Progettazione PCB - Condensatori per la progettazione di circuiti stampati

1. La struttura e le caratteristiche del condensatore progettato da PCBWen un potenziale è applicato al conduttore, il conduttore è caricato. Ma per lo stesso potenziale, la quantità di carica contenuta in un conduttore varia a causa della sua struttura. La capacità di un conduttore di contenere la carica è chiamata capacità di progettazione PCB. Generalmente, la carica Q (Coulomb) contenuta in un conduttore è proporzionale al suo potenziale V (Volt, relativo alla terra), cioè la capacità del progetto PCB del conduttore. L'unità di capacità progettata dal PCB è farad (F). Un mezzo isolante viene inserito tra due piastre metalliche parallele e l'elettrodo di piombo diventa un condensatore di progettazione PCB. I suoi simboli del circuito sono condensatori progettati con PCB polarizzato e condensatori progettati con PCB non polarizzato. Se il condensatore progettato dal PCB è caricato, la carica si accumulerà sulle due piastre dell'elettrodo del condensatore progettato dal PCB. Il condensatore progettato per PCB la cui capacità è C è caricato con intensità corrente costante I come grafico. Si presume che il condensatore progettato dal PCB sia inizialmente libero, cioè la tensione iniziale attraverso di esso è uguale a zero. Ricordiamo la definizione di corrente elettrica: l'attività della carica elettrica in un conduttore costituisce una corrente elettrica. La quantità di carica elettrica che scorre attraverso la sezione trasversale del conduttore per unità di tempo è chiamata intensità corrente. Cioè, il condensatore progettato dal PCB la cui capacità è C è sotto l'azione di intensità di corrente costante I, la tensione V ad entrambe le estremità aumenta linearmente con il tempo. Maggiore è la tensione attraverso il condensatore del design PCB, maggiore è la carica che contiene, cioè maggiore è l'accumulo di energia. Tuttavia, la forza dielettrica del mezzo isolante tra le due piastre del condensatore progettato dal PCB è limitata. Se la forza del campo elettrico tra le due piastre è troppo alta, il mezzo isolante può essere rotto e il condensatore progettato dal PCB sarà cortocircuito. Pertanto, è necessario coordinare la tensione di resistenza del condensatore progettato dal PCB nell'applicazione. Conclusione: Il condensatore progettato dal PCB ha la funzione di contenere la carica nel circuito, cioè la funzione di immagazzinare energia. Ci vuole tempo per immagazzinare l'energia in un condensatore progettato dal PCB, quindi la tensione ad entrambe le estremità di un condensatore progettato dal PCB non può cambiare improvvisamente. E più grande è la capacità della progettazione PCB, più energia può essere immagazzinata. I due parametri più importanti di un condensatore progettato da PCB sono la capacità e la tensione di resistenza del suo design PCB.2. Circuito di ricarica e scarica RC Il circuito è rappresentato da un circuito di ricarica e scarica RC. Supponendo che la tensione iniziale ad entrambe le estremità del condensatore progettato dal PCB sia zero, l'alimentazione carica il condensatore progettato dal PCB attraverso la resistenza R nel momento in cui l'interruttore K e il terminale 1 sono accesi. In questo momento, la corrente di carica del condensatore progettato dal PCB è la massima E / R. Quando si carica con questa corrente, la curva di aumento del VC è una linea retta lineare. Tuttavia, poiché la corrente di carica è durante l'intero processo di ricarica, man mano che il VC aumenta, l'intensità della corrente di ricarica IC diminuisce gradualmente e l'ampiezza dell'aumento del VC diminuisce gradualmente fino a quando sale alla tensione di alimentazione E e la corrente di carica è zero allo stesso tempo. Questo rende la curva reale VC verso l'alto. VC aumenta esponenzialmente, e l'espressione per il suo cambiamento con il tempo t è:Tra questi, è la costante di tempo. Si può vedere che più grande è la resistenza di serie R, più piccola è la corrente di carica e più lungo è il tempo di ricarica; Maggiore è la capacità C del design PCB, maggiore è la carica richiesta (cioè maggiore è l'energia immagazzinata) e il tempo di ricarica è anche più lungo. Quando il condensatore progettato dal PCB è sovraccarico, VC è uguale a E. In questo momento, l'interruttore K e il terminale 2 sono collegati e il condensatore progettato dal PCB viene scaricato attraverso R e la corrente di scarica è e VC viene gradualmente ridotta. Nel momento in cui il terminale 2 è acceso, la corrente di scarica è la massima, ma con la diminuzione di VC, anche la corrente di scarica diminuisce gradualmente, finché VC non è 0V e la corrente di scarica è anche 0. In questo modo, la curva di caduta di VC quando il condensatore progettato dal PCB viene scaricato.3. Reattanza capacitiva del condensatore progettato da PCBInel circuito, la capacità della progettazione PCB ha una funzione molto importante, che è passare AC e bloccare DC. Se una tensione CC viene applicata ad un'estremità del condensatore progettato dal PCB, dopo che il condensatore progettato dal PCB è stabile (cioè dopo il completamento del processo di ricarica e scarica), la tensione non può essere percepita all'altra estremità del condensatore progettato dal PCB, cioè, la CC è separata. Questo può anche essere visto dal circuito di ricarica e scarica RC; Se l'ingresso Vi è un segnale AC, Vo emetterà un segnale AC della stessa frequenza e più alta è la frequenza del segnale AC in ingresso, maggiore è l'ampiezza Vo in uscita, cioè il segnale AC dopo questo condensatore di progettazione PCB. In realtà, possiamo capire che l'ampiezza e la direzione del segnale CA cambiano con il tempo e la capacità del design PCB ha una risposta inerte alla tensione, cioè la tensione attraverso di esso non può cambiare improvvisamente. Quando il potenziale di una piastra del condensatore progettato dal PCB cambia rapidamente con il segnale di ingresso, la tensione ad entrambe le estremità del condensatore progettato dal PCB cambia lentamente e il potenziale dell'altra piastra che lo ha causato cambia allo stesso modo. In questo modo, sebbene ci sia una certa perdita (la tensione attraverso il condensatore del design PCB è cambiata un po 'dopo tutto), è anche equivalente al segnale CA che passa attraverso il condensatore del design PCB. Inoltre, più velocemente cambia il segnale di ingresso (cioè, maggiore è la frequenza), maggiore è la capacità del condensatore progettato dal PCB (cioè, più lento è il vo

4. La funzione di filtraggio del condensatore progettato da PCBWe può produrre filtri applicando le caratteristiche dei condensatori progettati dal PCB. Il circuito è un filtro passa alto, cioè, più alta è la frequenza del segnale di ingresso, più facile è passare e più bassa è la frequenza, più difficile è passare. DC non è permesso passare, in modo che i componenti a bassa frequenza nel segnale possono essere filtrati. Il circuito opposto è un filtro passa basso, che può filtrare i componenti ad alta frequenza nel segnale. (a) Filtro passa alto (b) Filtro passa basso (5). Classificazione dei condensatori comunemente utilizzati nella progettazione del PCB La selezione dei condensatori per la progettazione del PCB dovrebbe essere prudente. Generalmente, è possibile scegliere marchi di condensatori più noti per la progettazione PCB, come condensatori progettati da TDKpcb, condensatori progettati da Yageo PCB, ecc., come garanzia di qualità. (1) Condensatori progettati da PCBThe condensatore progettato da PCB elettrolitico di alluminio è un condensatore progettato con PCB di polarità. Nel circuito, il suo polo "+" deve essere collegato alla fine con un potenziale superiore. Vantaggi: grande capacità, in grado di resistere a grandi correnti pulsanti. Difetti: errore di grande capacità e grande corrente di perdita; I condensatori di progettazione PCB elettrolitici ordinari non sono adatti per applicazioni ad alta frequenza e bassa temperatura e non dovrebbero essere utilizzati a frequenze superiori a 25kHz. Usi: bypass a bassa frequenza, accoppiamento del segnale, filtraggio dell'alimentazione elettrica. (2) I condensatori progettati da PCBCapacitori elettrolitici al tantalio progettati per PCB elettrolitici al tantalio sono anche condensatori progettati per PCB polarizzati. Vantaggi: le caratteristiche di temperatura, le caratteristiche di frequenza e l'affidabilità sono migliori di quelli dei condensatori di progettazione PCB elettrolitici ordinari, in particolare la corrente di perdita è molto piccola, la vita è lunga, l'errore di capacità è piccolo e il volume è piccolo e il più grande design del circuito PCB può essere ottenuto sotto il volume dell'unità. Prodotto di tensione condensatore. Difetti: scarsa capacità di resistere alla corrente pulsante. Se danneggiato, è facile da cortocircuito e il prezzo è più alto. Uso: In molti posti, può sostituire i condensatori progettati dal PCB elettrolitico di alluminio e utilizzati in apparecchiature ultra-piccole e ad alta affidabilità. (3) Condensatori progettati dal PCBIT ceramico monolitico è un condensatore progettato con una grande quantità di PCB attualmente. Vantaggi: la stabilità della temperatura e della frequenza sono molto buone, bassa perdita, lunga durata. Difetti: non può essere trasformato in condensatori progettati per PCB di grande capacità. Usi: filtraggio ad alta frequenza, oscillazione e accoppiamento, ecc.