольший полезный эффект.

У многих радиолюбителей, особенно приступающих впервые к конструированию электросхем, возникает вопрос, как надо подключить конденсатор требуемой ёмкости? Когда, к примеру, в каком-то месте схемы нужен конденсатор ёмкостью 470 мкФ, и такой элемент есть в наличии, то проблемы не возникнет. Но когда требуется поставить конденсатор на 1000 мкФ, а присутствуют только элементы неподходящей емкости, на помощь приходят схемы из нескольких конденсаторов, соединённых вместе. Соединять элементы можно, применяя параллельное и последовательное соединение конденсаторов по отдельности или по комбинированному принципу.

Схема последовательного соединения

Когда применяется схема последовательного соединения конденсаторов, заряд каждой детали эквивалентен. С источником соединены только внешние пластины, другие – заряжаются перераспределением электрозарядов между ними. Все конденсаторы сохраняют аналогичное количество заряда на своих обкладках. Это объясняется тем, что на каждый последующий элемент поступает заряд от соседнего. Вследствие этого справедливо уравнение:

q = q1 = q2 = q3 = …

Известно, что при последовательном соединении резисторных элементов их сопротивления суммируются, но емкость конденсатора, включенного в такую электроцепь, рассчитывается по-другому.

Падение напряжения на отдельном конденсаторном элементе зависит от его емкости. Если в последовательной электроцепи имеется три конденсаторных элемента, составляется выражение для напряжения U на основании закона Кирхгофа:

U = U1 + U2 + U3,

при этом U= q/C, U1 = q/C1, U2 = q/C2, U3 = q/C3.

Подставляя значения для напряжений в обе части уравнения, получается:

q/C = q/C1 + q/C2 + q/C3.

Так как электрозаряд q – величина одинаковая, на нее можно поделить все части полученного выражения.

Результирующая формула для емкостей конденсаторов:

1/С = 1/С1 + 1/С2 + 1/С3.

Важно! Если конденсаторы подключаются в последовательную электроцепь, показатель, обратный результирующей емкости, равен совокупности обратных значений единичных емкостей.

Пример. Три конденсаторных элемента подключены в последовательную цепь и обладают емкостями: С1 = 0,05 мкф, С2 = 0,2 мкФ, С3 = 0,4 мкФ. Рассчитать общую емкостную величину:

1. 1/С = 1/0,05 + 1/0,2 + 1/0,4 = 27,5;
2. С = 1/27,5 = 0,036 мкФ.

Важно! Когда конденсаторные элементы включены в последовательную электроцепь, общее емкостное значение не превышает наименьшей емкости отдельного элемента.

Если цепь состоит всего из двух компонентов, формула переписывается в таком виде:

С = (С1 х С2)/(С1 + С2).

В случае создания цепи из двух конденсаторов с идентичным емкостным значением:

С = (С х С)/(2 х С) = С/2.

Последовательно включенные конденсаторы имеют реактивное сопротивление, зависящее от частоты протекающего тока. На каждом конденсаторе напряжение падает из-за наличия этого сопротивления, поэтому на основе такой схемы создается емкостной делитель напряжения.

Формула для емкостного делителя напряжения:

U1 = U x C/C1, U2 = U x C/C2, где:

• U – напряжение питания схемы;
• U1, U2 – падение напряжения на каждом элементе;
• С – итоговая емкость схемы;
• С1, С2 – емкостные показатели единичных элементов.

Вычисление падений напряжения на конденсаторах

К примеру, имеются сеть переменного тока 12 В и две альтернативных электроцепи подсоединения последовательных конденсаторных элементов:

• первая – для подключения одного конденсатора С1 = 0,1 мкФ, другого С2 = 0,5 мкФ;
• вторая – С1 = С2 = 400 нФ.

Первый вариант

1. Итоговая емкость электросхемы С = (С1 х С2)/(С1 + С2) = 0,1 х 0,5/(0,1 + 0,5) = 0,083 мкФ;
2. Падение напряжения на одном конденсаторе: U1 = U x C/C1 = 12 x 0,083/0,1 = 9,9 В
3. На втором конденсаторе: U2 = U x C/C2 = 12 х 0,083/0,5 = 1,992 В.

Второй вариант

1. Результирующая емкость С = 400 х 400/(400 + 400) = 200 нФ;
2. Падение напряжения U1 = U2 = 12 x 200/400 = 6 В.

Согласно расчетам, можно сделать выводы, что если подключаются конденсаторы равных емкостей, вольтаж делится поровну на обоих элементах, а когда емкостные значения различаются, то на конденсаторе с меньшей емкостной величиной напряжение увеличивается, и наоборот.

Параллельное и комбинированное соединение

Параллельное соединение конденсаторов представляется иным уравнением. Для определения общего емкостного значения надо просто найти совокупность всех величин по отдельности:

С = С1 + С2 + С3 + …

Напряжение к каждому элементу будет прикладываться идентичное. Следовательно, для усиления емкости надо соединить несколько деталей параллельно.

Если соединения смешанные, последовательно-параллельные, то для таких контуров применяют эквивалентные, или упрощенные, электросхемы. Каждую область цепи рассчитывают отдельно, а затем, представляя их вычисленными емкостями, объединяют в простую цепь.

Особенности замены конденсаторов

К примеру, в наличии сеть переменного тока 12 В и две альтернативных группы последовательных конденсаторных элементов.

Конденсаторы подсоединяются в последовательный контур для увеличения напряжения, под которым они остаются работоспособными, но их общая емкость падает в соответствии с формулой для ее расчета.

Часто применяется смешанное соединение конденсаторов, чтобы создать нужную емкостную величину и увеличить напряжение, которое детали способны выдержать.

Можно привести вариант, как соединить несколько компонентов, чтобы выйти на нужные параметры. Если требуется конденсаторный элемент 80 мкФ при напряжении 50 В, но есть только конденсаторы 40 мкФ на 25 В, необходимо образовать следующую комбинацию:

1. Два конденсатора 40 мкФ/25 В подсоединить последовательно, что позволит иметь в общей сложности 20 мкФ /50 В;
2. Теперь вступает в действие параллельное включение конденсаторов. Пара конденсаторных групп, включенных последовательно, созданных на первом этапе, соединяются параллельно, получится 40 мкФ / 50 В;
3. Две собранные в итоге группы соединить параллельно, в результате получим 80 мкФ/50 В.

Важно! Для того чтобы усилить конденсаторы по напряжению, возможно их объединить в последовательную электросхему. Увеличение общей емкостной величины достигается параллельным подключением.

Что необходимо учитывать при создании последовательной цепи:

1. При соединениях конденсаторов оптимальный вариант – брать элементы с мало различающимися или с одинаковыми параметрами, вследствие большой разницы в напряжениях разряда;
2. Для баланса токов утечки на каждый конденсаторный элемент (в параллель) включается уравнительное сопротивление.

Включение в последовательную цепь всегда должно происходить с соблюдением «плюса» и «минуса» конденсаторов. Если их соединить одноименными полюсами, то такое сочетание уже теряет поляризованность. При этом емкость созданной группы будет равна половине от емкостного значения одной из деталей. Такие конденсаторы возможно применять в качестве пусковых на электромоторах.

Видео

Калькулятор обозначений SMD конденсаторов | turbo-blog.ru

Удобный калькулятор для отображения номинала конденсаторов в  SMD корпусе. Такая же проблема как и с резисторами, на просторах интернета нет работающего калькулятора под https, пришлось делать самому. О там как разместить калькулятор у себя на сайте, расскажу позже.

 

 

 

 

Код	Пикофарады (пФ, pF)	Нанофарады (нФ, nF)	Микрофарады (мкФ, uF)
109	1.0	0.001	0.000001
159	1.5	0.0015	0.000001
229	2.2	0.0022	0.000001
339	3.3	0.0033	0.000001
479	4.7	0.0047	0.000001
689	6.8	0.0068	0.000001
100	10	0.01	0.00001
150	15	0.015	0.000015
220	22	0.022	0.000022
330	33	0.033	0.000033
470	47	0.047	0.000047
680	68	0.068	0.000068
101	100	0.1	0.0001
151	150	0.15	0.00015
221	220	0.22	0.00022
331	330	0.33	0.00033
471	470	0.47	0.00047
681	680	0.68	0.00068
102	1000	1.0	0.001
152	1500	1.5	0.0015
222	2200	2.2	0.0022
332	3300	3.3	0.0033
472	4700	4.7	0.0047
682	6800	6.8	0.0068
103	10000	10	0.01
153	15000	15	0.015
223	22000	22	0.022
333	33000	33	0.033
473	47000	47	0.047
683	68000	68	0.068
104	100000	100	0.1
154	150000	150	0.15
224	220000	220	0.22
334	330000	330	0.33
474	470000	470	0.47
684	680000	680	0.68
105	1000000	1000	1.0

Калькулятор обозначений SMD конденсаторов

SMD конденсаторы маркировка.

Программа для определения емкости конденсатора по цифровой маркировке

Данная программа позволяет оперативно определить емкость конденсатора по цифровой маркировке. Определение емкости конденсатора выполняется в соответствии со стандартами IEC по таблице 1. Сам принцип определения емкости конденсатора показан на рис.1.

Таблица 1

Рис.1 – Определение емкости конденсатора

Рассмотрим на примере определение емкости конденсатора по цифровой маркировке с помощью данной программы. Выберем конденсатор с цифровой маркировкой 104, для данного конденсатора в соответствии с таблицей 1 и представленным методом определения емкости (см.рис.1), емкость составит: 104 = 10 х 104 = 100000 pF = 100 nF = 0,1 µF, для цифровой маркировки 330, емкость составит: 330 = 33 pF = 0,033 nF = 0,000033 µF. Как мы видим, программа правильно определяет емкость конденсатора по цифровой маркировке.

Если же Вам нужно определить емкость конденсатора по цветовой маркировке, воспользуйтесь программой «Конденсатор v1.2».

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

конденсатор по цифровой маркировке, определить емкость конденсатора по цифровой маркировке, определить емкость по цифровой маркировке, программа определения емкости по цифровой маркировке

Поделиться в социальных сетях

Благодарность:

Если вы нашли ответ на свой вопрос и у вас есть желание отблагодарить автора статьи за его труд, можете воспользоваться платформой для перевода средств «WebMoney Funding» и «PayPal».

Данный проект поддерживается и развивается исключительно на средства от добровольных пожертвований.

Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Расчёт блока питания с гасящим конденсатором + онлайн-калькулятор — radiohlam.ru

Осторожно, текст под спойлером перегружен физикой!

Итак, процессы в этой схеме будут достаточно нелинейны, поэтому при рассчётах придётся делать различные упрощения и допущения.

Для начала давайте будем считать, что ёмкость конденсатора C₂ достаточна для полного сглаживания пульсаций напряжения после моста, то есть напряжение на конденсаторе C₂ = const. Далее попробуем нарисовать пару графиков, — напряжение на входе моста (U_M) и ток через конденсатор C₁ (I_C1), опираясь на график сетевого напряжения U_С(t). Будем считать, что сетевое напряжение у нас изменяется по синусоидальному закону и имеет амплитуду Uca (вообще-то рисовать мы будем косинусоиду, нам так будет удобнее, но это по сути одно и то же, только косинусоида сдвинута относительно синусоиды на π/2).

Рассуждаем следующим образом: в каждый момент времени полное напряжение и полный ток в этой цепи можно описать следующими уравнениями:

U_C=U_C1+U_М (1), i_C=i_C1+i_М (2)

В момент времени t₀ уравнение напряжения примет вид: Uca=U_C1+U_М. Поскольку Uca — это максимальное значение сетевого напряжения, то U_C1 и U_М также в этот момент должны иметь максимальные значения (здесь в логике есть небольшой провал, максимум суммы — это не всегда сумма максимумов, функции могут быть сдвинуты по фазе, но… в общем, мы потом всё экспериментально проверим).

Максимальное значение U_М равно Uвых, поскольку если бы напряжение на мосту поднималось выше, то и конденсатор C₂ заряжался бы до большего напряжения (мост бы открылся и к конденсатору C₂ потёк бы зарядный ток, увеличивая напряжение на нём).

Токи через конденсатор и мост в момент t₀ равны нулю. Про мост я выше уже написал (если бы через него тек ток, то конденсатор C₂ заряжался бы дальше), а через C₁ ток не течёт, поскольку ток через конденсатор — это первая производная от напряжения, которая в точках экстремума обращается в ноль (значит когда напряжение на конденсаторе максимально — ток равен нулю).

Далее сетевое напряжение (U_C) начинает уменьшаться. При этом напряжение на C₁ не меняется (тока-то через мост нет, заряд на C₁ не меняется), следовательно вместе с падением U_C уменьшается напряжение на входе моста.

В момент, когда сетевое напряжение упадёт до значения Uca-2Uвых (момент времени t₁) — напряжение на входе моста достигнет значения -Uвых (находим с помощью формулы 1), диоды моста откроются и в первичной цепи (через мост и конденсатор C₁) потечёт ток. При этом напряжение на входе моста перестанет меняться (помните, мы договорились, что ёмкость C₂ достаточно большая для того, чтобы полностью сгладить пульсации).

Обратите внимание, что напряжение на входе моста в этот момент равно -Uм, так что ток потечёт в обратную сторону от того направления, в котором он тёк до момента времени t₀. Этот ток, поскольку он течёт в обратную сторону, начнёт перезаряжать конденсатор C₁.

К моменту времени t₃ напряжение в сети достигнет максимума, только с противоположной относительно момента t₀ полярностью. Соответственно, для этого момента экстремума сетевого напряжения будут справедливы все те же рассуждения касательно напряжений и токов, которые мы использовали для момента t₀. То есть, к этому моменту конденсатор C₁ полностью перезарядится (напряжение на нём достигнет максимального значения отрицательной полярности), а ток через C₁ и мост упадёт до нуля.

Далее, по мере роста сетевого напряжения, напряжение на конденсаторе C₁ будет оставаться неизменным, а напряжение на входе моста будет расти.

В момент времени t₄, когда сетевое напряжение вырастет до значения -(Uca-2Uвых), напряжение на входе моста достигнет значения Uвых, диоды моста откроются и в первичной цепи (через мост и конденсатор C₁) снова потечёт ток. Этот ток снова будет перезаряжать конденсатор C₁, но уже напряжением положительной полярности.

В момент t₆ напряжение на конденсаторе C₁ достигнет максимального значения положительной полярности, а ток через C₁ и мост упадёт до нуля.

Далее весь цикл повторится с самого начала.

Теперь давайте вспомним закон сохранения заряда. В соответствии с этим законом за один полный цикл через конденсатор C₁, мост и нагрузку должно протекать одинаковое количество заряда. Поскольку ток нагрузки у нас постоянный, то количество заряда, протекающего через нагрузку за один цикл, можно найти по формуле Q=Iн*tцикла=Iн/fc, где fc — частота питающего сетевого напряжения. Количество заряда, протекающего через конденсатор C₁, будет равно площади под графиком тока (заштрихованная площадь графика I_C1(t)). Остаётся только найти эту площадь, приравнять её к заряду, протекающему за один цикл через нагрузку, и выразить из полученного выражения необходимую ёмкость конденсатора C₁ в зависимости от тока нагрузки.

Подробные математические расчёты можно найти под вторым спойлером.

[свернуть]

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов: способы, правила, формулы

Любая электроника в доме может выйти из строя. Однако сразу бежать в сервис не стоит – простейшие приборы может продиагностировать и починить даже начинающий радиолюбитель. К примеру, сгоревший конденсатор виден невооружённым глазом. Но как быть, если под рукой нет детали подходящего номинала? Конечно, соединить 2 и более в цепь. Сегодня поговорим о таких понятиях, как параллельное и последовательное соединение конденсаторов, разберемся, как его выполнить, узнаем о способах соединения, правилах его выполнения.

Не всегда удаётся подобрать конденсатор нужного номинала

Читайте в статье:

Нет конденсатора нужного номинала: что делать

Очень часто начинающие домашние мастера, обнаружив поломку прибора, стараются самостоятельно обнаружить причину. Увидев сгоревшую деталь, они стараются найти подобную, а если это не удаётся, несут прибор в ремонт. На самом деле, не обязательно, чтобы показатели совпадали. Можно использовать конденсаторы меньшего номинала, соединив их в цепь. Главное – сделать это правильно. При этом достигается сразу 3 цели – поломка устранена, приобретён опыт, сэкономлены средства семейного бюджета.

Попробуем разобраться, какие способы соединения существуют и на какие задачи рассчитаны последовательное и параллельное соединение конденсаторов.

Часто без соединения конденсаторов в батарею не обойтись. Главное – сделать это правильно

Соединение конденсаторов в батарею: способы выполнения

Существует 3 способа соединения, каждый из которых преследует свою определённую цель:

1. Параллельное – выполняется в случае необходимости увеличить ёмкость, оставив напряжение на прежнем уровне.
2. Последовательное – обратный эффект. Напряжение увеличивается, ёмкость уменьшается.
3. Смешанное – увеличивается как ёмкость, так и напряжение.

Теперь рассмотрим каждый из способов более подробно.

Параллельное соединение: схемы, правила

На самом деле всё довольно просто. При параллельном соединении расчёт общей ёмкости можно вычислить путём простейшего сложения всех конденсаторов. Итоговая формула будет выглядеть следующим образом: С_общ= С₁ + С₂ + С₃ + … + С_n. При этом напряжение на каждом их элементов будет оставаться неизменным: V_общ= V₁ = V₂ = V₃ = … = V_n.

Соединение при таком подключении будет иметь следующий вид:

Получается, что подобный монтаж подразумевает подключение всех пластин конденсаторов к точкам питания. Такой способ встречается наиболее часто. Но может произойти ситуация, когда важно увеличить напряжение. Разберёмся, каким образом это сделать.

Последовательное соединение: способ, используемый реже

При использовании способа последовательного подключения конденсаторов напряжение в цепи возрастает. Оно складывается из напряжения всех элементов и выглядит так: V_общ= V₁ + V₂ + V₃ +…+ V_n. При этом ёмкость изменяется в обратной пропорции: 1/С_общ= 1/С₁ + 1/С₂ + 1/С₃ + … + 1/С_n. Рассмотрим изменения ёмкости и напряжения при последовательном включении на примере.

Дано: 3 конденсатора с напряжением 150 В и ёмкостью 300 мкф. Подключив их последовательно, получим:

• напряжение: 150 + 150 + 150 = 450 В;
• ёмкость: 1/300 + 1/300 + 1/300 = 1/С = 299 мкф.

Внешне подобное подключение обкладок (пластин) будет выглядеть так:

Выполняют такое соединение в том случае, если есть опасность пробоя диэлектрика конденсатора при подаче напряжения в цепь. Но ведь существует и ещё один способ монтажа.

Полезно знать! Применяют также последовательное и параллельное соединение резисторов и конденсаторов. Это делается с целью снижения подаваемого на конденсатор напряжения и исключения его пробоя. Однако следует учитывать, что напряжения должно быть достаточно для работы самого прибора.

Смешанное соединение конденсаторов: схема, причины необходимости применения

Такое подключение (его ещё называют последовательно-параллельным) применяют в случае необходимости увеличения, как ёмкости, так и напряжения. Здесь вычисление общих параметров немного сложнее, но не настолько, чтобы нельзя было разобраться начинающему радиолюбителю. Для начала посмотрим, как выглядит такая схема.

Составим алгоритм вычислений.

• всю схему нужно разбить на отдельные части, высчитать параметры которых просто;
• высчитываем номиналы;
• вычисляем общие показатели, как при последовательном включении.

Выглядит подобный алгоритм следующим образом:

Преимущество смешанного включения конденсаторов в цепь по сравнению с последовательным или параллельным

Смешанное соединение конденсаторов решает задачи, которые не под силу параллельным и последовательным схемам. Его можно использовать при подключении электродвигателей либо иного оборудования, его монтаж возможен отдельными участками. Монтаж его намного проще за счёт возможности выполнения отдельными частями.

Интересно знать! Многие радиолюбители считают этот способ более простым и приемлемым, чем два предыдущих. На самом деле, так и есть, если полностью понять алгоритм действий и научиться пользоваться им правильно.

Смешанное, параллельное и последовательное соединение конденсаторов: на что обратить внимание при его выполнении

Соединяя конденсаторы, в особенности электролитические, обратите внимание на строгое соблюдение полярности. Параллельное присоединение подразумевает подключение «минус/минус», а последовательное – «плюс/минус». Все элементы должны быть однотипны –плёночные, керамические, слюдяные либо металлобумажные.

А вот что умеют делать всем известные китайские «изобретатели» – такой конденсатор явно долго не протянет

Полезно знать! Выход из строя конденсаторов часто происходит по вине производителя, экономящего на деталях (чаще это приборы китайского производства). Поэтому правильно рассчитанные и собранные в схему элементы будут работать намного дольше. Конечно, при условии отсутствия замыкания в цепи, при котором работа конденсаторов невозможна в принципе.

Калькулятор расчёта ёмкости при последовательном соединении конденсаторов

А что делать, если необходимая ёмкость неизвестна? Не каждому хочется самостоятельно рассчитывать необходимую ёмкость конденсаторов вручную, а у кого-то на это просто нет времени. Для удобства производства подобных действий редакция Seti.guru предлагает нашему уважаемому читателю воспользоваться онлайн-калькулятором расчёта конденсаторов при последовательном соединении или вычисления ёмкости. В работе он необычайно прост. Пользователю необходимо лишь ввести в поля необходимые данные, после чего нажать кнопку «Рассчитать». Программы, в которые заложены все алгоритмы и формулы последовательного соединения конденсаторов, а также вычислений необходимой ёмкости, моментально выдаст необходимый результат.

Как рассчитать энергию заряженного конденсатора: выводим окончательную формулу

Первое, что для этого необходимо сделать – рассчитать, с какой силой притягиваются обкладки друг к другу. Это можно сделать по формуле F = q₀ × E, где q₀ является показателем величины заряда, а E – напряжённостью обкладок. Далее нам необходим показатель напряжённости обкладок, который можно вычислить по формуле E = q / (2ε₀S), где q – заряд, ε₀ – постоянная величина, S – площадь обкладок. В этом случае получим общую формулу для расчёта силы притяжения двух обкладок: F = q₂ / (2ε₀S).

Итогом наших умозаключений станет вывод выражения энергии заряженного конденсатора, как W = A = F_d. Однако это не окончательная формула, которая нам необходима. Следуем далее: учитывая предыдущую информацию, мы имеем: W = dq₂ / (2ε₀S). При ёмкости конденсатора, выражаемой как C = d / (ε₀S) получаем результат W = q₂ / (2С). Применив формулу q = СU, получим итог: W = CU² /2.

Редакция Seti.guru советует сохранить эту памятку

Конечно, для начинающего радиолюбителя все эти расчёты могут показаться сложными и непонятными, но при желании и некоторой усидчивости с ними можно разобраться. Вникнув в смысл, он поразится, насколько просто производятся все эти расчёты.

Для чего нужно знать показатель энергии конденсатора

По сути, расчёт энергии применяется редко, однако есть области, в которых это знать необходимо. К примеру, фотовспышка камеры – здесь вычисление показателя энергии очень важно. Она накапливается за определённое время (несколько секунд), а вот выдаётся мгновенно. Получается, что конденсатор сравним с аккумулятором – разница лишь в ёмкости.

Ни одна фотовспышка не сможет работать без накопителя энергии, такого, как конденсатор

Подводя итог

Порой без соединения конденсаторов не обойтись, ведь не всегда можно подобрать подходящие по номиналам. Поэтому знание того как это сделать может выручить при поломке бытовой техники или электроники, что позволит значительно сэкономить на оплате труда специалиста по ремонту. Как наверняка уже понял Уважаемый читатель, сделать это несложно и под силу даже начинающим домашним мастерам. А значит стоит потратить немного своего драгоценного времени и разобраться в алгоритме действий и правилах их выполнения.

Правильность соединения конденсаторов гарантирует их долгую бесперебойную работу

Надеемся, что информация, изложенная в сегодняшней статье, была полезна нашим читателям. Возможно, у Вас остались какие-либо вопросы? В этом случае их можно изложить в обсуждении ниже. Редакция Seti.guru с удовольствием на них ответит в максимально короткие сроки. Если же Вы имеете опыт самостоятельного соединения конденсаторов (неважно, положительный он или отрицательный), убедительная просьба поделиться им с другими читателями. Это поможет начинающим мастерам более полно понять алгоритм действий и избежать ошибок. Пишите, делитесь, спрашивайте. А напоследок мы предлагаем посмотреть короткий, но довольно информативный видеоролик по сегодняшней теме.

Расчёт частоты резонанса колебательного контура

Колебательный контур — электрическая цепь, в которой могут возникать колебания с частотой, определяемой параметрами цепи.

Простейший колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности, соединенных параллельно или последовательно.

— Конденсатор C – реактивный элемент. Обладает способностью накапливать и отдавать электрическую энергию.
— Катушка индуктивности L – реактивный элемент. Обладает способностью накапливать и отдавать магнитную энергию.

Рассмотрим, как возникают и поддерживаются свободные электрические колебания в параллельном контуре LC.

Основные свойства индуктивности

— Ток, протекающий в катушке индуктивности, создаёт магнитное поле с энергией .
— Изменение тока в катушке вызывает изменение магнитного потока в её витках, создавая в них ЭДС, препятствующую изменению тока и магнитного потока.

Природа электромагнитных колебаний в контуре

Период свободных колебаний контура LC можно описать следующим образом:

Если конденсатор ёмкостью C заряжен до напряжения U, потенциальная энергия его заряда составит.
Если параллельно заряженному конденсатору подключить катушку индуктивности L, в цепи пойдёт ток разряда конденсатора, создавая магнитное поле в катушке.

Внешний магнитный поток создаст ЭДС в направлении противоположном току в катушке, что будет препятствовать нарастанию тока в каждом витке, поэтому конденсатор разрядится не мгновенно, а через время t₁, которое определяется индуктивностью катушки и ёмкостью конденсатора из расчёта t₁ = .
По истечении времени t₁, когда конденсатор разрядится до нуля, ток в катушке и магнитная энергия будут максимальны.
Накопленная катушкой магнитная энергия в этот момент составит.
В идеальном рассмотрении, при полном отсутствии потерь в контуре, E_C будет равна E_L. Таким образом, электрическая энергия конденсатора перейдёт в магнитную энергию катушки.

Далее изменение (уменьшение от максимума) магнитного потока накопленной энергии катушки будет создавать в ней ЭДС, которая продолжит ток в том же направлении и начнётся процесс заряда конденсатора индукционным током. Уменьшаясь от максимума до нуля в течении времени t₂ = t₁, он перезарядит конденсатор от нулевого до максимального отрицательного значения (-U).
Так магнитная энергия катушки перейдёт в электрическую энергию конденсатора.

Описанные интервалы t₁ и t₂ составят половину периода полного колебания в контуре.
Во второй половине процессы аналогичны, только конденсатор будет разряжаться от отрицательного значения, а ток и магнитный поток сменят направление. Магнитная энергия вновь будет накапливаться в катушке в течении времени t₃, сменив полярность полюсов.

В течении заключительного этапа колебания (t₄), накопленная магнитная энергия катушки зарядит конденсатор до первоначального значения U (в случае отсутствия потерь) и процесс колебания повторится.

В реальности, при наличии потерь энергии на активном сопротивлении проводников, фазовых и магнитных потерь, колебания будут затухающими по амплитуде.
Время t₁ + t₂ + t₃ + t₄ составит период колебаний .
Частота свободных колебаний контура ƒ = 1 / T

Частота свободных колебаний является частотой резонанса контура, на которой реактивное сопротивление индуктивности X_L=2πfL равно реактивному сопротивлению ёмкости X_C=1/(2πfC).

---

Расчёт частоты резонанса

LC-контура:

Предлагается простой онлайн-калькулятор для расчёта резонансной частоты колебательного контура.

Необходимо вписать значения и кликнуть мышкой в таблице.
При переключении множителей автоматически происходит пересчёт результата.

Расчёт частоты:

Частота резонанса колебательного контура LC. ƒ = 1/(2π√(LC))

Расчёт ёмкости:

Ёмкость для колебательного контура LC C = 1/(4𲃲L)

Расчёт индуктивности:

Индуктивность для колебательного контура LC L = 1/(4𲃲C)

---

Похожие страницы с расчётами:

Рассчитать импеданс.

Рассчитать реактивное сопротивление.

Рассчитать реактивную мощность и компенсацию.

{2}} {2} $$

$$ \ tau = RC $$

Где:

$$ V $$ = приложенное напряжение к конденсатору (вольт)

$$ C $$ = емкость (фарады)

$$ R $$ = сопротивление (Ом)

$$ \ tau $$ = постоянная времени (секунды)

Постоянная времени последовательной комбинации резистор-конденсатор определяется как время, необходимое конденсатору, чтобы разрядить 36,8% (для разрядной цепи) от его заряда, или время, необходимое для достижения 63,2% (для схемы зарядки) максимальная зарядная емкость при отсутствии начального заряда.Постоянная времени также определяет реакцию схемы на ступенчатое (или постоянное) входное напряжение. Следовательно, частота среза схемы определяется постоянной времени.

Приложения для зарядки / разрядки

Способность конденсатора заряжаться / разряжаться делает возможным множество применений в электротехнике. Вот некоторые из них:

Вспышка

Лампа-вспышка одноразовой камеры питается от заряда, накопленного на конденсаторе.Схема лампы-вспышки обычно состоит из большого высоковольтного поляризованного электролитического конденсатора для хранения необходимого заряда, лампы-вспышки для генерации необходимого света, батареи 1,5 В, цепи прерывателя для создания постоянного напряжения свыше 300 V, и триггерная сеть, чтобы установить несколько тысяч вольт на очень короткий период времени, чтобы зажечь лампу-вспышку. Несомненно, должно представлять некоторый интерес, что единственный источник энергии всего 1,5 В постоянного тока может быть преобразован в один из нескольких тысяч вольт (хотя и на очень короткий период времени) для зажигания лампы-вспышки.Фактически, этой одной маленькой батареи хватит на весь просмотр пленки через камеру.

Сетевой фильтр

В последние годы мы все познакомились с линейным кондиционером как с мерой безопасности для наших компьютеров, телевизоров, проигрывателей компакт-дисков и других чувствительных приборов. Помимо защиты оборудования от неожиданных скачков напряжения и тока, большинство качественных устройств также отфильтровывают (удаляют) электромагнитные помехи (EMI) и радиочастотные помехи (RFI).Фильтрация выполняется с помощью правильной комбинации резистора и конденсатора. Зарядка и разрядка конденсатора означает, что он не допустит резких скачков напряжения, которые в противном случае повредили бы приборы и оборудование.

Дополнительная литература

Последовательный и параллельный калькулятор емкости

[1] 2020/11/18 16:33 Моложе 20 лет / Другое / Очень /

Цель использования

Выяснение, какая комбинация конденсаторов у меня под рукой может создать значение, которое мне нужно в данной схеме

Комментарий / Запрос

Возможность добавления более двух конденсаторов

[2] 2020.08.12 18:32 Уровень 30 лет / Инженер / Полезное /

Назначение Используйте

Чтобы проверить мою собственную работу по созданию задач для решения младших технических специалистов

[3] 2019/11/15 08:26 Уровень 20 лет / Средняя школа / Университет / Аспирант / Полезно /

Цель использования

ДЛЯ ПОНИМАНИЯ

Комментарий / Запрос

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗНАНИЙ

[4] 2019/04/10 06:25 Уровень 30 лет / Самостоятельно занятые лица / Очень /

Цель использования

Генератор Колпитца на УКВ, рассчитать общую емкость e на двойных варикапных диодах, используемых для настройки, а также общая емкость на делителе обратной связи.

[5] 2019/03/07 22:04 60 лет и старше / Пенсионер / Очень /

Цель использования

Помимо того, что я радиолюбитель, я также занимаюсь изготовлением кристаллических радиоприемников.
Для многих конструкций требуется воздушный конденсатор емкостью 500 пФ, но все, что я смог найти, это 630 пФ.
Итак, используя ваш калькулятор, я смог увидеть, сколько емкости мне нужно было добавить последовательно, чтобы снизить емкость конденсатора 630 пФ до 500 пФ.

Отлично сработало, мои искренние благодарности.

[6] 2018/08/27 12:07 Уровень 40 лет / Другое / Очень /

Цель использования

За исключением правильных значений на двух крышках.Используется для расчета заменяемых колпачков для старой магнитофонной деки.

Комментарий / запрос

Очень полезно

[7] 2018/08/17 04:15 Уровень 40 лет / Самозанятые люди / Очень /

Цель использования

Расчет шины питания для лампового усилителя

[8] 2018/08/11 16:16 Уровень 60 и старше / Офисный работник / Государственный служащий / Полезно /

Цель использования

Устранение неисправностей источника питания. У меня был счетчик, который показывал максимум 10000 мкФ.Итак, мне пришлось последовательно соединить два одинаковых, чтобы проверить значение крышки фильтра.

[9] 2018/08/06 09:40 Уровень 20 лет / Инженер / Очень /

Цель использования

Расчет емкости для настройки антенны

[10] 13.06.2018 07 : 08 Уровень 50 лет / Средняя школа / Университет / Аспирант / Очень /

Цель использования

Два последовательно соединенных диода общей емкости для проектирования антенны.

Конденсатор в цепи постоянного тока

Эти онлайн-калькуляторы вычисляют различные параметры для зарядки и разрядки конденсатора с резистором.Формулы, используемые для расчетов, находятся под калькуляторами.

Зарядка конденсатора резистором

Точность расчета

Цифры после десятичной точки: 2

Постоянная времени, миллисекунды

5 Постоянные времени (заряд 99,2%), миллисекунды

Начальный ток, амперы

Максимальная рассеиваемая мощность, Вт

Напряжение конденсатора, вольт

Заряд конденсатора, микрокулоны

Энергия конденсатора, миллиДжоуля

Работа источника питания, миллиджоулей 9804 18 9801

1

5

1

5  Виджет

Разрядка конденсатора с помощью резистора

Точность вычисления

Цифры после десятичной точки: 2

Начальная энергия конденсатора, миллиДжоуля

Начальный заряд конденсатора, микрокулоны

Постоянная времени, миллисекунды 4

Максимальная рассеиваемая мощность, Вт

Конечная зарядка конденсатора, микрокулоны

Конечная энергия конденсатора, миллиДжоуля

Конечное напряжение конденсатора1, вольт

8 901 901 901 901 9018 Виджет

Ниже представлена ​​электрическая схема зарядки конденсатора с блоком питания.

После включения переключателя K постоянный ток начинает заряжать конденсатор.
По закону Ома сумма напряжений конденсатора и резистора равна напряжению источника питания.

Заряд и ток конденсатора зависят от времени. В начальный момент на конденсаторе нет заряда, поэтому ток максимален, как и рассеиваемая мощность на резисторе.

Во время зарядки напряжение конденсатора изменяется в соответствии со следующим уравнением:

, где tau

называется постоянной времени .Поскольку зарядка — это бесконечный процесс, обычно конденсатор считается полностью заряженным через 5 постоянных времени. Через 5 постоянных времени конденсатор будет заряжен до 99,2% напряжения питания.
Заряд конденсатора

Энергия конденсатора

Работа источника питания

Серия

и параллельный калькулятор емкости-Apogeeweb

Часто задаваемые вопросы

1. Как рассчитать параллельную емкость?

Общее значение емкости конденсаторов, соединенных параллельно, фактически вычисляется путем сложения площадей пластин.Другими словами, общая емкость равна сумме всех отдельных емкостей, включенных параллельно.

2. Как отличить последовательный конденсатор от параллельного?

Когда разность потенциалов на пластинах одинакова, они параллельны. Когда ток через них равен, они включены последовательно.

3. Зачем нужно последовательно включать конденсаторы?

Причина, по которой вы можете соединять конденсаторы последовательно, заключается в том, чтобы увеличить эффективное управление напряжением цепи.Конденсаторы имеют номинальное напряжение пробоя, превышение которого значительно увеличивает вероятность отказа. Два одинаковых конденсатора будут иметь половину напряжения на каждом.

4. Последовательные или параллельные конденсаторы накапливают больше энергии?

Энергия, запасенная в конденсаторе, является функцией напряжения на конденсаторе. Напряжение будет выше, когда они подключены параллельно, поэтому при параллельном подключении сохраняется больше энергии.

5. Какова основная функция конденсатора?

Конденсатор — это электронный компонент, который накапливает и выделяет электричество в цепи.Он также пропускает переменный ток, не пропуская постоянный ток. Конденсатор является неотъемлемой частью электронного оборудования и поэтому почти всегда используется в электронных схемах.

6. В чем разница между последовательным и параллельным подключением?

В последовательной цепи сумма напряжений, потребляемых каждым отдельным сопротивлением, равна напряжению источника. Компоненты, соединенные параллельно, соединяются несколькими путями, так что ток может разделяться; одинаковое напряжение приложено к каждому компоненту.

7. Почему последовательно подключенные конденсаторы уменьшают емкость?

Полное сопротивление двух последовательно соединенных конденсаторов равно сумме индивидуальных сопротивлений двух конденсаторов. Поскольку импеданс пропорционален обратной величине емкости, больший импеданс последовательной цепи означает меньшую емкость.

8. Что произойдет, если резистор и конденсатор соединить параллельно?

Когда резисторы и конденсаторы смешиваются вместе в параллельных цепях (так же, как в последовательных цепях), общий импеданс будет иметь фазовый угол где-то между 0 ° и -90 °.Ток в цепи будет иметь фазовый угол от 0 ° до + 90 °.

9. Как узнать, включен ли последовательный конденсатор параллельно?

Если у каждого конденсатора ОБЕ клеммы подключены к ОБЕИМ клеммам других, то они включены параллельно. Если у каждого конденсатора только одна клемма, подключенная к одной клемме другого конденсатора, они подключены последовательно.

10. Почему последовательно подключенные конденсаторы уменьшают емкость?

Полное сопротивление двух последовательно соединенных конденсаторов равно сумме индивидуальных сопротивлений двух конденсаторов.Поскольку импеданс пропорционален обратной величине емкости, больший импеданс последовательной цепи означает меньшую емкость.

11. Как соединить параллельно конденсаторы и резисторы?

Детальная операция начинается с 1:42.

12. Почему мы используем конденсаторы в цепях постоянного тока?

При использовании в цепи постоянного или постоянного тока конденсатор заряжается до напряжения питания, но блокирует прохождение тока через него, потому что диэлектрик конденсатора непроводящий и в основном является изолятором.

13. Преобразует ли конденсатор переменный ток в постоянный?

Конденсатор не может самостоятельно преобразовывать переменный ток в постоянный ток, но хороший синхронизированный переключатель, который пропускает выбранные пики и отклоняет части формы волны переменного тока, сделает это.

14. Что происходит, когда конденсатор подключен к постоянному току?

Когда конденсаторы подключаются к источнику постоянного напряжения постоянного тока, они становятся заряженными до значения приложенного напряжения, действуя как устройства временного хранения и сохраняя или удерживая этот заряд неопределенно долго, пока присутствует напряжение питания.

15. Есть ли у конденсаторов положительная и отрицательная сторона?

Большинство электролитических конденсаторов являются поляризованными, то есть напряжение, подключенное к клеммам конденсатора, должно иметь правильную полярность, то есть положительную полярность и отрицательную отрицательную.

16. Как решить проблемы, связанные с подключением конденсаторов последовательно и параллельно?

На видео ниже показано, как рассчитать емкость в последовательной и параллельной цепи, а также на лабораторном примере показано, как работает математика.

Серия Подключение конденсаторов

На рис. 1 (а) показано, что два конденсатора подключены последовательно. Для каждого конденсатора он имеет одинаковый ток, а соотношение тока и напряжения соответствует

.

«

(а) (б)

Рисунок 1. Последовательное соединение

Итак, два конденсатора соединены последовательно, эквивалентная емкость

Эквивалентная схема показана на рисунке 1 (б).Когда конденсаторы соединены последовательно, напряжение на каждом конденсаторе соответствует

.

Параллельное соединение конденсаторов

На рис. 2 (а) показано, что два конденсатора подключены параллельно. Для каждого конденсатора оно имеет одинаковое напряжение, а отношение тока к напряжению соответствует

.

Рисунок 2. Cicuit параллельных конденсаторов

Два конденсатора подключены параллельно, эквивалентная емкость

Эквивалентная схема показана на рисунке 2 (б).При параллельном подключении конденсаторов ток на каждом конденсаторе соответствует

.

Разница между последовательными конденсаторами и параллельными конденсаторами

При последовательном соединении конденсаторов емкость уменьшается (для расчета общей емкости после последовательного соединения см. Метод параллельного подключения резисторов), а выдерживаемое напряжение увеличивается.

Конденсаторы подключаются параллельно, емкость увеличивается (добавление каждой емкости), а выдерживаемое напряжение наименьшее.Последовательный конденсатор: чем больше число последовательно, тем меньше емкость, но выше выдерживаемое напряжение. Отношение емкости: 1 / C = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 Параллельная емкость: чем больше параллельное соединение, тем больше емкость, но выдерживаемое напряжение не изменяется, отношение емкости: C = C1 + C2 + C3

См. Более подробную информацию о конденсаторах, включенных последовательно и параллельно. Кликните сюда!

Таблица преобразования конденсаторов

»Электроника

Значения конденсатора могут быть выражены в мкФ, нФ и пФ, и часто требуется преобразование значений между ними, нФ в мкФ, нФ в пФ и наоборот.

---

Емкостное руководство Учебное пособие включает:
Емкость Формулы конденсаторов Емкостное реактивное сопротивление Параллельные и последовательные конденсаторы Диэлектрическая проницаемость и относительная диэлектрическая проницаемость Коэффициент рассеяния, тангенс угла потерь, СОЭ Таблица преобразования конденсаторов

---

Конденсаторы — это очень распространенная форма электронных компонентов, и емкость конденсаторов обычно выражается в микрофарадах, мкФ (иногда мкФ, когда микроконтроллер недоступен), нанофарадах, нФ и пикофарадах, пФ.

Часто эти множители перекрываются. Например, 0,1 мкФ также можно выразить как 100 нФ, и есть еще много примеров такого рода путаницы в обозначениях.

Также в некоторых областях использование нанофарад, нФ, менее распространено, и значения выражаются в долях мкФ и большим кратным пикофарадам, пФ. В этих условиях может потребоваться преобразование в нанофарады, нФ, когда доступны компоненты, отмеченные в нанофарадах.

Иногда может сбивать с толку, когда на принципиальной схеме или в списке электронных компонентов может упоминаться значение, например, в пикофарадах, а в списках дистрибьютора электронных компонентов в магазине электронных компонентов может упоминаться это в другом.

Также при проектировании электронной схемы необходимо убедиться, что значения электронных компонентов указаны в текущем кратном десяти. Быть вне игры в десять раз может быть катастрофой!

Таблица преобразования конденсаторов ниже показывает эквиваленты между & microF, nF и pF в удобном табличном формате. Часто при покупке у дистрибьютора электронных компонентов или в магазине электронных компонентов в маркировке спецификаций могут использоваться другие обозначения, и может потребоваться их преобразование.

Значения конденсаторов могут быть в диапазоне 10 ⁹ и даже больше, поскольку в настоящее время используются суперконденсаторы. Чтобы избежать путаницы с большим количеством нулей, прикрепленных к номиналам различных конденсаторов, широко используются общие префиксы pico (10 ^-12 ), nano (10 ^-9 ) и micro (10 ^-6 ). При преобразовании между ними иногда полезно иметь таблицу преобразования конденсаторов или таблицу преобразования конденсаторов для различных номиналов конденсаторов.

Еще одним требованием для преобразования емкости является то, что для некоторых схем маркировки конденсаторов фактическое значение емкости указывается в пикофарадах, а затем требуется преобразование значения в более обычные нанофарады или микрофарады.

Также другие формы электронных компонентов используют те же формы умножителя. Резисторы, как правило, не подходят, поскольку их значения измеряются в Ом и более высоких кратных, таких как кОм или & МОм, но индуктивности измеряются в Генри, а значения намного меньше.Поэтому милли-Генри и микро-Генри широко используются, и поэтому могут потребоваться аналогичные преобразования.

Калькулятор преобразования емкости

Калькулятор преобразования значений емкости, представленный ниже, позволяет легко преобразовывать значения, выраженные в микрофарадах: мкФ, нанофарадах: нФ и пикофарадах: пФ. Просто введите значение и то, в чем оно выражается, и значение будет отображаться в мкФ, нФ и пФ, а также значение в фарадах!

Калькулятор преобразования емкости

Преобразовать электростатическую емкость.

Конденсатор Таблица преобразования

Диаграмма или таблица, доказывающая простой перевод между микрофарадами, мкФ; нанофарады, нФ, и пикофарады, пФ приведены ниже. Это помогает уменьшить путаницу, которая может возникнуть при переключении между разными множителями значений.

Таблица преобразования значений емкости конденсатора пФ в нФ, µ в нФ и т. Д. .
микрофарад (мкФ)	нанофарад (нФ)	пикофарады (пФ)
0.000001	0,001	1
0,00001	0,01	10
0,0001	0,1	100
0,001	1	1000
0,01	10	10000
0,1	100	100000
1	1000	1000000
10	10000	10000000
100	100000	100000000

Эта таблица преобразования конденсаторов или таблица преобразования конденсаторов позволяет быстро и легко найти различные значения, указанные для конденсаторов, и преобразовать их между пикофарадами, нанофарадами и микрофарадами.

Популярные преобразования конденсаторов

Существует несколько популярных способов записи значений конденсаторов. Часто, например, керамический конденсатор может иметь значение 100 нФ. При использовании в цепях с электролитическими конденсаторами часто бывает интересно понять, что это 0,1 мкФ. Эти полезные преобразования могут помочь при проектировании, создании или обслуживании схем.

Преобразование обычных конденсаторов
100 пФ = 0,1 нФ
1000pf = 1 нФ
100 нФ = 0.1 мкФ

При проектировании схем или любом использовании конденсаторов часто бывает полезно иметь в виду эти преобразования конденсаторов, поскольку значения переходят от пикофарад к нанофарадам, а затем от нанофарад к микрофарадам.

Более подробная таблица коэффициентов преобразования для преобразования между различными значениями, нФ в пФ, мкФ в нФ и т. Д., Приведена ниже.

Таблица коэффициентов преобразования для преобразования между мкФ, нФ и пФ
Преобразовать	Умножить на:
пФ до нФ	1 x 10 -3
пФ до мкФ	1 x 10 -6
нФ до пФ	1 х 10 3
от нФ до мкФ	1 x 10 -3
мкФ до пФ	1 х 10 6
мкФ до нФ	1 х 10 3

Номенклатура преобразования конденсаторов

Хотя большинство современных схем и описаний компонентов используют номенклатуру мкФ, нФ и пФ для детализации значений конденсаторов, часто в старых схемах цепей, описаниях схем и даже самих компонентах может использоваться множество нестандартных сокращений, и это не всегда может быть понятно именно то, что они означают.

Основные варианты для различных подкратных значений емкости приведены ниже:

• Микрофарад, мкФ: Значения для конденсаторов большей емкости, таких как электролитические конденсаторы, танталовые конденсаторы и даже некоторых бумажных конденсаторов, измеренные в микрофарадах, могли быть обозначены в мкФ, МФД, МФД, МФ или UF. Все они относятся к величине, измеренной в мкФ. Эта терминология обычно связана с электролитическими конденсаторами и танталовыми конденсаторами.
• Nano-Farad, nF: Терминология nF или нано-фарад не использовалась широко до стандартизации терминологии, и поэтому это подмножество не имело множества сокращений. Термин нанофарад стал гораздо более использоваться в последние годы, хотя в некоторых странах его использование не так широко, поскольку значения выражаются в большом количестве пикофарад, например 1000 пФ на 1 нФ или доли микрофарады, например 0,001 мкФ, опять же для нанофарада.Эта терминология обычно ассоциируется с керамическими конденсаторами, металлизированными пленочными конденсаторами, включая многослойные керамические конденсаторы для поверхностного монтажа, и даже с некоторыми современными конденсаторами из серебряной слюды.
• Пико-Фарад, пФ: Снова использовались различные сокращения для обозначения значения в пикофарадах, пФ. Используемые термины включали: микроромикрофарады, mmfd, MMFD, uff, мкФ. Все они относятся к значениям в пФ. Значения конденсаторов, измеряемые в пикофарадах, часто используются в радиочастотных, РЧ-цепях и оборудовании.Соответственно, эта терминология используется в основном для керамических конденсаторов, но она также используется для серебряных слюдяных конденсаторов и некоторых пленочных конденсаторов.

Стандартизация терминологии помогла в преобразовании значений из одного подмножества в другое. Это означает, что здесь значительно меньше места для недоразумений. Проще преобразовать из мкФ в нФ и пФ. Это часто бывает полезно, когда на принципиальной схеме может упоминаться номинал конденсатора, упомянутый одним способом, а в списках дистрибьюторов электронных компонентов — другим.

Таблица преобразования емкости очень полезна, потому что разные производители электронных компонентов могут маркировать компоненты по-разному, иногда маркируя их как несколько нанофарад, тогда как другие производители могут маркировать свои эквивалентные конденсаторы как доли микрофарад и так далее. Очевидно, что дистрибьюторы электронных компонентов и магазины электронных компонентов будут использовать номенклатуру производителей.

Точно так же принципиальные схемы могут по-разному обозначать компоненты, часто для сохранения общности и т. Д.Соответственно, это помогает иметь возможность конвертировать из пикофарад в нанофарады и микрофарады и наоборот. Это может помочь идентифицировать компоненты, отмеченные значениями, выраженными в нанофарадах, когда в спецификации или списке деталей для схемы могут быть значения, выраженные в микрофарадах, мкФ и пикофарадах, пФ.

Часто бывает полезно иметь возможность использовать калькулятор преобразования емкости, подобный приведенному выше, но часто вы знакомы с преобразованиями, и популярные эквиваленты, такие как 1000 пФ — это нанофарад, а 100 нФ — 0.1 мкФ.

При использовании электронных компонентов и проектировании электронных схем эти преобразования быстро становятся второй натурой, но даже в этом случае таблицы преобразования емкости и калькуляторы часто могут быть очень полезными. Эти преобразования, очевидно, полезны для конденсаторов, а также других электронных компонентов, таких как катушки индуктивности.

Дополнительные концепции и руководства по основам электроники:
Напряжение Текущий Власть Сопротивление Емкость Индуктивность Трансформеры Децибел, дБ Законы Кирхгофа Q, добротность РЧ шум
Вернуться в меню «Основные понятия электроники».. .

Калькулятор сглаживающих и фильтрующих конденсаторов

Сглаживающий конденсатор уменьшает остаточную пульсацию ранее выпрямленного напряжения. В этой статье описывается работа сглаживающего конденсатора. В дополнение к формуле расчета вы также найдете практичный онлайн-калькулятор для определения размеров конденсатора.

Общие сведения о сглаживающем конденсаторе

Электросеть Германии подает синусоидальное переменное напряжение с частотой 50 Гц.Однако многие устройства работают от постоянного напряжения. При подключении этих устройств напряжение необходимо заранее выпрямить. Чаще всего схема выпрямителя состоит из мостового выпрямителя, состоящего из четырех диодов. Однако у этой схемы есть большой недостаток: она работает только от нижней полуволны вверх и оставляет пульсирующее напряжение постоянного тока. Эксперты говорят о высокой пульсации .

Сглаживающий конденсатор , также называемый фильтрующим конденсатором или зарядным конденсатором , используется для «сглаживания» этих напряжений.Это ослабляет рябь. Хотя конденсатор не производит идеального постоянного напряжения, он снижает колебания до уровня, с которым может легко справиться большинство устройств. Оставшаяся пульсация называется напряжением пульсации .

Для напряжения с минимальной остаточной пульсацией , насколько это возможно, конденсатор должен быть подходящего размера. Однако он не может быть бесконечно большим, так как диоды могут быть повреждены. Мы хотим объяснить, как можно подобрать сглаживающий конденсатор и как именно он работает.Наш онлайн-калькулятор конденсатора фильтра помогает определить емкость.

Функция сглаживающего конденсатора

Конденсатор для сглаживания напряжения размещается параллельно нагрузке за схемой выпрямителя. Часто используются два сглаживающих конденсатора меньшего размера вместо одного большого . Здесь конденсатор максимально приближен к схеме выпрямителя, а второй — максимально близко к потребителю. Конденсаторы помогают заполнить пробелы выпрямленного напряжения.

Пока напряжение достигает максимального значения, конденсатор заряжается. Когда он опускается ниже определенного уровня, он разряжается. Однако из-за выпрямительной схемы он не может отправить заряд обратно в источник напряжения, а разряжает его через потребителя. Вот почему пульсации входного напряжения незначительны, когда оно достигает потребителя — конденсатор поддерживает напряжение.

Конденсатор надлежащего размера может сглаживать не только синусоидальное напряжение, но также широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) .Если выбранный конденсатор слишком мал, он не сглаживает напряжение полностью, и остается высокая остаточная пульсация. Это может повлиять на функции потребителей или даже вызвать повреждение. С другой стороны, если конденсатор слишком большой, его большой зарядный ток может вывести из строя диоды для выпрямления или перегрузить кабели.

Полярность на сглаживающем конденсаторе

Полярность важна для многих компонентов технологии постоянного тока, чтобы гарантировать бесперебойную работу. Некоторые устройства просто не будут работать, если они будут подключены с неправильной полярностью, а другие выйдут из строя.«Нормальные» конденсаторы относятся к менее чувствительным компонентам и обычно могут подключаться в обоих направлениях.

Но будьте осторожны: часто используемый электролитический конденсатор , сокращенно Elco, чувствителен к неправильному подключению. Между пластинами имеется оксидный слой, который предназначен только для протекания тока в одном направлении. Если он подключен в перевернутом виде, этот слой растворяется, и конденсатор приобретает низкий импеданс. Даже если он подключен к напряжению, значительно меньшему его диэлектрической прочности, эффект возникает с задержкой по времени. После удаления оксидного слоя ток увеличивается и электролитический конденсатор взрывается!

Конструкция схемы сглаживающего конденсатора

На первой схеме сглаживающий конденсатор находится за полуволновым выпрямлением.

На второй схеме сглаживающий конденсатор расположен за выпрямительным мостом.

Расчет сглаживающего конденсатора — формула

Самая важная формула для расчета сглаживающего конденсатора:

$$ C = I \ cdot \ frac {\ Delta t} {\ Delta U} $$

Формула сглаживающего конденсатора, альтернативно:

$$ I = C \ cdot \ frac {\ Delta U} {\ Delta t} $$

Уточнение:
\ (C \) = емкость конденсатора в мкФ
\ (I \) = ток заряда в мА
\ (\ Delta t \) = полупериод в мс
\ (\ Delta U \) = пульсации напряжения, В

Пояснение — Расчет сглаживающего конденсатора

Потребляемый ток \ (\ mathbf {I} \) схемы можно рассчитать по закону Ома.Высокое потребление тока потребителем значительно увеличивает требуемую емкость конденсатора.

Полупериод \ (\ mathbf {\ Delta t} \) можно вычислить по частоте напряжения. Формула: \ (\ Delta t = \ frac {1} {2} \ cdot T \). При сетевом напряжении 50 Гц получаем \ (\ frac {1} {2} \ cdot \ frac {1} {50} \) с результатом \ (\ Delta t = 10ms \).

Напряжение пульсаций \ (\ mathbf {\ Delta U} \) (факторы при вычислении пульсаций напряжения) — это остаточные пульсации напряжения.Здесь тип потребителя определяет, насколько может упасть напряжение. Чем ниже может упасть пульсационное напряжение, тем больше должны быть размеры сглаживающего конденсатора. Например, при эксплуатации светодиодов не должно быть больших колебаний.

Емкость сглаживающего конденсатора \ (\ mathbf {C} \) — это наш желаемый результат в микрофарадах. Также следует убедиться, что конденсатор рассчитан на соответствующий уровень напряжения. Это можно толковать широко.Конденсатор на 18 В легко работает от цепи 12 В.

Инструмент для вычисления сглаживающих конденсаторов

Калькулятор размера конденсатора, доступный в Интернете, поможет вам рассчитать сглаживающий конденсатор. Просто введите значения, используя формулу, описанную выше, чтобы рассчитать нужный вам размер.

Калькулятор сглаживающих конденсаторов

Пожалуйста, начните расчет

Области применения — Плавное напряжение с конденсатором

При преобразовании конденсаторных цепей всегда требуется осторожность.Из-за накопления заряда в конденсаторе большая часть рабочего напряжения может оставаться в цепи после ее отключения. Хотя он имеет очень низкую емкость по сравнению с батареей, он достаточно замкнут накоротко, чтобы разрушить компоненты.

Вероятно, наиболее широко используемым применением сглаживающих конденсаторов является конструкция источников питания . Независимо от частоты, с которой подается входное напряжение, конденсатор используется для уменьшения остаточного сопротивления после выпрямления.В зависимости от источника питания сглаживающий конденсатор здесь комбинируется с другими цепями.

Преобразователи частоты и другие компоненты с цифровым управлением часто вырабатывают переменное напряжение через широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) . Напряжение периодически включается и выключается через разные промежутки времени. Многие потребители работают с ШИМ как с нормальным напряжением переменного тока. С помощью сглаживающего конденсатора напряжение ШИМ также может быть сглажено, так что мы получаем напряжение постоянного тока с низкой остаточной пульсацией на выходе.

Расчет конденсатора связи

от V-Cap

Вычислитель конденсатора связи
Решите для -3 дБ Частота		Найти значение конденсатора

Примечания калькулятора:

Настройте выходные ограничения в соответствии с вашим снаряжением:

Производители ламповых предусилителей, ЦАП и проигрывателей компакт-дисков ожидают, что их оборудование будет использоваться для питания компонентов с широким диапазоном импедансов.Из-за этого многие будут использовать выходные конденсаторы связи большего размера, чем необходимо для многих компонентов (особенно ламповых усилителей). Несмотря на то, что это имеет большой коммерческий смысл для производителя, вы, как заядлый паяльщик, имеете возможность оптимизировать значение крышки выходной муфты для вашего собственного редуктора. Калькуляторы выше помогут вам в этом.

Конденсаторы связи используются для блокировки постоянного тока (D.C. = bad Ju-ju) и пропускания переменного тока (A.C. = музыкальный сигнал). Однако конденсатор связи действует как фильтр верхних частот, то есть он будет ослаблять частоты ниже определенной точки.Точка, в которой спад частоты падает на -3 дБ (угловая частота), зависит от входного импеданса компонента, который он будет питать (нагрузки). Как только вы это узнаете, вам пригодится приведенный выше калькулятор.

Какое входное сопротивление компонента, который вы будете питать?

Во-первых, вам нужно найти входное сопротивление компонента, который будет питаться этим конденсатором (руководство пользователя, поиск в Интернете или свяжитесь с производителем). Как только вы знаете входной импеданс, вам нужно принять решение: хотите ли вы изменить свое оборудование в сторону от «стандартного» предельного значения и настроить его в соответствии с оборудованием, которым вы владеете В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ, или вы хотите более «универсальный» подход. , как, вероятно, решил производитель, чтобы ваш компонент был совместим с оборудованием, имеющим широкий диапазон входных сопротивлений?

Пусть начнутся вычисления…

После того, как вы знаете входной импеданс и приняли решение выбрать полностью «индивидуальный», начинается самое интересное. Просто введите входной импеданс вашей нагрузки в первой строке первого калькулятора выше (Решите для частоты -3 дБ). В следующей строке того же калькулятора введите значение мкФ конденсатора, который сейчас находится в вашем устройстве. В большинстве случаев это значение будет не менее 2 мкФ, а может достигать 10 мкФ и более. Этот калькулятор автоматически вычисляет вашу текущую угловую частоту -3 дБ, чтобы использовать ее в качестве справочной информации для следующих вычислений.

Оптимизация для вашего снаряжения …

Для этого шага вы введете входное сопротивление вашей нагрузки в калькулятор с правой стороны (Решите для значения конденсатора). Затем переместитесь на строку вниз и введите желаемую угловую частоту -3 дБ. Здесь все становится интересно. Хотя большинство интуитивно думает, что хороший отклик системы составляет от 20 Гц до 20 кГц (да, мы слышим стоны парней из SACD …), мы НЕ хотим использовать 20 Гц в качестве точки -3 дБ. Причина этого в том, что мы аудиофилы, и мы не хотим никакой вонючего отклика вплоть до 20 Гц, когда мы можем получить отклик НЧ, подходящий для ушей слона! Нет, не совсем…. Настоящая причина, по которой мы не выбираем 20 Гц, заключается в том, что около точки -3 дБ могут быть некоторые фазовые аномалии, вносимые в сигнал, и поэтому мы хотим работать с буфером из этого рваного края. Мы рекомендуем использовать точку -3 дБ, составляющую 1/10 желаемой низкочастотной характеристики. Для Человеческих существ с аудиосистемами, произведенными на Земле, это будет 1/10 от 20 Гц или 2 Гц. Если вы введете число «2» в поле частоты -3 дБ, калькулятор конденсаторов автоматически рассчитает оптимальное значение, так что у вас будет отличный звук от 20 Гц и выше.

Сравните результаты двух калькуляторов:

Если вы сравните значения из второго калькулятора со значениями, вычисленными из первого калькулятора, вы можете добиться существенного увеличения производительности без каких-либо потерь в НЧ-ответе, если вы замените выходной конденсатор на меньшее значение мкФ. Вы также, вероятно, сэкономите немного теста. Примечание. Номинальное напряжение нового конденсатора должно быть равно или больше, чем у заменяемого конденсатора, если только вы не решите, что можно использовать более низкое напряжение (обратитесь к производителю).

Постарайтесь не быть «этим парнем».

Вы знаете, кто вы — вы тот парень, который искушает понизить эту точку -3 дБ до вышеупомянутой территории «Слоновье ухо». Вот причина, по которой больше не всегда лучше: чем ниже ваша точка -3 дБ, тем выше должна быть емкость конденсатора. Чем выше емкость конденсатора, тем больше материала на пути прохождения сигнала. Чем больше материала на пути прохождения сигнала, ну, вы знаете, куда он идет … тем менее прозрачным становится сигнал. Когда дело доходит до выходных соединительных крышек, меньше значит больше, если вы достигли разумной точки -3 дБ.

Заявление об ограничении ответственности: Точка 2 Гц -3 дБ — это общее правило, основанное на нашем собственном опыте, а также на опыте многих аудиофилов и специалистов по модификации, которые поделились с нами своим опытом. Как и во всем, что связано с аудио высокого класса, для каждой системы и каждого приложения не существует волшебной пули или идеального решения. Мы призываем вас поэкспериментировать (конечно, с множеством разных значений и серий V-Cap), прислушаться к себе и прийти к своим собственным выводам.

.