電子設計 - PCB回路基板設計用コンデンサ

1. The structure and characteristics of the コンデンサ designed by PCB
When a potential is applied to the conductor, コンダクターは充電されます. しかし、同じ可能性のために, 導体に含まれる電荷の量は、それ自身の構造によって変化する. 導体が電荷を含んでいる能力を静電容量と呼ぶ PCB設計. 一般に, the charge Q (Coulomb) contained in a conductor is proportional to its potential V (Volt, related to the earth), that
Is 静電容量 the conductor's PCB設計. The unit of capacitance designed by PCB is farad (F).
絶縁媒体は2つの平行な金属板の間に挿入される, そして、リード電極は、1のコンデンサになる PCB設計. その回路記号は、無極性PCB.
PCBによって設計されたコンデンサが充電されるなら, 電荷はPCBによって設計されたキャパシタの2つの電極板に蓄積される. キャパシタンスCを有するPCB用に設計されたコンデンサは、グラフとして一定の電流強度Iで充電される. PCBによって設計されたコンデンサが最初に充電されていないと仮定されます, それで, それの両端の初期電圧はゼロに等しい. 電流の定義を想起させてください：導体の電荷の活動は電流を構成します. 単位時間当たりの導体の断面を流れる電荷量は電流強度と呼ばれる.
それで, Cが静電容量であるPCBによって設計されたコンデンサは、定電流強度Iの作用下にある, 両端の電圧VはTimetと直線的に上昇する.
コンデンサの両端の電圧が高くなる PCB設計, それが含むより多くの料金, それで, エネルギー貯蔵量が大きいほど. しかし, PCBによって設計されたコンデンサの2つの板の間の絶縁媒体の誘電強度は制限されている. 2つのプレート間の電界強度が高すぎる場合, 絶縁媒体は分解され、PCBによって設計されたキャパシタは短絡される. したがって, PCBによって設計されたコンデンサの耐電圧をアプリケーションに調整する必要がある.
結論：PCBによって設計されたコンデンサは回路に電荷を含む機能を有する, それで, エネルギーを貯蔵する機能. PCBによって設計されたコンデンサにエネルギーを蓄えるのに時間がかかる, したがって、PCBによって設計されたコンデンサの両端の電圧は、突然変化することができない. そして、より大きい容量 PCB設計, もっとエネルギーを蓄える. PCBによって設計されたコンデンサの2つの最も重要なパラメータは、そのキャパシタンスおよびその耐圧電圧である PCB設計.
2. RC charging and discharging circuit
The circuit is represented by an RC charging and discharging circuit. PCBによって設計されたコンデンサの両端の初期電圧がゼロであると仮定する, 電源は、スイッチKおよび端子1がオンになった瞬間に、抵抗器Rを介してPCBによって設計されたコンデンサを充電する. この時に, PCBによって設計されたコンデンサの充電電流は、最大E/R. この電流で充電するとき, VCの上昇曲線は線形直線である.
しかし, 充電電流は充電プロセス全体であるので, VCが上がるにつれて, 充電電流強度Icは徐々に減少する, そして、VCの立ち上がりの振幅は、電源電圧Eまで上昇するまで徐々に減少する, 同時に充電電流はゼロである. これは、実際のVC上向きカーブ. VC指数関数的に上昇する, and the expression for its change with time t is:
Among them, 時定数.
直列抵抗Rが大きくなることが分かる, 充電電流が小さい, そして、長い充電時間；の容量Cは大きい PCB設計, the more charge required (それで, the more energy is stored), そして、充電時間も長いです.
PCBによって設計されたコンデンサが過充電されるとき, VCはEに等しい. この時に, スイッチKと端子2は接続されている, そして、PCBによって設計されたコンデンサは、R 1を通して放電される, 放電電流は, そしてVCは徐々に減少する. 端末2がオンになった時点で, 放電電流は最大値, しかし、VCの減少, 放電電流も徐々に減少する, VCが0 Vまで, また、放電電流も0である. このように, PCBにより設計されたコンデンサが放電されるときのVCの低下曲線.
3. Capacitive reactance of capacitor designed by PCB
インサーキット, the capacitance of PCB設計 非常に重要な機能, ACとブロックDCを通過する. 直流電圧がPCBによって設計されたコンデンサの一端に印加されるならば, after the capacitor designed by PCB is stable (それで, after the charging and discharging process is completed), PCBによって設計されたコンデンサの他端で電圧を検出することはできない, それで, DCは分離される. これは、RC充電および放電回路からも見られる入力VIがAC信号であるならば, VOは、同じ周波数のAC信号を出力する, 入力AC信号周波数が高いほど, 出力VO振幅が大きいほど, それで, この後のAC信号 PCB設計 capacitor.
事実上, AC信号の振幅と方向が時間とともに変化することを理解できる, そして、容量 PCB設計 電圧に対する不活性応答, that is, その電圧は突然変化しない. PCBによって設計されたコンデンサの1つのプレートの電位が入力信号とともに急速に変化するとき, PCBによって設計されたコンデンサの両端の電圧は、徐々に変化する, そして他のプレートのポテンシャルも同じように変化した. このように, although there is some loss (the voltage across the capacitor of the PCB設計 has changed a little after all), また、コンデンサC 1のコンデンサを通過するAC信号と等価である PCB設計. Moreover, the faster the input signal changes (that is, the higher the frequency), the larger the capacitance of the capacitor designed by PCB (that is, the slower the voltage across it changes), 簡単に通る.

4. The filtering function of the capacitor designed by PCB
We can manufacture filters by applying the characteristics of コンデンサ designed by PCB. 回路はハイパスフィルタである, that is, 入力信号の周波数が高い, パスが簡単, と低い周波数, パスするのがより難しい. DCは通過できない, 信号中の低周波成分をフィルタリングすることができる. 反対側の回路はローパスフィルタである, 信号中の高周波成分を除去できる.
(a) High-pass filter (b) Low-pass filter
5. 一般に使用されるコンデンサの分類 PCB設計
コンデンサの選択 PCB設計 用心深い. 一般に, あなたは、より有名なコンデンサブランドを選ぶことができます PCB設計, TDKPCBによって設計されたコンデンサのような, Yageo PCBによって設計されたコンデンサ, etc., 品質保証として.
(1) Capacitors designed by aluminum electrolytic PCB
The capacitor designed by aluminum electrolytic PCB is a capacitor designed with polarity PCB. In the circuit, its "+" pole must be connected to the end with a higher potential.
長所：大容量, 大きな脈動電流に耐えることができる.
欠陥：大容量誤差と大きな漏れ電流通常電解 PCB設計 コンデンサは、高周波および低温用途には適していない, と25 kHz以上の周波数で使用すべきではない.
用途：低周波バイパス, 信号結合, 電力供給フィルタリング.
(2) Capacitors designed by tantalum electrolytic PCB
Capacitors designed for tantalum electrolytic PCB are also capacitors designed for polarized PCB.
利点：温度特性, 周波数特性と信頼性は通常の電解質より優れている PCB設計 capacitors, 特にリーク電流は非常に小さい, 人生は長い, 容量誤差は小さい, ボリュームは小さい, 最大の PCB回路基板 単位体積の下で設計できる. コンデンサ電圧積.
欠陥：脈動電流に耐える能力が乏しい. 損害ならば, 短絡しやすい, 値段が高い.
使用：多くの場所で, アルミニウム電解質PCBによって設計され、超小型で信頼性の高い装置で使用されるコンデンサを置き換えることができます.
(3) Capacitors designed by monolithic セラミック
現在は大量のPCBで設計されたコンデンサです.
利点：温度と周波数安定性は非常に良い, 低損失, 長い生命.
欠陥：大容量PCB用に設計されたコンデンサにはできない.
用途：高周波フィルタリング, 振動と結合, etc.