Кандэнсатар - гэта электронны кампанент, які выкарыстоўваецца для захоўвання электрычнай энергіі.
Кандэнсатары складаюцца з дзвюх металічных пласцін, падзеленых ізалятарам, звычайна дыэлектрыкам, і могуць захоўваць зарад на працягу пэўнага перыяду часу.
Яны выкарыстоўваюцца ў самых разнастайных электронных схемах і могуць выкарыстоўвацца для фільтрацыі або назапашвання энергіі, а таксама могуць выкарыстоўвацца для стварэння простых генерацыйных схем.
У гэтым артыкуле мы абмяркуем, што такое кандэнсатар, для чаго ён выкарыстоўваецца і як працуе.
Што такое кандэнсатар?
Кандэнсатар - гэта электрычны кампанент, які захоўвае энергію ў выглядзе электрычнага зарада. Ён складаецца з дзвюх токаправодных пласцін, змешчаных у дыэлектрычным матэрыяле (ізаляцыйным матэрыяле). Пры падключэнні да крыніцы харчавання пласціны зараджаюцца, і электрычная энергія назапашваецца ў дыэлектрычным матэрыяле. Затым гэтая назапашаная энергія можа быць вызвалена пры неабходнасці, што дазваляе выкарыстоўваць яе для любой колькасці прыкладанняў.
Кандэнсатары бываюць розных формаў, памераў і матэрыялаў - усё залежыць ад іх прызначэння. Найбольш распаўсюджаны тып кандэнсатара вядомы як плёнкавы - у якасці дыэлектрычнага матэрыялу выкарыстоўваюцца тонкія пласты пластыка або керамікі з тонкімі праводнымі металічнымі палоскамі, вядомымі як «электроды», па абодва бакі. Гэтыя тыпы кандэнсатараў шырока выкарыстоўваюцца ў электроніцы з-за іх нізкай кошту і даўгавечных уласцівасцяў.
Кандэнсатары таксама выкарыстоўваюцца ў іншых прылажэннях, такіх як рухавікі і крыніцы сілкавання, дзе яны дапамагаюць рэгуляваць напружанне або адфільтроўваць шум і перашкоды, якія могуць прывесці да няўстойлівай працы або пашкодзіць кампаненты ўнізе. Паколькі электроніка становіцца ўсё больш складанай, кандэнсатары гуляюць яшчэ больш важную ролю ў гэтых сістэмах; дапамагае падтрымліваць дакладныя патокі току падчас аперацый пераключэння або забяспечвае буферызацыю ад раптоўных змен узроўняў напружання ад знешніх крыніц.
Віды кандэнсатараў
Кандэнсатары бываюць розных тыпаў, памераў і стыляў. Некаторыя кандэнсатары выкарыстоўваюцца ў аўдыёсістэмах высокага класа, а іншыя - у камп'ютарах або сістэмах хатняй бяспекі. Усе яны служаць адной і той жа асноўнай мэты; яны назапашваюць электрычную энергію, калі ток вылучаецца, і вяртаюць гэтую энергію, калі ток спыняецца. Тыпы ўключаюць наступнае:
Керамічныя кандэнсатары: звычайна яны невялікія і папярэдне прыпаяныя на друкаваныя платы. Яны маюць дыэлектрык, зроблены з керамічнага матэрыялу, і звычайна выкарыстоўваюцца для электронікі нізкага ўзроўню, напрыклад, для радыёчастотных перашкод (RFI). Фільтры або абыходныя схемы.
Электралітычныя кандэнсатары: іх звычайна называюць палярызаванымі кандэнсатарамі, таму што яны маюць адмоўную анодную клему, станоўчую катодную клему і раствор электраліта ўнутры корпуса кандэнсатара, які дазваляе павялічыць ёмістасць кандэнсатара. Як правіла, яны знаходзяцца ў блоках харчавання, фільтрах, схемах сінхранізацыі і многіх іншых пунктах рэгулявання магутнасці.
Танталавыя кандэнсатары: вырабленыя з аксіду тантала, гэтыя кандэнсатары выкарыстоўваюць цвёрдацельны дыэлектрык (а не вадкі электраліт). Гэта забяспечвае лепшыя тэмпературныя характарыстыкі ў параўнанні з электралітычнымі кандэнсатарамі, а таксама павышаную стабільнасць з цягам часу і лепшую кансістэнцыю паміж партыйнымі прадуктамі.
Плёнкавы/папяровы кандэнсатар: гэты тып выраблены з металізаванай плёнкі або паперы, якая дзейнічае як ізалятар паміж дзвюма пласцінамі алюмініевай фальгі, ствараючы электроды з вялікай плошчай паверхні, каб ён мог захоўваць больш электрычнага зарада. Звычайна выкарыстоўваюцца там, дзе патрабуецца ўстойлівасць да электрычных перашкод з-за іх здольнасці вытрымліваць імпульсныя токі, выкліканыя дугой або іскравымі перанапружаннямі.
Суперкандэнсатар/ультракандэнсатар: таксама вядомы як суперкандэнсатар/ультракандэнсатар або электрахімічны двухслаёвы кандэнсатар (EDLC), гэты тып мае вельмі вялікую ёмістасць (як правіла, большую, чым у многіх іншых тыпаў) з палепшанай трываласцю (да сотняў тысяч цыклаў). Ён прызначаны для тых прыкладанняў, якія патрабуюць вялікіх аб'ёмаў энергіі па патрабаванні, такіх як сітуацыя рэзервовага капіявання для цэнтраў апрацоўкі дадзеных, дзе лічацца секунды, перш чым хто-небудзь зможа ўручную ўключыць іншую крыніцу харчавання.
Выкарыстанне кандэнсатара
Кандэнсатары - гэта асноўны электрычны кампанент, які гуляе важную ролю ў розных сферах прымянення. Яны звычайна выкарыстоўваюцца для захоўвання электрычнай энергіі, стварэння фільтраў і ў схемах сінхранізацыі. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў аўтамабільных аўдыёсістэмах, а таксама ў бытавой электроніцы. Давайце больш падрабязна разгледзім некаторыя спосабы выкарыстання кандэнсатара.
Згладжванне крыніцы харчавання
Кандэнсатары могуць быць выкарыстаны для забеспячэння фільтрацыі ў ланцугу крыніцы харчавання і дапамагаюць стварыць больш плаўнае напружанне пастаяннага току. Гэта часта назіраецца ў схемах, якія выкарыстоўваюць крыніцы сілкавання ад сеткі, дзе выпрамленне ператварае пераменны ток у імпульсны пастаянны. Электралітычны кандэнсатар звычайна падключаецца да выхаду выпрамніка ў якасці згладжвальнага элемента для крыніцы харчавання. Кандэнсатар хутка зараджаецца, утрымліваючы частку свайго зарада, каб згладзіць любыя імпульсы ад выпрамніка і забяспечыць больш стабільнае напружанне для харчавання іншых кампанентаў. Чым вышэй ёмістасць, або ёмістасць захоўвання, у кандэнсатара, тым больш эфект згладжвання будзе, паколькі ён можа паглынаць больш энергіі перад тым, як спатрэбіцца падзарадка. У гэтым дадатку кандэнсатары большага значэння памяншаюць ваганні, такія як пульсацыі ўзроўняў напружання і скокі напружання, выкліканыя зменамі нагрузкі, забяспечваючы стабільнасць іншых элементаў у схеме прыкладання.
Апрацоўка сігналаў
Кандэнсатары шырока выкарыстоўваюцца ў апрацоўцы сігналаў і электроннай сувязі. Яны з'яўляюцца важнымі кампанентамі ў большасці электронных схем дзякуючы сваёй здольнасці захоўваць і вылучаць энергію.
Пры апрацоўцы сігналаў можна выкарыстоўваць кандэнсатары з-за іх здольнасці памяншаць шум і адфільтроўваць непажаданыя частоты або сігналы. Абарона сігналаў ад шуму называецца згладжваннем або фільтрацыяй нізкіх частот і звычайна дасягаецца выкарыстаннем кандэнсатараў.
У электроннай сувязі кандэнсатар можна выкарыстоўваць для пераўтварэння электрычнага сігналу з адной формы ў іншую без змены яго частаты. Гэты працэс вядомы як сувязь або перадача напружання, і кандэнсатары таксама звычайна выкарыстоўваюцца для гэтай мэты ў радыёпрыёмніках і перадатчыках. Акрамя таго, кандэнсатары дзейнічаюць як частка фільтраў высокіх частот, якія выдаляюць нізкачашчынныя сігналы, адначасова прапускаючы больш высокія па шляху.
Кандэнсатары таксама часта выкарыстоўваюцца ў актыўных аналагавых фільтрах: яны вызначаюць частотны водгук фільтра, усталяваўшы яго частату зрэзу. Такім чынам, яны гуляюць вырашальную ролю ў кіраванні гукавымі сігналамі пры распрацоўцы музычнага абсталявання, такога як узмацняльнікі або мікшерныя пульты.
Сінхранізацыя
Часы - звычайнае выкарыстанне кандэнсатараў. У паўсядзённых схемах рэзістары звычайна выкарыстоўваюцца для сінхранізацыі. Аднак у сітуацыях з высокім напругай або высокай частатой замест іх часта можна выкарыстоўваць кандэнсатары. Часта выгадна выкарыстоўваць кандэнсатары для сінхранізацыі, таму што яны не рассейваюць энергію так хутка, як рэзістары, і могуць вытрымліваць больш высокія напружання з меншай рызыкай паломкі.
У дадатак да забеспячэння бяспечнага і эфектыўнага спосабу кіравання напругай і токам у ланцугу, кандэнсатары таксама выкарыстоўваюцца для забеспячэння сілкавання ў пэўных кропках дадзеных для такіх кампанентаў, як святлодыёды або транзістары, якім могуць спатрэбіцца імпульсы току пры актывацыі. Гэта можа дапамагчы ўзмацніць сігнал, пасланы кампанентам, каб ён рухаўся далей без страты энергіі або цэласнасці.
Кандэнсатары таксама шырока выкарыстоўваюцца ў аўдыёабсталяванні для фільтрацыі сігналаў і памяншэння скажэнняў, пры гэтым дазваляючы атрымліваць карысную інфармацыю, хаця і з мінімальнымі шумавымі перашкодамі. Як згадвалася раней, яны таксама звычайна размяшчаюцца на клемах дынамікаў, каб дапамагчы абмежаваць выпадковыя кароткія замыканні, адначасова падтрымліваючы раўнамернае размеркаванне нагрузкі на выхадныя каскады ўзмацняльніка.
Пры творчым выкарыстанні і з разуменнем электрычнасці кандэнсатары валодаюць дзіўнай здольнасцю фармаваць паток зарада, што дазваляе інжынерам распрацоўваць неверагодна складаныя аўдыясістэмы з мінімальнымі выдаткамі.
Агульныя прыкладанні
Кандэнсатары - гэта электрычныя кампаненты, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў розных сферах прымянення. Іх здольнасць назапашваць энергію робіць іх важнымі кампанентамі сістэм, якія патрабуюць пастаяннай падачы энергіі на працягу пэўнага перыяду часу. Яны выкарыстоўваюцца ў многіх сферах прымянення, уключаючы крыніцы харчавання, рухавікі, аўдыёсістэмы, сістэмы ацяплення, вентыляцыі і кандыцыянавання і многае іншае. У гэтым артыкуле мы разгледзім некаторыя найбольш распаўсюджаныя прымянення кандэнсатараў.
Рухавікі
У рухавіках выкарыстоўваюцца кандэнсатары, каб кантраляваць хуткасць рухавіка або палепшыць момант запуску. Гэта робіцца шляхам прадастаўлення або выдалення a фаза да абмотак электрарухавіка. Кандэнсатары, якія выкарыстоўваюцца ў прывадах з пераменнай частатой, крыніцах сілкавання і іншых прылажэннях, могуць рэгуляваць напружанне або ток у імпульсных нагрузках і прадухіляць марнаванне энергіі шляхам рассейвання непажаданай энергіі ад сістэм харчавання. У токах пад сярэднечашчыннымі рухавікамі вялікія кандэнсатары звычайна выкарыстоўваюцца на абодвух канцах рухавіка для працы батарэй кандэнсатараў фазавай кампенсацыі, каб змякчыць гарманічны эфект хваль току, выкліканых нелінейнай нагрузкай пераўтваральніка
Асвятленне
Кандэнсатары можна выкарыстоўваць для харчавання і рэгулявання сістэм асвятлення любога памеру. У электронных баластах яны выкарыстоўваюцца для кантролю патоку току і паскарэння працэсу запуску люмінесцэнтных лямпаў і высокаінтэнсіўнага разраднага асвятлення. Яны таксама дапамагаюць паменшыць мігаценне святла. У транзістарных ланцуговых сістэмах кандэнсатары падтрымліваюць бесперапынны электрычны ток, дапамагаючы гарантаваць, што агні застаюцца гарэць. Акрамя таго, яны забяспечваюць абарону падчас скокаў напружання, зніжаючы электрычную нагрузку на асвятляльныя прыборы як у памяшканні, так і на вуліцы.
Аўтамабільны
Аўтамабільныя кандэнсатары асабліва важныя, таму што яны адказваюць за тое, каб дапамагчы электрычнай сістэме аўтамабіля паменшыць і кампенсаваць неадпаведнасці ў патоку электрычнасці, што часта сустракаецца ў многіх аўтамабілях. Аўтамабільныя кандэнсатары назапашваюць энергію, каб пры неабходнасці забяспечваць генератар або стартар аўтамабіля. Гэтая энергія выкарыстоўваецца для нейтралізацыі скокаў напружання, якія ўзнікаюць, калі бягучы попыт перавышае ёмістасць акумулятара або генератара. Аўтамабільныя кандэнсатары могуць таксама выкарыстоўвацца ў аўдыёсістэмах, кантралюючы токі ва ўзмацняльніках і калонках. Згладжваючы ваганні напружання, аўтамабільныя кандэнсатары дапамагаюць падоўжыць тэрмін службы акумулятара і зніжаюць нагрузку на іншыя электрычныя кампаненты.
Бяспека кандэнсатараў
Бяспека заўсёды павінна быць галоўным прыярытэтам пры працы з кандэнсатарам. Кандэнсатары назапашваюць энергію, і з імі трэба асцярожна звяртацца падчас зарадкі або разрадкі. У гэтым раздзеле мы разгледзім рэкамендацыі па тэхніцы бяспекі пры працы з кандэнсатарам і абмяркуем патэнцыйныя рызыкі, звязаныя з ім.
Пазбяганне шорт
Пры выкарыстанні кандэнсатараў важна мець на ўвазе патэнцыял кароткага замыкання з-за таго, што яны з'яўляюцца электрычнымі кампанентамі. Кароткае замыканне адбываецца пры кароткім замыканні кандэнсатара. У той час як замыканне можа быць выклікана вытворчымі дэфектамі або іншымі знешнімі фактарамі, большасць замыканняў выклікана няправільным выкарыстаннем кандэнсатараў.
Каб пазбегнуць замыкання, вы заўсёды павінны прымаць меры засцярогі з кандэнсатарамі. Наступныя метады дапамогуць вам захаваць бяспеку кандэнсатара:
1) Ні ў якім разе не падвяргайце кандэнсатары празмернай нагрузцы або дэфармацыі, перазараджаючы іх;
2) Не пакідайце кандэнсатары ў перагружаным стане надоўга;
3) Заўсёды выкарыстоўвайце адпаведныя метады мантажу і/або метады, якія забяспечваюць ізаляцыю ад удараў;
4) Не злучайце дзве розныя палярнасці разам, бо гэта можа выклікаць дугу і патэнцыйна пашкодзіць кандэнсатар;
5) Перад устаноўкай праверце кваліфікаваныя кампаненты або матэрыялы (напрыклад, ізаляцыйныя матэрыялы), каб пераканацца ў адсутнасці дэфектаў;
6) Звярніце асаблівую ўвагу на патрабаванні да нагрузкі - па магчымасці паменшыце нагрузку і адэкватныя метады мантажу для ўсіх кампанентаў; і
7) Майце на ўвазе, што напружанне ў рэжыме чакання выкліча праходжанне току па ўсёй ланцугу, што можа патэнцыйна пашкодзіць стандартныя намінальныя характарыстыкі кандэнсатара, калі яго не праверыць.
Прымаючы гэтыя меры засцярогі, карыстальнікі могуць дапамагчы захаваць бяспечнае выкарыстанне і прадухіліць небяспечныя сітуацыі з-за кароткага замыкання або іншых праблем з іх кандэнсатарамі. Важна памятаць, што бяспека заўсёды з'яўляецца галоўным прыярытэтам пры працы з электронікай і асабліва пры працы з электрычнасцю!
Разрадныя кандэнсатары
Вельмі важна пераканацца, што кандэнсатары разраджаны належным чынам пры іх працы або замене. Каб выканаць бяспечны разрад, падключыце рэзістар ад 1кОм да 10кОм паміж кожнай клемай кандэнсатара і зазямленнем. Напружанне на кандэнсатары хутка рассейваецца без узнікнення дугі і іскраў, што дазваляе бяспечна замяняць або абыходзіцца з ім.
Вы таксама павінны памятаць пра належны разрад высакавольтных кандэнсатараў перад утылізацыяй. Калі вы не разрадзіце гэтыя кампаненты бяспечна, яны могуць выклікаць небяспеку паражэння электрычным токам і нават выклікаць пажар! Разрадка гэтых кампанентаў прадугледжвае падключэнне ізаляванага провада паміж дзвюма клемамі на кампаненце і наступную разрадку на працягу некалькіх хвілін. Абавязкова надзявайце ахоўныя акуляры падчас гэтай працэдуры, каб абараніць вочы ад іскраў, якія ўзнікаюць у працэсе разрадкі.
Утылізацыя кандэнсатараў
Пры ўтылізацыі кандэнсатараў важна прыняць належныя меры засцярогі як для бяспекі, так і для аховы навакольнага асяроддзя. Паколькі кандэнсатары могуць утрымліваць магчымыя таксіны, такія як свінец, барый і іншыя металы, вам варта пазбягаць выкіду гэтых прадметаў у звычайныя смеццевыя бакі або звалкі. Замест гэтага іх трэба ўтылізаваць экалагічна чыстым спосабам, знайшоўшы адпаведны цэнтр збору другаснай сыравіны або пастаўшчыка, які спецыялізуецца на ўтылізацыі небяспечных матэрыялаў.
Важна пераканацца, што ўсе кандэнсатары па-ранейшаму ўтрымліваюць зарад перад утылізацыяй - нават калі яны пазначаны як "мёртвыя" кандэнсатары. Кандэнсатары могуць захоўваць рэшткавыя зарады і разраджацца пры звароце; таму вы павінны быць асцярожнымі пры працы з імі, пакуль вы іх не разрадзіце. Каб бяспечна разрадзіць кандэнсатар, вам спатрэбіцца ізаляваная адвёртка дастатковай даўжыні, каб трымаць руку ад клем, каб напружанне не пераскочыла ў вашу руку. Пасля разрадкі зараджаных кандэнсатараў выдаліце любую аслабленую ізаляцыю абцугамі або кусачкамі, а затым абматайце ізалятары, перш чым утылізаваць іх належным чынам.
заключэнне
У заключэнне, кандэнсатары з'яўляюцца важнымі кампанентамі ў любой электрычнай ланцугу. Яны выкарыстоўваюцца для назапашвання энергіі, фільтрацыі шумоў і забеспячэння крыніцы току для ланцугоў пераменнага току. Кандэнсатары бываюць розных формаў і маюць шырокі спектр прымянення. Разуменне асноў кандэнсатараў дапаможа вам вызначыць правільныя кампаненты для вашага праекта.
Рэзюмэ асноў кандэнсатара
Падводзячы асновы кандэнсатараў, кандэнсатар - гэта электрычны кампанент, які складаецца з дзвюх праводных пласцін, падзеленых ізаляцыйным матэрыялам, які называецца дыэлектрыкам. Ён выкарыстоўваецца для назапашвання энергіі ў выглядзе электрычнага поля. Кандэнсатары звычайна выкарыстоўваюцца ў электронных схемах, звычайна ў спалучэнні з рэзістарамі і інтэгральнымі схемамі, такімі як мікрапрацэсары, для рэгулявання ўзроўню току і напружання. Іх таксама можна выкарыстоўваць для фільтрацыі сігналаў і забеспячэння максімальнай перадачы магутнасці ў пэўных ланцугах. Пры выбары кандэнсатара для вашага канкрэтнага прымянення важна ўлічваць працоўнае напружанне, працоўную тэмпературу, памер корпуса і дыяпазон значэнняў ёмістасці абранага тыпу кандэнсатара.
Перавагі выкарыстання кандэнсатараў
Кандэнсатары могуць быць выкарыстаны ў розных сферах прымянення дзякуючы іх здольнасці назапашваць энергію і вылучаць яе пры неабходнасці. Яны таксама здольныя апрацоўваць вялікую колькасць току, таму іх часта выкарыстоўваюць у якасці фільтраў і тармазоў ланцугоў. Акрамя таго, кандэнсатары могуць дапамагчы паменшыць электрычныя шумы і павысіць эфектыўнасць ланцугоў харчавання. У выніку яны шырока выкарыстоўваюцца ў магутных электронных прыладах, такіх як кампутары, мабільныя тэлефоны і тэлевізары.
Кандэнсатары маюць шэраг пераваг, калі справа даходзіць да электронікі. Напрыклад, яны дапамагаюць падтрымліваць стабільны ўзровень напружання, забяспечваючы часовае сховішча для імпульсаў высокай энергіі або кароткіх парываў току, якія з часам могуць пашкодзіць электронныя кампаненты. Іх канструкцыя таксама дапамагае фільтраваць электрамагнітныя перашкоды (EMI) ва ўсёй сістэме або ў асобнай ланцугу. Гэта важна для прадухілення пранікнення непажаданых сігналаў у сістэму або парушэння сігналаў, якія ўжо знаходзяцца ў ёй.
Акрамя таго, кандэнсатары забяспечваюць імгненны ток, калі гэта неабходна, і могуць значна знізіць энергаспажыванне ў любой сістэме з харчаваннем ад пераменнага току, забяспечваючы кіраванне пускавым кандэнсатарам і працу сінхроннага рухавіка, што вельмі важна для доўгатэрміновай працы ў экстрэмальных умовах, такіх як сістэмы вулічнага асвятлення і рухавікі HVAC. Нарэшце, стабілізацыя сінусоід, створаных ланцугамі пераменнага току, з'яўляецца адной з іх асноўных функцый - яны выцягваюць энергію на пэўных частотах, адначасова ўзмацняючы энергію на іншых частотах - памяншаючы скажэнні напружання і забяспечваючы чыстае кіраванне энергіяй па ўсіх каналах.
Я Йост Нуссельдэр, заснавальнік Neaera і маркетынг кантэнту, тата, і люблю выпрабоўваць новае абсталяванне з гітарай у цэнтры майго захаплення, і разам са сваёй камандай я ствараю падрабязныя артыкулы ў блогу з 2020 года каб дапамагчы верным чытачам парадамі па запісе і гітары.
