sorozatú kondenzátor-csatlakozás - egy kondenzátorlánc által alkotott akkumulátor. Nincs ág, az egyik elem kimenete a következő bemenethez kapcsolódik.
Fizikai folyamatok soros csatlakozással
A kondenzátorok soros csatlakozásával az egyes töltések egyenértékűek. A természetes egyensúly elvének köszönhetően. Csak a szélsőséges lemezek csatlakoznak a forráshoz, mások a díjak újraelosztásával kerülnek felszámolásra. Az egyenlőség használatával:
q = q1 = q2 = U1 C1 = U2 C2, ahonnan írunk:
U1 / U2 = C2 / C1.
A kondenzátorok közötti feszültségek fordítottan arányosak a névleges kapacitásokkal.Összegezve, mindkettő a hálózati feszültséget alkotja. A kibocsátáskor a tervezés képes töltést biztosítani q függetlenül attól, hogy hány kondenzátor van csatlakoztatva sorba. Az akkumulátor kapacitása az alábbi képletből áll:
C = q / u = q /( U1 + U2), a fent megadott kifejezések helyett, ami közös nevezőhöz vezet:
1 / С = 1 / С1 + 1 / С2.
Az
teljes akkumulátor-kapacitásának kiszámítása Amikor a kondenzátorok sorba vannak kapcsolva, a névleges kapacitások ellenkezője hozzáadódik az akkumulátorhoz. Az utolsó kifejezést egy közös nevezőre, fordulási frakcióra csökkentve kapjuk meg:
С = C1C2 /( C1 + C2).
A kifejezés az akkumulátor kapacitásának megtalálására szolgál. Ha több mint két kondenzátor van, a képlet bonyolultabb lesz. A válasz megtalálásához a névértékek szaporodnak, a frakció számlálója megjelenik. A nevezőben két felekezettel párosított művet helyeztünk el, amelyek a kombinációkon mennek keresztül. A gyakorlatban néha kényelmesebb az inverz értékek kiszámítása. Az eredmény egy osztott egység.
soros csatlakozó kondenzátorok
A képlet nagymértékben leegyszerűsödik, ha az akkumulátorok azonosak. Szükség van arra, hogy az ábrát az összes elemszámra osztja meg, a kapott érték megszerzésével. A feszültség egyenletesen oszlik el, ezért elegendő, ha a tápegység-besorolást egyenlőre osztjuk a teljes számra. Ha az akkumulátort 12 voltos, 4 tartály táplálja, mindegyikre 3 volt.
Egy egyszerűsítést fogunk tenni abban az esetben, ha az értékek egyenlőek, egy kondenzátor be van kapcsolva az eredmény beállításához. Ezután az egyes elemek maximális feszültségét megközelítőleg úgy találjuk, hogy a forrásfeszültséget csökkentett mennyiséggel osztjuk. Az eredmény egy hírhedt árrés lesz. A változó kapacitás tekintetében a követelmények sokkal keményebbek. Ideális esetben az üzemi érték átfedi a forrásfeszültséget.
Soros csatlakozás szükségessége
Első pillantásra úgy tűnik, hogy a kondenzátorok akkumulátorral történő egymás utáni csatlakoztatásának ötlete értelmetlen. Az első előny nyilvánvaló: a lemezek maximális feszültségére vonatkozó követelmények csökkennek. Több üzemi feszültség, drágább termék. Hasonlóképpen, a világot egy olyan rádió-amatőr látja, akinek számos alacsony feszültségű kondenzátora van, akik vasat kívánnak használni egy nagyfeszültségű áramkör részeként.
Az effektív feszültségek kiszámítása egy elem segítségével a fenti képletek segítségével, a problémát könnyen megoldhatjuk. Tekintsünk egy példát a nagyobb tisztaság érdekében:
Legyen egy 12 voltos feszültségű akkumulátor, három névleges 1, 2 és 4 nF névleges értékű tartály. Keresse meg a feszültséget, ha az akkumulátor sorban van csatlakoztatva.
Megoldás:
A három ismeretlen megtalálásához vigyázzon, hogy egyenlő mennyiségű egyenletet hozzon létre. A magasabb matematika során ismert. Az eredmény így néz ki:
- U1 + U2 + U3 = 12;
- U1 / U2 = 2/1 = 2, ahonnan írunk: U1 = 2U2;
- U2 / U3 = 4/2 = 2, ahonnan látszik: U2 = 2U
Nem nehéz észrevenni, az első két kifejezést az elsőre, a 12 volttal a harmadik kondenzátor feszültségén keresztül helyettesítjük. Kiderül, hogy az
4U3 + 2U3 + U3 = 12, ahonnan megtaláljuk, a harmadik kondenzátor feszültsége 12/7 = 1,714 V, U2 - 3,43 V, U1 - 6,86 V.A számok összege 12, mindegyik kisebb, mint a tápegység feszültsége. Minél nagyobb a különbség, annál kisebb a szomszédok megnevezése. Ebből a szabályból következik: sorban az alacsony kondenzátorok magasabb üzemi feszültséget mutatnak. A pontosság érdekében megtaláljuk az akkumulátor névleges értékét, és ugyanakkor illusztráljuk a képletet, mivel a fentieket kizárólag szó szerint írjuk le:
C = C1C2C3 /( C1C2 + C2C3 + C1C3) = 8 /( 2 + 8 + 4) = 8/14 = 571 pF.
Az eredményül kapott névleges érték kisebb, mint az egyes kondenzátorok, amelyek soros kapcsolatot alkotnak. A szabály azt mutatja, hogy a teljes kapacitás maximális hatása kisebb. Ezért, ha szükséges az akkumulátor teljes értékének beállítása, akkor változó kondenzátort kell kialakítani. Ellenkező esetben a csavar elfordítása nem lesz nagy hatással a végeredményre.
Egy másik csapdát látunk: a beállítás után a kondenzátorokon keresztüli feszültségeloszlás változik. Számítsa ki a szélsőséges eseteket úgy, hogy a feszültség ne haladja meg az elemelemek működési értékét.
szoftver áramkörök kutatására A kondenzátorok soros csatlakozásának kiszámításához használt online számológépek mellett még hatékonyabb eszközök is vannak. A nyilvánosan elérhető eszközök nagy mínuszának köszönhető, hogy a webhelyek nem szívesen ellenőrzik a programkódot, ami azt jelenti, hogy hibákat tartalmaz. Rossz, ha egy tartály meghibásodik, a hibásan összeszerelt áramkör tesztelésének folyamata. Nem az egyetlen hátrány. Néha a rendszer sokkal nehezebb megérteni a komplexet.
Néhány műszerben nagyfrekvenciás szűrők vannak kondenzátorral, amelyek kaszkádokban vannak csatlakoztatva. Ezután az ellenálláson keresztül a földre történő áramkörön kívül a kondenzátorok soros csatlakozása keletkezik az áramkörön.Általában nem alkalmazza a fenti képletet.Úgy tekintik, hogy a szűrő minden egyes kaszkádja külön van, az áthaladó jel eredményét az amplitúdó-frekvencia jellemzi. Egy grafikon, amely megmutatja, hogy a jel spektrális összetevője mennyire lesz levágva a kimeneten.
Azok, akik hozzávetőleges számításokat kívánnak végezni, tanácsos megismerkedni a személyi számítógép Electronics Workbench szoftvercsomagjával. A konstrukció az angol szabványok szerint készül, ügyeljen arra, hogy figyelembe vegye az árnyalatot: az elektromos áramkörben lévő ellenállások megtörténtét egy törött cikkcakk segítségével. A felekezetek, az elemek nevei idegen módon kerülnek megfogalmazásra. Nem zavarja a héj használatát, amely az üzemeltetőnek különböző típusú energiaforrásokat kínál.
És ami a legfontosabb - az Electronics Workbench lehetővé teszi, hogy mindegyiken valós idejű üzemmódban tesztpontokat állítson be, nézze meg a feszültséget, az áramot, a spektrumot, a hullámformát.Úgy tűnik, hogy kiegészíti a projektet egy ampermérővel, voltmérővel és más hasonló eszközökkel.
Ezzel a szoftvercsomaggal szimulál egy helyzetet, láthatja, hogy mennyi feszültség csökken az akkumulátorcellán. Ez nehézkes számításokból takarít meg, ami jelentősen felgyorsítja az áramkör tervezését. Ezzel egyidejűleg kizárták a hibákat. Könnyű és egyszerű hozzáadni, távolítsa el a kondenzátorokat azonnali eredményértékeléssel.
működési példa A képernyőn az Elektronikus Munkapad 5.12 asztal látható az összeállított kondenzátor bekötési rajzaival. Mindegyik 1 mikroszálas kapacitással rendelkezik, ugyanazokat az elemeket mutatják be demonstrációs célokra.Így mindenki könnyen ellenőrizheti a helyességet.
kondenzátorok soros akkumulátora Először a forrásra fordítjuk figyelmünket. A hálózati feszültség 60 Hz. A fejlesztő országában más, mint az orosz. Javasoljuk, hogy a jobb oldali egérgombbal kattintson a forrásra, keresse meg a tulajdonságokat:
- A frekvencia( frekvencia) 60 Hz helyett 50 Hz.
- A tényleges feszültségérték( feszültség) 220 volt 120 helyett.
- fázis( fázis - reaktivitás utánzás) az igényeiknek megfelelően.
A primerek számára hasznos lesz a lánc elemeinek tulajdonságait tekinteni. A forrás szabadon állíthatja a feszültségtoleranciát( százalékos tűrés) százalékban. Elég egy 1 kΩ-os ellenállást adni, az áramkör magas átjárószűrővé válik. Javasoljuk, hogy ne egyszerűsítsük az intézkedéseket. Helyezze a helyes földelőjelet, győződjön meg róla, hogy az áramkör teljesen triviális. Ellenkező esetben az eredmények sokáig keményen gondolkodnak.
ábrázolás
A képernyő által illusztrált nagyáramú szűrő az amplitúdófrekvenciás karakterisztika 1 kHz-es tartományban történő emelkedését érzékeli. A sávszélesség megállapításakor figyelembe kell venni: a függőleges skála logaritmikus. Ezért a maximális 70% -os vágás nem felel meg a csúcs sík részének magasságának hét tizedére. Az Avid rajongók érdeklődnek az alábbi ablakban található fázisválasz-jellemzőkkel.
Az egyik és a többi grafikon az AC frekvencia szakasz alatt az Analízis menüből készült.És itt is. .. Fourier. Elérhető a kimenő jel spektrumának megtekintéséhez. Esetünkben nem lesz semmi érdekes, mivel összegyűjtöttünk egy unalmas passzív szűrőt, a bemeneti oszcilláció harmonikus. Sokkal érdekesebb megfigyelni az impulzusjel spektrumát.
válaszgrafikon A Transient szakasz a tápfeszültség elülső tápellátását mutatja. A grafikon az akkumulátor töltésének folyamatát mutatja, ahonnan az időállandó 0,7-es szinten van. A finomságok érthetőek azok számára, akik egy simítószűrő amplitúdó detektorát szeretnék összeállítani. Amint a grafikonból látható, az érték 250 μs. A paramétert az ablakból a következőképpen határozzuk meg:
- Úgy véljük, hogy az áramkör három időállandója esetén a kondenzátorok töltése körülbelül 95%.
- Könnyen észrevehető, hogy a pont 800 μs tartományban van.
- Az értéket háromra osztjuk, a sorozathoz csatlakoztatott kondenzátorok akkumulátora időállandóját kapjuk.
Más módon az időállandót az ellenállás és az akkumulátor teljes kapacitása adja meg. A fenti képletek alapján kiszámítjuk: C = 1 μF / 4 = 250 nF.Az értéket 1000 ohmmal kell megszorozni, 250 μs-ot kap. Az Elektronikus Workbench 5.12 szoftvercsomag ügyes felhasználással szabadít fel sok szabadidőt.
Szoftver verzió
Szoftver elektromos számítás szoftver
Vélemény van az interneten: az Electronics Workbench szerzője a National Instruments Corporation szoftverfejlesztő leányvállalata. Ez nem igaz. Az említett alkalmazás szerzői jogi ablakából láthatjuk, hogy a fejlesztést az Interaktív Image Technologies osztálya végzi.
A fent említett egység 1995-ben függetlenné vált. A tanszék a reklám- és képzési anyagokra összpontosított. Az Electronics Workbench a kanadai diákok számára készült. Ezután a szoftver terméke világszerte elterjedt, egy ideig Multisim néven.
A frissített szoftver termékeket hivatalos forgalmazók értékesítik, a listát a National Instruments cég hivatalos oldala: engussia.ni.com/contact ismerteti. A tanulmány idején, a szerencsések, akiknek joguk volt megvásárolni a szoftvert, anélkül, hogy elhagynák a várost, Moszkva, Szentpétervár lakóit hívjuk. Jó szerencsét a hivatalos képviselőkkel való kapcsolatfelvételre, új zsetonokat adtak a Multisim-hoz:
- Több mint 36 000 áramköri elem.
- A nyomtatott áramköri lapok tervezése az összeszerelt áramkör alapján.
- Speciális elemzési beállítások a képernyőképek által keltett nyomorúság helyett, 20 évvel ezelőtti változat.
