Tất cả các bộ điều khiển động cơ DC, BLDC hoặc PMSM chuyên nghiệp mà tôi đã thấy ( Sevcon , v.v.) có số lượng lớn các tụ bus DC được kết nối song song. Công suất của chúng dao động trong khoảng 100 PhaF - 220 PhaF. Sẽ không phải là một tụ điện có giá trị lớn, như 4700 PhaF hay 10000 PatrickF, sẽ thuận tiện hơn?
Có phải vì dòng điện tăng đột biến bất cứ khi nào các bộ điều khiển này được kết nối với pin hoặc các nguồn năng lượng cao khác?
Câu trả lời:
Chắc chắn có đủ điện dung là một tham số. Nhưng các tụ điện có điện trở nối tiếp giới hạn dòng điện cực đại có thể được rút ra từ một tụ điện. Các tụ điện cũng có độ tự cảm nối tiếp giới hạn tốc độ bạn có thể lấy dòng điện cực đại ra nhanh như thế nào. Có nhiều tụ điện nhỏ hơn song song làm giảm cả điện trở và cuộn cảm.
Khả năng hiện tại của Ripple cao hơn, ESR thấp hơn và đôi khi là yếu tố hình thức tốt hơn (ví dụ ngắn hơn) để phù hợp với một vị trí thuận tiện trong vỏ bọc là những lý do có khả năng.
Nhiều diện tích bề mặt của tụ điện có nghĩa là khả năng tiêu tán năng lượng nhiều hơn, tất cả những thứ khác đều bằng nhau.
Các câu trả lời khác đã đề cập đến các yếu tố chính quyết định sự lựa chọn đó: tổng ESR thấp hơn, tổng độ tự cảm thấp hơn, khả năng xử lý nhiệt tốt hơn, v.v.
Tôi sẽ thêm một khía cạnh nữa đã bị bỏ qua: độ tin cậy .
Nếu bạn chỉ có một tụ điện lớn, một khi nó bị lỗi, bạn sẽ bị bỏ lại với một hệ thống không hoạt động. Hơn nữa, một nắp lớn hơn có thể gây ra nhiều thiệt hại hơn cho các thành phần gần đó nếu nó thất bại một cách ngoạn mục.
Có nhiều nắp song song giúp giảm thiểu các hiệu ứng bạn có khi nắp không mở, vì các nắp khác vẫn sẽ ở đó. Bạn thậm chí có thể thiết kế hệ thống với dự phòng, nghĩa là thêm nhiều mũ hơn mức tối thiểu bạn cần cho các ràng buộc khác.
Ngoài ra còn có vấn đề về độ bền chống lại rung động (điều này đặc biệt có liên quan khi làm việc với động cơ lớn). Một tụ điện lớn, đơn có thể bị căng thẳng cơ học nặng nề hơn khi chịu rung động. Khối lượng lớn của nắp có thể cộng hưởng cơ học và gây ra ứng suất lớn hơn trên các đầu cực hoặc các điểm lắp của nó, dẫn đến hỏng cơ học của chính nắp hoặc PCB mà nó được gắn vào.
Các tụ điện nhỏ hơn, vì chúng có khối lượng ít hơn, có quán tính ít hơn, do đó chúng gặp phải và gây ra căng thẳng cơ học ít hơn do rung động hoặc chấn động. Do đó, cũng dễ dàng hơn (và rẻ hơn) để thiết kế các mức giảm căng phù hợp để tránh căng thẳng cơ học và các cú sốc gây ra vấn đề.
Các tụ điện giúp lọc và tách nhiễu. Nhưng mỗi giá trị duy nhất của tụ điện chỉ tốt ở một tần số cụ thể. Nó có ít ESR nhất (khả năng giảm nhiễu cao hơn) Sử dụng dải giá trị cung cấp khả năng lọc tốt trên dải tần số rộng.
Giảm nhiệt do ESR . Khi dòng điện gợn chảy qua các tụ điện tới và đi, ESR chống lại dòng điện (tương tự như điện trở). ESR cao hơn có nghĩa là tản điện cao hơn (dưới dạng nhiệt). Điều này có hiệu quả làm tăng nhiệt độ của các tụ điện. Cao hơn nhiệt độ thấp hơn điện dung họ có thể cung cấp. Do đó, ESR thấp trên nhiều băng tần là một tham số mong muốn có thể được nhận một cách hiệu quả bằng cách kết hợp nhiều tụ điện hơn một tụ điện lỗi đơn.
Đây cũng có thể là một điều tối ưu hóa sản xuất. Nếu một sản phẩm đã sử dụng tụ điện 220uF, sử dụng chúng thay vì 4700uF bổ sung có thể có ý nghĩa (mặc dù việc thay thế một nắp bằng 20 có vẻ hơi cực). Một nắp 4700uF có khả năng là lỗ xuyên qua và nếu đó là thành phần xuyên lỗ duy nhất trong sản phẩm, bạn sẽ lưu toàn bộ bước sản xuất nếu bạn có thể tránh được. Ngay cả khi không, cổ phiếu của bạn sẽ trở nên dễ quản lý hơn vì có ít loại bộ phận hơn để đặt hàng và bạn giảm rủi ro phải thiết kế lại sản phẩm vì mô hình tụ điện đó không còn sản xuất.
Một tụ điện tùy chỉnh duy nhất được tối ưu hóa cho nhu cầu của ổ đĩa đó có thể sẽ có một số lợi thế, nếu đó là sản phẩm duy nhất bạn đang xây dựng. Nhưng nếu bạn xây dựng hàng tá ổ đĩa khác nhau, như tất cả các nhà sản xuất ổ đĩa đều làm, bạn muốn tối ưu hóa chuỗi cung ứng trên toàn bộ dòng sản phẩm . Điều đó có nghĩa là tiêu chuẩn hóa càng ít khối xây dựng càng tốt và sử dụng chúng trong các kết hợp khác nhau để có được xếp hạng điện áp và điện dung bạn cần.
Mô hình này cần hai mũ song song, một mô hình khác cần hai chuỗi, một nhu cầu khác bốn, một nhu cầu khác hai mươi, nhưng bạn vẫn chỉ phải dự trữ một phần . Bạn có được tính kinh tế nhờ quy mô mua hàng, khả năng hết một phần bạn cần và giảm chi phí thả giống thấp hơn. Điểm thưởng nếu đó là cùng một phần mà hàng tá nhà sản xuất ổ đĩa khác đang sử dụng, vì có lẽ họ đang xây dựng chính xác kích thước khung ổ đĩa giống như bạn.
Bây giờ, nếu chúng ta có thể khiến ngành công nghiệp từ tính hoạt động theo cách này ...
Tôi nghĩ đó là lựa chọn tốt nhất cho nhà sản xuất. Rốt cuộc, bất cứ giá nào tôi nghĩ sẽ là lựa chọn ưu tiên cho nó.