Sarja kondensaattoriliitäntä

-sarjan kondensaattoriliitäntä - kondensaattoriketjun muodostama akku. Haaraa ei ole, yhden elementin lähtö on kytketty seuraavan tuloon.

Fyysiset prosessit sarjaliitännällä

Kondensaattorien sarjaliitännällä kunkin lataus vastaa. Tasapainon luonnollisen periaatteen vuoksi. Vain äärimmäiset levyt on liitetty lähteeseen, toiset veloitetaan jakamalla maksut keskenään. Tasa-arvon avulla löydämme:

q = q1 = q2 = U1 C1 = U2 C2, josta kirjoitamme:

U1 / U2 = C2 / C1.

Kondensaattorien väliset jännitteet jakautuvat käänteisesti suhteessa nimelliskapasitansseihin. Yhteenvetona voidaan todeta, että molemmat muodostavat verkkojännitteen. Purkamisen aikana muotoilu pystyy toimittamaan latauksen q riippumatta siitä, kuinka monta kondensaattoria on kytketty sarjaan. Akun kapasiteetti löytyy kaavasta:

C = q / u = q /( U1 + U2), joka korvaa edellä esitetyt ilmaisut, mikä johtaa yhteiseen nimittäjään:

1 / С = 1 / С1 + 1 / С2.

: n akun kokonaiskapasiteetin laskeminen Kun kondensaattorit on kytketty sarjaan, nimelliskapasiteetin vastakohta lisätään akkuun. Viimeisen lausekkeen pienentäminen yhteiseksi nimittäjäksi, kääntymisfraktiot, saamme:

С = C1C2 /( C1 + C2).

Ilmaisua käytetään akun kapasiteetin löytämiseen. Jos kondensaattoreita on enemmän kuin kaksi, kaava muuttuu monimutkaisemmaksi. Vastauksen löytämiseksi nimellisarvot kerrotaan yhteen ja murto-osan lukija tulee ulos. Nimittäjässä on asetettu kahden nimityksen pareittain tehtävät teokset, jotka käyvät läpi yhdistelmiä.Käytännössä on joskus helpompaa laskea käänteisarvojen avulla. Tuloksena on jaettu yksikkö.

sarjaliitäntäkondensaattorit

Kaava on yksinkertaistettu huomattavasti, jos akun arvot ovat samat. Luku täytyy jakaa vain elementtien kokonaismäärällä, jolloin saadaan saatu arvo. Jännite jakautuu tasaisesti, joten riittää, että teholähteen luokitus jakautuu tasaisesti kokonaislukuun. Kun akkua käytetään 12 voltilla, 4 säiliötä, 3 volttia laskee kullekin.

Teemme yhden yksinkertaistamisen tapauksessa, jossa luokitukset ovat yhtä suuret, yksi kondensaattori kytketään päälle tuloksen säätämiseksi. Tämän jälkeen kunkin elementin maksimijännite voidaan löytää likimääräisesti jakamalla lähdejännite. Tuloksena on pahamaineinen marginaali. Muuttuvan kapasiteetin osalta vaatimukset ovat paljon tiukempia. Ihannetapauksessa käyttöarvo päällekkäin lähdejännitteen kanssa.

Sarjaliitännän tarve

Ensi silmäyksellä ajatus kytkeä kondensaattorit akkuun peräkkäin näyttää olevan merkityksetön. Ensimmäinen etu on ilmeinen: levyjen maksimijännitteen vaatimukset laskevat. Lisää käyttöjännitettä, kalliimpaa tuotetta. Samoin maailma nähdään radioamatööri, jolla on useita pienjännitekondensaattoreita ja jotka haluavat käyttää rautaa osana suurjännitepiiriä.

Laskettaessa tehokkaat jännitteet elementillä, joka käyttää yllä olevia kaavoja, voidaan helposti ratkaista ongelma. Tarkastellaan esimerkkiä selkeyden lisäämiseksi:

Anna akun, jonka jännite on 12 volttia, kolme säiliötä, joiden nimellisarvot ovat 1, 2 ja 4 nF.Etsi jännite, kun akku on kytketty sarjaan.

Ratkaisu:

Jos haluat löytää kolme tuntemattomaa, ota vaivaa tehdä yhtäläinen summa. Se on tiedossa korkeamman matematiikan aikana. Tulos näyttää tältä:

  1. U1 + U2 + U3 = 12;
  2. U1 / U2 = 2/1 = 2, josta kirjoitamme: U1 = 2U2;
  3. U2 / U3 = 4/2 = 2, mistä nähdään: U2 = 2U

Ei ole vaikea huomata, korvaamme kaksi viimeistä ilmaisua ensimmäiselle, joka ilmaisee 12 volttia kolmannen kondensaattorin jännitteen kautta. Seuraavaksi ilmenee:

4U3 + 2U3 + U3 = 12, mistä löydämme kolmannen kondensaattorin jännite on 12/7 = 1,714 volttia, U2 - 3,43 volttia, U1 - 6,86 volttia. Lukujen summa antaa 12, joista kukin on pienempi kuin syöttöakun jännite. Mitä suurempi ero on, sitä pienempi naapureiden nimellisarvo. Tästä säännöstä seuraa, että alhaisilla kondensaattoreilla on sarjaa korkeampi käyttöjännite. Määrittävyyden vuoksi löydämme akun nimellisarvon, ja samalla havainnollistamme kaavaa, koska edellä kuvataan puhtaasti sanallisesti:

C = C1C2C3 /( C1C2 + C2C3 + C1C3) = 8 /( 2 + 8 + 4) = 8/14 = 571 pF.

Tuloksena oleva nimellisarvo on pienempi kuin kukin kondensaattori, joka muodostaa sarjayhteyden. Sääntö osoittaa: suurin vaikutus kokonaiskapasiteettiin on pienempi. Siksi, jos on tarpeen säätää akun täyttä luokitusta, on oltava vaihteleva kondensaattori. Muussa tapauksessa ruuvin kääntämisellä ei ole suurta vaikutusta lopputulokseen.

Näemme toista haittaa: säädön jälkeen kondensaattoreiden jännitejakauma muuttuu. Laske äärimmäiset tapaukset niin, että jännite ei ylitä akkukomponenttien käyttöarvoa.

-ohjelmisto sähköpiirien tutkimiseen Kondensaattorien sarjayhteyden laskemiseen käytettävien online-laskinten lisäksi on myös tehokkaampia työkaluja. Yleisesti saatavilla olevien työkalujen suuri miinus johtuu sivustojen haluttomuudesta tarkistaa ohjelmakoodia, mikä tarkoittaa, että ne sisältävät virheitä.On huono, jos yksi säiliö epäonnistuu, ja se rikkoutuu testaamalla virheellisesti koottu piiri. Ei ainoa haittapuoli. Joskus järjestelmä on paljon vaikeampi ymmärtää monimutkainen mahdotonta.

Joissakin instrumenteissa on suurtaajuussuodattimia, jotka käyttävät kondensaattoria ja jotka on kytketty kaskadeihin. Tällöin piirin läpi muodostetaan vastuksen ja maadoituksen välisen piirin lisäksi sarjaan kondensaattoriliitäntä.Yleensä ei sovelleta yllä esitettyä kaavaa. Sen katsotaan olevan, että jokainen suodattimen kaskadi on erikseen, signaalin läpäisyn tulos kuvataan amplituditaajuusominaisuudella. Kaavio, joka osoittaa, kuinka voimakkaasti signaalin spektrikomponentti katkeaa lähdössä.

Niille, jotka haluavat tehdä likimääräisiä laskelmia, suositellaan tutustumaan henkilökohtaisen tietokoneen Electronics Workbench -ohjelmistopakettiin. Rakenne valmistetaan englanninkielisten standardien mukaisesti, huolehditaan, että otetaan huomioon vivahteita: sähköpiirissä olevien vastusten nimeäminen rikkoutuneella siksakilla. Nimitykset, elementtien nimet ilmaistaan ​​ulkomailla. Ei häiritse kuoren käyttöä, joka antaa operaattorille erilaisia ​​energialähteitä.

Ja mikä tärkeintä - Electronics Workbench mahdollistaa testipisteiden asettamisen kullekin reaaliaikaisessa tilassa, tarkastella jännitettä, virtaa, spektriä, aaltomuotoa. Sen on tarkoitus täydentää hanketta ampeerimittarilla, voltimittarilla ja muilla vastaavilla laitteilla.

Tämän ohjelmistopaketin avulla voit simuloida tilannetta, nähdä kuinka paljon jännite laskee akkukennon yli. Se säästää hankalista laskelmista, mikä nopeuttaa suuresti piirin suunnitteluprosessia. Samanaikaisesti virheitä ei oteta huomioon. Se on helppo ja helppo lisätä, poistaa kondensaattorit välittömästi tulosarvioinnilla.

-työesimerkki Näyttöön tulee Elektroniikkatyöpöytä 5.12 -työpöytä, jossa on koottu kondensaattorin kytkentäkaavio. Jokainen, jonka kapasiteetti on 1 mikrokadu, samoja elementtejä käytetään esittelyä varten. Jotta jokainen voi helposti tarkistaa oikeellisuuden.

Kondensaattorien

-sarjan akku Ensin käännetään huomiomme lähteelle. Verkkojännite 60 Hz. Kehittäjän maassa on eri standardi kuin venäläiset. On suositeltavaa, että lähdettä napsautetaan hiiren kakkospainikkeella, käymällä ominaisuuksissa,

  1. Taajuus( taajuus) on 50 Hz 60 Hz: n sijasta.
  2. Todellinen jännitearvo( jännite) 220 voltin sijasta 120.
  3. -vaihe( vaihe-reaktiivisuus jäljitelmä), joka vastaa niiden tarpeita.

Alukkeille on hyödyllistä tarkastella ketjun elementtien ominaisuuksia. Lähde on vapaa asettamaan jännitteen toleranssin( prosenttiosuus) prosentteina. Riittää, kun lisätään yksi 1 kΩ vastus, piiri muuttuu ylipäästösuodattimeksi. On suositeltavaa, ettei toimia yksinkertaisteta. Aseta oikea maadoitusmerkki, varmista, että piiri on täysin vähäistä.Muuten tulokset tulevat ajattelemaan kovasti pitkään.

-piirtäminen

Näytön havainnollistama ylipäästösuodatin havaitsee amplituditaajuusominaisuuden nousun alueella 1 kHz. Kaistanleveyden löytämisessä tulisi harkita: pystysuora skaala on logaritminen. Siksi leikkaus 70%: n tasolla maksimista ei vastaa seitsemän kymmenesosaa huipun tasaisen osan korkeudesta. Avid-fanit ovat kiinnostuneita alla olevassa ikkunassa olevasta vaihevasteesta.

Yksi ja muut kaaviot on rakennettu AC-taajuusosan alla olevasta Analyysivalikosta. Ja myös täällä. .. Fourier. Käytettävissä nähdäksesi lähtösignaalin spektrin. Meidän tapauksessamme ei ole mitään mielenkiintoista, koska olemme keränneet tylsän passiivisen suodattimen, tulon värähtely on harmoninen. On paljon mielenkiintoisempaa tarkkailla pulssisignaalin spektriä.

-vastauskaavio Transienttisessa osassa näkyy vaste syöttöjännitteen etuosaan. Kaavio näyttää akun latausprosessin, josta löydämme 0,7 maksimitason aikavakion. Hyvinvoinnit ovat ymmärrettäviä niille, jotka haluavat koota tasoittavan suodattimen amplitudinilmaisimen. Kuten kuviosta näkyy, arvo on 250 μs. Parametri määritetään ikkunasta seuraavasti:

  1. On katsottu, että piirin kolmen aikavakion mukaan kondensaattorien varaus on noin 95%.
  2. On helppo huomata, että piste on alueella 800 μs.
  3. Jaa arvo kolmeen, saat sarjaan kytkettyjen kondensaattorien akun aikavakion.

Aikavakio lasketaan eri tavalla vastuksen ja akun kokonaiskapasiteetin avulla. Edellä olevia kaavoja käyttäen lasketaan: C = 1 μF / 4 = 250 nF.Arvo on kerrottu 1000 ohmilla, saat 250 μs. Ohjelmistopaketti Electronics Workbench 5.12, taitava käyttö, vapauttaa paljon vapaa-aikaa.

-ohjelmistoversio

Hanki ohjelmiston sähköinen laskentatyökalu

Internetissä on mielipide: Electronics Workbenchin kirjoittaja on National Instruments Corporationin ohjelmistokehitysyhtiö.Se ei ole totta. Mainitun sovelluksen tekijänoikeusikkunasta näet: kehitys toteutettiin Interactive Image Technologies -osastolla.

Edellä mainittu yksikkö tuli itsenäiseksi vuonna 1995.Osasto keskittyi mainos- ja koulutusmateriaaleihin. Electronics Workbench on suunniteltu Kanadan opiskelijoille. Sitten ohjelmistotuote levisi maailmanlaajuisesti, nimeltään Multisim.

Päivitetty ohjelmistotuote myydään virallisilla jälleenmyyjillä, luettelon esittelee yhtiön National Instruments: engussia.ni.com/contact virallinen sivusto. Tutkimuksen aikana ne onnelliset, jotka saivat oikeuden ostaa ohjelmistoa poistumatta kaupungista, kutsumme Moskovan, Pietarin asukkaille. Onnea päätettäessä ottaa yhteyttä virallisiin edustajiin, Multisimiin on lisätty uusia pelimerkkejä:

  1. Yli 36 000 piirielementtiä.
  2. Kyky suunnitella piirilevyjä koottujen piirien perusteella.
  3. Edistykselliset analyysivaihtoehdot kuvakaappausten osoittaman kurjuuden sijaan, 20 vuotta sitten.
Erotusmuuntaja

ErotusmuuntajaTietosanakirja

Erotusmuuntajaa - laite, joka muodostaa galvaanisen ensisijaisen ja toissijaisen ketju irrottamista AC, ja jolla on parannettu eristys joukossa rakenteellisten piirteiden välillä käämit. Joskus kut...

Lue Lisää
Sarja kondensaattoriliitäntä

Sarja kondensaattoriliitäntäTietosanakirja

-sarjan kondensaattoriliitäntä - kondensaattoriketjun muodostama akku. Haaraa ei ole, yhden elementin lähtö on kytketty seuraavan tuloon. Fyysiset prosessit sarjaliitännällä Kondensaatto...

Lue Lisää
Nykyinen lähde

Nykyinen lähdeTietosanakirja

Virtalähde - sähköpiirin akku, joka tarjoaa jatkuvan kulutuksen ampeereilla mitattuna tai tietyn parametrimuodon muodossa. Näin hitsauskoneet toimivat, elektrodin määrä( halkaisija) vastaa jokais...

Lue Lisää