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Topic: L'utilisation des Condensateurs  (Read 577 times) previous topic - next topic

hbachetti

Salut à tous

Je vous propose une petite lecture de vacances d'été :  L'utilisation des Condensateurs

Un guide qui vous aidera à choisir le condensateur adéquat pour vos applications, avec des conseils et des recommandations essentielles.

Bonne lecture.
Cordialement
Henri
Linux is like a wigwam: no Windows, no Gates, and an Apache inside ...

dfgh

 :) MERCI et BRAVO pour ce travail PARTAGE :)


hbachetti

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Jambe


68tjs

#4
Jul 15, 2019, 04:55 pm Last Edit: Jul 15, 2019, 04:57 pm by 68tjs
Totalement d'accord sur le fait de n'acheter que des marques connues, j'ajoute Vishay et ses supers datasheets à la liste.
Le condensateur est vraiment le maillon faible d'un montage électronique.

Mais dommage de ne pas avoir parlé des céramiques.

Ils sont devenu hyper courants et donc bon marché,  il sont largement supérieur aux polyesther en haute fréquence car rien que du fait qu'il sont plus petits  ils ont moins d'éléments parasites (inductance et résistance série).
Ils sont largement utilisés dans l'industrie.
Leur tension de service s'étale de 6,3V à plusieurs centaines de volts.

Je rappelle quand même que pour transmettre un signal à 1 MHz il faut une bande passante 10 fois supérieure.

Même une PWM "mode Arduino à 500 Hz" demande un minimum de bande passante.
Sachant qu'il y a 256 pas la plus haute fréquence à transmettre est 500Hz*256 = 128 kHz soit pour respecter l'intégrité du signal une bande passante de 1,28 MHz alors qu'on est parti de 500 Hz.

Ok pour un moteur qui est un composant très basse fréquence on s'en fout totalement mais bon après il ne faut pas s'étonner de lire : "je comprend pas ça marche pas".
Ma conclusion : on ne lésine pas sur la qualité des découplages et désolé si un découplage c'est de l'analogique.

Leptro

je viens de contrôler  la marque de mes condensateurs electrochimique..

les voici la liste est longue, c'est fou!

Fit
jamicon
Elna
Rubycon
Lelon
hitano
Philips
Frolyt
Sanyo
ITT
punsumi
Gloria
Nichicon


ClarkGaybeul

L'article est très bien documenté et détaillé, mais reste accessible.
Le sujet des électrolytiques est particulièrement bien traité.

Je découvre des choses, en particulier sur les différentes catégories de polypropylène (je ne connaissais pas les X et Y). Je me méfierai à l'avenir.

Ne vous moquez pas trop des audiophiles. A chacun ses phantasmes  :smiley-mr-green:

Cordialement
Jo

hbachetti

Quote from: 68tjs
Mais dommage de ne pas avoir parlé des céramiques.
Je parle des MLCC uniquement, pas des céramiques classiques, qui pour mois sont réservés à la HF.

Je préviens dès le départ d'ailleurs :

Quote
Je ne parlerai pas de HF. Ce n'est pas mon domaine d'expertise et suffisamment de sites spécialisés traitent du sujet.
Les seuls cas où je place un 100pF céramique en découplage sur une sortie d'alimentation c'est pour compléter, peut être par parano : 10µF + 100nF polyester + 100pF céramique.
C'est vraiment anecdotique.

Je ne vois pas trop ce que vient faire un condensateur sur une sortie PWM.
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hbachetti

#8
Jul 15, 2019, 07:10 pm Last Edit: Jul 16, 2019, 09:59 am by hbachetti
Quote from: Leptro
je viens de contrôler  la marque de mes condensateurs electrochimique..
Avoue que tu as eu peur de trouver du LTEC dans le lot  :smiley-evil:
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hbachetti

Quote from: Jambe
Chouette!
Content que ça te fasse plaisir.

Quote from: ClarkGaybeul
Ne vous moquez pas trop des audiophiles. A chacun ses phantasmes  :smiley-mr-green:
J'en suis moi-même un. C'est de l'auto-dérision  :smiley-sad-blue:
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68tjs

#10
Jul 15, 2019, 08:44 pm Last Edit: Jul 15, 2019, 08:50 pm by 68tjs
Quote
Je ne vois pas trop ce que vient faire un condensateur sur une sortie PWM.
1) Dans toute conception électronique on considère que l'alim est parfaite. C'est à dire un court-circuit parfait pour toutes les  fréquences.
2) Tout signal numérique n'est en fait qu'une somme de signaux sinusoïdaux.

Si l'alim n'est pas parfaite son impédance équivalente augmentera avec la  fréquence.
Les signaux hautes fréquence verront "comme une sorte de pont diviseur " avec l'impédance de l'alim. Il seront affaiblis et déphasés ce qui déformera les signaux carrés qui finiront par ressembler à une patate.

C'est  la raison principale qui fait découpler les alimentations afin de les rendre les plus parfaites possible c'est à dire un court-circuit pour toute la gamme de fréquence.

Quand on travaille en bande étroite comme dans un émetteur dont on module la porteuse le découplage est simplifié.
Quand on travaille en large bande comme dans le cas de la PWM ( de 500Hz à 1,28 MHz)  [ on y arrive] c'est plus compliqué parce qu'il n'existe pas pour les condensateurs de technologie unique large bande.
Pour les fréquences basses il faut des dizaines de µF mais ces condensateurs sont très mauvais en fréquence élevée.
On met alors deux condensateurs en parallèle un de plusieurs µF et un très classique 100 nF céramique.

Je fais une mise en garde : avec deux condensateurs en parallèle il ne faut pas prendre  "un chimique" (désolé je suis d'un ancien temps) a faible ESR (faible résistance série parasite).
Pourquoi : parce que si on étudie le schéma équivalent on va trouver de l'inductance de connexion en série avec les boîtiers de condensateur (privilégiez les CMS dans tous les cas).

On obtiendra 3 résonances parasites :
1) série avec le premier condo et son inductance -> qui améliore localement le filtrage autour de la 1ere fréquence de résonnance
2) idem mais avec le deuxième condo  -> qui améliore localement le filtrage autour de la 2nd fréquence de résonnance
3) Une résonance bouchon catastrophique puisque qu'il n'y aura plus aucun effet de filtrage d'alim entre les deux fréquences de résonance précédentes. L'ensemble des deux condensateurs se comportant comme une impédance infinie.
Cette résonance bouchon constituée par les deux condensateurs en série, soit à peut de chose près la valeur du plus faible 100 nF et pour l'inductance les deux inductances en série qui s'additionnent et là ça fait mal.

On cherche à amortir cette résonance bouchon et finalement la résistance série parasite du "chimique" arrange bien les choses.

Par contre quand le "gros" condensateur est utilisé en réservoir de courant là l'usage d'un faible ESR est utile (mais sans condensateur de 100 nF).

Dernier point :
- Si on se place sur le plan théorique un condensateur soudé à raz d'une alimentation ne filtre rien du tout. Si l'alim a une impédance nulle elle pourra sans limite fournir au condensateur  le courant nuisible

- Si on revient sur le plan pratique cela fonctionne parce que l'alimentation a des éléments parasites qui participent à créer "un pont d'affaiblissement".
Un filtre c'est au minimum une impédance série suivie d'une impédance parallèle.
Comme dans un pont de résistance sauf que dans un filtre la <<résistance>>  des composants varie avec la fréquence.

A part des cas particuliers comme les régulateurs qui doivent voir des µF à leur bornes pour être stable il faut toujours découpler au plus prés de  l'utilisation.
En fait on joue du billard à deux bandes :
1) on utilise la parasitologie entre l'alimentation et le découplage
2) on élimine le plus possible la parasitologie ente le découplage et la charge.

En électronique c'est très fréquent que quand on ne peut pas éliminer des éléments parasites on les utilise en les intégrant dans le schéma.
Sauf que comme cela ne figure sur aucun schéma cela ne se voit pas si l'auteur du schéma ne le dit pas.

Je me suis volontairement placé sur un haut niveau d'exigence pour tenter de faire comprendre les phénomènes physiques.

Bien évidement tout n'est pas à prendre à la lettre : des signaux de PWM appliqués à un moteur  n'ont aucun besoin d"être propres, appliqués à un servo tout analogique non plus mais appliqués à un servo équipé d'un circuit intégré numérique rapide la donne peut changer.

hbachetti

Quote
Pour les fréquences basses il faut des dizaines de µF mais ces condensateurs sont très mauvais en fréquence élevée.
On met alors deux condensateurs en parallèle un de plusieurs µF et un très classique 100 nF céramique.
Je vais même jusqu'à trois parfois (10µF + 100nF polyester + 100pF céramique), mais c'est seulement dans des moments de parano profonde, sans savoir si cela aura un impact réel. A l'oscilloscope, aucune différence.

Je pense que lorsque l'on a affaire à des cas très pointus dans une entreprise de haute technologie, on a forcément le personnel compétent, et les moyens de mesure adéquats, pour résoudre des problèmes de haute voltige.

La problématique du bricoleur sur ARDUINO ou audio n'est pas aussi exigeante. Je n'ai pas envie de noyer l'amateur ...
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savoriano

Après avoir lu les condensateur (très clair car j'ai bien compris) ....
l'alim à masse virtuelle!! génial!
A l'époque ou la BF était mon terrain de jeux, l'avoir eu aurait été extraordinaire.
Je ne te félicite pas parce que tu n'en as pas besoin!   ;)
Pardonnez moi pour mon français, ce n'ai pas ma langue maternelle.

hbachetti

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Leptro

Oups Hbachetti j'ai raté ton post..
Avoue que tu as eu peur de trouver du LTEC dans le lot  :smiley-evil:

Oui j'avoue mais maintenant ma plus grande crainte c'est les dizaines de condensateurs electrochimique que je conserve depuis des années!
Seront-il encore bon le jour ou je m'en servrait?


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