a kondenzátor egy elektromos alkatrész, amelyet az energia elektromos mezőben történő tárolására használnak. Két elektromos vezetővel rendelkezik, amelyeket egy dielektromos anyag választ el egymástól, amelyek mindkettő feltöltődik, amikor áramforráshoz csatlakozik. Az egyik lemez negatív töltést kap, a másik pozitív töltést kap.
a kondenzátor nem oszlatja el az energiát, ellentétben az ellenállással. Kapacitása ideális kondenzátort jellemez., Ez az egyes vezetékek elektromos töltésének mennyisége, valamint a köztük lévő potenciális különbség. A kondenzátor lekapcsolja az áramot DC-ben és a rövidzárlatot váltakozó áramú áramkörökben. Minél közelebb van a két vezető, annál nagyobb a felületük, annál nagyobb a kapacitása.
A kondenzátorok közös típusai
- a kerámia lemezkondenzátorok kerámiát használnak a dielektromos anyaghoz. A kerámia kondenzátort két vezetékkel kapszulázzuk, amelyek alulról származnak, majd lemezt képeznek. A kerámia tárcsakondenzátornak nincs polaritása, a nyomtatott áramköri lapon bármilyen irányba csatlakozik., A kerámia kondenzátorokban viszonylag nagy kapacitás érhető el kis fizikai méretben, magas dielektromos állandója miatt. Értéke a picofarad – tól egy vagy két mikrofaradig terjed, de feszültségértékei viszonylag alacsonyak.
a testükre nyomtatott háromjegyű kódot használják a kondenzátor értékének azonosítására a picofaradban., A betűkódok a tűrésértékük jelzésére szolgálnak, például a következők: J = 5%, K = 10% vagy M = 20%. A fenti, 154-es jelöléssel ellátott kerámia tárcsakondenzátor például azt jelzi, hogy 15 és 4 zéró picofarad, vagyis 150 000 pF (150nf) van.
- Nagy kapacitású kondenzátorok esetén gyakran használnak Elektrolitikai kondenzátorokat., Gyakran használják a hullámfeszültségek csökkentésére vagy az alkalmazások összekapcsolására és leválasztására. Az elektrolitikus kondenzátorok két vékony alumíniumfólia fóliával vannak kialakítva, oxidréteggel szigetelőként. Polarizáltak, megsérülhetnek vagy felrobbanhatnak, ha helytelenül vannak csatlakoztatva. Az ilyen típusú kondenzátor széles toleranciával rendelkezik, de nem működik jól magas frekvenciákon.,
- tantál kondenzátorokat általában közepes hatótávolságú kondenzátorokhoz használják. Leginkább akkor használják őket, ha a méret és a teljesítmény számít, de általában nem rendelkeznek nagy üzemi feszültséggel, és nem rendelkeznek nagyon nagy áramkapacitással. A tantál kondenzátorok polarizáltak, és felrobbanhatnak, ha stressz alá kerülnek. Nagyon alacsony toleranciájuk van a fordított elfogultság iránt.,
az SMD tantál kondenzátorok jelölései általában három számból állnak. Az utolsó a szorzó,az első kettő pedig jelentős szám. Értékei pikofaradokban vannak. Ezért a fent bemutatott SMD tantál kondenzátor értéke 47 x 106 pF, ami 47µf-ként működik.,
tantál kondenzátorok közvetlenül a fenti ábrán látható módon is megjelölhetők.
- Az ezüst csillám kondenzátorokat számos rádiófrekvenciás áramkörhöz, például oszcillátorokhoz és szűrőkhöz használják. Az ezüst csillám nagyon magas szintű teljesítményt nyújt, közeli toleranciaértékekkel, de a hőmérséklet szempontjából kis változásokkal. Ezüst elektródákat használ, amelyek közvetlenül a csillámra vannak bevonva., Több réteg segíti a szükséges kapacitásszint elérését, ezt a kapacitást az elektródák által lefedett terület befolyásolja.
- a Filmkondenzátorok vékony műanyag fóliát használnak dielektrikumként. A filmkondenzátorokat számos alkalmazásban használják stabilitásuk, alacsony induktivitásuk és alacsony költségük miatt. Nem polarizáltak, ezért alkalmasak váltakozó áramú jel-és áramfelhasználásra., Nagyon nagy pontosságú kapacitási értékekkel is készülnek, hosszabb ideig tartják, mint bármely más típusú kondenzátor.
- változó kondenzátorok olyan kondenzátorok, amelyek egy adott tartomány követelménye alapján változtathatók az értékek. A változó kondenzátorok fémlemezekből állnak. Ezek közül a lemezek közül az egyik rögzített, míg a másik mozgatható. Thier kapacitás terjedhet mintegy 10 picofarads 500 picofarads., Ezeknek a változó ellenállásoknak sok felhasználása van, mint például az LC áramkörök hangolása a rádióvevőkben, az antennák impedanciájának illesztése stb. Kétféle változó kondenzátor létezik-hangoló kondenzátor és trimmer kondenzátor.
a kondenzátor kerete támogatja a kondenzátorból készült mica-t és a benne lévő “statort”. A tengely segítségével a rotor hajlamos forogni, miközben az állórész álló helyzetben van., Miután a mozgatható rotor lemezei beléptek a rögzített állórészbe, a kapacitás valószínűleg a maximális szinten van. Ellenkező esetben a kapacitás értéke a minimális.
Ez a típusú kondenzátor három vezetékkel rendelkezik. Az egyik az álló részhez kapcsolódik,a másik pedig a forgó mozgásért felelős részhez, a másik pedig gyakori.,
polarizált vs nem polarizált kondenzátorok
a tárolás és a kisütés tekintetében mindkettőnek ugyanaz az elve. Azonban sok olyan tényező van, amelyek különböznek egymástól.
- különböző dielektrikumok-a dielektrikum a két kondenzátorlemez közötti anyag. A polarizált kondenzátorok elektrolitot használnak dielektrikumként, így nagyobb kapacitást biztosítanak számukra, mint más azonos térfogatú kondenzátorok. A különböző elektrolit anyagok és folyamatok által előállított poláris kondenzátorok azonban eltérő kapacitási értékekkel rendelkeznek., A poláris és nem polarizált kondenzátorok használata a dielektrikum reverzibilis tulajdonságaitól függ.
- különböző szerkezetek-a leggyakrabban használt elektrolit kondenzátorok kerekek; a négyzet alakú kondenzátorok ritkák. Vannak láthatatlan kondenzátorok vagy elosztott kondenzátorok is, amelyeket nem szabad figyelmen kívül hagyni a nagyfrekvenciás és közbenső frekvenciájú eszközökben.,
- környezet és használat-a belső anyagok és szerkezetek biztosítják a poláris kondenzátorok nagy kapacitását és nagyfrekvenciás jellemzőit, amelyek nagyon alkalmasak tápfeszültség-szűrőkre és hasonlókra. Vannak azonban olyan poláris kondenzátorok, amelyek jó nagyfrekvenciás jellemzőkkel rendelkeznek-tantál elektrolízis, amelyet magas költsége miatt általában nem használnak.
- különböző teljesítmény-a maximális teljesítmény a kondenzátor kiválasztásának egyik fő követelménye., Ha a televízió tápegysége fém-oxid filmkondenzátort használ szűrőként, akkor a kondenzátornak és a ellenállófeszültségnek meg kell felelnie a szűrő követelményeinek; csak tápegység szerelhető be a tokba. Ezért a szűrő csak poláris kondenzátorokat használhat, a poláris kapacitás pedig visszafordíthatatlan. Általában az elektrolit kondenzátorok 1 MF felett vannak; a legjobban a csatlakozáshoz, a leválasztáshoz, a tápegység szűréséhez stb. A nem poláris kondenzátorok többnyire 1 MF alatt vannak, ami csak rezonanciát, kapcsolást, frekvenciaválasztást, áramkorlátozást stb., Vannak azonban nagy kapacitású, nagyfeszültségű, nem poláris kondenzátorok is, amelyeket elsősorban reaktív teljesítménykompenzációra, motorfázis-eltolódásra, valamint frekvenciakonverziós fáziseltolódásra használnak.
- különböző kapacitás-az azonos térfogatú kondenzátorok dielektrikumuktól függően eltérő kapacitással rendelkeznek.
kondenzátorok gyakori használata
- AC tengelykapcsoló / DC blokkolás – az alkatrész lehetővé teszi, hogy csak az AC jelek haladjanak át az áramkör egyik szakaszából a másikba, miközben blokkolják az egyenáramú statikus feszültséget. Ezeket általában a jel AC és DC komponenseinek elválasztására használják., Ebben a módszerben biztosítani kell, hogy a kondenzátor impedanciája elég alacsony legyen. A kondenzátor névleges feszültségének nagyobbnak kell lennie, mint a kondenzátor csúcsfeszültsége. Általában a kondenzátor képes lesz ellenállni a tápvezeték feszültségének némi margóval a megbízhatóság biztosítása érdekében.
- tápegység leválasztása-a kondenzátort az áramkör egyik részének leválasztására használják. A leválasztás akkor történik, amikor egy bejövő vonaljelet átviszünk egy transzformátoron és egy egyenirányítón keresztül; a kapott hullámforma nem sima. Nulla és csúcsfeszültség között változik., Ha egy áramkörre alkalmazzák, ez valószínűleg nem működik, mert általában DC feszültségre van szükség.
- Szűrő HÁLÓZATI zaj DC áramkörök – Bármilyen HÁLÓZATI jeleket, hogy lehet, hogy egy DC elfogultság pont, hatalom, vasúti, vagy más csomópontok, hogy szabad, hogy egy adott változó jelet kell távolítani, amelyet a kondenzátor. Képesnek kell lennie arra is, hogy ellenálljon a tápfeszültségnek, miközben ellátja és elnyeli a sínen lévő zajból eredő áramszintet.
- Audio jelszűrés-figyelembe kell venni a kondenzátor RF teljesítményét., Ez a teljesítmény alacsonyabb frekvenciákon eltérő lehet. A kerámia kondenzátorokat általában itt használják, mivel magas önrezonáns frekvenciájuk van, különösen a nagyon kicsi felületi kondenzátorok, amelyeknek nincs olyan vezetékük, amely bármilyen induktivitást okozhat.
mik azok a Szuperkapacitorok?
kétrétegű elektrolit kondenzátorként vagy ultrakapacitorként is ismert. A supercapacitor nagy mennyiségű energiát tárolhat. Pontosabban, 10-100-szor nagyobb energia egységnyi tömegre vagy térfogatra az elektrolit kondenzátorokhoz képest., Alacsonyabb feszültséghatárokkal rendelkezik, amelyek áthidalják az elektrolit kondenzátorok és az Újratölthető Akkumulátorok közötti rést.
A Szuperkapacitorok néhány gyakori felhasználása
- szélturbinák-a szuperkapacitorok segítik a szél által szolgáltatott időszakos teljesítmény kiegyenlítését.
- motorok-amelyek elektromos járműveket vezetnek, több száz voltos névleges tápegységgel működnek, ami azt jelenti, hogy több száz sorozatban csatlakoztatott szuperkapacitorra van szükség a megfelelő mennyiségű energia tárolásához egy tipikus regeneratív fékben.,
- elektromos és hibrid járművek-a szuperkapacitorokat ideiglenes energiaboltként használják a regeneratív fékezéshez,ahol a jármű energiája általában hulladékba kerül, amikor megáll, röviden tárolják, majd újra felhasználják, amikor újra elindul.
Szuperkapacitorok és Akkumulátorkisülések görbe
az akkumulátor lemerülési görbéje exponenciális. Mint látható, az exponenciális kisülés állandó teljesítményt biztosít a végéig., Az energia magas marad a töltés nagy részében, majd gyorsan csökken, amikor a töltés kimerül.
div>
a supercapacitor kisülési görbéje lineáris. Mint látható, a lineáris kisülés megakadályozza az energia teljes felhasználását. Az elején a legmagasabb teljesítményt nyújtja.