두 커패시터의 병렬 목적은 무엇입니까?


56

이 전원 회로 에서 레귤레이터의 각 측면에서 병렬로 두 커패시터의 목적은 무엇입니까

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

나는 다른 유사한 회로에서 비슷한 설정을 보았고 그것이 하나가 아닌 다른 것과 관련이 있다고 추측 할 수 있지만 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하지 못합니다.


1
나는 이것이 매우 좋은 질문이라고 생각한다. 나는 그 회로의 모든 캡의 포인트가 10uF를 절약한다는 것을 알 수있다. 1uF에서 거의 동일한 것 옆에 10uF가 있다는 점은 무엇입니까? 그들은 매우 특정한 주파수를 걸러내는 것을 목표로하고 있습니까? 나에게는 10uF를 1nF 또는 이와 유사한 것으로 결합하는 것이 훨씬 더 합리적입니다.
룬딘

3
가능한 가장 짧은 답변 : "다른 주파수 응답"
JustJeff

6
@ 룬딘 (Lundin) : 이것은 아마도 5V에서도 10uF가 상당한 ESR을 갖는 전해를 필요로했던 시절의 오래된 회로 일 것입니다. 요즘에는 레귤레이터의 출력에 대한 단일 0805 1uF 세라믹 권리가 제대로 작동합니다.
Olin Lathrop

13
"µ1"은 1µF가 아니라 100nF입니다.
JimmyB

답변:


67

요약:

  • 큰 커패시터는 저주파 리플과 메인 노이즈 및 주요 출력 부하 변경을 처리합니다.

  • 소형 커패시터는 노이즈 및 빠른 과도 전류를 처리합니다.


이 회로는 해당 응용 프로그램에서 "오버 킬"을 사용하지만 괜찮은 예입니다.

일반적인 LM7805 데이터 시트 는 다음과 같습니다.

Vout에 Vin abd에 2 개의 커패시터를 갖는 것이 반드시 표준 배열 일 필요는없고 공급 회로의 커패시터 값이 비교적 크다는 것을 22 페이지에서 알 수있다.
아래는 데이터 시트의 그림 22입니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

당신의 회로 :

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

2200 uF와 같은 대형 커패시터는 브리지 정류기에서 거친 DC의 에너지를 저장하는 "저장소"역할을합니다. 커패시터가 클수록 리플이 적고 DC가 더 일정합니다. 큰 전류 피크가 발생하면 커패시터에 공급되는 서지 에너지가 레귤레이터가 출력에서 ​​처지지 않도록 도와줍니다.

커패시터 기호의 흰색과 검은 색 막대는 "극성"커패시터임을 나타냅니다. 선택한 끝의 + 및-와만 작동합니다.

이러한 커패시터는 일반적으로 "전해 커패시터"이다. 저주파 리플을 걸러 내고 상당히 빠른 부하 변화에 대응할 수있는 능력이 뛰어납니다. 전해액은 큰 내부 인덕턴스 + (상대적으로) 내부 직렬 저항 (ESR)이 큰 경향이 있기 때문에 고주파 노이즈를 필터링하는 데 좋지 않기 때문에 그 자체로는 전체 작업을 수행하기에 충분하지 않습니다.

소형 입력 커패시터 (여기서 u1 = 0.1 uF로 표시됨)는 비 편광되며 현재는 일반적으로 낮은 ESR과 낮은 인덕턴스를 가진 다층 세라믹 커패시터로 우수한 주파수 응답 및 노이즈 필터링 기능을 제공합니다. 리플 변화와 큰 부하 과도를 걸러내는 데 필요한 에너지를 처리하기에 충분한 에너지를 저장할 수 없기 때문에 그 자체로는 전체 작업을 수행하기에 충분하지 않습니다.

출력 커패시터에도 동일하게 적용됩니다. C4 = 10 uF는 총 부하 변화를 제공하여 레귤레이터에서 약간의 부하를 제거하는 데 도움이됩니다. 일반적으로 여기에 매우 작은 커패시터 이상이 필요하지는 않습니다. 일부 현대식 레귤레이터는 안정성을 위해 여기에 지연 커패시터가 필요하지만 LM78xx는 그렇지 않습니다.

여기서 두 번째 출력 커패시터는 0.1uF이며 고주파 노이즈를 처리하기 위해 존재합니다.

출력에 커패시터가 크면 문제가 발생할 수 있습니다. 입력이 단락되어 전원이 제거되면 C4는 레귤레이터를 통해 다시 방전됩니다.
전압 및 커패시터 크기에 따라 손상 될 수 있습니다. 이를 처리하는 한 가지 방법은 레귤레이터 출력에서 ​​레귤레이터 입력에 이르기까지 일반적으로 역 바이어스 다이오드를 제공하는 것입니다. 레귤레이터 입력이 접지로 단락되면 출력 커패시터는 이제 순방향 바이어스 다이오드를 통해 방전됩니다.


1
좋은 대답입니다. 매우 큰 저수지 커패시터로 인해 소음이 증가 할 수 있다고 덧붙이고 싶습니다. 다이오드의 켜짐 시간은 짧아 지지만 동일한 양의 전력이 전송됩니다. 이로 인해 변압기에 전류 스파이크가 발생하여 시끄러운 자기장이 방출되기 시작합니다. 더 큰 것이 항상 여기에 더 좋은 것은 아닙니다. 78xx 시리즈 레귤레이터를 사용하는 회로에서는 문제가 발생할 가능성이 적지 만 일반적으로 충분한 전력을 이동시키지 않습니다.
Nils Pipenbrinck

@NilsPipenbrinck 좋은 지적입니다. 변압기와 1 차 커패시터 사이에 작은 직렬 저항을 추가하면 전도 각도를 "확산"하고 전류 피크를 줄이며 노이즈를 줄이고 다이오드의 수명을 단축 할 수 있습니다. 다이오드 전류를 운동하는 것은 다소 기억 나지 않을 수 있습니다 (오래 전에 운동으로 한 적이 있음). 요즘 시뮬레이션은 계산을 비정상적으로 만들 정도로 쉽습니다.
Russell McMahon


13

고가의 분극 커패시터는 일반적으로 고주파수 (예 : 상당한 인덕턴스)에서 이상적인 특성을 갖지 않으므로 78xx의 경우와 같이 고주파수의 안정성에 대해 걱정할 필요가있는 상황에서 저가의 커패시터를 병렬로 추가하는 것이 일반적입니다. 이와 같은 레귤레이터 IC.


1

레귤레이터 출력에서 ​​노이즈 신호에 대해 생각할 때는 노이즈 억제가 매우 우수하기 때문에 낮은 ESR 정격 ( 탄탈륨 또는 세라믹 ) 커패시터 를 사용해야 합니다. 그러나 이는 또한 사용중인 레귤레이터에 따라 다릅니다.


-4

귀하의 질문에 언급 한 링크에 언급 된 회로 는 전파 브리지 정류기 입니다.

이 회로에서 커패시터는 필터 역할을합니다. AC 신호가 출력 단자를 통해 흐르거나 출력 단자에 나타나는 것과 반대입니다. 설계자는 원하는 DC 레벨을 얻기 위해 신호를 필터링하기 위해 다양한 커패시터를 사용했습니다.

여기서 커패시터는 안정성을 얻기 위해 조정기 inoder에 사용됩니다. 고주파수에서 커패시터의 동작은 안정적이 아니거나 일정하지 않았습니다. 따라서 설계자는 안정성을 확보하기 위해 고 가치 커패시터와 함께 소용량 커패시터를 사용했습니다.


11
OP가 문제의 요점을 놓친 것 같습니다. OP는 왜 레귤레이터의 양쪽에 낮은 값의 커패시터와 병렬로 높은 값의 커패시터가 있는지 알고 싶어합니다.
Paul R
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.