РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу.

Тут обсуждаем различные элементы электроники, которые нельзя отнести к управлению модельной железной дорогой, но применяются в ней
Сообщение
Автор
Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 99 раз

РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу.

#1 Непрочитанное сообщение старина_U »

Сюда буду выкладывать руководства по применению различных электронных штучек.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
А вы спрашивайте, что да как...
Быстроту ответа не гарантирую, поскольку надо найти, перевести, выложить... Не всё так просто!

Итак.
Электронный ключ будет присутствовать в модельной электронике всегда.
В качестве ключа могут использоваться диоды, тиристоры, биполярные транзисторы, полевые транзисторы.
Представляю сборку, содержащую в миниатюрном корпусе полевой транзистор с блокирующим напряжением 30 В и допустимым длительным током стока 3,8 А; и импульсный диод с обратным напряжением 30 В и постоянным током 2 А.
Корпус SO-8.
На этой штучке собирается чопперная регулирующая схема для управления напряжением на рельсах с помощью ШИМ.

Изображение

Даташит прилагается. Формат *.pdf.

Больше трёх вложений не добавляется, поэтому перенесу часть даташитов в следующий пост.
К этому могу только добавить, что часть мощных полевых транзисторов из линейки компании International Rectifier теперь перекупила и выпускает компания Vishay. Названия приборов не изменились.
Часть приборов выпускается в более миниатюрном корпусе, чем SO-8, - Micro 8. Чопперы выпускаются с полевыми ключами разного типа проводимости, что позволяет собирать схемы для регулировки, как по + проводу, так и по - проводу.
Вложения
irf7321d2[1].pdf
корпус SO-8
(154.53 КБ) 1503 скачивания
irf7326d2.pdf
Ещё один чоппер, транзистор с другой проводимостью.
(116.06 КБ) 1341 скачивание
irf7421d1.pdf
ещё... только в корпусе Micro 8
(176.67 КБ) 777 скачиваний
Последний раз редактировалось старина_U Сб май 10, 2008 11:59 am, всего редактировалось 2 раза.
Изображение

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 99 раз

Re: РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу.

#2 Непрочитанное сообщение старина_U »

Еще раз об использовании
электролитических конденсаторов
Дополнение к книге
"Силовая электроника для любителей и профессионалов"
М.СОЛОН-Р 2001 г.

Электролитические конденсаторы применяются в электронной технике настолько часто, что порой мало кто задумывается о том, как они устроены, как изготавливаются и какими основными свойствами обладают. Эти знания могут понадобиться разработчику, чтобы учесть при создании нового изделия электронной техники, при модернизации уже разработанного, при его ремонте данные особенности и избежать связанные с этим неприятности.
Итак, алюминиевый электролитический конденсатор. Его обкладки (катод и анод) изготавливаются из алюминиевой ленты, между которыми проложена специальная электролитическая бумага, пропитанная электролитом. Одна из обкладок имеет очень тонкий слой оксида алюминия, появляющегося в результате электролитического окисления и являющегося диэлектриком. Этот оксидный слой обладает свойствами односторонней проводимости, но в определенном направлении приложения электрического потенциала он обладает отличными диэлектрическими свойствами, а также малой толщиной, что позволяет изготавливать конденсаторы больших емкостей с небольшими размерами. Конструкция электролитического конденсатора показана на рис.1.

Изображение
рис.1
Конструкция
электролитического конденсатора

В связи с этим обстоятельством подавляющее большинство выпускаемых промышленностью электролитических конденсаторов являются полярными элементами, и при их включении в схему нужно соблюдать соответствующую полярность. Если обе алюминиевые полосы имеют на своей поверхности слой оксида, конденсатор станет неполярным. Такие конденсаторы тоже выпускаются, но распространены они значительно меньше. Например, фирма Hitano выпускает неполярные конденсаторы серии ENR и ENA, имеющие диапазон емкостей от 0,47 до 1000 мкФ и рабочими напряжениями до 160 В с температурным диапазоном от -40 до +85 градусов Цельсия. Номенклатура отечественных конденсаторов серии К50-68Н, выпускаемых заводом "Элеконд" (http://www.elecond.ru) скромнее: от 2,2 до 22 мкФ и от 16 до 50 В при том же диапазоне рабочих температур.

Здесь описываются так называемые электролитические конденсаторы с жидким электролитом. Существует и другой тип электролитических конденсаторов - с "твердым" электролитом, но здесь мы его рассматривать не будем.

Емкость алюминиевого электролитического конденсатора может приближенно быть вычислена из следующей формулы для плоскопараллельного конденсатора, известой из курса физики:

Изображение

где
e - диэлектрическая проницаемость материала диэлектрика;
S - площадь (квадратные сантиметры) диэлектрика;
d - толщина (сантиметры) диэлектрика.
Очевидно, чтобы достигнуть более высокой емкости конденсатора, диэлектрическая проницаемость и площадь диэлектрика должны быть как можно больше, а толщина диэлектрика - как можно меньше. В таблице 1 показаны значения диэлектрических постоянных и толщина материалов, использующихся в различных типах конденсаторов.

Однако чем тоньше диэлектрик, тем меньше напряжение его пробоя. В случае электролитических конденсаторов толщину диэлектрика можно снижать, рассчитывая ее на определенное максимальное рабочее напряжение и снижая габариты конденсатора. Но чем тоньше оксидная пленка, тем более жесткие требования предъявляются к механической стойкости и к их надежности, долговечности, срокам службы.

Создание оксидной пленки происходит с помощью гальванического травления в хлориде алюминия при пропускании переменного (АС) или постоянного (DC) тока, либо попеременного чередования AC и DC токов. Существует два основных типа травления: поверхностное травление, представленное на рис.2 (поверхность)
Изображение
и рис.3 (разрез)
Изображение
являющееся в основном продуктом АС электролиза, выполняется в основном для конденсаторов с низким значением допустимого рабочего напряжения, и туннельное травление (рис.4 и рис.5),
ИзображениеИзображение
получающееся в результате воздействия DC электролиза, применяющееся для конденсаторов со средним и высоким значением допустимого напряжения.
Затем с целью создать поверхность с высокой чистотой, диэлектрик помещается в раствор борной кислоты. На рисунках (рис.6, рис.7, рис.8)
ИзображениеИзображениеИзображение
показана структура оксидного слоя конденсаторов с разным значением допустимого рабочего напряжения. Легко заметить, что толщина диэлектрика практически прямо пропорциональна допустимому напряжению и составляет цифру 0,0013-0,0015 мкм/В.
Для тех, кто знаком с химией, приводится химическая запись процесса формирования диэлектрического слоя.
Изображение
На рис.9 показан диэлектрик после пробоя. Виден след шнурования тока, в результате которого конденсатор вышел из строя.
Изображение
Зачем в электролитическом конденсаторе электролит? Не проще было бы окислить обкладки и проложить между ними бумагу, свернув затем в трубочку? Оказывается, нет. Конденсатор, изготовленный таким способом, будет иметь небольшую емкость, так как обкладки получаются отстоящими друг от друга достаточно далеко. Поэтому бумага пропитывается специальным жидким электролитом - проводящей жидкостью - одна из алюминиевых обкладок становится вторичным катодом, а собственно катод получается из бумаги, пропитанной электролитом. Таким образом, диэлектриком становится оксидный слой, и достигается высокая емкость конденсатора.

К электролитической жидкости для пропитки конденсаторов предъявляются следующие основные требования: во-первых, это должна быть токопроводящая жидкость, во-вторых, она должна восстанавливать дефекты оксидного слоя, в-третьих - химически устойчивым с фольгой анода и катода и, в-четвертых, не должен создавать давление внутри оболочки конденсатора при нормальной работе. Поэтому разработаны разные типы электролитов для работы при разных напряжениях, разными рабочими температурами.

Несколько слов о процессе производства электролитических конденсаторов. Первая операция состоит в подготовке поверхности анода и вторичного катода с целью увеличения ее эффективной площади и создания окисной пленки. Для этого поверхности подвергают AC или DC травлению электрическим током, в результате чего поверхность становится бугристой. Кстати, результат этой операции можно ощутить, разобрав неисправный конденсатор и ощупав поверхность обкладки - она обычно шершавая на ощупь. Увеличение эффективной площади позволяет сократить внешние размеры конденсаторов.
Иногда после этого проводится анодирование в борной кислоте для создания гладкой поверхности диэлектрика, но для конденсаторов с малым значением допустимого рабочего напряжение это анодирование обычно не проводится. После этого обкладки нарезаются лентами с шириной, соответствующей габаритам конденсатора и сворачиваются в трубочку вместе с проложенной электролитической бумагой, фиксируются полоской изолирующего материала (рис.10).
Изображение
Теперь этот "пакет" возможно пропитывать жидким электролитом. После завершения пропитки этот "пакет" уже может функционировать как нормальный конденсатор. Однако его нужно защитить от возможности испарения электролита и механических повреждений. С этой целью "пакет" вставляют в корпус, "корпусируют", выполняют операцию конечного уплотнения.
Для уплотнения с торцов выводов используется резина, бакелитовая смола или пластмассовая пластина с установленными на нее клеммами-выводами (для мощных конденсаторов). После уплотнения современные конденсаторы вставляются в термоусадочные трубки, которые образуют изоляцию корпуса, изготавливаемого из алюминия (рис.11).
Изображение
Термоусадочные трубки не используются при изготовлении конденсаторов для поверхностного монтажа.

Тренировка конденсатора проводится при приложении к нему постоянного напряжения в условиях предельной температуры окружающей среды. Эта операция позволяет выявить дефектные партии на стадии изготовления. После проводятся операции по формовке выводов (рис.12), выборочная проверка партий, упаковка и отправка потребителю.
Изображение
Теперь поговорим об основных характеристиках электролитических конденсаторов. Во-первых, они характеризуются электрической емкостью. Формула для вычисления электрической емкости анода (в мкФ) была приведена выше (Са). Учитывая, что катод также имеет свою емкость (Сс), общая емкость электролитического конденсатора определится из формулы:
Изображение
Стандартный допуск емкости обычно составляет 20% (группа M) и даже 50%, однако выпускаются конденсаторы с допуском емкости 10% (группа К), которые применяются в условиях, где необходимо применение только таких конденсаторов. Емкость конденсатора измеряется на частоте 120 Гц и температуре 20 градусов Цельсия.
Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и тангенс угла потерь (tanb) - другие важные параметры конденсатора, о которых мы сейчас поговорим. Полный импеданс конденсатора (Z) состоит из нескольких компонент, составляющих эквивалентную схему (рис.13):
Изображение
С - собственная емкость конденсатора (Ф);
r - сопротивление утечки электролита (Ом);
R - эквивалентное последовательное сопротивление (Ом);
L - эквивалентная последовательная индуктивность (Гн).

На низких частотах (50 Гц - 1 кГц) эквивалентная последовательная индуктивность обычно не учитывается в силу своей незначительности, и ESR имеет чисто активный характер.

Тангенс угла потерь и добротность (Q) определяется из следующих формул:
Изображение
В случае, когда влиянием L пренебречь нельзя, полное сопротивление (Z) запишется в виде:
Изображение
Необходимо также отметить, что R обусловлено главным образом сопротивлением фольги обкладок и выводов, а L - индуктивностью обкладок. Характер поведения различных составляющих полного сопротивления конденсатора в зависимости от частоты приведен на рис.14
Изображение
Хорошо видно, что падение полного сопротивления конденсатора происходит до определенной частоты, после чего падение замедляется, стабилизируется на определенном уровне, близком к активному сопротивлению, и начинает расти. Рост полного сопротивления происходит вследствие наличия индуктивности L. Именно поэтому электролитические конденсаторы плохо "работают" на высоких частотах и их приходится в силовой технике шунтировать неполярными конденсаторами.

При выборе электролитических конденсаторов достаточное внимание нужно уделять токам утечки. Причина их появления кроется в неидеальном характере поляризации диэлектрика, наличии влаги в диэлектрике, наличии вкраплений соединений хлора и металлических примесей. Величина тока утечки может быть уменьшена только на этапе изготовления конденсатора, и с улучшением уровня технологий ее доля становится меньше и меньше, однако полностью ее не исключить. Токи утечки зависят от времени, приложенного напряжения и температуры окружающей среды. Если схемотехника диктует необходимость длительного хранения электрического заряда, к выбору конденсатора по параметру тока утечки следует относиться очень внимательно.
Как уже было неоднократно сказано, в алюминиевых электролитических конденсаторах применяется жидкий электролит. Поскольку электролит, как любая жидкость, обладает характеристиками вязкости, проводимости, внешние климатические факторы оказывают на конденсатор некоторое влияние. Электрическая проводимость электролита увеличивается с увеличением температуры и снижается при ее понижении. Мы рассмотрим влияние температуры на такие известные нам параметры, как емкость, тангенс угла потерь, ESR, полное сопротивление и ток утечки.

Емкость алюминиевых электролитических конденсаторов увеличивается при увеличении температуры и соответственно уменьшается при уменьшении температуры. Связь между температурой и емкостью отражена на рис.15.
Изображение
Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), а следовательно и тангенс угла потерь, и полное сопротивление (Z) изменяются при изменении температуры и частоты. Наиболее типичный характер этих изменений для электролитических конденсаторов показан на рис.16. и рис.17. Хорошо видно, что с ростом частоты растут потери.
Изображение
рис.16
Зависимость тангенса угла потерь от частоты
Изображение
рис.17
Зависимость ESR и Z от частоты
Изображение
рис.18
Зависимость тока утечки от температуры
Изображение

Аватара пользователя
Жорик_У
Сообщения: 481
Зарегистрирован: Пн мар 17, 2008 3:46 pm
Откуда: Туапсе
Контактная информация:

Re: "РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу."

#3 Непрочитанное сообщение Жорик_У »

LM567 - тональный декодер - позволяет детектировать частоту от 0,01Гц до 500кГц.

может пойти для идентификации лока на участке.
Только придется в лок генероид лепить...

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 99 раз

РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему делу.

#4 Непрочитанное сообщение старина_U »

Добавил ещё даташиты по чопперам, производства IR.

:arrow: Кстати. Для тех, кто в южном регионе... :!: :!: :!:
В Ростове-на-Дону должен открыться вот-вот новый магазин "ВОЛЬТМАСТЕР". Снабжение прямо из Москвы, от фирмы "ПЛАТАН"
Хозян, вроде как обещал принимать заказы...
Изображение

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 99 раз

Re: РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу.

#5 Непрочитанное сообщение старина_U »

Для освещения в вагон, в локомотив и для других слаботочных применений, где предельные напряжения не превышают 400В, а продолжительный ток не более 225мА (периодически повторяющийся 50Гц - 625мА), вполне подойдёт новый диодный мостик компании ZETEX (Британия) MMBD5004BRM в миниатюрном корпусе, занимающем на плате место 3х3мм.
dio.JPG
dioDIM.JPG
Даташит:
ds30714.pdf
(104.18 КБ) 1061 скачивание
Изображение

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 99 раз

Re: Обсуждение темы: РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему делу.

#6 Непрочитанное сообщение старина_U »

Диоды Шоттки (быстродействующие, под цифру) 2 ампера 30 вольт для поверхностного монтажа, производства NXP(бывш. Филипс).
Прямое падение напряжения при токе 2А = 0,51В

PMEG3020EH
корпус: SOD123F

PMEG3020EJ
корпус SOD323F
shottky_NXP_2A_30V.JPG
даташит:
PMEG3020EH_EJ.pdf
(106.8 КБ) 604 скачивания
Изображение

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 99 раз

Re: РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу.

#7 Непрочитанное сообщение старина_U »

Изображение

Сравнение характеристик танталовых и алюминиевых конденсаторов

Существует множество различных типов танталовых и алюминиевых конденсаторов. В этой статье рассматриваются только конденсаторы в корпусах для поверхностного монтажа (SMT) как наиболее перспективные и часто применяемые.

Размеры и эффективность использования объема

Для танталовых конденсаторов эффективность использования объема (отношение запасаемой энергии к объему корпуса конденсатора) очень велика и может достигать значений, в 18 раз лучших соответствующего показателя для алюминиевых конденсаторов.
58.gif
58.gif (2.38 КБ) 7539 просмотров
Надежность

Танталовые конденсаторы имеют большую, по сравнению с алюминиевыми, надежность. Это связано с технологией производства, а также с практически полным отсутствием износа с течением времени. При использовании алюминиевых конденсаторов потеря емкости в процессе эксплуатации может стать существенной проблемой. На рис. 1 приведены графики зависимости частоты отказов от времени наработки для рассматриваемых типов конденсаторов, а на рис. 2 — графики зависимости потери емкости алюминиевых конденсаторов в зависимости от времени и рабочей температуры.

Изображение

Частотные и температурные характеристики

В целом, такой параметр, как эквивалентное последовательное сопротивление на частотах выше 1 кГц оказывается лучшим у алюминиевых конденсаторов (см. рис. 3). Однако с ростом рабочей температуры разница становится минимальной, поскольку у танталовых конденсаторов имеется ярко выраженная зависимость ESR от температуры (рис. 4). В то же время зависимость емкости от температуры у танталовых конденсаторов гораздо менее жесткая, чем у алюминиевых (рис. 5).

Изображение

Индуктивность

Алюминиевые конденсаторы не рекомендуются для использования в тех областях, где индуктивность является критичным параметром, например, в цепях питания цифровых схем с малым временем смены уровня сигнала. Высокая индуктивность не позволяет конденсатору достаточно быстро обеспечивать цепи необходимой энергией, поэтому возможны значительные провалы питающего напряжения. На рис. 6 приведены осциллограммы испытаний алюминиевых и танталовых конденсаторов на работу в цепях питания с быстрым изменением тока, потребляемого нагрузкой. Красным кружком на рисунке отмечено то место, где напряжение опустилось ниже допустимого предела.

Изображение

Корпус танталового конденсатора для поверхностного монтажа:

Изображение

Корпус алюминиевого конденсатора для поверхностного монтажа

Изображение

Следующим шагом стало появление высоковольтных полимерных конденсаторов. Приближаясь по характеристикам (низкое эквивалентное сопротивление (ESR), небольшие размеры, долговечность) к танталовым, по стоимости они ближе к электролитическим алюминиевым.
polymer.JPG
Новая серия Т521 компании КЕМЕТ
F9208_T521.pdf
(127.91 КБ) 842 скачивания
Отличное применение в локомотивных декодерах, вагонном освещении... в качестве фильтровых/поддержки питания. При включении в параллель, набирается нужная ёмкость. Подбор для аналога - мин. напряжение - 20В; при цифре - 35В.
Размеры: 7,3х4,3 мм; высота 1,9-4,0 мм. Ёмкость 15-68 МКФ; напряжение 16-35В
Изображение

VAD
Сообщения: 410
Зарегистрирован: Сб июн 27, 2009 11:40 am
Поблагодарили: 1 раз

Re: РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу.

#8 Непрочитанное сообщение VAD »

старина_U писал(а):[img]ёмкость. Подбор для аналога - мин. напряжение - 20В; при цифре - 35В.
Размеры: 7,3х4,3 мм; высота 1,9-4,0 мм. Ёмкость 15-68 МКФ; напряжение 16-35В
Почему при цифре 35 В?

Если цифра напряжением 18 В

То после выпрямления получается чуть меньше 17в (это же меандр а не синусоида)
с учётом падения на диодном мосту и на детекторе занятости, если такой есть.

Конденцаторы с напряжением 16 в вполне работают у меня уже больше года в локомотивах в качестве "повер паков".

--------
Вадим.

Аватара пользователя
старина_U
Сообщения: 9072
Зарегистрирован: Чт апр 24, 2008 12:04 am
Откуда: оттуда... з Масквы...
Благодарил (а): 11 раз
Поблагодарили: 99 раз

Re: РАДИОДЕТАЛЬКИ, подходящие к нашему нелёгкому делу.

#9 Непрочитанное сообщение старина_U »

Потому 35 вольт, что помимо вашего мэээ.... меандра, есть ещё всплески коммутационных перенапряжений (тооооненькие такие иголочки... микросекунд 5-20... и амплитудой 20-50 в), возникающие при потере контакта колеса с рельсом из-за грязи, или неплотного контакта в остряках и крестовинах стрелок.
Паразитная индуктивность-с, знаете-с...
Потому, что эти кондюки при перенапряжениях разлетаются с негромким хопком, тока так...
Изображение

Ответить

Вернуться в «Прочая электроника и ее элементы»