Kondansatör elektrik enerjisini saxlamaq üçün istifadə olunan elektron komponentdir.
Kondansatörler bir izolyatorla, adətən dielektriklə ayrılmış iki metal lövhədən hazırlanır və müəyyən müddət ərzində yük saxlaya bilir.
Onlar müxtəlif elektron sxemlərdə istifadə olunur və enerjini süzmək və ya saxlamaq üçün istifadə edilə bilər və həmçinin sadə osilator sxemlərinin qurulması üçün istifadə edilə bilər.
Bu yazıda bir kondansatörün nə olduğunu, nə üçün istifadə edildiyini və necə işlədiyini müzakirə edəcəyik.
Kondansatör nədir?
Kondensator enerjini elektrik yükü şəklində saxlayan elektrik komponentidir. Dielektrik materialın (izolyasiya materialı) içərisində olan iki keçirici lövhədən ibarətdir. Enerji mənbəyinə qoşulduqda plitələr yüklənir və elektrik enerjisi dielektrik materialda saxlanılır. Bu yığılmış enerji daha sonra lazım olduqda sərbəst buraxıla bilər ki, bu da onu istənilən sayda tətbiq üçün istifadə etməyə imkan verir.
Kondansatörlər müxtəlif formalarda, ölçülərdə və materiallarda olur - hamısı məqsədlərindən asılıdır. Ən çox yayılmış kondansatör növü film kondensatoru kimi tanınır - bu, dielektrik material kimi nazik plastik və ya keramika təbəqələrindən istifadə edir, hər iki tərəfdə "elektrodlar" kimi tanınan nazik keçirici metal zolaqlar. Bu tip kondansatörlər ucuz qiymətə və davamlı xüsusiyyətlərinə görə elektronikada geniş istifadə olunur.
Kondansatörlər, həmçinin mühərriklər və enerji təchizatı kimi digər tətbiqlərdə də istifadə olunur, burada onlar gərginliyi tənzimləməyə və ya qeyri-sabit işləməyə və ya xətt üzrə komponentlərə zərər verə biləcək səs-küyü və müdaxiləni süzməyə kömək edir. Elektronika getdikcə daha mürəkkəbləşdikcə, bu sistemlərdə kondansatörlər daha da mühüm rol oynayır; keçid əməliyyatları zamanı dəqiq cərəyan axınlarının saxlanmasına kömək etmək və ya xarici mənbələrdən gərginlik səviyyələrində qəfil dəyişikliklərə qarşı tamponlama təmin etmək.
Kondansatörlərin növləri
Kondansatörlər bir sıra növ, ölçü və üslubda olur. Bəzi kondansatörlər yüksək səviyyəli audio sistemlərdə, digərləri isə kompüterlərdə və ya ev təhlükəsizlik sistemlərində istifadə olunur. Onların hamısı eyni əsas məqsədə xidmət edir; cərəyan buraxıldıqda elektrik enerjisini saxlayırlar və cərəyan dayandıqda bu enerjini qaytarırlar. Növlərə aşağıdakılar daxildir:
Seramik kondansatörlər: Bunlar adətən kiçikdir və dövrə lövhələrinə əvvəlcədən lehimlənmişdir. Onların keramika materialından hazırlanmış bir dielektrik var və adətən radio tezliyi müdaxiləsi (RFI) kimi aşağı səviyyəli elektronika üçün istifadə olunur. Filtreler və ya bypass dövrələri.
Elektrolitik kondensatorlar: Bunlara ümumiyyətlə polarizasiyalı kondansatörlər deyilir, çünki onların mənfi anod terminalı, müsbət katod terminalı və daha böyük kondansatör tutumuna imkan verən kondansatör gövdəsinin içərisində elektrolit məhlulu var. Onlar adətən enerji təchizatı, filtrlər, vaxt sxemləri və güc tənzimlənməsinin bir çox digər nöqtələrində tapılır.
Tantal kondensatorları: Tantal oksidindən hazırlanmış bu kondensatorlar bərk hal dielektrikindən (maye elektrolitdən çox) istifadə edir. Bu, elektrolitik kondansatörlərlə müqayisədə onlara daha yaxşı temperatur performansı, həmçinin zamanla sabitlik və partiya məhsulları arasında daha yaxşı uyğunluq verir.
Film/Kağız Kondansatoru: Bu tip yüksək səth sahəsi elektrodları yaradan iki alüminium folqa lövhəsi arasında izolyator rolunu oynayan, daha çox elektrik yükü saxlaya bilən metallaşdırılmış film və ya kağızla tikilir. Qövs və ya qığılcım həddindən artıq gərginlik şəraitində yaranan dalğalanma cərəyanlarına tab gətirmək qabiliyyətinə görə elektrik pozuntularına dözümlülük tələb olunduğu yerlərdə adətən istifadə olunur.
Supercapacitor/ Ultracapacitor: Həmçinin supercap/ultra capa və ya elektrokimyəvi ikiqat qatlı kondansatör (EDLC) kimi tanınan bu tip təkmilləşdirilmiş dözümlülük (yüz minlərlə dövrə qədər) ilə çox böyük saxlama imkanlarına (ümumiyyətlə bir çox digər növlərdən daha yüksək) malikdir. O, tələb olunduqda böyük miqdarda enerji tələb edən proqramlar üçün nəzərdə tutulmuşdur, məsələn, kimsə başqa bir enerji mənbəyini əl ilə işə salmazdan əvvəl saniyələr sayılan məlumat mərkəzləri üçün ehtiyat vəziyyət.
Kondansatörün istifadəsi
Kondansatörlər müxtəlif tətbiqlərdə mühüm rol oynayan əsas elektrik komponentidir. Onlar ümumiyyətlə elektrik enerjisini saxlamaq, filtrlər yaratmaq və vaxt sxemlərində istifadə olunur. Onlar həmçinin avtomobil audio sistemlərində, eləcə də istehlakçı elektronikasında istifadə olunur. Kondansatörün bəzi istifadələrini daha ətraflı nəzərdən keçirək.
Enerji təchizatının hamarlanması
Kondansatörlər enerji təchizatı dövrəsində filtrasiya təmin etmək və daha hamar bir DC gərginliyi yaratmağa kömək etmək üçün istifadə edilə bilər. Bu, tez-tez elektrik enerjisi təchizatı istifadə edən sxemlərdə görünür, burada düzəliş AC-ni impulslu DC-yə çevirir. Bir elektrolitik kondansatör normal olaraq rektifikatorun çıxışı boyunca enerji təchizatı üçün hamarlaşdırıcı element kimi birləşdirilir. Kondansatör tez doldurulur, yükünün bir hissəsini saxlayır ki, rektifikatordan gələn impulsları hamarlaşdırmağa kömək edir və digər komponentləri qidalandırmaq üçün daha sabit bir gərginlik təmin edir. Kondansatorda tutum və ya saxlama qabiliyyəti nə qədər yüksək olarsa, bir o qədər hamarlaşdırıcı təsir olacaq, çünki o, yenidən doldurulma tələb etməzdən əvvəl daha çox enerji qəbul edə bilər. Bu tətbiqdə daha yüksək dəyərli kondansatörlər gərginlik səviyyələrində dalğalanmalar və yük dəyişiklikləri nəticəsində yaranan gərginlik sıçrayışları kimi dalğalanmaları azaldır və tətbiqin dövrəsində digər elementlərə sabitlik təmin edir.
Siqnal emal
Kondansatörlər siqnalların işlənməsi və elektron rabitədə geniş istifadə olunur. Onlar enerji saxlamaq və buraxmaq qabiliyyətinə görə əksər elektron dövrələrdə vacib komponentlərdir.
Siqnal emalında, kondansatörlər səs-küyü azaltmaq və arzuolunmaz tezlikləri və ya siqnalları süzmək qabiliyyəti üçün istifadə edilə bilər. Siqnalların səs-küydən qorunması hamarlaşdırma və ya aşağı keçid filtrasiyası adlanır və ümumiyyətlə kondansatörlərin istifadəsi ilə əldə edilir.
Elektron rabitədə bir kondansatör elektrik siqnalını tezliyini dəyişdirmədən bir formadan digərinə çevirmək üçün istifadə edilə bilər. Bu proses birləşmə və ya gərginlik ötürülməsi kimi tanınır və kondensatorlar da radio qəbuledicilərində və ötürücülərində bu məqsəd üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, kondansatörlər yüksək keçid filtrlərinin bir hissəsi kimi çıxış edir, aşağı tezlikli siqnalları yol boyunca daha yüksək olanları ötürərkən aradan qaldırır.
Kondansatörlər də tez-tez aktiv analoq filtrlərdə istifadə olunur: onlar müəyyən edir tezlik cavab kəsmə tezliyini təyin etməklə filtrin. Beləliklə, gücləndiricilər və ya miks konsolları kimi musiqi avadanlığının layihələndirilməsi zamanı səs siqnallarına nəzarətdə mühüm rol oynayırlar.
Zamanlama
Zamanlama kondensatorların ümumi istifadəsidir. Gündəlik dövrələrdə rezistorlar adətən vaxtı təyin etmək üçün istifadə olunur. Bununla belə, yüksək gərginlikli və ya yüksək tezlikli vəziyyətlərdə, yerinə tez-tez kondansatörlər istifadə edilə bilər. Zamanlama üçün kondansatörlərdən istifadə etmək çox vaxt sərfəlidir, çünki onlar rezistorlar kimi gücü tez sərf etmirlər və daha az qırılma riski ilə daha yüksək gərginlikləri idarə edə bilirlər.
Kondansatörlər dövrədə gərginlik və cərəyanı idarə etməyin təhlükəsiz və səmərəli üsulunu təmin etməklə yanaşı, aktivləşdirildikdə cərəyan impulslarına ehtiyac duya bilən LEDlər və ya tranzistorlar kimi komponentlər üçün müəyyən məlumat nöqtələrində enerji təmin etmək üçün də istifadə olunur. Bu, komponent tərəfindən göndərilən siqnalı gücləndirməyə kömək edə bilər ki, enerji və ya bütövlüyünü itirmədən daha da irəliləsin.
Kondansatörlər həmçinin minimum səs-küy müdaxiləsi ilə faydalı məlumat əldə etməyə imkan verərkən siqnalları süzgəcdən keçirmək və təhrifləri azaltmaq üçün audio avadanlıqlarında geniş şəkildə istifadə olunur. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, onlar həmçinin gücləndirici çıxış mərhələlərində bərabər yük paylanmasını təmin etməklə yanaşı, təsadüfi qısaqapanmaları məhdudlaşdırmağa kömək etmək üçün adətən dinamik terminalları arasında yerləşdirilir.
Yaradıcı şəkildə və elektrik enerjisini başa düşməklə istifadə edildikdə, kondansatörlər yük axını formalaşdırmaq üçün heyrətamiz qabiliyyətə malikdir - mühəndislərə minimal xərclə inanılmaz dərəcədə mürəkkəb audio sistemləri inkişaf etdirməyə imkan verir.
Ümumi tətbiqlər
Kondansatörlər müxtəlif tətbiqlərdə geniş istifadə olunan elektrik komponentləridir. Onların enerji saxlamaq qabiliyyəti onları müəyyən müddət ərzində davamlı enerji təchizatı tələb edən sistemlərin vacib komponentlərinə çevirir. Onlar enerji təchizatı, mühərriklər, audio sistemlər, HVAC sistemləri və daha çox daxil olmaqla bir çox tətbiqlərdə istifadə olunur. Bu yazıda biz ən çox yayılmış kondansatör tətbiqlərindən bəzilərini araşdıracağıq.
Motors
Mühərriklər mühərrikin sürətini idarə etmək və ya işə salma momentini yaxşılaşdırmaq üçün kondansatörlərdən istifadə edirlər. Bu, a təmin etmək və ya silməklə həyata keçirilir faza elektrik mühərrikinin sarımlarına. Dəyişən tezlikli sürücülərdə, enerji təchizatında və digər tətbiqlərdə istifadə edilən kondansatörlər impulslu yüklərdə gərginliyi və ya cərəyanı tənzimləyə və enerji sistemlərindən arzuolunmaz enerjinin yayılmasının qarşısını ala bilər. Orta tezlikli mühərriklər altında cərəyanlarda, konvertorun qeyri-xətti yükü nəticəsində yaranan cərəyan dalğalarının harmonik təsirini azaltmaq üçün adətən mühərrikin hər iki ucunda böyük kondansatör dəyərləri faza kompensasiyası kondansatör banklarının işləməsi üçün istifadə olunur.
Işıqlandırma
Kondansatörlər bütün ölçülü işıqlandırma sistemlərini gücləndirmək və tənzimləmək üçün istifadə edilə bilər. Elektron balastlarda onlar cərəyan axınına nəzarət etmək və flüoresan işıqlar və yüksək intensivlikli boşalma işıqlandırması üçün işə salınma prosesini sürətləndirmək üçün istifadə olunur. Onlar həmçinin işıqların titrəməsini azaltmağa kömək edirlər. Transistorlu dövrə sistemlərində kondensatorlar fasiləsiz elektrik cərəyanını saxlayır və işıqların yanmasını təmin edir. Bundan əlavə, onlar həm daxili, həm də açıq şəraitdə işıqlandırma qurğularında elektrik yükünü azaltmaqla gərginlik artımları zamanı qorunma təklif edirlər.
Automotive
Avtomobil kondansatörləri xüsusilə vacibdir, çünki onlar avtomobilin elektrik sisteminə bir çox avtomobillərdə rast gəlinən elektrik axınındakı uyğunsuzluqları azaltmaq və kompensasiya etmək üçün cavabdehdirlər. Avtomobil kondansatörləri lazım olduqda avtomobilin alternator və ya başlanğıc mühərrikini enerji ilə təmin etmək üçün enerji saxlayır. Bu enerji, cari tələb batareyanın və ya alternatorun tutumunu aşdıqda yaranan gərginlik sıçrayışlarını neytrallaşdırmaq üçün istifadə olunur. Avtomobil kondansatörləri, gücləndiricilər və dinamiklər daxilində cərəyanları idarə edən səs sistemlərində də istifadə edilə bilər. Gərginlik dalğalanmalarını hamarlaşdıraraq, avtomobil kondansatörləri batareyanın ömrünü uzatmağa və digər elektrik komponentlərinin gərginliyini azaltmağa kömək edir.
Kondansatör təhlükəsizliyi
Kondansatörlə işləyərkən təhlükəsizlik həmişə prioritet olmalıdır. Kondansatörlər enerji saxlayır və doldurularkən və ya boşaldılan zaman ehtiyatla işlənməlidirlər. Bu bölmədə biz kondansatörlə işləyərkən istifadə ediləcək təhlükəsizlik qaydalarına nəzər salacağıq və onunla bağlı potensial riskləri müzakirə edəcəyik.
Şortlardan qaçınmaq
Kondansatörlərdən istifadə edərkən, onların elektrik komponentləri olduğuna görə şortların potensialını nəzərə almaq vacibdir. Bir kondansatörün özünü qısaqapanması zamanı qısaqapanmalar baş verir. Şortlar istehsal qüsurları və ya digər xarici amillərdən qaynaqlana bilsə də, əksər şortlar kondansatörlərin düzgün istifadə edilməməsi nəticəsində yaranır.
Şortların qarşısını almaq üçün həmişə kondansatörlərlə ehtiyat tədbirləri görməlisiniz. Aşağıdakı üsullar kondansatör təhlükəsizliyini qorumağa kömək edəcək:
1) Heç vaxt kondansatörləri həddindən artıq yükləmə ilə həddindən artıq gərginliyə və ya gərginliyə məruz qoymayın;
2) Kondansatörləri uzun müddət həddindən artıq yüklənmiş vəziyyətdə qoymayın;
3) Həmişə zərbə izolyasiyasını təmin edən müvafiq montaj texnikalarından və/yaxud üsullardan istifadə edin;
4) İki fərqli qütbü bir-birinə bağlamayın, çünki bu, qövs yarada bilər və kondansatora zərər verə bilər;
5) Quraşdırmadan əvvəl heç bir qüsur olmadığından əmin olmaq üçün ixtisaslı komponentləri və ya materialları (izolyasiya materialları kimi) yoxlayın;
6) Yükləmə tələblərinə ciddi diqqət yetirin - mümkün olduqda yüklənmənin azaldılmasını təmin edin və bütün komponentlər üçün adekvat quraşdırma üsullarını tətbiq edin; və
7) Nəzərə alın ki, gözləmə rejimində olan gərginliklər dövrə boyu cərəyan axınına səbəb olacaq və bu, yoxlanılmadıqda kondansatörün standart reytinqlərinə zərər verə bilər.
Bu ehtiyat tədbirləri görməklə istifadəçilər təhlükəsiz istifadəyə kömək edə və qısaqapanma və ya kondansatörlərindəki digər problemlər səbəbindən təhlükəli vəziyyətlərin baş verməsinin qarşısını ala bilərlər. Yadda saxlamaq lazımdır ki, elektronika ilə işləyərkən və xüsusən də elektrik enerjisi ilə əlaqəli hər hansı bir şeylə işləyərkən təhlükəsizlik həmişə prioritet məsələdir!
Boşaltma kondansatörləri
Kondansatörləri işləyərkən və ya dəyişdirərkən düzgün boşaldılmasını təmin etmək çox vacibdir. Təhlükəsiz bir boşalma yerinə yetirmək üçün kondansatörün hər terminalı ilə torpaq arasında 1k ohm-dan 10k ohm-a qədər bir rezistor birləşdirin. Kondansatör üzərindəki gərginlik qövs yaratmadan və ya qığılcım yaratmadan tez sönəcək və təhlükəsiz dəyişdirmə və ya idarə etməyə imkan verəcəkdir.
Utilizasiyadan əvvəl yüksək gərginlikli kondansatörləri düzgün şəkildə boşaltmağı da yadda saxlamalısınız. Bu komponentləri təhlükəsiz şəkildə boşaltmasanız, onlar elektrik təhlükəsi yarada və hətta yanğın başlada bilər! Bu komponentlərin boşaldılması komponentin iki terminalı arasında izolyasiya edilmiş naqilin birləşdirilməsini və sonra bir neçə dəqiqə ərzində boşaldılmasını nəzərdə tutur. Gözlərinizi boşalma zamanı yaranan qığılcımlardan qorumaq üçün bu proseduru yerinə yetirərkən təhlükəsizlik eynəkləri taxdığınızdan əmin olun.
Kondansatörlərin atılması
Kondansatörləri atarkən həm təhlükəsizlik, həm də ətraf mühitin qorunması üçün lazımi tədbirləri görmək vacibdir. Kondansatörlərdə qurğuşun, barium və digər metallar kimi mümkün toksinlər ola biləcəyi üçün siz bu əşyaları adi zibil qutularına və ya poliqonlara atmaqdan çəkinməlisiniz. Bunun əvəzinə onlar uyğun təkrar emal toplama mərkəzi və ya təhlükəli materialların utilizasiyasında ixtisaslaşmış təchizatçı tapmaqla ekoloji cəhətdən təmiz şəkildə utilizasiya edilməlidir.
Bütün kondansatörlərin “ölü” kondansatör kimi etiketlənməsinə baxmayaraq, atılmadan əvvəl hələ də yükləndiyini təmin etmək vacibdir. Kondansatörlər qalıq yükləri saxlaya bilir və işləndikdə boşalda bilər; buna görə də siz onları boşaldana qədər onlarla işləyərkən ehtiyatlı olmalısınız. Kondansatörü təhlükəsiz şəkildə boşaltmaq üçün gərginliyin qövsünüzü tutmaması üçün əlinizi terminallardan geri saxlamaq üçün kifayət qədər uzunluqda izolyasiya edilmiş bir tornavida lazımdır. Doldurulmuş kondansatörlər boşaldıqdan sonra hər hansı boş izolyasiyanı kəlbətinlər və ya məftil kəsicilərlə çıxarın və sonra izolyatorları düzgün şəkildə atmazdan əvvəl ətrafına sarın.
Nəticə
Nəticə olaraq, kondansatörlər hər hansı bir elektrik dövrəsində vacib komponentlərdir. Onlar enerji saxlamaq, səs-küyü süzmək və AC dövrələri üçün cərəyan mənbəyi təmin etmək üçün istifadə olunur. Kondansatörlər müxtəlif formalarda olur və geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Kondansatörlərin əsaslarını başa düşmək layihəniz üçün düzgün komponentləri müəyyən etməyə kömək edəcəkdir.
Kondansatör əsaslarının xülasəsi
Kondansatorun əsaslarını ümumiləşdirmək üçün kondansatör dielektrik adlanan izolyasiya materialı ilə ayrılmış iki keçirici lövhədən ibarət elektrik komponentidir. Elektrik sahəsi şəklində enerji saxlamaq üçün istifadə olunur. Kondansatörlər cərəyan və gərginlik səviyyələrini tənzimləmək üçün adətən rezistorlar və mikroprosessorlar kimi inteqral sxemlərlə birlikdə elektron sxemlərdə istifadə olunur. Onlar həmçinin siqnalları süzmək və müəyyən dövrələrdə maksimum güc ötürülməsini təmin etmək üçün istifadə edilə bilər. Xüsusi tətbiqiniz üçün bir kondansatör seçərkən, seçdiyiniz kondansatör növünün işləmə gərginliyini, işləmə temperaturunu, paket ölçüsünü və kapasitans dəyəri diapazonunu nəzərə almaq vacibdir.
Kondansatörlərdən istifadənin üstünlükləri
Kondansatörlər enerjini saxlamaq və lazım olduqda onu buraxmaq qabiliyyətinə görə müxtəlif tətbiqlərdə istifadə edilə bilər. Onlar həmçinin böyük miqdarda cərəyanı idarə edə bilirlər, buna görə də onlar tez-tez filtrlər və dövrə əyləcləri kimi istifadə olunur. Bundan əlavə, kondansatörlər elektrik səs-küyünü azaltmağa və elektrik dövrələrində səmərəliliyi artırmağa kömək edə bilər. Nəticədə, onlar kompüterlər, mobil telefonlar və televizorlar kimi yüksək güclü elektron cihazlarda geniş istifadə olunur.
Elektronikaya gəldikdə, kondansatörlərin bir sıra üstünlükləri var. Məsələn, onlar yüksək enerjili impulslar və ya qısamüddətli cərəyan partlayışları üçün müvəqqəti saxlama təmin etməklə gərginlik səviyyəsini sabit saxlamağa kömək edir ki, bu da zamanla elektron komponentlərə zərər verə bilər. Onların dizaynı həmçinin sistem boyu və ya fərdi dövrə daxilində elektromaqnit müdaxiləni (EMI) süzməyə kömək edir. Bu, arzuolunmaz siqnalların sistemə daxil olmasının qarşısını almaq və ya artıq sistem daxilində olan siqnalları pozmaq üçün vacibdir.
Bundan əlavə, kondansatörlər lazım olduqda ani cərəyan təmin edir, hər hansı bir alternativ cərəyanla işləyən sistemdə enerji istehlakını kəskin şəkildə azalda bilər ki, bu da küçə işıqlandırma sistemləri və HVAC mühərrikləri kimi ekstremal mühit tətbiqlərində uzunmüddətli əməliyyat üçün vacib olan başlanğıc kondansatör idarəetməsini və sinxron mühərrik işləməsini təmin edir. Nəhayət, AC dövrələri tərəfindən yaradılan sinus dalğalarını sabitləşdirmək onların əsas funksiyalarından biridir - onlar müəyyən tezliklərdə enerji çıxarır və digər tezliklərdə enerjini gücləndirir - gərginliyin təhrifini azaldır və bütün kanallarda təmiz enerji idarəetməsini təmin edir.
Mən Joost Nusselder, Neaera-nın qurucusu və məzmun marketoloqu, atam və ehtirasımın mərkəzində gitara ilə yeni avadanlıq sınamağı sevirəm və komandamla birlikdə 2020-ci ildən bəri dərin blog məqalələri yaradıram. səsyazma və gitara məsləhətləri ilə sadiq oxuculara kömək etmək.
