Gibt es einen Grund, warum wir keine Kondensatoren mit höherer Nennspannung verwenden?

Ein Teil der Bestellung enthielt zwei 10-uF-Elektrolytkondensatoren, jedoch mit unterschiedlichen Nennwerten, einen mit 1000 V und einen mit 630 V (für das, was es wert ist, die Spannung, mit der ich hier arbeite, beträgt ~ 440 V).

Wenn Sie sicher sind, dass beide 440 V haben, können Sie 600 V für beide verwenden, es ist wahrscheinlich billiger. Ich frage mich, warum das Original mit 1 kV bewertet wurde.

Wäre es wichtig, wenn ich nur zwei 1000-V-Geräte verwenden würde? Welche Nachteile hat die Verwendung eines Kondensators mit höherer Nennleistung als erforderlich?

Nachteil ist der Preis und die Masse. Obwohl moderne Kappen wahrscheinlich kleiner sind als die, die Sie ersetzen, sollte dies kein Problem sein.

Nun, um die anderen Antworten zu ergänzen ...

High-K-Keramik wie X7R usw. sind Mistdielektrika, wenn Sie dC / dV berücksichtigen, die Kapazität variiert stark, sie variiert auch mit der Temperatur. Außerdem sind sie piezoelektrisch. Verwenden Sie diese niemals im Signalpfad, zum Filtern oder zum Entkoppeln eines Knotens mit hoher Impedanz wie einem VREF (Sie würden ein Piezomikrofon erhalten).

Sie fragen sich vielleicht, warum die Leute sie so oft benutzen. Der Grund ist, dass sie sich sehr gut zum Entkoppeln von Netzteilen eignen. Da die Spannung konstant ist, spielt die dC/dV-Verzerrung keine Rolle. Und Keramik hat viele Vorteile:

Sie sind sehr billig und ergeben eine hohe Kapazität pro Volumen. Sie halten sehr hohen Temperaturen stand und können daher direkt auf der Platine oberflächenmontiert werden. Dadurch ergibt sich eine sehr geringe Induktivität, die sich hervorragend zur Entkopplung eignet.

Beachten Sie, dass NP0-Keramiken eine andere Geschichte sind, sie sind extrem linear und genau.

BEARBEITEN

"High-K" bedeutet "Hohe Dielektrizitätskonstante".$\kappa$ist grundsätzlich$\epsilon_r$Zwei Platten mit etwas Dielektrikum dazwischen ergeben einen wertvollen Kondensator:

$\frac{Area * \epsilon_0 * \epsilon_r}{Thickness}$

Ein Material, das ein guter Isolator ist, kann dünner sein, sodass Sie mehr Kapazität pro Volumen erhalten.

Und ein Material mit hoher Dielektrizitätskonstante$\kappa$oder$\epsilon_r$ergibt auch eine höhere Kapazität pro Volumen.

Polypropylen hat eine Dielektrizitätskonstante von 2,2.

Bariumtitanat (eine der High-K-Keramiken) hat 7000. Es packt also viel mehr Kapazität in viel weniger Volumen.

Die Plattendicke kann heutzutage bis auf 0,5 µm sinken.

Der Nachteil dieser Materialien besteht darin, dass die Dielektrizitätskonstante mit einem höheren elektrischen Feld niedriger wird. Eine X7R-Keramikkappe mit höherer Spannung (z. B. 25 V gegenüber 6 V) hat dickere Platten, daher ist das elektrische Feld geringer, daher fällt ihre Kapazität bei gleicher Spannung weniger ab (z. B. 3,3 V für beide Kappen).

Gleiches gilt, wenn Sie ein größeres Teil kaufen (1206 ist beispielsweise physisch größer als 0603). Sie erhalten dickere Platten, und möglicherweise kann der Hersteller ein Material mit weniger "extrem hohem K" verwenden, sodass die Kapazität weniger abfällt.

Dies erklärt die von Ihnen geposteten Kurven. Hinweis 1812, 1206 usw. sind Verpackungsgrößen.

Dies ist in Bezug auf Ihre Elektrolytkappen kein Thema, aber da Sie gefragt haben;)

Mehrere nicht zusammenhängende Fragen.

Keramikkondensatoren leiden unter dem sogenannten DC-Bias. Je höher die Gleichspannung an ihnen ist, desto weniger tatsächliche Kapazität haben sie. Ihr 0805-Kondensator bei 10 V ist also nur ein effektiver Kondensator von 1,5 uF. Das hat damit zu tun, wie sich die Kristalle im Dielektrikum ausrichten, was hier den Rahmen sprengen würde. Kleine Keramikkappen (NP0/C0G) zeigen diesen Effekt nicht. Größere Kappen zeigen diesen Effekt weniger, da sie ein größeres Volumen und daher weniger Kapazität pro Kubikmillimeter haben als die kleineren physikalischen Größen. Aus dem gleichen Grund können sie auch für eine höhere Spannungstoleranz hergestellt werden.

Bei Elektrolyten kommt es darauf an, ob es Nachteile gibt. Sie müssten das Datenblatt des Kondensators überprüfen. Als Faustregel gilt, dass Dosen mit gleichem Durchmesser einen ähnlichen ESR haben und daher in Anwendungen mit hoher Stromwelligkeit (= SMPS) mehr oder weniger gleich funktionieren würden. Ich glaube nicht, dass Röhrenradio als Strom mit hoher Welligkeit gilt.

Hinweis: Kondensatoren mit hohen Spannungen sind gefährlich . Sie können sich mit einem auf 440 V aufgeladenen 47-µF-Kondensator umbringen. Ich würde es auch hassen, das mit 4,7 µF zu versuchen. Die Schmerzschwelle bei 400 V beträgt 28 Nanofarad .

Um den Keramikkondensatorteil Ihrer Frage zu beantworten ...

Da der Hersteller versucht, mehr uFs auf kleinerem Raum unterzubringen, muss er eine Keramik mit höherem K verwenden. Im Allgemeinen ist die Spannungsempfindlichkeit umso schlechter, je höher K ist.

Aus diesem Grund ist es bei der Spezifikation von Keramikkondensatoren unerlässlich, dass Sie eine bestimmte Gehäusegröße eines bestimmten Herstellers in einem bestimmten Wert und einer bestimmten Nennspannung angeben, wenn die Kapazitätsreduzierung mit Spannung ein Problem darstellt.

Bei gleicher Nennspannung und Kapazität erhöht sich mit abnehmender Gehäusegröße die Spannungsempfindlichkeit, selbst wenn die Keramik die gleiche Bezeichnung hat (das X7R- oder Y5U-Bit). Diese Bezeichnung deckt nur das Tempco ab, NICHT die Spannungsempfindlichkeit.

Kannst du "Verzerrung" sagen? Die klassische Gleichung Q = C * V, differenziert nach der Zeit, wird

Wir können jedoch gegen Spannung (Spannungsänderung) differenzieren, und wir erhalten

Der erste Term ist "C * 1", da wir erwarten, gespeicherte Ladung zu beschreiben.

Dieser zweite Term "V * dC/dV" ist die Verzerrung. Für diesen Kondensator ganz links im 2-Volt- und 3-Volt-Bereich beträgt dC/dV 30 % pro Volt. Dort gibt es viele Ladefehler.