war

Capacitors waa mid ka mid ah qaybaha ugu badan ee loo isticmaalo looxyada wareegga. Marka tirada aaladaha elektiroonigga ah (laga bilaabo telefoonnada gacanta ilaa baabuurta) ay sii kordhayaan, sidaas oo kale baahida loo qabo capacitors. Faafida 'Covid 19' waxay khalkhalisay silsiladda sahayda qaybaheeda caalamiga ah min semiconductors ilaa qaybaha dadban, capacitors waxay ahaayeen kuwo gabaabsi ah1.
Wadahadalada mowduuca capacitors si fudud ayaa loogu rogi karaa buug ama qaamuus. Marka hore, waxaa jira noocyo kala duwan oo ah capacitors, sida capacitors electrolytic, capacitors filimada, capacitors dhoobada iyo wixii la mid ah. Kadib, isla nooca, waxaa jira walxo dielectric oo kala duwan. Waxa kale oo jira fasallo kala duwan. Sida qaab-dhismeedka jireed, waxaa jira laba-terminal iyo saddex-terminal capacitor nooc. Waxa kale oo jira capacitor nooca X2Y, kaas oo asal ahaan ka kooban laba Y capacitors oo ku duuban hal. Ka warran supercapacitors? Xaqiiqdu waxay tahay, haddii aad fariisato oo aad bilowdo akhrinta hagaha xulashada capacitor-ka ee soo saarayaasha waaweyn, waxaad si fudud u qaadan kartaa maalinta!
Maadaama maqaalkani uu ku saabsan yahay aasaaska, waxaan isticmaali doonaa hab ka duwan sida caadiga ah. Sidii hore loo sheegay, hagaha xulashada capacitor-ka waxaa si fudud looga heli karaa mareegaha alaab-qeybiyaha 3 iyo 4, iyo injineerada goobta ayaa badanaa ka jawaabi kara su'aalaha ugu badan ee ku saabsan capacitors. Maqaalkan, kuma celin doono waxa aad ka heli karto internetka, laakiin waxaan muujin doonaa sida loo doorto oo loo isticmaalo capacitors iyada oo loo marayo tusaalooyin wax ku ool ah. Qaar ka mid ah dhinacyada aan caanka ahayn ee xulashada capacitor, sida hoos u dhaca awoodda, ayaa sidoo kale la dabooli doonaa. Ka dib markaad akhrido maqaalkan, waa inaad si fiican u fahamtaa isticmaalka capacitors.
Sannado ka hor, markii aan ka shaqeynayey shirkad sameysa qalabka elektaroonigga ah, waxaan helnay su'aal wareysi ah oo ku saabsan injineerka korontada. Shaxda jaantuska badeecada jirta, waxaan ku waydiin doonaa musharaxiinta suurtagalka ah "Waa maxay shaqada isku xirka DC-ga korontada?" iyo "Waa maxay shaqada capacitor-ka dhoobada ah ee ku ag yaal chip?" Waxaan rajeyneynaa in jawaabta saxda ah ay tahay capacitor baska DC Loo isticmaalo kaydinta tamarta, capacitors dhoobada ayaa loo isticmaalaa shaandhaynta.
Jawaabta "saxda ah" ee aan raadineyno waxay dhab ahaantii muujinaysaa in qof kasta oo ka mid ah kooxda naqshadeynta ay eegaan capacitors ee aragtida wareegga fudud, ee maahan aragtida goobta. Aragtida aragtida wareeggu khalad maaha. Inta jeer ee hooseeya (laga bilaabo dhowr kHz ilaa dhowr MHz), aragtida wareegga ayaa badanaa si fiican u sharxi karta dhibaatada. Tani waa sababta oo ah inta jeer ee hoose, calaamaduhu waxay inta badan ku jiraan qaab kala duwan. Isticmaalka aragtida wareegga, waxaan arki karnaa capacitor-ka lagu muujiyey Jaantuska 1, halkaas oo iska caabbinta taxanaha u dhiganta (ESR) iyo inductance taxane u dhiganta (ESL) ay ka dhigayaan impedance capacitor-ka isbeddelka soo noqnoqda.
Habkani wuxuu si buuxda u sharxayaa waxqabadka wareegga marka wareegga si tartiib tartiib ah loo beddelo. Si kastaba ha ahaatee, mar kasta oo soo noqnoqoshada kordho, arrimuhu aad bay u dhib badan yihiin. Mar marka qaar, qaybtu waxay bilaabataa inay muujiso toosnaan la'aan. Marka soo noqnoqoshada kordho, qaabka fudud ee LCR wuxuu leeyahay xaddidaaddiisa.
Maanta, haddii la i waydiiyo isla su'aasha waraysiga, waxaan xidhi lahaa muraayadaha indho-indheynta aragtida goobta oo aan sheego in labada nooc ee capacitor yihiin qalabka kaydinta tamarta. Farqiga u dhexeeya ayaa ah in capacitors electrolytic ay kaydin karaan tamar ka badan kuwa ka samaysan dhoobada. Laakiin marka la eego gudbinta tamarta, capacitors dhoobada ayaa si dhakhso ah u gudbin kara tamarta. Tani waxay sharraxaysaa sababta capacitors dhoobada loogu baahan yahay in la dhigo chip-ka agtiisa, sababtoo ah chip-ku wuxuu leeyahay soo noqnoqoshada beddelka sare iyo xawaaraha beddelka marka loo eego wareegga korantada ugu weyn.
Marka laga eego dhinacan, waxaan si fudud u qeexi karnaa laba heer oo waxqabad oo loogu talagalay capacitors. Mid waa inta tamar ee capacitor-ku kaydin karo, midda kalena waa sida ugu dhakhsaha badan ee tamartan loo wareejin karo. Labaduba waxay ku xiran yihiin habka wax soo saarka ee capacitor, qalabka dielectric, xiriirka la leh capacitor, iyo wixii la mid ah.
Marka furaha wareegga wareegga la xiro (fiiri sawirka 2), waxay muujineysaa in culeysku u baahan yahay tamar ka yimaada isha korontada. Xawaaraha uu ku xidho furahani waxa uu go'aamiyaa baahida tamarta degdega ah. Maadaama tamartu ku socoto xawaaraha iftiinka (xawaaraha kala badh ee iftiinka agabka FR4), waxay qaadataa wakhti in lagu wareejiyo tamarta. Intaa waxaa dheer, waxaa jira is-waafajin la'aan u dhaxaysa isha iyo khadka gudbinta iyo culeyska. Tani waxay ka dhigan tahay in tamarta aan waligeed la wareejin doonin hal safar, laakiin safarro badan oo wareeg ah5, taas oo ah sababta marka furaha si degdeg ah loo damiyo, waxaan arki doonnaa dib u dhac iyo garaacid qaab wareeg ah oo wareeg ah.
Jaantuska 2: Waxay qaadataa wakhti in tamartu ku faafto meel sare; is-dheellitir la'aanta impedance waxay sababtaa safarro wareeg oo badan oo wareejinta tamarta ah.
Xaqiiqda ah in bixinta tamartu ay qaadato wakhti iyo safaro badan oo wareeg ah ayaa noo sheegaysa in aan u baahanahay in aan u dhaqaaqno tamarta sida ugu dhow ee suurtogalka ah ee culeyska, waxaanan u baahanahay inaan helno hab aan si dhakhso ah u gaarsiinno. Midka ugu horreeya waxaa badanaa lagu gaaraa iyadoo la dhimayo masaafada jireed ee u dhexeysa culeyska, beddelka iyo capacitor-ka. Midda dambe waxaa lagu gaaraa iyadoo la ururiyo koox ka kooban capacitors oo leh cilladda ugu yar.
Aragtida goobta ayaa sidoo kale sharraxaysa waxa sababa buuqa qaabka caadiga ah. Marka la soo koobo, qaylada qaabka caadiga ah ayaa abuurma marka baahida tamarta ee culeyska aan la daboolin inta lagu jiro beddelka. Sidaa darteed, tamarta ku kaydsan meesha bannaan ee u dhaxaysa rarka iyo kirishbooyada u dhow ayaa la bixin doonaa si ay u taageerto baahida tallaabada. Inta u dhaxaysa rarka iyo kirishbooyada u dhow waa waxa aan u naqaano dulinka/ awoodda labada dhinac (eeg sawirka 2).
Waxaan isticmaalnaa tusaalooyinka soo socda si aan u muujino sida loo isticmaalo capacitors electrolytic capacitors, multilayer ceramic capacitors (MLCC), iyo capacitors filimada. Aragtida wareegga iyo goobta labadaba waxaa loo isticmaalaa si loo sharaxo waxqabadka capacitors la doortay.
Capacitors Electrolytic waxaa inta badan loo isticmaalaa isku xirka DC oo ah isha tamarta ugu weyn. Doorashada capacitor electrolytic waxay inta badan ku xiran tahay:
Waxqabadka EMC, sifooyinka ugu muhiimsan ee capacitors waa cilladaha iyo sifooyinka soo noqnoqda. Sii daynta-soo noqnoqoshada hoose waxay had iyo jeer ku xidhan tahay waxqabadka xadhkaha isku xidhka DC
Xakamaynta isku xirka DC-gu kuma xirna oo kaliya ESR iyo ESL ee capacitor, laakiin sidoo kale aagga wareegga kuleylka, sida ku cad Jaantuska 3. Meesha kuleylka kuleylka weyn waxay ka dhigan tahay in wareejinta tamarta ay qaadato waqti dheer, sidaas darteed waxqabadka saamayn doono.
Beddeliyaha DC-DC oo hoos u socda ayaa la dhisay si loo caddeeyo tan. Habaynta tijaabada EMC ee hore u hoggaansantay ee lagu muujiyey Jaantuska 4 waxay qabataa iskaanka qiiqa la sameeyay inta u dhaxaysa 150kHz iyo 108MHz.
Waxaa muhiim ah in la hubiyo in capacitors-ka loo isticmaalo daraasaddan kiiskan ay dhamaantood ka soo jeedaan isla saaraha si looga fogaado kala duwanaanshaha sifooyinka impedance. Markaad ku iibinayso capacitor-ka PCB-ga, iska hubi in aanay jirin raadad dheer, maadaama ay taasi kordhinayso ESL-ka capacitor-ka. Jaantuska 5 waxa uu muujinayaa saddexda habayn.
Natiijooyinka qiiqa la sameeyay ee saddexdan habayn waxa lagu muujiyay Jaantuska 6. Waxa la arki karaa, marka la barbar dhigo hal 680 µF capacitor, labada 330 µF capacitors waxay gaadhaan waxqabadka dhimista qaylada ee 6 dB marka loo eego baaxadda soo noqnoqoshada ballaaran.
Marka la eego aragtida wareegga, waxa la odhan karaa marka la isku xidho laba capacitors oo is barbar socda, ESL iyo ESR labaduba waa kala badh. Marka laga eego aragtida aragtida goobta, ma jirto hal il tamar oo keliya, laakiin laba ilo tamar ayaa la bixiyaa culeys isku mid ah, si wax ku ool ah u yareeya guud ahaan waqtiga gudbinta tamarta. Si kastaba ha ahaatee, inta jeer ee sare, farqiga u dhexeeya laba capacitors 330 µF iyo hal 680 µF capacitor ayaa yaraan doona. Tani waa sababta oo ah buuqa soo noqnoqda ee sarreeya ayaa muujinaya jawaab-celin tamareed oo aan ku filnayn. Markaad u soo guurto 330 µF capacitor u dhow furaha, waxaan yareynaa waqtiga wareejinta tamarta, taas oo si wax ku ool ah u kordhisa jawaabta tallaabada capacitor.
Natiijadu waxay noo sheegaysaa cashar aad muhiim u ah. Kordhinta awoodda hal capacitor guud ahaan ma taageeri doonto talaabada baahida tamar badan. Haddii ay suurtagal tahay, isticmaal qaybo yar oo awood leh. Waxaa jira sababo badan oo wanaagsan oo tan ah. Ka hore waa kharash. Guud ahaan marka la eego, cabbirka baakidhka isku midka ah, qiimaha capacitor-ku wuxuu si xad dhaaf ah u kordhaa qiimaha awoodda. Isticmaalka hal capacitor ayaa laga yaabaa inay ka qaalisan tahay isticmaalka dhawr capacitor yar yar. Sababta labaad waa cabbirka. Qodobka xaddidaya ee naqshadeynta alaabada badanaa waa dhererka qaybaha. Wixii awood weyn leh, dhererku inta badan waa mid aad u weyn, taas oo aan ku habboonayn naqshadeynta alaabta. Sababta saddexaad waa waxqabadka EMC ee aan ku aragnay daraasadda kiiska.
Arrin kale oo loo baahan yahay in la tixgeliyo marka la isticmaalayo capacitor electrolytic waa in marka aad isku xirto laba capacitors si taxane ah si ay u wadaagaan danab, waxaad u baahan doontaa resistor dheelitirka 6.
Sida hore loo sheegay, capacitors dhoobada waa qalab yar oo si dhakhso ah u bixin kara tamar. Inta badan waxaa la i weydiiyaa su'aasha ah "Immisa capacitor ayaan u baahanahay?" Jawaabta su'aashan waa in loogu talagalay capacitors dhoobada, qiimaha awooddu waa inuusan noqon mid muhiim ah. Tixgelinta muhiimka ah ee halkan waa in la go'aamiyo inta jeer ee xawaaraha wareejinta tamarta uu ku filan yahay codsigaaga. Haddii qiiqa la sameeyay uu ku guuldareysto 100 MHz, markaa capacitor-ka leh xannibaadda ugu yar ee 100 MHz ayaa noqon doonta doorasho wanaagsan.
Tani waa faham xumo kale oo MLCC ah. Waxaan arkay injineerada oo tamar badan ku bixiya doorashada capacitors dhoobada leh ESR iyo ESL ugu hooseeya ka hor inta aan la isku xidhin capacitors-ka barta tixraaca RF iyada oo loo marayo raad dheer. Waxaa mudan in la xuso in ESL-ka MLCC uu inta badan aad uga hooseeyo isku xirka inductance ee sabuuradda. Inductance isku xidhka ayaa weli ah halbeegga ugu muhiimsan ee saameeya xad-dhaafka sare ee soo noqnoqda ee capacitors dhoobada7.
Jaantuska 7 ayaa muujinaya tusaale xun. Raad-raacyo dhaadheer (dherer ahaan 0.5 inji) waxay soo bandhigaan ugu yaraan 10nH inductance. Natiijada jilitaanka waxay muujineysaa in is-hortaagga capacitor-ku uu aad uga sarreeyo inta la filayo barta inta jeer ee (50 MHz).
Mid ka mid ah dhibaatooyinka MLCC-yada ayaa ah inay u janjeeraan inay la jaanqaadaan qaab-dhismeedka wax-soo-saarka ee guddiga. Tan waxaa lagu arki karaa tusaalaha lagu muujiyey Jaantuska 8, halkaasoo isticmaalka 10 µF MLCC uu soo bandhigayo dhawaaq ku dhawaad ​​300 kHz.
Waxaad yarayn kartaa dhawaaqa adiga oo dooranaya qayb leh ESR weyn ama si fudud u gelinaya iska caabiyaha qiimaha yar (sida 1 ohm) si taxane ah oo leh capacitor. Habka noocaan ah wuxuu isticmaalaa qaybo lumay si loo xakameeyo nidaamka. Hab kale ayaa ah in la isticmaalo qiime kale oo awood ah si loo dhaqaajiyo dhawaaqa barta dhawaaqa hoose ama sare.
Capacitors filimada waxaa loo isticmaalaa codsiyo badan. Waxay yihiin kombuyuutarrada doorashada beddelayaasha awoodda sare leh ee DC-DC waxaana loo isticmaalaa sidii shaandhada xakamaynta EMI ee dhammaan xadhkaha korantada (AC iyo DC) iyo qaabaynta shaandhaynta-habka caadiga ah. Waxaan tusaale ahaan u soo qaadanaa X capacitor si aan u muujino qaar ka mid ah qodobada ugu muhiimsan ee isticmaalka capacitors filimada.
Haddii ay dhacdo qallafsanaan, waxay kaa caawinaysaa in la xaddido cadaadiska korantada ugu sarreeya ee khadka, sidaas darteed waxaa badanaa loo isticmaalaa xakamaynta tamarta ku-meel-gaarka ah (TVS) ama varistor oxide birta (MOV).
Waxaa laga yaabaa inaad horeba u taqaannay waxaas oo dhan, laakiin ma ogtahay in awoodda awoodda X capacitor si weyn hoos loogu dhigi karo sannadaha la isticmaalo? Tani waa run gaar ahaan haddii capacitor-ka lagu isticmaalo jawi qoyan. Waxaan arkay qiimaha awoodda X capacitor kaliya oo hoos ugu dhacaya boqolkiiba dhawr ka mid ah qiimaha la qiimeeyay sannad ama laba sano gudahood, markaa nidaamka asal ahaan loogu talagalay capacitor X ayaa dhab ahaantii lumiyay dhammaan ilaalinta uu lahaan karo capacitor-dhamaadka hore.
Haddaba, maxaa dhacay? Hawada qoyaanku waxa ay ku daadan kartaa capacitor-ka, korka siliga iyo inta u dhaxaysa sanduuqa iyo xarunta dheriga epoxy-ga. Aluminiumka biraynta ayaa markaa oksaydhaysan kara. Alumina waa dahaye koronto oo wanaagsan, sidaas darteed hoos u dhigista awoodda. Tani waa dhibaato in dhammaan capacitors filimada la kulmi doonaan. Arrinka aan ka hadlayaa waa dhumucda filimka. Noocyada capacitor-ka ee sumcadda leh waxay isticmaalaan filimo ka dhumuc weyn, taasoo keenta capacitors ka weyn noocyada kale. Filimka khafiifka ah wuxuu ka dhigayaa capacitor-ka inuu ka yaraado culeyska xad dhaafka ah (voltage, current, or heat), uma badna inuu is bogsiiyo.
Haddii capacitor-ku aanu si joogto ah ugu xidhnayn sahayda korontada, markaa uma baahnid inaad walwasho. Tusaale ahaan, badeecada leh is beddel adag oo u dhexeeya sahayda korontada iyo korantada, cabbirka ayaa laga yaabaa inuu ka muhiimsan yahay nolosha, ka dibna waxaad dooran kartaa capacitor khafiif ah.
Si kastaba ha ahaatee, haddii capacitor-ku uu si joogto ah ugu xidhan yahay isha tamarta, waa in uu ahaado mid aad loo isku halleyn karo. Oxidation-ka capacitors waa lama huraan. Haddii maaddada epoxy capacitor ay tayadeedu wanaagsan tahay oo aan badiyaa la kulmin heerkul aad u daran, hoos u dhaca qiimaha waa inuu ahaadaa mid aad u yar.
Maqaalkan, marka hore waxay soo bandhigtay aragtida aragtida goobta ee capacitors. Tusaalooyinka wax ku oolka ah iyo natiijooyinka jilitaanka ayaa muujinaya sida loo doorto loona isticmaalo noocyada capacitor ee ugu caansan. Waxaan rajeyneynaa in macluumaadkani uu kaa caawin karo inaad fahamto doorka capacitors ee qaabeynta elektiroonigga ah iyo EMC si dhammaystiran.
Dr. Min Zhang waa aasaasaha iyo madaxa la taliyaha EMC ee Mach One Design Ltd, oo ah shirkad injineer ah oo fadhigeedu yahay UK oo ku takhasustay la-talinta EMC, cilad-saarka iyo tababarka. Aqoontiisa qoto dheer ee ku saabsan korontada elektaroonigga ah, elektiroonigga dhijitaalka ah, matoorada iyo naqshadeynta alaabada ayaa ka faa'iideystey shirkadaha adduunka.
In Compliance waa isha ugu weyn ee wararka, macluumaadka, waxbarashada iyo dhiirigelinta xirfadlayaasha injineernimada korontada iyo elektiroonigga ah.
Isgaadhsiinta Aerospace Automotive Isgaadhsiinta Macaamilka Elektarooniga ah ee Waxbarashada Tamarta iyo Warshadaha Korantada Macluumaadka Tignoolajiyada Caafimaadka Milatariga iyo Difaaca Qaranka