kondensatory filtrujące/odsprzegajace

Mar 02, 2009 24 Replies

Przy dzisiejszym postepie technologii można dostać w dobrych cenach sporej wielkości kondensatory ceramiczne SMD o wartościach rzędu



47uF/16V lub 100uF/6.3V w obudowach 1206 lub 1210. Czy biorąc to pod uwagę jest wciąż sens używać elektrolity?

W starych metodach z użyciem elektrolitów daje się równolegle małe kondziołki ceramiczne aby otrzymmać niską wypadkową ESR i ELR dla dużego przedziału czestotliwości...



Czasem widuję nawet trzy kondziołki równolegle, elektrolit rzędu kilkudziesięciu uF za cewką i DWA kondziorki ceramiczne... Zerknijcie na schemacik:

formatting link
ące jest że używają tam dwu ceramicznych... ale chodzi tu zapewne o odsprzęgnięcie potencjalnie dużych MHz z PLL i VCO.



W każdym razie mam pokusę aby zastąpić w swoim projekcie te duże elektrolity kondensatorami ceramicznymi - zalety byłyby takie że zamiast dawać 22uF elektrolit i 0.1uF ceramiczny mógłbym dać jeden 22uF ceramiczny i zaoszcżędzić trochę kasy i miejsca na płytce. Dodatkowo montaż takiego kondziołka byłby ułatwiony bo nie mamy polaryzacji której trzeba pilnować przy elektrolitach...



Czy widzicie jakieś przeciwskazania ku temu posunięciu?


Znalazłem też artykuł wspierający wyrzucenie tantalowców z projektu:

formatting link

Przeciwwskazanie jedno - cena. Chociaż ceramiki są coraz tańsze. Czasem też taki ceramik może sporo namieszać w przetwornicy. ESR kondensatora filtrującego wprowadza zero do transmitancji układu, dzięki czemu może zapobiec powstawaniu oscylacji powodowanych przez niestabilną pętlę sprzężenia zwrotnego, oczywiście kosztem większych tętnień, czy skoków napięcia. Poza tym, to ta ceramika jest paskudnie nieliniowa, nie nadaje się do audio, ma też duży współczynnik temperaturowy pojemności (też nieliniowy). Do zasilania natomiast są całkiem dobre.

Jak ESL i ESR pasuja i cena jest znosna, to mozna zastapic. Problemem moze byc (jak napisal Shogoonn) niestabilnosc temperaturowa, ale to mozesz sobie rozne dielektryki dobrac.

Blad. Dostajesz dla 2 roznych czestotliwosci, a co pomiedzy... to nikomu nie chce sie liczyc.

Patrze. Niebezpiecznie stawiac tak rozne pojemnosci. Masz rozne ESL - moga sie porobic wredne rezonanse - a to jest prawie niemozliwe do znalezienia (a jak je jeszcze rozrzucisz po plytce zamiast trzymac kolo siebie to no comments ;-) ). Bezpieczniej jest dac _takie_same_ kondensatorki rownolegle, zeby pasozyty zmniejszyc (zrownoleglic).

To schemat kita z Altery, czy cos mniej wiarygodnego? Bo ja bym roznych pojemnosci bez dokladnej symulacji zasilania nie stawial. No i starac sie filtrowac powyzej 150-200MHz nie ma sensu - takie filtrowanie jest na poziomie struktury. Jesli juz koniecznie chcesz cos zrobic, to wstaw

0201 bezposrednio na piny - bedzie pewnie lepszy niz 0603 o 5x wiekszej pojemnosci.

Masz na mysli 22uF elektrolit aluminiowy czy moze tantal? Jak tantal to popatrz czy da sie go zamienic ceramicznym.

Cena ta sama w automacie. Chyba jeszcze nikt nie liczy 'za obrot'?

Tez sie zastanawialem. Skonczylo sie na zastanawianiu, bo ceramiczne byly wtedy troche drogie.

Ale Pszemol chce tyle samo uF, tylko w innej techonologii - jesli dobrze zrozumialem.

chodzi o sygnaly wysokich czestotliwosci. zauwaz jednak jeden 'szczegol', mianowicie rozmiary/moc gromadzona per objetosc... wystarczy bowiem dodac maly ceramiczny kondensatorek zeby zablokowac wysokie czestotliwosci, i wtedy pozostaje juz tylko problem z tymi nizszymi. w przypadku np. przetwornicy impulsowej, skladowa wysokich czestotltiwosci to glownie narastajacy impuls, reszta mocy do zgromadzenia jest 'niskiej' czestotliwosci.

no i tutaj zaczyna sie 'ale' ceramikow, nie sa w stanie zgromadzic tyle energii , co (zwlaszcza nowoczesne, bo ta technologia tez do przodu poszla) elektrolity.

oczywiscie w obwodach gdzie wystepuja tylko wysokie czestotliwosci ceramiki beda lepsza alternatywa, ale jesli chodzi o topicowe zastosowanie (filtrujace/odsprzegajace) to ich zdolnosc magazynowania energii jest nadal bardzo atrakcyjna, a 'niedoskonalosci' latwo sie pozbyc blokujac wyzsze czestotliwosci ceramikiem.

btw. elektrolity maja jeszcze jedna podstawowa wade - starzeja sie.

--

Użytkownik "Pszemol" snipped-for-privacy@PolBox.com napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@poczta.onet.pl...

Nie wiem gdzie je widziałeś w dobrych cenach... Ze względu na bardzo niedogodną mechanikę (bardzo twarda, stosunkowo duża bryłka) muszą być to kondensatory dobrego producenta, żeby nie pękały (stosuje się jakieś "uelastycznienia" konstrukcji). Z kolei ze względu na temperatury sens ma chyba tylko X7R i podobne, co obcina nieco górną dostępną pojemność. Ale generalnie - owszem, można używać, ja sobie chwalę. Oczywiście trzeba brać pod uwagę zdecydowanie niższy ESR, choćby przy niektórych low-dropach.

e.

Użytkownik "Pszemol" snipped-for-privacy@PolBox.com napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@poczta.onet.pl...

Gdzieś koło 2001 pojawiły się wielkie kłopoty z zakupem tantali - kazali czekać po 3 miesiące. Wtedy wstawiłem w naszych projektach na VCC ceramik 1206 22u/6V3 Y5V i tak już zostało. Przyjmuję, że w przewidywanym zakresie temperatur (-30 st.C do +70 st.C) jego pojemność jest zawsze wyższa od 4uF. Problemy ze stabilnością załatwiam przez zaniechanie (stosuję 7805). P.G.

To był schemat kitu Altery.

A dlaczego miałoby się go nie dać zastąpić?

formatting link
łem najtańszy, 9 centów za sztukę przy szpuli 2500 sztuk. Może mieć najgorsze parametry ze względu na cenę... Za 11 centów jest kondziołek Muraty, również 0805:
formatting link

Nie, ale jak ja montuje prototypy ręcznie to mam mniej roboty i mniej szansy na pomyłkę :-)

Mój kumpel co siedzi biurko obok słyszał moje głośne myślenie i już na swojej płytce podmieniły wszystkie tantale na ceramikę 47uF/16V, X5R, 1210 :-)

Tak jest - wymieniamy KOŃSKIEGO tantala 47uF/16V ceramikiem 47uF/16V X5R 1206 lub 1210... :-) Albo 100uF/6.3V w obudowie 1210.

Z artykułu który podałem wczesniej nie trzeba dawać zawyżonych nominalnych napięć bo ceramiki wytrzymują te przepisowe napięcie w całym zakresie temperatur pracy. Kondziołek elektrolityczny jak pracował przy 24V to musiał być przynajmniej typu 50V - ceramikę możesz dać 25V.

O, tego nie wziąłem pod uwage... Które mają uelastycznienie? :-)

X5R o których mówię mają nominalne temperatury pracy od -55 do +85C. A więc grubo powyżej "industrial" który sięga do +70C.

Napisz coś więcej - o co Ci tu chodzi?

Użytkownik "Pszemol" snipped-for-privacy@PolBox.com napisał w wiadomości news: snipped-for-privacy@poczta.onet.pl...

Przeważająca część stabilizatorów low-drop zawierających mosfety ma tak zrobioną pętlę sprzężenia, że jest stabilna tylko w pewnym zakresie pojemności wyjściowej i ESR, przy czym ograniczenie jest też od dołu. Spokojnie można trafić tak, że tantal się zmieści w wymaganiach a jego ceramiczny zamiennik już nie.

e.

Użytkownik "entroper" snipped-for-privacy@CWD.spamerom.poczta.onet.pl> napisał w wiadomości news:gojdg5$ra7$ snipped-for-privacy@nemesis.news.neostrada.pl...

(szczególnie polecam to uwadze Twojego kolegi, który na pałę powymieniał w projekcie tantale na ceramiczne)

e.

Ktory?

Bo moze byc 'za dobry', wprowadzic paskudztwa na zasilanie, wzbudzic polowe plytki i namieszac w EMI.

Jak Entroper pisal - trafisz zle i kupa.

Nie chce mi sie teraz patrzec, ale masz caly szereg parametrow do porownania poza pojemnoscia, napieciem i rozmiarem. Pewny jestes ze wszystko podpasuje? No i tylko kilka rodzajow jest tanich - wiekszosc to jeszcze drozyzna.

A nie chce mi się teraz sprawdzać z którego ten motyw zerżnąłem :-)

Kondziołek umieszczony między 3.3V a masą wzbudzi Ci płytkę??? Co to za płytka?

No mały ale jary... :-)

Patrzę na rozmiary, napięcie, ESR i temperaturę pracy + zmiana parametrów w zakresie temperatur pracy. Co jeszcze?

Mówię o X5R - jest ich wiele rodzajów?

Len ;-)

Jak masz 22uF ceramik i 100n ceramik, to zera masz w roznych miejscach. Czasami sie kurestwo sprzegnie (bo masz tam jeszcze ESL - tez rozne dla roznych kondziorkow) i nie wiadomo czemu sieje, albo nie wiadomo czemu jest stosunkowo duzy syf na 3.3V. Mialem cos takiego - nie zycze.

Kazdy kondziorek to szeregowy obwod LC. Przy ustawieniu 'klasycznym', czyli od zasilacza: elektrolit, tantal, ceramik, rezonanse wypadaja na mocno roznych f (kazdy nastepny na wyzszym). Robi Ci sie swoisty filtr dp na zasilaniu - i o to chodzi. Jak to wszystko zamienisz na ceramiki, to nagle wyjdzie ze nie ma filtra i zaklocenia HF widoczne sa na stabilizatorze. A po drodze jeszcze rezonans wyjdzie jak oba kondziorki beda mialy podobne stale LC.

Nie tyczy sie to prostych projektow, ale jak przechodzisz przez cale serie pomiarow LV, EMI, EMC, R&TTE to zaczyna miec to znaczenie.

Mialem na mysli ze kilka pozycji w Farnell jest tanich - reszta drozyzna (jeszcze). Za rok, dwa bede pewnie cos takiego kombinowal, tylko musze cos dobrego do symulacji zasilan znalezc. I tak musze znalezc, coby nie przesadzac z power plane'ami itp. ;-)

Użytkownik "Jerry1111" snipped-for-privacy@wp.pl.pl.wp> napisał w wiadomości news:gok5cq$qrp$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

Przemyśl to jeszcze raz - jest dokładnie odwrotnie. Problem się zaczyna gdy połączone kondensatory mają _różne_ LC. Bo oprócz dwu częstotliwości gdzie każdy z nich idealnie tłumi zakłócenia (jest w rezonansie szeregowym) pojawia się jeszcze częstotliwość pośrednia rezonansu równoległego, gdzie tłumienie jest znikome (zasymuluj sobie 100nF+1nH i

1nF+1nH). Jeśli tak się zdarzy, że zasilany układ emituje coś w okolicy tej częstotliwości (o to nie trudno, bo w układzie mikroprocesorowym harmonicznych jest mnóstwo) to hula to sobie swobodnie po całej płytce. Teraz wystarczy do różnych punktów płytki (jej GND) przyłączyć jakieś dwa druty (np. ekrany kabli) i mamy skuteczny nadajnik tej częstotliwości. Pytanie dlaczego elektrolit + tantal + ceramik jest (mimo to) OK zostawiam do samodzielnego przemyślenia. P.G.

Nie ma co myslec - zle mi sie napisalo.

jak dokladnie tyle samo to zmienic, problem starzenia sie (i zmian parametrow) elektrolitu ma sie wtedy z glowy.

Możesz mi wskazać konkretny przykład takiego stabilizatora?

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required