Работа электролитов на высоких частотах

May 19, 2012 by admin Комментировать »

Главное преимущество электролитических конденсаторов состоит в их огромной удельной емкости. Но выигрыш в емкости достигнут проигрышем по некоторым другим параметрам. Одним из таких проигрышей является то, что работа электролитических конденсаторов на высоких частотах заметно ухудшается. Причем высокими являются частоты порядка 10 кГц, а иногда и 2…3 кГц! На рис. 47 показан график зависимости импеданса от частоты, взятый из технических данных на одни из лучших отечественных электролитических конденсаторов. У импортных конденсаторов дела обстоят примерно также.

С ростом частоты сопротивление (импеданс) конденсатора должно монотонно падать по закону:

Так и происходит на низких частотах, где график представляет собой прямую, наклоненную вправо- вниз. Но падение импеданса продолжается только до частот порядка 3…6 кГц, а дальше прекращается – все, конденсатор уже нормально не работает. На еще более высоких частотах сопротивление даже начинает расти из-за индуктивности обкладок и выводов, которая преобладает над емкостными свойствами конденсатора. То есть конденсатор проявляет свойства не конденсатора, а катушки. Плохие частотные свойства присущи всем электролитическим конденсаторам, поэтому все они такие, кто лучше, а кто и хуже.

Что же делать? Как обеспечить работу на высоких частотах? А выход один – подключить параллельно электролитам такие конденсаторы, которые на этих высоких частотах работают хорошо. Тем более что на таких частотах высокая емкость уже не нужна – конденсаторы небольшой емкости на них имеют довольно маленькое сопротивление.

Например, можно подключить танталовый конденсатор, который нормально работает до частот порядка 100 кГц. Но тут проблема: танталовые конденсаторы довольно дороги. И еще более значительная проблема – танталовые конденсаторы гораздо более нежные в эксплуатации. Например, они легко выходят из строя от броска тока при включении питания. Так что их использовать я не рекомендую.

Лучшее решение – зашунтировать электролиты (то есть подключить параллельно) керамическими или пленочными конденсаторами довольно большой емко

сти. Емкость должна быть не менее 1 мкФ, а в принципе – чем больше, тем лучше, но в разумных пределах (нагромождение конденсаторов может заметно увеличить сопротивление и индуктивность соединяющих их проводников, что сведет на нет все улучшения). И обязательно ставим керамические или пленочные конденсаторы в питание на саму плату усилителя параллельно электролитам.

На схемах усилителей часто встречаются такие конденсаторы емкостью 0,1 мкФ. Этого на самом деле мало. Емкость нужна не менее 1 мкФ, и устанавливать эти конденсаторы нужно поближе к выходникам так, чтобы индуктивность и сопротивление проводов были минимальны. Минимальной должна быть и длина выводов этих конденсаторов.

Керамические конденсаторы дают очень неплохие результаты, потому что обычно обладают наилучшими высокочастотными свойствами, но они редко бывают достаточной емкости на напряжения свыше 50 вольт (существуют специальные конденсаторы, рассчитанные на киловольты, но у них большие габариты, что ведет к росту длины проводников и габаритов платы). И зачастую на них допустимое напряжение не написано. Поставите такой неизвестный конденсатор, подадите питание, а он сгорит. В этом плане удобнее пленочные конденсаторы, выпускаемые на различные напряжения в широком диапазоне емкостей.

Использовать всяческие "аудиофильские" конденсаторы вроде бумажных не стоит – они на самом деле работают ничуть не лучше пленочных, а габариты большие. Из пленочных самые оптимальные по габаритам и соотношению цена/качество – лавсановые (лавсан, полиэстер, майлар – это все разные названия полиэти- лентерефталата).

Источник: Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – Москва: Инфра- Инженерия, 2011. – 160 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты