Saltar al contenido

Які застосування конденсаторів?

16 de abril de 2021

Конденсатори містяться майже в кожному електронному пристрої і слугують для кількох важливих застосувань у проектуванні схем. Конденсатори, крім іншого, забезпечують гнучкі варіанти фільтрів, зменшення шуму, зберігання енергії та можливості зондування для дизайнерів. У цьому посібнику ми розглянемо різноманітність використання конденсаторів в електронних виробах та обладнанні.

гетинлан / Getty Images

Змістовий покажчик

Для чого використовуються конденсатори?

У поєднанні з резисторами конденсатори часто використовуються як основний елемент частотно-селективних фільтрів. Доступні конструкції та топології фільтрів безліч. Їх можна пристосувати для частоти та продуктивності, вибравши відповідні значення та якість компонентів. Типи конструкцій фільтрів включають:

  • Високочастотний фільтр
  • Фільтр низьких частот
  • Смуговий фільтр
  • Смуговий фільтр зупинки
  • Насічний фільтр
  • Всепрохідний фільтр
  • Фільтр вирівнювання

Роз’єднувальні та байпасні конденсатори

Конденсатори відіграють важливу роль у роботі цифрової електроніки, захищаючи чутливі мікросхеми від шуму на силовому сигналі. Цей шум може спричинити ненормальну поведінку. Конденсатори, що використовуються у цій програмі, називаються роз’єднуючими. Ці конденсатори слід розміщувати поблизу кожного мікрочіпа, щоб бути ефективними, оскільки сліди ланцюгів діють як антени і вловлюють шум із навколишнього середовища. Роз’єднувальні та байпасні конденсатори також використовуються в будь-якій ділянці ланцюга для зменшення загального впливу електричного шуму.

Конденсатори, що з’єднують або блокують постійним струмом

Конденсатори можуть передавати сигнали змінного струму, блокуючи постійний струм, і можуть використовуватися для розділення змінних та постійних компонентів сигналу. Значення конденсатора не повинно бути точним або точним для з’єднання. Однак це повинно бути великим значенням, оскільки реактивний опір конденсатора обумовлює продуктивність у сполучних додатках.

Конденсатори Snubber

У ланцюгах, де приводиться навантаження з високою індуктивністю, таких як двигун або трансформатор, можуть виникати великі перехідні стрибки потужності, оскільки енергія, що зберігається в індуктивному навантаженні, раптово розряджається. Цей розряд може пошкодити компоненти та контакти. Застосування конденсатора може обмежити або зменшити стрибок напруги на ланцюзі, що робить роботу безпечнішою, а схема надійнішою. Застосування техніки нахилу в ланцюгах з меншою потужністю запобігає появі спайків від небажаних радіочастотних перешкод. Це втручання створює аномальну поведінку в ланцюгах та спричиняє труднощі в отриманні сертифікації та схвалення продукції.

Конденсатори імпульсної потужності

Конденсатори – це невеликі акумулятори, які пропонують унікальні можливості накопичення енергії, крім тих, що є у батарей з хімічною реакцією. Коли за короткий проміжок часу потрібно багато енергії, великі конденсатори та батареї конденсаторів є найкращим варіантом для багатьох застосувань. Банки конденсаторів накопичують енергію для таких програм, як імпульсні лазери, радари, прискорювачі частинок та залізничні гармати. Типовим застосуванням імпульсного конденсатора є спалах на одноразових камерах, який заряджається, а потім швидко розряджається через спалах, забезпечуючи великий імпульс струму.

Резонансні або налаштовані схеми програм

Поки резистори, конденсатори та індуктори роблять фільтри, певні комбінації можуть призвести до посилення резонансу вхідного сигналу. Ці схеми підсилюють сигнали на резонансній частоті, створюють високу напругу з входів низької напруги і використовуються як генератори та налаштовані фільтри. У резонансних ланцюгах потрібно подбати про те, щоб вибрати компоненти, які можуть пережити напруги, які бачить кожен компонент на ньому, інакше він швидко вийде з ладу.

Ємнісний додаток зондування

Ємне зондування нещодавно стало загальною рисою в сучасних побутових електронічних пристроях. Однак ємнісні датчики десятиліттями використовувались у різних додатках для розташування, вологості, рівня рідини, контролю якості виробництва та прискорення. Ємнісне зондування працює шляхом виявлення зміни ємності місцевого середовища за рахунок зміни діелектрика – зміни відстані між пластинами конденсатора або зміни площі конденсатора.

Безпека конденсатора

Як компоненти накопичувача енергії, конденсатори можуть зберігати небезпечну кількість енергії. Цей високий рівень енергії може спричинити смертельні ураження електричним струмом та пошкодити обладнання, навіть коли конденсатор відключений від мережі на значну кількість часу. З цієї причини завжди рекомендується розряджати конденсатори перед роботами на електрообладнанні. Електролітичні конденсатори схильні до сильних руйнувань за певних умов, особливо якщо напруга на поляризованому електролітичному конденсаторі зворотна. Конденсатори, що використовуються у потужних та високовольтних додатках, також можуть сильно вийти з ладу, оскільки діелектричні матеріали руйнуються та випаровуються.