Новости PCB - Что такое конденсатор платы?

Что такое конденсатор платы? Конденсатор - это устройство, содержащее заряд. Он состоит из двух изолированных друг от друга металлических проводников. Два близких друг к другу проводника зажаты в середине слоя непроводящей изоляционной среды. Основной единицей емкости конденсатора является Фарах (F). Буква С обычно используется в схемах конденсаторных элементов.

Конструкция конденсатора платы:

Самый простой конденсатор состоит из двух оконечных пластин и изоляционных диэлектриков (включая воздух) в середине. При включении электричества пластина заряжается, создавая напряжение (разность потенциалов), но из - за того, что в середине есть изоляционный материал, весь конденсатор не проводит электричество. Однако при условии, что критическое напряжение конденсатора не превышает (пробивное напряжение). Известно, что любой материал относительно изолирован, и когда напряжение на обоих концах материала увеличивается до определенной степени, материал может проводить электричество, которое мы называем напряжением пробоя напряжения. Конденсаторы не являются исключением. Когда они разлагаются, они перестают быть изоляторами.

Принцип работы конденсатора платы:

Конденсаторы платы накапливают электрическую энергию путем хранения заряда на электроде. Они обычно используются в сочетании с индукторами, образуя LC - осцилляционные схемы. Принцип работы конденсатора заключается в том, что заряд вынужден перемещаться в электрическом поле. Когда между проводниками есть среда, это препятствует движению заряда, накапливая его на проводнике, что приводит к накоплению заряда.

Конденсатор, как и батарея, имеет два электрода. Внутри конденсатора платы два электрода соединяются с двумя металлическими пластинами, разделенными диэлектриком. диэлектриком может быть воздух, бумага, пластик или любое другое вещество, которое не проводит электричество и не позволяет двум металлическим полюсам вступать в контакт друг с другом.

Металлическая пластина, прикрепленная к отрицательному полюсу батареи, поглощает электроны, генерируемые батареей. Металлическая пластина, прикрепленная к положительному полюсу батареи, высвобождает электроны в батарею. После зарядки конденсатор имеет такое же напряжение, как и батарея (если напряжение батареи составляет 1,5 вольта, напряжение конденсатора также 1,5 вольта).

Классификация конденсаторов PCB:

1. По структуре подразделяются на три категории: стационарные конденсаторы, переменные конденсаторы и подстраиваемые конденсаторы.

Классификация по электролитам: конденсаторы на органической среде, конденсаторы на неорганической среде, электролитические конденсаторы, электротермальные конденсаторы и конденсаторы на воздушной среде.

3. Разделение по назначению: высокочастотный шунт, низкочастотный шунт, фильтр, настройка, высокочастотная связь, низкочастотная связь, небольшая емкость.

4. В зависимости от материалов производства можно разделить на: керамические диэлектрические конденсаторы, полиэфирные конденсаторы, электролитические конденсаторы, танталовые конденсаторы, высококачественные полипропиленовые конденсаторы и т.д.

Конденсаторы играют решающую роль в проектировании плат и в основном используются для фильтрации, связи, развязки и хранения энергии. Благодаря разумной конструкции и компоновке конденсатор может не только улучшить стабильность и производительность схемы, но и уменьшить шумовые помехи и улучшить целостность сигнала.

Основные функции конденсаторов

В качестве пассивного элемента с возможностью хранения электрической энергии конденсаторы широко используются в монтажных платах для поддержания стабильности напряжения и передачи сигналов. Основные функции включают связь, фильтрацию, развязку и хранение энергии. Различные типы конденсаторов, такие как электролитические конденсаторы и керамические конденсаторы, подходят для различных требований к конструкции.

2. Фильтрация

Одной из важных функций конденсатора является фильтрация. В цепи питания конденсатор не только помогает выпрямить сигнал переменного тока в стабильный источник постоянного тока, но и подавляет высокочастотный шум для обеспечения чистоты питания. Большие конденсаторы обычно используются для низкочастотных фильтров, в то время как небольшие конденсаторы эффективно обрабатывают высокочастотные сигналы.

3. Связь

При проектировании схемы конденсатор связи отвечает за передачу сигнала, чтобы обеспечить эффективный прохождение низкочастотного сигнала, одновременно предотвращая помехи между сигналами разных цепей. Чтобы избежать взаимодействия между рабочими точками передней и задней цепей, обычно используются более мощные электролитические конденсаторы для связи.

4. Функция развязки

Десвязующие конденсаторы используются для уменьшения переходного времени отклика в источнике питания и предотвращения высокочастотных помех от шума в интегральных схемах (IC). Обычно их необходимо использовать в сочетании с шунтирующими конденсаторами для достижения лучшего эффекта развязки. При проектировании цепей развязывающие конденсаторы обычно размещаются вблизи штуцера питания, чтобы уменьшить индуктивность в пути тока.

5. Хранение энергии

Конденсаторы также могут использоваться в качестве кратковременных накопителей энергии, которые обеспечивают ток, когда это необходимо цепи. Эта особенность позволяет им поддерживать стабильное напряжение питания во время динамических изменений нагрузки, тем самым улучшая общую производительность схемы. В частности, при переходных нагрузках конденсатор может работать быстро, чтобы обеспечить нормальную работу схемы.

Важность компоновки конденсаторов

Размещение конденсаторов напрямую влияет на стабильность и производительность цепи. Разумная компоновка может эффективно снизить индуктивность, повысить эффект фильтрации и уменьшить шум схемы. Кроме того, в многослойной конструкции PCB конденсаторы расположены вблизи слоя питания, что позволяет оптимизировать электропитание и плоские электрические контуры заземления. В процессе фактического проектирования соблюдение принципов компоновки конденсаторов значительно повысит надежность схемы.

Конденсатор платы может хранить заряд и имеет функцию отключения постоянного тока.