¿Cuál es el propósito de dos condensadores en paralelo?

Summary:

• Los grandes condensadores manejan la ondulación de baja frecuencia y el ruido de la red y los cambios importantes en la carga de salida.

• Los pequeños condensadores manejan el ruido y los transitorios rápidos.

Ese circuito usa "exceso" con esa aplicación, pero sirve como un buen ejemplo.

Aquí hay una hoja de datos LM7805

En la página 22 se puede ver que tener dos condensadores en el Vin y dos en Vout no es necesariamente una disposición estándar, y que los valores de los condensadores en el circuito suministrado son relativamente grandes.  A continuación se muestra fig22 de la hoja de datos.

Tucircuito:

Un condensador grande como el 2200 uF actúa como un "depósito" para almacenar la energía de la corriente continua de CC del puente rectificador. Cuanto más grande sea el condensador, menor será la ondulación y más constante será la corriente continua. Cuando se dibujan grandes picos de corriente, la energía de sobretensión suministrada por el capacitor ayuda al regulador a no ceder en la salida.

Las barras blancas y negras en el símbolo del capacitor muestran que es un capacitor "polar"; solo funciona con + y - en los extremos seleccionados.

Dichos condensadores suelen ser "condensadores electrolíticos". Estos tienen una buena capacidad para filtrar la ondulación de baja frecuencia y responder a cambios de carga razonablemente rápidos. Por sí solo no es suficiente para hacer todo el trabajo, ya que no es bueno para filtrar el ruido de frecuencias más altas, ya que los electrolíticos tienden a tener una gran inductancia interna + una gran resistencia (relativamente) interna de la serie (ESR).

El pequeño capacitor de entrada (que aquí se muestra como u1 = 0.1 uF) no estará polarizado y, por lo general, en la actualidad será un capacitor cerámico multicapa con baja ESR e baja inductancia, lo que le otorga excelentes capacidades de respuesta de alta frecuencia y filtrado de ruido. Por sí solo no es suficiente para hacer todo el trabajo, ya que no puede almacenar suficiente energía para lidiar con la energía necesaria para filtrar los cambios de rizado y los transitorios de gran carga.

Lo mismo se aplica en términos generales a los condensadores de salida.  C4 = 10 uF ayuda a suministrar cualquier cambio de carga bruta, por lo que le quita algo de carga al regulador. Generalmente no se considera necesario tener más de un condensador muy pequeño aquí. Algunos reguladores modernos necesitan un condensador grande aquí por razones de estabilidad, pero el LM78xx no.

Aquí, el segundo condensador de salida es de 0.1 uF y está ahí para tratar el ruido de alta frecuencia.

Tenga en cuenta que tener un capacitor grande en la salida puede causar problemas. Si la entrada se cortocircuitara de modo que se eliminara la alimentación, C4 se descargaría a través del regulador.
Dependiendo de la tensión y el tamaño del condensador, esto puede causar daños. Un método para lidiar con esto es proporcionar un diodo con polarización inversa desde la salida del regulador hasta la entrada del regulador. Si la entrada del regulador está cortocircuitada a tierra, el condensador de salida se descargará a través del diodo ahora polarizado hacia adelante.

Los condensadores polarizados de alto valor generalmente no tienen características ideales a altas frecuencias (por ejemplo, una inductancia significativa), por lo que es bastante común agregar un condensador de bajo valor en paralelo en situaciones en las que debe preocuparse por la estabilidad a altas frecuencias, como es el caso. caso con 78xx reguladores IC como este.

Cuando está pensando en una señal ruidosa en la salida del regulador, tiene que usar low- ESR calificado ( tantalum o ceramic ) condensadores porque tienen muy buena supresión de ruido. Pero eso también depende del regulador que estés usando.

El circuito mencionado en el enlace que mencionó en su pregunta es un < a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier#Full-wave_rectification"> puente rectificador de onda completa .

Aquí en este circuito los condensadores actúan como un filtro. Que se opone a que la señal de CA fluya o aparezca en el terminal de salida. El diseñador utilizó varios condensadores para filtrar la señal y obtener el nivel de CC deseado.

Aquí, los condensadores se utilizan en el regulador del inoder para obtener estabilidad. A altas frecuencias, el comportamiento de los condensadores no fue estable ni constante. Así que para obtener la estabilidad, el diseñador usó los condensadores de pequeño valor a lo largo de los condensadores de mayor valor.