خازن های ولتاژ به صورت موازی: رتبه بندی ولتاژ بانکی، قوانین ESR و ریپل

خازن های ولتاژ به صورت موازی: رتبه بانک واقعا چیست

راهنمای عملی ظرفیت، اشتراک جریان و سقف ولتاژی که بر هر بانک خازن موازی حاکم است.

شش خازن ورودی 470 میکروافرام در یک ردیف در سراسر پیوند 400 ولت DC یک ماژول شارژ قرار دارند. این طرح، گروه را بانک 2820 میکروفن می نامد و همه آن عدد را به عنوان یک حساب بی ضرر می خوانند. سپس شخصی می پرسد اگر دو موقعیت از شش موقعیت به جای 450 ولت با قطعات 350 ولتی پر شوند، چه اتفاقی می افتد و اتاق ساکت شود.

در اینجا پاسخ قبل از استدلال است. خازن ها به صورت موازی همگی ولتاژ یکسانی را می بینند، ظرفیت های خازن آنها با هم جمع می شود، مقاومت سری معادل آنها کاهش می یابد و رتبه بندی ولتاژ کل بانک برابر با کمترین رتبه در ردیف است. نه میانگین، نه بالاترین، و نه چیزی که چیدمان بتواند آن را بهبود بخشد.

همین جمله تعیین می‌کند که آیا بانک از یک رویداد موجی جان سالم به در می‌برد یا الکترولیت را در یک بعد از ظهر گرم تخلیه می‌کند. آنچه در ادامه می‌آید این است که وقتی خازن‌ها به صورت موازی قرار می‌گیرند، چه چیزی واقعاً تغییر می‌کند، چه چیزی اصلاً تغییر نمی‌کند، و کدام جزئیات در طول صلاحیت گاز می‌گیرند.

یک ولتاژ، شارژ مشترک: چه اتصال موازی تغییر می کند

در یک آرایش موازی، پایانه ها به هم گره می خورند، بنابراین هر خازن تفاوت پتانسیل یکسانی را می بیند. بار به طور مساوی تقسیم نمی شود. به نسبت ظرفیت تقسیم می شود. در ولتاژ 48 ولت، یک خازن 1000 µF، ده برابر شارژ خازن 100 µF که در کنار آن قرار دارد، ذخیره می کند، در حالی که هر دو دقیقاً توسط ولتاژ یکسانی تحت فشار هستند.

حساب ساده است. ظرفیت کل مجموع مقادیر فردی است و انرژی ذخیره شده از مجموع آن پیروی می کند:

• C کل = C1 C2 ... Cn
• انرژی ذخیره شده = 1/2 x C کل x V مربع
• مقاومت و اندوکتانس معادل به صورت متقابل ترکیب می شوند، بنابراین با اضافه شدن قطعات سقوط می کنند

رتبه بندی ولتاژ یک بانک موازی، به طور واضح بیان شده است

ظرفیت به طور موازی اضافه می شود. رتبه بندی ولتاژ ندارد. بانک به سادگی کمترین عدد را در ردیف به ارث می برد.

یک خازن 63 ولت و یک خازن 35 ولت که به صورت موازی سیم کشی شده اند یک بانک 35 ولتی را تشکیل می دهند. قسمت 63 ولت بسیار زیر سقف خودش قرار دارد که برای خازن بی ضرر است و برای هر کسی که یادداشت شماتیک را می خواند گمراه کننده است.

یک لایه دوم برای قانون وجود دارد: ولتاژ نامی ولتاژ کاری نیست. الکترولیت های آلومینیومی معمولاً با حاشیه کار می کنند. نشستن در 80 درصد ولتاژ نامی یک خط پایه معمول برای طراحی های دمای اتاق است. طرح‌های پر موج یا 105 درجه سانتی‌گراد اغلب به سمت 70 درصد حرکت می‌کنند و محصولات صنعتی با عمر طولانی می‌توانند همچنان پایین‌تر باشند.

چرا بانک های موازی فضای هیئت مدیره خود را به دست می آورند؟

اتصال موازی مقاومت و اندوکتانس را به همان روشی که مقاومت ها ترکیب می شوند تقسیم می کند. پنج خازن با 100 میلی اهم ESR، به عنوان یک گروه، مانند یک جزء 20 میلی اهم رفتار می کنند. مقاومت معادل کمتر به معنای گرمایش داخلی کمتر در جریان موج دار معین است و گرمایش کمتر به معنای طول عمر بیشتر است. قانون کلی آشنا این است که هر 10 درجه سانتیگراد کاهش در دمای هسته تقریباً عمر مفید را دو برابر می کند.

اگرچه جریان ریپل به طور مساوی تقسیم نمی شود. بر اساس امپدانس تقسیم می شود، بنابراین خازن با کمترین ESR در بانک بیشترین سهم را دارد و داغ ترین را اجرا می کند. بررسی تنها رتبه بندی ریپل کل بانک، به جای سهم هر قطعه، نشان می دهد که چگونه یک قوطی گرم زیر یک دوربین حرارتی ظاهر می شود.

قبل از منجمد شدن طرح، ارزش بازبینی مجدد را دارد چگونه ESR جریان موج دار و گرما را شکل می دهد در یک خازن الکترولیتی آلومینیومی، زیرا این رابطه حد واقعی یک بانک موازی را تعیین می کند.

قطعات ناهماهنگ و استرسی که مهاجرت می کند

دو خازن از یک دوره تولید می توانند 20 درصد از نظر ظرفیت و به میزان قابل توجهی در ESR تفاوت داشته باشند، به خصوص زمانی که از لات های مختلف یا شرایط ذخیره سازی متفاوت می آیند. در یک بانک موازی که پخش می‌شود به‌عنوان اشتراک جریان نابرابر به جای ولتاژ نابرابر نشان داده می‌شود.

دنباله شکست ارزش املا کردن را دارد، زیرا غیرقابل درک است. قسمت پایین‌ترین ESR بیشترین جریان امواج را دارد و داغ‌ترین جریان را دارد. گرما الکترولیت را خشک می کند که ESR را افزایش می دهد و ظرفیت خازنی را کاهش می دهد. همانطور که ESR آن بالا می رود، سهم آن از جریان کاهش می یابد و خازن های باقی مانده تفاوت را جذب می کنند. بانک به ندرت یکباره شکست می خورد. تنش را از قسمتی به قسمت دیگر می چرخاند تا زمانی که فرد بتواند هوا را تخلیه کند.

مس به اندازه ظرفیت خازنی اهمیت دارد

ردیابی و مقاومت شینه‌ای چند میلی‌اهمی در 1 A مهم نیست و در 100 A تعیین‌کننده است. اگر مسیر مسی به یک خازن 30 میلی‌متر از مسیر همسایه‌اش طولانی‌تر باشد، تقسیم جریان از مس پیروی می‌کند، نه دیتاشیت. طرح‌بندی‌های متقارن، شاخه‌های با طول مساوی و نقطه ستاره مشترک، اصلاح‌های استاندارد هستند.

همین منطق در فرکانس بالا، جایی که سلف سری معادل غالب است، اعمال می شود. خازن های موازی تنها زمانی که یک مسیر برگشت فشرده مشترک دارند، اندوکتانس حلقه بانک را کاهش می دهند. آنها را در یک حلقه گسترده پخش کنید و سود آن تبخیر می شود.

به همین دلیل است که قطعات پلیمری با ESR پایین و الکترولیت‌های حجیم اغلب با هم استفاده می‌شوند: پلیمر لبه‌های سریع را کنترل می‌کند، الکترولیت تقاضای انرژی کندتر را پوشش می‌دهد و مس تصمیم می‌گیرد که هر کدام کار خود را انجام دهد یا خیر.

چک لیست عملی برای بانک های موازی

بیشتر مشکلات بانک های موازی به پنج تصمیمی بازمی گردد که زودتر گرفته شده اند و به ندرت مورد بررسی مجدد قرار می گیرند. لیست زیر نسخه ای است که در مرحله تولید باقی مانده است.

1. ولتاژ بانک را از خازن با کمترین رتبه تنظیم کنید، سپس از درجه بندی استفاده کنید: 80 درصد درجه بندی به عنوان یک طبقه برای طراحی های با دمای اتاق، نزدیک به 70 درصد برای کار با امواج زیاد یا دمای بالا.
2. یک رتبه بندی، یک سری و در حالت ایده آل یک لات در سراسر بانک نگه دارید. لات های مختلط به معنای ESR مختلط و ESR مختلط به معنای جریان مختلط است.
3. ریپل اندازه در هر خازن به جای هر بانک، و فرض کنید قسمت پایین‌ترین ESR بیشتر از سهم حسابی آن خواهد بود.
4. مس را به صورت متقارن قرار دهید، زیرا طول مسیر مساوی بیشتر از مساحت کل مس پس از افزایش جریان است.
5. تصویر حرارتی را در بدترین حالت با دوربین، نه تنها با صفحه گسترده، تأیید کنید.
6. از قبل تصمیم بگیرید که یک خازن از کار افتاده مجاز به انجام چه کاری است. تهویه، اتصال کوتاه و کاهش تدریجی ظرفیت خازنی سه رویداد متفاوت با سه پیامد متفاوت هستند.

وقتی خازن های بیشتر در موازی کمک نمی کنند

اتصال موازی باعث افزایش ظرفیت خازنی می شود. هرگز قابلیت ولتاژ را افزایش نمی دهد، که کار یک رشته سری است، و رشته های سری نیاز به مقاومت های متعادل کننده دارند، زیرا تحمل خازنی مستقیماً به عدم تعادل ولتاژ تبدیل می شود.

انرژی ذخیره شده نیز با بانک رشد می کند. یک بانک 2820 µF که با ولتاژ 400 ولت شارژ می‌شود، تقریباً 226 ژول را در خود جای می‌دهد که همه آن برای مسیر خطا، ابزاری که افتاده یا دست تکنسین در دسترس است. مقاومت های بلیدر، زمان تخلیه مشخص و حفاظت از اتصال کوتاه بخشی از بانک هستند، نه اضافی های اختیاری.

یک نکته ظریف دیگر ارزش دانستن دارد. موازی کردن دو گروه از مقادیر خازنی بسیار متفاوت می تواند بین آنها یک ضد تشدید ایجاد کند، جایی که امپدانس ترکیبی به جای افت در یک فرکانس خاص افزایش می یابد. به ندرت در ذخیره سازی انرژی حجیم اهمیت دارد و در شبکه های جداسازی فرکانس بالا اهمیت زیادی دارد.

سه عدد تعیین می کنند که آیا یک بانک موازی رفتار می کند: رتبه ولتاژ، که پایین ترین رتبه در ردیف است. ظرفیت، که حاصل جمع است. و ESR که متقابل مجموع متقابلهاست. خازني كه بيشترين جريان موج دار را دارد خازني است كه كمترين مقاومت را دارد و همچنين گرمترين خازني خواهد بود.

این موارد را درست انجام دهید، مس را متقارن نگه دارید و صورتحساب مواد را ثابت نگه دارید، و بانک های موازی دقیقاً همان چیزی را انجام می دهند که طراحان از آنها می خواهند: امپدانس را کاهش می دهند، گرما را پخش می کنند و سال ها عمر مفید را به قیمت چند جزء اضافی خریداری می کنند. از آنجایی که بانک تنها به اندازه ضعیف ترین بخش آن قوی است، یک تامین کننده خازن الکترولیتی آلومینیومی که می تواند تلورانس و داده های طول عمر را در یک سری مستند کند، دفاع از این محاسبه را بسیار آسان تر می کند.