Конденсатор в цепи постоянного тока
Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление. Формулы, по которым идет расчет, приведены под калькуляторами.
Заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС
Точность вычисленияЗнаков после запятой: 2
Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд
Время зарядки конденсатора до 99.2%, миллисекунд
Начальный ток, Ампер
Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт
Напряжение на конденсаторе, Вольт
Заряд на конденсаторе, микроКулон
Энергия конденсатора, миллиДжоуль
Работа, совершенная источником, миллиДжоуль
content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет
Разряд конденсатора через сопротивление
Начальное напряжение на конденсаторе, Вольт
Точность вычисленияЗнаков после запятой: 2
Начальная энергия конденсатора, миллиДжоуль
Начальный заряд конденсатора, микроКулон
Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд
Начальный ток, Ампер
Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт
Конечный заряд конденсатора, микроКулон
Конечная энергия конденсатора, миллиДжоуль
Конечное напряжение конденсатора, Вольт
content_copy Ссылка save Сохранить extension Виджет
Понять приводимые ниже формулы поможет картинка, изображающая электрическую схему заряда конденсатора от источника постоянной ЭДС (батареи):
Итак, при замыкании ключа К в цепи пойдет электрический ток, который будет приводить к заряду конденсатора.
По закону Ома сумма напряжений на конденсаторе и резисторе равна ЭДС источника, таким образом:
При этом заряд и сила тока зависят от времени. В начальный момент времени на конденсаторе нет заряда, сила тока максимальна, также как и максимальна мощность, рассеиваемая на резисторе.
Во время зарядки конденсатора, напряжение на нем изменяется по закону
где величину
называют постоянной времени RC-цепи или временем зарядки конденсатора.
Вообще говоря, согласно уравнению выше, заряд конденсатора бесконечно долго стремится к величине ЭДС, поэтому для оценки времени заряда конденсатора используют величину
— это время, за которое напряжение на конденсаторе достигнет значения 99,2% ЭДС.
Заряд на конденсаторе:
Энергия, запасенная в конденсаторе:
Работа, выполненная источником ЭДС:
Калькулятор расчета емкости конденсатора
Основная роль такого прибора как конденсатор заключается в том, что он накапливает электрический заряд и одномоментно отдает его. В автомобилях такой заряд тока конденсатор берет у аккумулятора и используется, например, для снабжения автомобильного усилителя нужным зарядом, улучшая, таким образом, звук, доносящийся из аудиосистемы.
Расчет емкости конденсатора с помощью онлайн калькулятора
Расчет конденсатора онлайн, который можно произвести с помощью калькуляторов на специальных ресурсах в Интернете, позволяет в считанные секунды получить результат, просто указав в соответствующих полях нужные данные. С их помощью быстро и легко можно рассчитать емкость, заряд, мощность, ток, энергию, и другие свойства конденсатора, нужные для конкретного устройства.
Среди множества видов конденсаторов существует, так называемый, электролитический тип, который используется в асинхронных электродвигателях. Среди его видов выделяют полярный и неполярный. Электролитический полярный конденсатор отличается от неполярного, прежде всего, большей емкостью. Расчет конденсатора для электродвигателя обязательно необходим перед его подключением. Он позволит, к примеру, узнать нужную емкость для конкретного двигателя.
Расчет конденсатора для трехфазного двигателя требуется ещё и для того, что, обычно, если трехфазный асинхронный двигатель с конденсаторным пуском работает нормально, будучи включенным в однофазную сеть, то емкость конденсатора уменьшается, а частота вращение вала увеличивается. При правильном подключении, все эти характеристики будут наблюдаться.
Когда запускается асинхронный двигатель, подключением к сети 220В, необходима высокая емкостьфазодвигающего конденсатора. В Интернете всегда можно найти специальный калькулятор конденсаторов онлайн, который, в частности, позволяет рассчитать их емкость. Калькулятор, который позволяет произвести расчет соединения конденсаторов, а именно емкости двух параллельно соединенных приборов: рабочего и пускового, требует указания в соответствующих полях следующих данных:
- Соединение обмоток двигателя
- Его мощность
- Напряжение в сети
- Коэффициент мощности
- КПД двигателя
После указания всех этих данных, можно получить результаты в виде информации по емкости пускового и рабочего конденсаторов, которая измеряется в мкФ (микроФарадах). Расчет емкости конденсатора для двигателя
Расчет пускового конденсатора и параллельно рабочего предполагает указание двух таких способов подключения как: подключение звездой и треугольником. Формула расчета емкости конденсатора, подключенного звездой, выглядит так: Cр=2800*I/U, а формула расчета конденсатора, подключенного треугольником – это Cр=4800*I/U. Расчёт ёмкости конденсатора для электродвигателя по таким формулам расшифровывается следующим образом:
- Ср означает рабочий конденсатор, пусковой будет обозначаться далее как Сп.
- Ток I определен тут соотношением мощности мотора P с произведением 1,73 напряжения U и коэффициента мощности (cosφ ) с коэффициентом поленого действия (η). То есть I=P/1,73Uηcosφ.
Каждый калькулятор емкости конденсаторов использует свой тип расчета. Например, если говорить о соединенных конденсаторах, где емкость пускового прибора должна быть подобрана в 3 раза большая, чем рабочая емкость, то, в конкретном калькуляторе может быть использован расчет Cп=2,5*Cр, где Сп означает пусковой конденсатор, а Ср – рабочий тип.
Расчет заряда конденсатораПосле расчета емкости, необходим расчет заряда конденсатора. Начальный заряд прибора равен нулю. Подключением к гальванической батарее или к другому источнику постоянной ЭДС конденсаторы заряжают. Чтобы правильно рассчитать заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС, существует также специальный калькулятор конденсаторов онлайн, в котором лишь нужно указать следующие данные:
- ЭДС источника в Вольтах,
- сопротивление в Омах,
- емкость в микроФарадах,
- время зарядки в миллисекундах.
Каждый такой калькулятор расчета конденсаторов будет также указывать точность вычисления, с которой будут получены результаты. После нажатия кнопки «Рассчитать», в результатах реально получить:
- постоянную времени RC-сети в миллисекундах,
- время зарядки в миллисекундах,
- требуемый начальный ток в Амперах,
- максимальную рассеиваемую мощность в Ваттах,
- напряжение в Вольтах,
- заряд в микроКулонах,
- энергию в микроДжоулях,
- а также работу, совершенную источником, в микроДжоулях.
Используя специальные онлайн калькуляторы для расчета конденсатора, вам не придется самостоятельно проводить сложные подсчеты, искать нужные формулы, разбираться и вникать в сложные для вас схемы. Все это сделает калькулятор онлайн за вас.
Расчёт растягивающих конденсаторов LC контура настройки
Как загнать пределы перестройки конденсатора переменной ёмкости (КПЕ) в колеба-
тельном LC контуре в нужный диапазон изменения
частоты.
Онлайн калькулятор ёмкостей конденсаторов растяжки.
Рис.1 Общая схема колебательного контура с растягивающими конденсаторами
Так начинается очень полезная статья, опубликованная в журнале Радио, 1992, №11, с.23, под авторством С. Бирюкова. Далее там приведены
уравнения и довольно громоздкие итоговые формулы для расчёта величин растягивающих конденсаторов С1 и С2, а также практический пример
расчёта контура с КПЕ.
Для желающих освоить теоретическую часть процесса порекомендую обратиться к статье в журнале, а для практиков приведу простую таблицу,
позволяющую без излишнего напряга, калькулятора и деревянных счёт в режиме онлайн рассчитать значения искомых конденсаторов.
Тем не менее, эта ёмкость в реальном устройстве всегда присутствует и численно равна сумме: собственной ёмкости катушки индуктивности, общей ёмкости подключённых к ней радиоэлементов, а также ёмкости проводников печатного или какого-либо иного монтажа. И надо сильно постараться, чтобы величина этой суммарной ёмкости уложилась в десяток пикофарад. Даже при довольно продуманном монтаже значение Сконт, как правило, составляет 15…20 пФ.
Короче, для максимальной достоверности итогового результата — величину этой ёмкости учитывать необходимо!
КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА РАСТЯГИВАЮЩИХ КОНДЕНСАТОРОВ LC-КОНТУРА.
Необходимо иметь в виду, что выбираемые значения исходных величин должны быть корректными. Например, это относится к частотам диапазона, который не должен быть чрезмерно широк для выбранного КПЕ. Важно следить за тем, чтобы посчитанный номинал ёмкости С1 был больше величины «максимальная ёмкость КПЕ с учётом С1, С2». Если это не так, то надо либо уменьшить индуктивность катушки, либо снизить ширину диапазона перестройки. Возможны иные варианты ограничений, в которых пользователь может разобраться самостоятельно, действуя методом проб и ошибок.
Ну а воспользовавшись простыми, как ситцевые трусы формулами для расчёта последовательно — параллельного соединения конденсаторов, можно решить обратную задачу и посмотреть, какой будет полоса перестройки контура при впаивании в схему конденсаторов из имеющегося у радиолюбителя ряда.
КАЛЬКУЛЯТОР ЧАСТОТ ПЕРЕСТРОЙКИ LC-КОНТУРА С РАСТЯГИВАЮЩИМИ КОНДЕНСАТОРАМИ.
Данный калькулятор не подвержен влиянию вводимых данных и покажет корректный результат при любых значениях исходных величин.
Маркировку всех современных конденсаторов практически нереально объединить в рамках одной статьи, но мы постараемся это сделать, хотя это и не просто сравнению с . Довольно сложно увидеть маркировку маленьких конденсаторов, потому что площадь поверхности их корпусов очень незначительная. В этом справочном материале описана маркировка практически всех типов современных зарубежных конденсаторов. Для определения емкости используется физическая величина называемая – фарад (Ф). Значение одного фарада для практически любой схемы будет просто огромным, поэтому маркировка конденсаторов более малыми единицами измерения. Чаще всего применяется величина мкФ (mF). 1 мкф = 10 -6 фарад Кроме того, часто в обозначении емкости могут фигурировать куда меньшие единицы нанофарады (1 нФ=10 -9 Ф и даже пикофарады 1 пФ=10 -12 Ф . Для понимание перевода одной величины в другую, рассмотрим простой практический пример: На участке представленной ниже принципиальной схемы указаны конденсаторы: С6-1500пф, С7-0,1мкф, С8-47нф. Определим варианты емкостей, которые можно поставить, в место обозначенных по схеме. Итак: 1500 пф это таже емкость, что и 1,5нф и она равна 0,0015мкф, 0,1мкф=100нф=100000пф, 47нф=0,047мкф=47000пф. Как видим, все очень просто, главное знать элементарную математику. Теперь, если нам необходимо заменить неисправный радиокомпонент, можно легко подобрать нужный номинал. В случае больших габаритов этих радиокомпонентов значение емкости наносится прямо на корпус, но здесь имеется парочка интересных особенностей: Не стоит обращать внимания на прописные буквы. Например, часто встречающееся обазначение «MF» – это всего лишь mF, то есть микрофарад (Причем «MF» не означает «мегафарад», таких емкостей в радиоэлектронных устройствах пока нет). При позволяющих габаритах возможно нанесение допусков, от номинальной емкости. Например, на рисунке ниже мы видим маркировку: 50 мкФ ± 5% , это означает что реальная емкость этого электролитического конденсатора с учетом погрешности лежит в интервале от 47,5 мкФ до 52,5 мкФ. При отсутствии процентов, их может заменять буква. Обычно она находится отдельно или после числового номинала емкости. Смотри расшифровку на рисунке ниже: На габаритных емкостях может присутствовать и маркировка напряжения, которая обычно обозначается числами, за которыми идут буквы, например: V, VDC, WV или VDCW . WV или Working Voltage, в переводе с вражьего означает рабочее напряжение. Цифровые показатели считаются максимумом Working Voltage. При отсутствии на корпусе конденсатора обозначения указывающего на напряжение, его можно использоваться только в низковольтных цепях. В следует применять радиокомпоненты, только для этих схем, они маркируются AC. Правильное определение полярности имеет огромное значение, т.к при ошибке может возникнуть КЗ и даже взрыв емкостного устройства. Обозначение минуса часто наносится в виде кольцеобразного углубления или цветной полосы. При обозначении плюса или минуса цветовую маркировку можно не учитывать.
Для расшифровки обозначения, требуется знать значение первых двух цифр, которые говорят о емкости. Если устройство имеет очень маленькие габаритные размеры, не позволяющие это условие выполнить, то его маркировка осуществляется по международному стандарту EIA. Цифро-буквенное обозначение емкости:Если в обозначении имеются только две цифры и одна буква , то цифровые значения соответствуют емкости. Все остальные обазначения расшифровываются по-другому. Если в обозначении имеются три цифры и одна буква , то расшифровка происходит в зависимости от последней цифры. Если она лежит в интервале от 0 до 6, то к первым двум добавляются нули в соответствии с последней цифрой. Например 453, расшифровываться как 45 х 10 3 = 45000 пФ. Подробней смотри таблицу ниже:
Если последняя цифра будет 8, то первые две необходимо умножить на коэффициент 0,01, т.е, при маркировке 458, получаем 45 х 0,01 = 0,45. Если же последней будет 9, то первые две умножаем на 0,1. Если буква находится в двух первых символах , ее расшифровка осуществляется несколькими методами. При наличии буквы R, она заменяется запятой, для обозначения десятичной дроби. Например 4R1 будет соответствовать 4,1 пФ. При наличии латинских букв р, n, u, соответствующих пико-, нано- и микрофараде тоже требуется замена на десятичную запятую. Например n61 читается как 0,61 нФ, 5u2 равно 5,2 мкФ. С помощью нее можно узнать значение напряжения. На рисунке ниже представлены специальные символы, соответствующие максимально допустимому уровню напряжению для конкретной емкости при постоянном токе. В отдельных случаях маркировка значительно упрощается. С этой целью применяется только первая цифра. Допустим, ноль будет говорит о том, что напряжение ниже 10 вольт, значение 1 – от 10 до 99 вольт, 2 – от 100 до 999 В и т.д Керамические smd конденсаторы полностью совпадают по типоразмеру с smd резисторами, а вот танталовые имеют свою систему типоразмеров и маркировку: Теперь на практике попробуем воспользоваться полученными знаниями и по маркировке конденсатора определим его емкостной номинал. |
Калькулятор обозначений SMD конденсаторов | turbo-blog.ru
Удобный калькулятор для отображения номинала конденсаторов в SMD корпусе. Такая же проблема как и с резисторами, на просторах интернета нет работающего калькулятора под https, пришлось делать самому. О там как разместить калькулятор у себя на сайте, расскажу позже.
Код | Пикофарады (пФ, pF) | Нанофарады (нФ, nF) | Микрофарады (мкФ, uF) |
109 | 1.0 | 0.001 | 0.000001 |
159 | 1.5 | 0.0015 | 0.000001 |
229 | 2.2 | 0.0022 | 0.000001 |
339 | 3.3 | 0.0033 | 0.000001 |
479 | 4.7 | 0.0047 | 0.000001 |
689 | 6.8 | 0.0068 | 0.000001 |
100 | 10 | 0.01 | 0.00001 |
150 | 15 | 0.015 | 0.000015 |
220 | 22 | 0.022 | 0.000022 |
330 | 33 | 0.033 | 0.000033 |
470 | 47 | 0.047 | 0.000047 |
680 | 68 | 0.068 | 0.000068 |
101 | 100 | 0.1 | 0.0001 |
151 | 150 | 0.15 | 0.00015 |
221 | 220 | 0.22 | 0.00022 |
331 | 330 | 0.33 | 0.00033 |
471 | 470 | 0.47 | 0.00047 |
681 | 680 | 0.68 | 0.00068 |
102 | 1000 | 1.0 | 0.001 |
152 | 1500 | 1.5 | 0.0015 |
222 | 2200 | 2.2 | 0.0022 |
332 | 3300 | 3.3 | 0.0033 |
472 | 4700 | 4.7 | 0.0047 |
682 | 6800 | 6.8 | 0.0068 |
103 | 10000 | 10 | 0.01 |
153 | 15000 | 15 | 0.015 |
223 | 22000 | 22 | 0.022 |
333 | 33000 | 33 | 0.033 |
473 | 47000 | 47 | 0.047 |
683 | 68000 | 68 | 0.068 |
104 | 100000 | 100 | 0.1 |
154 | 150000 | 150 | 0.15 |
224 | 220000 | 220 | 0.22 |
334 | 330000 | 330 | 0.33 |
474 | 470000 | 470 | 0.47 |
684 | 680000 | 680 | 0.68 |
105 | 1000000 | 1000 | 1.0 |
Калькулятор обозначений SMD конденсаторов
SMD конденсаторы маркировка.
Расчет емкости конденсатора для трехфазного двигателя
При подключении асинхронного трехфазного электродвигателя на 380 В в однофазную сеть на 220 В необходимо рассчитать емкость фазосдвигающего конденсатора, точнее двух конденсаторов — рабочего и пускового конденсатора. Онлайн калькулятор для расчета емкости конденсатора для трехфазного двигателя в конце статьи.
Как подключить асинхронный двигатель?
Подключение асинхронного двигателя осуществляется по двум схемам: треугольник (эффективнее для 220 В) и звезда (эффективнее для 380 В).
На картинке внизу статьи вы увидите обе эти схемы подключения. Здесь, я думаю, описывать подключение не стоит, т.к. это описано уже тысячу раз в Интернете.
Во основном, у многих возникает вопрос, какие нужны емкости рабочего и пускового конденсаторов.
Пусковой конденсатор
Ознакомьтесь также с этими статьями
Стоит отметить, что на небольших электродвигателях, используемых для бытовых нужд, например, для электроточила на 200-400 Вт, можно не использовать пусковой конденсатор, а обойтись одним рабочим конденсатором, я так делал уже не раз — рабочего конденсатора вполне хватает. Другое дело, если электродвигатель стартует со значительной нагрузкой, то тогда лучше использовать и пусковой конденсатор, который подключается параллельно рабочему конденсатору нажатием и удержанием кнопки на время разгона электродвигателя, либо с помощью специального реле. Расчет емкости пускового конденсатора осуществляется путем умножения емкостей рабочего конденсатора на 2-2.5, в данном калькуляторе используется 2.5.
При этом стоит помнить, что по мере разгона асинхронному двигателю требуется меньшая емкость конденсатора, т.е. не стоит оставлять подключенным пусковой конденсатор на все время работы, т.к. большая емкость на высоких оборотах вызовет перегрев и выход из строя электродвигателя.
Как подобрать конденсатор для трехфазного двигателя?
Конденсатор используется неполярный, на напряжение не менее 400 В. Либо современный, специально на это рассчитанный (3-й рисунок), либо советский типа МБГЧ, МБГО и т.п. (рис.4).
Итак, для расчета емкостей пускового и рабочего конденсаторов для асинхронного электродвигателя введите данные в форму ниже, эти данные вы найдете на шильдике электродвигателя, если данные неизвестны, то для расчета конденсатора можно использовать средние данные, которые подставлены в форму по умолчанию, но мощность электродвигателя нужно указать обязательно.
Онлайн калькулятор расчета емкости конденсатора
Советуем к прочтению другие наши статьи
Расчет емкости конденсатора22:
Расчёт блока питания с гасящим конденсатором + онлайн-калькулятор — radiohlam.ru
Осторожно, текст под спойлером перегружен физикой!
Итак, процессы в этой схеме будут достаточно нелинейны, поэтому при рассчётах придётся делать различные упрощения и допущения.
Для начала давайте будем считать, что ёмкость конденсатора C2 достаточна для полного сглаживания пульсаций напряжения после моста, то есть напряжение на конденсаторе C2 = const. Далее попробуем нарисовать пару графиков, — напряжение на входе моста (UM) и ток через конденсатор C1 (IC1), опираясь на график сетевого напряжения UС(t). Будем считать, что сетевое напряжение у нас изменяется по синусоидальному закону и имеет амплитуду Uca (вообще-то рисовать мы будем косинусоиду, нам так будет удобнее, но это по сути одно и то же, только косинусоида сдвинута относительно синусоиды на π/2).
Рассуждаем следующим образом: в каждый момент времени полное напряжение и полный ток в этой цепи можно описать следующими уравнениями:
UC=UC1+UМ (1), iC=iC1+iМ (2)
В момент времени t0 уравнение напряжения примет вид: Uca=UC1+UМ. Поскольку Uca — это максимальное значение сетевого напряжения, то UC1 и UМ также в этот момент должны иметь максимальные значения (здесь в логике есть небольшой провал, максимум суммы — это не всегда сумма максимумов, функции могут быть сдвинуты по фазе, но… в общем, мы потом всё экспериментально проверим).
Максимальное значение UМ равно Uвых, поскольку если бы напряжение на мосту поднималось выше, то и конденсатор C2 заряжался бы до большего напряжения (мост бы открылся и к конденсатору C2 потёк бы зарядный ток, увеличивая напряжение на нём).
Токи через конденсатор и мост в момент t0 равны нулю. Про мост я выше уже написал (если бы через него тек ток, то конденсатор C2 заряжался бы дальше), а через C1 ток не течёт, поскольку ток через конденсатор — это первая производная от напряжения, которая в точках экстремума обращается в ноль (значит когда напряжение на конденсаторе максимально — ток равен нулю).
Далее сетевое напряжение (UC) начинает уменьшаться. При этом напряжение на C1 не меняется (тока-то через мост нет, заряд на C1 не меняется), следовательно вместе с падением UC уменьшается напряжение на входе моста.
В момент, когда сетевое напряжение упадёт до значения Uca-2Uвых (момент времени t1) — напряжение на входе моста достигнет значения -Uвых (находим с помощью формулы 1), диоды моста откроются и в первичной цепи (через мост и конденсатор C1) потечёт ток. При этом напряжение на входе моста перестанет меняться (помните, мы договорились, что ёмкость C2 достаточно большая для того, чтобы полностью сгладить пульсации).
Обратите внимание, что напряжение на входе моста в этот момент равно -Uм, так что ток потечёт в обратную сторону от того направления, в котором он тёк до момента времени t0. Этот ток, поскольку он течёт в обратную сторону, начнёт перезаряжать конденсатор C1.
К моменту времени t3 напряжение в сети достигнет максимума, только с противоположной относительно момента t0 полярностью. Соответственно, для этого момента экстремума сетевого напряжения будут справедливы все те же рассуждения касательно напряжений и токов, которые мы использовали для момента t0. То есть, к этому моменту конденсатор C1 полностью перезарядится (напряжение на нём достигнет максимального значения отрицательной полярности), а ток через C1 и мост упадёт до нуля.
Далее, по мере роста сетевого напряжения, напряжение на конденсаторе C1 будет оставаться неизменным, а напряжение на входе моста будет расти.
В момент времени t4, когда сетевое напряжение вырастет до значения -(Uca-2Uвых), напряжение на входе моста достигнет значения Uвых, диоды моста откроются и в первичной цепи (через мост и конденсатор C1) снова потечёт ток. Этот ток снова будет перезаряжать конденсатор C1, но уже напряжением положительной полярности.
В момент t6 напряжение на конденсаторе C1 достигнет максимального значения положительной полярности, а ток через C1 и мост упадёт до нуля.
Далее весь цикл повторится с самого начала.
Теперь давайте вспомним закон сохранения заряда. В соответствии с этим законом за один полный цикл через конденсатор C1, мост и нагрузку должно протекать одинаковое количество заряда. Поскольку ток нагрузки у нас постоянный, то количество заряда, протекающего через нагрузку за один цикл, можно найти по формуле Q=Iн*tцикла=Iн/fc, где fc — частота питающего сетевого напряжения. Количество заряда, протекающего через конденсатор C1, будет равно площади под графиком тока (заштрихованная площадь графика IC1(t)). Остаётся только найти эту площадь, приравнять её к заряду, протекающему за один цикл через нагрузку, и выразить из полученного выражения необходимую ёмкость конденсатора C1 в зависимости от тока нагрузки.
Подробные математические расчёты можно найти под вторым спойлером.
[свернуть]
Калькулятор значения / кода конденсатора
Этот калькулятор значения конденсатора вычисляет значение емкости керамического конденсатора после ввода кода конденсатора в поле ввода ниже.
Калькулятор кода конденсатора
Этот калькулятор кодов конденсатора вычисляет код керамического конденсатора после ввода значения емкости конденсатора в поле ввода ниже.
Как работает калькулятор номинала конденсатора / кода?
Поскольку керамические конденсаторы имеют меньшую площадь поверхности из-за их крошечного размера, их значение не записывается в конденсаторе, вместо этого на них записывается закодированный код.Используя этот калькулятор стоимости конденсатора, мы можем рассчитать значение этого конденсатора или наоборот. Для электролитических конденсаторов на них просто написаны значения емкости.
Кодировка керамических конденсаторов
Кодировка керамических конденсаторов состоит из 1–3 цифр.
Если код конденсатора состоит только из 1 или 2 цифр, это просто значение их емкости в пикофарадах (пФ). Например, если керамический конденсатор имеет код «5», а другой — «47», их соответствующие значения емкости составляют 5 пФ и 47 пФ.
Для трехзначного кода конденсатора первые две цифры представляют собой значение емкости в пФ, а третья цифра — коэффициент умножения первых двух цифр для расчета окончательного значения емкости конденсатора.
3 -е число находится в диапазоне от 0 до 6. Он не может превышать 6.
Если цифра 3 rd равна 0, это означает коэффициент множителя 1.
Если 3 число равно 1, это означает, что коэффициент умножения равен 10.
Если 3 ряд цифра 2, это означает множитель 100.
Если 3 ряд цифра 3, это означает множитель 1000.
Если 3 ряд цифра 4, это означает множитель 10000.
Если 3 ряд цифр 5, это означает множитель 100000.
Если 3 ряд цифр 6, это означает множитель 1000000.
Чтобы понять, как работает умножитель, рассмотрим пример конденсатора с кодом «104».
Поскольку первые две цифры равны 10, а цифра 3 rd равна 4, то коэффициент умножения равен 10000, общее значение емкости в пФ будет следующим:
10 * 10000 = 100000 пФ
Аналогичным образом, если код конденсатора равен 152, цифра 3 rd равна 2, поэтому коэффициент умножения равен 100. Значение емкости будет рассчитано следующим образом:
15 * 100 = 1500 пФ
Таким образом, калькулятор номинала конденсатора / кода вычисляет значение керамического конденсатора из кода конденсатора, или наоборот.
Калькулятор импеданса конденсатора— Инструменты для электротехники и электроники
Этот инструмент вычисляет реактивное сопротивление конденсатора для заданного значения емкости и частоты сигнала.
Обзор
Наш калькулятор емкостного реактивного сопротивления поможет вам определить полное сопротивление конденсатора, если заданы его значение емкости (C) и частота сигнала, проходящего через него (f). Вы можете ввести емкость в фарадах, микрофарадах, нанофарадах или пикофарадах.Для частоты доступны следующие единицы измерения: Гц, кГц, МГц и ГГц.
Уравнение
$$ X_ {C} = \ frac {1} {\ omega C} = \ frac {1} {2 \ pi fC} $$
Где:
$$ X_ {C} $$ = реактивное сопротивление конденсатора в Ом (Ом)
$$ \ omega $$ = угловая частота в рад / с = $$ 2 \ pi f $$, где $$ f $$ — частота в Гц
$$ C $$ = емкость в фарадах
Реактивное сопротивление (X) показывает сопротивление компонента переменному току. Импеданс (Z) показывает сопротивление компонента как постоянному, так и переменному току; это выражается как комплексное число, т.е.е., Z = R + jX. Импеданс идеального резистора равен его сопротивлению; в этом случае действительная часть импеданса — это сопротивление, а мнимая часть равна нулю. Импеданс идеального конденсатора по величине равен его реактивному сопротивлению, но эти две величины не идентичны. Реактивное сопротивление выражается обычным числом с единицей измерения Ом, тогда как полное сопротивление конденсатора — это реактивное сопротивление, умноженное на -j, то есть Z = -jX. Член -j учитывает фазовый сдвиг на 90 градусов между напряжением и током, который возникает в чисто емкостной цепи.
Приведенное выше уравнение дает вам реактивное сопротивление конденсатора. Чтобы преобразовать это в импеданс конденсатора, просто используйте формулу Z = -jX. Реактивность — более простое значение; он сообщает вам, какое сопротивление будет иметь конденсатор на определенной частоте. Однако для всестороннего анализа цепей переменного тока необходимо полное сопротивление.
Как видно из приведенного выше уравнения, реактивное сопротивление конденсатора обратно пропорционально как частоте, так и емкости: более высокая частота и более высокая емкость приводят к более низкому реактивному сопротивлению.Обратное соотношение между реактивным сопротивлением и частотой объясняет, почему мы используем конденсаторы для блокировки низкочастотных компонентов сигнала, позволяя проходить высокочастотным компонентам.
Дополнительная литература
Учебное пособие — Конденсаторные цепи переменного тока
Учебник— Цепи резистор-конденсатор серии
Рабочий лист — Емкостное реактивное сопротивление
Чистая мощность для каждой ИС: общие сведения о байпасных конденсаторах
Калькулятор заряда конденсатора и постоянной времени
Этот калькулятор вычисляет время и энергию заряда конденсатора, учитывая напряжение питания и добавленное последовательное сопротивление.{2}} {2} $$
$$ \ tau = RC $$
Где:
$$ V $$ = приложенное напряжение к конденсатору (вольт)
$$ C $$ = емкость (фарады)
$$ R $$ = сопротивление (Ом)
$$ \ tau $$ = постоянная времени (секунды)
Постоянная времени последовательной комбинации резистор-конденсатор определяется как время, необходимое конденсатору, чтобы разрядить 36,8% (для разрядной цепи) от его заряда, или время, необходимое для достижения 63,2% (для схемы зарядки) максимальная емкость заряда при отсутствии начального заряда.Постоянная времени также определяет реакцию схемы на ступенчатое (или постоянное) входное напряжение. Следовательно, частота среза схемы определяется постоянной времени.
Приложения для зарядки / разрядки
Способность конденсатора заряжаться / разряжаться сделала возможным множество применений в электротехнике. Вот некоторые из них:
Лампа-вспышка
Лампа-вспышка одноразовой камеры питается от заряда, накопленного на конденсаторе.Схема лампы-вспышки обычно состоит из большого высоковольтного поляризованного электролитического конденсатора для хранения необходимого заряда, лампы-вспышки для генерации необходимого света, батареи 1,5 В, цепи прерывателя для создания постоянного напряжения свыше 300 V, и триггерная сеть, чтобы установить несколько тысяч вольт на очень короткий период времени, чтобы зажечь лампу-вспышку. Несомненно, должно быть интересно то, что один источник энергии всего лишь 1,5 В постоянного тока может быть преобразован в один из нескольких тысяч вольт (хотя и на очень короткий период времени) для зажигания лампы-вспышки.Фактически, этой одной маленькой батареи хватит на весь просмотр пленки через камеру.
Сетевой фильтр
В последние годы мы все познакомились с линейным кондиционером как с мерой безопасности для наших компьютеров, телевизоров, проигрывателей компакт-дисков и других чувствительных приборов. Помимо защиты оборудования от неожиданных скачков напряжения и тока, большинство качественных устройств также отфильтровывают (удаляют) электромагнитные помехи (EMI) и радиочастотные помехи (RFI).Фильтрация выполняется с помощью правильной комбинации резистора и конденсатора. Зарядка и разрядка конденсатора означает, что он не допустит резких скачков напряжения, которые в противном случае повредили бы приборы и оборудование.
Дополнительная литература
Конденсаторв цепи постоянного тока
Эти онлайн-калькуляторы вычисляют различные параметры для зарядки и разрядки конденсатора с резистором. Формулы, используемые для расчетов, находятся под калькуляторами.
Зарядка конденсатора с помощью резистора
Точность вычисленияЦифры после десятичной точки: 2
Постоянная времени, миллисекунды
5 Постоянные времени (99.2% заряда), миллисекунды
Начальный ток, амперы
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт
Напряжение конденсатора, вольт
Заряд конденсатора, микрокулонов
Энергия конденсатора
Работа источника питания, миллиДжоуля
content_copy Ссылка сохранить Сохранить расширение Виджет
Разрядка конденсатора с помощью резистора
Точность вычисленияЦифры после десятичной точки: 2
Начальная энергия конденсатора, миллиДжоуля
Начальный заряд конденсатора, микрокулоны
Постоянная времени,
ампер,
Начальный ток
Максимальная рассеиваемая мощность, Вт
Конечная зарядка конденсатора, микрокулоны
Конечная энергия конденсатора, миллиДжоуля
Конечное напряжение конденсатора, вольты
9022
save copy Виджет
Ниже представлена электрическая схема зарядки конденсатора с блоком питания.
После включения переключателя K постоянный ток начинает заряжать конденсатор.
По закону Ома сумма напряжений конденсатора и резистора равна напряжению источника питания.
Заряд и ток конденсатора зависят от времени. В начальный момент на конденсаторе нет заряда, поэтому ток максимален, как и рассеиваемая мощность на резисторе.
Во время зарядки напряжение конденсатора изменяется в соответствии со следующим уравнением
, где tau
называется постоянной времени .Поскольку зарядка — это бесконечный процесс, обычно конденсатор считается полностью заряженным через 5 постоянных времени. Через 5 постоянных времени конденсатор будет заряжен до 99,2% напряжения питания.
Заряд конденсатора
Энергия конденсатора
Работа источника питания
Калькулятор сглаживающего и фильтрующего конденсаторов
Сглаживающий конденсатор снижает остаточную пульсацию ранее выпрямленного напряжения. В этой статье описывается работа сглаживающего конденсатора.Помимо формулы расчета, вы также найдете практичный онлайн-калькулятор для определения размеров конденсатора.
Общие сведения о сглаживающем конденсаторе
Электросеть Германии подает синусоидальное переменное напряжение с частотой 50 Гц. Однако многие устройства работают от постоянного напряжения. При подключении этих устройств напряжение необходимо заранее выпрямить. Чаще всего выпрямительная схема состоит из мостового выпрямителя, состоящего из четырех диодов.Однако у этой схемы есть большой недостаток: она работает только от нижней полуволны вверх и оставляет пульсирующее напряжение постоянного тока. Эксперты говорят о с высокой пульсацией .
Сглаживающий конденсатор , также называемый фильтрующим конденсатором или зарядным конденсатором , используется для «сглаживания» этих напряжений. Это ослабляет рябь. Хотя конденсатор не создает идеального постоянного напряжения, он снижает колебания до уровня, с которым может легко справиться большинство устройств.Оставшаяся пульсация называется напряжением пульсации .
Для напряжения с минимально возможной остаточной пульсацией конденсатор должен быть подходящего размера. Однако он не может быть бесконечно большим, так как диоды могут быть повреждены. Мы хотим объяснить, как можно подобрать сглаживающий конденсатор и как именно он работает. Наш онлайн-калькулятор конденсатора фильтра помогает определить емкость.
Функция сглаживающего конденсатора
Конденсатор для сглаживания напряжения расположен параллельно нагрузке за выпрямительной схемой.Часто используются два сглаживающих конденсатора меньшего размера вместо одного большого . Здесь конденсатор максимально приближен к схеме выпрямителя, а второй — максимально близко к потребителю. Конденсаторы помогают заполнить пробелы выпрямленного напряжения.
Пока напряжение достигает максимального значения, конденсатор заряжается. Когда он опускается ниже определенного уровня, он разряжается. Однако из-за выпрямительной схемы он не может отправить заряд обратно источнику напряжения, а разряжает его через потребителя.Вот почему пульсации входного напряжения незначительны, когда оно достигает потребителя — конденсатор поддерживает напряжение.
Конденсатор надлежащего размера может сглаживать не только синусоидальное напряжение, но также широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) . Если выбранный конденсатор слишком мал, он не сглаживает напряжение полностью, и остается высокая остаточная пульсация. Это может повлиять на функции потребителей или даже вызвать повреждение. С другой стороны, если конденсатор слишком большой, его большой зарядный ток может вывести из строя диоды для выпрямления или перегрузить кабели.
Полярность на сглаживающем конденсаторе
Полярность важна для многих компонентов технологии постоянного тока, чтобы гарантировать бесперебойную работу. Некоторые устройства просто не будут работать, если они будут подключены с неправильной полярностью, а другие выйдут из строя. «Нормальные» конденсаторы относятся к менее чувствительным компонентам и обычно могут подключаться в обоих направлениях.
Но будьте осторожны: часто используемый электролитический конденсатор , сокращенно Elco, чувствителен к неправильному подключению.Между пластинами имеется оксидный слой, который предназначен только для протекания тока в одном направлении. Если он подключен в перевернутом виде, этот слой растворяется, и конденсатор приобретает низкий импеданс. Даже если он подключен к напряжению, значительно меньшему его диэлектрической прочности, эффект возникает с задержкой по времени. После удаления оксидного слоя ток увеличивается и электролитический конденсатор взрывается!
Конструкция схемы сглаживающего конденсатора
На первой схеме сглаживающий конденсатор находится за полуволновым выпрямлением.
На второй схеме сглаживающий конденсатор расположен за выпрямительным мостом.
Расчет сглаживающего конденсатора — формула
Самая важная формула для расчета сглаживающего конденсатора:
$$ C = I \ cdot \ frac {\ Delta t} {\ Delta U} $$
Формула сглаживающего конденсатора, альтернативно:
$$ I = C \ cdot \ frac {\ Delta U} {\ Delta t} $$
Уточнение:
\ (C \) = емкость конденсатора в мкФ
\ (I \) = ток заряда в мА
\ (\ Delta t \) = полупериод в мс
\ (\ Delta U \) = пульсации напряжения в В
Пояснение — Расчет сглаживающего конденсатора
Потребление тока \ (\ mathbf {I} \) схемы можно рассчитать по закону Ома.Высокое потребление тока потребителем значительно увеличивает требуемую емкость конденсатора.
Полупериод \ (\ mathbf {\ Delta t} \) можно рассчитать по частоте напряжения. Формула: \ (\ Delta t = \ frac {1} {2} \ cdot T \). При сетевом напряжении 50 Гц получаем \ (\ frac {1} {2} \ cdot \ frac {1} {50} \) с результатом \ (\ Delta t = 10ms \).
Напряжение пульсаций \ (\ mathbf {\ Delta U} \) (факторы при расчете напряжения пульсаций) — это остаточные пульсации напряжения.Здесь тип потребителя определяет, насколько может упасть напряжение. Чем ниже может упасть пульсационное напряжение, тем больше должны быть размеры сглаживающего конденсатора. Например, при эксплуатации светодиодов не должно быть больших колебаний.
Емкость сглаживающего конденсатора \ (\ mathbf {C} \) — это наш желаемый результат в микрофарадах. Также следует убедиться, что конденсатор рассчитан на соответствующий уровень напряжения. Это можно толковать широко.Конденсатор на 18 В легко работает от цепи 12 В.
Инструмент для вычисления сглаживающих конденсаторов
Калькулятор размера конденсатора, доступный в Интернете, поможет вам рассчитать сглаживающий конденсатор. Просто введите значения, используя формулу, описанную выше, чтобы рассчитать нужный размер.
Калькулятор сглаживающего конденсатора
Начните расчет
Области применения — Плавное напряжение с конденсатором
При преобразовании конденсаторных цепей всегда требуется осторожность.Из-за накопления заряда в конденсаторе большая часть рабочего напряжения может оставаться в цепи после ее отключения. Хотя он имеет очень низкую емкость по сравнению с батареей, он достаточно замкнут накоротко, чтобы разрушить компоненты.
Вероятно, наиболее широко используемым применением сглаживающих конденсаторов является конструкция источников питания . Независимо от частоты, с которой подается входное напряжение, конденсатор используется для уменьшения остаточного сопротивления после выпрямления.В зависимости от источника питания сглаживающий конденсатор здесь комбинируется с другими цепями.
Преобразователи частоты и другие компоненты, работающие в цифровом режиме, часто вырабатывают переменное напряжение посредством широтно-импульсной модуляции (ШИМ) . Напряжение периодически включается и выключается через разные промежутки времени. Многие потребители работают с ШИМ как с нормальным напряжением переменного тока. С помощью сглаживающего конденсатора напряжение ШИМ также может быть сглажено, так что мы получаем напряжение постоянного тока с низкой остаточной пульсацией на выходе.
Расчет конденсатора связиот V-Cap
Вычислитель конденсатора связи | ||
Решите для частоты -3 дБ | Найти значение конденсатора | |
Примечания калькулятора:
Настройте выходные ограничения в соответствии с вашим снаряжением:
Производители ламповых предусилителей, ЦАП и проигрывателей компакт-дисков ожидают, что их оборудование будет использоваться для питания компонентов с широким диапазоном импедансов.Из-за этого многие будут использовать выходные конденсаторы связи большего размера, чем необходимо для многих компонентов (особенно ламповых усилителей). Несмотря на то, что это имеет большой коммерческий смысл для производителя, вы, как заядлый паяльщик, имеете возможность оптимизировать значение крышки выходной муфты для вашей собственной передачи. Калькуляторы выше помогут вам в этом.
Конденсаторы связи используются для блокировки постоянного тока (D.C. = bad Ju-ju) и пропускания переменного тока (A.C. = музыкальный сигнал). Однако конденсатор связи действует как фильтр верхних частот, то есть он будет ослаблять частоты ниже определенной точки.Точка, в которой спад частоты падает на -3 дБ (угловая частота), зависит от входного импеданса компонента, который он будет питать (нагрузки). Как только вы это узнаете, вам пригодится приведенный выше калькулятор.
Какое входное сопротивление компонента, который вы будете питать?
Во-первых, вам нужно найти входное сопротивление компонента, который будет питаться этим конденсатором (руководство пользователя, поиск в Интернете или свяжитесь с производителем). Как только вы знаете входной импеданс, вам нужно принять решение: хотите ли вы изменить свое оборудование в сторону от «стандартного» предельного значения и настроить его на оборудование, которое у вас есть В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ, или вы хотите более «универсальный» подход , как, вероятно, решил производитель, чтобы ваш компонент был совместим с оборудованием, имеющим широкий диапазон входных сопротивлений?
Пусть начнутся вычисления…
После того, как вы знаете входной импеданс и приняли решение перейти на полностью «индивидуальный», начинается самое интересное. Просто введите входной импеданс вашей нагрузки в первой строке первого калькулятора выше (Решите для частоты -3 дБ). В следующей строке того же калькулятора введите значение мкФ конденсатора, который сейчас находится в вашем устройстве. В большинстве случаев это значение будет не менее 2 мкФ, а может достигать 10 мкФ и более. Этот калькулятор автоматически вычисляет вашу текущую угловую частоту -3 дБ, чтобы использовать ее в качестве справочной информации для следующих вычислений.
Оптимизация для вашего снаряжения …
На этом шаге вы введете входное сопротивление вашей нагрузки в калькулятор с правой стороны (Решите для значения конденсатора). Затем переместитесь на строку вниз и введите желаемую угловую частоту -3 дБ. Здесь все становится интересно. Хотя большинство интуитивно думает, что хороший отклик системы составляет от 20 Гц до 20 кГц (да, мы слышим стоны парней из SACD …), мы НЕ хотим использовать 20 Гц в качестве точки -3 дБ. Причина этого в том, что мы аудиофилы, и мы не хотим никакой вонючего отклика до 20 Гц, когда мы можем получить отклик НЧ, подходящий для ушей слона! Нет, не совсем…. Настоящая причина, по которой мы не выбираем 20 Гц, заключается в том, что около точки -3 дБ могут быть некоторые фазовые аномалии, вносимые в сигнал, и поэтому мы хотим работать с буфером из этого рваного края. Мы рекомендуем использовать точку -3 дБ, составляющую 1/10 желаемой низкочастотной характеристики. Для Человеческих существ с аудиосистемами, произведенными на Земле, это будет 1/10 от 20 Гц или 2 Гц. Если вы введете число «2» в поле частоты -3 дБ, калькулятор конденсаторов автоматически рассчитает оптимальное значение, так что у вас будет отличный звук от 20 Гц и выше.
Сравните результаты двух калькуляторов:
Если вы сравните значения из второго калькулятора со значениями, вычисленными из первого калькулятора, вы можете добиться существенного увеличения производительности без каких-либо потерь в низкочастотном отклике, если вы замените выходной конденсатор на меньшее значение мкФ. Вы также, вероятно, сэкономите немного теста. Примечание. Номинальное напряжение нового конденсатора должно быть равно или больше, чем у заменяемого конденсатора, если только вы не решите, что можно использовать более низкое напряжение (обратитесь к производителю).
Постарайтесь не быть «этим парнем».
Вы знаете, кто вы — вы тот парень, который искушает понизить эту точку -3 дБ до вышеупомянутой территории Слоновьего уха. Вот причина, по которой больше не всегда лучше: чем ниже ваша точка -3 дБ, тем выше должна быть емкость конденсатора. Чем выше емкость конденсатора, тем больше материала на пути прохождения сигнала. Чем больше материала на пути прохождения сигнала, ну, вы знаете, куда он идет … тем менее прозрачным становится сигнал. Когда дело доходит до выходных соединительных крышек, меньше значит больше, если вы достигли разумной точки -3 дБ.
Заявление об ограничении ответственности: точка 2 Гц -3 дБ — это общее правило, основанное на нашем собственном опыте, а также на опыте многих аудиофилов и специалистов по модификации, которые поделились с нами своим опытом. Как и во всем, что связано с аудио высокого класса, для каждой системы и каждого приложения не существует волшебной пули или идеального решения. Мы призываем вас поэкспериментировать (конечно, с множеством разных значений и серий V-Cap), прислушаться к себе и прийти к своим собственным выводам.
Калькулятор резонансной частоты| LC Calculator
Этот калькулятор резонансной частоты использует значения емкости (C) и индуктивности (L) LC-контура (также известного как резонансный контур, резервуарный контур или настроенный контур) для определения его резонансной частоты (f).
Вы можете использовать калькулятор в три простых шага:
- Введите любые два параметра для резонансного контура.
- Выберите единицы измерения, которые вы хотите использовать.
- Нажмите «Рассчитать», и калькулятор резонансной частоты вычислит третий недостающий параметр.
Ссылка
В области электроники LC-схема используется для генерации сигналов с определенной частотой или для выбора одного сигнала из более сложного сигнала с определенной частотой.LC-схемы играют фундаментальную роль в работе многих электронных устройств, включая радиооборудование, и используются в таких схемах, как фильтры, генераторы, тюнеры и смесители частот.
LC-контуры состоят из двух соединенных между собой электронных компонентов: индуктора (L) и конденсатора (C).
Когда L и C размещены параллельно или последовательно, они имеют резонансную частоту. Эта резонансная частота представлена следующим уравнением:
f = 1 / (2π √LC)
Где: f — резонансная частота в герцах (Гц), L — индуктивность в генри (H ), C — емкость в фарадах (Ф), π — постоянная (3.