การเลือกใช้คาปาซิเตอร์ และ C ที่ใช้แทนกันได้
-------------------------------------------------------------
เรียนรู้เบอร์อะไหล่อิเล็กฯ เพื่อสังเกตว่าเบอร์ขึ้นต้นแบบนี้เป็นอุปกรณ์ชนิดอะไร ?
โดยจัดเป็นหมวดหมู่ แบ่งเป็นหมวดหมู่ เช่น ไดโอด มี 17 เรื่องให้อ่าน เป็นต้น
เลือกหัวข้อต่อไปนี้ ................
2) บทความเกี่ยวกับอะไหล่อิเล็กฯ (3)
3) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (30) มี 30 เรื่อง
---------------------------------------------------------------
การเลือกใช้คาปาซิเตอร์ต้องพิจารณาค่าอะไรบ้าง ?
2) ค่าความจุ สำหรับการออกแบบวงจรค่าความจุนี้ ได้มาจากการคำนวณ สำหรับงานซ่อมให้ใช้ค่าตามสเปค C ตัวเก่าเนื่องจากค่านี้เขาได้ คำนวณไว้แล้วว่าเหมาะกับวงจรนั้ นๆ
3) % คลาดเคลื่อน ค่า % คลาดเคลื่อนนี้ยิ่งน้อยยิ่งดี ให้พิจารณาเพิ่มว่าค่า ± % คลาดเคลื่อน ที่ยอมรับได้ และไม่ทำให้วงจรทำงานผิดปกติคื อค่ากี่ ± % และให้พิจารณาในระยะยาวด้วยเมื่ อผ่านไป 2 ปี 3 ปี 5 ปี 10 ปี ค่าความจุของ C จะเปลี่ยนไปจากค่าเดิมมากน้ อยแค่ไหน ค่าความจุที่เปลี่ ยนไปยอมรับได้ที่ค่าเท่าไหร่ เราสามารถกำหนดได้ตั้งแต่ขั้ นออกแบบวงจรซึ่งเป็นส่วนหนึ่ งของการกำหนดอายุการใช้งานของอุ ปกรณ์หรือวงจรโดยรวม
4) อุณหภูมิแวดล้อม อุณหภูมิเป็ นอีกหนึ่งสาเหตุที่ทำให้ C เสื่อมค่า ค่าความจุลดและค่าความต้านทาน ESR จะมีค่าเพิ่มขึ้น ในการทดสอบและคำนวณอายุการใช้ งานของ C ( Lifetime @ Temp , Endurance (h) ) ในสมการจะใช้อุณหภูมิเป็นตั วหนดอายุการใช้งาน ยกตัวอย่างการเลือกใช้งาน วงจรมีความร้อนและอยู่ใกล้ ความร้อนสูงระดับ 50°C-60°C ควรเลือกใช้ C ทีทนได้ 105°C หรือ 125°C หรือ 155°C จะทำให้ C มีอายุการใช้งานที่นานขึ้น ( ไม่ควรใช้ C ทนได้ 85°C สำหรับงานที่มีความร้ อนในระบบเพราะอายุใช้งานจะสั้น ) ตัวอย่างที่ 2 กรณีเป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่ วไปมีความร้อนน้อยอุณหภูมิแค่ 30-40C อาจเลือกใช้ C ทนได้ 85°C ก็พอหรือถ้ามีงบประมาณและราคา C ไม่ต่างกันมากเลือกใช้ C ทนได้ 105°C ก็ดีเพื่อให้ใช้งานในวงจรได้ นานๆ
C ในโลกความเป็นจริงจะมีค่า R และ ค่า L ก่อตัวมาด้วย อันเนื่องมาจากขาที่เป็นเส้นลวดและวัสดุที่เป็นโลหะ , R Leakage มาจากระแสรั่วไหลในไดอิเล็กทริก ค่าเหล่านี้จำกัดหรือมีผลต่อการใช้งานที่ความถี่สูง
5) ความถี่และการสูญเสีย วงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปอาจไม่ ต้องพิจารณาการสูญเสียสามารถใช้ C มาตรฐานได้เลย แต่ถ้าเป็นวงจรความถี่สูง วงจร RF วงจรที่ใช้ไฟจากแบตเตอรี่ ในการทำงานต้องพิจารณาเรื่ องการสูญเสีย ต้องเลือกใช้ C ที่มีคุณสมบัติ Low ESR ( Equivalent Series Resistance ) , Low Impedance , มีตัวประกอบคุณภาพสูงๆ ( High Q Factor ) โดย Q = Xc / ESR ค่า Q เป็นตัวบอกประสิทธิภาพของ C ว่าพลังงานที่เก็บได้กับพลั งงานที่สูญเสียภายในอันเนื่ องจากค่าตัวต้านทาน ESR มีค่ามากน้อยแค่ไหน ส่วนกลับของ Q เรียกว่า ตัวประกอบการสูญเสีย ( Dissipation Factor ) , DF = 1/Q ค่านี้ยิ่งน้อยยิ่งดี ใน Datasheet ของ C จะนิยมระบุค่าตัวประกอบการสู ญเสีย Dissipation Factor ( DF) ว่า Tangent of loss angle (max.) หรือ tan δ
6) กระแสริบเปิ้ล ( Ripple Current ) กระแสริบเปิ้ลเป็นอีกหนึ่ งสาเหตุที่ทำให้คาปาซิเตอร์ร้ อนและเสียเร็วขึ้น กรณีไฟในวงจรเป็นไฟไม่เรียบต้ องพิจารณาและคำนวณหาปริ มาณกระแสริบเปิ้ลจากนั้นเลื อกใช้ C ที่ทนกระแสริบเปิ้ลได้มากกว่าค่ าที่คำนวณได้ ยกตัวอย่างจากการคำนวณมี กระแสริบเปิ้ล 2A ควรเลือกใช้ C ทีทนกระแสริบเปิ้ลได้ 3A ขึ้นไป ( เพราะค่า 3A นี้จะนำไปใช้งานจริงที่ค่าไม่ เกิน 70% , 3x70% = 2.1A ) ค่ากระแสริบเปิ้ลของ C จะระบุไว้ใน Datasheet ตัวอย่างวิธีการคำนวณให้พิมพ์ค้ น google ว่า ripple current capacitor calculator ตัวเก็บประจุที่ทนกระแสริบเปิ้ ลได้สูงมีชนิดอะลูมินัมอิเล็ กทรอไลต์คาปาซิเตอร์ ( Aluminum Electrolytic Capacitor ) ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์ม ( Film Capacitor ) และ ตัวเก็บประจุเซรามิค MLCC's ( multilayer ceramic chip capacitor )
7) ชนิดของคาปาซิเตอร์ นอกจาก C มีขั้วกับไม่มีขั้วแล้วยังต้ องพิจารณาเรื่องความเสถี ยรในระยะยาว อายุการใช้งานและการสูญเสีย ถ้าต้องการค่าความจุสู งๆและราคาไม่แพงด้วย ต้องใช้ Aluminum Electrolytic Capacitor มีให้เลือกใช้จำนวนมากหลายค่ าความจุและหลายค่าพิกัดแรงดันไฟ C ชนิดนี้ทนได้ถึง 600VDC อุณหภูมิที่ทนมีให้เลือก 85°C 105°C 125 °C 150°C ถ้างานเน้นความเสถียรและอายุ การใช้งานยาวนานให้พิจารณาตั วเก็บประจุชนิดฟิล์ม ชนิดแทนทาลัม และอิเล็กทรอไลต์คาปาซิเตอร์ สเปค Long Life ข้อเสียของ C แทนทาลัมคือทนแรงดันเสิร์จไม่ ได้อ่อนไหวต่อการเสียจากแรงดั นเสิร์จ สำหรับงานที่เน้นความเสถียร C เซรามิคให้เลือกใช้ชนิด Class 1 ใน Datasheet จะระบุสเปคด้วยคำว่า COG / NPO วงจรทั่วไปอาจเลือกใช้ C เซรามิคเกรด Class 2 ได้ใน Datasheet จะระบุคำว่า X7R X5R Y5V ระบุเกรดว่าเป็น Class 2 ( C เซรามิคเกรด Class 2 ค่าความจุจะเปลี่ยนตามอายุ การใช้งานและเสื่อมสภาพตามอุ ณหภูมิ เสถียรน้อยกว่า Class 1) ถ้างานที่มีกระแสริบเปิ้ลสู งมาเกี่ยวข้องให้พิจารณาเลื อกใช้ อะลูมินัมอิเล็กทรอไลต์ คาปาซิเตอร์ ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์ม และ ตัวเก็บประจุเซรามิคชนิด MLCC's งานที่มีพื้นที่กำจัดให้พิ จารณาใช้ C SMD
8) ประเภทวงจร เช่น วงจรขยายสัญญาณ วงจรฟิลเตอร์ วงจรความ RF ความถี่สูง วงจรพาวเวอร์ เป็ นต้น ประเภทวงจรจะเป็นตัวกำหนดเลื อกชนิดและคุณสมบัติของ C เช่น C ฟิลเตอร์ในวงจรเร็คติไฟร์ต้ องเป็น C ทีทนกระแสริบเปิ้ลได้สูง ถ้าเป็นงานสวิตช์ชิ่งต้องเป็น C ที่มีค่า Low Impedance มีความสูญเสียต่ำที่ความถี่สูง เป็นต้น
9) ความปลอดภัย ถ้างานที่เน้นความปลอดภัยให้พิ จารณาเลือกใช้ Aluminum Polymer Capacitor เป็นตัวเก็บประจุที่ซ๊อตแล้วไม่ ระเบิด ไม่มีปัญหาเรืองน้ำยาอิเล็ กทรอไลต์แห้งเนื่องจากใช้ Polymer เป็นไดอิเล็กทริก อายุการใช้งานนานกว่า C อะลูมินัมอิเล็กทรอไลต์คาปาซิ เตอร์ สำหรับงานซ่อมวงจรไฟ AC จะมีคาปาซิเตอร์ชนิด X และชนิด Y ต้องใช้ตามชนิดเดิมที่ เขาออกแบบไว้เพราะ C 2 ชนิดนี้มีการทำงานที่ต่างกั นและเกี่ยวข้องกับความปลอดภั ยทางไฟฟ้า ดูรูป C ชนิด X และ Y ใช้คำค้นใน Google ว่า " x and y safety capacitors " เพื่อดูลักษณะการต่ อและความแตกต่างระหว่าง 2 ชนิดนี้
10) รูปแบบการติดตั้งและขนาดของ C ขนาดของ C ต้องใส่ได้พอดีกับรู PCB C มีขายาวจะระบุขนาดในรูปแบบ Dia x L ความโต ( Dia ) ความสูง (H) และระยะห่างระหว่างขา ส่วนคาปาซิเตอร์ SMD นิยมระบุขนาดเป็นเคสไชต์ ( Case Size ) ยาว x กว้าง x สูง โดยแต่ละผู้ผลิตอาจมีขนาดแตกต่ างกันเล็กน้อยถ้ามีขนาด Case Size เหมือนกันก็จะใส่ได้พอดี
เช่น Case Size : ยาว x กว้าง x สูง(หนา)
0402 = 1.00mm x 0.50mm x 0.55mm
0603 = 1.60mm x 0.80mm x 0.87mm
0805 = 2.00mm x 1.25mm x1.45mm
1206 = 3.20mm x 1.60mm x 0.88mm
1210 = 3.20mm x 2.50mm x 2.70mm
1808 = 4.50mm x 2.03mmx 2.20mm
1812 = 4.50mm x 3.20mm x 2.00mm
1825 = 4.50mm x 6.40mm x 1.65mm
2220 = 5.70mm x 5.00mm x 1.55mm
20 เรื่องน่ารู้ การเทียบเบอร์ อะไหล่อิเล็กทรอนิ กส์
รวมไว้ที่นี้ > อ่านที่เว็บนี้