De ce condensatorii axiali au căzut din uz în industrie?

Când inspectați plăcile din electronice fabricate în anii 1980 și mai devreme, o caracteristică distinctă este utilizarea pe scară largă a condensatoarelor axiale, electrolitice, ca filtru de alimentare. Au fost utilizate și condensatoare axiale de decuplare ceramică, într-o măsură mai mică.

De exemplu, aceasta este o placă de bază C64.

O parte a unei plăci de bază C64 prezintă 3 condensatori electrolitici axiali mari la secțiunea regulatorului de putere.

Sursa: Wikimedia Common , de Gona.eu, licență: CC BY-SA 3.0

Aceasta este o placă vectorescop Tektronix 1720.

O parte a unei plăci de bază Vectorcope Tektronix 1720, care prezintă un microcontroler Signetics 8051, înconjurat de condensatori de decuplare ceramică axială și axial condensatori electrolitici.

Sursă: Flickr , de Toby Thain, licență: CC BY- NC 2.0

Cu toate acestea, deși sunt încă fabricate, se pare că condensatorii axiali au dispărut în mare parte în majoritatea dispozitivelor încă din anii 90. Aproape nici unul dintre dispozitivele electronice pe care le vedem în mod obișnuit nu are un singur condensator axial. Și este sigur că cineva va găsi ceva similar cu acesta într-un dispozitiv modern …

placă de alimentare de la un osciloscop cu semnal mixt Tektronix MDO4000, sunt vizibile o mulțime de condensatoare electrolitice radiale Sursă: Wikimedia Common , de Dave Jones din Australia, licență: CC BY 2.0

Întrebare

De ce au căzut condensatorii axiali de utilizare în industrie? Îmi pot imagina că condensatorii axiali au fost optimizați pentru cablarea punct-la-punct înapoi în era pre-PCB, nu a ansamblului PCB și că introducerea SMT a fost o altă lovitură. Dar a fost doar imaginația mea, susținută de nimic. Care au fost secvența exactă a evenimentelor și / sau raționamentul care a condus la neutilizarea condensatorilor axiali?

Comentarii

  • Imaginea Commodore 64 este încă impr în mintea mea, evident. A fost nevoie de aproximativ 10 ms pentru ca creierul meu să decodeze fotografia și a revenit în copilărie. Un fel de hipnoză …. 🙂

Răspuns

Zona PCB.

PCB-urile axiale anterior datate, construcția lor a fost ideală pentru cablarea etichetării benzilor și a bazelor supapelor și au fost adoptate pentru PCB-uri, deoarece asta era disponibil.

Exemplu de etichetă construcție de benzi de mai jos.

(ÎN ZILELE SUPAPEI au existat capace radiale: ele erau în general proiectate pentru montarea șasiului printr-o clemă inelară și aveau etichete mai degrabă decât cabluri de sârmă. Centrul inferior al obiectului rotund este baza un astfel de condensator)

introduceți descrierea imaginii aici

De fapt, este destul de surprinzător că au durat atât timp cât au făcut-o alături de radiale, până în anii 1980.

Radialele folosesc mult mai puțin spațiu pentru PCB, iar axialele în picioare la capăt sunt un compromis slab, cu un cablu expus mult timp ( sau pasul de asamblare adăugat de înfășurare), precum și de a fi mult mai puțin robust.

Comentarii

  • Este ‘
  • @CristobolPolychronopolis: Din înțelegerea mea, un capac se comportă ca o scară ” ” ale căror laturi au rezistență și inductanță și ale căror trepte sunt condensatori ideali; capacele radiale conectează ambele cabluri la același capăt, în timp ce capacele axiale se conectează la capetele opuse. Un capac radial va avea astfel unele părți ale capacității ideale conectate cu ESR mai mic decât un axial, dar comportamentul unui capac axial va fi mai apropiat de cel al unui capac ideal în serie cu un element rezistiv / inductiv. Care tipar comportamental descrie mai bine ” majuscule ” majuscule?
  • @supercat: O mare parte a inductanței seriei în un capac vine de la cabluri, majoritatea restului provine de la corpul capacului. Poate fi modelat ca un simplu LRC în loc de o scară pentru analize forfetare. O geometrie ” modernă ” este, de obicei, un dispozitiv de montare la suprafață mai mic, cu capace finale sau cabluri J și are o inductanță mai mică … dar și tu trebuie să țineți cont de inductanța urmelor care duc la capac, așa că păstrați-le scurte.
  • Este, de asemenea, mai ușor să vedeți un condensator suflat în picioare se termină deoarece butonul central va fi afișat. Nu ‘ nu știu cum arată un condensator axial rău.
  • Radialele utilizează mai puțină zonă PCB , dar, evident, acest lucru vine la costul înălțimii mai mari.Și @CristobolPolychronopolis este puțin probabil ca inductanța suplimentară să fie foarte relevantă pentru capacele electrolitice. Dacă este ceva, ‘ este efectul antenei care ‘ este o problemă.

Răspuns

PCB-urile unilaterale necesită frecvent utilizarea legăturilor de sârmă pentru a trece peste alte piste de pe placă. Cu un aspect adecvat al circuitului, utilizarea condensatoarelor axiale (mai degrabă decât radiale) ar putea fi utilizată pentru a permite pistelor să se intersecteze, eliminând necesitatea utilizării unei legături separate. Bineînțeles, rezistențele axiale oferă aceeași capacitate.

Cu PCB-uri duble (și multistrat), este posibilă traversarea pistelor folosind în schimb via-uri între straturile PCB. Acest lucru nu necesită plasarea și montarea oricăror componente prin orificiu traversant, astfel încât flexibilitatea oferită de condensatorii axiali a fost redusă oarecum.

Condensatoarele axiale au și un dezavantaj de a avea o amprentă mare pe PCB. Un condensator radial are nevoie de mult mai puțin spațiu. Luați ca exemplu această fotografie a unei plăci de bază pentru PC; cât spațiu ar mai fi necesar pentru aceste condensatoare dacă s-ar fi folosit cele axiale în loc de radiale?

introduceți descrierea imaginii aici

Comentarii

  • Și, pe măsură ce imaginea dvs. dispare clar, pentru capacele radiale este mult mai ușor să identificați vizual cele eșuate … 🙂
  • Și ca corolar pentru aceasta, capacele axiale de plumb sunt încă utilizate în dispozitivele electronice de consum mai puțin complexe construite pe un PCB cu o singură față (Honeywell produce astfel de dispozitive).

Răspuns

Amintirea mea din acea epocă a fost că selecția , dimensiune și prețul al condensatoarelor electrolitice cu plumb axial nu a fost competitiv, așa că am folosit capace cu plumb radial în unele cazuri în care plumbul axial ar fi fost mai bun (producția a trebuit să le așeze) în jos și adăugați un pic de adeziv). De exemplu, nu ați putut găsi capace cu scurgeri reduse.

Unele părți, cum ar fi cele utilizate în rețelele crossover, ar fi putut fi mai populare în axial, dar nu am fost implicat în acea zonă la momentul respectiv.

Acesta a fost probabil un efect secundar al cererii. Tipurile radiale ocupă mult mai puțin spațiu PCB.

Ambele erau disponibile în bandă și tambur sau casetă de muniție, așa că nu cred că automatizarea a fost problema.

Răspuns

Probabil cel mai important motiv este dificultățile în asamblarea automată; Wikipedia menționează acest lucru .

Comentarii

  • Nu ‘ ar fi valabil și rezistențele? Nu ‘ nu sunt suficient de mare pentru a ști, dar îmi imaginez că condensatorii radiali au înlocuit condensatorii axiali cu mult înainte ca componentele SMD să înlocuiască componentele prin găuri.
  • Poate. Dar rezistențele sunt de obicei mult mai mici …
  • Rezistoarele au diametre mai mari pentru dimensiunea lor, astfel încât coturile pot fi controlate mai mult atât la realizare, cât și la rezistență.
  • Rezistoarele @DKNguyen de mică putere (care reprezintă aproape toate rezistențele din majoritatea circuitelor) sunt toate aceleași standard dimensiune, indiferent dacă rezistența este de 10 ohmi sau 10 megahmi, deci îndoire automată a fost posibilă introducerea și inserarea componentelor. Pentru capacele electrolitice, dimensiunea fizică a componentei este aproximativ proporțională cu capacitatea, deci nu există ” standard global ” dimensiune și formă .
  • Am crezut că rezistențele axiale au dispărut mai mult sau mai puțin de pe plăcile de circuite care sunt asamblate automat. Cu excepția celor de mare putere, acestea ‘ sunt acum montate la suprafață și aproape prea mici pentru a le vedea chiar și fără lupă!

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *