การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของตัวเก็บประจุในวงจร การต่อตัวเก็บประจุแบบขนาน

ก) ขนานกับตัวเก็บประจุขนาดใหญ่เชื่อมต่อตัวเก็บประจุตัวเดียวกันทุกประการ แต่มีความจุน้อย

b) แทนที่จะใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ตัวเดียว ให้รวมตัวเก็บประจุขนาดเล็กกว่าสองหรือสามตัวที่เป็นชนิดเดียวกัน

c) แทนที่จะใส่ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ตัวเดียว ให้รวมตัวเก็บประจุขนาดเล็กจำนวนมากไว้ด้วย

โดยปกติแล้ว จะต้องเปิดสวิตช์แบบขนาน ซึ่งในกรณีนี้ความจุจะถูกรวมเข้าด้วยกัน และความจุรวมในทุกกรณีจะเท่ากัน มาดูประเด็นนี้กัน (ทั้งหมด ข้อมูลที่จำเป็นอยู่ในตารางที่ 1 และรูป 47)

ตัวเลือก ก) ว่ากันว่าตัวเก็บประจุขนาดเล็กจะช่วยให้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่ทำงานได้

ความถี่การทำงานสูงสุดของตัวเก็บประจุถือได้ว่าเป็นความถี่ที่มีความต้านทานน้อยที่สุด อีกทั้งมีความถี่เพิ่มมากขึ้น ความต้านทานตัวเก็บประจุเริ่มเติบโต - สิ่งนี้ส่งผลต่อการเหนี่ยวนำของการออกแบบตัวเก็บประจุ ในกรณีนี้ รีแอคแทนซ์แบบอุปนัยจะมีค่ามากกว่ารีแอกแตนซ์แบบคาปาซิทีฟ และตัวเก็บประจุจะมีพฤติกรรมเหมือนตัวเหนี่ยวนำ นั่นคือมันไม่ใช่ตัวเก็บประจุอีกต่อไป

สำหรับตัวเก็บประจุความจุขนาดเล็ก ความต้านทานขั้นต่ำจริงๆ จะเกิดขึ้นที่ความถี่ที่สูงกว่า แต่ความต้านทานยังคงมากกว่าความต้านทานของตัวเก็บประจุความจุสูง (คุณสมบัติที่ความถี่นี้เสื่อมลงแล้ว) แต่งานหลักของตัวเก็บประจุที่ความถี่เหล่านี้คือการส่งกระแสโหลดผ่านตัวมันเองโดยมีอิทธิพลต่อมันน้อยที่สุด ดังนั้นยิ่งความต้านทานของตัวเก็บประจุยิ่งต่ำก็ยิ่งดี และตัวเก็บประจุขนาดเล็กไม่สามารถช่วยตัวเก็บประจุ "ขนาดใหญ่" ได้จริงๆ ความต้านทานสูงเกินไป เฉพาะที่จุด A เท่านั้น ความต้านทานของตัวเก็บประจุทั้งสองจะเท่ากัน และที่ความถี่ที่สูงกว่า ตัวเก็บประจุขนาดเล็กจะมีความต้านทานน้อยกว่าตัวเก็บประจุ "ขนาดใหญ่" แต่ดูสิ - ณ จุดนี้แม้แต่ตัวเก็บประจุขนาดเล็กก็ยังทำงานได้ไม่ดี! ในความเป็นจริง กราฟเหล่านี้จะแสดงในรูป 47 โดยที่ตัวเลข 1...5 หมายถึงตัวเก็บประจุที่มีความจุน้อยกว่า และตัวเลข 8...12 หมายถึงตัวเก็บประจุที่มีความจุมากกว่า

แต่หากระบบมีเซรามิกหรือ ตัวเก็บประจุฟิล์มจากนั้นจะทำงานได้ดีทั้งที่ความถี่นี้และที่มากกว่านั้น ความถี่สูง(รูปที่ 48) ความจุของมันต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอเท่านั้น

เพื่อให้มีความต้านทานต่ำตามความถี่ที่ต้องการ

บทสรุป: การเชื่อมต่อแบบขนาน ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าความจุขนาดเล็กจะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ที่เห็นได้ชัดเจน (แม้ว่าจะไม่เป็นอันตรายก็ตาม) แต่ก็มีประโยชน์มากกว่ามากในการหลีกเลี่ยงอิเล็กโทรไลต์ความจุขนาดใหญ่ด้วยตัวเก็บประจุแบบฟิล์มที่ดีซึ่งอาจมีความถี่สูงกว่ามาก

สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถาม: ทำไมพวกเขาถึงทำเช่นนี้? และแม้แต่ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมล่ะ? ก่อนอื่นบางครั้งคุณสามารถค้นหาเงื่อนไขที่ตัวเก็บประจุ "เล็ก" จะช่วยได้นิดหน่อย และที่สำคัญที่สุด

– ทำไมไม่ติดตั้งตัวเก็บประจุแบบนี้เพราะผู้ซื้อเชื่อในตัวมัน? นอกจากนี้ยังมีราคาถูกมาก

ตัวเลือก ข) แทนที่จะใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่เพียงตัวเดียว เรากลับรวมตัวเก็บประจุชนิดเดียวกันที่มีขนาดเล็กกว่าสองตัวเข้าไปด้วย ลองพิจารณาสถานการณ์นี้สำหรับตัวเก็บประจุที่ให้ไว้ในสองแถวสุดท้ายของตารางที่ 1 สมมติว่าเราติดตั้งตัวเก็บประจุขนาด 4700 μF สองตัว แทนที่จะเป็น 10,000 μF ตัวเดียว จากนั้นความต้านทานจะเท่ากับ 0.071/2 = 0.0355 โอห์ม และ ปัจจุบันที่อนุญาต 3-2=6 แอมแปร์ ปรากฎว่าในแง่ของ ESR มันใกล้เคียงกันและในแง่ของกระแสจะดีกว่าตัวเก็บประจุตัวเดียวด้วยซ้ำ คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่าตัวเก็บประจุมีการแพร่กระจายที่ค่อนข้างกว้าง ดังนั้นคุณจึงสามารถใส่ตัวเสียสองตัวแทนตัวดีตัวเดียวได้ หรือในทางกลับกัน สายไฟที่ยาวกว่าซึ่งเชื่อมต่อตัวเก็บประจุสองตัวจะมี ความต้านทานมากขึ้นมากกว่าอันเดียว และกระแสประจุของตัวเก็บประจุจะแตกต่างกันเล็กน้อย ด้วยเหตุนี้ ประโยชน์เล็กๆ น้อยๆ จากการเพิ่มตัวเก็บประจุเป็นสองเท่าจึงมีแนวโน้มที่จะ "กินหมด" เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ขององค์ประกอบที่เหลือของวงจร

ดังนั้นในกรณีนี้ ตัวเลือกเหล่านี้ในการเลือกตัวเก็บประจุจึงถือว่าเทียบเท่ากัน และเลือกตัวเลือกใดตัวเลือกหนึ่งโดยพิจารณาจากข้อควรพิจารณาอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ตัวเก็บประจุตัวใดที่จะพอดีกับเคสของคุณ หรือตัวเก็บประจุตัวไหนมีขายในเมืองของคุณ

ตัวเลือกค) เราติดตั้งตัวเก็บประจุ 10 1000 µF 10 ตัว แทนที่จะเป็น 10,000 µF ตัวเดียว สิ่งที่คณิตศาสตร์บอกว่า: ESR = 0.199/10 = 0.0199 โอห์ม (เทียบกับ 0.033 โอห์มสำหรับตัวเก็บประจุ 10,000uF) กระแสสูงสุด= 10-1.4 = 14A (เทียบกับ 5 A ของตัวเก็บประจุ 10,000 µF) ดูเหมือนว่าแนวต้านจะเพิ่มขึ้น 1.5 เท่า และในปัจจุบันเกือบ 3 เท่า เมื่อพิจารณาจากตัวเลขที่ได้รับ ตัวเก็บประจุหลายตัวจะดีกว่าตัวเดียว

คุณเคยได้ยินวิธีที่นักทฤษฎีดุว่าในทางปฏิบัติทุกอย่างแตกต่างไปจากทฤษฎีของพวกเขาอย่างสิ้นเชิง? นี่เป็นเรื่องเกี่ยวกับผู้ที่จะเป็นนักทฤษฎีที่เพียงแต่คูณและหารตัวเลข โดยไม่คิดถึงปัจจัยอื่นๆ ที่มีอิทธิพลต่อสถานการณ์ ดูรูปที่. 49. ตัวเหนี่ยวนำและตัวต้านทานคือความต้านทานและความเหนี่ยวนำของตัวนำที่เชื่อมต่อตัวเก็บประจุทั้งหมดนี้ เนื่องจากปัจจุบันมีตัวเก็บประจุจำนวนมาก ความยาวของสายไฟจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก และความต้านทานต่อตัวเหนี่ยวนำก็เพิ่มขึ้นด้วย นี่คือจุดที่ผลประโยชน์ทั้งหมดที่เราคำนวณโดยใช้สูตรจะหายไป! ไม่ สูตรถูกต้องแล้ว! มีเพียงองค์ประกอบเหล่านี้เท่านั้นที่ไม่คำนึงถึงองค์ประกอบเหล่านี้ - หลังจากนั้นเราเขียนสูตรเหล่านี้โดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบเหล่านี้โดยไม่ต้องคิดถึงพวกเขา

ส่งผลให้ ความต้านทานรวมอาจกลายเป็นมากกว่าตัวเก็บประจุตัวเดียวด้วยซ้ำ

ความจุต่ำ และกระแสมีการกระจายไม่สม่ำเสมอมาก ตัวอย่างเช่นเมื่อชาร์จตัวเก็บประจุประจุจะเริ่มจากด้านซ้ายสุดตามวงจร C1 และในช่วงเวลาแรกกระแสสูงสุดทั้งหมดจะไหลเข้าไป (กระแสจะไหลเข้าสู่ C2 หลังจากที่ C1 ชาร์จไปแล้วเล็กน้อยเท่านั้น) และคาปาซิเตอร์ถูกออกแบบมาให้จ่ายไฟเพียง 1.4 แอมป์เท่านั้น! ดังนั้นตัวเก็บประจุนี้อาจเกิดการโอเวอร์โหลดได้ กำลังชาร์จปัจจุบันซึ่งหมายความว่าเขาจะอยู่ได้ไม่นาน ในทำนองเดียวกัน ตัวเก็บประจุ SY ขวาสุดจะถูกคายประจุก่อน และจะถูกโอเวอร์โหลดด้วยกระแสคายประจุ

โดยทั่วไปแล้วผลประโยชน์ทั้งหมดมักจะได้รับบนกระดาษเท่านั้น นี่เป็นสถานการณ์ที่ “ดีเกินไปก็ไม่ดีเช่นกัน” ทุกสิ่งควรอยู่ในขอบเขตที่สมเหตุสมผลเสมอ แต่ที่นี่เราอยู่นอกเหนือขอบเขตเหล่านั้น จริงๆ แล้ว ตัวเก็บประจุแบบ "เล็กหลายตัว" ไม่ได้แย่กว่าตัว "ใหญ่ตัวเดียว" เสมอไป แต่ก็ไม่ได้ดีกว่าเสมอไป มืออาชีพดีจะสามารถได้รับประโยชน์จากการรวมดังกล่าว (เมื่อสมเหตุสมผล) และผู้เริ่มต้นมักจะทำลายทุกสิ่ง

ในความเป็นจริงมีกรณีที่การเชื่อมต่อตัวเก็บประจุสองหรือสามตัวแบบขนานจะเป็นประโยชน์ ตัวอย่างเช่น เมื่อติดตั้งตัวเก็บประจุตัวกรองไว้ใกล้กับไดโอดร้อนและไม่สามารถเคลื่อนย้ายออกไปได้ จากนั้นเมื่อมีตัวเก็บประจุหลายตัวจะมีเพียงตัวเดียวเท่านั้นที่จะร้อนขึ้น

และอีกอย่างหนึ่ง สำหรับอิเล็กโทรไลต์ชุดใดก็ตาม สามารถเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบฟิล์มได้

ขั้นตอนการชาร์จและการคายประจุตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) อย่างปลอดภัยและ แผนภาพวงจรเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) เข้ากับเครื่องขยายเสียง

ดังนั้น. เหตุใดเราจึงต้องมีตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) ในเส้นทางเสียงของระบบเสียงของเรา? คุณต้องเข้าใจด้วยตัวเองว่าตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) นั้นไม่มีคุณสมบัติวิเศษใด ๆ เมื่อเทียบกับแบตเตอรี่! ตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) ทำหน้าที่เป็นความจุเพิ่มเติมบวกกับแบตเตอรี่ของเรา ไม่มีอีกแล้ว ด้วยความรู้สึกเดียวกัน คุณสามารถใส่แบตเตอรี่เพิ่มเติมในวงจรจ่ายไฟของเครื่องขยายเสียงได้ และจะมีเหตุผลมากกว่านี้ เนื่องจากความจุของแบตเตอรี่เพิ่มเติมนั้นสูงกว่าตามธรรมชาติ

หมายเหตุที่เป็นประโยชน์ 1:

หน่วยพื้นฐานของความจุไฟฟ้าคือฟารัด (ตัวย่อ F) ซึ่งตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เอ็ม. ฟาราเดย์ อย่างไรก็ตาม 1 F เป็นความจุที่ใหญ่มาก โลกตัวอย่างเช่น มีความจุน้อยกว่า 1 F ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยุ จะใช้หน่วยความจุเท่ากับหนึ่งในล้านของฟารัด ซึ่งเรียกว่าไมโครฟารัด (ตัวย่อ μF) มีไมโครฟารัด 1,000,000 ตัวในหนึ่งฟารัด กล่าวคือ 1 µF = 0.000001 F. แต่หน่วยความจุนี้มักจะใหญ่เกินไป ดังนั้นจึงมีหน่วยความจุที่เล็กกว่าที่เรียกว่าพิโคฟารัด (ตัวย่อ pF) ซึ่งเท่ากับหนึ่งในล้านของไมโครฟารัด กล่าวคือ 0.000001 µF; 1 µF = = 1000000 พิโคเอฟ

คลิกเพื่อขยาย...

หมายเหตุที่เป็นประโยชน์ 2(วิกิพีเดีย) :

ฟารัด- ความจุขนาดใหญ่มากสำหรับตัวนำเดี่ยว ลูกบอลโลหะเดี่ยวๆ ซึ่งมีรัศมีเท่ากับ 13 รัศมีของดวงอาทิตย์ จะมีความจุ 1 F ความจุของทรงกลมขนาดเท่าโลกซึ่งใช้เป็นตัวนำเดี่ยว จะอยู่ที่ประมาณ 710 ไมโครฟารัด

คลิกเพื่อขยาย...

เหตุใดฉันจึงชี้ให้เห็นสิ่งนี้? ผู้ผลิตบางรายระบุความจุของตัวเก็บประจุเป็นฟารัด! มันนำไปสู่ความคิดบางอย่าง... แม้ว่า... นี่จะไม่ใช่เรื่องใหม่อีกต่อไป ข้อมูลที่น่าสงสัยเดียวกันนี้ใช้กับวัตต์ที่ไม่สมจริงและแม้แต่กิโลวัตต์บนกล่องแอมพลิฟายเออร์ใหม่ที่สวยงาม

ความจุไฟฟ้าของตัวนำวัดเป็นฟารัด อย่าสับสนระหว่างความจุไฟฟ้าและความจุไฟฟ้าเคมีของแบตเตอรี่และตัวสะสม มันมีลักษณะที่แตกต่างและวัดในหน่วยอื่น - แอมแปร์ชั่วโมง สัดส่วน ค่าไฟฟ้า(1 แอมแปร์ชั่วโมง เท่ากับ 3,600 คูลอมบ์)

คนเดียวเท่านั้น ทรัพย์สินที่มีประโยชน์ตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) คือความสามารถในการสะสมอย่างรวดเร็วและปล่อยออกมาอย่างรวดเร็ว นาทีนี้สำคัญมาก! หากตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) สะสมอย่างรวดเร็ว แต่แบตเตอรี่ไม่สามารถอวดคุณสมบัติดังกล่าวได้ (ปล่อยออก) แล้วตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) มีประโยชน์อย่างไร? จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) ไม่ได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่หรือสิ่งอื่นใด แต่ทำงานควบคู่กับแบตเตอรี่ นั่นก็คือสิ่งนี้ ระบบทั่วไป- ตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) + แบตเตอรี่- และต้องเลือกคุณลักษณะให้ถูกต้อง

แต่ถ้าคุณตัดสินใจที่จะแนะนำตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) ในวงจรจ่ายไฟจะติดตั้งอย่างไรให้ถูกต้อง?

คุณไม่สามารถเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเปล่า (ไม่มีประจุ) เข้ากับวงจรจ่ายไฟของเครื่องขยายเสียงได้ สิ่งนี้อาจเต็มไปด้วยผลเสีย จะต้องทำอะไร?

ชาร์จตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล)​

ถอดขั้วบวกออกจากแบตเตอรี่ เราเชื่อมต่อตัวต้านทาน (25 โอห์ม, 1/2 W) หรือหลอดไฟรถยนต์ 12V เข้ากับสายไฟบวก

การยึด สายไฟโดยมีตัวต้านทาน (หรือหลอดไฟ) ฝังอยู่ในวงจรไปยังขั้วของตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล)

เชื่อมต่อสายบวกเข้ากับแบตเตอรี่

นี่คือลำดับ

ตามกฎแล้วเวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) ระบุไว้ในคำแนะนำสำหรับตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) หรือเมื่อค่าบนจอแสดงผลของตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) โวลต์มิเตอร์ถึง 12 -13 โวลต์

เมื่อชาร์จตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) ผ่านหลอดไฟรถยนต์จะดำเนินการจนกระทั่งเกลียวของหลอดไฟดับสนิท

แผนภาพการเชื่อมต่อของตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) กับเครื่องขยายเสียง​

เราเชื่อมต่อตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) เข้ากับเครื่องขยายเสียงแบบขนานตามแผนภาพต่อไปนี้

สายไฟจากตัวเก็บประจุ (ที่เก็บข้อมูล) ไปยังเครื่องขยายเสียงไม่ควรยาวเกิน 50 ซม. นั่นคือเราวางตัวเก็บประจุ (ที่จัดเก็บ) ให้ใกล้กับเครื่องขยายเสียงมากที่สุด