Плюс и минус на конденсаторе: Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

Содержание

Arduino и управление светом. Схема подключения.

Итак в первой части я описал своё видение минимального функционала «умного освещения» на базе Arduino UNO и сетевого модуля с чипом w5100. В этой части расскажу, как все элементы, указанные в первой части, собрать в одну схему.
На всякий случай, сообщу, что все действия, указанные, как в этой статье, так и во всех публикациях этого сайта, вы выполняете на свой страх и риск. Если решили попробовать, то будьте осторожны.
Вся схема для наглядности выведена на изображение (кликабельно):

Полная схема подключения всех элементов.

  • R1 — резистор с номиналом 1 кОм
  • R2 — резистор с номиналом 220 Ом
  • R3 — резистор с номиналом 100 Ом
  • C1 — конденсатор электролитический 10 мкф 50v (полярность важна)
  • C2 — конденсатор керамический S104 (полярность НЕ важна)

Итак первым подключим светодиод. У светодиода есть полярность и она важна при подключении, то есть нам надо знать, где у светодиода плюс, а где минус. Длинная ножка на светодиоде — это плюс, короткая, соответственно, минус. Но если попался светодиод с одинаковыми ножками, или отпаян откуда-то, то чтобы определить полярность, понадобятся батарейка и сам светодиод. Я использовал литиевую батарейку CR2025 с номиналом 3V, такие есть на материанских платах ПК. Можно использовать и обычную батарейку, как в пультах дистанционного управления. Соединяем контакты светодиода и батарейки.

a) Если светодиод НЕ загорелся

Светодиод не «горит» из-за не правильного подключения его к батарейке

то меняем контакты местами.

b) Если светодиод загорелся, то тот контакт, который прилегает к плюсу батарейки и будет плюсом светодиода. Это показано на изображении ниже.

Теперь плюс светодиода через резистор на 220 Ом подключаем к пину №6 Arduino, минус светодиода к пину gnd Arduino. Со светодиодом это все нюансы, которые стоило пояснить.
Остальное собираем внимательно по схеме, изображенной выше.

Несколько маленьких пояснений.
Конденсатор керамический S104, необходимый для ИК-приёмника, полярности не имеет, так же как и резисторы, поэтому каким контактом и куда вы его подключите не важно.

Но вот конденсатор электролитический с номиналом 10 мкф 50v имеет плюс и минус. Минус — это опять же более короткая «ножка» конденсатора, к тому же на бочёнке есть обозначение в виде белой полосы, в которой изображены прерывистые линии — это минус. С стальным, пожалуй, сложно ошибиться, просто смотрим на схему и так же соединяем. Если для ИК-приёмника развязку вам делать не надо, то есть вы купили уже готовый модуль, то просто подключаем этот модуль к Arduino. Там так же 3-и контакта, один для питания (контакт VCC), другой(data) — на пин№7 Arduino и третий (gnd) — на gnd Arduino.
Кому интересно посмотреть пошаговое видео по сборке схемы, то приятного просмотра:

Следующая часть будет посвящена написанию кода в Arduino IDE для нашей сборки.

Определить полюса у динамиков без разбора колонок / Stereo.ru

ВОПРОС ОТ: Hill67 Ответы (25)

Добрый день!

Есть напольные колонки у которых отсутствуют акустические терминалы.

Судя по крышке стояли под бивайринг.

Видимая разводка через крышку терминалов выполнена проводом одного (Серого) цвета.

На лицевой панели динамики прикручены будто изнутри. Нет видимых болтов.

И все вокруг поверхности лакированные, не хочется даже пробовать ковырять.

Вопрос в чем, можно ли как-то не разбирая колонок тестами или как-то определить полярность динамиков плюс минус для правильного подключения к усилителю.

Ответы

#

то есть из каждой АС торчит по паре проводов?

#

Марка и модель акустической системы известна? Можно и фото позгрузить, а то из описанного можно подумать на Элегию))

#

Полярность включения НЧ динамиков в АС можно легко определить с помощью обычной батарейки 1,5В. Подключаете батарейку к проводам АС и смотрите на сам НЧ динамика, при подаче на него питания от батарейки диффузор динамик либо выдвинется вперед, либо втянется назад. Запомните полярность подключения батарейки, когда диффузор выдвинется вперед, это и будет "правильной" полярность подключения колонок к усилителю. Отметьте плюсовой провод акустического кабеля на Ваших АС, например, красным фломастером, что бы в дальнейшем не проводить процедуру определения полярности подключения АС к усилителю.

там говорят под бивайринг провода выведены, пищалка может не пережить такого отношения, отя конденсатор должен быть перед ней, конечно, но по ней сложно будет понять куда

Проверял полярность динамиков в колонках батарейкой много раз, пока все хорошо с пищалками было.

Интересно, минусаторы хоть как-то пытаются вникнуть в суть сообщения, пусть несколько коряво написанного ? Топикстартер задал вопрос из разряда "как отличить пред от мощника?", соответственно запросто может не различать термины биамп и бивайр, а учитывая ампутированные у АС терминалы вполне можно предположить, что их бимапом подключали, предварительно ампутировав и встроенные кроссы. И в таком случае есть некоторая вероятность спалить пищалку добротной щелочной батарейкой. Именно от этого хотел предостеречь Bbhob. А может и нет такой вероятности, не имею желания проверять, нет под рукой ненужной пищалки )))

P.S. Пусть меня хоть забанят, но было б весьма приятно видеть, что такие вопросы остаются без единого ответа. Тогда в форуме будет гораздо реже всплывать подобное недоразумение (мягко выразился). Всегда и везде воспринимаю вопросы с уровнем сложности "минус 10 по 10-балльной шкале" как прямую форму неуважения.

Да сам метод мне не нравится, у пищалки РЧ от 500 Гц и выше, дотронешься батарейкой, купол ВЧ через конденсатор куда-то дёрнется (на НЧ смещается отчетливо, там нет конденсатора по ходу тока и скорости в сто раз ниже), с такой скоростью в миллисекунды что не увидишь. «Мастера» придерживают пальцем, чтоб понять куда, тактильно это чувствуется, трогать купол пищалки по мне не есть хорошо, а иногда и не добраться.

Вобщем чем больше будет данных тем лучше.

Хм, при определенной топологии кроссов вполне нормально, когда ВЧ включен в противофазе к мидбасу (например для устранения провала на частоте раздела при втором порядке по Баттерворту). Также встречаются АС, в которых при сборке просто перепутаны полярности пищалок (что, кстати, не так просто понять сходу, когда перепутана полярность включения пищалок на обеих АС). Более того, в конкретных условиях работы АС пользователю вполне может больше понравиться (подойти) звучание ВЧ-головок в фазе, отличной от заводского варианта.

вот... и я про Баттерворта вспомнил... 🙂

Это уже следующий вопрос. Я бы все-таки рекомендовал определить полярность мидвуфера, а потом методом тыка подбирать верное соединение твитера, гоняя свиптон.

А как же например подключение НЧ в противофазе у тех же jbl ?

То есть НЧ-головка включена в противофазе с выходом усилителя (+ к - , а - к +) ??? Ежели это правда (блин, трудно переварить!) , то видимо в этом есть смысл, вряд-ли разработчики JBL не шарят в звуке )))

что, у всех JBL, от Эверестов до автомобильной трехполоски 6х9 90-х годов?? Можно какой то документик или статейку про это удивительное изобретение?

#

Если поверхности такие лакированные - скорее всего акустика серийная.

По фото можно поискать что за модель, даже если нет опознавательных табличек, а по модели - характеристики и прочее.

#

Есть ещё тестовые диски, с помощью которых можно на слух определить в фазе или противофазе работает АС

поддерживаю! на некоторых тестовых дисках есть трехполосный тест фазы и противофазы... там прям по русски так и говорят "средние частоты фаза... средние частоты противофаза"... жаль ссылку на диск сейчас не найду но в инете доступен... по ним как минимум можно подключить колонки одинаково... хотя конечно не плохо бы попасть именно плюсом в плюс...чтобы удар по барабану был движением вперед а не назад... но тут уже можно точно зная какие провода отвечают за басовик его батарейкой тестить... и дальше как с настройкой гитары от него отталкиваться. .. если конечно колонки такие что его видно... а то на 25-ас109 этот прием не пройдет...

хотя... сейчас подумал... а ведь пищалка на баттервортах второго порядка подлключена в противофазе к среднечастотнику...

в общем возможности определить есть но для более точной методики нужно больше информации от автора на счет количества полос в колонках и количества проводов на выходе из нее...

#

в общем методика как определить фазу вч с сч и сч с нч... выбираем частоту на которой они парой работают... генерируем ее с ноутбука в аудиоредакторе... и соотвественно если они работают на ней в фазе то звучать она будет громче если в противофазе то она будет тише... там же кстати и по стереосигналу можно фазу умножать на противофазу...

#

При измерении специально подключают полосы "неправильно" для проверки качества сведения полос.

На картинке синяя линия - когда фазы подключены неправильно. На это слышно довольно хорошо. Фазовое согласование очень важно. Для меня это даже важнее линейности АЧХ, т.к на неправильную фазу наше ухо реагирует довольно остро.

Блин, какая красивая АЧХ (красная)! Особенно СЧ.

#

Кстати, Вадим, а при втором порядке (по Баттерворту) обязательно-ли переворачивать пищалку относительно мидбаса, чтоб убрать провал на частоте раздела? В теории вроде как это неизбежно.... может все-же подбором частоты среза кроссов для НЧ и ВЧ можно провала избежать?

Все очень индивидуально и зависит от конкретной конструкции. На фото выше эл. второй порядок на нч и третий на вч и без переполюсовки. Я делал разные конструкции, к примеру, на нч первый порядок и на вч второй, но без переполюсовки. Есть полочники второй порядок на на и вч и тоже без переполюсовки. Поэтому - возможно по-разному.

Спасибо за ответ! На ВЧ попробую третий порядок, правда это несколько дороже выйдет (номиналы кондеров существенно больше).

Не самое страшное. Гораздо больше доставляет, что третий порядок и выше это неустойчивые фильтры, то есть небольшое непопадание в номиналы деталей влечет за собой резкое изменение частоты среза, крутизы спада итд итп.

можно устроить сдвиг по фазе например заглубив или выдвинув динамик вперед, этим тоже можно пользоваться

Думал об этом, даже не поздно воспользоваться приемчиком, благо корпус пока не изготовлен (только собираюсь заказать распил плит МДФ). Эстетика несколько пострадает, ибо хочу сделать переднюю панель ступенчатой , то есть плоскость установки ВЧ-головки сместить "вглубь" колонки, дабы купол ее был в одной плоскости с пылезащитным колпачком мидбаса.... Только тогда сложнее окажется максимально сблизить оси излучения головок (что однозначно хочется сделать).

§7. Устройство конденсаторов. - Начало. Основы. - Справочник

§7. Устройство конденсаторов.


   В зависимости от типа диэлектрика, разделяющего обкладки, конденсаторы бывают бумажные, слюдяные, керамические, электролитические и воздушные.
В бумажных конденсаторах обкладками являются полосы алюминиевой или свинцовой фольги, а диэлектриком служит специальная (конденсаторная) тонкая бумага, пропитанная парафином или минеральным маслом. Полосы фольги вместе с разделяющей их бумагой сворачивают в рулон и после пропитки устанавливают в металлический герметизированный корпус.
    В слюдяных конденсаторах между полосами металлической фольги, являющимися обкладками, помещают тонкие пластины слюды. Полосы фольги соединяют через одну, образуя несколько плоских конденсаторов, и в собранном виде запрессовывают в пластмассу, что делает конденсатор неподверженным влиянию окружающей среды.
    В керамических конденсаторах диэлектриком служит керамика, на которую нанося металлические обкладки.
    В электролитических конденсаторах между обкладками из алюминиевой фольги помещают фильтрованную бумагу или материю, пропитанную электролитом. Обкладки вместе с изолирующими прокладками сворачивают в плотный рулон и помещают в алюминиевый корпус, который после сборки конденсатора заливают смолой и закрывают изоляционной крышкой. В процессе изготовления конденсатора, через него пропускают постоянный ток, подключая обкладки к источнику энергии. В результате электролиза полоса фольги, соединенная с положительным полюсом источника, окисляется и покрывается тонким слоем окиси алюминия, служащей диэлектриком. Положительным полюсом конденсатора является вывод от фольги, покрытый пленкой окиси алюминия. Этот вывод делают через верхнюю изоляционную крышку и обозначают знаком «плюс». Отрицательным полюсом «минус» служит корпус, соединенный внутри с фольгой, не покрытой слоем окиси алюминия.
    При использовании электролитических конденсаторов в схемах, включение их должно быть выполнено со строгим соблюдением полярности. Если электролитический конденсатор окажется включенным неправильно и на корпусе его будет положительный потенциал, то вновь начнется электролиз, вследствие которого фольга, соединенная с корпусом, будет окисляться, а первоначальная пленка окиси – разрушаться, что приведет к пробою конденсатора и короткому замыканию цепи. Таким образом, электролитический конденсатор не может быть использован в цепи переменного тока. Область его применения ограничена цепями, где неизменный по направлению ток – постоянный или пульсирующий с небольшими отклонениями от постоянной составляющей (до 10-15%).
     Достоинством электролитических конденсаторов является большая емкость при малых габаритах, что объясняется малой толщиной пленки окиси алюминия, служащей диэлектриком. Однако, емкость электролитического конденсатора в сильной степени зависит от напряжения и температуры – к увеличению вязкости и сопротивления электролита. При очень низких температурах электролит замерзает и конденсатор может выйти из строя. В процессе работы конденсатора электролит со временем высыхает и емкость конденсатора также уменьшается.
    В радиотехнике часто требуется изменить емкость конденсатора, для чего применяют конденсаторы переменной емкости и подстроечные конденсаторы. Такой конденсатор имеет неподвижную (статор) и подвижную (ротор) системы пластин. Основание пластин изготовлено из керамики, а на низ нанесен слой серебра. Поворотом винта перемещают ротор и тем самым изменяют емкость конденсатора.
    После заряда конденсатор определенное время сохраняет запасенную энергию и напряжение на нем остается почти неизменным. Однако при длительном хранении конденсатор окажется полностью разряженным. Это явление называется саморазряом конденсатора. Оно объясняется тем, что любой диэлектрик – не идеальный изолятор и содержит небольшое количество свободных электронов. Поэтому под действием разности потенциалов заряды переносятся с одной обкладки на другую при разомкнутых зажимах конденсатора, т. е. появляется ток через диэлектрик, называемый током утечки. Ток утечки обычно очень мал и зависит от напряжения, температуры и влажности, с увеличением которых он возрастает.
    Если напряжение на обкладках конденсатора непрерывно повышать, то ток утечки будет возрастать, и при определенной величине напряжения диэлектрик разрушится, т. е. произойдет пробой конденсатора. Напряжение, при котором происходит пробой конденсатора, называется напряжением пробоя Uпр и определяет электрическую прочность конденсатора.
    На каждом конденсаторе указывается его рабочее и испытательное напряжения. Рабочим называется такое наибольшее напряжение, при котором конденсатор может работать длительное время, не подвергаясь опасности пробоя. Испытательное напряжение в 2-3 раза больше рабочего и представляет собой наибольшее напряжение, которое выдерживает конденсатор в течении 1 мин при испытании.

Положение синхронизирующих конденсаторов A-100

Данный документ предназначен для опытных пользователей A-100, которые хотят изменить временной диапазон некоторых модули (например, генераторы огибающей, LFO, ограничители нарастания). Картины показать положение (а) конденсатора (ов), который (несут) ответственность за сроки рассматриваемого модуля. Чтобы продлить время или период емкость конденсатора должна быть увеличена, и наоборот.Емкость конденсатора пропорционально времени или периоду (например, удвоение емкости конденсатора даже удваивает время или период, когда емкость конденсатора увеличивается в десять раз даже время или период увеличиваются в десять раз). Если электролитический конденсатор необходимо соблюдать полярность (минус и / или знак плюса).

Все модули, которые можно модифицировать таким образом будут постепенно добавляться на эту страницу. Пожалуйста, отправьте сообщение на [email protected] если вам нужна позиция конденсатора модуля, который все еще отсутствует.


A-118 Шум / случайный Напряжение

Синхронизирующие (сглаживающие) конденсаторы для случайного напряжения: C8 + C8 ', C9 + C9'
Стандартное значение: 4.7 мкФ (электролитический)
Полярность C8: минус = верх
Полярность C8 ': минус = низ
Полярность C9: минус = верх
Полярность C9 ': минус = низ

Примечание:

Для C8 и C8 должны использоваться одинаковые значения
Для C9 и C9 должны использоваться одинаковые значения


A-119 Внешний вход / Привод конверта

Синхронизирующие (сглаживающие) конденсаторы для толкателя конвертов: C6
Стандартное значение: 100 нФ = 0,1 мкФ (фольга / майлар)
Полярность: нет

Примечание : Если электролитический Конденсатор используется, требуется биполярный вариант. Альтернативно два стандартных электролитических конденсатора с одинаковым номиналом соединены вместе в противоположном направлении ( результирующая емкость составляет половину стоимости каждого конденсатора). Для пример относится к C8 / C8 'и C9 / C9' из A-118.


А-140 ADSR

Конденсаторы времени (дальний): C4
Стандартное значение: 100 мкФ (электролитический)
Полярность: минус = левая

Конденсатор синхронизации (средний диапазон): C3
Стандартное значение: 2. 2 мкФ (электролитический)
Полярность: минус = правая

Конденсатор синхронизации (короткий диапазон): C2
Стандартное значение: 100 нФ = 0,1 мкФ (фольга / майлар)
Полярность: нет


A-141 VCADSR

Конденсатор времени: C2
Стандартное значение: 100 нФ = 0.1 мкФ (фольга / майлар)
Полярность: нет
если используются электролитические конденсаторы, минусовой полюс должен быть подключен к GND (то есть к выводу, который подключен к GND плоскость печатной платы)

A-142 Затухание / затухание VC

Конденсатор времени: C3
Стандартное значение: 100 нФ = 0. 1 мкФ (фольга / майлар)
Полярность: нет
если используются электролитические конденсаторы, минусовой полюс должен быть подключен к GND (то есть к выводу, который подключен к GND плоскость печатной платы)

A-142-4 Quad Decay

Конденсаторы времени: С2, С4, С6, С8
Стандартное значение: 470 нФ = 0.47 мкФ
Полярность: нет
если используются электролитические конденсаторы, минусовой полюс должен быть подключен к GND (то есть к выводу, который подключен к GND плоскость печатной платы)

A-143-1 Quad AD

Конденсатор времени: C1
Стандартное значение: 2. 2 мкФ (электролитический), соответствует примерно 5 мс наименьшее время атаки / затухания
Полярность: плюс = левая

A-143-2 Quad ADSR

Конденсатор времени (дальний): C1
Стандартное значение: 100 мкФ (электролитический)
Полярность: плюс = левая

Конденсатор синхронизации (средний диапазон): C9
Стандартное значение: 2.2 мкФ (электролитический)
Полярность: плюс = левая

Конденсатор синхронизации (короткий диапазон): C10
Стандартное значение: 100 нФ (фольга / майлар)
Полярность: нет


A-143-3 Quad LFO

Конденсаторы времени (дальний): C3 + C4
Стандартное значение: 2. 2 мкФ (электролитический)
Полярность (верхняя): минус = левая
Полярность (нижняя): плюс = левая

Примечание: при замене C3 и C4 должны использоваться одинаковые значения (например, 2 x 1 мкФ)

Конденсатор синхронизации (средний диапазон): C2
Стандартное значение: 100 нФ (фольга / майлар)
Полярность: нет

Конденсатор синхронизации (короткий диапазон): C1
Стандартное значение: 470 пФ (фольга / майлар)
Полярность: нет


A-145 Стандартный LFO (LFO I)

Конденсаторы времени (дальний): C3 + C4
Стандартное значение: 2. 2 мкФ (электролитический)
Полярность C3: минус = верх
Полярность C4: минус = низ

Примечание: если C3 и C4 заменяются, должны использоваться те же значения. (например, 2 x 10 мкФ)

Конденсатор синхронизации (средний диапазон): C2
Стандартное значение: 100 нФ = 0,1 мкФ (фольга / майлар)
Полярность: нет

Конденсатор синхронизации (короткий диапазон): C1
Стандартное значение: 470 пФ (фольга / майлар)
Полярность: нет


A-146 Переменная Форма волны LFO (LFO II)

Конденсаторы времени (дальний): C3 + C4
Стандартное значение: 2. 2 мкФ (электролитический)
Полярность C3: минус = правая
Полярность C4: минус = левая

Примечание: при замене C3 и C4 необходимо использовать одинаковые значения. (например, 2 x 10 мкФ)

Конденсатор синхронизации (средний диапазон): C2
Стандартное значение: 47 нФ (фольга / майлар)
Полярность: нет

Конденсатор синхронизации (короткий диапазон): C1
Стандартное значение: 470 пФ (фольга / майлар)
Полярность: нет


A-147 VCLFO

Конденсатор времени: C2
Стандартное значение: 100 нФ = 0. 1 мкФ (фольга / майлар)
Полярность: нет


A-162 Двойной спусковой крючок Задержка

Конденсаторы времени:
C2 (время задержки)
C5 (длина)
Стандартное значение: 10 мкФ
Полярность: минус = левая


Конденсатор электролитический

Конденсатор обзор

Электролитические конденсаторы в основном используются при требуется хранение большого количества заряда в небольшом объеме. В электролитические конденсаторы, жидкий электролит действует как один из электроды (в основном действуют как катод). Чтобы лучше понять концепция электролитического конденсатора сначала нам нужно знать работа общего конденсатора.

Конденсатор - это электронное устройство, которое хранит электрический заряд. Он состоит из двух токопроводящих пластин. разделены изоляционным материалом, называемым диэлектриком.Разные типы изоляционных материалов используются для строительства диэлектрик в зависимости от использования.

Проводящие пластины конденсатора хорошие проводники электричества. Поэтому они легко позволяют электрический ток через них. С другой стороны, диэлектрик Среда или материал плохо проводят электричество. Следовательно, он не пропускает через него электрический ток.

При подаче напряжения на конденсатор в таким образом, чтобы отрицательная клемма аккумулятора была подключен к правой боковой пластине и положительной клемме батарея подключена к левой боковой пластине, конденсатор начинает заряжаться.

Из-за этого напряжения питания, электроны начинают течь от отрицательного вывода аккумулятор и дотянитесь до правой боковой пластины.Дойдя вправо боковой пластине, электроны испытывают сильное сопротивление со стороны диэлектрический материал, потому что диэлектрический материал плохой проводник электричества.

В результате большое количество электронов попал в ловушку на правой боковой пластине конденсатора. Однако эти большие количество электронов прикладывает силу или электрическое поле к левая боковая пластина. Следовательно, электроны на левой боковой пластине испытывать силу отталкивания от избыточных электронов справа пластина. В результате электроны удаляются от левой боковой пластины и тянется к плюсовой клемме аккумулятора.

Следовательно, правая боковая пластина становится больше отрицательно заряжен (отрицательный заряд создается) из-за получение лишних электронов. С другой стороны, левая сторона пластина становится более положительно заряженной (накапливается положительный заряд) из-за потери электронов.В результате напряжение устанавливается между пластинами. Вот так нормальный конденсатор работает.

Электролитический конденсатор также заряжается. в основном аналогичным образом. Однако материал, используемый в конструкция электролитического конденсатора отличается.

электролитический определение конденсатора

Электролитический конденсатор конденсатор, в котором используется электролит (ионно-проводящая жидкость) в качестве одна из его проводящих пластин для достижения большей емкости или хранение высокого заряда.

Что такое электролит?

Электролит - жидкий электрический проводник. в котором электрический ток переносится движущимися ионами. Для Например, в нашей крови электролиты или минералы несут электрический ток. заряжать. Наиболее распространенные электролиты - это натрий, калий, хлорид, кальций и фосфор.

В электролитах ионы бывают двух типов, а именно: анионы (-) и катионы (+).Анион - это ион с большим числом электронов, чем протонов. Мы знаем, что электроны отрицательно заряжены, а протоны заряжены положительно. Из-за количество электронов больше, чем протонов, общий заряд атом или анион становятся отрицательными. Поэтому анионы называют отрицательно заряженные ионы. Эти отрицательно заряженные анионы несут отрицательный заряд.

С другой стороны, катион имеет меньшее количество электронов, чем протонов.Из-за меньшего количества электронов, чем протонов, общий заряд атома или катиона становится положительным. Поэтому катионы называют положительно заряженные ионы. Эти положительно заряженные катионы несут положительный заряжать.

Типы электролитических конденсаторов

Электролитические конденсаторы классифицируются по три типа в зависимости от материала, из которого изготовлен диэлектрик:

  • Конденсаторы алюминиевые электролитические
  • Конденсаторы электролитические танталовые
  • Конденсаторы ниобиевые электролитические

В этом уроке алюминиевый электролитический конденсатор объяснен.Алюминий, тантал и ниобий электролитические конденсаторы работают аналогичным образом. Тем не менее материал, из которого изготовлены электроды, разный.

Алюминий электролитический конденсатор

Алюминиевый электролитический конденсатор изготовлен из две алюминиевые фольги, слой оксида алюминия, электролитическая бумага или бумажная прокладка, пропитанная электролитической жидкостью или растворами и жидкий или твердый электролит.Электролитическая жидкость содержит атомы или молекулы которые потеряли или приобрели электроны.

В алюминиевом электролитическом конденсаторе, анод (+) и катод (-) изготовлены из чистой алюминиевой фольги. Анодная алюминиевая фольга покрыта тонким слоем изоляционный оксид алюминия (алюминиевый элемент с кислородом элемент). Эта изолирующая алюминиевая фольга действует как диэлектрик электролитический конденсатор, блокирующий прохождение электрического тока.Катод и анод с оксидным покрытием разделены электролитическая бумага (пропитанная электролитической жидкостью).

Катодная алюминиевая фольга также покрыта очень тонкий изолирующий оксидный слой или диэлектрик естественной формы самолетом. Однако этот оксидный слой очень тонкий по сравнению с оксидный слой сформирован на аноде.

Следовательно, конструкция из алюминия электролитический конденсатор выглядит как два конденсатора, соединенные в серия с анодной емкостью C A и катодом емкость C K .

Общая емкость конденсатора составляет полученная таким образом из формулы последовательного соединения двух конденсаторы.

Где, C A = емкость анода

C K = Емкость катода

C ecap = Общая емкость электролитического конденсатора

Мы знаем, что емкость или заряд емкость конденсатора прямо пропорциональна поверхности площадь токопроводящих пластин или электродов и наоборот пропорциональна толщине диэлектрика.Другими словами, конденсаторы с большими электродами хранят большое количество заряда в то время как конденсаторы с небольшими электродами хранят небольшое количество заряда. Аналогичным образом конденсаторы очень толстой диэлектрик сохраняет небольшой заряд, тогда как конденсаторы с очень тонким диэлектриком хранит очень большое количество заряда.

В обычных конденсаторах диэлектрик очень толстый, что приводит к низкой емкости на единицу объема.В электролитические конденсаторы, электролит действует как настоящий катод с большой площадью поверхности и очень прочным диэлектриком. тонкий. Поэтому из-за большой площади поверхности электрод и тонкий диэлектрик, большой запас заряда достигается в электролитических конденсаторах.

Электропроводность электролитический конденсатор увеличивается при повышении температуры и уменьшается при понижении температуры.В результате емкость или накопитель заряда алюминиевого электролита конденсатор также увеличивается при повышении температуры и уменьшается при понижении температуры. Следовательно емкость алюминиевого электролитического конденсатора в значительной степени влияет изменение температуры.

Большинство электролитических конденсаторов поляризованный, то есть напряжение, подаваемое на клеммы, должно быть в правильной полярности (положительный вывод подключен к положительному выводу и отрицательный подключен к отрицательной клемме).Если он подключен в обратное или неправильное направление, конденсатор может быть коротким замкнутый, то есть большой электрический ток течет через конденсатор, и это может привести к необратимому повреждению конденсатора.

В поляризованных конденсаторах знак минус (-) или Знак плюс (+) четко обозначен на любом из двух выводов. Эта полярность должна соблюдаться.

Символ электролитического конденсатора

Показан символ электролитического конденсатора. на рисунке ниже.Электролитический конденсатор представлен двумя параллельными прямыми или одной прямой и одной изогнутая линия.

Знак плюс или минус написан рядом с любым линий, чтобы обозначить, положительный он или отрицательный клемма (анод или катод). Напряжение должно подаваться на правильный терминал. В противном случае конденсатор может выйти из строя.

Преимущества электролитических конденсаторов

  • Достигнут большой накопитель заряда
  • Низкая стоимость

Недостатки электролитических конденсаторов

  • Большой ток утечки
  • Короткий срок службы

Приложения электролитических конденсаторов

Различные области применения электролитических конденсаторы включают:

  • Фильтры
  • Цепи с постоянной времени

Пусковые конденсаторы Двигатели HVAC изучают возможности двигателя сегодня

Этот мультиметр имеет настройку, специально предназначенную для проверки конденсаторов двигателя.

Внутренние рабочие конденсаторы переменного тока

Внутренняя часть конденсаторов состоит из изолятора между двумя металлическими пластинами. Свойства этого металла позволяют конденсатору накапливать электроны, а изолятор не позволяет электронам перетекать с одной пластины на другую. Конденсатор, следовательно, хранит энергию в виде электричества так же, как батарея хранит заряд электричества.

Следовательно, необходимо проявлять особую осторожность при работе с конденсаторами, даже если питание устройства было отключено с помощью разъединителя и прерывателя.Конденсаторы герметично закрыты и не должны пропускать жидкость (жидкости).

Характеристики конденсатора | Пусковые конденсаторы Двигатели HVAC

Конденсаторы измеряются или рассчитываются в соответствии с номиналом микрофарад. Как правило, конденсаторы переменного тока рассчитаны на более низкие значения микрофарад от 3 микрофарад от до 50 микрофарад. Пусковые конденсаторы имеют гораздо более высокие диапазоны, и их можно приобрести до 800 мкФ.

Конденсаторы также имеют номинальное напряжение от 240 вольт до 440 вольт.При замене любых электрических компонентов рекомендуется использовать точную замену. Существуют практические правила, которые позволяют использовать деталь, не являющуюся точной заменой, которая находится в определенном диапазоне, но лучше использовать точную замену.

Как проверить конденсатор для вашей системы кондиционирования воздуха

Чтобы проверить конденсатор кондиционера на неисправность, используйте тестер емкости для измерения номинального значения микрофарад на конденсаторе. Сравните с рейтингом производителей.Если конденсатор отличается от номинального значения микрофарад более чем на десять процентов, замените его.

Что касается номиналов в микрофарадах, важно: Когда вы проверяете конденсатор, вы проверяете его номинальную МФД или микрофарад и следуете правилу 10 процентов: он должен оставаться в пределах плюс-минус 10 процентов от номинала в микрофарадах.

При номинальном напряжении можно повышать напряжение при замене, но никогда не понижать. Другими словами, если у вас есть конденсатор на 370 вольт, то есть на 25 микрофарад, если у вас нет точной замены, но тот, который на 25 микрофарад и 440 вольт, является приемлемой заменой.

Тяга для высоких токов | Пусковые конденсаторы Двигатели HVAC

Высокое потребление тока может означать, что у вас выходит из строя конденсатор. Вам также может понадобиться комплект для жесткого запуска, который крепится к конденсатору. Во многих случаях компрессоры и двигатель вентилятора конденсатора используют двойной конденсатор. Каждую сторону следует проверять отдельно на конденсаторе. В индустрии отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используются два разных типа конденсаторов (или форм): один круглый, а другой овальный. Когда вы проверяете сдвоенный конденсатор, вам нужно проверять обе стороны.

Вентилятор и компрессор (обычно маркируются как HERM). Если вам неудобно делать это, звоните в ремонт кондиционера. Они будут точно знать, что делать, и при необходимости добавят принудительный запуск компрессора.

Пусковые конденсаторы Двигатели HVAC - Конденсаторы двигателя

Кроме того, если двигатель или компрессор не запускается по какой-либо причине, часть списка поиска и устранения неисправностей , который необходимо проверить, будет конденсатором. Плохой конденсатор может привести к отказу двигателя и его возгоранию, особенно в условиях большой нагрузки.Трудно сказать, если вы не знакомы с конденсаторами, но конденсатор, который выпирает сверху или по бокам, является неисправным конденсатором . Его нужно заменить. T

всегда представляет опасность при работе с электрическими компонентами, особенно с конденсаторами. Они будут шокировать вас, даже если питание оборудования отключено. Всегда приглашайте квалифицированного специалиста по HVAC для проверки оборудования. Они могут быстро и эффективно диагностировать проблему и мгновенно восстановить систему.Они также хорошо знакомы со всеми сопутствующими опасностями, поэтому это будет сделано безопасно и без травм.

Пусковые конденсаторы двигателя Нагревательные и охлаждающие двигатели - Замена конденсатора двигателя

Если у вас работает переменный ток или работает тепловой насос, у вас все равно может быть неисправный конденсатор или конденсатор, который становится слабым. Если у вас неисправный конденсатор в конденсаторном блоке или конденсаторы кондиционера могут стать слабыми, и система продолжит работать. Когда неисправный конденсатор становится слишком слабым, чтобы помочь двигателю, двигатель может не работать или будет работать, но с пониженной скоростью.Это приведет к большему нагреву и большему потреблению усилителя, чем обычно, и, в конечном итоге, отказу системы. Хорошим признаком неисправного конденсатора является выпирающий или протекающий конденсатор в вашем блоке отопления и кондиционирования воздуха.

Когда технические специалисты HVAC проводят плановое техническое обслуживание, часть этого обслуживания должна включать проверку конденсатора, чтобы убедиться, что он находится в пределах диапазона микрофарад или мФд. Если значение меньше 10% от номинального значения mFd, замените конденсатор. Замена конденсатора несложна, но рекомендуется соблюдать осторожность, поскольку вы имеете дело с высоким напряжением даже при отключенном питании.Специалисты по HVAC обычно заменяют провод конденсатора на провод, внимательно читая этикетки, особенно на двойных конденсаторах. Обозначения: Com - Herm - Fan, причем Com - это обычный компрессор, Herm - герметичный компрессор и, конечно, вентилятор - двигатель вентилятора конденсатора.

CITALL CBB61 24 мкФ Плюс / минус 5% Малый конденсатор бензинового генератора 350 В переменного тока 50 60 Гц Мотор насоса потолочного вентилятора Запуск и работа

  • Продажа надежных брендов.

  • Продавец работает на платформе более трех лет.

  • Покупатели довольны сообщением продавца.

  • Товары продавца соответствуют их описанию.

  • Продавец отправляет быстро.

  • 7% покупателей недовольны товаром у продавца.

  • % PDF-1.4 % 1704 0 объект > эндобдж xref 1704 93 0000000016 00000 н. 0000003007 00000 п. 0000003217 00000 н. 0000003254 00000 н. 0000003932 00000 н. 0000004055 00000 н. 0000004187 00000 н. 0000004311 00000 н. 0000004434 00000 н. 0000004556 00000 н. 0000004679 00000 н. 0000004799 00000 н. 0000004920 00000 н. 0000005043 00000 н. 0000005167 00000 н. 0000005292 00000 н. 0000005417 00000 н. 0000005542 00000 н. 0000005666 00000 н. 0000005791 00000 н. 0000005917 00000 н. 0000006042 00000 н. 0000006168 00000 п. 0000006292 00000 н. 0000006416 00000 н. 0000006540 ​​00000 н. 0000006662 00000 н. 0000006787 00000 н. 0000006913 00000 п. 0000007039 00000 п. 0000007164 00000 н. 0000007290 00000 н. 0000007416 00000 н. 0000007541 00000 н. 0000007665 00000 н. 0000007791 00000 н. 0000007917 00000 п. 0000008042 00000 н. 0000008163 00000 н. 0000008287 00000 н. 0000008411 00000 н. 0000008535 00000 н. 0000008661 00000 н. 0000008786 00000 н. 0000008912 00000 н. 0000009036 00000 н. 0000009161 00000 п. 0000009287 00000 н. 0000009413 00000 н. 0000009539 00000 н. 0000009665 00000 н. 0000009791 00000 н. 0000009916 00000 н. 0000010040 00000 п. 0000010164 00000 п. 0000010290 00000 п. 0000010415 00000 п. 0000010581 00000 п. 0000011341 00000 п. 0000012244 00000 п. 0000012429 00000 п. 0000012508 00000 п. 0000012822 00000 п. 0000017183 00000 п. 0000017651 00000 п. 0000018017 00000 п. 0000018508 00000 п. 0000023887 00000 п. 0000024514 00000 п. 0000024904 00000 п. 0000024963 00000 п. 0000025474 00000 п. 0000025701 00000 п. 0000025990 00000 н. 0000027050 00000 п. 0000027209 00000 н. 0000027621 00000 п. 0000027845 00000 п. 0000027967 00000 н. 0000029669 00000 н. 0000029943 00000 н. 0000030280 00000 п. 0000031473 00000 п. 0000032501 00000 п. 0000033646 00000 п. 0000034692 00000 п. 0000035749 00000 п. 0000036807 00000 п. 0000037766 00000 п. 0000038120 00000 п. 0000081314 00000 п. 0000002836 00000 н. 0000002205 00000 н. трейлер ] / Назад 1148963 / XRefStm 2836 >> startxref 0 %% EOF 1796 0 объект > поток hb``c`b`g`Y Ȁ

    Практические испытания и измерения - не беспокойтесь о конденсаторах связи!

    Еще одна замечательная исследовательская статья Итана Винера, в которой он разработал простое устройство, которое измеряет искажения конденсаторов с помощью звуковой карты USB и бесплатного программного обеспечения, чтобы попытаться определить важность высококачественных конденсаторов на пути прохождения сигнала.В этой статье подробно описаны результаты его испытаний с различными типами конденсаторов. Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, май 2020 года.

    Этан Винер говорит, что он часто видит споры на форумах Hi-Fi и аудиогруппах Facebook о важности высококачественных конденсаторов на пути прохождения сигнала. Это правда, что качество конденсаторов разных типов сильно различается, и основная проблема с конденсаторами низкого качества заключается в том, что они могут добавлять искажения в звук, проходящий через них. Но для конденсаторов межкаскадной связи это может быть не такой большой проблемой, как многие думают.
    Фото 1. Я разработал переднюю панель тестера в Microsoft Visio, затем распечатал ее на карточках и приклеил к металлическому корпусу.
    Для работы аудиосхем требуется постоянное напряжение, поэтому все устройства имеют либо батарею, либо источник питания, который преобразует переменное напряжение от настенной розетки в постоянное напряжение, необходимое для этих цепей. Если вы запитаете аудиосхему от сети переменного тока, частота сети 60 Гц (или 50 Гц) будет модулировать звук и отображаться на выходе в виде гула.

    Твердотельные устройства работают при низких напряжениях, обычно 15 В или меньше, тогда как для ламповых цепей требуются сотни вольт.Внутренние точки входа и выхода многих цепей не сконцентрированы на 0 В постоянного тока, поэтому между ступенями используются конденсаторы связи. Это особенно необходимо для ламповых устройств, но также и для многих полупроводниковых схем, в которых вместо операционных усилителей используются дискретные транзисторы. Таким образом, если постоянное напряжение в состоянии покоя на выходе одного внутреннего каскада составляет 5 В, но только 2 В на входе следующего каскада, в тракте сигнала помещается разделительный конденсатор, позволяющий аудио проходить без нарушения постоянного напряжения. разница.

    Конденсатор состоит из двух металлических пластин, находящихся в непосредственной близости, но не совсем соприкасающихся.Чем больше поверхность пластин и чем ближе пластины друг к другу, тем больше будет емкость. В одной из распространенных конструкций используются параллельные полосы металлической фольги с тонкой пластиковой изоляцией между полосами. Сборка сворачивается для экономии места, а затем окунается в затвердевающую слизь. Поскольку металлические пластины не имеют электрического соединения, постоянный ток не проходит.

    Однако ток может течь через конденсатор при изменении приложенного напряжения. Хотя физического соединения через конденсатор нет, лампочка, подключенная к батарее через конденсатор, при первом подключении кратковременно мигает.

    Следовательно, конденсатор пропускает переменный ток, потому что напряжение постоянно меняется. А высокие частоты проходят легче, чем низкие, потому что напряжение меняется быстрее. Вы можете думать о конденсаторе как о частотно-избирательном резисторе, и, по сути, это именно то, чем он является! Последовательная передача звука через конденсатор создает фильтр верхних частот, поскольку на низких частотах проходит меньше сигнала. С другой стороны, подключение конденсатора для короткого замыкания аудиосигнала создает фильтр нижних частот с пониженным уровнем высоких частот.Частота среза этих фильтров зависит от номинала конденсатора - его емкости - наряду с сопротивлением нагрузки назначения.

    Одна проблема с конденсаторами заключается в том, что они могут искажать звук, проходящий через них. Но это происходит только при изменении уровня сигнала через конденсатор. На очень высоких частотах проходит весь звук; а на очень низких частотах звук не проходит. Искажение возникает только тогда, когда часть звука проходит, а часть блокируется.

    Рисунок 1: Как вы можете видеть на схеме, сам тестер представляет собой простое устройство, которое полагается на высококачественную звуковую карту и подходящее программное обеспечение для выполнения реальной работы.
    Поэтому важно, чтобы конденсаторы на пути прохождения сигнала имели низкие искажения, но это в основном относится к эквалайзерам и другим фильтрам, где потери конденсатора происходят в пределах слышимой полосы пропускания. Конденсаторы связи, включенные последовательно между каскадами аудиосхемы, обычно имеют достаточно большое значение для спада, начиная с частоты ниже 20 Гц. Поскольку на конденсаторе связи на высоких частотах звука теряется небольшое звуковое напряжение, теоретически их искажение не должно иметь значения. Это именно то, что я намеревался доказать или опровергнуть своими тестами.

    Основной причиной искажения конденсатора является его коэффициент напряжения. Это мера того, насколько изменяется емкость при изменении приложенного напряжения. В идеале конденсатор должен иметь одинаковую емкость независимо от того, какое напряжение присутствует на его выводах.

    Другой причиной искажения конденсатора является его диэлектрическое поглощение, которое является эффектом «памяти». После полной разрядки конденсатора некоторое постоянное напряжение вскоре снова появляется, потому что часть заряда хранится в диэлектрике конденсатора - технический термин для изоляционного материала между металлическими пластинами.

    Фото 2: это внутренности тестера, показывающие двухточечную проводку. Печатная плата не требуется.
    Искажение конденсатора сильно варьируется от очень низкого для типов майлара, полистирола и слюды до неприемлемо высокого для некоторых электролитов и даже выше для керамических типов. Здесь «тип» конденсатора определяет его диэлектрический материал. Керамические конденсаторы высокой плотности, которые содержат большую емкость при небольшом физическом размере, еще хуже, а также страдают от пьезоэлектрического эффекта.Это создает слышимый шум, когда конденсатор постукивается или подвергается вибрации.

    Измерение искажений конденсатора
    В рамках моей работы консультантом по акустике я начал полагаться на программное обеспечение Room EQ Wizard (REW). Эта программа для «пожертвований» измеряет все аспекты акустики помещения (например, частотную характеристику, время затухания реверберации и многое другое). Он также включает в себя анализатор искажений для измерения искажений динамиков. В сочетании с качественной звуковой картой (например.g. Focusrite Scarlett 8i6), REW можно использовать для измерения искажений пассивных компонентов (например, конденсаторов и трансформаторов) и даже активных устройств, таких как эквалайзеры и предусилители.

    Рисунок 2: Подключение выхода звуковой карты напрямую к ее собственному входу позволяет REW измерять искажения в зависимости от частоты самой звуковой карты.
    Существуют и другие программы измерения звука, такие как популярный RightMark Audio Analyzer, который предназначен именно для такого рода испытаний.Но у меня уже есть REW и я его очень хорошо знаю. Измерение искажений конденсатора сложнее, чем просто передача звука через тестируемый компонент. Измеряемые конденсаторы должны «управлять» резисторной нагрузкой, подключенной к земле, чтобы вызвать падение напряжения на конденсаторе, чтобы имитировать их использование в аудиосхемах. А для тестирования конденсаторов разного номинала необходимо изменить сопротивление нагрузки, чтобы частота среза оставалась в пределах слышимого диапазона. Таким образом, мы можем увидеть, как искажение изменяется как ниже, так и выше частоты среза.Конденсатор 22 мкФ, управляющий нагрузкой 1000 Ом, имеет низкочастотную отсечку на 7 Гц, что слишком мало для отображения REW. Кроме того, для тестирования поляризованных конденсаторов требуется достаточно высокое напряжение смещения постоянного тока, чтобы гарантировать, что полярность никогда не изменится на обратную из-за звука, присутствующего на конденсаторе. Самыми сильными тестовыми сигналами, которые я использовал, были развернутые синусоидальные волны REW при чуть менее 2,2 ВП, поэтому для моего тестера было достаточно батареи AA на 1,5 В. То есть обратная часть полярности синусоидальной волны составляла 1,1 В или меньше, оставляя запас прочности 0,4 В.

    Фотография 1 показывает переднюю панель моего устройства, которая представляет собой простую карточку, приклеенную к алюминиевой коробке для проекта с фотооборудованием 3M. Я использовал разъем Zero Insertion Force (ZIF) для тестируемых конденсаторов, потому что вставлять и извлекать компоненты намного проще, чем с обычным разъемом IC. К тому же он у меня уже был. Эта розетка подходит для толстых и тонких проводов, что необходимо с диапазоном номиналов конденсаторов, которые я тестировал.

    Тестируемый конденсатор и потенциометр сопротивления нагрузки плюс «ограничивающий» резистор 620 Ом образуют фильтр верхних частот, при этом потенциометр устанавливает нижнюю граничную частоту.Переключатель On / Off добавляет батарею, когда это необходимо, для смещения поляризованных конденсаторов или напрямую заземляет резисторы.

    Фото 3: Я измерил все 24 этих конденсатора для этой статьи.
    На рисунке 1 показана схема тестера. На фото 2 показана его внутренняя разводка. Как видите, это очень простое устройство! При использовании линейный выход звуковой карты поступает на вход тестера, а выход тестера возвращается на вход инструментального уровня звуковой карты. Линейный выход моей звуковой карты имеет очень низкий импеданс и может управлять нагрузкой менее 600 Ом без увеличения собственных и без того низких искажений.

    Я действительно тестировал это, используя подстроечный резистор 1 кОм. Искажение осталось на том же низком уровне до менее 500 Ом, поэтому 620 Ом является безопасным нижним пределом. Входы моей звуковой карты Focusrite можно переключать между линейным уровнем с заявленным входным импедансом более 10 кОм (я измерил его как 24 кОм) или настройкой «Инструменты», которые выводят более низкий уровень сигнала и требуют гораздо более высокого входного импеданса. . Пассивные электрогитары и бас-гитары должны иметь входной сигнал не менее 1M, и я измерил этот вход на 2.9М, что очень много. Тестеру нужен собственный выходной конденсатор связи, чтобы блокировать 1,5 В постоянного тока при включенной батарее. Я измерил искажения нескольких высококачественных пленочных конденсаторов, которые у меня уже были в моем отсеке для деталей, и ни один из них не увеличил собственные низкие искажения звуковой карты. Поэтому я выбрал конденсатор Cornell Dubilier WMF с полиэфирной пленкой 0,33 мкФ, показанный на фото 2, потому что он олдскульный и выглядит круто.

    Я использовал потенциометр звукового конуса 10 кОм для изменения импеданса нагрузки, и на схеме показан ожидаемый диапазон значений от 620 Ом до 10.62 кОм. Но когда я откалибровал маркировку панели, измерив сопротивление на каждой маркировке линии, я обнаружил, что на самом деле потенциометр составляет 9,33 кОм. Значит, надписи на панели правильные. Потенциометр импеданса нагрузки позволяет удерживать частоту спада в пределах диапазона, чтобы увидеть искажения выше и ниже этой частоты. Я использовал потрясающий бесплатный калькулятор Electronics Assistant с веб-сайта Electronics2000, чтобы определить наилучшие значения.

    Как я уже упоминал, тестер включает в себя 1.Батарея 5 В AA, когда необходимо смещение поляризованных конденсаторов, чтобы их положительный полюс всегда был более положительным, чем отрицательный. Без этого смещения конденсатор добавил бы больше искажений, чем обычно. Я не подавал это напряжение при тестировании керамических и пленочных конденсаторов, хотя я пробовал это раньше, и это не имело никакого значения. Я также измерил искажение пленочного конденсатора большой емкости, управляющего нагрузкой 620 Ом в наихудшем случае с батареей и без нее, и отклик и искажения были идентичны.Это доказывает, что батарея имеет достаточно низкий импеданс на слышимых частотах. Однако это относится только к новой батарее - по мере разряда батареи ее сопротивление возрастает. Поскольку для зарядки относительно небольших конденсаторов, которые тестирует это устройство, требуется минимальный ток, аккумулятор в моем тестере должен оставаться годным к употреблению в течение многих лет.

    Рисунок 3: Искажения с конденсатором 0,22 мкФ.
    Измерение искажений
    Прежде чем я смог измерить искажения различных типов и значений конденсаторов, мне нужно было подтвердить собственные искажения моей звуковой карты.Это легко сделать, используя «петлевое» соединение, при котором выход звуковой карты снова подключается к ее собственному входу. На рисунке 2 показаны искажения, измеренные для прямого подключения с использованием обоих входов. Focusrite указывает звуковую карту на 0,001% общих гармонических искажений плюс шум (THD + N) для выходов и 0,004% THD + N на 1 кГц для инструментального входа, который я использовал. Как вы можете видеть, искажения на средних и высоких частотах намного ниже для линейного входа, чем для инструментального входа, а искажение инструментального входа превышает 1 кГц.

    Оба измерения на Рисунке 2 были сделаны при выводе звуковой карты –5 dBFS. Минимальное усиление для инструментального входа составляет 13 дБ, поэтому я установил такое же значение усиления предусилителя, когда переключил вход на линейный уровень. В последующих измерениях искажений конденсатора использовался инструментальный вход с высоким импедансом, чтобы избежать взаимодействия с потенциометром сопротивления нагрузки 10 кОм и выходным конденсатором 0,33 мкФ моего тестера. Вы можете видеть небольшие всплески с частотой, кратной 30 Гц, когда кажется, что искажения на очень низких частотах увеличиваются, но это, скорее всего, из-за небольшого количества шума.

    Для своих тестов я купил по одному конденсатору шести номиналов четырех типов (см. Фото 3). Я тестировал четыре типа: пленочный, алюминиевый электролитический, танталовый электролитический и керамический. Шесть протестированных значений были 0,22 мкФ, 0,47 мкФ, 1 мкФ, 2,2 мкФ, 4,7 мкФ и 6,8 мкФ, хотя на следующих цифрах показаны только три из этих значений, потому что все значения были измерены одинаково. Весь набор из 24 конденсаторов стоит менее 10 долларов, хотя мне жаль бедного сотрудника Mouser Electronics, которому пришлось упаковывать и маркировать все эти отдельные части!

    Рисунок 4: Искажения с конденсатором 1 мкФ.Рисунок 5: Искажения с конденсатором 4,7 мкФ.
    Было непрактично тестировать конденсаторы очень большой емкости, потому что это привело бы к тому, что их низкочастотная отсечка –3 дБ оказалась бы слишком низкой, и эти тесты должны показать, что происходит значительно ниже этого порогового значения. Для тестирования конденсатора 100 мкФ на частоте 100 Гц потребуется нагрузочный резистор на 16 Ом, что слишком мало для моей звуковой карты, чтобы работать без добавления собственных искажений. Поэтому я проверил частоту 500 Гц для конденсаторов меньшего размера и снизил частоту для конденсаторов большего номинала.Поскольку я не мог опуститься ниже 620 Ом, тесты конденсаторов большей емкости начинают спадать на более низких частотах. Но частоты все еще достаточно высоки, чтобы увидеть, как искажения поднимаются ниже границы отсечки.

    Для этих тестов на искажения REW был настроен на вывод уровня –5 dBFS через мою звуковую карту. При этом на конденсаторы подавалось максимальное практическое напряжение, но без искажения инструментального входа звуковой карты с высоким импедансом, который был установлен на минимальное усиление. Для моей звуковой карты Focusrite 8i6 –5 дБFS соответствует выходному уровню 0 дБн или 0.775 В RMS (2,19 VPP). На рисунках 3–5 показано искажение трех значений для всех четырех типов конденсаторов.

    Рисунок 6: Помимо отображения общего искажения в зависимости от частоты, REW может также отображать уровень каждой отдельной гармонической составляющей. На этом графике показаны гармоники пленки. Рисунок 7: Этот график показывает керамические гармоники.
    Для ясности сравнения искажений на рисунках 3–5 показывают только общие величины искажений, но REW также может отображать уровень отдельных гармоник.На рисунках 6 и 7 показаны общие искажения плюс все отдельные гармоники вплоть до шестой для пленочных и керамических конденсаторов 4,7 мкФ. Вы можете видеть, что для керамического конденсатора преобладают третья и пятая гармоники, но для пленочных типов наибольший вклад вносит вторая гармоника. Цифры внизу соответствуют величине искажения при 100 Гц.

    Поскольку искажения конденсатора зависят от частоты, числа, отображаемые на дисплее REW, следуют за текущим положением курсора. Поэтому я поставил курсор на 100 Гц, когда экспортировал эти изображения.Чтобы показать наихудший случай для керамических конденсаторов, я тестировал типы Z5U или X5R. Помимо высокого уровня искажений, они также являются микрофонными из-за использования пьезоэлектрического диэлектрика, который обеспечивает большую емкость при очень небольшом физическом размере. Керамические конденсаторы NP0 и C0G намного лучше, но все же совсем не похожи на пленочные или полистирольные конденсаторы. Для пьезотестов я подключил по одному конденсатору каждого из четырех типов ко входу своего гитарного усилителя Fender SideKick. Гитарные усилители имеют очень высокий входной импеданс, который необходим при приеме звука от пьезоустройства (например.г., контактный микрофон). Я поместил свой портативный рекордер Zoom h3 6 дюймов перед динамиком усилителя и полностью повернул все три регулятора громкости и усиления. Только керамический конденсатор шумел, когда я постучал по нему маленькими металлическими плоскогубцами. Вы можете загрузить аудиофайл, указанный в наших файлах проекта, на веб-сайте audioXpress, чтобы услышать этот шум, хотя после увеличения громкости до максимума слышно сильное шипение усилителя.

    Как было сказано в начале этой статьи, моей целью было определить, являются ли искажения проблемой для разделительных конденсаторов на слышимых частотах выше 20 Гц.Глядя на измерения на рисунках 3–5, становится ясно, что для всех типов конденсаторов, кроме керамических, искажение действительно является проблемой только на частотах, близких и ниже их низкочастотного спада. Для более высоких частот даже недорогие алюминиевые электролитические конденсаторы имеют искажения, близкие к низким остаточным искажениям самой звуковой карты. Хотя из моих тестов также ясно, что дешевые керамические конденсаторы никогда не должны использоваться ни в каком тракте аудиосигнала!

    При подготовке этой статьи я узнал, что очень сложно измерить крошечные искажения в современных звуковых картах и ​​пленочных конденсаторах.Мне пришлось использовать более длительное время развертки и многократное повторение развертки в REW, чтобы увеличить разрешение по сравнению с настройками программы по умолчанию для измерения комнат. Чтобы получить максимально возможное разрешение в REW, каждое сканирование занимает четыре минуты! Но даже когда конденсатор имеет немного больше искажений, чем сама звуковая карта, на практике значение меньше 0,1% в большинстве случаев является безвредным, поскольку в этот момент артефакты искажения на 60 дБ ниже музыкального уровня. Конечно, во многих аудиоустройствах используется более одного конденсатора связи, и все искажения накапливаются.Так что лучше всего, если на каждой ступени будет меньше искажений, чем слышно.

    Фото 4: Этот Behringer HD400 «Hum Destroyer» содержит два миниатюрных линейных трансформатора - по одному на каждый стереоканал - для устранения шума и гудения, вызываемых контурами заземления между устройствами в аудиосистеме. (Фото любезно предоставлено Behringer) Фото 5: Triad TY-250P - популярный аудиопреобразователь, потому что он достаточно хорошо работает и очень доступен.
    Конденсаторы Beyond
    REW также может измерять искажения трансформаторов и даже целых цепей без необходимости использования моего устройства для проверки конденсаторов.Так что ради интереса я измерил два трансформатора, которые у меня уже были - Behringer HD400, показанный на фото 4, и чистый (без корпуса) Triad TY-250P, который показан на фото 5, и стоит около 6 долларов. В отличие от тестов конденсаторов, которые требовали подключения инструментального входа с высоким сопротивлением моей звуковой карты, я использовал вход линейного уровня для измерений трансформатора и эквалайзера, которые следуют ниже.

    Я измерил HD400 на нескольких уровнях сигнала, и результаты на Рисунке 8 показывают различия не только в искажениях, но и в частотной характеристике на низких частотах.Чтобы показать и частотную характеристику, и искажение для всех трех уровней на одном графике, я установил вертикальную шкалу слева, чтобы отображать дБ SPL вместо процентов искажения, как на рисунках 3-5. Каждые 20 дБ разницы уровней составляют 10 раз, поэтому искажение - это разница в децибелах между линией частотной характеристики вверху и линией искажения внизу. Например, при 30 Гц искажение самого большого сигнала 0 дБн охватывает две линии маркера 20 дБ, и поэтому составляет около 1%.

    Рисунок 8: Здесь показаны частотная характеристика трансформатора Behringer HD400 и искажения на трех различных входных уровнях.Рисунок 9: Характеристики Triad TY-250P аналогичны Behringer.
    Я проверил трансформатор HD400 в соответствии с его назначением: питание подается от сбалансированного линейного выхода с низким сопротивлением моей звуковой карты, а затем отправляется обратно на линейный вход 24 кОм. Поскольку я использовал симметричный выход своей звуковой карты, имеющий как положительные, так и отрицательные сигналы, выход REW –5 дБFS стал на 6 дБ выше в трансформаторе, чем когда я использовал несимметричный (однопроводный) выход для тестов конденсаторов. Фактические уровни показаны в дБн на рисунке 8.

    Я тестировал Triad TY-250P, показанный на фото 5, точно так же, как Behringer, на балансном выходе моей звуковой карты при тех же трех уровнях напряжения. Результаты на Рисунке 9 показывают, что этот трансформатор похож на Behringer, но с большим искажением на низких частотах и ​​меньшим - на высоких. Обратите внимание, что для обоих трансформаторов доминирующей составляющей искажений является третья гармоника. Вот почему искажения внезапно снижаются около 7 кГц, что составляет одну треть от верхнего предела частоты 44.Частоту дискретизации 1 кГц я использовал во всех своих тестах. Эти недорогие трансформаторы имеют неплохие искажения, и при типично низких уровнях напряжения потребителя они в любом случае могут считаться «высокоточными» выше 20 Гц или 30 Гц. Напротив, высококачественный аудиопреобразователь, такой как Jensen Iso-Max CI-1RR, имеет гораздо лучшие характеристики, включая искажения на 20 Гц менее 0,04% на уровнях намного выше, чем я использовал для измерения этих дешевых трансформаторов. Но при 130 долларах это намного дороже. С аудиопреобразователями вы получаете то, за что платите!

    Фотография 6: Автор построил этот параметрический эквалайзер в 1970-х годах, и объяснение схемы, включая схему, доступно на его веб-сайте.Рисунок 10: Эта классическая конструкция параметрического эквалайзера добавляет немного искажений, оставаясь ниже 0,01% в большей части слышимого диапазона.
    Наконец, я измерил искажения параметрического эквалайзера на фото 6. Я построил четыре таких эквалайзера в 1970-х годах для своей профессиональной студии звукозаписи, и статья, описывающая схему вместе со схемами, есть на моем веб-сайте. На рисунке 10 показаны измеренные искажения - я был приятно удивлен тем, насколько хорошо этот древний прибор показал себя в этих тестах!

    Последнее, что я упомяну, это то, что REW не измеряет интермодуляционные искажения (IMD), которые более разрушительны, чем гармонические искажения, которые я измерил для этой статьи.Когда гармонические искажения добавляют музыкально связанные обертоны к отдельным частотам, IMD создает суммарные и разностные тона, связанные с парами частот источника. Хуже того, добавленные частоты не обязательно связаны с музыкальными нотами, которые их создали. Таким образом, интермодуляционные искажения обычно более слышны и более нежелательны, чем гармонические искажения.

    Но два типа искажения идут рука об руку, и они всегда присутствуют вместе. Таким образом, низкие гармонические искажения также обеспечивают низкий уровень интермодуляционных искажений. Наконец, я хочу упомянуть прекрасную книгу Дуга Селфа «Small Signal Audio Design», теперь уже во втором издании, как источник моего интереса к конденсаторным искажениям.Эту книгу необходимо прочитать продвинутым любителям аудио, и даже профессиональные проектировщики схем найдут много полезного. Еще один отличный ресурс, в котором подробно рассказывается о деталях, - это статьи Сирила Бейтмана «Capacitor Sound». aX

    Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, май 2020 г.

    Файлы проекта
    Чтобы загрузить дополнительный файл Capacitor Piezo test.mp3, посетите страницу дополнительных материалов audioxpress

    Ресурсы
    С.Статьи Бейтмана, Linear Audio, https://linearaudio.nl/cyril-batemans-capacitor-sound-articles
    Электроника 2000, www.electronics2000.co.uk/download.php#assistant
    Дженсен Трансформеры, www.jensen-transformers.com/product/ci-1rr
    RightMark Audio Analyzer, http://audio.rightmark.org/products/rmaa.shtml

    Room EQ Wizard, www.roomeqwizard.com

    D. Self, «Small Signal Audio Design», 2-е издание, Focal Press, август 2014,
    www.amazon.com/Small-Signal-Audio-Design-Douglas/dp/0415709733

    E.Винер, «Проекты анализатора спектра и эквалайзера»,
    http://ethanwiner.com/spectrum.html

    Об авторе
    Итан Винер был звукорежиссером и профессиональным музыкантом более 50 лет. Его музыкальный видеоклип «Виолончель-рондо» получил почти 2 миллиона просмотров на YouTube и других веб-сайтах, а его книга «Аудио-эксперт», опубликованная Focal Press, теперь во втором издании, доступна на amazon.com и на собственном веб-сайте Винера ethanwiner.com. Винер также является директором RealTraps (http: // realtraps.com), американского производителя высококачественной акустической обработки.

    Физика для науки и техники II

    Подключение конденсаторов серии 5.8 от Office of Academic Technologies на Vimeo.

    • Демонстрация: энергия, запасенная в конденсаторе
    • Пример: подключение конденсаторов

    5.08 Последовательное подключение конденсаторов

    Хорошо. Теперь рассмотрим последовательное соединение конденсаторов.В этом случае, опять же, давайте рассмотрим три конденсатора с емкостью C1, C2 и C3. А для того, чтобы соединить их последовательно, соединяем их друг за другом. Чтобы конденсаторы были установлены последовательно, сумма разностей потенциалов на каждом конденсаторе должна быть равна разности потенциалов, приложенной ко всей комбинации. Следовательно, мы говорим, что конденсаторы соединены последовательно, если сумма разностей потенциалов на каждом конденсаторе равна разности потенциалов, приложенной к комбинации.

    Итак, как я упоминал ранее, в этом случае мы подключаем конденсаторы C1, C2 и C3 один за другим, вот так. Подобно сцепке вагонов поезда на одном рельсе или пути. Затем мы применяем разность потенциалов к комбинации, подключая эти два конца к клеммам источника питания, скажем, батареи, которая вырабатывает разность потенциалов V вольт, и вводим здесь переключатель. Здесь у нас есть конденсатор с емкостью C1, конденсатор 2 с емкостью C2 и C3 для третьего конденсатора.

    Как только мы замкнем здесь переключатель, опять же, как и в предыдущем случае, так как эти заряды постоянно отталкивают друг друга на выводах источника питания батареи, скажем, и положительные заряды пройдут через этот доступный путь чтобы как можно дальше уйти друг от друга. И они будут собраны на левой пластине конденсатора C1 как q1 плюс q1. Точно так же отрицательные будут продолжаться по этому пути и собираться на выводах правой пластины конденсатора C3 как минус, скажем, q.

    Но поскольку они подключены, эти пластины подключены к клеммам источника питания, поэтому эти заряды, величина заряда q1, и если вы назовете его как q3, все они будут равны друг другу, и все они будут быть равным заряду q, скажем так. Поэтому, давайте обозначим этот вот здесь как плюс q, а другой как минус q. Опять же, они напрямую подключены к клеммам этого источника питания.

    Итак, как мы помним из конструкции конденсатора, мы говорили, что это устройство, которое состоит из двух проводящих пластин, разделенных изолирующей средой.Таким образом, эти среды между пластинами каждого из этих конденсаторов являются изолирующими средами. Другими словами, они не являются средой для легкого перемещения зарядов. Они изоляторы. Итак, когда мы смотрим на эту схему в целом, это фактически разомкнутая цепь. Другими словами, у нас нет полностью замкнутого пути для движения зарядов.

    Тогда мы можем легко задать вопрос, хорошо, мы можем понять, почему пластина конденсатора C1 заряжается положительно и почему пластина конденсатора C3 получает отрицательный заряд, потому что они напрямую подключены к клеммам источника питания. тогда как эта пластина, другая пластина C3 и затем другая пластина C1, а также конденсатор C2 будут заряжаться во время этого процесса, потому что у них нет прямой проводящей связи с клеммами источника питания.

    Что ж, когда мы посмотрим на… давайте рассмотрим это устройство вот здесь. Как мы видим, эта единица здесь - пластина конденсатора C2 и эта пластина конденсатора C3, и почему вся эта область здесь является проводящей средой. Он разделен этими изолирующими точками. Эта проводящая среда, кусок проволоки и, скажем, металлические пластины этих конденсаторов, имеют большое количество свободных электронов. Итак, как только эта другая пластина заряжена до значения минус q, эти отрицательные заряды будут отталкивать эти свободные электроны в этой среде от самих себя.Таким образом, эти свободные электроны будут перемещаться как можно дальше для них, и это другая граница этой области, и они будут собираться и собираться, таким образом, на правой боковой пластине конденсатора C2.

    Следовательно, поскольку мы собираемся иметь это избыточное количество отрицательного заряда, свободных электронов, отталкиваемых этим минусом q, мы получим минус q заряда, который будет собираться на этой пластине, на правой боковой пластине. этот конденсатор С2. Поскольку эти заряды будут перемещаться от этого конца к этой области, то на другом конце здесь не будет такого большого количества отрицательного заряда.Следовательно, эта пластина будет заряжена положительным q.

    И, конечно же, аналогичный тип зарядки будет иметь место и для другого устройства. Этот отрицательный заряд будет отталкивать такое же количество свободных электронов как можно дальше от этой области. Таким образом, эта пластина будет заряжена минус q, и, поскольку, следовательно, они покинут другую область, не имеющую такого большого отрицательного заряда, эта пластина, следовательно, будет заряжена положительно q. Следовательно, другие пластины и конденсаторы, которые не подключены напрямую к источнику питания, будут заряжаться в результате индукции.

    Итак, в качестве первого свойства этого соединения или комбинации мы можем сказать, что заряды, накопленные на каждом конденсаторе в последовательной комбинации, будут равны друг другу. Другими словами, q1 будет равно q2, что будет равно q3, и все они будут равны количеству заряда, полученному от источника питания, то есть q. Опять же, это напрямую связано с принципом сохранения заряда.

    И если вы посмотрите на второе свойство, и оно напрямую проистекает из общей характеристики последовательной комбинации, как мы заявили здесь выше, разность потенциалов по всей комбинации будет равна сумме разностей потенциалов на каждом конденсаторе.Другими словами, если вы просто возьмете наш вольтметр и измеряете разность потенциалов во всей комбинации, подключив наш вольтметр к этим двум точкам, через комбинацию, мы собираемся считывать V вольт независимо от напряжения, подаваемого источником питания. Так что это будет считывать нас вольт.

    А затем, если мы измеряем разность потенциалов на первом конденсаторе, мы получим V1 вольт. На C2 мы будем читать V2 вольт, а на C3 мы будем читать V3 вольт. И мы увидим, что разность потенциалов во всей комбинации, которая составляет V вольт, будет равна V1 плюс V2 плюс V3.И это общее свойство последовательного соединения. Разность потенциалов по всей комбинации равна сумме разностей потенциалов по каждому компоненту в последовательном соединении.

    Теперь, как мы это сделали в случае параллельного соединения, мы собираемся упростить эту схему, заменив все эти 3 конденсатора при последовательном соединении одним конденсатором. И давайте назовем это эквивалентом C, так что этот единственный конденсатор будет выполнять ту же работу в цепи, которую эти три выполняли в последовательной комбинации.Опять же, давайте представим здесь наш переключатель. Та же батарея обеспечивает такую ​​же разность потенциалов в вольт, что и в предыдущем случае, и как только мы включим переключатель, как только мы его закроем, эти положительные заряды снова будут двигаться по этому пути и собираться вдоль левой боковой пластины. эквивалентного конденсатора. А положительные будут двигаться по другому пути и собираться на правой боковой пластине эквивалента C. И, конечно же, зарядка будет продолжаться до тех пор, пока мы не достигнем высокой плотности заряда, чтобы они создавали достаточно сильную силу отталкивания для входящих зарядов.И в это время конденсатор будет полностью заряжен.

    Если мы запишем эквивалент конденсатора C, емкость этого конденсатора, эквивалентного C, по его определению, она будет равна общему заряду, хранящемуся на месте конденсатора, который равен q, деленному на разность потенциалов между пластинами. этого конденсатора. И это будет равно любой разности потенциалов, генерируемой этой батареей. А это V.

    Отсюда, если вы решите для разности потенциалов, мы можем записать это выражение как q в эквиваленте C, количество заряда, накопленного в конденсаторе, деленное на емкость конденсатора.Конечно, мы можем записать аналогичные выражения для конденсаторов C1, C2 и C3. Разность потенциалов относительно C1, которая была V1, будет равна q1 над C1. Но поскольку в последовательной комбинации количество заряда, хранящегося в каждом конденсаторе, одинаково, q1 равно q. Следовательно, для V1 у нас будет q над C1. И аналогично, V2 будет равно q2 над C2, и это тоже будет равно q над C2, так как снова q2 равно q. В дальнейшем V3 будет равно q3 над C3. И снова, поскольку q3 равно q из свойства 1, у нас будет q больше C3 для этого конденсатора.

    Используя свойство 2 из свойства 2, поскольку V равно V1 плюс V2 плюс V3, а в терминах заряда и емкости, мы можем записать V как q в эквиваленте C. Это будет равно для V1. У нас будет q над V1, плюс для V2 у нас будет q над C2, плюс для V3 у нас будет q над C3. Поскольку заряд является общим для каждого из этих членов, делящих обе части уравнения на q, мы можем исключить qs и получить окончательное выражение, в котором 1 по сравнению с эквивалентом C равно 1 по сравнению с C1 плюс 1 по C2 плюс 1 по C3 .

    Теперь мы можем легко увидеть тенденцию. Если мы соединим конденсаторы последовательно, то мы увидим, что обратное значение эквивалентных конденсаторов становится суммой обратных значений конденсаторов или емкостей в последовательной комбинации.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *