Есть ли причина, по которой мы не используем конденсаторы с более высоким номинальным напряжением?

Часть заказа содержала два электролитических конденсатора по 10 мкФ, но с разными номиналами, один на 1000 В, а другой на 630 В (насколько это важно, напряжение, с которым я работаю, составляет ~ 440 В).

Если вы уверены, что на обоих есть 440 В, вы можете использовать 600 В для обоих, это, вероятно, будет дешевле. Интересно, почему оригинал был рассчитан на 1кВ.

Будет ли иметь значение, если я буду использовать только два по 1000 В? Каковы недостатки использования конденсатора с более высоким номиналом, чем требуется?

Минус - цена и объем. Хотя современные колпачки, скорее всего, будут меньше, чем те, которые вы заменяете, так что это не должно быть проблемой.

Теперь, чтобы добавить к другим ответам...

Керамика High-K, такая как X7R и т. д., является дерьмовым диэлектриком, если учесть dC/dV, емкость сильно варьируется, а также зависит от температуры. Также они пьезоэлектрические. Никогда не используйте их на пути сигнала, для фильтрации или для развязки узла с высоким импедансом, такого как VREF (вы получите пьезомикрофон).

Поэтому вы можете удивиться, почему люди так часто их используют. Причина в том, что они очень хороши для развязки источников питания. Поскольку напряжение постоянно, искажение dC/dV не имеет значения. А у керамики много достоинств:

Они очень дешевы и дают высокую емкость на единицу объема. Они выдерживают очень высокие температуры, поэтому их можно монтировать непосредственно на плату. Это приводит к очень низкой индуктивности, что отлично подходит для развязки.

Обратите внимание, что керамика NP0 — это отдельная история, она чрезвычайно линейна и точна.

РЕДАКТИРОВАТЬ

«High-K» означает «Высокая диэлектрическая проницаемость».$\kappa$в основном$\epsilon_r$Две пластины с небольшим количеством диэлектрика между ними образуют ценный конденсатор:

$\frac{Area * \epsilon_0 * \epsilon_r}{Thickness}$

Материал, который является хорошим изолятором, может быть тоньше, поэтому вы получите большую емкость на единицу объема.

И материал с высокой диэлектрической проницаемостью$\kappa$или$\epsilon_r$также дает более высокую емкость на объем.

Полипропилен имеет диэлектрическую проницаемость 2,2.

Титанат бария (один из видов керамики High-K) имеет 7000. Таким образом, он обладает гораздо большей емкостью при гораздо меньшем объеме.

В наши дни толщина пластины может достигать 0,5 мкм.

Недостатком этих материалов является то, что диэлектрическая проницаемость снижается с увеличением электрического поля. Керамический конденсатор X7R с более высоким номинальным напряжением (скажем, 25 В против 6 В) будет иметь более толстые пластины, поэтому электрическое поле ниже, поэтому его емкость меньше падает при одном и том же напряжении (скажем, 3,3 В для обоих конденсаторов).

То же самое, если вы покупаете более крупную деталь (например, 1206 физически больше, чем 0603). Вы получаете более толстые пластины, и, возможно, производитель может использовать материал с меньшим «экстремально высоким K», поэтому емкость падает меньше.

Это объясняет кривые, которые вы разместили. Обратите внимание, что 1812, 1206 и т. д. являются размерами упаковки.

Это не по теме ваших электролитических крышек, но раз уж вы спросили ;)

Несколько не связанных между собой вопросов.

Керамические конденсаторы страдают от так называемого смещения постоянного тока. Чем выше постоянное напряжение на них, тем меньше их фактическая емкость. Таким образом, ваш конденсатор 0805 при 10 В имеет эффективную емкость всего 1,5 мкФ. Это связано с тем, как кристаллы выравниваются в диэлектрике, что здесь выходит за рамки рассмотрения. Маленькие керамические колпачки (NP0/C0G) не проявляют этого эффекта. Колпачки большего размера меньше проявляют этот эффект, потому что они имеют больший объем и, следовательно, меньшую емкость на кубический миллиметр, чем меньшие физические размеры. По той же причине они также могут быть изготовлены с более высоким допуском по напряжению.

С электролитами это зависит от того, есть ли какой-либо недостаток. Вы должны проверить паспорт конденсатора. Как правило, банки одинакового диаметра имеют одинаковое ESR и, следовательно, будут работать более или менее одинаково в приложениях с сильными пульсациями тока (= SMPS). Я не думаю, что ламповое радио относится к сильно пульсирующему току.

Nb, конденсаторы на больших напряжениях опасны , можно убиться конденсатором 47мкФ заряженным до 440В. Я бы тоже не хотел пробовать это с 4,7 мкФ. Болевой порог при 400В составляет 28 нанофарад .

Чтобы ответить на часть вашего вопроса о керамическом конденсаторе ...

Поскольку производитель пытается втиснуть больше мкФ в меньшее пространство, ему приходится использовать керамику с более высоким K. Как правило, чем выше K, тем хуже чувствительность к напряжению.

Вот почему важно при указании керамических конденсаторов, если проблема заключается в снижении емкости в зависимости от напряжения, указать конкретный размер корпуса от конкретного производителя с конкретным значением и номинальным напряжением.

При одном и том же напряжении и емкости с уменьшением размера корпуса чувствительность к напряжению будет увеличиваться, даже если керамика имеет такое же обозначение (бит X7R или Y5U). Это обозначение относится только к tempco, а НЕ к чувствительности к напряжению.

Можно ли сказать «искажение»? Классическое уравнение Q = C * V, продифференцированное по времени, становится

Однако мы можем дифференцировать напряжение (изменение напряжения), и мы получаем

Первый термин — «C * 1», поскольку мы ожидаем, что он описывает накопленный заряд.

Этот второй член «V * dC/dV» представляет собой искажение. Для этого крайнего левого конденсатора в области 2 вольт и 3 вольт соотношение dC/dV составляет 30% на вольт. Много ошибок зарядки.