Последовательное соединение конденсаторов: практические решения
Последовательное соединение конденсаторов обычно используют в двух случаях: чтобы получить конденсатор с высоким допустимым напряжением или чтобы получить конденсатор с нужной емкостью.
Подбираем сопротивление конденсатора
При подборе емкости конденсатора, конечно, проще использовать параллельное соединение, так как емкости всех конденсаторов просто суммируются. Но если нужно получить значение емкости ниже чем у любых имеющихся конденсаторов, то последовательное соединение нас выручит. Удивительно но формула расчета емкостей конденсаторов при последовательном включении, очень похожа на формулу для расчета параллельного сопротивления резисторов.
Cs=C1*C2/(C1+C2). Да, неудобная формула, проще воспользоваться калькулятором.
Высоковольтный конденсатор
Если необходимо получить конденсатор с высоким напряжением, можно использовать два или более конденсаторов на низкое напряжение. Объединять лучше всего конденсаторы с максимально похожими характеристиками. Так как при последовательном включении конденсаторы заряжаются и разряжаются одним и тем же током, то из-за отличии в значениях емкости, конденсаторы могут заряжаться до разных значений напряжения и чем больше разница в емкостях, тем будет больше разбаланс напряжений.
Чтобы сбалансировать напряжение на конденсаторах, нужно параллельно каждому конденсатору в цепочке подключить резистор. Сопротивление резистора рассчитывается, таким образом чтобы через резистор тек ток раз в 10 больше чем разница между токами утечек последовательно включенных конденсаторов.
Из двух полярных конденсаторов один неполярный
Бывают ситуации, когда нужен неполярный конденсатор, а в наличии только полярные. Тогда можно взять два полярных конденсатора с емкостью в два раза выше, чем должен получиться требуемый конденсатор и объединить их встречно-последовательно, то есть между собой плюс с плюсом или минус с минусом. А оставшиеся два вывода запаять в схему.
Послед соединение конденсаторов. Соединение конденсаторов Как правильно соединять конденсаторы
У многих начинающих любителей электроники в процессе сборки самодельного устройства возникает вопрос: “Как правильно соединять конденсаторы?”
Казалось бы, зачем это надо, ведь если на принципиальной схеме указано, что в данном месте схемы должен быть установлен конденсатор на 47 микрофарад, значит, берём и ставим необходимый конденсатор. Но, согласитесь, что в мастерской даже заядлого электронщика может не оказаться конденсатора с необходимым номиналом!
Похожая ситуация может возникнуть и при ремонте какого-либо прибора. Например, необходим электролитический конденсатор ёмкостью 1000 микрофарад, а под рукой лишь 2 – 3 конденсатора на 470 микрофарад. Ставить конденсатор на 470 микрофарад, вместо положенных 1000? Нет, это допустимо не всегда. Так как же быть? Ехать на радиорынок за несколько десятков километров за одним конденсатором?
Как выйти из сложившейся ситуации? Можно соединить несколько конденсаторов и в результате получить необходимую нам ёмкость. В электронике существует два способа соединения конденсаторов:
В реальности это выглядит так:
Параллельное соединение
Принципиальная схема параллельного соединения
Последовательное соединение
Принципиальная схема последовательного соединения
Также можно комбинировать параллельное и последовательное соединение конденсаторов. На практике вам вряд ли это пригодиться.
Как рассчитать общую ёмкость соединённых конденсаторов?
Помогут нам в этом несколько простых формул. Не сомневайтесь, если вы будете заниматься электроникой, то эти простые формулы рано или поздно вас выручат.
Общая ёмкость параллельно соединённых конденсаторов:
С 1 – ёмкость первого конденсатора;
С 2 – ёмкость второго конденсатора;
С 3 – ёмкость третьего конденсатора;
С N – ёмкость N -ого конденсатора;
C общ – суммарная ёмкость составного конденсатора.
Как видим, при параллельном соединении ёмкости конденсаторов нужно всего-навсего сложить!
Внимание! Все расчёты необходимо производить в одних единицах. Если рассчитываем ёмкости в микрофарадах, то нужно указывать ёмкость C 1 , C 2 в микрофарадах. Результат также получим в микрофарадах. Это правило стоит соблюдать, иначе ошибки не избежать!
Чтобы не допустить ошибку при переводе микрофарад в пикофарады или нанофарады можно воспользоваться специальной таблицей. В ней указаны приставки, используемые для краткой записи и множители, с помощью которых можно пересчитать значения величин.
Ёмкость двух последовательно соединённых конденсаторов можно рассчитать по другой формуле. Она будет чуть сложнее:
Внимание! Данная формула справедлива только для двух конденсаторов! Для большего количества последовательно включенных конденсаторов потребуется другая формула. Она более запутанная, да и не всегда пригождается .
Или то же самое, но более понятно:
Если вы проведёте несколько расчётов, то увидите, что при последовательном соединении конденсаторов их результирующая ёмкость будет всегда меньше наименьшей ёмкости, включённой в данную цепочку. Что это значить? А это значит, что если соединить последовательно конденсатор ёмкостью 5, 100 и 35 пикофарад, то общая ёмкость составного конденсатора будет меньше 5.
В том случае, если для последовательного соединения применены конденсаторы одинаковой ёмкости, эта громоздкая формула упрощается и принимает вид:
Здесь, вместо буквы M ставиться количество конденсаторов, а C 1 – ёмкость конденсатора.
Стоит также запомнить простое правило:
При последовательном соединении двух конденсаторов с одинаковой ёмкостью результирующая ёмкость будет в два раза меньше ёмкости каждого из конденсаторов.
Таким образом, если вы последовательно соедините два конденсатора, ёмкость каждого из которых 10 нанофарад, то в результате ёмкость составного конденсатора составит 5 нанофарад.
Проверим конденсатор, замерив ёмкость, и на практике подтвердим правильность показанных здесь формул для расчёта.
Возьмём два плёночных конденсатора. Один на 15 нанофарад (0,015 мкф.), другой на 10 нанофарад (0,01 мкф.) Соединим их последовательно. Теперь возьмём мультиметр Victor VC9805+ с функцией измерения ёмкости конденсаторов и замерим суммарную ёмкость двух конденсаторов. Вот что мы получим (см. фото).
Замер ёмкости последовательно соединённых конденсаторов
Ёмкость составного конденсатора составила 6 нанофарад (0,006 мкф.)
А теперь проделаем то же самое, но для параллельного соединения конденсаторов. Проверим результат с помощью тестера (см. фото).
Измерение ёмкости параллельно соединённых конденсаторов
Как видим, при параллельном соединении ёмкость двух конденсаторов сложилась и составляет 25 нанофарад (0,025 мкф.).
Что ещё необходимо знать, чтобы правильно соединить конденсаторы?
Во-первых, не стоит забывать, что кроме ёмкости у конденсаторов есть ещё один немаловажный параметр, как номинальное напряжение.
При последовательном соединении конденсаторов напряжение между ними распределяется обратно пропорционально ёмкостям этих конденсаторов. Поэтому, есть смысл при последовательном соединении применять конденсаторы с номинальным напряжением равным тому, которое должно быть у конденсатора взамен которого мы ставим составной конденсатор.
Если же используются конденсаторы одинаковой ёмкости, то напряжение между ними разделится поровну.
Для электролитических конденсаторов.
При соединении электролитических конденсаторов строго соблюдайте полярность! При параллельном соединении электролитических конденсаторов всегда соединяйте минусовой вывод одного конденсатора с минусовым выводом другого. Плюсовой вывод с плюсовым.
Параллельное соединение электролитических конденсаторов
Схема параллельного соединения
В последовательном соединении электролитических конденсаторов ситуация обратная. Необходимо соединять плюсовой вывод с минусовым. Получается что-то вроде последовательного соединения батареек.
Последовательное соединение электролитических конденсаторов
Также не забывайте про номинальное напряжение. При параллельном соединении каждый из задействованных конденсаторов должен иметь то номинальное напряжение, как если бы мы ставили в схему один конденсатор. То есть если в схему нужно установить конденсатор с номинальным напряжением на 35 вольт и ёмкостью, например, 200 микрофарад, то взамен его можно параллельно соединить два конденсатора на 100 микрофарад и 35 вольт. Если хоть один из этих конденсаторов будет иметь меньшее номинальное напряжение (например, 25 вольт), то он вскоре выйдет из строя.
Желательно, чтобы для составного конденсатора подбирались конденсаторы одного типа (плёночные, керамические, слюдяные, металлобумажные). Лучше будет, если они взяты из одной партии.
Конечно, возможно и смешанное (комбинированное) соединение конденсаторов, но в практике о
Как соединить конденсаторы 🚩 емкость последовательных конденсаторов 🚩 Запчасти и аксессуары
Вам понадобится
- — паяльник;
- — провода;
- — кусачки;
- — калькулятор.
Инструкция
Любые конденсаторы можно соединять лишь тогда, когда они разряжены и отключены от остальных элементов схемы. Не разряжайте их коротким замыканием — используйте подходящую нагрузку. Подключайте ее изолированными проводами, не касаясь токоведущих частей. Разрядив конденсатор, проверьте вольтметром, что он действительно разряжен, также пользуясь щупами с изолированными проводами и ручками и не касаясь токоведущих частей.
Перед проведением расчетов емкости конденсаторов следует перевести в одинаковые единицы. В данном случае пользоваться системой СИ нерационально, поскольку входящая в нее единица — фарада — является очень большой. В зависимости от того, какие конденсаторы вы соединяете, можно пользоваться пикофарадами, нанофарадами или микрофарадами.
Соединяя конденсаторы параллельно, результирующую емкость рассчитайте, просто просуммировав емкости всех конденсаторов. Рабочее же напряжение этой конструкции будет равно наименьшему из рабочих напряжений входящих в нее конденсаторов.
При последовательном соединении конденсаторов вначале найдите обратную величину емкости каждого из них, затем сложите эти величины, а затем найдите обратную величину суммы. Обратной величиной называют результат деления единицы на число. Выглядит этот так: Cрезульт=1/(1/С1+1/С2+ … +1/Сn), где Cрезульт — результирующая емкость, а C1…Cn — емкости конденсаторов в последовательной цепочке. С рабочим напряжением такой конструкции сложнее. В теории, при последовательном соединении конденсаторов одинаковой емкости достаточно сложить их рабочие напряжения, а если их емкости разные, то напряжения распределятся на них обратно пропорционально емкостям. На практике же разброс параметров и утечки могут привести к непредсказуемому распределению напряжений. Поэтому надежнее всего руководствоваться тем же правилом, что и при параллельном соединении: рабочее напряжение всей конструкции равно рабочему напряжению того из конденсаторов, у которого оно наименьшее.
При смешанном (последовательно-параллельном) соединении конденсаторов разделяйте конструкцию на группы конденсаторов, соединенных только последовательно или только параллельно. Рассчитайте параметры каждой из групп, а затем рассматривайте ее как один конденсатор с соответствующими параметрами. После этого посмотрите, как соединены эти группы — последовательно или параллельно — и произведите по соответствующей формуле расчет параметров всей конструкции. Полярные конденсаторы подключайте в одинаковой полярности, и в такой же полярности включайте конструкцию в схему, где она будет работать. Соединять встречно-последовательно два полярных конденсатора даже одинаковой емкости для получения неполярного не рекомендуется — разброс параметров и утечки могут привести к выходу их из строя. Хотя бы один полярный конденсатор делает полярной всю конструкцию.
Иногда электролитические конденсаторы шунтируют (присоединяя параллельно) керамическими значительно меньшей емкости. В этом случае считать что-либо по формулам не нужно, потому что прибавлением емкости можно пренебречь. А делают так не для увеличения емкости, а для фильтрации высокочастотных помех, которые не убираются электролитическими конденсаторами по причине паразитной индуктивности.
Нужно сделать неполярный конденсатор из двух полярных
Ничего не выйдет. Покупайте неполярный или ставьте пусковую кнопку вместо конденсатора. Поберегите здоровье, такое на самом деле невозможно (они взрываются).
да с какого перепуга оно увеличится? ты 2 диода воткнешь и каждый кондер на свое напряжение и будет. Ему пишешь- как это правильно делается, он рот подымает
Такое соединение подойдет только на очень непродолжительное время, например я ставил два электролита последовательно, минусами вместе, без диодов, для запуска мотора . Можно диоды поставить . Но все равно на переменке оно работать не будет, максимум пара секунд .<img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/bf8534bfe1247f77777b8d9864da27a8_i-689.jpg»>
Напряжение не изменится, потому что один из кондеров будет по-любому под обратным напряжением, а допустимое обратное напряжение близко к нулю. Соединить можно, обычно соединяют плюсами и включают защитные диоды, как показано на рисунке в предыдущем сообщении (рисунок 6, б) . Однако не соглашусь с тем, что напряжения складываются. Через диод к конденсатору будет приложена полная амплитуда напряжения, а не половина. В советском справочнике читал, что при таком соединении напряжение переменного тока на соединённых конденсаторах должна быть много ниже номинального напряжения каждого из конденсаторов. То есть, на вашу цепочку 470,0х100В + 470,0х100В лучше больше 50-60 вольт переменки не подавать. Ёмкость будет равна 470/2=235 мкФ.
диоды ставить необходимо чтобы конденсаторы не заряжались обратной полярностью. Упоминание МБГО не к месту, т. к. они и так неполярные.
Делай по схеме «б» Как пишет «Оракул» Это необходимо для поляризации конденсаторов, такая схема отлично работает на переменном токе!