Lors de linspection des cartes électroniques fabriquées dans les années 1980 et avant, une caractéristique distincte est lutilisation intensive de condensateurs électrolytiques axiaux comme filtre dalimentation. Des condensateurs de découplage axial en céramique ont également été utilisés, dans une moindre mesure.
Par exemple, il sagit dune carte mère C64.
Source: Wikimedia Common , par Gona.eu, licence: CC BY-SA 3.0
Voici une carte de vecteurscope Tektronix 1720.
Source: Flickr , par Toby Thain, licence: CC BY- NC 2.0
Cependant, bien quils soient toujours en cours de fabrication, il semble que les condensateurs axiaux aient largement disparu dans la plupart des appareils depuis les années 90. Presque aucun des appareils électroniques que nous voyons couramment na un seul condensateur axial. Et il « est certain quon va trouver quelque chose de similaire dans un appareil moderne …
Source: Wikimedia Common , par Dave Jones dAustralie, licence: CC BY 2.0
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Question
Pourquoi les condensateurs axiaux sont-ils tombés dutilisation dans lindustrie? Je peux imaginer que les condensateurs axiaux ont été optimisés pour le câblage point à point à lépoque pré-PCB, pas lassemblage de PCB, et que lintroduction de SMT était un autre plan. Mais cétait juste mon imagination, soutenue par rien. Quelle était la séquence exacte des événements et / ou la justification qui a conduit à la désuétude des condensateurs axiaux?
Commentaires
- Limage du Commodore 64 est toujours impr essed dans mon esprit, évidemment. Il a fallu environ 10 ms à mon cerveau pour décoder la photo et je suis revenu dans mon enfance. Genre dhypnose …. 🙂
Réponse
Zone PCB.
PCB pré-datés Axials, leur construction était idéale pour le câblage des bandes et des bases de vannes, et ils ont été adoptés pour les PCB parce que cest ce qui était disponible.
Exemple de tag construction en bande ci-dessous.
(Il y avait des bouchons radiaux à lépoque des vannes: ils étaient généralement conçus pour un montage sur châssis via une bague de serrage, et avaient des étiquettes plutôt que des fils conducteurs. Lobjet rond en bas au centre est la base de un tel condensateur)
Cest en fait assez surprenant quils aient duré aussi longtemps quils lont fait aux côtés des radiaux, jusque dans les années 1980.
Les radiaux utilisent beaucoup moins despace sur le PCB, et les axiales debout à lextrémité sont un mauvais compromis, avec une longue avance exposée ( ou létape dassemblage supplémentaire consistant à le gainer) en plus dêtre beaucoup moins robuste.
Commentaires
- It ‘ s également à noter que les géométries de condensateurs modernes ont beaucoup moins dinductance que leur lea ded homologues, améliorant la plage de fréquences utilisable.
- @CristobolPolychronopolis: Daprès ce que je comprends, un plafond se comporte comme un » échelle » dont les côtés ont une résistance et une inductance et dont les échelons sont des condensateurs idéaux; les capuchons radiaux relient les deux fils à la même extrémité, tandis que les capuchons axiaux se connectent aux extrémités opposées. Un capuchon radial aura ainsi certaines parties de la capacité idéale connectées avec une ESR inférieure à un capot axial, mais le comportement dun capuchon axial sera plus proche de celui dun capuchon idéal en série avec un élément résistif / inductif. Quel modèle de comportement décrit le mieux les » modernes » caps?
- @supercat: une grande partie de linductance série dans un capuchon provient des fils, la plupart du reste provient du corps du capuchon. Il peut être modélisé comme un simple LRC au lieu dune échelle pour une analyse groupée. Une géométrie » moderne » est généralement un appareil de montage en surface plus petit avec des embouts ou des fils en J et a moins dinductance … mais vous aussi doivent prendre en compte linductance des traces menant au capuchon, alors gardez-les courtes.
- Il ‘ est également plus facile de voir un condensateur grillé debout fin parce que le bouton central sera sorti. Je ne ‘ ne sais pas à quoi ressemble un mauvais condensateur axial.
- Les radiaux utilisent moins de surface de PCB , mais évidemment cela vient au coût dune hauteur plus élevée.Et @CristobolPolychronopolis, linductance supplémentaire est peu susceptible dêtre très pertinente pour les bouchons électrolytiques. Si quoi que ce soit, ‘ est leffet dantenne qui ‘ est un problème.
Réponse
Les PCB unilatéraux nécessitaient fréquemment lutilisation de liaisons filaires pour relier dautres pistes de la carte. Avec une disposition de circuit appropriée, lutilisation de condensateurs axiaux (plutôt que radiaux) pourrait être utilisée pour permettre aux pistes de se croiser, éliminant ainsi le besoin dutiliser une liaison filaire séparée. Les résistances axiales offrent la même capacité, bien sûr.
Avec les PCB double (et multicouches), il est possible de croiser les pistes en utilisant des vias entre les couches de PCB à la place. Cela na pas besoin de placement et montage de tous les composants traversants, de sorte que la flexibilité offerte par les condensateurs axiaux a été quelque peu réduite.
Les condensateurs axiaux ont également linconvénient davoir une grande empreinte sur le PCB. Un condensateur radial nécessite beaucoup moins despace. Prenez cette photo dune carte mère PC comme exemple; combien despace supplémentaire serait nécessaire pour ces condensateurs si des condensateurs axiaux avaient été utilisés au lieu de radiaux?
Commentaires
- Et, comme votre image le montre clairement, pour les majuscules radiales, il est beaucoup plus facile didentifier visuellement ceux qui ont échoué … 🙂
- Et comme corollaire à cela, les capuchons de plomb axial sont toujours utilisés dans des appareils électroniques grand public moins complexes construits sur un PCB unilatéral (Honeywell produit de tels appareils).
Réponse
Je me souviens de cette époque que la sélection , size et le prix des condensateurs électrolytiques à plomb axial nétait pas compétitif, jai donc utilisé des capuchons de plomb radial dans certains cas où les plombs axiaux auraient été meilleurs (la production devait les poser vers le bas et ajoutez un peu dadhésif). Vous n’avez pas pu trouver de bouchons à faible fuite, par exemple.
Certaines parties, telles que celles utilisées dans les réseaux croisés, étaient peut-être plus populaires en axial, mais je nétais pas impliqué dans ce domaine à lépoque.
Cétait probablement un effet secondaire de la demande. Les types radiaux occupent simplement beaucoup moins despace sur le PCB.
Les deux étaient disponibles en bande et en bobine ou en boîte de munitions, donc je ne pense pas que lautomatisation soit le problème.
Réponse
La raison la plus importante est probablement les difficultés dassemblage automatisé; Wikipédia le mentionne .
Commentaires
- Est-ce que ‘ t qui sapplique également aux résistances? Je ‘ ne suis pas assez âgé pour le savoir, mais jimagine que les condensateurs radiaux ont supplanté les condensateurs axiaux bien avant que les composants SMD ne remplacent les composants traversants.
- Peut-être. Mais les résistances sont généralement beaucoup plus petites …
- Les résistances ont des diamètres de fil plus grands pour leur taille, de sorte que les coudes peuvent être mieux contrôlés à la fois dans la fabrication et dans la mise en place.
- @DKNguyen les résistances de faible puissance (qui représentent presque toutes les résistances dans la plupart des circuits) sont toutes de la même norme taille, indépendamment du fait que la résistance soit de 10 ohms ou de 10 mégohms, donc pliage de plomb automatique et linsertion de composants était possible. Pour les bouchons électrolytiques, la taille physique du composant est à peu près proportionnelle à la capacité, il ny a donc pas de » norme globale » taille et forme .
- Je pensais que les résistances axiales avaient plus ou moins disparu des circuits imprimés assemblés automatiquement. Sauf pour ceux de haute puissance, ils ‘ sont désormais montés en surface et presque trop petits pour être même visibles sans loupe!