Mitkä ovat kondensaattoreiden sovellukset?

Yksi kaikkein läsnäolevimmista passiivisista komponenteista on kondensaattori, joka löytyy lähes jokaisesta koskaan valmistetusta elektronisesta laitteesta. Kondensaattoreilla on useita keskeisiä sovelluksia piirisuunnittelussa, joka tarjoaa joustavia suodatinvaihtoehtoja, melun vähentämistä, tehon varastointia ja tunnistusominaisuuksia suunnittelijoille.

Suodatusohjelmat

Yhdistettynä vastuksiin kondensaattoreita käytetään usein taajuusselektiivisten suodattimien pääosana. Käytettävissä olevat suodatinmallit ja topologiat ovat lukuisia ja niitä voidaan räätälöidä taajuuden ja suorituskyvyn valinnalla valitsemalla oikeat komponenttiarvot ja laatu. Joitakin suodattimen malleja ovat:

Irrotuksen / ohituksen kondensaattorit

Kondensaattoreilla on kriittinen rooli digitaalielektroniikan stabiilissa toiminnassa suojaamalla herkkiä mikrosiruja melulta tehosignaalilta, joka voi aiheuttaa epänormaalia käyttäytymistä. Tässä sovelluksessa käytettäviä kondensaattoreita kutsutaan irrotuskondensaattoreiksi ja ne on sijoitettava mahdollisimman lähelle kuhunkin mikrosiruun, jotta ne olisivat tehokkaimpia, koska kaikki piirin jäljet ​​toimivat antenneina ja poistavat melua ympäröivästä ympäristöstä. Kytkeytys- ja ohituskondensaattoreita käytetään myös missä tahansa piirin alueella sähkömagneettisen häiriön kokonaisvaikutusten vähentämiseksi.

Kytkentä- tai DC-estokondensaattorit

Koska kondensaattoreilla on kyky kulkea AC-signaaleja DC: n estämisen aikana, niitä voidaan käyttää erottamaan signaalin AC- ja DC-komponentit. Kondensaattorin arvon ei tarvitse olla täsmällinen tai tarkka kytkennän suhteen, mutta sen tulisi olla suuri arvo, koska kondensaattorin reaktanssi ohjaa kytkentäsovellusten suorituskykyä.

Snubber-kondensaattorit

Piireissä, joissa käytetään suurta induktanssikuormitusta, kuten moottoria tai muuntajaa, voi esiintyä suuria ohimeneviä tehopiikkejä, koska induktiiviseen kuormaan tallennetun energian äkillinen tyhjennys aiheuttaa komponenttien ja koskettimien vaurioitumisen. Kondensaattorin sovellus voi rajoittaa tai pilata jännitteen piikkiä piirin yli, jolloin toiminta on turvallisempaa ja piiri luotettavampi. Pienemmissä virtapiireissä voidaan käyttää säröintitekniikkaa estämään piikkejä aiheuttamaan epätoivottuja radiotaajuusinterferenssejä (RFI), jotka voivat aiheuttaa piirejä käyttäytymistä piireissä ja aiheuttaa vaikeuksia saada tuotteen sertifiointia ja hyväksyntää.

Pulsed Power Capacitors

Perusparametreissä kondensaattorit ovat tosiasiallisesti pienikokoisia akkuja ja tarjoavat ainutlaatuisia energian varastointivalmiuksia kuin kemiallisten reaktioparistojen. Kun tarvitaan paljon virtaa lyhyessä ajassa, suuret kondensaattorit ja kondensaattorivarastot ovat erinomainen vaihtoehto monille sovelluksille. Kondensaattoripankkeja käytetään energian tallentamiseen sovelluksiin, kuten pulssilasereihin, tutka- ja hiukkaskiihdyttimiin ja rautatieliikenteisiin. Pulssitun tehokondensaattorin yhteinen sovellus on flashissa kertakäyttökamerassa, joka ladataan ylös ja sitten nopeasti tyhjennetään salaman läpi ja tuottaa suuren virtapiirin.

Resonanssi- tai virityskytkentäohjelmat

Kun suodattimia käytetään vastusten, kondensaattoreiden ja induktorien avulla, tietyt yhdistelmät voivat myös johtaa resonanssivahvistukseen tulosignaalilla. Näitä piirejä käytetään vahvistamaan signaaleja resonanssitaajuudella, aikaansaamaan suurjännite pienjännituloista, oskillaattoreista ja viritetyistä suodattimista. Resonanssipiireissä on huolehdittava siitä, että valitaan komponentit, jotka voivat selviytyä jännitteistä, joita komponentit näkevät niiden läpi tai jotka nopeasti häviävät.

Kapasitiivinen tunnistuskäsittely

Kapasitiivinen tunnistus on äskettäin tullut yleinen piirre kehittyneissä kulutuselektroniikkalaitteissa, vaikka kapasitiivisia antureita on käytetty vuosikymmenien ajan erilaisissa sovelluksissa paikkoihin, kosteuteen, nestetasoon, valmistuksen laadunvalvontaan ja kiihtyvyyteen. Kapasitiivinen tunnistus toimii tunnistamalla paikallisen ympäristön kapasitanssin muutos dielektrisen muutoksen, kondensaattorin levyjen välisen etäisyyden muutoksen tai kondensaattorin alueen muutoksen avulla.

Kondensaattorin turvallisuus

Muunlaisia ​​varotoimenpiteitä tulee käyttää kondensaattoreiden kanssa. Energian varastointikomponentteina kondensaattorit voivat tallentaa vaarallisia määriä energiaa, joka voi aiheuttaa kuolemaan johtaneita sähköiskuja ja vaurioittaa laitteita, vaikka kondensaattori irrotettaisiin virrasta huomattavan kauan. Tästä syystä on aina hyvä purkaa kondensaattorit ennen sähkölaitteiden käyttöä.

Elektrolyyttikondensaattorit ovat alttiita epäonnistumaan voimakkaasti tietyissä olosuhteissa, varsinkin jos jännite polarisoituun elektrolyyttikondensaattoriin on päinvastainen. Suuritehoisissa ja suurjännitteisissä sovelluksissa käytettävät kondensaattorit voivat myös epäonnistua voimakkaasti, koska dielektriset materiaalit hajoavat ja höyrystyvät.