Cuando se inspeccionan las placas de componentes electrónicos fabricados en la década de 1980 y antes, una característica distintiva es el uso extensivo de condensadores electrolíticos axiales como filtro de suministro de energía. También se utilizaron condensadores de desacoplamiento cerámicos axiales, en menor medida.
Por ejemplo, esta es una placa base C64.
Fuente: Wikimedia Common , de Gona.eu, licencia: CC BY-SA 3.0
Esta es una placa de vectorscopio Tektronix 1720.
Fuente: Flickr , por Toby Thain, licencia: CC BY- NC 2.0
Sin embargo, aunque todavía se están fabricando, parece que los condensadores axiales desaparecieron en gran parte en la mayoría de dispositivos desde los años 90. Casi ninguno de los dispositivos electrónicos que vemos comúnmente tiene un solo condensador axial. Y es seguro que uno encontrará algo similar a esto en un dispositivo moderno …
Fuente: Wikimedia Common , por Dave Jones de Australia, licencia: CC BY 2.0
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Pregunta
¿Por qué se caen los capacitores axiales? de uso en la industria? Puedo imaginar que los capacitores axiales fueron optimizados para el cableado punto a punto en la era anterior a la PCB, no el ensamblaje de PCB, y que la introducción de SMT fue otra oportunidad. Pero fue solo mi imaginación, respaldada por nada. ¿Cuál fue la secuencia exacta de eventos y / o el fundamento que llevaron al desuso de los capacitores axiales?
Comentarios
- La imagen de Commodore 64 aún es impr esesed en mi mente, obviamente. Mi cerebro tardó unos 10 ms en decodificar la foto y volví a mi infancia. Tipo de hipnosis …. 🙂
Respuesta
Área de PCB.
Las placas de circuito impreso axiales eran anteriores a la fecha, su construcción era ideal para el cableado a tiras de etiquetas y bases de válvulas, y se adoptaron para placas de circuito impreso porque eso es lo que estaba disponible.
Ejemplo de etiqueta construcción de tiras debajo.
(HABÍA tapas radiales en los días de las válvulas: generalmente estaban diseñadas para el montaje en el chasis a través de una abrazadera de anillo y tenían etiquetas en lugar de cables. El centro de la parte inferior del objeto redondo es la base de uno de esos capacitores)
En realidad, es bastante sorprendente que duraran tanto como lo hicieron junto con los radiales, en la década de 1980.
Los radiales usan mucho menos espacio de PCB, y los axiales de pie en un extremo es un compromiso pobre, con un cable expuesto durante mucho tiempo ( o el paso de ensamblaje agregado de encajarlo) además de ser mucho menos robusto.
Comentarios
- It ‘ s también vale la pena señalar que las geometrías modernas de condensadores tienen mucha menos inductancia que sus hojas contrapartes ded, mejorando el rango de frecuencia utilizable.
- @CristobolPolychronopolis: Según tengo entendido, un límite se comporta como una » escalera » cuyos lados tienen resistencia e inductancia y cuyos peldaños son capacitores ideales; Las tapas radiales conectan ambos cables al mismo extremo, mientras que las tapas axiales se conectan a extremos opuestos. Por tanto, un casquete radial tendrá algunas partes de la capacitancia ideal conectadas con una ESR más baja que una axial, pero el comportamiento de un casquete axial será más cercano al de un casquete ideal en serie con un elemento resistivo / inductivo. ¿Qué patrón de comportamiento describe mejor las » modern » mayúsculas?
- @supercat: una gran parte de la inductancia en serie en una tapa proviene de los cables, la mayor parte del resto proviene del cuerpo de la tapa. Puede modelarse como un LRC simple en lugar de una escalera para análisis agrupados. Una geometría » moderna » suele ser un dispositivo de montaje en superficie más pequeño con terminales o cables en J y tiene menos inductancia … pero también Hay que tener en cuenta la inductancia de las pistas que conducen a la tapa, así que manténgalas cortas.
- También es ‘ s más fácil ver un condensador quemado en final porque se abrirá el botón central. No ‘ no sé cómo se ve un condensador axial defectuoso.
- Los radiales usan menos área de PCB, pero obviamente esto viene en el costo de mayor altura.Y @CristobolPolychronopolis, es poco probable que la inductancia adicional sea muy relevante para las tapas electrolíticas. En todo caso, es ‘ el efecto de antena que ‘ es un problema.
Respuesta
Las placas de circuito impreso de un solo lado requerían con frecuencia el uso de enlaces de cables para puentear otras pistas en la placa. Con un diseño de circuito adecuado, el uso de condensadores axiales (en lugar de radiales) podría usarse para permitir que las pistas se crucen entre sí, eliminando la necesidad de usar un enlace de cable separado. Las resistencias axiales ofrecen la misma capacidad, por supuesto.
Con PCBs dobles (y multicapa), es posible cruzar pistas con el uso de vías entre capas de PCB en su lugar. Esto no necesita la colocación y ajuste de cualquier componente de orificio pasante, por lo que la flexibilidad ofrecida por los capacitores axiales se redujo un poco.
Los capacitores axiales también tienen la desventaja de tener una gran huella en la PCB. Un condensador radial necesita mucho menos espacio. Tome esta foto de la placa base de una PC como ejemplo; ¿Cuánto más espacio se necesitaría para estos condensadores si se hubieran usado axiales en lugar de radiales?
Comentarios
- Y, como su imagen muestra claramente, para las mayúsculas radiales es mucho más fácil de identificar visualmente los fallidos … 🙂
- Y como corolario de esto, las tapas de cables axiales todavía se utilizan en dispositivos electrónicos de consumo menos complejos construidos en una PCB de una sola cara (Honeywell produce tales dispositivos).
Respuesta
Mi recuerdo de esa época fue que la selección , tamaño y el precio de los condensadores electrolíticos con conductores axiales no era competitivo, por lo que utilicé tapas de conductores radiales en algunos casos en los que los conductores con conductores axiales hubieran sido mejores (la producción tuvo que colocarlos hacia abajo y agregue un poco de adhesivo). No pudo encontrar tapas de baja fuga, por ejemplo.
Algunas partes, como las que se utilizan en las redes de cruce, pueden haber sido más populares en axial, pero yo no participé en esa área en ese momento.
Ese fue probablemente un efecto secundario de la demanda. Los tipos radiales simplemente ocupan mucho menos espacio en la PCB.
Ambos estaban disponibles en cinta, carrete o caja de munición, así que no creo que la automatización fuera el problema.
Respuesta
Probablemente la razón más importante son las dificultades en el ensamblaje automatizado; Wikipedia menciona esto .
Comentarios
- ¿No ‘ t eso también se aplica a las resistencias? Yo ‘ no tengo la edad suficiente para saberlo, pero me imagino que los condensadores radiales suplantaron a los condensadores axiales mucho antes de que los componentes SMD reemplazaran a los componentes del orificio pasante.
- Tal vez. Pero las resistencias suelen ser mucho más pequeñas … su tamaño, por lo que las curvas pueden ser más controladas tanto en la fabricación como en la posición.
- @DKNguyen Las resistencias de baja potencia (que representan casi todas las resistencias en la mayoría de los circuitos) son todas del mismo estándar tamaño, independientemente de si la resistencia es de 10 ohmios o 10 megaohmios, por lo que la curva de plomo automática ing e inserción de componentes fue posible. En el caso de las tapas electrolíticas, el tamaño físico del componente es aproximadamente proporcional a la capacitancia, por lo que no existe un tamaño y forma » estándar global » .
- Pensé que las resistencias axiales habían desaparecido más o menos de las placas de circuito que se ensamblan automáticamente. Excepto los de alta potencia, ‘ ahora se montan en la superficie y son casi demasiado pequeños para verlos sin lupa.