Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

kondensatory filtrująe napięcie zasilania ile i gdzie

29 Maj 2013 12:03 2415 6
  • Poziom 22  
    Witam.
    Mam pytania o zasilanie układów.
    Pierwsze dotyczy kondensatorów filtrujących napięcie zasilania lutowanych na płytkach. Chodzi mi o ich optymalne zastosowanie w przypadku wzmacniaczy operacyjnych, np. tak jak w przypadku układu na schemacie poniżej:

    kondensatory filtrująe napięcie zasilania ile i gdzie

    Moje pytanie jest takie - ile tak naprawdę warto dać kondensatorów filtrujących, o jakich wartościach i parametrach (materiał wykonania), żeby "stabilizowały' maksymalnie pracę układu? Czy ważne jest ich rozmieszczenie na płytce? Jaką zasadą się kierować? Chodzi mi konkretnie o zasilenie układu składającego się z kilku sztuk wzmacniaczy operacyjnych (LM358, uA741). Pobór prądu będzie minimalny.
    Czytałem na forum, że standardowo stosuje się kondensatory ceramiczne o wartości 100nF wlutowywane przy nóżkach zasilających wzmacniacze. Dodatkowo warto ewentualnie dać kondensatory tantalowe o wartości ok. 100uF.
    Będę wdzięczny za informacje czy dodatkowe "szprycowanie" płytki kondensatorami stałymi ceramicznymi i tantalowymi o różnych wartościach pozytywnie wpływa na polepszenie stabilności napięcia zasilania czy też to może przynieść wręcz odwrotny skutek.
    Jak to jest w praktyce?
    Drugie pytanie dotyczy samego zasilacza. Czy korzystniej jest ulokować kompletny zasilacz (transformator + prostownik + układ stabilizatora) blisko elektroniki czy też lepiej wyprowadzić go na zewnątrz i tylko podłączyć przez gniazdo DC?
    Rozpatrywać można pewnie różne za i przeciw, np. zasilacz wydziela podczas pracy ciepło, co w przypadku zamknięcia całej elektroniki w obudowie może wpływać na zmianę parametrów pracy układu. drugiej strony jest ulokowany bezpośrednio przy układzie bez konieczności podłączania go zewnętrznym kablem.
    Poprosiłbym o wyjaśnienie i tej kwestii, jestem w takich sprawach raczej mało zorientowany, więc każda sprawdzona informacja się przyda. Układ, który chcę wykonać to miernik ciśnienia, dość precyzyjny dlatego "chucham na zimne".
    Będę wdzięczny za podpowiedzi, pozdrawiam.
    Darmowe szkolenie: Ethernet w przemyśle dziś i jutro. Zarejestruj się za darmo.
  • Pomocny post
    Moderator Projektowanie
    1. Tak, 100nF należy montować przy każdym WO, jak najbliżej jego końcówek zasilających. Tantalowe również, ale nie 100mikroF, ale kilka - 10mikroF, i nie zawsze są wymagane, raczej tylko przy szybkich WO. Zwykłe elektrolity aluminiowe można dać, ale niewiele one tu pomagają.
    Generalnie - w każdym układzie, a zwłaszcza z WO warto "szprycować" (jak to nazwałeś)zasilanie kondensatorami odsprzęgającymi. Niewiele to kosztuje, a często oszczędza kłopotów.

    2. Osobny zasilacz podłączany kablem/złączem - bez sensu.
    3. Nie jestem pewien o co pytasz - bo jeśli o zasilacz warsztatowy to układy 78xx nadają się do budowy dodatkowych, osobnych kanałów zasilających np. +5V czy +-15V, obok podstawowych kanałów zasilacza , którymi powinny być przynajmniej jeden albo dwa kanały główne min. 0-30V/2A regulowane napięcie/prąd.
    Jeśli pytasz o zasilacz dedykowany do konkretnego układu, dla niego przeznaczony/wbudowany - to układy 78xx są do tego stworzone.

    4. Po co lepsze jakościowo?
    Aby odpowiedzieć na Twoje pytanie należałoby znać wszystkie szczegóły układu, wymagania co do dokładności pomiarów, warunki pracy itp.
  • Poziom 22  
    Bardzo Ci dziękuję za odpowiedź.
    Mam jeszcze pytanie o Twoje stwierdzenie, że zasilacz należy montować przy układzie. Dlaczego tak uważasz ? Czy chodzi o polepszenie stabilności pracy układu cy też miałeś na myśli po prostu względy praktyczne - żeby nie było konieczności korzystania z dwóch oddzielnych urządzeń ?
    Ten miernik będzie zamknięty w obudowie z aluminium o wymiarach ok. 20x10x5cm. Zasilacz z transformatorem do druku spokojnie się zmieści w obudowie. Jednak jeśli byłby podłączany z zewnątrz do gniazda DC w obudowie to również nie było by z tym kłopotu.
    Pytając o to czy dać zasilacz na zewnątrz czy też umieścić go w obudowie miałem na myśli wzięcie pod uwagę wyłącznie względów pod kątem lepszej pracy układu. O ile oczywiście lokalizacja zasilacza robi tu jakąś różnicę. Pytałem o to głównie dlatego, że w notce technicznej czujnika ciśnienia wyczytałem, że jeśli będzie podłączany przez kabel należy stosować tuż przy nim kondensator 220nF w celu zapobiegania jakimś zakłóceniom - niestety nie zrozumiałem o co dokładniej chodzi. Ten czujnik jest zasilany napięciem stabilizowanym a na wyjściu daje również zmienny sygnał "napięciowy" proporcjonalny do zmian mierzonego ciśnienia. Dlatego pomyślałem, że może i w przypadku zasilaczy podłączanych kablem do gniazda DC w przypadku niektórych urządzeń mogą występować jakieś zakłócenia.
    Napisz co o tym sądzisz.
    Uwzględnij jeszcze jedną sprawę. Zasilacz wydziela ciepło. Czy jeśli zamknie się go w obudowie to może powodować zmiany parametrów pracy układu ? Zmierzyłem pobór prądu. Sam układ, po stabilizatorach pobiera dla napięcia ujemnego -5V zaledwie 2mA natomiast dla napięcia dodatniego +5V tylko 17mA.
    Pobór prądu zmiennego mierzony pomiędzy uzwojeniu wtórnym transformatora a układem to 43mA. Tak więc większość prądu pochłania układ zasilacza (stabilizatory). Napisałem bo może się do czegoś przydadzą te dane. Zastanawiam się nad użyciem do zasilenia układu : baterii 9V, stabilizatora napięcia dodatniego +5V, oraz inwertera TPS6040 dającego napięcie ujemne -5V (Link)
    Co o tym sądzisz ?
    Niezależnie od tego rozwiązania, napisz trochę więcej o tym dlaczego uważasz, że będzie korzystniej zamontować zasilacz w obudowie.
    Pozdrawiam.
  • Pomocny post
    Moderator Projektowanie
    Tak się nie robi z wielu powodów - jest to tak oczywiste, że aż trudno mi te powody Ci wyszczególnić. To jak z pytaniem:
    "dlaczego chodzimy a nie latamy?" - na odpowiedź
    "gdyż nie mamy skrzydeł" padnie pytanie
    "a dlaczego nam nie rosną?"
    Każdy kabel/gniazdo/wtyk to potencjalne problemy, możliwość awarii i uszkodzenia/zwarcia, braku kontaktu itp.
    Zmontuj cały układ z transformatorem w jednej obudowie i nie marudź :D
    Taki zasilacz wydzieli ok. 0,5W ciepła - to podniesie temp. wewnątrz obudowy o (strzelam) 2 stC. Martwi Cię to?
    Bateria 9V raczej nie - ma bardzo małą pojemność. Baterie/akumulatory stosuje się tylko gdy urządzenie ma być przenośne.
    Nie szukaj problemów tam gdzie ich nie ma.
  • Poziom 22  
    Napisz mi jeszcze odnośnie budowy zasilacza. Wypatrzyłem taki stabilizator :
    Link
    On ma spadek napięcia 0,45V. Czy to oznacza, że wystarczy mu podać na wejście napięcie już w granicach 5,5V i będzie prawidłowo stabilizował ? Standardowe stabilizatory tego typu potrzebują ok. 3V więcej na wejściu. Ten jest oznaczony jako LDO - czy to oznacza, że wystarczy mu na wejściu ok. 5,5V ?

    Mój miernik czasem będzie używany jako przenośny. Wcześniej nie rozpatrywałem opcji z baterią, jakoś o tym nie pomyślałem. Mam w domu akumulatorki Sanyo Eneloop i one mają dobre parametry. Utrzymują długo napięcie.

    Z tym gniazdkiem to rozumiem, z możliwością uszkodzenia "fizycznego" (przetarcia, zerwania itp) kabla też. Chodziło mi jednak o coś innego. Chciałem się dowiedzieć, czy stosowanie zasilacza zewnętrznego, a co z tym się wiąże podawania napięcia już wystabilizowanego kablem o długości załóżmy ok. 1,5m wpływa niekorzystnie na jego "jakość". Pomijam uszkodzone gniazdka itp. Chodzi mi o obniżenie jakości parametrów zasilania wynikających z "transportowania" napięcia DC kablem. Na podstawie swojej skromnej praktyki zakładam, że w przypadku mojego układu zamontowanie zasilacza czy to wewnątrz obudowy jak i na zewnątrz nie wpłynie specjalnie na jakość działania układu. Raczej będę się kierował tu względami praktycznymi. Jednak chciałem się zorientować w tym temacie.
    Podsumowując, jeśli to nie problem, proszę o odpowiedzi na pytania dotyczące :
    1) Podanego w linku stabilizatora - czy wystarczy mu podać na wejście napięcie wyższe o 0,45V od wyjściowego (w tym przypadku ok. 5,5V) do wykonywania poprawnej stabilizacji napięcia
    2) Obniżenia jakości parametrów napięcia zasilania przy zastosowaniu zasilacza zewnętrznego.
    A może ktoś jeszcze może się podzielić swoją wiedzą ?
    Dziękuję za dotychczasową pomoc, pozdrawiam.
  • Pomocny post
    Moderator Projektowanie
    0,45V to wartość typowa, i podawana "marketingowo" dla zachęty.
    To napięcie t.zw. Vdrop - patrz http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/0/00ciacs9p08x8trdlw1u0ap1z9yy.pdf str.16 zależy od prądu obciążenia i może osiągnąć 0,7V przy prądzie 0,5A - a przy 1A być może przekroczy 1V?
    Oznacza to że dla prądu obciążenia do 500mA wystarczy mu podać na wejście 5,8V (gdyż jego napięcie wyjściowe może wynosić 5,1V).

    Kabel - jakość? - tak, gdyż:
    - stabilizatory "nie lubią" takich połączeń kablem, zdarza sie że się wzbudzają generując zakłócenia,
    - kabel ma rezystancję, na której przepływający prąd odłoży spadek napięcia. Na stabilizatorze będziesz miał np.5,00V, na kablach (cienkich) spadek napięcia np. 0,2V - i w efekcie na zasilanym układzie będzie 4,8V.
  • Poziom 22  
    Dzięki za pomoc, pozdrawiam.