MFD コンデンサ:MFD の意味を深く理解する方法

MFD コンデンサは、プリント回路基板 (PCB) ネットワークの重要な電気部品の 1 つです。それらは、電場にエネルギーを蓄えることによって機能します。ただし、コンデンサの設計により、切断後も電力が流れる可能性があります。したがって、MFD コンデンサを使用すると、回路は電力変化の影響を受けません。

一般に、PCB に最適なコンデンサのサイズを見つけるには、常に課題があります。さらに、MFD コンデンサの理想的な値を計算することも、非常に問題になる可能性があります。この記事は、最終的にMFDコンデンサのサイズを決定する変換式とその他の要因を理解するのに役立ちます.

（金属、セラミックス、フィルムのコンデンサ）

1. コンデンサの定格は何を意味しますか?

幸いなことに、ほとんどすべてのコンデンサには定格を示すラベルが付いています。電圧と静電容量の観点から制限と容量を指定する 2 つの定格があります。 Vは、コンデンサが正常に機能する電圧の制限を設定する場合、電圧をボルトで表すことがよくあります。

電圧は、MFD コンデンサを通過する電流の大きさと考えることができます。同様に、電圧とパイプ内の水圧を比較することもできます。さらに、このシナリオの水の量は流れを表しています。圧力が増加すると、ラインの外側の流れも増加します。

コンデンサの場合、電圧定格が高いほど、結果として電流がはるかに速く流れることを意味します。ただし、電圧制限を超えると、コンデンサが吹き飛ばされて崩壊します。 2 番目の定格は、マイクロファラッドまたは MFD です。このパラメータは通常、静電容量の量を表します。つまり、コンデンサがどれだけの蓄電容量を持っているかを示す値です。したがって、マイクロファラッド定格が高い場合、コンデンサがより多くの電気エネルギーを蓄えることができることを意味します。一般的に言えば、コンデンサの定格は多くの場合、5 MFD から 80 MFD 以内です。それでも、一部のコンデンサはこの定格を µF として表していることがわかります。

(標準の 8.2 MFD コンデンサ)

2. 基本的なコンデンサの種類

MFDコンデンサは、バッテリーと同様に機能します。彼らの仕事は、エネルギーを蓄え、後で必要なときに放出することです。ただし、コンデンサはこれをはるかに高速に実行するため、一般的にコンデンサの方が適しています。 60Hz の電源に接続すると、コンデンサは毎秒 60 回エネルギーを放出します。

ただし、解放できる総エネルギーは静電容量に依存します。同様に、コンデンサが大きいほど、より多くの電力を消費します。コンデンサには主に 2 つのクラスがあります。実行中および起動中のコンデンサ。違いは、静電容量 MFD 範囲にあります。

それぞれを見てみましょう。

実行コンデンサ

実行コンデンサは 3 ～ 70 MFD 内にあります。したがって、それらの電圧制限は 370V または 440V です。これらのコンデンサには、定期的に動作できるようにする特定の設計もあります。このため、連続的に電力を消費するため、単相モーターに最適です。

MFD コンデンサは、二次巻線の通電に関しては、このようなモーターに不可欠です。このような場合、適切なサイズのコンデンサを選択する必要があります。一方、そうしないと、モーターが不均一な磁場を発生させることになります。

ローターの速度は、フィールドがアンバランスな特定のポイントでも変動します。その結果、パフォーマンスの低下に加えて、途方もないエネルギー損失が発生します。また、ユニットが過熱し続け、効率が悪いことに気付くかもしれません。

（ランコンデンサ）

始動コンデンサ

多くの場合、始動コンデンサはより高い静電容量範囲を持っています。多くの場合、コンデンサを実行するための 70 MFD 制限を超えます。このため、定格電圧は 330V、250V、または 125V のいずれかになります。単相モータは、始動コンデンサを使用して始動トルクの改善を支援します。

さらに、開始MFDコンデンサの設計は、短時間の使用に最適化するように機能します。モーターが必要なトルクに達するとすぐに、コンデンサーは最終的に回路から切り離されます。

この電子的な切断は、潜在的なリレーの結果です。これらのリレーは、電圧制限を介して動作します。基本的に、特定の電圧レベルが起動コンデンサの切断をトリガーします。結果として、高いコンデンサ値がより望ましいものになります。その理由は、十分な始動トルクを生成するために、より多くのエネルギーが費やされるためです.

（起動コンデンサ）

3. MFD と uF に違いはありますか?

MFD コンデンサに蓄えられた電荷は、誘電体を挟んだ平行な導電板を通ります。この場合の静電容量とは、コンデンサが処理できる電荷の量を指します。デジタルマルチメーターは、静電容量を含むさまざまな電気的パラメーターを測定するように設計された測定器です。

一部のコンデンサは MFD で静電容量定格を持っていますが、他のコンデンサは使い切って同じことを示しています。要するに、コンデンサの定格は常にマイクロファラッドです。 MFD と uF が同じものを表しているかどうか疑問に思っているなら、その通りです。

この場合、「MFD」という用語はマイクロファラッドを意味し、物理学では uF としてより一般的に表現されます。しかし、mfd としても使用できるミリファラッド単位を考慮すると、混乱が生じます。ミリファラッドは、マイクロファラッド単位より優れた順序です。

古いコンデンサ メーカーは、多くの場合、当時の標準であった MFD としてマイクロファラッドを表しています。今日、ほとんどのメーカーは静電容量を表すために uF を使用することを好みます。したがって、ミリファラッドで定格されたコンデンサを見つけることは非常にまれです。一貫性を保つために、uF は現在、コンデンサの定格を表す基準として認められています。

4. 静電容量変換表

前述したように、静電容量の単位はマイクロファラッドです。ただし、ナノファラッド (nF) およびピコファラッド (pF) で MFD コンデンサの定格を示している他のメーカーを見つけることは比較的一般的です。したがって、0.1uF コンデンサの定格は 100nF であることがわかります。

同じことを表すピコファラッドで大きな値を持つこともできます。このような場合、コンデンサの仕様が uF である可能性がありますが、使用可能なコンデンサは pF または nF のいずれかです。以下の変換表は、希望する単位で静電容量を決定するのに役立ちます。

変換式

uF、nF、および pF 間の変換は、以下に示すように係数を操作することによって行われます。

5. デジタル マルチメーターを使用して静電容量を測定する

MFD コンデンサに蓄えられた電荷は、誘電体を挟んだ平行な導電板を通ります。静電容量とは、コンデンサが処理できる電荷の量を指します。デジタルマルチメーターは、静電容量を含むさまざまな電気的パラメーターを測定するように設計された測定器です。

静電容量を測定するには、DMM で MFD に切り替える必要があります。さらに、テストとは、コンデンサにまだ電気エネルギーが蓄えられている可能性があるため、最初にコンデンサを放電する必要があることを意味します。

放電するには、コンデンサの 2 つの端子間に抵抗器または太い銅線を接続し、しばらく待つ必要があります。あなたの安全のために、すべてのエネルギーが確実に消散するようにします。 DMM を使用して静電容量を測定する場合は、次の手順に従います。

1-太い銅線をテープで覆って絶縁します。この方法では、電流が流れたり害を及ぼすことはありません。

2-電源をMFDコンデンサーから切り離します

3-絶縁された銅線を取り、裸の端を通してコンデンサ端子を接続します.コンデンサが放電するまで約 30 秒待ちます。ワイヤーが徐々に熱くなってきたら、外して冷めるまでしばらく待ちます。コンデンサに電荷が残っていないことを確認するまで、さらに 30 秒間放電プロセスを実行します。

4-マルチメーターを取り、静電容量のMFDに設定します。 DMM プローブをコンデンサの端子に押し付けて読み取ります

5-DMM 画面に表示されるマルチメータの読み取り値を取得し、MFD コンデンサに印刷された値と比較します。

MFD 計算式

以下の式を使用して、コンデンサの MFD 定格を正確に決定できます。

(159,300 + Hz) x (ボルト + アンペア) =MFD

Hz パラメータが変化しない場合、この式は 1 つの数値に単純化されます。

（デジタルマルチメーター）

6. 適切な MFD コンデンサ サイズの選択

コンデンサの適切なサイズの選択は、主に使用する場所によって異なります。同様に、特にモーターの駆動に使用する場合は、適切なサイズの MFD コンデンサを入手することが重要です。モーターは、冷凍ユニットや空調システムに精通しています。コンデンサは、モーターが始動するかどうかを最終的に決定するものです。

コンデンサのサイズを決定する重要な要因には、電圧とモーターの始動条件があります。とりわけ、モーターの始動トルクを増やしたい場合は、MFD コンデンサの定格を調整するのに役立ちます。

これを行う最善の方法は、コンデンサをより高い定格のものに交換することです。ただし、適切な電力効率を確保するために考慮する必要がある要因があります。また、温度、定格モーター速度、および電力制限も考慮に入れる必要があります。

コンデンサを使用する場合、適切な MFD 定格を設定する際には常に多少の調整の余地があります。 ±6% の公差レベルは、コンデンサ ラン モーターに最適です。これは、50 MFD のコンデンサが 47.6uF から 52.4uF の間であっても、その目的を果たすことができることを意味します。したがって、その評価を下回るものは機能的に理想的ではありません.

(ポンプモーター内のコンデンサー)

7. KVAR 式を使用した力率の改善

MFDコンデンサは、力率を改善して電力効率を向上させるのにも役立ちます。流れる電流が常に電源電圧につながるため、これを実現できます。さらに、この演習に必要な MFD コンデンサの定格は、次の式から取得できます。

静電容量 =KVAR / {2 π f V2}

まとめ

MFDコンデンサが電子製品の製造に不可欠であることは明らかです。特に、これらのコンポーネントは、PCB の機能において重要な役割を果たします。それらをよく理解することは、これらの必須コンポーネントを適切に使用するのに役立ちます。

ここ WellPCB では、知識を習得し、電子製品のさまざまな課題を理解することに誇りを持っています。さらに多くの電子的問題に取り組み、解決し続けるため、いつでもお気軽にお問い合わせください。より良い品質の電子製品を製造するために、より多くの知識について一緒に話し合います。

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