ขณะนี้ฉันเรียกใช้แกดเจ็ตทั้งหมดจากแบตเตอรี่และไม่ใช้ตัวเก็บประจุแยก โดยทั่วไปแล้วพวกเขาต้องการ / มีประโยชน์เมื่อดึงพลังงานจากแบตเตอรี่หรือไม่?
ขณะนี้ฉันเรียกใช้แกดเจ็ตทั้งหมดจากแบตเตอรี่และไม่ใช้ตัวเก็บประจุแยก โดยทั่วไปแล้วพวกเขาต้องการ / มีประโยชน์เมื่อดึงพลังงานจากแบตเตอรี่หรือไม่?
คำตอบ:
ในแง่กว้างคุณควรใช้พวกเขาเสมอ เป็นเพียงสิ่งที่ไม่สามารถทำให้คุณเจ็บปวดได้ แต่อาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงที่จะเพิกเฉย
คุณอาจไม่เห็นปัญหาสำคัญใด ๆ กับแบตเตอรี่ของคุณเนื่องจากวางอยู่ใกล้กับชิปของคุณและเนื่องจากมีความต้านทานภายในต่อการส่งสัญญาณความถี่สูงกว่า
สิ่งนี้อาจทำให้เกิดความกังวลด้านพลังงานในสัญญาณความถี่สูง หาก Microcontroller ทำงานที่ 20MHz คุณจะมีกระแสไฟฟ้า 20e6 พัลส์ต่อวินาที สิ่งนี้อาจไม่ดูเหมือนปัญหาใหญ่ แต่เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอินพุตมากพอในครั้งเดียวคุณอาจทำให้เกิดการตีกลับพื้นหรือปัญหาที่คล้ายกันหลายอย่างที่มาพร้อมกับเส้นทางการเหนี่ยวนำสูงสู่พื้น
วิกิพีเดียบทความมีพื้นหลังบางอย่างถ้ามันจะช่วยให้
หน้าที่ของตัวเก็บประจุตัวแยกสัญญาณคือการ "แยกส่วน" กำลังของอุปกรณ์ของคุณดึงออกมาจากส่วนที่เหลือของวงจร ถ้าตัวเก็บประจุดีคัปปลิ้งทำงานของมันคุณจะวัดกระแสไฟฟ้า DC เท่านั้น พวกเขาลบคลื่น AC
มีเงื่อนไขที่แตกต่างกันสำหรับตัวเก็บประจุแยก
ประจุจำนวนมากทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานขนาดใหญ่ที่สามารถจัดหาพลังงานสำหรับช่วงเวลาเหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงาน หากไม่มีฝาปิดกรองจำนวนมากคุณจะต้องมีกระแสที่ขึ้นอยู่กับเวลาในขณะที่ชิปของคุณดึงพลังงานจากวงจร
ตัวเก็บประจุบายพาสมักมีค่าต่ำกว่าและออกแบบมาเพื่อยุติความถี่ที่สูงขึ้น เมื่อความถี่ลดความต้านทานของคุณจะลดลงสำหรับตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุที่มีค่าน้อยกว่าจะมีความต้านทานสูงกว่า ตัวเก็บประจุขนาดเล็กเหล่านี้เป็นกระดูกสันหลังของการยุติคลื่นความถี่ที่สูงขึ้น
ทศวรรษตัวเก็บประจุเป็นอีกคำหนึ่งสำหรับการบายพาสตัวพิมพ์ใหญ่ แต่ชื่อมีความหมายมากกว่า หากฝากรองจำนวนมากของคุณคือ. 1 ยูเอฟแล้วแคปทศวรรษของคุณจะเป็น. 01uF และ. 001 และแม้กระทั่ง. 0001 ยูเอฟขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณกำลังทำ ปกติฉันจะเห็นแค่ 1 ทศวรรษที่ผ่านมา แต่ฉันต้องใช้ 2 หรือ 3 ก่อนหน้านี้
การแยกส่วนออกไม่ได้เกี่ยวกับการทำให้พลังงานราบรื่น
เมื่อโหนดเปลี่ยนผ่านหลายโวลต์ในเรื่องของนาโนวินาทีมันจะใช้เวลาสั้น ๆ ของทากในการชาร์จ / คายประจุที่โหนดนั้น หากคุณมีการเดินสายอุปทานของ IC จำนวนมากการเหนี่ยวนำในสายอุปทานหมายความว่าตัวบุ้งของกระแสไฟฟ้าเหล่านั้นจะกลายเป็นไอซีตัวหนึ่งแปลเป็นแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับไอซีตัวอื่นและนี่อาจทำให้สิ่งต่าง ๆ
เหตุผลที่คุณติดความถี่สูงสุดที่ดีในทุก ๆ IC ก็คือการจัดหากระแสไฟฟ้าแยกกันสำหรับแต่ละกระแสดังนั้น 'แยกส่วน' อุปสงค์อุปทานของไอซีจากกันและกัน
มันมีประโยชน์เพราะอุปกรณ์ที่กำลังดึงอาจทำให้เกิดระลอกคลื่น - ไม่ใช่แค่ตัวควบคุม ตัวอย่างเช่นไมโครคอนโทรลเลอร์จะวาดกระแสมากขึ้นบนขอบนาฬิกาที่สูงขึ้นและน้อยลง การดึงนี้ทำให้แรงดันไฟฟ้าถูกดึงลงมาเล็กน้อย หากทุกอย่างวิ่งออกจากนาฬิกาเดียวกันมันจะแย่ลง ด้วยตัวเก็บประจุบนหมุดพลังงานมีการสำรองเพื่อลดระลอกคลื่นนี้ มันเป็นความคิดที่ดี.
แบตเตอรี่มีความต้านทานภายใน พัลส์ที่กระแสไฟออกมาจากไมโครคอนโทรลเลอร์และตรรกะดิจิทัลอื่น ๆ อาจทำให้แรงดันแบตเตอรี่ลดลง จำเป็นต้องใช้ฝาครอบตัวแยกขนาดใหญ่ (10µF หรือประมาณ) ในรางไฟเพื่อป้องกันไม่ให้ dips ขนาดใหญ่ก่อให้เกิดปัญหา อย่าลืมแคป 100nF ขนาดเล็กที่จำเป็นใน Vdds ของวงจรรวมแบบลอจิกดิจิตอลทั้งหมดเพื่อจัดเตรียมแหล่งสัญญาณปัจจุบันในตัวเครื่อง การเหนี่ยวนำของร่องรอยบน PCB ของคุณจะทำให้สิ่งเหล่านี้จำเป็นหรือคุณอาจค้นพบข้อผิดพลาดที่แปลกและผิดปกติกำลังส่งผลกระทบต่อวงจรของคุณ
ทุกครั้งที่ทรานซิสเตอร์เปลี่ยนสถานะในระบบดิจิทัลจะต้องใช้กระแสเล็กน้อยในการสลับ ทรานซิสเตอร์ในชิปตรรกะหรือไมโครคอนโทรลเลอร์มีการเปลี่ยนแปลงเกือบจะในเวลาเดียวกัน เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นพลังงานที่ชิปใช้จะชั่วครู่หนึ่ง ตัวเก็บประจุบายพาส (หรือตัวแยกสัญญาณ) ช่วยในการจ่ายกำลังไฟเพื่อให้โหลดไฟฟ้าสั้น ๆ เหล่านั้นไม่ทำให้แรงดันไฟฟ้าของชิปอื่นหล่น (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากชิปอื่นอาจต้องการกระแสของตัวเองในเวลาสั้น ๆ )
นั่นเป็นเหตุผลที่คุณต้องการแคปขนาดเล็ก (ESR ต่ำ) ที่รวดเร็วใกล้กับ IC แต่ละตัวใกล้กับพินกำลังที่ใช้งานได้จริง
แคปขนาดใหญ่ใกล้กับแหล่งจ่ายไฟให้กระแสเพื่อรับภาระในขณะที่แหล่งจ่ายไฟ AC ผ่าน 0V และแคปขนาดเล็ก / กลางที่อยู่ใกล้กับแหล่งจ่ายไฟช่วยเติมแคปบายพาสที่กระจายอยู่ทั่วกระดาน