要正确合理的应用电容,自然需要认识电容的具体模型以及模型中各个分布参数的具体意义和作用。和其他的元器件一样,实际中的电容与"理想"电容器不同,"实际"电容器由于其封装、材料等方面的影响,其就具备有电感、电阻的一个附加特性,必须用附加的"寄生"元件或"非理想 "性能来表征,其表现形式为电阻元件和电感元件,非线性和介电存储性能。"实际"电容 器模型如下图所示。由于这些寄生元件决定的电容器的特性,通常在电容器生产厂家的产品说明中都有详细说明。在每项应用中了解这些寄生作用,将有助于你选择合适类型的电容器。 从上面的图我们可以看出,电容实际上应该由六个部分组成。除了自己的电容C外,还有以下部分组成: 1、等效串联电阻ESR RESR :电容器的等效串联电阻是由电容器的引脚电阻与电容器两个极板的等效电阻相串联构成的。当有大的交流电流通过电容器,RESR 使电容器消耗能量(从而产生损耗)。这对射频电路和载有高波纹电流的电源去耦电容器会造成严重后果。但对精密高阻抗、小信号模拟电路不会有很大的影响 。RESR 最低的电容器是云母电容器和薄膜电容器。 2、等效串联电感ESL,LESL :电容器的等效串联电感是由电容器的引脚电感与电容器两个极板的等效电感串联构成的。像RESR 一样,LESL 在射频或高频工作环境下也会出现严重问题,虽然精密电路本身在直流或低频条件下正常工作。其原因是用于精密模拟电路中的晶体管在过渡频率(transition frequencies)扩展到几百兆赫或几吉赫的情况下,仍具有增益,可以放大电感值很低的谐振信号。这就是在高频情况下对这种电路的电源端要进行适当去耦的主要原因。 3、等效并联电阻EPR RL :就是我们通常所说的电容器泄漏电阻,在交流耦合应用、存储应用(例如模拟积分器和采样保持器)以及当电容器用于高阻抗电路时,RL 是一项重要参数,理想电容器中的电荷应该只随外部电流变化。然而实际电容器中的RL 使电荷以RC时间常数决定的速率缓慢泄漏。 4、还是两个参数RDA、CDA 也是电容的分布参数,但在实际的应该中影响比较小,这里就不介绍了。所以电容重要分布参数的有三个:ESR、ESL、EPR。其中最重要的是ESR、ESL,实际在分析电容模型的时候一般只用RLC简化模型,即分析电容的C、ESR、ESL,这我们将在下周做重点分析电容的简化模型。 下面我们在介绍详细模型的基础上,谈谈我们设计中经常用到两种电容: 电解电容器(比如:钽电容器和铝电解电容器)的容量很大,由于其隔离电阻低,就是等效并联电阻EPR很小,所以漏电流非常大 (典型值5~20nA/μF),因此它不适合用于存储和耦合。电解电容比较适合用于电源的旁路电容,用于稳定电源的供电。最适合用于交流耦合及电荷存储的电容器是聚四氟乙烯电容器和其它聚脂型(聚丙烯、聚苯乙烯等)电容器。 单片陶瓷电容器,比较适合用于高频电路的退耦电容,因为它们具有很低的等效串联电感,就是等效串联电感ESL很小,具备有很广的退耦频段。这和他的结构构成有很大的关系单片陶瓷电容器是由多层夹层金属薄膜和陶瓷薄膜构成的,而且这些多层薄膜是按照母线平行方式排布的,而不是按照串行方式卷绕的。 这周我们谈了电容的详细的等效模型,相信大家现在对电容应该有比较深的认识了,下周我们将继续谈,我们实际分析应用中要经常用到的电容的简化等效模型,和他阻抗曲线的由来和意义。 这个是转贴,图片没上 |
以下是我的一些分析 实际上在电条上使用电容的主要目的不是为了提高电池的瞬间反应,因为电流太大,平衡这个电流造成的压降需要法拉级别的电容,我们主要是为了让高频开关在导通的时候尽可能获得更高的在线电压,提高车子低速的动力。 电条fet通常工作在10K的频率以下,但最低也在500Hz以上,在低速的时候PWM信号有一个占空比,这个指fet导通和关闭的时间比值,我们的电容的作用就是在导通的时候放电,截至的时候充电,工作频率也在10k一下,通常可能在2-4kHz,这就要求电容有不错的高频特性,快速冲放电能力。这么说是不是会比较容易理解? |
原帖由 nankey 于 2006-11-28 11:44 AM 发表 楼上的资料很有用! 有2点未明: 1 电调导通时,回路电流很大,曾用电压表测试——TAMIYA原配的电调,电机不动时电源端压7.8V,油门推到底时电池端压只剩4.7V,结果导致接受机失控,换V16R后症状消失。如果是由于干路电流增大而导致电池内压增大,TAMIYA的电调电流撑死了不到70A吧?难道内阻有40几毫欧?哇……要换电咯。 2 磁场一定时,电机扭力由电流决定。那么“提高车子低速的动力”不就是补足电流?在线电压?是否即电机2端电压? 好多新术语,看来教书多年,要充电啦,哈哈! 再次感谢nankey兄!另对影响楼主帖子的原意表示歉意! [ 本帖最后由 水深火热 于 2006-11-28 06:54 PM 编辑 ] |
你说推到低的时候居然只有那么低的电池端压??这意味着电路中有短路的地方…… 接收机采用一路线性稳压块来取得5V电压或者6V电压。 有可能是你的原装电调fet的PWM信号时序不对,错误的将两组不同的fet同时打开?或者你电池的内阻非常大……不确定,总觉得有些悬。我也不明白这种情况。 磁场一定的时候当然由电流决定,但是电流又由电压决定。电池提供的是化学能,高频工作的fet占空比低的时候就相当于一个开关频繁开关,导致开通和关断的时候电池端压不相等,电路中的电流用示波器看的时候应该是一个近似于方波的形态,但是如果使用电容并接在电池两端,虽然不能提高全油门时候的电池端压(因为这个时电路完全导通),却可以让低油门时候的电池端压尽量接近电池的开路电压(利用电容物理效应存储电荷和瞬间放电的能力)。 这就是为什么会提高马达的低速动力的原因,因为提高了每次导通时候的电压。另外由于电池电压比较平稳,PWM驱动电路就有更多的可能工作在理想状态,fet就可以随时处于雪崩导通的情况,这样在fet上损失的能量是最小的,也就是说可以控制电调的发热。 如此这般,用在这里的电容首先:漏电流要小(免得损失电池能量)、工作频率要高即等效电感很小(保证电容可以工作在理想状态即满充满放)、电容等效内阻要小(提高冲放电能力并减少电容发热)、容量要大(提供充足的瞬间电流)……等等 [ 本帖最后由 nankey 于 2006-11-28 09:33 PM 编辑 ] |
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