Kondenzatorje najdemo v skoraj vsaki elektronski napravi in služijo številnim bistvenim aplikacijam pri načrtovanju vezij. Kondenzatorji med drugim nudijo prilagodljive možnosti filtra, zmanjševanje hrupa, shranjevanje energije in zmožnosti zaznavanja za oblikovalce.
V tem priročniku si ogledamo različne uporabe kondenzatorjev v elektronskih izdelkih in opremi.
Za kaj se uporabljajo kondenzatorji?
Kondenzatorji se v kombinaciji z upori pogosto uporabljajo kot glavni element frekvenčno selektivnih filtrov. Razpoložljive zasnove filtrov in topologije so številne. Te je mogoče prilagoditi frekvenci in zmogljivosti z izbiro ustreznih vrednosti komponent in kakovosti. Vrste modelov filtrov vključujejo:
- Visokoprepustni filter
- Nizkoprepustni filter
- Pasovni filter
- Band Stop Filter
- Zarezni filter
- All Pass Filter
- Filter za izravnavo
Spodnja vrstica
Kondenzatorji igrajo ključno vlogo pri delovanju digitalne elektronike, saj ščitijo občutljive mikročipe pred šumom napajalnega signala. Ta hrup lahko povzroči nenormalno vedenje. Kondenzatorji, ki se uporabljajo v tej aplikaciji, se imenujejo ločilni kondenzatorji. Ti kondenzatorji morajo biti nameščeni blizu vsakega mikročipa, da bodo učinkoviti, ker sledi vezja delujejo kot antene in zajemajo hrup iz okolice. Ločevalni in obvodni kondenzatorji se prav tako uporabljajo na katerem koli področju vezja, da zmanjšajo skupni vpliv električnega šuma.
Sklopitveni ali enosmerni blokirni kondenzatorji
Kondenzatorji lahko prepuščajo AC signale, medtem ko blokirajo DC in se lahko uporabljajo za ločevanje AC in DC komponent signala. Za sklopitev ni treba, da je vrednost kondenzatorja natančna ali točna. Vendar pa bi morala biti visoka vrednost, saj reaktanca kondenzatorja poganja zmogljivost pri povezovalnih aplikacijah.
Snubber kondenzatorji
V tokokrogih, kjer se poganja breme z visoko induktivnostjo, kot je motor ali transformator, lahko pride do velikih prehodnih konic moči, ko se energija, shranjena v induktivnem bremenu, nenadoma izprazni. Ta razelektritev lahko poškoduje komponente in kontakte.
Uporaba kondenzatorja lahko omeji ali ublaži skok napetosti v vezju, zaradi česar je delovanje varnejše in vezje zanesljivejše. Uporaba tehnike dušenja v tokokrogih z nižjo močjo preprečuje, da bi konice povzročile neželene radiofrekvenčne motnje. Ta motnja povzroča nenormalno vedenje v tokokrogih in povzroča težave pri pridobivanju certifikata in odobritve izdelka.
Spodnja vrstica
Kondenzatorji so majhne baterije, ki ponujajo edinstvene zmogljivosti shranjevanja energije, ki presegajo zmogljivosti baterij s kemično reakcijo. Ko je potrebna velika moč v kratkem času, so veliki kondenzatorji in kondenzatorske baterije odlična možnost za številne aplikacije. Kondenzatorske banke shranjujejo energijo za aplikacije, kot so impulzni laserji, radarji, pospeševalniki delcev in tirnice. Običajna uporaba impulznega napajalnega kondenzatorja je v bliskavici na fotoaparatih za enkratno uporabo, ki se napolni in nato hitro izprazni skozi bliskavico, kar zagotavlja velik impulz toka.
Aplikacije resonančnih ali uglašenih vezij
Medtem ko upori, kondenzatorji in induktorji tvorijo filtre, lahko nekatere kombinacije povzročijo resonanco, ki ojača vhodni signal. Ta vezja ojačajo signale na resonančni frekvenci, ustvarijo visoko napetost iz nizkonapetostnih vhodov in se uporabljajo kot oscilatorji in uglašeni filtri. V resonančnih tokokrogih je treba paziti, da izberete komponente, ki lahko preživijo napetosti, ki jih vsaka komponenta vidi prek sebe, sicer bo hitro odpovedala.
Spodnja vrstica
Kapacitivno zaznavanje je nedavno postalo običajna značilnost naprednih potrošniških elektronskih naprav. Vendar se kapacitivni senzorji že desetletja uporabljajo v različnih aplikacijah za položaje, vlažnost, nivo tekočine, nadzor kakovosti proizvodnje in pospešek. Kapacitivno zaznavanje deluje tako, da zazna spremembo kapacitivnosti lokalnega okolja s spremembo dielektrika – spremembo razdalje med ploščama kondenzatorja ali spremembo površine kondenzatorja.
Varnost kondenzatorja
Kondenzatorji lahko kot komponente za shranjevanje energije shranijo nevarne količine energije. Ta visoka raven energije lahko povzroči usodne električne udare in poškoduje opremo, tudi če je kondenzator za daljši čas odklopljen od napajanja. Iz tega razloga je vedno dobro izprazniti kondenzatorje pred delom na električni opremi.
Elektrolitski kondenzatorji so pod določenimi pogoji nagnjeni k hudim okvaram, zlasti če je napetost na polariziranem elektrolitskem kondenzatorju obrnjena. Kondenzatorji, ki se uporabljajo v močnostnih in visokonapetostnih aplikacijah, lahko prav tako močno odpovejo, saj dielektrični materiali razpadejo in uparijo.
