Quando si ispezionano le schede dallelettronica prodotta negli anni 80 e precedenti, una caratteristica distintiva è lampio uso di condensatori elettrolitici assiali come filtro di alimentazione. Sono stati utilizzati anche condensatori di disaccoppiamento ceramici assiali, in misura minore.
Ad esempio, questa è una scheda madre C64.
Fonte: Wikimedia Common , di Gona.eu, licenza: CC BY-SA 3.0
Questa è una scheda vettorscopio Tektronix 1720.
Fonte: Flickr , di Toby Thain, licenza: CC BY- NC 2.0
Tuttavia, sebbene siano ancora in produzione, sembra che i condensatori assiali siano in gran parte scomparsi nella maggior parte dei dispositivi dagli anni 90. Quasi nessuno dei dispositivi elettronici che comunemente vediamo ha un singolo condensatore assiale. Ed è certo che si troverà qualcosa di simile a questo in un dispositivo moderno …
Fonte: Wikimedia Common , di Dave Jones dallAustralia, licenza: CC BY 2.0
Question
Perché i condensatori assiali sono caduti di utilizzo nellindustria? Posso immaginare che i condensatori assiali siano stati ottimizzati per il cablaggio punto a punto nellera pre-PCB, non lassemblaggio di PCB, e che lintroduzione di LSMT è stato un altro tentativo. Ma era solo la mia immaginazione, sostenuta da nulla. Qual era lesatta sequenza di eventi e / o la logica che ha portato al disuso dei condensatori assiali?
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- Limmagine del Commodore 64 è ancora impr nella mia mente, ovviamente. Ci sono voluti circa 10 ms al mio cervello per decodificare la foto e sono tornato alla mia infanzia. Tipo di ipnosi …. 🙂
Risposta
area PCB.
PCB assiali pre-datati, la loro costruzione era ideale per il cablaggio di strisce di etichette e basi di valvole, e sono stati adottati per PCB perché era quello che era disponibile.
Esempio di tag costruzione a strisce di seguito.
(Cerano cappucci radiali ai tempi delle valvole: erano generalmente progettati per il montaggio su telaio tramite un morsetto ad anello, e avevano etichette piuttosto che cavi. Loggetto rotondo in basso al centro è la base di uno di questi condensatori)
In realtà è abbastanza sorprendente che siano durati tanto a lungo quanto hanno fatto insieme ai radiali, negli anni 80.
I radiali utilizzano molto meno spazio PCB e il posizionamento degli assiali allestremità è un cattivo compromesso, con un cavo esposto a lungo ( o la fase di assemblaggio aggiunta di rivestirlo) oltre ad essere molto meno robusto.
Commenti
- It ‘ s anche degno di nota che le geometrie dei condensatori moderni hanno molta meno induttanza della loro lea controparti ded, migliorando la gamma di frequenza utilizzabile.
- @CristobolPolychronopolis: da quanto mi risulta, un cap si comporta come un ” ladder ” i cui lati hanno resistenza e induttanza ei cui pioli sono condensatori ideali; i cappucci radiali collegano entrambi i cavi alla stessa estremità, mentre i cappucci assiali si collegano alle estremità opposte. Una calotta radiale avrà quindi alcune parti della capacità ideale connessa con una ESR inferiore a una calotta assiale, ma il comportamento di una calotta assiale sarà più vicina a quella di una calotta ideale in serie con un elemento resistivo / induttivo. Quale modello comportamentale descrive meglio il ” moderno ” caps?
- @supercat: gran parte dellinduttanza della serie in un cappuccio proviene dai cavi, la maggior parte del resto proviene dal corpo del cappuccio. Può essere modellato come un semplice LRC invece di una scala per lanalisi concentrata. Una ” moderna ” geometria è solitamente un dispositivo a montaggio superficiale più piccolo con terminali o conduttori a J e ha meno induttanza … ma tu tenere conto dellinduttanza delle tracce che conducono al tappo, quindi mantenerle corte.
- È ‘ anche più facile vedere un condensatore bruciato in piedi su terminare perché il pulsante centrale verrà estratto. Non ‘ non so che aspetto abbia un cattivo condensatore assiale.
- I radiali usano meno area PCB, ma ovviamente questo arriva al costo di altezza più alta.E @CristobolPolychronopolis è improbabile che linduttanza extra sia molto rilevante per i condensatori elettrolitici. Semmai, è ‘ leffetto antenna che ‘ è un problema.
Risposta
I PCB unilaterali spesso richiedevano luso di collegamenti a filo per collegare altre tracce sulla scheda. Con una disposizione circuitale adeguata, è possibile utilizzare condensatori assiali (piuttosto che radiali) per consentire alle piste di incrociarsi, eliminando la necessità di utilizzare un collegamento a filo separato. Le resistenze assiali offrono la stessa capacità, ovviamente.
Con PCB doppi (e multistrato), è possibile invece incrociare le tracce con luso di vie tra gli strati PCB. Questo non richiede il posizionamento e montaggio di qualsiasi componente a foro passante, quindi la flessibilità offerta dai condensatori assiali è stata leggermente ridotta.
I condensatori assiali hanno anche lo svantaggio di avere un grande ingombro sul PCB. Un condensatore radiale ha bisogno di molto meno spazio. Prendi questa foto di una scheda madre per PC come esempio; quanto spazio sarebbe necessario per questi condensatori se fossero stati usati quelli assiali invece di quelli radiali?
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- E, poiché la tua immagine è chiaramente visualizzata, per i tappi radiali è molto più facile identificare visivamente quelli falliti … 🙂
- E come corollario a ciò, i cappucci assiali vengono ancora utilizzati in dispositivi elettronici di consumo meno complessi costruiti su un PCB unilaterale (Honeywell produce tali dispositivi).
Risposta
Il mio ricordo di quellepoca era che la selezione , size e prezzo dei condensatori elettrolitici con conduttori assiali non era competitivo, quindi ho usato cappucci in piombo radiali in alcuni casi in cui i conduttori assiali sarebbero stati migliori (la produzione doveva posarli verso il basso e aggiungere una piccola quantità di adesivo). Ad esempio, non è stato possibile trovare tappi a bassa perdita.
Alcune parti, come quelle utilizzate nelle reti crossover, potrebbero essere state più popolari in assiale, ma allepoca non ero coinvolto in quellarea.
Probabilmente era un effetto collaterale della domanda. I tipi radiali occupano solo molto meno spazio PCB.
Entrambi erano disponibili in cassetta e bobina o scatola di munizioni, quindi non credo che il problema fosse lautomazione.
Risposta
Probabilmente il motivo più importante sono le difficoltà nellassemblaggio automatizzato; Wikipedia lo menziona .
Commenti
- Non ‘ valgono anche per i resistori? Non sono abbastanza grande per saperlo, ‘ ma immagino che i condensatori radiali abbiano soppiantato i condensatori assiali molto prima che i componenti SMD sostituissero i componenti a foro passante.
- Forse. Ma i resistori sono in genere molto più piccoli …
- I resistori hanno diametri dei conduttori maggiori per le loro dimensioni, in modo che le curve possano essere più controllate sia nella realizzazione che nella tenuta.
- Le resistenze a bassa potenza @DKNguyen (che rappresentano quasi tutte le resistenze nella maggior parte dei circuiti) sono tutte dello stesso standard dimensione, indipendentemente dal fatto che la resistenza sia 10 ohm o 10 megaohm, quindi piega automatica possibile linserimento dei componenti. Per i condensatori elettrolitici, la dimensione fisica del componente è approssimativamente proporzionale alla capacità, quindi non esiste uno ” standard globale ” dimensione e forma .
- Pensavo che le resistenze assiali fossero più o meno scomparse dai circuiti stampati che vengono assemblati automaticamente. Ad eccezione di quelli ad alta potenza, ‘ sono ora a montaggio superficiale e quasi troppo piccoli per vedere anche senza una lente di ingrandimento!