Millised on kondensaatorite rakendused?
Kondensaatoreid leidub peaaegu kõigis elektroonikaseadmetes ja need teenindavad vooluahela kujundamisel mitmeid olulisi rakendusi. Kondensaatorid pakuvad disaineritele muuhulgas paindlikke filtrivalikuid, müra vähendamist, energiasalvestust ja tuvastusvõimalusi.
Selles juhendis vaatleme erinevaid kondensaatorite kasutusvõimalusi elektroonikatoodetes ja -seadmetes.
Milleks kondensaatoreid kasutatakse?
Koos takistitega kasutatakse sageli sagedusselektiivsete filtrite põhielemendina kondensaatoreid. Saadaolevaid filtrikujundusi ja topoloogiaid on palju. Neid saab kohandada vastavalt sagedusele ja jõudlusele, valides õiged komponentide väärtused ja kvaliteedi. Filtrite kujunduste tüübid on järgmised:
- Kõrgpääsfilter
- Madalpääsfilter
- Bandpass filter
- Band Stop filter
- Sälkfilter
- Kõik läbimise filter
- Tasandusfilter
Lahtiühendamis- ja möödavoolukondensaatorid
Kondensaatorid mängivad digitaalse elektroonika töös olulist rolli, kaitstes tundlikke mikrokiipe toitesignaali müra eest. See müra võib põhjustada ebatavalist käitumist. Selles rakenduses kasutatavaid kondensaatoreid nimetatakse
Ühendus- või alalisvoolu blokeerivad kondensaatorid
Kondensaatorid võivad läbida vahelduvvoolu signaale, blokeerides samal ajal alalisvoolu ning neid saab kasutada signaali vahelduv- ja alalisvoolu komponentide eraldamiseks. Kondensaatori väärtus ei pea sidumiseks olema täpne ega täpne. Siiski peaks see olema kõrge väärtus, kuna kondensaatori reaktiivvõime juhib jõudlust sidestusrakendustes.
Snubber kondensaatorid
Ahelates, kus juhitakse suure induktiivsusega koormust, nagu mootor või trafo, võivad induktiivkoormuses salvestatud energia ootamatu tühjenemise tõttu tekkida suured siirdevõimsuse hüpped. See tühjenemine võib kahjustada komponente ja kontakte.
Kondensaatori rakendamine võib piirata või summutada vooluahela pingekõrgust, muutes töö ohutumaks ja vooluringi töökindlamaks. Väiksema võimsusega vooluahelates väldib naelu tekitamine ebasoovitavatel juhtudel raadiosageduslikud häired. See häire tekitab vooluringides anomaalset käitumist ja põhjustab raskusi toote sertifikaadi ja heakskiidu saamisel.
Impulssvõimsusega kondensaatorid
Kondensaatorid on väikesed akud, mis pakuvad ainulaadseid energiasalvestusvõimalusi peale keemilise reaktsiooni akude oma. Kui lühikese aja jooksul on vaja palju võimsust, on suured kondensaatorid ja kondensaatoripangad paljude rakenduste jaoks suurepärased võimalused. Kondensaatoripangad salvestavad energiat selliste rakenduste jaoks nagu impulsslaserid, radarid, osakeste kiirendid ja rööpakahurid. Impulssvõimsusega kondensaatori tavaline rakendus on ühekordselt kasutatavate kaamerate välklamp, mis laaditakse ja tühjeneb kiiresti läbi välgu, tagades suure vooluimpulsi.
Resonants- või häälestatud vooluahela rakendused
Kuigi takistid, kondensaatorid ja induktiivpoolid teevad filtreid, võivad teatud kombinatsioonid põhjustada sisendsignaali võimendavat resonantsi. Need ahelad võimendavad signaale resonantssagedusel, loovad madalpinge sisenditest kõrge pinge ning neid kasutatakse ostsillaatoritena ja häälestatud filtritena. Resonantsahelates tuleb hoolitseda selle eest, et valida komponendid, mis suudavad üle elada pinged, mida iga komponent näeb, vastasel juhul läheb see kiiresti rikki.
Mahtuvusliku anduri rakendus
Mahtuvuslik andur on viimasel ajal muutunud arenenud tarbeelektroonikaseadmete tavaliseks funktsiooniks. Kuid mahtuvusandureid on aastakümneid kasutatud erinevates rakendustes positsioonide, niiskuse, vedeliku taseme, tootmiskvaliteedi kontrolli ja kiirenduse jaoks. Mahtuvuslik andur töötab, tuvastades muutuse kohaliku keskkonna mahtuvuses dielektrik - kondensaatori plaatide vahelise kauguse või kondensaatori pindala muutus. kondensaator.
Kondensaatori ohutus
Energiasalvestavate komponentidena võivad kondensaatorid salvestada ohtlikke koguseid energiat. See kõrge energiatase võib põhjustada surmavaid elektrilööke ja kahjustada seadmeid isegi siis, kui kondensaator on pikemaks ajaks vooluvõrgust lahti ühendatud. Sel põhjusel on alati hea mõte enne elektriseadmete kallal töötamist kondensaatorid tühjendada.
Elektrolüütkondensaatorid võivad teatud tingimustel ägedalt üles öelda, eriti kui polariseeritud elektrolüütkondensaatori pinge on vastupidine. Suure võimsusega ja kõrgepinge rakendustes kasutatavad kondensaatorid võivad samuti äkiliselt üles öelda, kuna dielektrilised materjalid lagunevad ja aurustuvad.