Кондензаторите се намират в почти всяко електронно устройство и служат за няколко основни приложения в дизайна на схеми. Кондензаторите предоставят гъвкави опции за филтриране, намаляване на шума, съхранение на енергия и сензорни възможности за дизайнерите, наред с други приложения.
В това ръководство разглеждаме разнообразието от употреби на кондензатори в електронни продукти и оборудване.
За какво се използват кондензаторите?
В комбинация с резистори, кондензаторите често се използват като основен елемент на честотно-селективните филтри. Наличните дизайни на филтри и топологии са многобройни. Те могат да бъдат пригодени за честота и производителност чрез избиране на правилните стойности и качество на компонентите. Типовете дизайни на филтри включват:
- Високочестотен филтър
- Нискочестотен филтър
- Бандов филтър
- Филтър за спиране на лентата
- Ноч филтър
- Всепропускащ филтър
- Филтър за изравняване
Долен ред
Кондензаторите играят критична роля в работата на цифровата електроника, като защитават чувствителните микрочипове от шума на захранващия сигнал. Този шум може да причини необичайно поведение. Кондензаторите, използвани в това приложение, се наричат разединителни кондензатори. Тези кондензатори трябва да бъдат поставени близо до всеки микрочип, за да бъдат ефективни, тъй като следите на веригата действат като антени и улавят шума от околната среда. Отделящите и байпасните кондензатори също се използват във всяка област на верига, за да се намали общото въздействие на електрическия шум.
Свързване или DC блокиращи кондензатори
Кондензаторите могат да пропускат AC сигнали, докато блокират DC и могат да се използват за разделяне на AC и DC компонентите на сигнала. Стойността на кондензатора не трябва да бъде точна или точна за свързване. Въпреки това, трябва да е висока стойност, тъй като реактивното съпротивление на кондензатора управлява производителността в приложенията за свързване.
Снаббер кондензатори
Във вериги, където се управлява товар с висока индуктивност, като двигател или трансформатор, могат да възникнат големи преходни пикове на мощността, тъй като енергията, съхранена в индуктивния товар, внезапно се разрежда. Този разряд може да повреди компоненти и контакти.
Прилагането на кондензатор може да ограничи или намали пика на напрежението във веригата, което прави работата по-безопасна и веригата по-надеждна. Използването на техника за блокиране във вериги с по-ниска мощност предотвратява пиковете от създаване на нежелани радиочестотни смущения. Тази намеса генерира аномално поведение във веригите и причинява трудности при получаване на сертифициране и одобрение на продукта.
Долен ред
Кондензаторите са малки батерии, които предлагат уникални възможности за съхранение на енергия отвъд тези на батериите с химическа реакция. Когато се изисква много мощност за кратък период от време, големите кондензатори и банките от кондензатори са превъзходна опция за много приложения. Кондензаторните банки съхраняват енергия за приложения като импулсни лазери, радари, ускорители на частици и релсови оръдия. Често срещано приложение на кондензатора с импулсна мощност е в светкавицата на фотоапарати за еднократна употреба, която се зарежда и след това бързо се разрежда през светкавицата, осигурявайки голям импулс на ток.
Приложения за резонансни или настроени вериги
Докато резисторите, кондензаторите и индукторите правят филтри, определени комбинации могат да доведат до резонансно усилване на входния сигнал. Тези вериги усилват сигналите на резонансната честота, създават високо напрежение от входове с ниско напрежение и се използват като осцилатори и настроени филтри. В резонансните вериги трябва да се внимава да се избират компоненти, които могат да издържат на напрежението, което всеки компонент вижда през себе си, или бързо ще се повреди.
Долен ред
Капацитивното отчитане напоследък се превърна в често срещана характеристика в усъвършенстваните потребителски електронни устройства. Капацитивните сензори обаче се използват от десетилетия в различни приложения за позиции, влажност, ниво на течности, контрол на качеството на производството и ускорение. Капацитивното отчитане работи чрез откриване на промяна в капацитета на местната среда чрез промяна в диелектрика - промяна в разстоянието между плочите на кондензатора или промяна в площта на кондензатора.
Безопасност на кондензатора
Като компоненти за съхранение на енергия, кондензаторите могат да съхраняват опасни количества енергия. Това високо ниво на енергия може да причини фатални електрически удари и да повреди оборудването, дори когато кондензаторът е изключен от захранването за значителен период от време. Поради тази причина винаги е добра идея да разредите кондензаторите, преди да работите по електрическо оборудване.
Електролитните кондензатори са склонни към силна повреда при определени условия, особено ако напрежението на поляризиран електролитен кондензатор е обърнато. Кондензаторите, използвани в приложения с висока мощност и високо напрежение, също могат да се повредят рязко, тъй като диелектричните материали се разпадат и изпаряват.
