A kondenzátorok szinte minden elektronikus eszközben megtalálhatók, és számos alapvető alkalmazást szolgálnak az áramkör-tervezésben. A kondenzátorok rugalmas szűrési lehetőségeket, zajcsökkentést, energiatárolást és érzékelési lehetőségeket biztosítanak a tervezők számára, többek között.
Ebben az útmutatóban az elektronikai termékekben és berendezésekben használt kondenzátorok sokféleségét tekintjük át.
Mire használhatók a kondenzátorok?
Az ellenállásokkal kombinálva a kondenzátorokat gyakran használják a frekvenciaszelektív szűrők fő elemeként. Számos elérhető szűrőkialakítás és topológia létezik. Ezek a frekvenciához és a teljesítményhez szabhatók a megfelelő komponensértékek és minőség kiválasztásával. A szűrőkialakítások típusai a következők:
- Túláteresztő szűrő
- Aluláteresztő szűrő
- Band Pass Filter
- Sávleállító szűrő
- Notch Filter
- All Pass szűrő
- Kiegyenlítési szűrő
Bottom Line
A kondenzátorok kritikus szerepet játszanak a digitális elektronika működésében, mivel megvédik az érzékeny mikrochipeket a tápjel zajától. Ez a zaj rendellenes viselkedést okozhat. Az ebben az alkalmazásban használt kondenzátorokat szétválasztó kondenzátoroknak nevezzük. Ezeket a kondenzátorokat minden mikrochip közelében kell elhelyezni, hogy hatékonyak legyenek, mert az áramköri nyomok antennaként működnek, és felveszik a környező környezet zaját. A szétválasztó és by-pass kondenzátorokat az áramkör bármely területén is használják az elektromos zaj általános hatásának csökkentése érdekében.
Kapcsoló vagy DC blokkoló kondenzátorok
A kondenzátorok átengedik a váltakozó áramú jeleket, miközben blokkolják a DC-t, és felhasználhatók a jel AC és DC összetevőinek szétválasztására. A kondenzátor értékének nem kell pontosnak vagy pontosnak lennie a csatoláshoz. Ennek azonban nagynak kell lennie, mivel a kondenzátor reaktanciája befolyásolja a teljesítményt a csatolási alkalmazásokban.
Snubber kondenzátorok
Azokban az áramkörökben, ahol nagy induktivitású terhelést hajtanak meg, például motorban vagy transzformátorban, nagy tranziens teljesítménycsúcsok léphetnek fel, amikor az induktív terhelésben tárolt energia hirtelen kisül. Ez a kisülés károsíthatja az alkatrészeket és az érintkezőket.
A kondenzátor alkalmazása korlátozhatja vagy elnyomhatja a feszültségcsúcsot az áramkörön, így a működés biztonságosabb, az áramkör pedig megbízhatóbb. Az alacsony teljesítményű áramkörökben alkalmazott csúszástechnika megakadályozza, hogy a tüskék nemkívánatos rádiófrekvenciás interferenciát okozzanak. Ez az interferencia rendellenes viselkedést generál az áramkörökben, és megnehezíti a terméktanúsítvány és -jóváhagyás megszerzését.
Bottom Line
A kondenzátorok kisméretű akkumulátorok, amelyek egyedülálló energiatárolási képességet kínálnak a kémiai reakciójú akkumulátorokon túl. Ha rövid időn belül nagy teljesítményre van szükség, a nagy kondenzátorok és kondenzátortelepek kiváló választási lehetőséget jelentenek számos alkalmazáshoz. A kondenzátorbankok energiát tárolnak olyan alkalmazásokhoz, mint az impulzuslézerek, radarok, részecskegyorsítók és sínágyúk. Az impulzusteljesítményű kondenzátor gyakori alkalmazása az eldobható fényképezőgépek vakujában, amely feltöltődik, majd gyorsan kisül a vakun keresztül, és nagy áramimpulzust biztosít.
Rezonáns vagy hangolt áramköri alkalmazások
Míg az ellenállások, kondenzátorok és induktorok szűrőket készítenek, bizonyos kombinációk a bemeneti jelet felerősítő rezonanciát eredményezhetnek. Ezek az áramkörök felerősítik a jeleket a rezonanciafrekvencián, magas feszültséget hoznak létre az alacsony feszültségű bemenetekből, és oszcillátorként és hangolt szűrőként használják. A rezonáns áramkörökben ügyelni kell arra, hogy olyan alkatrészeket válasszunk ki, amelyek túlélik az egyes komponenseken áthaladó feszültségeket, különben gyorsan meghibásodnak.
Bottom Line
A kapacitív érzékelés a közelmúltban általános jellemzővé vált a fejlett fogyasztói elektronikai eszközökben. A kapacitív érzékelőket azonban évtizedek óta használják különféle alkalmazásokban pozíciók, páratartalom, folyadékszint, gyártási minőség-ellenőrzés és gyorsítás szempontjából. A kapacitív érzékelés úgy működik, hogy érzékeli a helyi környezet kapacitásának változását a dielektrikum változásán keresztül - a kondenzátor lemezei közötti távolság változását vagy a kondenzátor területének változását.
Kondenzátorbiztonság
Energiatároló alkatrészekként a kondenzátorok veszélyes mennyiségű energiát tárolhatnak. Ez a magas energiaszint halálos áramütést és a berendezés károsodását okozhatja, még akkor is, ha a kondenzátort hosszabb időre leválasztják az áramellátásról. Emiatt mindig célszerű kisütni a kondenzátorokat az elektromos berendezéseken végzett munka előtt.
Az elektrolitkondenzátorok bizonyos körülmények között hajlamosak heves meghibásodásra, különösen, ha a polarizált elektrolitkondenzátor feszültsége megfordul. A nagy teljesítményű és nagyfeszültségű alkalmazásokban használt kondenzátorok is hevesen meghibásodhatnak, mivel a dielektromos anyagok lebomlanak és elpárolognak.
