ഒരു കപ്പാസിറ്ററിന്റെ തുല്യമായ സീരീസ് പ്രതിരോധം

കപ്പാസിറ്ററിന്റെ പ്രധാന പാരാമീറ്ററുകൾ ഞങ്ങൾ ഇതിനകം പരിചിതമാണ്: കപ്പാസിറ്റൻസും ഓപ്പറേറ്റിംഗ് വോൾട്ടേജും. എന്നാൽ അടുത്തിടെ, അതിന്റെ തുല്യമായ സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസ് (ESR) ഒരു പ്രധാന പാരാമീറ്ററായി മാറിയിരിക്കുന്നു. അത് എന്താണ്, അത് എന്താണ് ബാധിക്കുന്നത്?

ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തെ EPS ഏറ്റവും ശക്തമായി ബാധിക്കുന്നതിനാൽ, ഭാവിയിൽ നമ്മൾ അവരെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കും. ഇപ്പോൾ നമ്മൾ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്റർ അസ്ഥികളാൽ വിശകലനം ചെയ്യുകയും അത് മറയ്ക്കുന്ന രഹസ്യങ്ങൾ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യും.

ഏതൊരു ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകവും തികഞ്ഞതല്ല. ഇത് കപ്പാസിറ്ററിനും ബാധകമാണ്. അതിന്റെ ഗുണങ്ങളുടെ ആകെത്തുക ഒരു സോപാധിക ഡയഗ്രം കാണിക്കുന്നു.

നിങ്ങൾക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, ഒരു യഥാർത്ഥ കപ്പാസിറ്റർ ഒരു കപ്പാസിറ്റൻസ് ഉൾക്കൊള്ളുന്നു സി , രണ്ട് ലംബ വരകളുടെ രൂപത്തിൽ ഡയഗ്രമുകളിൽ നമ്മൾ കാണുന്നത് പതിവാണ്. അടുത്ത റെസിസ്റ്റർ രൂപ , ഇത് വയർ ലീഡുകളുടെ സജീവ പ്രതിരോധത്തെയും ലീഡിന്റെ സമ്പർക്ക പ്രതിരോധത്തെയും പ്രതീകപ്പെടുത്തുന്നു - ലൈനിംഗ്. റിവറ്റിംഗ് വഴി വയർ ലീഡുകൾ പ്ലേറ്റുകളിൽ എങ്ങനെ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഫോട്ടോ കാണിക്കുന്നു.

വളരെ നല്ല വൈദ്യുത വൈദ്യുതത്തിന് പോലും ഒരു നിശ്ചിത പ്രതിരോധം ഉള്ളതിനാൽ (നൂറുകണക്കിന് മെഗാഓംസ് വരെ), പ്ലേറ്റുകൾക്ക് സമാന്തരമായി ഒരു റെസിസ്റ്റർ പ്രദർശിപ്പിക്കും. Rp . ഈ "വെർച്വൽ" റെസിസ്റ്ററിലൂടെയാണ് ചോർച്ച കറന്റ് ഒഴുകുന്നത്. സ്വാഭാവികമായും, കപ്പാസിറ്ററിനുള്ളിൽ റെസിസ്റ്ററുകൾ ഇല്ല. ഇത് ചിത്രീകരണത്തിനും സൗകര്യത്തിനും മാത്രമുള്ളതാണ്.

ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററിന്റെ പ്ലേറ്റുകൾ വളച്ചൊടിച്ച് ഒരു അലുമിനിയം കേസിൽ ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തതിനാൽ, ഒരു ഇൻഡക്റ്റൻസ് രൂപപ്പെടുന്നു എൽ.

കപ്പാസിറ്ററിന്റെ അനുരണന ആവൃത്തിക്ക് മുകളിലുള്ള ആവൃത്തികളിൽ മാത്രമേ ഈ ഇൻഡക്‌ടൻസ് അതിന്റെ ഗുണങ്ങൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുകയുള്ളൂ. ഈ ഇൻഡക്‌റ്റൻസിന്റെ ഏകദേശ മൂല്യം പതിനായിരക്കണക്കിന് നാനോഹെൻറികളാണ്.

അതിനാൽ, ഇതിൽ നിന്നെല്ലാം, ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഇപിഎസിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നത് ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു:

പ്രതിരോധം, അതിന്റെ അസന്തുലിതാവസ്ഥ, മാലിന്യങ്ങൾ, ഈർപ്പത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം എന്നിവ കാരണം ഡൈഇലക്ട്രിക്കിലെ നഷ്ടം മൂലമാണ് ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്;

വയർ ലീഡുകളുടെയും പ്ലേറ്റുകളുടെയും ഓമിക് പ്രതിരോധം. വയറുകളുടെ സജീവ പ്രതിരോധം;

പ്ലേറ്റുകളും ലീഡുകളും തമ്മിലുള്ള കോൺടാക്റ്റ് പ്രതിരോധം;

ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന്റെ പ്രതിരോധവും ഇതിൽ ഉൾപ്പെടാം, ഇത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലായകത്തിന്റെ ബാഷ്പീകരണം മൂലം വർദ്ധിക്കുകയും ലോഹ ഫലകങ്ങളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം കാരണം അതിന്റെ രാസഘടനയിലെ മാറ്റങ്ങളും ആണ്.

ഈ ഘടകങ്ങളെല്ലാം സംഗ്രഹിക്കുകയും കപ്പാസിറ്ററിന്റെ പ്രതിരോധം രൂപപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു, അതിനെ തുല്യമായ സീരീസ് റെസിസ്റ്റൻസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു - ഇപിഎസ് എന്ന് ചുരുക്കി, പക്ഷേ ഒരു വിദേശ രീതിയിൽ ESR (ഇ തത്തുല്യമായ എസ് സീരിയൽ ആർ അസ്തിത്വം).

നിങ്ങൾക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്റർ, അതിന്റെ ഡിസൈൻ കാരണം, അതിന്റെ ധ്രുവത കാരണം ഡിസിയിലും പൾസേറ്റിംഗ് കറന്റ് സർക്യൂട്ടുകളിലും മാത്രമേ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയൂ. യഥാർത്ഥത്തിൽ, റക്റ്റിഫയറിന് ശേഷമുള്ള റിപ്പിൾസ് ഫിൽട്ടർ ചെയ്യാൻ പവർ സപ്ലൈകളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഈ സവിശേഷത നമുക്ക് ഓർമ്മിക്കാം - നിലവിലെ പൾസുകൾ കടന്നുപോകാൻ.

ESR വാസ്തവത്തിൽ പ്രതിരോധമാണെങ്കിൽ, നിലവിലെ പൾസുകളുടെ ഒഴുക്കിൽ ചൂട് അതിൽ പുറത്തുവിടും. റെസിസ്റ്ററിന്റെ ശക്തിയെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുക. അങ്ങനെ, വലിയ ഇപിഎസ്, കൂടുതൽ കപ്പാസിറ്റർ ചൂടാക്കും.

ഒരു ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്റർ ചൂടാക്കുന്നത് വളരെ മോശമാണ്. ചൂടാക്കൽ കാരണം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് തിളപ്പിക്കാനും ബാഷ്പീകരിക്കാനും തുടങ്ങുന്നു, കപ്പാസിറ്റർ വീർക്കുന്നു. ഒരുപക്ഷേ, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളിൽ കേസിന്റെ മുകളിൽ ഒരു സംരക്ഷിത നോച്ച് നിങ്ങൾ ഇതിനകം ശ്രദ്ധിച്ചിരിക്കാം.

കപ്പാസിറ്ററിന്റെ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന പ്രവർത്തനവും അതിനുള്ളിലെ ഉയർന്ന താപനിലയും ഉപയോഗിച്ച്, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടാൻ തുടങ്ങുകയും ഈ നാച്ചിൽ സമ്മർദ്ദം ചെലുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. കാലക്രമേണ, ഉള്ളിലെ മർദ്ദം വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുകയും നോച്ച് പൊട്ടുകയും വാതകം പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു.

പവർ സപ്ലൈ ബോർഡിലെ "സ്ലാംഡ്" കപ്പാസിറ്റർ (കാരണം - അനുവദനീയമായ വോൾട്ടേജിൽ കവിയുന്നു)

കൂടാതെ, അനുവദനീയമായ വോൾട്ടേജ് കവിയുകയോ അതിന്റെ ധ്രുവത മാറുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ കപ്പാസിറ്ററിന്റെ സ്ഫോടനത്തെ സംരക്ഷിത നോച്ച് തടയുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ ദുർബലമാക്കുന്നു).

പ്രായോഗികമായി, ഇത് മറ്റൊരു വിധത്തിൽ സംഭവിക്കുന്നു - സമ്മർദ്ദം ഇൻസുലേറ്ററിനെ ടെർമിനലുകളിൽ നിന്ന് അകറ്റുന്നു. ചുവടെയുള്ള ഫോട്ടോ ഉണങ്ങിയ ഒരു കപ്പാസിറ്റർ കാണിക്കുന്നു. അതിന്റെ കപ്പാസിറ്റൻസ് 106 uF ആയി കുറഞ്ഞു, അളക്കുമ്പോൾ ESR 2.8Ω ആയിരുന്നു, അതേ കപ്പാസിറ്റൻസുള്ള ഒരു പുതിയ കപ്പാസിറ്ററിന്റെ സാധാരണ ESR മൂല്യം 0.08 - 0.1Ω പരിധിയിലാണ്.

വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ കപ്പാസിറ്ററുകൾ വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തന ഊഷ്മാവിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു. അലുമിനിയം ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക്, താഴ്ന്ന താപനില പരിധി -60 0 C മുതൽ ആരംഭിക്കുന്നു, മുകളിലെ പരിധി +155 0 C ആണ്. എന്നാൽ മിക്കപ്പോഴും, അത്തരം കപ്പാസിറ്ററുകൾ -25 0 C മുതൽ 85 0 വരെയുള്ള താപനില പരിധിയിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുള്ളതാണ്. C ഉം -25 0 C മുതൽ 105 0 С വരെ. ചിലപ്പോൾ മുകളിലെ താപനില പരിധി മാത്രം ലേബലിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു: +85 0 С അല്ലെങ്കിൽ +105 0 С.

ഒരു യഥാർത്ഥ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററിൽ ഇപിഎസ് സാന്നിധ്യം ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സർക്യൂട്ടുകളിൽ അതിന്റെ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കുന്നു. സാധാരണ കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് ഈ സ്വാധീനം അത്ര വ്യക്തമല്ലെങ്കിൽ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള റിപ്പിൾ ഉള്ള സർക്യൂട്ടുകളിലെ അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തിന് ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും സത്യമാണ്, ഗണ്യമായ കറന്റ് ഒഴുകുകയും ESR കാരണം താപം ഉണ്ടാകുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ.

ഫോട്ടോ നോക്കൂ.

വീർത്ത ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ (ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന പ്രവർത്തനം കാരണം)

ഓൺ ചെയ്യുന്നത് നിർത്തിയ ഒരു പേഴ്സണൽ കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ മദർബോർഡാണിത്. നിങ്ങൾക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, പ്രോസസ്സർ ഹീറ്റ്‌സിങ്കിന് അടുത്തുള്ള പ്രിന്റഡ് സർക്യൂട്ട് ബോർഡിൽ വീർത്ത നാല് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഉണ്ട്. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവിൽ (റേഡിയേറ്ററിൽ നിന്നുള്ള ബാഹ്യ ചൂടാക്കൽ) ദീർഘകാല പ്രവർത്തനവും മാന്യമായ സേവന ജീവിതവും കപ്പാസിറ്ററുകൾ "സ്ലാംഡ്" എന്ന വസ്തുതയിലേക്ക് നയിച്ചു. ഇത് ചൂടും ESR ഉം ആണ്. മോശം തണുപ്പിക്കൽ പ്രോസസ്സറുകളുടെയും മൈക്രോ സർക്യൂട്ടുകളുടെയും പ്രവർത്തനത്തെ മാത്രമല്ല, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളെയും പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു!

അന്തരീക്ഷ ഊഷ്മാവ് 10 0 C കുറയ്ക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററിന്റെ സേവന ജീവിതത്തെ ഏതാണ്ട് പകുതിയായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.

പരാജയപ്പെട്ട പിസി പവർ സപ്ലൈകളിലും സമാനമായ ഒരു ചിത്രം നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു - ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളും വീർക്കുന്നു, ഇത് വിതരണ വോൾട്ടേജിൽ ഒരു കുറവിലേക്കും അലകളിലേക്കും നയിക്കുന്നു.

ATX PC PSU-യിലെ തെറ്റായ കപ്പാസിറ്ററുകൾ (മോശം ഗുണനിലവാരമുള്ള കപ്പാസിറ്ററുകൾ കാരണമാണ്)

മിക്കപ്പോഴും, ദീർഘകാല പ്രവർത്തനം കാരണം, ആക്സസ് പോയിന്റുകൾ, Wi-Fi റൂട്ടറുകൾ, എല്ലാത്തരം മോഡമുകൾക്കും വേണ്ടിയുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണങ്ങൾ മാറുന്നത് "സ്ലാംഡ്" അല്ലെങ്കിൽ നഷ്ടപ്പെട്ട കപ്പാസിറ്ററുകൾ കാരണം പരാജയപ്പെടുന്നു. ചൂടാക്കുമ്പോൾ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഉണങ്ങുന്നു, ഇത് ശേഷി കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുമെന്ന് നാം മറക്കരുത്. പരിശീലനത്തിൽ നിന്നുള്ള ഒരു ഉദാഹരണം ഞാൻ വിവരിച്ചു.

മേൽപ്പറഞ്ഞവയിൽ നിന്ന്, ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള പൾസ് സർക്യൂട്ടുകളിൽ (പവർ സപ്ലൈസ്, ഇൻവെർട്ടറുകൾ, കൺവെർട്ടറുകൾ, സ്വിച്ചിംഗ് സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ) പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ അങ്ങേയറ്റത്തെ അവസ്ഥയിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയും പലപ്പോഴും പരാജയപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് അറിഞ്ഞുകൊണ്ട്, നിർമ്മാതാക്കൾ കുറഞ്ഞ ESR ഉള്ള പ്രത്യേക പരമ്പരകൾ നിർമ്മിക്കുന്നു. അത്തരം കപ്പാസിറ്ററുകളിൽ, ഒരു ചട്ടം പോലെ, ഒരു ലിഖിതമുണ്ട് കുറഞ്ഞ ESR , അതിനർത്ഥം "കുറഞ്ഞ ഇപിഎസ്" എന്നാണ്.

കപ്പാസിറ്ററിന് കപ്പാസിറ്റീവ് അല്ലെങ്കിൽ റിയാക്ടൻസ് ഉണ്ടെന്ന് അറിയാം, ഇത് ആൾട്ടർനേറ്റ് കറന്റ് വർദ്ധിക്കുന്ന ആവൃത്തിയിൽ കുറയുന്നു.

അങ്ങനെ, ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കറന്റ് വർദ്ധിക്കുന്ന ആവൃത്തിയിൽ, കപ്പാസിറ്ററിന്റെ പ്രതിപ്രവർത്തനം കുറയും, പക്ഷേ അത് തുല്യമായ സീരീസ് പ്രതിരോധത്തിന്റെ (ESR) മൂല്യത്തെ സമീപിക്കുന്നതുവരെ മാത്രം. അതാണ് അളക്കേണ്ടത്. അതിനാൽ, പല ഉപകരണങ്ങളും - ESR മീറ്റർ (ESR-മീറ്ററുകൾ) ESR അളക്കുന്നത് നിരവധി പതിനായിരങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയിൽ - നൂറുകണക്കിന് കിലോഹെർട്സ്. അളക്കൽ ഫലങ്ങളിൽ നിന്ന് പ്രതിപ്രവർത്തന മൂല്യം "നീക്കംചെയ്യാൻ" ഇത് ആവശ്യമാണ്.

ഒരു കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ESR മൂല്യം നിലവിലെ റിപ്പിൾ ഫ്രീക്വൻസി മാത്രമല്ല, പ്ലേറ്റുകളിലെ വോൾട്ടേജ്, ആംബിയന്റ് താപനില, വർക്ക്മാൻഷിപ്പ് എന്നിവയും ബാധിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. അതിനാൽ, ഒരു കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ESR, ഉദാഹരണത്തിന്, 3 ohms ആണെന്ന് നിസ്സംശയം പറയാൻ കഴിയില്ല. വ്യത്യസ്ത പ്രവർത്തന ആവൃത്തികളിൽ, ESR മൂല്യം വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും.

ESR മീറ്റർ

കപ്പാസിറ്ററുകൾ പരിശോധിക്കുമ്പോൾ, പ്രത്യേകിച്ച് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക്, നിങ്ങൾ ESR മൂല്യം ശ്രദ്ധിക്കണം. കപ്പാസിറ്ററുകൾ പരിശോധിക്കുന്നതിനും ESR അളക്കുന്നതിനുമായി വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ നിരവധി ഉപകരണങ്ങൾ ഉണ്ട്. ഫോട്ടോ ഒരു സാർവത്രിക റേഡിയോ ഘടക ടെസ്റ്റർ (LCR-T4 ടെസ്റ്റർ) കാണിക്കുന്നു, ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനം കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ESR അളക്കാൻ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.

റേഡിയോ എഞ്ചിനീയറിംഗ് മാസികകളിൽ, നിങ്ങൾക്ക് വീട്ടിൽ നിർമ്മിച്ച ഉപകരണങ്ങളുടെ വിവരണങ്ങളും ESR അളക്കുന്നതിനുള്ള മൾട്ടിമീറ്ററുകൾക്കുള്ള അറ്റാച്ച്മെന്റുകളും കണ്ടെത്താം. ബോർഡിൽ നിന്ന് സോൾഡർ ചെയ്യാതെ തന്നെ കപ്പാസിറ്റൻസും ഇഎസ്‌ആറും അളക്കാൻ കഴിവുള്ള ഉയർന്ന പ്രത്യേക ഇഎസ്ആർ മീറ്ററുകളും കപ്പാസിറ്ററിന്റെ ഉയർന്ന ശേഷിക്കുന്ന വോൾട്ടേജിൽ നിന്ന് ഉപകരണത്തെ കേടുപാടുകളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് അവ ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യാനും നിങ്ങൾക്ക് കഴിയും. അത്തരം ഉപകരണങ്ങളിൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, ESR-മൈക്രോ v3.1, ESR-മൈക്രോ V4.0s, ESR-മൈക്രോ v4.0SI എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഇലക്ട്രോണിക്സ് നന്നാക്കുമ്പോൾ, നിങ്ങൾ പലപ്പോഴും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകൾ മാറ്റേണ്ടതുണ്ട്. അതേ സമയം, കപ്പാസിറ്റൻസ്, ESR തുടങ്ങിയ പാരാമീറ്ററുകൾ അവയുടെ ഗുണനിലവാരം വിലയിരുത്തുന്നതിന് അളക്കുന്നു. താരതമ്യം ചെയ്യാൻ എന്തെങ്കിലും ലഭിക്കുന്നതിന്, ഒരു ESR പട്ടിക സമാഹരിച്ചു, ഇത് വ്യത്യസ്ത ശേഷിയുള്ള പുതിയ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ESR സൂചിപ്പിക്കുന്നു. കൂടുതൽ സേവനത്തിനായി ഒരു പ്രത്യേക കപ്പാസിറ്ററിന്റെ അനുയോജ്യത വിലയിരുത്താൻ ഈ പട്ടിക ഉപയോഗിക്കാം.