Vraag:
Condensatorspanning verhogen door meerdere condensatoren te gebruiken?
Jim
2011-10-11 16:46:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik probeer een kleine condensator van 1000 µf te vinden voor mijn Arduino-shield. Het schild is een digitale synthesizer die wordt gevoed door de 5v gereguleerde stroom van de Arduino. Nadat ik had ontdekt dat de 5v-voeding van de Arduino ongelooflijk veel lawaai maakt bij het gebruik ervan om geluid te genereren terwijl deze is aangesloten op de USB-poort van mijn computer, heb ik een dop van 1000 µf en alle was goed.

Nu probeer ik een compactere oplossing te vinden, aangezien de enorme kap van 1000 µf die aan het schild hangt gewoon te groot is, en bovendien de headerverbindingen en andere componenten op de mijn bord - waardoor het moeilijk is om het schild met andere Arduino-schilden te stapelen.

Ik heb een aantal mooie en compacte 1000µf-doppen gevonden, ze zijn op niobiumoxide gebaseerd en hebben dus een vrij lage spanning.

Link naar onderdeel op Farnell

Mijn vraag is deze: kan ik meer dan één niobiumoxide-condensator gebruiken om de maximale spanningsverwerking te verhogen?

De condensatoren waarin ik geïnteresseerd ben, hebben een maximale spanning van 4v, dat wil ik graag verdubbelen, de spanning die ze nominaal moeten verwerken is 5v , maar ik zou graag wat hoofdruimte hebben.

Bedankt.

Als doppen lekken, helpt het toevoegen van een hoogwaardige weerstand over elk om de spanningen in evenwicht te houden. Rparalell << R effectieve doplekkage.
http://electronics.stackexchange.com/questions/3062/what-are-some-reasons-to-connect-capacitors-in-series
Thx @Endolith, Ik heb die vraag niet gezien!
Twee antwoorden:
Olin Lathrop
2011-10-11 17:57:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Je kunt condensatoren in serie zetten, maar dat werkt zelden beter dan überhaupt de juiste dop te krijgen. Zoals Steven zei, hebben twee dezelfde doppen in serie het dubbele van de nominale spanning maar de helft van de capaciteit.

Je moet ook oppassen dat het DC-niveau van het knooppunt tussen de doppen ongeveer 1/2 is. de spanning. Als de ene dop iets meer lekt dan de andere, en dit is heel goed mogelijk, dan zal het middelste knooppunt niet in de buurt van de helft zijn en wordt de spanningswaarde van een van de doppen toch overschreden. Een manier om hiermee om te gaan, is door opzettelijke lekkage rond elke dop aan te brengen die aanzienlijk groter is dan hun werkelijke lekkage. Met andere woorden, plaats een weerstand over elke dop. Zorg ervoor dat deze weerstanden zo hoog mogelijk zijn maar om toch meerdere keren de kap lekstroom door te laten stromen. De weerstanden vormen een spanningsdeler die het middelpunt op ongeveer de helft van de spanning houdt.

Dit is echter allemaal een klus om je oorspronkelijke probleem heen. Je wilt iets op 5V van stroom voorzien en je hebt alleen een luidruchtige 5V-voeding beschikbaar. Door een dikke 1 mF-dop over deze voeding te plaatsen, wordt het geluid blijkbaar voldoende gedempt, maar er zijn ook andere manieren. Hoeveel stroom trekken de geluidsgevoelige delen van uw circuit? Als het beperkt is tot 100 of zelfs 200 mA, dan is een ferriet "chip-inductor" in serie met de voeding, gevolgd door een 20 µF keramische kap naar aarde misschien wel voldoende.

Een allround betere benadering is waarschijnlijk om lokaal je eigen 5V te maken van de hogere spanning die de Arduino ook voor dat doel gebruikt. Ik weet niet op welke spanning de Arduino draait, maar ergens in je systeem moet er een hogere spanning zijn met een soort regelaar die de 5V maakt die de Arduino gebruikt. Dat geeft je meer hoofdruimte om een ​​beetje spanning in een filter te laten vallen voor je regelaar. Het filter verwijdert hoge frequenties uit de hogere spanning, en de actieve elektronica in de regelaar regelt vervolgens de resterende lage frequenties. Dat zou een mooie schone 5V moeten produceren, onafhankelijk van de Arduino en dus zonder de ruis van de Arduino. Een ander voordeel hiervan is dat het de 5V-voeding van de Arduino niet belast. Ik weet niet hoeveel extra stroomcapaciteit die voorraad heeft, maar waarschijnlijk niet veel.

Bedankt voor je gedetailleerde antwoord. Je hebt me een paar opties gegeven om te overwegen, het lijkt er zeker op dat er een betere optie is dan het gebruik van een grote oude dop. Het LC-filter klinkt als een geweldige optie. Ik regel de 5v volt sowieso naar 3.3v, dus sommige verliezen tussendoor zullen waarschijnlijk in orde zijn. proost!
Wat voor waarde zou je voorstellen voor de inductor? Of is er een formule die kan worden gebruikt om een ​​goede te berekenen?
@Majenko: Het punt is om de hoge frequenties voldoende te verminderen, zodat het actieve circuit in een spanningsregelaar de resterende kan verwerken. Gewoonlijk is tot enkele 10s kHz OK. Ik gebruik bijvoorbeeld vaak 950nH 600mOhm 200mA 0805 ferrieten. Met een capaciteit van 22uF die hierop volgt, krijg je één pool bij 12 kHz van de RC-actie en nog eens twee polen van 35 kHz van de L-C-actie. Dat is meestal goed genoeg.
stevenvh
2011-10-11 17:09:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja, dat kan, maar door twee condensatoren in serie te plaatsen halveert hun capaciteit , dus je zult twee sets seriedoppen parallel moeten plaatsen. Weet niet of dat compacter zal zijn dan een enkel type 1000 \ $ \ mu \ $ F / 6.3V. Het zal in ieder geval duur zijn ...

AVX heeft enkele compacte SMD-tantalen, 1000 \ $ \ mu \ $ F / 6.3V.

Oké, ik vermoedde dat dat het geval zou kunnen zijn. Er is altijd een afweging! Je maakt een eerlijk punt, 4 niobiumoxide-condensatoren zijn een beetje te duur, ik denk dat ik misschien een elektrolytisch apparaat met een diameter van 8 mm in een axiaal pakket wil gebruiken, zodat ik het op het bord kan leggen.
Merk ook op dat u misschien een weerstand (hoge waarde, bijv. 1 M ohm) parallel wilt hebben met elke condensator om ervoor te zorgen dat een eventuele mismatch in de lekkage voor elke condensator niet resulteert in een onevenredig hoge spanning over een van de condensatoren.
@Stevenvh - die tantalums zien er goed uit, 6.3v geeft me niet veel hoofdruimte, maar ik denk dat het niet zo'n groot probleem is in vergelijking met elektrolytische doppen. Bovendien heb ik al een paar tantalums op mijn bord staan, nog een paar kan geen kwaad;)


ⓘ
Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...