qu’est Ce qu’un Condensateur?

Un condensateur est un composant électrique utilisé pour stocker de l’énergie dans un champ électrique. Il a deux conducteurs électriques séparés par un matériau diélectrique qui accumulent tous deux une charge lorsqu’ils sont connectés à une source d’alimentation. Une plaque reçoit une charge négative et l’autre une charge positive.

Un condensateur de ne pas gaspiller de l’énergie, contrairement à une résistance. Sa capacité caractérise un condensateur idéal., C’est la quantité de charge électrique sur chaque conducteur et la différence de potentiel entre eux. Un condensateur déconnecte le courant en courant continu et les courts-circuits en courant alternatif. Plus les deux conducteurs sont proches et plus leur surface est grande, plus sa capacité est grande.

types courants de condensateurs

• Les condensateurs à disque céramique utilisent de la céramique pour le matériau diélectrique. Un condensateur céramique est encapsulé avec deux fils qui émanent du fond puis forment un disque. Un condensateur à disque céramique n’a pas de polarité et se connecte dans n’importe quelle direction sur la carte de circuit imprimé., Dans les condensateurs céramiques, une capacité relativement élevée est réalisable dans une petite taille physique en raison de sa constante diélectrique élevée. Sa valeur varie de picofarad à un ou deux microfarads, mais ses tensions nominales sont relativement faibles.

Les trois code à quatre chiffres imprimé sur leur corps est utilisé pour identifier le condensateur de valeur dans le picofarad., Les codes de lettre sont utilisés pour indiquer leur valeur de tolérance, tels que: J = 5%, K = 10% ou M = 20%. Par exemple, le condensateur à disque céramique ci-dessus avec un marquage de 154 indique qu’il y a 15 et 4 zéro de picofarad, ou 150 000 pF (150nF).

• les condensateurs Électrolytiques sont souvent utilisé lorsque de grandes valeurs de capacité sont nécessaires., Ils sont couramment utilisés pour aider à réduire les tensions d’ondulation ou pour les applications de couplage et de découplage. Les condensateurs électrolytiques sont construits à l’aide de deux films minces de papier d’aluminium avec une couche d’oxyde isolant. Ils sont polarisés et peuvent être endommagés ou exploser lorsqu’ils sont mal connectés. Ce type de condensateur a une large tolérance mais ne fonctionne pas bien aux hautes fréquences.,

• condensateurs au Tantale sont couramment utilisés pour le milieu de gamme des niveaux de capacité. Ils sont mieux utilisés lorsque la taille et les performances sont importantes, mais ils n’ont généralement pas de tensions de travail élevées et n’ont pas de capacité de courant très élevée. Les condensateurs au tantale sont polarisés et peuvent exploser lorsqu’ils sont placés sous contrainte. Ils ont une très faible tolérance pour être biaisé inverse.,

Les inscriptions sur SMD condensateurs au tantale se composent généralement de trois numéros. Le dernier est le multiplicateur, et les deux premiers sont des chiffres significatifs. Ses valeurs sont en picofarads. Par conséquent, le condensateur au tantale SMD illustré ci-dessus a une valeur de 47 x 106 pF, ce qui correspond à 47µF.,

condensateurs au Tantale peut également être marqué directement, comme illustré dans la figure ci-dessus.

• Les condensateurs en mica argenté sont utilisés pour de nombreux circuits RF tels que les oscillateurs et les filtres. Le mica argenté donne des performances de très haut niveau avec des valeurs de tolérance proches mais un faible changement de température. Il utilise des électrodes en argent qui sont plaquées directement sur le mica., Plusieurs couches aident à obtenir le niveau de capacité requis et cette capacité est affectée par la zone couverte par les électrodes.

• condensateurs à Film d’utiliser une pellicule de plastique comme le diélectrique. Les condensateurs à Film sont utilisés dans de nombreuses applications en raison de leur stabilité, de leur faible inductance et de leur faible coût. Ils ne sont pas polarisés, ils conviennent donc au signal CA et à l’alimentation., Ils sont également fabriqués avec des valeurs de capacité de très haute précision et le conservent plus longtemps que tout autre type de condensateur.

• condensateurs Variables sont des condensateurs avec une capacité qui peut être variée en fonction de l’exigence d’une plage spécifique de valeurs. Les condensateurs variables sont constitués de plaques en métal. Parmi ces plaques, l’une est fixe tandis que l’autre est mobile. Leur capacité peut aller d’environ 10 picofarads à 500 picofarads., Il y a beaucoup d’utilisations pour ces résistances variables, telles que le réglage des circuits LC dans les récepteurs radio, pour l’adaptation d’impédance dans les antennes, etc. Il existe deux types de condensateurs variables—condensateur de réglage et condensateur de coupe.

Le cadre de ce condensateur fournit un soutien pour le condensateur fait de mica et le « stator » présent en elle. Avec l’aide de l’arbre, le rotor a tendance à tourner tout le stator est à l’arrêt., Une fois que les plaques du rotor mobile entrent dans le stator fixe, la capacité est éventuellement au niveau maximum. Sinon, la valeur de la capacité est au minimum.

Ce type de condensateur a trois fils. L’un est connecté à la pièce fixe, l’autre à la pièce responsable du mouvement appelé rotatif et l’autre fil est commun.,

condensateurs polarisés vs non polarisés

lorsqu’il s’agit de stocker et de décharger, les deux ont le même principe. Cependant, il y a beaucoup de facteurs qui les rendent différents les uns des autres.

• différents diélectriques – le diélectrique est le matériau entre les deux plaques de condensateur. Les condensateurs polarisés utilisent un électrolyte comme diélectrique leur donnant une capacité plus grande que les autres condensateurs du même volume. Cependant, les condensateurs polaires produits par différents matériaux et procédés électrolytiques auront des valeurs de capacité différentes., L’utilisation de condensateurs polaires et non polarisés dépend des propriétés du diélectrique qui sont réversibles.

• Différentes structures les plus couramment utilisés condensateurs électrolytiques sont ronds; carré condensateurs sont rares. Il existe également des condensateurs invisibles, ou des condensateurs distribués, qui ne doivent pas être ignorés dans les dispositifs à haute fréquence et à fréquence intermédiaire.,

• environnement D’utilisation et utilisation – les matériaux et structures internes fournissent la grande capacité et les caractéristiques à haute fréquence des condensateurs polaires qui les rendent très appropriés pour les filtres d’alimentation et similaires. Cependant, il existe certains condensateurs polaires présentant de bonnes caractéristiques à haute fréquence-l’électrolyse au tantale, qui n’est pas couramment utilisée en raison de son coût élevé.

• performances différentes – la performance maximale est l’une des principales exigences du choix d’un condensateur., Si l’alimentation d’un téléviseur utilise un condensateur à film d’oxyde métallique comme filtre, la capacité et la tension de résistance doivent répondre aux exigences du filtre; seule une alimentation peut être installée à l’intérieur du boîtier. Par conséquent, le filtre ne peut utiliser que des condensateurs polaires et la capacité polaire est irréversible. Habituellement, les condensateurs électrolytiques sont supérieurs à 1 MF; mieux utilisé dans le couplage, le découplage, le filtrage de l’alimentation, etc. Les condensateurs Non polaires sont pour la plupart inférieurs à 1 MF, ce qui n’implique que la résonance, le couplage, la sélection de fréquence, la limitation de courant, etc., Cependant, il existe également des condensateurs non polaires haute tension de grande capacité, principalement utilisés pour la compensation de puissance réactive, le déphasage du moteur et le déphasage de la puissance de conversion de fréquence.

• capacité différente – les condensateurs qui ont le même volume ont des capacités différentes en fonction de leurs diélectriques.

utilisations courantes des condensateurs

• couplage CA / blocage CC – le composant permet uniquement aux signaux CA de passer d’une section d’un circuit à une autre tout en bloquant toute tension statique CC. Ils sont couramment utilisés pour séparer les composants CA et CC d’un signal., Dans cette méthode, il est nécessaire de s’assurer que l’impédance du condensateur est suffisamment faible. La tension nominale du condensateur doit être supérieure à la tension de Crête aux bornes du condensateur. Habituellement, le condensateur sera capable de résister à la tension du rail d’alimentation avec une certaine marge pour assurer la fiabilité.

• découplage de l’alimentation – le condensateur est utilisé pour découpler une partie d’un circuit d’une autre. Le découplage est effectué lorsqu’un signal de ligne entrant est pris à travers un transformateur et un redresseur; la forme d’onde résultante n’est pas lisse. Il varie entre zéro et la tension de crête., Si elle est appliquée à un circuit, il est très peu probable que cela fonctionne car une tension continue est généralement nécessaire.

• filtrer le bruit CA des circuits CC – tous les signaux CA qui peuvent se trouver sur un point de polarisation CC, un rail d’alimentation ou d’autres nœuds qui doivent être exempts d’un signal variable particulier doivent être supprimés par le condensateur. Il doit également être capable de supporter la tension d’alimentation tout en fournissant et en absorbant les niveaux de courant résultant du bruit sur le rail.

• filtrage du signal Audio – il est nécessaire de prendre en compte les performances RF du condensateur., Cette performance peut être différente à des fréquences plus basses. Les condensateurs céramiques sont généralement utilisés ici car ils ont une fréquence auto-résonnante élevée, en particulier les condensateurs à montage en surface qui sont très petits et n’ont pas de fils pouvant provoquer une inductance.

que sont les supercondensateurs?

Il est également connu sous le nom de condensateur électrolytique à double couche ou ultracondensateur. Un supercondensateur peut stocker une grande quantité d’énergie. Plus précisément, 10 à 100 fois plus d’énergie par unité de masse ou de volume par rapport aux condensateurs électrolytiques., Il a des limites de tension plus basses qui comblent l’écart entre les condensateurs électrolytiques et les batteries rechargeables.

certaines utilisations courantes des supercondensateurs

• éoliennes – les supercondensateurs aident à lisser l’énergie intermittente fournie par le vent.

• Moteurs – qui conduisent des véhicules électriques de ruissellement des blocs d’alimentation nominale dans les centaines de volts, ce qui signifie que des centaines de supercondensateurs connectés en série sont nécessaires pour stocker la quantité d’énergie typique d’un freinage.,

• véhicules électriques et hybrides – les supercondensateurs sont utilisés comme réserves d’énergie temporaires pour le freinage par récupération, où l’énergie d’un véhicule serait généralement gaspillée lorsqu’il s’agit d’un arrêt, brièvement stockée puis réutilisée lorsqu’il recommence à bouger.

Supercondensateurs et de Décharge de la Batterie de la Courbe

La courbe de décharge de la batterie est exponentielle. Comme vous pouvez le voir, la décharge exponentielle fournit une puissance constante jusqu’à la fin., L’énergie reste élevée pendant la majeure partie de la charge, puis diminue rapidement à mesure que la charge s’épuise.

La courbe de décharge du supercondensateur est linéaire. Comme vous pouvez le voir, linéaire décharge empêche la pleine utilisation de l’énergie. Il fournit la puissance la plus élevée au début.