Capacitor MFD:como obter uma compreensão aprofundada do significado do MFD

O capacitor MFD está entre os componentes elétricos vitais de uma rede de placa de circuito impresso (PCB). Eles trabalham armazenando energia em seus campos elétricos. No entanto, o projeto do capacitor significa que a energia ainda pode passar mesmo após a desconexão. Portanto, com um capacitor MFD, seu circuito não sofrerá os efeitos das mudanças de potência.

Geralmente, há sempre um desafio ao encontrar o tamanho perfeito de um capacitor para uma PCB. Além disso, os cálculos para o valor ideal do seu capacitor MFD também podem ser bastante problemáticos. Este artigo o ajudará a entender as fórmulas de conversão e outros fatores que eventualmente determinam o tamanho do capacitor do MFD.

(Capacitores feitos de metais, cerâmicas e filmes)

1. O que significam as classificações em um capacitor?

Felizmente, quase todos os capacitores têm uma etiqueta que mostra suas classificações. Você encontrará duas classificações que especificam os limites e a capacidade em termos de tensão e capacitância. V geralmente representa tensão em Volts quando define um limite para a tensão na qual um capacitor funcionará normalmente.

Você pode pensar em tensão como a magnitude da corrente que passa pelo seu capacitor MFD. Da mesma forma, você também pode comparar a tensão com a pressão da água em um cano. Além disso, a quantidade de água neste cenário representa a corrente. Se a pressão aumenta, o fluxo fora da linha também aumenta.

Para um capacitor, uma classificação de tensão mais alta significa que a corrente fluirá muito mais rápido como resultado. No entanto, se você ultrapassar o limite de tensão, o capacitor explodirá e se desintegrará. A segunda classificação é em microfarads ou MFD. Este parâmetro geralmente representa a quantidade de capacitância. Em outras palavras, é um valor que mostra quanta capacidade de armazenamento o capacitor possui. Portanto, se a classificação de microfarad for alta, significa que o capacitor pode armazenar mais energia elétrica. De um modo geral, as classificações dos capacitores geralmente estão entre 5 MFD e 80 MFD. Ainda assim, você descobrirá que alguns capacitores representam essa classificação como µF para ilustrar sua capacidade.

(Um capacitor 8.2 MFD padrão)

2. Os tipos básicos de capacitores

Os capacitores MFD funcionam de maneira semelhante a uma bateria. Seu trabalho é armazenar energia e depois liberá-la quando necessário. No entanto, os capacitores fazem isso muito mais rápido, e é por isso que geralmente são a melhor opção. Quando conectado a uma fonte de 60Hz, um capacitor libera sua energia 60 vezes a cada segundo.

A energia total que eles podem liberar é, no entanto, dependente de sua capacitância. Da mesma forma, quanto maior o capacitor, mais energia ele consumirá. Existem duas classes principais de capacitores; Capacitores de operação e partida. A diferença está em sua faixa de capacitância MFD.

Vamos dar uma olhada em cada um.

Executar capacitores

Os capacitores de operação estão dentro de 3-70 MFD. Consequentemente, seus limites de tensão são 370V ou 440V. Esses capacitores também têm um design específico que permite que funcionem regularmente. Por esta razão, eles consomem energia continuamente, razão pela qual são uma excelente escolha para motores monofásicos.

Um capacitor MFD é vital em tal motor quando se trata de energizar o enrolamento secundário. Nesse caso, você deve escolher o tamanho certo do capacitor. Por outro lado, não fazer isso significa que o motor desenvolverá um campo magnético irregular.

As velocidades do rotor também flutuarão nos pontos específicos onde o campo está desequilibrado. Como resultado, haverá uma tremenda perda de energia, além de quedas no desempenho. Você também pode descobrir que a unidade continua superaquecendo, o que é ruim para a eficiência.

(Um capacitor de operação)

Iniciar capacitores

Os capacitores de partida geralmente têm uma faixa de capacitância mais alta. Muitas vezes excede o limite de 70 MFD para capacitores em execução. Por esse motivo, as classificações de tensão podem ser 330V, 250V ou 125V. Motores monofásicos usam capacitores de partida para ajudar a melhorar o torque de partida.

Além disso, o projeto de um capacitor MFD inicial funciona para otimizar o uso breve. Assim que o motor atinge o torque necessário, o capacitor eventualmente se desconecta do circuito.

Esta desconexão eletrônica é resultado de relés de potencial. Esses relés funcionam através de limites de tensão. Essencialmente, um nível de tensão específico aciona a desconexão do capacitor de partida. Como resultado, valores altos de capacitores são mais desejáveis. A razão é que mais energia será necessária para gerar torque de partida suficiente.

（Um capacitor de partida）

3. Existe uma diferença entre MFD e uF?

A carga elétrica armazenada em um capacitor MFD é através de placas condutoras paralelas com um dielétrico entre elas. A capacitância, neste caso, refere-se à quantidade de carga que um capacitor pode suportar. Um multímetro digital é um instrumento de medição projetado para determinar diferentes parâmetros elétricos, incluindo capacitância.

Alguns capacitores têm suas classificações de capacitância em MFD, enquanto outros usam para mostrar o mesmo. A conclusão é que as classificações dos capacitores sempre estarão em microfarads. Se você está se perguntando se MFD e uF representam a mesma coisa, então você está certo.

Neste caso, o termo “MFD” significa microfarads, mais comumente expresso em física como uF. Mas a confusão surge quando você considera as unidades de milifarad que também podem funcionar como mfd. Os milifarads são de uma ordem mais excelente do que as unidades de microfarad.

Os fabricantes de capacitores mais antigos geralmente representam microfarads como MFD, que era o padrão na época. Hoje, a maioria dos fabricantes prefere usar uF para representar a capacitância. É, portanto, muito raro encontrar um capacitor classificado em milifarads. Para consistência, uF é agora o padrão aceito para representar classificações de capacitores.

4. A tabela de conversão de capacitância

Como mencionamos anteriormente, as unidades de capacitância são em termos de microfarads. No entanto, é relativamente comum encontrar outros fabricantes mostrando as classificações de capacitores MFD em nanofarads (nF) e picofarads (pF). Consequentemente, você descobrirá que um capacitor de 0,1 uF tem uma classificação de 100 nF.

Também pode ter grandes valores em picofarads representando a mesma coisa. Nesse caso, você pode ter suas especificações de capacitores em uF, mas os capacitores disponíveis estão em pF ou nF. A tabela de conversão abaixo deve ajudá-lo a determinar a capacitância nas unidades de sua preferência.

uF (Microfarad)	nF (Nanofarad)	pF (Picofarad)
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

A fórmula de conversão

A conversão entre uF, nF e pF é feita através da manipulação de fatores como mostrado abaixo:

Conversão	Fator de multiplicação
uF para nF	1,0 x 10 3
uF para pF	1,0 x 10 6
nF para uF	1,0 x 10 -3
nF para pF	1,0 x 10 3
pF para uF	1,0 x 10 -6
pF para nF	1,0 x 10 -3

5. Como usar um multímetro digital para medir a capacitância

A carga elétrica armazenada em um capacitor MFD é através de placas condutoras paralelas com um dielétrico entre elas. A capacitância refere-se à quantidade de carga que um capacitor pode suportar. Um multímetro digital é um instrumento de medição projetado para determinar diferentes parâmetros elétricos, incluindo capacitância.

Para medir a capacitância, você terá que mudar para MFD no DMM. Além disso, o teste significa que você deve primeiro descarregar o capacitor, pois ele ainda pode ter alguma energia elétrica armazenada nele.

A descarga requer conectar um resistor ou um fio de cobre grosso entre os dois terminais do capacitor e esperar um pouco. Isso acontece para garantir que toda a energia se dissipe para sua segurança. Siga as etapas abaixo ao medir a capacitância usando um DMM:

1-Fornecer isolamento cobrindo o fio de cobre grosso com fita adesiva:desta forma, a corrente não fluirá ou causará danos.

2-Desligue a fonte de alimentação do capacitor MFD

3-Pegue o fio de cobre isolado e conecte os terminais do capacitor pela extremidade desencapada. Aguarde cerca de 30 segundos para que o capacitor descarregue. Se você perceber que o fio está esquentando gradualmente, desconecte-o e espere um pouco até esfriar. Execute o processo de descarga por mais 30 segundos até ter certeza de que o capacitor não tem mais carga.

4-Pegue o multímetro e ajuste-o para MFD para capacitância. Pressione as pontas de prova do DMM contra os terminais do capacitor para obter uma leitura

5-Pegue a leitura do multímetro mostrada na tela do DMM e compare-a com o valor impresso no capacitor do seu MFD.

Fórmula de cálculo do MFD

Você pode usar a fórmula abaixo para determinar a classificação MFD do seu capacitor com precisão:

(159.300 + Hz) x (volts + amperes) =MFD

Esta fórmula simplifica para apenas um número se o parâmetro Hz não mudar.

(Um multímetro digital)

6. Escolhendo o tamanho certo do capacitor MFD

Escolher o tamanho certo de um capacitor depende principalmente de onde você pretende usá-lo. Da mesma forma, é crucial que você obtenha o tamanho certo do capacitor MFD, especialmente se estiver usando-o para acionar um motor. Os motores estão familiarizados com unidades de refrigeração e sistemas de ar condicionado. O capacitor é o que, em última análise, determinará se um motor inicia ou não.

Entre os principais fatores que determinam o tamanho do capacitor estão a tensão e os pré-requisitos de partida de um motor. Acima de tudo, se você quiser mais torque de partida em seu motor, isso ajudará a ajustar a classificação do capacitor do MFD.

A melhor maneira de fazer isso seria substituir o capacitor por um de classificação mais alta. No entanto, existem fatores que você precisa considerar para garantir que haja uma eficiência de energia razoável. Você também precisará levar em consideração a temperatura, a velocidade nominal do motor e os limites de potência.

Com capacitores, sempre há alguma margem de manobra quando se trata de definir a classificação correta do MFD. Um nível de tolerância de ±6% é ideal para um motor com capacitor. Isso significa que um capacitor de 50 MFD pode estar entre 47,6uF e 52,4uF e ainda servir ao seu propósito. Portanto, qualquer coisa abaixo dessa classificação não é ideal para a funcionalidade.

(Um capacitor dentro de um motor de bomba)

7. Melhorando o fator de potência usando a fórmula KVAR

Um capacitor MFD também pode servir para melhorar o fator de potência para uma melhor eficiência de energia. Ele pode fazer isso porque a corrente sempre levará à tensão de alimentação. Além disso, você pode obter a classificação do capacitor MFD necessária para este exercício através da fórmula abaixo:

Capacitância =KVAR / {2 π f V2}

Resumo

Está bem claro agora que os capacitores MFD são essenciais na fabricação de produtos eletrônicos. Em particular, esses componentes desempenham um papel vital no funcionamento dos PCBs. Ter uma boa compreensão deles ajuda você a usar esses componentes essenciais corretamente.

Aqui na WellPCB, nos orgulhamos de adquirir conhecimento e entender os diferentes desafios dos produtos eletrônicos. Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco a qualquer momento, pois continuamos a enfrentar e resolver ainda mais problemas eletrônicos. Discutiremos mais conhecimento juntos para ajudá-lo a produzir produtos eletrônicos de melhor qualidade.