Если два или более элемента с емкостными характеристиками объединяются в линию, их общая вместимость уменьшается. Формула для расчета итогового параметра: 1/Cобщ = 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn. Например, при использовании двух деталей на 10 мкФ каждая результирующая величина составит 5 мкФ.
Напряжение распределяется между компонентами пропорционально их номиналам. Если в схеме участвуют неравнозначные экземпляры, на меньшем по емкости элементе падение напряжения будет выше. Это важно учитывать при подборе деталей для высоковольтных цепей.
Такой способ включения повышает общее рабочее напряжение системы. Если каждый из трех блоков рассчитан на 50 В, то цепочка выдержит до 150 В. Однако пробой одного из звеньев приведет к разрыву всей линии.
Для точных расчетов учитывайте ток утечки и температурную стабильность. Пленочные и керамические модели лучше подходят для подобных конфигураций, чем электролитические, из-за меньшего разброса параметров.
Формула для определения суммарной ёмкости цепи
При объединении элементов в цепь по одному проводнику общая ёмкость вычисляется по формуле:
1/Cобщ = 1/C1 + 1/C2 + … + 1/Cn
Где Cобщ – итоговая ёмкость, C1, C2, …, Cn – параметры отдельных компонентов.
Пример расчёта для двух элементов
Если в цепи два накопителя с параметрами 4 мкФ и 6 мкФ:
1/Cобщ = 1/4 + 1/6 = 5/12
Cобщ = 12/5 = 2.4 мкФ
Особенности расчёта одинаковых компонентов
При одинаковых значениях (например, три по 10 мкФ):
Cобщ = C/n = 10/3 ≈ 3.33 мкФ
Практическое использование цепочек из накопителей заряда
Повышение рабочего напряжения
В высоковольтных схемах, где один элемент не выдерживает нагрузку, применяют связку из нескольких. Например, в импульсных блоках питания на 1000 В устанавливают два одинаковых экземпляра по 500 В вместо одного. Это снижает риск пробоя и продлевает срок службы.
Точная настройка ёмкости
В радиопередатчиках и фильтрах используют комбинации с разными номиналами для получения нестандартных значений. Два компонента на 10 мкФ и 20 мкФ в цепи дают общую ёмкость 6.67 мкФ – такой вариант встречается в кварцевых генераторах.
В измерительных приборах, например осциллографах, подобные схемы помогают снизить паразитную индуктивность. Это критично для точного замера высокочастотных сигналов выше 50 МГц.
