MFD-Kondensator:So erhalten Sie ein tiefgreifendes Verständnis der MFD-Bedeutung

MFD-Kondensatoren gehören zu den wichtigsten elektrischen Komponenten eines Leiterplattennetzwerks (PCB). Sie arbeiten, indem sie Energie in ihren elektrischen Feldern speichern. Das Kondensatordesign bedeutet jedoch, dass auch nach dem Trennen noch Strom fließen kann. Daher leidet Ihre Schaltung mit einem MFD-Kondensator nicht unter den Auswirkungen von Leistungsänderungen.

Im Allgemeinen gibt es immer eine Herausforderung, wenn es darum geht, die perfekte Größe eines Kondensators für eine Leiterplatte zu finden. Darüber hinaus könnten sich Berechnungen für den idealen Wert Ihres MFD-Kondensators als recht problematisch erweisen. Dieser Artikel hilft Ihnen, die Umrechnungsformeln und andere Faktoren zu verstehen, die letztendlich die Größe der MFD-Kondensatorgröße bestimmen.

(Kondensatoren aus Metallen, Keramiken und Folien)

1. Was bedeuten die Nennwerte eines Kondensators?

Glücklicherweise haben fast alle Kondensatoren ein Etikett, das ihre Nennwerte anzeigt. Sie finden zwei Nennwerte, die die Grenzen und die Kapazität in Bezug auf Spannung und Kapazität angeben. V stellt häufig die Spannung in Volt dar, wenn es eine Grenze für die Spannung festlegt, bei der ein Kondensator normal funktioniert.

Sie können sich Spannung als die Größe des Stroms vorstellen, der durch Ihren MFD-Kondensator fließt. In ähnlicher Weise könnten Sie auch die Spannung mit dem Wasserdruck in einem Rohr vergleichen. Außerdem repräsentiert die Wassermenge in diesem Szenario die Strömung. Steigt der Druck, steigt auch der Durchfluss außerhalb der Leitung.

Bei einem Kondensator bedeutet eine höhere Nennspannung, dass der Strom dadurch viel schneller fließt. Wenn Sie jedoch die Spannungsgrenze überschreiten, brennt der Kondensator und zerfällt. Die zweite Bewertung ist in Mikrofarad oder MFD. Dieser Parameter repräsentiert normalerweise die Kapazitätsmenge. Mit anderen Worten, es ist ein Wert, der Ihnen zeigt, wie viel Speicherkapazität der Kondensator hat. Wenn der Mikrofarad-Wert hoch ist, bedeutet dies daher, dass der Kondensator mehr elektrische Energie speichern kann. Im Allgemeinen liegen Kondensatornennwerte oft zwischen 5 MFD und 80 MFD. Dennoch werden Sie feststellen, dass einige Kondensatoren diesen Wert als µF darstellen um ihre Kapazität zu veranschaulichen.

(Ein Standard-8,2-MFD-Kondensator)

2. Die grundlegenden Kondensatortypen

MFD-Kondensatoren funktionieren ähnlich wie eine Batterie. Ihre Aufgabe ist es, Energie zu speichern und bei Bedarf wieder abzugeben. Kondensatoren tun dies jedoch viel schneller, weshalb sie in der Regel die bessere Option sind. Beim Anschluss an eine 60-Hz-Quelle gibt ein Kondensator seine Energie 60 Mal pro Sekunde ab.

Die Gesamtenergie, die sie abgeben können, ist jedoch von ihrer Kapazität abhängig. Je größer der Kondensator ist, desto mehr Strom verbraucht er. Es gibt zwei Hauptklassen von Kondensatoren; Betriebs- und Startkondensatoren. Der Unterschied liegt in ihrem Kapazitäts-MFD-Bereich.

Werfen wir einen Blick auf jeden einzelnen.

Kondensatoren ausführen

Betriebskondensatoren liegen innerhalb von 3-70 MFD. Folglich sind ihre Spannungsgrenzen entweder 370 V oder 440 V. Diese Kondensatoren haben auch ein spezielles Design, das einen regelmäßigen Betrieb ermöglicht. Aus diesem Grund ziehen sie kontinuierlich Strom, weshalb sie eine ausgezeichnete Wahl für Einphasenmotoren sind.

Ein MFD-Kondensator ist in einem solchen Motor unerlässlich, wenn es darum geht, die Sekundärwicklung mit Energie zu versorgen. In einem solchen Fall müssen Sie die richtige Größe des Kondensators wählen. Andererseits bedeutet dies nicht, dass der Motor ein ungleichmäßiges Magnetfeld entwickelt.

Die Rotordrehzahlen schwanken auch an den spezifischen Punkten, an denen das Feld unausgeglichen ist. Infolgedessen kommt es zusätzlich zu Leistungseinbrüchen zu einem enormen Energieverlust. Möglicherweise stellen Sie auch fest, dass das Gerät ständig überhitzt, was sich nachteilig auf die Effizienz auswirkt.

（Ein Betriebskondensator ）

Kondensatoren starten

Anlaufkondensatoren haben oft einen höheren Kapazitätsbereich. Es überschreitet oft die 70-MFD-Grenze für den Betrieb von Kondensatoren. Aus diesem Grund können die Nennspannungen entweder 330 V, 250 V oder 125 V betragen. Einphasenmotoren verwenden Anlaufkondensatoren, um das Anlaufdrehmoment zu verbessern.

Darüber hinaus dient das Design eines Start-MFD-Kondensators der Optimierung für eine kurze Verwendung. Sobald der Motor das erforderliche Drehmoment erreicht, trennt sich der Kondensator schließlich vom Stromkreis.

Diese elektronische Trennung ist ein Ergebnis von potentiellen Relais. Diese Relais arbeiten durch Spannungsgrenzen. Im Wesentlichen löst ein bestimmter Spannungspegel die Startkondensatorabschaltung aus. Folglich sind hohe Kondensatorwerte wünschenswerter. Der Grund dafür ist, dass mehr Energie in die Erzeugung eines ausreichenden Startdrehmoments gesteckt wird.

（Ein Startkondensator）

3. Gibt es einen Unterschied zwischen MFD und uF?

Die in einem MFD-Kondensator gespeicherte elektrische Ladung erfolgt durch parallele leitende Platten mit einem Dielektrikum dazwischen. Die Kapazität bezieht sich in diesem Fall auf die Ladungsmenge, die ein Kondensator handhaben kann. Ein digitales Multimeter ist ein Messgerät zur Bestimmung verschiedener elektrischer Parameter, einschließlich der Kapazität.

Einige Kondensatoren haben ihre Kapazitätswerte in MFD, während andere aufbrauchen, um dasselbe zu zeigen. Die Quintessenz ist, dass die Nennwerte von Kondensatoren immer in Mikrofarad angegeben werden. Wenn Sie sich fragen, ob MFD und uF dasselbe darstellen, dann haben Sie Recht.

In diesem Fall bedeutet der Begriff „MFD“ Mikrofarad, in der Physik häufiger als uF ausgedrückt. Aber die Verwirrung kommt, wenn Sie die Millifarad-Einheiten betrachten, die auch als mfd stehen könnten. Millifarad haben eine bessere Ordnung als die Mikrofarad-Einheiten.

Die älteren Kondensatorhersteller stellen oft Mikrofarad als MFD dar, was damals der Standard war. Heutzutage ziehen es die meisten Hersteller vor, uF zu verwenden, um die Kapazität darzustellen. Es ist daher ziemlich selten, einen Kondensator zu finden, der in Millifarad angegeben ist. Aus Gründen der Einheitlichkeit ist uF jetzt der akzeptierte Standard für die Darstellung von Kondensatornennwerten.

4. Die Kapazitätsumwandlungstabelle

Wie bereits erwähnt, werden Kapazitätseinheiten in Mikrofarad ausgedrückt. Es ist jedoch relativ üblich, dass andere Hersteller die Nennwerte der MFD-Kondensatoren in Nanofarad (nF) und Picofarad (pF) angeben. Folglich werden Sie feststellen, dass ein 0,1-uF-Kondensator eine Nennleistung von 100 nF hat.

Es könnte auch große Werte in Picofarad haben, die dasselbe darstellen. In einem solchen Fall haben Sie möglicherweise Ihre Kondensatorspezifikationen in uF, aber die verfügbaren Kondensatoren sind entweder in pF oder nF. Die folgende Umrechnungstabelle soll Ihnen helfen, die Kapazität in den von Ihnen bevorzugten Einheiten zu bestimmen.

uF (Mikrofarad)	nF (Nanofarad)	pF (Pikofarad)
0,001	1.0	1000
0,0015	1,5	1500
0,002	2.0	2000
0,0025	2.5	2500
0,003	3.0	3000
0,0035	3.5	3500
0,004	4.0	4500

Die Umrechnungsformel

Die Umrechnung zwischen uF, nF und pF erfolgt durch Manipulation der Faktoren wie unten gezeigt:

Konvertierung	Multiplikationsfaktor
uF bis nF	1,0 x 10 3
uF zu pF	1,0 x 10 6
nF bis uF	1,0 x 10 -3
nF zu pF	1,0 x 10 3
pF in uF	1,0 x 10 -6
pF bis nF	1,0 x 10 -3

5. Verwenden eines Digitalmultimeters zum Messen der Kapazität

Die in einem MFD-Kondensator gespeicherte elektrische Ladung erfolgt durch parallele leitende Platten mit einem Dielektrikum dazwischen. Die Kapazität bezieht sich auf die Ladungsmenge, die ein Kondensator verarbeiten kann. Ein digitales Multimeter ist ein Messgerät zur Bestimmung verschiedener elektrischer Parameter, einschließlich der Kapazität.

Um die Kapazität zu messen, müssen Sie am DMM auf MFD umschalten. Außerdem bedeutet das Testen, dass Sie zuerst den Kondensator entladen müssen, da möglicherweise noch etwas elektrische Energie darin gespeichert ist.

Zum Entladen müssen Sie einen Widerstand oder einen dicken Kupferdraht zwischen die beiden Anschlüsse des Kondensators schalten und eine Weile warten. Es geschieht, um sicherzustellen, dass die gesamte Energie zu Ihrer Sicherheit abgebaut wird. Führen Sie die folgenden Schritte aus, wenn Sie die Kapazität mit einem DMM messen:

1-Sorgen Sie für Isolierung, indem Sie den dicken Kupferdraht mit Klebeband abdecken:Auf diese Weise fließt kein Strom und verursacht keine Schäden.

2-Trennen Sie die Stromquelle vom MFD-Kondensator

3-Nehmen Sie den isolierten Kupferdraht und verbinden Sie die Kondensatorklemmen durch das blanke Ende. Warten Sie etwa 30 Sekunden, bis sich der Kondensator entladen hat. Wenn Sie bemerken, dass das Kabel allmählich heiß wird, trennen Sie es und geben Sie ihm etwas Zeit, bis es abgekühlt ist. Führen Sie den Entladevorgang weitere 30 Sekunden durch, bis Sie sicher sind, dass der Kondensator entladen ist.

4-Nehmen Sie das Multimeter und stellen Sie es auf MFD für die Kapazität ein. Drücken Sie die DMM-Sonden gegen die Kondensatoranschlüsse, um einen Messwert zu erhalten

5-Nehmen Sie den auf dem DMM-Bildschirm angezeigten Messwert des Multimeters und vergleichen Sie ihn mit dem Wert, der auf Ihrem MFD-Kondensator aufgedruckt ist.

Die MFD-Berechnungsformel

Sie können die folgende Formel verwenden, um die MFD-Bewertung Ihres Kondensators genau zu bestimmen:

(159.300 + Hz) x (Volt + Ampere) =MFD

Diese Formel vereinfacht sich auf nur eine Zahl, wenn sich der Hz-Parameter nicht ändert.

（Ein digitales Multimeter）

6. Auswahl der richtigen MFD-Kondensatorgröße

Die Wahl der richtigen Größe eines Kondensators hängt hauptsächlich davon ab, wo Sie ihn verwenden möchten. Ebenso ist es entscheidend, dass Sie die richtige Größe des MFD-Kondensators erhalten, insbesondere wenn Sie damit einen Motor betreiben. Motoren kennen sich mit Kühlaggregaten und Klimaanlagen aus. Der Kondensator bestimmt letztendlich, ob ein Motor startet oder nicht.

Zu den Schlüsselfaktoren, die die Größe des Kondensators bestimmen, gehören die Spannung und die Startvoraussetzungen eines Motors. Vor allem, wenn Sie mehr Anlaufdrehmoment für Ihren Motor wünschen, hilft dies, Ihre MFD-Kondensatorleistung anzupassen.

Der beste Weg, dies zu tun, wäre, den Kondensator durch einen mit höherer Nennleistung zu ersetzen. Es gibt jedoch Faktoren, die Sie berücksichtigen müssen, um sicherzustellen, dass eine angemessene Energieeffizienz vorhanden ist. Sie müssen auch Temperatur, Motornenndrehzahl und Leistungsgrenzen berücksichtigen.

Bei Kondensatoren gibt es immer etwas Spielraum, wenn es darum geht, die richtige MFD-Bewertung einzustellen. Ein Toleranzniveau von ±6 % ist ideal für einen kondensatorbetriebenen Motor. Dies bedeutet, dass ein 50-MFD-Kondensator zwischen 47,6 uF und 52,4 uF liegen kann und dennoch seinen Zweck erfüllt. Daher ist alles unter dieser Bewertung nicht ideal für die Funktionalität.

(Ein Kondensator in einem Pumpenmotor)

7. Verbessern des Leistungsfaktors mithilfe der KVAR-Formel

Ein MFD-Kondensator kann auch dazu dienen, den Leistungsfaktor für eine bessere Energieeffizienz zu verbessern. Er kann dies erreichen, da der durchfließende Strom immer zur Versorgungsspannung führt. Darüber hinaus können Sie die für diese Übung erforderliche MFD-Kondensatorleistung mit der folgenden Formel ermitteln:

Kapazität =KVAR / {2 π f V2}

Zusammenfassung

Es ist jetzt ziemlich klar, dass MFD-Kondensatoren bei der Herstellung elektronischer Produkte unerlässlich sind. Insbesondere diese Komponenten spielen eine entscheidende Rolle für die Funktion von Leiterplatten. Wenn Sie diese gut verstehen, können Sie diese wesentlichen Komponenten richtig verwenden.

Hier bei WellPCB sind wir stolz darauf, Wissen zu erwerben und die verschiedenen Herausforderungen elektronischer Produkte zu verstehen. Sie können uns jederzeit kontaktieren, da wir noch mehr elektronische Probleme angehen und lösen. Wir werden gemeinsam mehr Wissen besprechen, um Ihnen bei der Herstellung hochwertiger elektronischer Produkte zu helfen.