Capacitores de PCB: tudo o que você precisa saber em 2022

Introdução

Em alguns casos, os capacitores PCB são negligenciados porque muitos podem pensar que são desnecessários em uma placa de circuito; no entanto, essa visão será desmascarada neste artigo.

Uma das peças essenciais em uma placa de circuito é o Capacitor da PCB, pois são eles os responsáveis ​​por determinar a qualidade e funcionalidade do produto; portanto, não deve ser desconsiderado.

Eles também são cruciais em uma placa porque podem restringir e limitar as correntes que fluem diretamente para o dispositivo. Devido a isso, ganhou popularidade em inúmeras aplicações, inclusive em circuitos eletrônicos de alta potência.

No geral, os capacitores de PCB mudaram significativamente a indústria devido ao seu desempenho. Assim, como especialistas, gostaríamos de fornecer aos nossos consumidores informações completas sobre eles.

Introdução aos capacitores de PCB

O que é um capacitor PCB?

Em termos simples, um capacitor de PCB está entre os elementos centrais de uma placa de circuito, pois pode economizar energia e depois transpor isso em uma descarga lançada no dispositivo.

Considera-se que um capacitor é uma necessidade absoluta, pois não entra em uma corrente diretamente. Em vez disso, ele passa pelo alternado. Além disso, eles são conhecidos por serem passivos e são capazes de calcular a energia e a carga que podem acomodar.

Quanto à sua composição, é constituída por 2 (duas) chapas condutoras e uma (1) chapa isolante conhecida como dielétrica, isolando as condutoras entre si. Além disso, dependendo da finalidade da placa de circuito, os capacitores da PCB podem variar de acordo com sua utilização.

Como os capacitores de PCB são uma peça crucial em uma placa, eles são úteis em várias aplicações porque podem proteger os microchips contra ruídos e apresentam desempenho dependente da frequência em relação aos dispositivos conectados.

Algumas pessoas podem dizer que um capacitor de PCB dissipa energia quando a verdade é que são eles que armazenam um campo elétrico entre suas placas de metal. Basicamente, os capacitores são frequentemente associados às baterias porque têm uma finalidade quase semelhante.

O que são capacitores de PCB?

Tipo de Capacitores

Nesta seção, aprenderemos as diferentes classificações de capacitores, dependendo de suas formas, tamanhos e propósitos para a aplicação. É essencial que se conheça as distinções de cada capacitor para poder determinar o altamente adequado para seus dispositivos.

Simplificando, cada capacitor de PCB usa dielétricos diferentes neles. Assim, forneceremos uma discussão abrangente sobre cada um deles a seguir.

condensador de cerâmica

Em termos simples, um capacitor de cerâmica pode armazenar cargas menores, embora descarregue menos energia. Quanto à sua aparência, possui um revestimento envolvendo os dois lados de seus discos de cerâmica. Já, como o próprio nome indica, seu dielétrico é composto por cerâmico.

Sua medição do valor da capacitância é em pico-farads e seu corpo possui um código de 3 dígitos envolvido. Além disso, apresenta alta constante dielétrica como suas propriedades elétricas.

condensador de cerâmica

Capacitor de Filme

Dentre todos os tipos de capacitores, o Capacitor de Filme é amplamente utilizado, pois não possui perda dielétrica, possui excepcional resistência ao isolamento e possui excelente capacidade de temperatura.

Em termos de composição, possui polipropileno, Teflon, poliéster e outros. Quanto à disponibilidade, tem várias opções consoante o seu tamanho e forma. Já seus dielétricos são compostos de Teflon e policarbonato elementos.

Capacitor de Filme

Capacitor eletrolítico

Simplificando, os capacitores eletrolíticos pertencem à categoria polarizada, pois funcionam apenas de maneira especializada nas ligações. Eles são comuns em placas de circuito e podem armazenar cargas elétricas mais significativas, apesar de seu tamanho compacto.

Quanto à sua aparência, muitas vezes são associados a pequenas latas que têm como peças fundamentais um pino positivo, ânodo, pino negativo e cátodo. Se a aplicação exigir que o capacitor tenha uma alta tolerância à capacitância, essa é a opção ideal. Quanto à sua composição dielétrica, é um óxido com uma fina camada sobre ele.

Capacitor eletrolítico

Supercapacitor

Como o próprio nome sugere, o Super Capacitor pode acomodar altos volumes de energia e corrente em seu corpo, mas não tensões. Em termos de lançamento, eles o executam de uma só vez.

Supercapacitor

Capacitor Dielétrico

Ao configurar aparelhos de som, o Capacitor Dielétrico necessita variar continuamente sua permeabilidade.

Capacitor Dielétrico

Como funcionam os capacitores de PCB?

Geralmente, a função dos capacitores PCB é simples; armazenando energia e permitindo o fluxo de corrente alternada enquanto restringe o fluxo de corrente contínua. Além disso, são responsáveis ​​por carregar e descarregar energia através do campo elétrico.

Se você ainda está se perguntando como eles funcionam, continue lendo. Para começar, os capacitores recebem uma carga, então esse fluxo de corrente ficará em movimento por um tempo e depois se manterá na primeira placa por onde passa porque o isolador impedirá sua entrada, pois é uma carga negativa. Muitas cargas negativas se acumularão durante esse acontecimento, erradicando o excesso de elétrons para outro conjunto de placas. Essa folha se transmutará em uma carga positiva.

Nesse ponto, ambos os metais continuarão a troca de cargas, pois íons e prótons procurarão constantemente maneiras de interagir um com o outro. No entanto, o objetivo de um isolante é impedir o surgimento dessas duas cargas. Em seguida, leva o capacitor a estocar continuamente cargas que promovem significativamente a tensão, seguida da descarga de elétrons do capacitor ao longo do percurso da placa.

Importância dos capacitores na placa de circuito

Como mencionado anteriormente, os capacitores de PCB são significativos em todas as placas de circuito. Portanto, gostaríamos de fornecer a importância deste componente no PCB.

A tensão deve permanecer constante

Para diminuir a ocorrência de pulsação de tensão, há a necessidade de manter o nível de tensão de acordo com o seu valor designado. Além disso, se a tensão estiver em um circuito paralelo, ela carregará o capacitor correspondentemente. Agora, a energia liberada do capacitor será transformada em um fluxo alternado de corrente. Assim, se tentar converter AC em DC ou vice-versa, promove o evento de aumento de tensão.

Remover ruído

Um elemento que auxilia na eliminação de ruídos é o capacitor. Basicamente, sua tarefa é impedir a passagem de DC e deixar AC passar; então, a interferência é reduzida pela DC em um capacitor.

Recarrega e libera energia

Um dos benefícios mais significativos de um capacitor PCB é sua estrutura designada, que pode carregar e liberar energia. Além disso, pode armazenar energia elétrica entre as chapas, reduzindo assim o tempo durante o processo de descarga.

Pontos Fortes Adicionais dos Capacitores

• Ele libera energia rapidamente.
• Eles podem filtrar comprimentos de onda inadequados.
• Para fins de AC, eles são um candidato superior.
• Ele pode acomodar alta voltagem operações.
• Ele pode funcionar sem problemas, mesmo em condições extremas de temperatura.
• Ele pode gerenciar interrupções de energia.

Fatores a serem levados em consideração ao escolher o capacitor de PCB

Como todos sabemos, há uma variedade de capacitores de PCB, dependendo de seu tamanho, forma, finalidade e dielétricos. Portanto, é crucial ter conhecimento adequado para selecionar a classificação de aplicação adequada. Discutiremos brevemente cada um dos aspectos necessários abaixo.

Refluxo atual

Como os capacitores são conhecidos por descarregar sua energia armazenada, é essencial ver a quantidade de corrente que eles liberam, porque esse é o objetivo principal de um capacitor.

Tolerância

Deve-se considerar a tolerância de um capacitor, pois determinará a capacitância a partir de seu valor nominal. Normalmente, é em torno de ±1% até ±20%.

Capacidade

Acima de todos os aspectos mencionados a serem observados, a capacitância é a primeira a ser examinada antes de qualquer outra coisa; deve-se reconhecer o requisito de capacitância da placa, pois é a propriedade elétrica do capacitor. Pode variar dependendo da aplicação desejada. Por exemplo, se uma grande quantidade de capacitância for necessária, então a filtragem de tensão retificada deve ser selecionada, pois é a abordagem adequada em tais cenários.

Classificação de tensão

É comum encontrar problemas com tensão relacionada a capacitores; assim, verificar a tensão nominal que será integrada ao capacitor é crucial. Normalmente, seu valor deve estar alinhado com a exigência do capacitor para evitar problemas.

Temperatura de Funcionamento

Existem muitos consumidores que ignoram a temperatura operacional de um capacitor, levando a um dispositivo danificado. Se a aplicação exigir 150°C, a tolerância de temperatura do capacitor não deve ficar abaixo dessa demanda; deve corresponder ao requisito.

Tempo Médio de Vida

O capacitor estará funcional para este período de tempo. Assim, é crucial ter isso em mente ao selecionar um.

Como medir a capacitância do PCB?

Uma das ações críticas a serem tomadas na integração de um capacitor de PCB é determinar sua capacitância para evitar o surgimento de problemas. Assim, gostaríamos de compartilhar com nossos consumidores a maneira correta de medir a capacitância em um capacitor. Antes disso, deve-se conhecer a unidade de capacitância, que é farad. Mas como o farad oferece uma quantidade enorme de energia, podemos usar seus ramos menores, incluindo microfarads e picofarads.

Temos a fórmula Q=CV, em que Q representa a carga total, C para capacitância e V para tensão. Como a capacitância tem uma relação direta com a tensão, ela deve ser multiplicada uma pela outra. Assim, isso indica que se a tensão diminuir ou aumentar, a capacitância do capacitor também diminuirá.

Como já temos a forma de cálculo adequada, é fundamental saber que seu resultado típico deve ficar em torno de um picofarad ou em torno de 10 a 12 farads até 1 microfarad ou aproximadamente 10 a 3 farads de valor. Uma coisa a lembrar é que a capacitância se refere à relação de energia e, se a área da superfície do condutor for grande, sua capacitância também será.

Substituindo um capacitor de PCB

1^st Etapa: Quando um capacitor deve ser alterado?

Devido a várias falhas mecânicas, um capacitor varrido pode derrubar todo o sistema. Exemplos desses tipos de sintomas de um capacitor rompido são os seguintes:

• Tem problemas para ligar.
• Ele constantemente liga e desliga simultaneamente.
• Tem uma tela distorcida e piscando.

Portanto, é essencial examinar e manter constantemente o capacitor para evitar maiores danos ao dispositivo. Além disso, não avalie se o dispositivo está ligado.

2^nd Etapa: Organize as ferramentas para substituição do capacitor

Abaixo estão as seguintes ferramentas essenciais para substituir um capacitor:

• Chave de fenda
• Ferro de solda
• Novo capacitor para substituição
• pavio de solda

3^rd Passo: Acesse o Capacitor Danificado

Primeiro, o dispositivo deve ser desligado antes de tocar na unidade. Depois disso, pegue a chave de fenda e abra a caixa para acessar a placa de circuito. Um reconhecerá o capacitor danificado procurando por um componente de formato convexo no painel. Se você ainda não conseguir encontrar a peça danificada, procure a forma mais estranha do capacitor na placa.

4^th Etapa: Remova o capacitor danificado

Depois disso, adicione um fio de solda na parte inferior das conexões após a descoberta do capacitor danificado. Para que a cola aqueça e seja puxada para dentro do fio, segure o ferro de solda aquecido contra a trança quando estiver escaldante.

Em seguida, pode-se removê-lo do backplane pressionando os terminais do capacitor até que estejam livres de solda. Permita que uma sonda de solda elimine qualquer fio restante dos pontos de contato.

5^th Etapa: Insira o novo capacitor

Antes de instalar o novo capacitor, seus cabos devem ser aparados de acordo para uma fixação suave e para nivelar a altura do antigo capacitor danificado. Depois disso, insira o capacitor recém-decorado nos orifícios do capacitor anterior.

Portanto, toque imediatamente na abertura na parte traseira da placa com a ponta de prova de solda. Quando a ponta de aço atingir a abertura, force a alimentação do cabo na ranhura e, em seguida, extraia-o. A nova seção dentro das juntas soldadas existentes será protegida quando endurecer.

Substituindo um capacitor de PCB

Conclusão

Como um envoltório, os capacitores de PCB são essenciais em todos os dispositivos com uma placa de circuito; ela desempenha um papel vital na determinação da qualidade e do desempenho do produto como um todo. Assim, investir no capacitor apropriado beneficiará muito várias aplicações.

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