nūhou

ʻO nā Capacitors kekahi o nā mea i hoʻohana pinepine ʻia ma nā papa kaapuni. Ke hoʻomau nei ka nui o nā mea uila (mai nā kelepona paʻa a hiki i nā kaʻa) ke hoʻomau nei ka piʻi ʻana o ka noi no nā capacitors. Ua hoʻopau ka maʻi maʻi Covid 19 i ke kaulahao lako o ka honua mai nā semiconductor a hiki i nā ʻāpana passive, a ua pōkole nā ​​capacitors.
Hiki ke hoʻololi maʻalahi nā kūkākūkā e pili ana i ke kumuhana o nā capacitors i puke a puke wehewehe paha. ʻO ka mea mua, aia nā ʻano capacitors like ʻole, e like me ka electrolytic capacitors, film capacitors, ceramic capacitors a pēlā aku. A laila, ma ke ʻano like, aia nā mea dielectric like ʻole. Aia kekahi mau papa like ʻole. No ka hoʻolālā kino, aia nā ʻano capacitor ʻelua-terminal a me ʻekolu. Aia kekahi capacitor ʻano X2Y, ʻo ia hoʻi kahi pālua o nā capacitors Y i hoʻopili ʻia i hoʻokahi. Pehea e pili ana i nā supercapacitors? ʻO ka ʻoiaʻiʻo, inā ʻoe e noho i lalo a hoʻomaka i ka heluhelu ʻana i nā alakaʻi koho capacitor mai nā mea hana nui, hiki iā ʻoe ke maʻalahi i ka lā!
No ka mea e pili ana kēia ʻatikala i nā kumu, e hoʻohana wau i kahi ala ʻē aʻe e like me ka mea maʻamau. E like me ka mea i ʻōlelo mua ʻia, hiki ke loaʻa maʻalahi nā alakaʻi koho capacitor ma nā pūnaewele hoʻolako 3 a me 4, a hiki i nā ʻenekini kahua ke pane pinepine i nā nīnau e pili ana i nā capacitors. Ma kēia ʻatikala, ʻaʻole wau e hana hou i ka mea āu e ʻike ai ma ka Pūnaewele, akā e hōʻike ana pehea e koho ai a hoʻohana i nā capacitors ma o nā hiʻohiʻona kūpono. E uhi ʻia kekahi mau hiʻohiʻona liʻiliʻi o ka koho capacitor, e like me ka degradation capacitance. Ma hope o ka heluhelu ʻana i kēia ʻatikala, pono ʻoe e ʻike maikaʻi i ka hoʻohana ʻana i nā capacitors.
I nā makahiki i hala aku nei, i koʻu wā e hana ana i kahi hui i hana i nā lako uila, loaʻa iā mākou kahi nīnau ninaninau no kahi ʻenekini uila uila. Ma ke kiʻikuhi schematic o ka huahana e kū nei, e nīnau mākou i nā moho "He aha ka hana o ka DC link electrolytic capacitor?" a "He aha ka hana o ka capacitor seramika e pili ana i ka chip?" Manaʻo mākou ʻo ka pane pololei ʻo ka DC bus capacitor Hoʻohana ʻia no ka mālama ʻana i ka ikehu, hoʻohana ʻia nā capacitor seramika no ka kānana.
ʻO ka pane "pololei" a mākou e ʻimi nei e hōʻike maoli ana i ka nānā ʻana o nā mea a pau o ka hui hoʻolālā i nā capacitors mai kahi hiʻohiʻona kaapuni maʻalahi, ʻaʻole mai ka manaʻo kumu kula. ʻAʻole hewa ka manaʻo o ka manaʻo kaapuni. Ma nā alapine haʻahaʻa (mai ka liʻiliʻi kHz a i kahi liʻiliʻi MHz), hiki ke wehewehe maikaʻi ke kumumanaʻo kaapuni i ka pilikia. ʻO kēia no ka mea ma nā alapine haʻahaʻa, aia ka hōʻailona ma ke ʻano ʻokoʻa. Ke hoʻohana nei i ka manaʻo kaapuni, hiki iā mākou ke ʻike i ka capacitor i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 1, kahi e hoʻololi ai ke kūpaʻa series like (ESR) a me ka inductance series equivalent (ESL) i ka impedance o ka capacitor e hoʻololi me ke alapine.
Hōʻike piha kēia kŘkohu i ka hana kaapuni ke hoʻololi mālie ke kaapuni. Eia naʻe, i ka piʻi ʻana o ka alapine, lilo nā mea i mea paʻakikī. I kekahi manawa, hoʻomaka ka ʻāpana e hōʻike i ka laina ʻole. Ke piʻi aʻe ka alapine, loaʻa i ke kumu hoʻohālike LCR maʻalahi kona mau palena.
I kēia lā, inā e nīnau ʻia iaʻu i ka nīnau nīnauele like, e ʻaʻahu wau i kaʻu mau aniani makaʻala ʻike kumu kula a ʻōlelo aku ʻo nā ʻano capacitor ʻelua he mau mea mālama ikehu. ʻO ka ʻokoʻa, hiki i nā capacitor electrolytic ke mālama i ka ikehu ma mua o nā capacitors seramika. Akā ma ke ʻano o ka hoʻoili ʻana o ka ikehu, hiki i nā capacitor seramika ke hoʻouna wikiwiki i ka ikehu. ʻO kēia ka wehewehe ʻana i ke kumu e pono ai ke kau ʻia nā capacitors seramika ma ka ʻaoʻao o ka chip, no ka mea, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka chip hoʻololi a me ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana i hoʻohālikelike ʻia i ke kaapuni mana nui.
Mai kēia hiʻohiʻona, hiki iā mākou ke wehewehe i nā kūlana hana ʻelua no nā capacitors. ʻO kekahi ka nui o ka ikehu e hiki ai i ka capacitor ke mālama, a ʻo ka mea ʻē aʻe ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana i kēia ikehu. Pili nā mea ʻelua i ke ʻano hana o ka capacitor, ka mea dielectric, ka pilina me ka capacitor, a pēlā aku.
Ke pani ʻia ka hoʻololi o ke kaapuni (e ʻike i ke Kiʻi 2), hōʻike ia e pono ana ka ukana i ka ikehu mai ke kumu mana. ʻO ka wikiwiki e pani ai kēia hoʻololi e hoʻoholo i ka wikiwiki o ka koi ikaika. No ka holo ʻana o ka ikehu i ka māmā māmā (ka hapalua o ka māmā o ka māmā ma nā mea FR4), pono ka manawa e hoʻololi i ka ikehu. Eia kekahi, aia kahi impedance mismatch ma waena o ke kumu a me ka laina hoʻouna a me ka ukana. 'O ia ho'i, 'a'ole loa e ho'one'e 'ia ka ikehu ma ka huaka'i ho'okahi, akā, ma nā huaka'i ka'apuni he nui5, 'o ia ke kumu i ka wā e ho'ololi koke 'ia ai ke kua, 'ike 'ia ka lohi a me ke kani 'ana i ka nalu ho'ololi.
Kiʻi 2: Pono ka manawa e hoʻolaha ai ka ikehu ma ke ākea; ʻO ka impedance mismatch ke kumu o nā huakaʻi puni o ka hoʻoili ikehu.
ʻO ka ʻoiaʻiʻo o ka lawe ʻana i ka ikehu ka manawa a me nā huakaʻi kaʻapuni he nui e haʻi iā mākou e pono mākou e hoʻoneʻe i ka ikehu i kahi kokoke loa i ka ukana, a pono mākou e ʻimi i ke ala e hoʻopuka koke ai. Loaʻa ka mua ma ka hoʻemi ʻana i ka mamao kino ma waena o ka ukana, hoʻololi a me ka capacitor. Loaʻa ka hope ma ka hōʻiliʻili ʻana i kahi hui o nā capacitors me ka impedance liʻiliʻi loa.
Hōʻike ka ʻepekema kahua i ke kumu o ka walaʻau maʻamau. I ka pōkole, hana ʻia ka walaʻau maʻamau inā ʻaʻole i hoʻokō ʻia ke koi ikaika o ka ukana i ka wā e hoʻololi ai. No laila, e hāʻawi ʻia ka ikehu i mālama ʻia ma waena o ka ukana a me nā mea hoʻokele kokoke e kākoʻo i ke koi ʻanuʻu. ʻO ka hakahaka ma waena o ka ukana a me nā mea hoʻokele kokoke, ʻo ia ka mea a mākou e kapa ai i ka capacitance parasitic / mutual (e nānā i ke kiʻi 2).
Hoʻohana mākou i kēia mau hiʻohiʻona e hōʻike i ka hoʻohana ʻana i nā capacitors electrolytic, multilayer ceramic capacitors (MLCC), a me nā capacitors kiʻiʻoniʻoni. Hoʻohana ʻia ka manaʻo kaapuni a me ke kahua e wehewehe i ka hana o nā capacitors i koho ʻia.
Hoʻohana nui ʻia nā capacitor electrolytic i ka loulou DC ma ke ʻano he kumu ikehu nui. ʻO ke koho o ka capacitor electrolytic e hilinaʻi pinepine i:
No ka hana EMC, ʻo nā hiʻohiʻona koʻikoʻi o nā capacitors he impedance a me nā ʻano alapine. ʻO nā hoʻokuʻu haʻahaʻa haʻahaʻa e pili mau ana i ka hana o ka DC link capacitor.
ʻAʻole hilinaʻi ka impedance o ka loulou DC ma ka ESR a me ESL o ka capacitor, akā ma ka wahi o ka loop thermal, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 3. ʻO kahi ʻāpana puʻupuʻu wela nui ka lōʻihi o ka hoʻololi ʻana o ka ikehu, no laila ka hana. e pili ana.
Ua kūkulu ʻia kahi mea hoʻololi DC-DC e hōʻoia i kēia. ʻO ka hoʻonohonoho hoʻāʻo EMC pre-compliance i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 4 e hana i kahi scan emission i hana ʻia ma waena o 150kHz a me 108MHz.
He mea nui e hōʻoia i nā capacitors i hoʻohana ʻia i kēia hihia noiʻi mai ka mea hana like e pale aku ai i nā ʻokoʻa o nā ʻano impedance. Ke kūʻai aku i ka capacitor ma ka PCB, e hōʻoia ʻaʻole he mau alakaʻi lōʻihi, no ka mea e hoʻonui kēia i ka ESL o ka capacitor. Hōʻike ka helu 5 i nā hoʻonohonoho ʻekolu.
Hōʻike ʻia nā hopena hoʻokuʻu ʻana o kēia mau hoʻonohonoho ʻekolu ma ke Kiʻi 6. Hiki ke ʻike ʻia, ke hoʻohālikelike ʻia me kahi capacitor 680 µF hoʻokahi, ua loaʻa i nā capacitor ʻelua 330 µF i ka hana hoʻohaʻahaʻa leo o 6 dB ma kahi ākea ākea.
Mai ka manaʻo kaapuni, hiki ke ʻōlelo ʻia ma ka hoʻopili ʻana i ʻelua capacitors ma ke ʻano like, ʻelua ʻelua ESL a me ESR. Mai ka manaʻo kumu kula, ʻaʻole hoʻokahi wale nō kumu ikehu, akā ʻelua mau kumu ikehu i hoʻolako ʻia i ka ukana hoʻokahi, e hōʻemi pono ana i ka manawa holoʻokoʻa o ka ikehu. Eia naʻe, ma nā alapine kiʻekiʻe, e emi ana ka ʻokoʻa ma waena o ʻelua 330 µF capacitors a me hoʻokahi 680 µF capacitor. No ka mea, ʻaʻole lawa ka leo alapine kiʻekiʻe. Ke neʻe nei i kahi capacitor 330 µF kokoke i ka hoʻololi, hoʻemi mākou i ka manawa hoʻololi o ka ikehu, kahi e hoʻonui pono ai i ka pane ʻana o ka capacitor.
Hōʻike ka hopena iā mākou i kahi haʻawina koʻikoʻi. ʻO ka hoʻonui ʻana i ka capacitance o kahi capacitor hoʻokahi ʻaʻole ia e kākoʻo i ke koi ʻana no ka ikehu hou aku. Inā hiki, e hoʻohana i kekahi mau mea capacitive liʻiliʻi. Nui nā kumu maikaʻi no kēia. ʻO ka mua ke kumukūʻai. Ma ka ʻōlelo maʻamau, no ka nui o ka pūʻolo like, piʻi nui ke kumukūʻai o kahi capacitor me ka waiwai capacitance. ʻOi aku ke kumukūʻai o ka hoʻohana ʻana i hoʻokahi capacitor ma mua o ka hoʻohana ʻana i kekahi mau capacitor liʻiliʻi. ʻO ke kumu ʻelua ka nui. ʻO ka mea palena i ka hoʻolālā huahana ke kiʻekiʻe o nā mea. No nā capacitors nui, ʻoi aku ka nui o ke kiʻekiʻe, ʻaʻole kūpono no ka hoʻolālā huahana. ʻO ke kumu ʻekolu ʻo ia ka hana EMC a mākou i ʻike ai i ka hihia hihia.
ʻO kekahi mea e noʻonoʻo ai i ka wā e hoʻohana ai i kahi capacitor electrolytic ʻo ia ke hoʻohui ʻoe i ʻelua mau capacitors i ka pūʻulu e kaʻana like i ka volta, pono ʻoe i kahi pale pale kaulike 6.
E like me ka mea i ʻōlelo ʻia ma mua, ʻo nā capacitor seramika nā mea liʻiliʻi e hiki ke hāʻawi koke i ka ikehu. Ua nīnau pinepine ʻia au i ka nīnau "Pehea ka nui o ka capacitor e pono ai iaʻu?" ʻO ka pane i kēia nīnau no nā capacitors seramika, ʻaʻole pono ka waiwai o ka capacitance i mea nui. ʻO ka manaʻo nui ma ʻaneʻi ʻo ka hoʻoholo ʻana i ke alapine e lawa ai ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana i ka ikehu no kāu noi. Inā hāʻule ka hoʻokuʻu ʻana ma 100 MHz, a laila ʻo ka capacitor me ka impedance liʻiliʻi loa ma 100 MHz he koho maikaʻi.
ʻO kēia kekahi kuhi hewa ʻole o MLCC. Ua ʻike au i ka hoʻohana ʻana o nā ʻenekinia i ka nui o ka ikehu e koho ana i nā capacitors seramika me ka ESR haʻahaʻa a me ka ESL ma mua o ka hoʻopili ʻana i nā capacitors i ka helu kuhikuhi RF ma o nā ala lōʻihi. Pono e haʻi ʻia ʻo ka ESL o MLCC maʻamau ka haʻahaʻa ma mua o ka inductance pili ma ka papa. ʻO ka inductance pili ka mea koʻikoʻi nui e pili ana i ka impedance kiʻekiʻe o nā capacitors seramika7.
Hōʻike ka helu 7 i kahi laʻana maikaʻi ʻole. ʻO nā meheu lōʻihi (0.5 iniha ka lōʻihi) e hoʻokomo i ka liʻiliʻi 10nH inductance. Hōʻike ka hopena simulation e piʻi aʻe ka impedance o ka capacitor ma mua o ka mea i manaʻo ʻia ma ke kiko alapine (50 MHz).
ʻO kekahi o nā pilikia me nā MLCC, ʻo ia ka mea e hoʻohauʻoli me ka hoʻolālā inductive ma ka papa. Hiki ke ʻike ʻia kēia ma ka laʻana i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 8, kahi e hoʻohana ai i kahi 10 µF MLCC e hoʻolauna i ka resonance ma kahi o 300 kHz.
Hiki iā ʻoe ke hōʻemi i ka resonance ma ke koho ʻana i kahi ʻāpana me ka ESR nui a i ʻole ke kau ʻana i kahi pale waiwai liʻiliʻi (e like me 1 ohm) i ka pūʻulu me kahi capacitor. Ke hoʻohana nei kēia ʻano hana i nā ʻāpana nalowale e hoʻopau i ka ʻōnaehana. ʻO kekahi ala ʻē aʻe ka hoʻohana ʻana i kahi waiwai capacitance e neʻe i ka resonance i kahi haʻahaʻa a i ʻole ke kiʻekiʻe.
Hoʻohana ʻia nā capacitors kiʻiʻoniʻoni i nā noi he nui. ʻO lākou nā capacitors i koho ʻia no nā mea hoʻololi DC-DC kiʻekiʻe a hoʻohana ʻia e like me nā kānana suppression EMI ma nā laina mana (AC a me DC) a me nā hoʻonohonoho kānana maʻamau. Lawe mākou i kahi capacitor X ma ke ʻano he laʻana e hōʻike i kekahi o nā kumu nui o ka hoʻohana ʻana i nā capacitors kiʻiʻoniʻoni.
Inā loaʻa kahi hanana piʻi, kōkua ia i ka hoʻopaʻa ʻana i ke koʻikoʻi nui o ka volta ma ka laina, no laila e hoʻohana mau ʻia me ka transient voltage suppressor (TVS) a i ʻole metal oxide varistor (MOV).
Ua ʻike paha ʻoe i kēia mau mea āpau, akā ua ʻike paha ʻoe e hiki ke hoʻemi nui ʻia ka waiwai capacitance o kahi capacitor X me nā makahiki o ka hoʻohana ʻana? He ʻoiaʻiʻo loa kēia inā hoʻohana ʻia ka capacitor i kahi wahi haʻahaʻa. Ua ʻike au i ka nui o ka capacitance o ka X capacitor e hāʻule wale ana i kahi hapa pakeneka o kāna waiwai helu i loko o hoʻokahi makahiki a ʻelua paha, no laila ua nalowale ka ʻōnaehana i hoʻolālā mua ʻia me ka capacitor X i nā pale āpau i loaʻa i ka capacitor mua.
No laila, ua aha? Hiki ke kahe ka ea maʻemaʻe i loko o ka capacitor, ma luna o ka uwea a ma waena o ka pahu a me ka hui potting epoxy. Hiki ke oxidized ka alumini metallization. ʻO ka alumina he insulator uila maikaʻi, no laila e hōʻemi ana i ka capacitance. He pilikia kēia e hālāwai ai nā capacitors kiʻiʻoniʻoni a pau. ʻO ka pilikia aʻu e kamaʻilio nei ʻo ka mānoanoa kiʻiʻoniʻoni. Hoʻohana nā brand capacitor kaulana i nā kiʻiʻoniʻoni ʻoi aku ka mānoanoa, e hopena i nā capacitors ʻoi aku ka nui ma mua o nā hōʻailona ʻē aʻe. ʻO ke kiʻi ʻoniʻoni ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka capacitor no ka hoʻouka ʻana (voltage, current, a i ʻole ka wela), a ʻaʻole hiki ke hoʻōla iā ia iho.
Inā ʻaʻole pili mau ka X capacitor i ka lako mana, a laila ʻaʻole pono ʻoe e hopohopo. No ka laʻana, no ka huahana i loaʻa ka paʻakikī paʻakikī ma waena o ka mana a me ka capacitor, ʻoi aku ka nui o ka nui ma mua o ke ola, a laila hiki iā ʻoe ke koho i kahi capacitor thinner.
Eia naʻe, inā pili mau ka capacitor i ke kumu mana, pono e hilinaʻi nui ʻia. ʻAʻole hiki ke pale ʻia ka oxidation o nā capacitors. Inā ʻoi aku ka maikaʻi o ka mea epoxy capacitor a ʻaʻole ʻike pinepine ʻia ka capacitor i nā wela wela, pono e liʻiliʻi ka hāʻule o ka waiwai.
Ma kēia ʻatikala, ua hoʻolauna mua ʻia ka ʻike kumu kula o nā capacitors. Hōʻike nā hiʻohiʻona a me nā hopena simulation pehea e koho ai a hoʻohana i nā ʻano capacitor maʻamau. Manaʻolana hiki i kēia ʻike ke kōkua iā ʻoe e hoʻomaopopo i ka hana o nā capacitors i ka hoʻolālā uila a me EMC me ka ʻoi aku ka piha.
ʻO Dr. Min Zhang ka mea nāna i hoʻokumu a me ke alakaʻi alakaʻi EMC o Mach One Design Ltd, kahi hui ʻenekinia ma UK e ʻike nui ana i ka kūkākūkā EMC, ka hoʻoponopono pilikia a me ke aʻo ʻana. ʻO kāna ʻike hohonu i ka uila uila, nā uila uila, nā kaʻa a me ka hoʻolālā huahana i pōmaikaʻi i nā ʻoihana a puni ka honua.
ʻO In Compliance ke kumu nui o ka nūhou, ka ʻike, ka hoʻonaʻauao a me ka hoʻoikaika ʻana no ka poʻe loea ʻenehana uila a me ka uila.
Aerospace Automotive Communications Consumer Electronics Education Energy and Power Industry Information Technology Medical Military and National Defense