Конденсатор является одним из пассивных компонентов и хранит энергию в виде электрического заряда. Конденсатор заряжается и разряжается в зависимости от работы схемы. Он используется в основном в электронных и электрических схемах для выполнения различных задач, таких как сглаживание, фильтрация, обход, шумоподавление, сенсорные возможности и т. д.
Для одного устройства требуется конденсатор одного типа, а для другого устройства требуется конденсатор другого типа. т.е. один и тот же тип конденсатора не используется для всех устройств. Прежде всего нам нужно выбрать, какой тип конденсатора подходит для конкретного применения. Выбор типа конденсатора зависит от некоторых факторов. Факторы, влияющие на выбор типа конденсатора для конкретного применения, приведены ниже.
Диапазоны значений емкости: каждый тип конденсатора имеет определенное значение емкости. В зависимости от применения нам нужно выбрать требуемый диапазон конденсаторов.
Рабочее напряжение: некоторые типы конденсаторов имеют низкое рабочее напряжение, а некоторые типы конденсаторов имеют высокое рабочее напряжение. В зависимости от устройства нам нужно выбрать напряжение конденсатора.
Поляризация: танталовые и электролитические конденсаторы поляризованы и работают с напряжением в одном направлении. Таким образом, поляризация является одним из важных факторов при выборе конденсатора.
Допустимое отклонение: конденсаторы с близким допуском значения необходимы для таких устройств, как генераторы и фильтры, где значение конденсатора является критическим. Но в некоторых типах устройств, например устройства для передачи связи, значение конденсатора не имеет решающего значения.
Температурный коэффициент: значение емкости зависит от температуры в некоторых типах конденсаторов, а некоторые конденсаторы, например, слюдяные, керамические, стабильны при различных температурах. Таким образом, выбираем конденсатор в зависимости от применения.
Ток утечки: в некоторых устройствах требуется изоляция высокого уровня, но в некоторых устройствах она не нужна. Электролитические конденсаторы имеют плохие характеристики утечки. Ток утечки также является важным фактором при выборе конденсатора.
Стоимость: стоимость является основным управляющим параметром для всех устройств. Потому что каждый хочет иметь высокую производительность по низкой цене. На сегодняшний день, все высокопроизводительные конденсаторы доступны по низкой цене в корпусах для поверхностного монтажа.
Фильтр
Конденсаторы используются в качестве основных элементов в частотно-избирательных фильтрах. Все конструкции фильтров используются для высокопроизводительных и частотных устройств путем выбора соответствующих компонентов и требуемого качества. Некоторые из фильтров приведены ниже:
- Фильтр высоких частот (HPF)
- Фильтр нижних частот (LPF)
- Полосовой фильтр (BPF)
- Ленточный заграждающий фильтр (BSF)
- Режекторный фильтр (NF)
- Всепропускающий фильтр (ALF)
- Выравнивающий фильтр (EF)
Развязывающие/шунтирующие конденсаторы
Развязывающие конденсаторы используются в цифровой электронике для защиты микросхем от электрических помех в силовых сигналах. Основная роль развязывающих конденсаторов заключается в снижении шума в цепи. Эти конденсаторы расположены очень близко к микросхемам в цепях, чтобы убрать шум из окружающей среды. Эти конденсаторы также обеспечивают дополнительную энергию микросхемам, а также устраняют помехи в логическом сигнале.
Конденсаторы связи или блокировки
Конденсаторы связи или блокировки по постоянному току используются в устройствах, где необходимо разделить сигналы переменного и постоянного тока. Эти типы конденсаторов будут разрешать только сигналы переменного тока и блокировать сигналы постоянного тока. Здесь значение емкости конденсатора не повлияет на устройства связи. Но производительность этих конденсаторов высока в устройствах, если реактивное сопротивление конденсатора имеет высокое значение. Основное назначение этих конденсаторов — блокировать постоянный ток от сигнала. Эти типы конденсаторов используются для передачи сигналов переменного тока для соединения одной электронной схемы с другой схемой.
Снабберные конденсаторы
Снабберные конденсаторы используются в цепях с большой индуктивной нагрузкой. В цепях с высокой индуктивностью, таких как трансформаторы и двигатели, накопленная энергия внезапно разряжается. Из-за этого эффекта другие компоненты в цепи могут выйти из строя, а также в этих цепях возникают большие скачки мощности. Чтобы избежать этих проблем, мы используем конденсаторы на компонентах с высокой индуктивностью в цепях. Благодаря этому процессу конденсаторы предотвращают скачки напряжения, а также обеспечивают безопасность цепи.
В цепях малой мощности эти демпфирующие конденсаторы также используются для предотвращения скачков напряжения, которые возникают из-за нежелательных радиочастотных (РЧ) помех, влияющих на работу схемы, избежать проблем с автоматическим выключателем, обеспечивая равномерное распределение напряжения между этими компонентами.
Импульсные силовые конденсаторы
Как правило, конденсатор представляет собой небольшой компонент для хранения энергии. Большие конденсаторы и конденсаторные батареи используются там, где требуется много энергии за короткий промежуток времени. Конденсаторные батареи хранят много энергии для таких устройств, импульсные лазеры, радары, генераторы, рельсовые пушки. Обычное применение конденсаторов импульсной мощности используется во вспышке одноразовой фотокамеры, которая быстро заряжается и разряжается через вспышку.
Применение резонансных или настроенных цепей
Для проектирования фильтров используются конденсаторы, резисторы, а также катушки индуктивности. В этой конструкции используются некоторые комбинации компонентов для усиления сигналов резонансной частоты. Здесь сигналы малой мощности усиливаются до сигналов высокой мощности на резонансной частоте в виде настроенных фильтров или генераторов. Но при проектировании цепей резонансной частоты мы уделяем большое внимание комбинациям компонентов, поскольку некоторые из комбинаций могут повредить компоненты.
Применение емкостных датчиков
Емкостное зондирование — это метод обнаружения изменения значения емкости, изменения расстояния между пластинами, изменения диэлектрической проницаемости и изменения площади пластин конденсатора. Емкостное измерение — это метод, который в последнее время используется в передовых бытовых электронных схемах. Хотя емкостные датчики используются в различных устройствах измерения: положения, уровня жидкости, влажности, ускорения, контроль качества производства и т. д.
Безопасность конденсатора
Мы должны принять некоторые меры предосторожности в отношении конденсаторов. Конденсаторы — это накопительные устройства, которые накапливают электрическую энергию от малых до больших количеств. Благодаря этой высокой энергии мы можем наблюдать электрический заряд, даже если питание отключено. Иногда эти высокоэнергетические конденсаторы могут повредить компоненты схемы. Лучший способ избежать этих проблем — разрядить конденсаторы перед использованием в электрических цепях.
Если напряжение на поляризованных электролитических конденсаторах изменить на противоположное, то эти конденсаторы могут выйти из строя при работе цепи. Разрушение диэлектрического материала также приводит к выходу из строя конденсаторов, даже если они используются в устройствах с высоким напряжением и большой мощностью.
С Уважением, МониторБанк