Difríochtaí idir toilleoirí leictrealaíocha agus toilleoirí scannáin

Is coMhpháiRteanna Ríthábhachtacha iaD toilleoiRí i gcioRcaiD leictReonacha agus leictReacha éagsúla, ag iMiRt Ról bunúsach i stóráil FuinniMh, i gcobhsú voltais, agus i scagaDh. I Measc na gcineálacha éagsúla toilleoirí, toilleoirí leictrealaíocha is toilleoirí scannáin ÚsáiDtear go Forleathan iaD, ach tá siad diFriúil go Mór ó thaobh tógála, FeidhMíochta agus Feidhmchláir de. Sa bhlag seo, ní hamháin go ndéanFaimid iniúchadh ar na príomhdhiFríochtaí ach go ndéanfaimid roinnt ríomhaireachtaí teicniúla chun tuiscint níos fearr a fháil ar a n -iompar i gciorcaid.

1. Ábhair Tógála agus Dielectric

• Toilleoirí leictrealaíocha:
  Tógtar toilleoirí leictrealaíoch ag baint úsáide as dhá phláta seoltaí (alúmanam nó tantalum de ghnáth), le ciseal ocsaíde ag fónamh mar an tréleictreach. De ghnáth is leictrilít leachtach nó soladach é an dara pláta. Soláthraíonn an ciseal ocsaíde toilleas ard in aghaidh toirt an aonaid mar gheall ar a struchtúr an -tanaí. Tá na toilleoirí seo polaraithe, a éilíonn polaraíocht cheart sa chiorcad.

• Toilleoirí Scannán:
  Baineann toilleoirí scannáin úsáid as scannáin phlaisteacha tanaí (mar shampla polapróipiléin, poileistir, nó polacharbónáit) mar an t -ábhar tréleictreach. Déantar na scannáin seo a fhoirceannadh nó a chruachadh idir dhá shraith mhiotalóireachta, a fheidhmíonn mar na plátaí. Tá toilleoirí scannáin neamhphola, rud a fhágann go bhfuil siad inúsáidte i gciorcaid AC agus DC araon.

2. Ríomh toilleas

An toilleas ( $C$ (toilleoir pláta comhthreomhar, a bhaineann le toilleoirí leictrealaíoch agus scannán araon, tugtar an fhoirmle:

$$C = \frac{\ varepsilon_0 \ varepsilon_r A}{d}$$

Cá háit:

• $C$ = toilleas (farads, f)

• $\varepsilon_0$ = Ceadúlacht spáis saor in aisce ( $8.854 \times 10^{-12}$ F/m)

• $\varepsilon_r$ = Ceadúlacht choibhneasta an ábhair tréleictreach

• $A$ = achar na bplátaí (m²)

• $d$ = fad idir na plátaí (m)

Sampla Sampla : Maidir le toilleoir leictrealaíoch ag baint úsáide as tréleictreach ocsaíde ( $\ varepsilon_r = 8.5$ ), le limistéar pláta de $10^{-4} \, \text{m}^2$ agus deighilt de $10^{-6} \, \text{m}$ :

$$C = \frac{8.854 \times 10^{-12} \times 8.5 \times 10^{-4}}{10^{-6}} = 7.53 \times 10^{-9} \, \text{F} = 7.53 \, \text{NF}$$

Le haghaidh toilleoir scannáin a úsáideann polapróipiléin ( $\ varepsilon_r = 2.2$ ), an limistéar pláta céanna, agus tiús tréleictreach de $10^{-6} \, \text{m}$ :

$$C = \frac{8.854 \times 10^{-12} \times 2.2 \times 10^{-4}}{10^{-6}} = 1.95 \times 10^{-9} \, \text{F} = 1.95 \, \text{nF}$$

De réir mar a léiríonn an ríomh, soláthraíonn toilleoirí leictrealaíocha toilleas i bhfad níos airde don limistéar pláta céanna agus don tiús tréleictreach mar gheall ar cheadúlacht choibhneasta níos airde an ábhair ocsaíde.

3. Friotaíocht Sraith Choibhéiseach (OSR)

• Toilleoirí leictrealaíocha :

  Is gnách go mbíonn níos airde ag toilleoirí leictrealaíoch Friotaíocht Sraith Choibhéiseach (OSR) I gcomparáid le toilleoirí scannáin. Is féidir OSR a ríomh mar:

$$ESR = \frac{1}{2 \pi f C Q}$$

Cá háit :

• $f$ = Minicíocht oibriúcháin (Hz)

• $C$ = toilleas (f)

• $Q$ = fachtóir cáilíochta

Is minic a bhíonn luachanna ESR ag toilleoirí leictrealaíoch sa raon 0.1 go roinnt ómanna mar gheall ar a bhfriotaíocht inmheánach agus a gcaillteanais leictrilít. Mar gheall ar an ESR níos airde seo, ní bhíonn siad chomh héifeachtach i bhfeidhmchláir ardmhinicíochta, as a dtiocfaidh méadú ar theas.

• Toilleoirí scannáin :

  Is iondúil go mbíonn ESR an-íseal ag toilleoirí scannáin, go minic i raon Milliohm, rud a fhágann go bhfuil siad an-éifeachtach le haghaidh feidhmeanna ardmhinicíochta, amhail soláthairtí cumhachta a scagadh agus a athrú. Is é an toradh a bhíonn ar an ESR níos ísle ná caillteanas cumhachta íosta agus giniúint teasa.

Sampla ESR :
Le haghaidh toilleoir leictrealaíoch le $C = 100, mu f$ , ag feidhmiú ag minicíocht de $f = 50 \, \text{Hz}$ agus fachtóir cáilíochta $Q = 20$ :

$$ESR = \frac{1}{2 \pi \times 50 \times 100 \times 10^{-6} \times 20} = 0.159 \, \Omega$$

Maidir le toilleoir scannáin a bhfuil an toilleas céanna agus an mhinicíocht oibriúcháin chéanna aige ach fachtóir ardchaighdeáin $Q = 200$ :

$$ESR = \frac{1}{2 \pi \times 50 \times 100 \times 10^{-6} \times 200} = 0.0159 \, \Omega$$

Léiríonn sé seo go bhfuil ESR i bhfad níos ísle ag toilleoirí scannáin, rud a fhágann go bhfuil siad níos oiriúnaí d'iarratais ardfheidhmíochta, ardmhinicíochta.

4. Cobhsaíocht reatha agus cobhsaíocht theirmeach

• Toilleoirí leictrealaíocha :
  Is eol go bhfuil cumais láimhseála reatha teoranta ag toilleoirí leictrealaíoch. Gineann Ripple Reatha teas mar gheall ar an ESR, agus is féidir le ciumhais iomarcach a bheith ina chúis leis an leictrilít a ghalú, rud a fhágann go dtarlaíonn teip toilleora. Is paraiméadar tábhachtach é an rátáil reatha Ripple, go háirithe i soláthairtí cumhachta agus i gciorcaid tiomána mótair.

  Is féidir an sruth reatha a mheas ag baint úsáide as an bhfoirmle:

$$P_{\text{caill}} = I_{\text{istigh}}^2 \times ESR$$

Cá háit:

• $P_{\text{caill}}$ = Caillteanas Cumhachta (Thiaratts)

• $I_{\text{ripple}}$ = sruth ciumhais (amperes)

Má tá an sruth círéibe i dtoilleoir leictrealaíoch 100 µF le ESR de 0.1 óm 1 a:

$$P_{\text{loss}} = 1^2 \times 0.1 = 0.1 \, \text{W}$$

• Toilleoirí Scannán:

  Is féidir le toilleoirí scannáin, lena n -íseal ESR, sruthanna níos airde a láimhseáil le giniúint teasa íosta. Fágann sé seo go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais AC, amhail ciorcaid snubber agus toilleoirí mótair, áit a dtarlaíonn luaineachtaí móra reatha.

5. Rátáil agus miondealú voltais

• Toilleoirí leictrealaíocha:
  De ghnáth bíonn rátálacha voltais níos ísle ag toilleoirí leictrealaíoch, idir 6.3V agus 450V de ghnáth. Féadann miondealú tréleictreach a bheith mar thoradh ar Overvoltage agus teip sa deireadh. Fágann a dtógáil go bhfuil siad níos mó i mbaol ciorcaid ghearra má dhéantar damáiste don chiseal ocsaíde.

• Toilleoirí Scannán:
  Is féidir le toilleoirí scannáin, go háirithe iad siúd a bhfuil tréleictreach polapróipiléine acu, voltais i bhfad níos airde a láimhseáil, is minic a théann siad thar 1,000V. Fágann sé seo go bhfuil siad oiriúnach d'iarratais ardvoltais, amhail ciorcaid DC-Link, áit a bhfuil cobhsaíocht voltais ríthábhachtach.

6. Ionchas saoil agus iontaofacht

• Toilleoirí leictrealaíocha:
  Bíonn tionchar ag an teocht, an sruth círéibe agus an voltas oibriúcháin ar ionchas saoil toilleora leictrealaíoch. Is é an riail ghinearálta ordóige ná go bhfuil an t -ionchas saoil leath i gcás gach méadú 10 ° C. Tá siad faoi réir freisin Aosú toilleora , de réir mar a théann an leictrilít amach le himeacht ama.

• Toilleoirí Scannán:
  Tá toilleoirí scannáin an -iontaofa le saol oibríochtúil fada, go minic níos mó ná 100,000 uair an chloig ag coinníollacha rátáilte. Tá siad frithsheasmhach in aghaidh na n-aosaithe agus na bhfachtóirí comhshaoil, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach le haghaidh feidhmeanna fadtéarmacha, ard-iontaofachta.

7. Iarratais

• Toilleoirí leictrealaíocha:

  • Scagadh Soláthar Cumhachta

  • Ciorcaid Fuaime (Smúdála Comharthaí)

  • Ciorcaid tosaithe mótair

  • Stóráil fuinnimh i gciorcaid ísealvoltais

• Toilleoirí Scannán:

  • Ciorcaid AC/DC ardvoltais

  • Ciorcaid Snubber chun Cosaint Borrtha a Chosaint

  • Toilleoirí rith mótair

  • Cosc EMI/RFI

Mar sin, Cén toilleoir atá le roghnú?

Braitheann roghnú idir toilleoirí leictrealaíoch agus scannán ar riachtanais shonracha an iarratais. Tairgeann toilleoirí leictrealacha toilleas ard i méid dlúth agus tá siad éifeachtach ó thaobh costais de le haghaidh feidhmchlár ísealvoltais. Mar sin féin, ní bhíonn a n-ionchas saoil níos airde, a n-ionchas saoil níos giorra, agus a n-íogaireacht don teocht níos lú idéalach le haghaidh feidhmchlár ardmhinicíochta agus ard-iontaofachta.

Is fearr toilleoirí scannáin, lena n-iontaofacht níos fearr, a n-ESR íseal, agus a láimhseáil ardvoltais, in iarratais a éilíonn ardfheidhmíocht agus marthanacht, amhail ciorcaid mótair AC, inbhéartaithe cumhachta, agus rialuithe tionsclaíocha.

Trí na príomhdhifríochtaí a thuiscint agus na ríomhanna teicniúla riachtanacha a chomhlíonadh, is féidir leat cinntí níos eolasaí a dhéanamh do do dhearadh ciorcaid.