Почему в больших конденсаторах развязки/байпаса не используются токоограничивающие резисторы?

Я использую большие шунтирующие/развязывающие конденсаторы (10-470 мкФ) на линиях электропередач и микросхемах и никогда не устанавливаю последовательно с ними токоограничивающий резистор. Мне было интересно, не повредит ли это со временем устройство из-за огромных требований по току от зарядки (особенно если питание включается и выключается несколько раз в час)?

Кроме того, рекомендуются ли стабилизирующие резисторы в конструкциях, где используется несколько больших (10-470 мкФ) конденсаторов и где питание включается и выключается несколько раз в час?

10-470 мкФ не так уж и велики — они в любом случае имеют внутреннее «сопротивление» (см. ESR — en.wikipedia.org/wiki/Equivalent_series_resistance ), поэтому добавление внешнего сопротивления только усугубит ситуацию.

Ответы (2)

Это компромисс дизайна, как и любой другой, и тот факт, что вы делаете это одним способом, не означает, что это единственный способ сделать это.

В качестве развязывающего/шунтирующего конденсатора резистор в линии влияет на характеристики конденсатора — он меняется с C с некоторыми паразитными и встроенными L&R (обычно это то, что нужно минимизировать) на резистор со значительно большим внешним R , и он действует. "больше похоже на фильтр" или "как фильтр на другой частоте".

Сложность и затраты не имеют значения, можно иметь схему включения, которая медленно заряжается, а затем переключается на путь с низким сопротивлением. Но это сложность, затраты и количество деталей, а также множество других вещей, которые могут пойти не так. Термисторы NTC иногда используются как грубый (ИМХО) подход к этому идеалу.

Стравливающие резисторы В ОСНОВНОМ имеют отношение к системам с достаточно большим напряжением, чтобы причинить вред людям, которые могут с ними работать, хотя системы с большой емкостью при низком напряжении могут создавать тревожные искры, даже если им не хватает напряжения, чтобы вызвать опасность поражения электрическим током. За исключением небольшого количества (если правильно выбрано) потери энергии, против них не так много (но они являются еще одной частью). Опять же, вы можете добавить больше сложности и частей и включить их при выключении (только). Это довольно редко на практике. С другой стороны, если есть светодиод «включение» (и резистор), нет необходимости в ДРУГОМ продувочном резисторе.

Действительно, управление пусковым током конденсатора является распространенной проблемой в электронных системах. Чрезмерный пусковой ток может привести к выходу из строя источников питания с высоким выходным импедансом, срабатыванию предохранителей, вызвать выходной выброс в регуляторах и повредить чувствительные компоненты (обычно полупроводники).

Лично я не слышал, чтобы пусковые токи снижали надежность самих конденсаторов. Конденсаторы, как правило, чувствительны к перенапряжениям и теряют надежность при постоянном воздействии перенапряжения. С другой стороны, токовое напряжение в конденсаторе обычно представляет собой проблему только постольку, поскольку он выделяет тепло. Пока переходного повышения внутренней температуры во время горячей замены недостаточно, чтобы расплавить часть конденсатора, маловероятно, что вы заметите заметное сокращение срока службы при включении и выключении несколько раз в день. Вы можете найти модели надежности конденсаторов, которые показывают влияние хронических высоких температур (см. здесьнапример), оцените повышение температуры, связанное с событием пускового тока, и отрегулируйте рабочий цикл вашего приложения (порядка 2*1 мс/день), чтобы получить количественное представление.

Одним из приложений, в которых важен оперативный контроль, являются объединительные платы серверов, где линейные карты подключаются в горячем режиме к платам, питающим другие активные нагрузки. Ключевым моментом в этой ситуации является не сворачивание исходного кода. Существуют продукты IC, называемые «контроллерами с оперативной заменой», которые существуют в первую очередь для управления бросками в этой ситуации. Вы можете получить больше информации, прочитав о контроллерах с возможностью горячей замены.

Что касается отводных резисторов, они используются только в определенных конструкциях, особенно там, где важна искробезопасность или где выводы большого конденсатора могут подвергаться воздействию других электронных систем (т. е. в ситуациях типа plug-and-play).