Les inductances ressemblent davantage à une résistance en série avec une inductance idéale, les résistances peuvent également être des inductances, et les condensateurs ne sont pas simplement une capacité dans un boîtier. En réalité, les choses en électronique sont aussi claires et simples que la théorie de base voudrait vous le faire croire. [Tahmid Mahbub] mesurait un condensateur électrolytique avec un LCR et a remarqué qu'il mesurait 19 uF alors que l'appareil était évalué à 470 uF. En effet, ces pièces sont généralement spécifiées à basses fréquences et, à seulement 100 kHz, elles mesuraient chemin hors des spécifications auxquelles ils s’attendaient. [Tahmid] entre pas mal de détails sur la façon de modéliser le circuit équivalent d'un condensateur électrolytique typique et sur la façon de déterminer avec un peu plus de précision à quoi s'attendre.
Le circuit équivalent de base d'un condensateur possède une résistance et une inductance en série qui recouvrent les fils de connexion et toutes les languettes internes des plaques. Une résistance parallèle de grande valeur modélise la fuite à travers le diélectrique en série avec la capacité idéale, responsable de la propriété d'autodécharge du condensateur. Cependant, ce modèle reste encore trop simple pour certains cas d’usage. Un modèle plus intéressant, illustré à gauche, comprend une échelle de capacités distribuées et de résistances associées qui aboutissent à une composante constante de temps de plus en plus longue à mesure que vous passez de C1 à C5. Cela ressemble davantage à la structure linéaire du condensateur, avec sa construction enroulée. Ce modèle est difficile à utiliser dans la pratique en raison de la nécessité de déterminer les valeurs des composants à partir d'une pièce physique. Néanmoins, il est utile de comprendre pourquoi de tels condensateurs fonctionnent bien moins bien que ce à quoi on pourrait s'attendre d'un simple modèle équivalent qui examine les câbles de connexion et rien d'autre.
Pour obtenir de vraies réponses avec une application pratique, si les données clés ne sont pas publiées, il est nécessaire de caractériser vos pièces, ce qui est exactement ce que [Tahmid] a fait ensuite. À l'aide de l'excellent outil de découverte Digilent Analog, une configuration de mesure a été construite pour déterminer la caractéristique de réactance en fonction de la fréquence et effectuer une estimation des composants de capacité et d'inductance mis en parallèle. Dès la sortie de l'écran, la réactance peut chuter fortement vers 40 kHz, correspondant à la fréquence d'auto-résonance. C'est la fréquence que vous devez éviter si vous souhaitez vous rapprocher de la capacité spécifiée dans votre application. Depuis [Tahmid] concevait un convertisseur abaisseur à découpage, qui fonctionnait autour de 80-200 kHz, utiliser cette partie dans le circuit d'entrée serait une mauvaise nouvelle – l'ondulation de tension souhaitée de 23 mVpp serait plutôt de 463 mVpp, et cela ne fonctionnera tout simplement pas très bien. . Il est temps de remettre délicatement les pièces électrolytiques dans le bac à pièces en attendant une application différente.
Le condensateur, pas si humble, est une pièce beaucoup plus compliquée qu’il n’y paraît à première vue. Des livres entiers ont été écrits à leur sujet, mais pour un rapide tour d’horizon de l’histoire, jetez d’abord un œil à ceci. Vouloir faire votre propre électrolytique ? Aucun problème. Et quand ils tournent mal ?
