Capacitors o se tasi lea o mea e masani ona faʻaaogaina i luga o laupapa faʻasalalau. A'o fa'atupula'ia le aofa'i o masini fa'aeletonika (mai telefoni fe'avea'i i ta'avale), e fa'apea fo'i le mana'oga mo capacitors. O le faʻamaʻi Covid 19 ua faʻalavelaveina le vaega o le lalolagi sapalai filifili mai semiconductor i vaega passive, ma capacitors ua le lava sapalai1.
Talanoaga i le autu o capacitors e faigofie ona liliu i se tusi po o se lomifefiloi. Muamua, e iai ituaiga eseese o capacitors, e pei o capacitors electrolytic, capacitors ata tifaga, capacitors ceramic ma isi. Ona, i le ituaiga lava e tasi, e eseese mea dielectric. E iai fo'i vasega 'ese'ese. Ae mo le fausaga faaletino, e lua-terminal ma tolu-terminal ituaiga capacitor. O loʻo i ai foʻi se ituaiga capacitor X2Y, o le mea moni o se pea o Y capacitors o loʻo faʻapipiʻiina i le tasi. Ae faapefea supercapacitors? O le mea moni, afai e te nofo i lalo ma amata faitau taʻiala filifilia capacitor mai fale gaosi oloa tetele, e faigofie ona e faʻaaluina le aso!
Talu ai o lenei tusiga e uiga i faʻavae, o le a ou faʻaogaina se isi auala e pei ona masani ai. E pei ona ta'ua muamua, e faigofie lava ona maua ta'iala mo le filifilia o le capacitor i luga o upega tafa'ilagi 3 ma le 4, ma e masani ona taliina e inisinia fanua le tele o fesili e uiga i capacitors. I lenei tusiga, o le a ou le toe faia le mea e mafai ona e mauaina i luga o le Initaneti, ae o le a faʻaalia pe faʻapefea ona filifili ma faʻaoga capacitors e ala i faʻataʻitaʻiga aoga. O nisi vaega e le lauiloa o le filifiliga capacitor, e pei o le capacitance degradation, o le a aofia ai foi. A maeʻa ona faitau lenei tusiga, e tatau ona e malamalama lelei i le faʻaogaina o capacitors.
I tausaga ua mavae, a o ou faigaluega i se kamupani na faia masini faaeletonika, sa i ai sa matou fesili faatalanoaga mo se inisinia eletise eletise. I luga o le ata faʻataʻitaʻiga o le oloa o loʻo i ai nei, o le a matou fesiligia sui tauva "O le a le aoga o le DC link electrolytic capacitor?" ma "O le a le aoga o le sima capacitor o loʻo i tafatafa o le pu?" Matou te faʻamoemoe o le tali saʻo o le DC pasi capacitor Faʻaaogaina mo le teuina o le malosi, capacitors sima e faʻaaogaina mo le faʻamamaina.
O le tali "saʻo" matou te sailia e faʻaalia moni ai o tagata uma o loʻo i luga o le au mamanu e vaʻavaʻai i capacitors mai se vaʻaiga faʻataʻitaʻi faigofie, ae le o se vaaiga faʻapitoa. E le sese le manatu o le circuit theory. I ala maualalo (mai i nai kHz i nai MHz), e masani ona mafai ona faʻamatalaina lelei e le aʻoaʻoga matagaluega le faʻafitauli. E mafua ona o alalaupapa maualalo, o le faailo e masani lava i tulaga eseese. I le faʻaaogaina o le faʻataʻitaʻiga, e mafai ona tatou vaʻai i le capacitor o loʻo faʻaalia i le Ata 1, lea o le faʻasologa tutusa o le faʻasologa (ESR) ma le faʻasologa tutusa o le inductance (ESL) e faia ai le faʻalavelave o le capacitor e suia i taimi.
O lenei fa'ata'ita'iga e fa'amatala atoatoa ai le fa'atinoga o le ta'amilosaga pe a fa'asolo lemu le matagaluega. Ae peitaʻi, a o faʻatuputeleina le tele o taimi, o mea e faʻateleina ma sili atu ona faigata. I se taimi, o le vaega e amata ona faʻaalia le leai o se laina. A fa'atupula'ia le alaleo, o le fa'ata'ita'iga faigofie o le LCR ei ai ona tapula'a.
I aso nei, afai e fesiligia aʻu i le fesili faʻatalanoaga lava e tasi, o le a ou ofuina laʻu matatioata mataʻituina manatu o fanua ma fai atu o ituaiga uma e lua o masini e teu ai le malosi. O le eseesega o le eletise eletise e mafai ona teuina atili le malosi nai lo capacitors sima. Ae i tulaga o le felauaiga o le malosi, capacitors sima e mafai ona feaveai vave le malosi. O loʻo faʻamatalaina ai le mafuaʻaga e manaʻomia ai ona tuʻu i tafatafa o le pu, ona o le pu e maualuga atu le suiga o taimi ma le saoasaoa o suiga pe a faʻatusatusa i le eletise autu.
Mai lenei vaaiga, e mafai ona tatou faʻamalamalamaina tulaga faʻatinoga e lua mo capacitors. O le tasi o le tele o le malosi e mafai ona teuina e le capacitor, ma le isi o le saoasaoa lea e mafai ona faʻafeiloaʻi ai lenei malosi. E faʻalagolago uma i le auala o le gaosiga o le capacitor, le mea dielectric, le fesoʻotaʻiga ma le capacitor, ma isi.
Pe a tapunia le ki o le matagaluega (silasila i le Ata 2), o loʻo faʻaalia ai o le uta e manaʻomia le malosi mai le puna eletise. O le saoasaoa e tapunia ai lenei ki e iloa ai le faanatinati o le manaʻomia o le malosi. Talu ai o le malosi e alu i le saoasaoa o le malamalama (afa o le saoasaoa o le malamalama i mea FR4), e manaʻomia le taimi e faʻafeiloaʻi ai le malosi. E le gata i lea, o loʻo i ai se faʻalavelave faʻalavelave i le va o le puna ma le laina faʻasalalau ma le uta. O lona uiga o le malosi e le mafai lava ona faʻafeiloaʻi i se malaga e tasi, ae i le tele o malaga taamilo5, o le mea lea pe a vave ona sui le ki, o le a tatou vaʻaia le tuai ma tatagi i le suiga o le galu.
Ata 2: E mana'omia le taimi mo le malosi e fa'asalalau ai i le vanimonimo; le fetaui o le impedance e mafua ai le tele o malaga taamilo o le faʻaliliuina o le malosi.
O le mea moni o le tuʻuina atu o le malosi e manaʻomia ai le taimi ma le tele o malaga taamilo e taʻu mai ia i tatou e manaʻomia le faʻagaoioia o le malosi i le latalata e mafai ai i le uta, ma e manaʻomia ona tatou sailia se auala e faʻavave ai. O le mea muamua e masani lava ona ausia e ala i le faʻaitiitia o le mamao faaletino i le va o le uta, ki ma le capacitor. O le mea mulimuli e ausia e ala i le aoina o se vaega o capacitors ma le impedance laʻititi.
O lo'o fa'amatalaina fo'i e le Field theory le mea e mafua ai le pisa masani. I se faapuupuuga, o le pisapisao masani masani e tupu pe a le ausia le manaʻoga malosi o le uta i le taimi o suiga. O le mea lea, o le malosi o loʻo teuina i le avanoa i le va o le uta ma taʻavale lata ane o le a tuʻuina atu e lagolago ai le manaʻoga. O le avanoa i le va o le uta ma taʻavale lata ane o le mea lea matou te taʻua o le parasitic / mutual capacitance (silasila i le Ata 2).
Matou te faʻaogaina faʻataʻitaʻiga o loʻo i lalo e faʻaalia ai le faʻaogaina o le eletise eletise, multilayer ceramic capacitors (MLCC), ma ata tifaga. E fa'aogaina uma le matagaluega ma le fanua e fa'amatala ai le fa'atinoga o capacitors filifilia.
E masani ona fa'aaogaina capacitors eletise i le feso'ota'iga DC e fai ma puna'au malosi. Ole filifiliga ole eletise eletise e masani ona faʻalagolago ile:
Mo le faʻatinoga o le EMC, o uiga sili ona taua o capacitors o le faʻalavelave ma uiga masani. E fa'alagolago i taimi uma le fa'atinoina o le fa'aogaina ole feso'ota'iga DC.
O le faʻalavelave o le fesoʻotaʻiga DC e faʻalagolago e le gata i le ESR ma le ESL o le capacitor, ae faʻapea foʻi i luga o le vaega o le matasele vevela, e pei ona faʻaalia i le Ata 3. O le tele o le faʻaogaina o le vevela o lona uiga e umi se taimi e faʻafeiloaʻi ai le malosi, o lea o le faatinoga. o le a aafia.
O se la'asaga i lalo DC-DC converter na fausia e fa'amaonia ai lenei mea. Ole seti ole su'ega ole fa'ata'ita'iga ole EMC o lo'o fa'aalia ile Ata 4 o lo'o fa'atinoina se su'esu'ega fa'aoso ile va ole 150kHz ma le 108MHz.
E taua tele le faʻamautinoa o le capacitors o loʻo faʻaaogaina i lenei suʻesuʻega suʻesuʻega e mai le gaosiga tutusa e aloese ai mai eseesega i uiga faʻalavelave. A faʻapipiʻi le capacitor i luga o le PCB, ia mautinoa e leai ni taʻitaʻi umi, aua o le a faʻateleina ai le ESL o le capacitor. O le ata 5 o loʻo faʻaalia ai faʻasalalauga e tolu.
O faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga o nei faʻasalalauga e tolu o loʻo faʻaalia i le Ata 6. E mafai ona vaʻaia, pe a faʻatusatusa i le 680 μF capacitor e tasi, o le lua 330 μF capacitors e ausia ai le faʻaitiitia o le pisa o le 6 dB i luga o le lautele lautele laina.
Mai le manatu o le matagaluega, e mafai ona fai mai e ala i le faʻafesoʻotaʻi lua capacitors i le tutusa, ESL ma ESR e afa. Mai le manatu o le fanua, e le na o le tasi le puna o le malosi, ae lua punaoa malosi o loʻo tuʻuina atu i le uta lava e tasi, faʻaitiitia lelei le taimi atoa o le felauaiga o le malosi. Ae ui i lea, i ala maualuga, o le eseesega i le va o le lua 330 μF capacitors ma le tasi 680 μF capacitor o le a faʻaitiitia. E mafua ona o le pisapisao maualuga e ta'u mai ai le le lava o le tali atu o le malosi. Pe a faʻapipiʻi le capacitor 330 μF latalata i le ki, matou te faʻaitiitia le taimi e faʻafeiloaʻi ai le malosi, lea e faʻapupulaina lelei ai le tali atu o le capacitor.
O le iʻuga ua taʻu mai ai iā i tatou se lesona tāua tele. O le fa'ateleina o le malosi o le tasi capacitor e masani lava ona le lagolagoina le laasaga mana'omia mo le tele o le malosi. Afai e mafai, fa'aaoga nisi vaega capacitive laiti. E tele mafuaaga lelei mo lenei mea. Muamua o le tau. I le tulaga masani, mo le lapo'a tutusa, o le tau o se capacitor e fa'atuputeleina fa'atasi ma le tau capacitance. O le fa'aaogaina o se capacitor e tasi atonu e sili atu le taugata nai lo le fa'aaogaina o ni capacitors laiti. O le mafuaaga lona lua o le tele. O le fa'atapula'aina o le mamanu o oloa e masani lava o le maualuga o vaega. Mo capacitors tetele, o le maualuga e masani ona tele tele, e le talafeagai mo le mamanu o oloa. O le mafuaaga lona tolu o le faʻatinoga o le EMC na matou vaʻaia i le suʻesuʻega.
O le isi mea e tatau ona mafaufau i ai pe a faʻaaogaina se eletise eletise o le a e faʻafesoʻotaʻi lua capacitors i le faasologa e faʻasoa le voltage, o le ae manaʻomia se faʻasaga paleni 6.
E pei ona taʻua muamua, capacitors sima o masini laiti e mafai ona vave maua le malosi. E masani ona fesiligia aʻu i le fesili "O le a le tele o le capacitor ou te manaʻomia?" O le tali i lenei fesili o le mo capacitors sima, o le tau capacitance e le tatau ona taua tele. O le iloiloga taua iinei o le fuafua lea po'o fea le tele o le saoasaoa o le fa'aliliuina o le malosi e lava mo lau talosaga. Afai e le manuia le faʻaosoina i le 100 MHz, ona avea lea o le capacitor ma le laʻititi laʻititi i le 100 MHz o se filifiliga lelei.
Ole isi lea le malamalama ole MLCC. Ua ou vaʻai i inisinia e faʻaalu le tele o le malosi i le filifilia o capacitors ceramic ma le ESR ma le ESL pito maualalo aʻo leʻi faʻafesoʻotaʻi le capacitors i le RF reference point e ala i faʻasologa umi. E taua le taʻua o le ESL o le MLCC e masani lava ona sili atu le maualalo nai lo le fesoʻotaʻiga inductance i luga o le laupapa. O le inductance feso'ota'iga o lo'o avea pea ma parakalafa sili ona taua e a'afia ai le maualuga o le fa'alavelave fa'afuase'i o capacitors sima7.
O le ata 7 o loʻo faʻaalia ai se faʻataʻitaʻiga leaga. Fa'ailoga uumi (0.5 inisi le umi) fa'ailoa mai a itiiti mai ole 10nH inductance. O le faʻataʻitaʻiga iʻuga o loʻo faʻaalia ai o le impedance o le capacitor e sili atu le maualuga nai lo le mea na faʻamoemoeina i le taimi ole taimi (50 MHz).
O se tasi o faʻafitauli i le MLCC o loʻo latou matele atu i le faʻaogaina o le fausaga i luga o le laupapa. E mafai ona iloa lenei mea i le faʻataʻitaʻiga o loʻo faʻaalia i le Ata 8, lea o le faʻaogaina o le 10 μF MLCC e faʻaalia ai le resonance pe a ma le 300 kHz.
E mafai ona e fa'aitiitia le resonance e ala i le filifilia o se vaega e tele ESR pe na'o le tu'uina o se fa'atauga la'ititi (e pei o le 1 ohm) i le fa'asologa ma se capacitor. O lenei ituaiga o metotia e faʻaaogaina ai vaega leiloa e taofiofia ai le faiga. O le isi metotia o le faʻaaogaina lea o se isi faʻatauga capacitance e faʻanofo ai le resonance i se tulaga maualalo pe maualuga atu.
capacitors ata tifaga e faʻaaogaina i le tele o faʻaoga. O latou capacitors o filifiliga mo-maualuga DC-DC converters ma o loʻo faʻaaogaina e fai ma filiga faʻafefe EMI i luga o laina eletise (AC ma DC) ma faʻasologa masani o le faʻaogaina. Matou te avea se capacitor X e fai ma faʻataʻitaʻiga e faʻaalia ai nisi o manatu autu o le faʻaaogaina o masini ata.
Afai e tupu se fa'alavelave fa'afuase'i, e fesoasoani e fa'atapula'aina le maualuga o le mamafa o le volt i luga o le laina, o lea e masani ona fa'aoga i se fa'aputuga voluma le tumau (TVS) po'o le u'amea oxide varistor (MOV).
Atonu ua uma ona e iloa nei mea uma, ae pe na e iloa o le tau o le capacitance o le X capacitor e mafai ona faʻaititia tele i tausaga o faʻaoga? E moni lava lenei mea pe a faʻaaogaina le capacitor i se siosiomaga susu. Ua ou vaʻaia le tau o le gafatia o le X capacitor naʻo le pa'ū i ni nai pasene o lona tau faʻatatau i totonu o le tausaga poʻo le lua, o le mea lea o le faiga na muai fuafuaina ma le X capacitor na leiloa uma puipuiga e ono maua e le capacitor pito i luma.
O lea la, o le a le mea na tupu? O le ea susu e mafai ona tafe i totonu o le capacitor, luga o le uaea ma le va o le pusa ma le epoxy potting compound. O le alumini metallization e mafai ona oxidized. O le alumina o se insulator eletise lelei, ma faʻaitiitia ai le gafatia. O se fa'afitauli lea o le a fa'afeagai uma capacitors ata tifaga. O le mataupu o loʻo ou talanoa i ai o le mafiafia o ata. O ituaiga capacitor ta'uta'ua e fa'aogaina ata mafiafia, e maua ai le tele o capacitors nai lo isi ituaiga. O le ata manifinifi e fa'aitiitia ai le malosi o le capacitor i le mamafa (voltage, current, po'o le vevela), ma e le mafai ona fa'amaloloina o ia lava.
Afai o le X capacitor e le o fesoʻotaʻi tumau i le eletise, ona e le manaʻomia lea ona e popole. Mo se faʻataʻitaʻiga, mo se oloa o loʻo i ai se ki malosi i le va o le eletise ma le capacitor, atonu e sili atu le taua nai lo le ola, ona mafai lea ona e filifilia se capacitor thiner.
Ae peitaʻi, afai e fesoʻotaʻi tumau le capacitor i le puna eletise, e tatau ona matua faʻatuatuaina. O le oxidation o capacitors e le maalofia. Afai o mea epoxy capacitor e lelei lelei ma e le masani ona faʻaalia le capacitor i le vevela tele, e tatau ona laʻititi le pa'ū o le tau.
I totonu o lenei tusiga, na muamua faʻaalia le manatu o le fanua o le capacitors. O fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga ma fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga o lo'o fa'aalia ai pe fa'apefea ona filifili ma fa'aoga ituaiga capacitor masani. Faamoemoe o lenei faʻamatalaga e mafai ona fesoasoani ia te oe e te malamalama ai i le matafaioi a capacitors i le eletise ma le EMC mamanu sili atu.
O Dr. Min Zhang o le fa'avae ma le faufautua sili o le EMC o le Mach One Design Ltd, o se kamupani fa'ainisinia fa'a UK fa'apitoa i fa'atalanoaga a le EMC, fa'afitauli ma a'oa'oga. O lona malamalama loloto i le eletise eletise, masini komepiuta, afi ma mamanu oloa ua manuia ai kamupani i le lalolagi atoa.
In Compliance o le puna autu lea o tala fou, faʻamatalaga, aʻoaʻoga ma musumusuga mo tagata tomai faʻainisinia eletise ma eletise.
Aerospace Automotive Feso'ota'iga Consumer Electronics Education Malosiaga ma Malosiaga Alamanuia Fa'amatalaga Tekonolosi Foma'i Militeri ma Puipuiga a le Atunu'u
Taimi meli: Tes-11-2021
