Kondentsadorea energia elektrikoa gordetzeko erabiltzen den osagai elektroniko bat da.
Kondentsadoreak isolatzaile batek bereizitako metalezko bi plakaz eginak dira, normalean dielektriko bat, eta denbora tarte batez karga bat gorde dezakete.
Zirkuitu elektroniko ugaritan erabiltzen dira eta energia iragazteko edo gordetzeko erabil daitezke eta zirkuitu osziladore sinpleak eraikitzeko ere erabil daitezke.
Artikulu honetan, kondentsadore bat zer den, zertarako erabiltzen den eta nola funtzionatzen duen eztabaidatuko dugu.
Zer da kondentsadorea?
Kondentsadorea karga elektriko moduan energia gordetzen duen osagai elektrikoa da. Material dielektriko baten barnean dauden bi plaka eroalez osatuta dago (material isolatzailea). Energia-iturri batera konektatzean, plakak kargatu egiten dira eta energia elektrikoa material dielektrikoan gordetzen da. Biltegiratutako energia hori behar denean askatu daiteke, edozein aplikaziotarako erabili ahal izateko.
Kondentsadoreak forma, tamaina eta material askotakoak dira, dena beren xedearen arabera. Kondentsadore-mota ohikoena film-kondentsadore gisa ezagutzen da; honek plastikozko edo zeramikazko geruza meheak erabiltzen ditu material dielektriko gisa, "elektrodo" izenez ezagutzen diren metalezko banda eroale meheekin bi aldeetan. Kondentsadore mota hauek elektronikan oso erabiliak dira kostu baxua eta propietate iraunkorrak direla eta.
Kondentsadoreak beste aplikazio batzuetan ere erabiltzen dira, hala nola motor eta elikatze-iturrietan, non tentsioa erregulatzen laguntzen duten edo zarata eta interferentziak iragazten laguntzen baitute, errendimendu irregularrak eragin ditzaketen edo linean zehar osagaiak kaltetu ditzaketenak. Elektronika gero eta konplexuagoa den heinean, kondentsadoreek are garrantzi handiagoa dute sistema horien barruan; kommutazio-eragiketetan korronte-fluxu zehatzak mantentzen laguntzea edo kanpoko iturrietako tentsio-mailen bat-bateko aldaketen aurkako buffer-a eskaintzen.
Kondentsadore motak
Kondentsadoreak hainbat mota, tamaina eta estilo ditu. Kondentsadore batzuk goi mailako audio sistemetan erabiltzen dira, eta beste batzuk ordenagailuetan edo etxeko segurtasun sistemetan erabiltzen dira. Guztiek oinarrizko helburu bera dute; korrontea askatzen denean energia elektrikoa gordetzen dute eta korrontea gelditzean energia hori itzultzen dute. Moten artean honako hauek daude:
Zeramikazko kondentsadoreak: normalean txikiak dira eta zirkuitu plaketan aurrez soldatuta daude. Zeramikazko materialarekin egindako dielektrikoa dute eta normalean maila baxuko elektronikarako erabiltzen dira, hala nola, irrati-maiztasunaren interferentzia (RFI) iragazkiak edo bypass zirkuituak.
Kondentsadore elektrolitikoak: kondentsadore polarizatu gisa deitzen dira normalean, anodo-terminal negatiboa, katodo-borne positiboa eta kondentsadorearen gorputzaren barruan kondentsadorearen ahalmen handiagoa ahalbidetzen duen elektrolito-soluzioa dutelako. Normalean elikadura-iturrietan, iragazkietan, tenporizazio-zirkuituetan eta potentzia erregulatzeko beste puntu askotan aurkitzen dira.
Tantalozko kondentsadoreak: tantalio oxidoz eginak, kondentsadore hauek egoera solidoko dielektriko bat erabiltzen dute (elektrolito likidoa baino). Horrek tenperatura-errendimendu hobea ematen die kondentsadore elektrolitikoekin alderatuta, baita denboran zehar egonkortasuna eta sorta-produktuen arteko koherentzia hobea ere.
Filma/Paperezko kondentsadorea: mota hau aluminiozko paperezko bi plaken artean isolatzaile gisa funtzionatzen duen film metalizatuarekin edo paperarekin eraikita dago, azalera handiko elektrodoak sortuz, karga elektriko gehiago gordetzeko. Gehienetan erabiltzen da nahaste elektrikoekiko tolerantzia behar den arku edo txinparta gaintentsio baldintzek eragindako gorakada-korronteak jasateko duten gaitasunagatik.
Superkondentsadorea/ Ultrakondentsadorea: Supercap/ ultra cap edo geruza bikoitzeko kondentsadore elektrokimikoa (EDLC) izenez ere ezagutzen da, mota honek biltegiratze-gaitasun oso handiak ditu (oro har beste mota asko baino handiagoak) erresistentzia hobetuarekin (ehunka mila zikloraino). Eskaeran energia-kantitate handia behar duten aplikazioetarako diseinatuta dago, hala nola datu-zentroetarako babeskopien egoera, non segundoak zenbatzen diren norbaitek eskuz beste elikatze-iturri bat piztu aurretik.
Kondentsadore baten erabilerak
Kondentsadoreak hainbat aplikaziotan zeregin garrantzitsua betetzen duen oinarrizko osagai elektriko bat dira. Energia elektrikoa gordetzeko, iragazkiak sortzeko eta denbora-zirkuituetan erabili ohi dira. Autoen audio sistemetan eta kontsumo elektronikoetan ere erabiltzen dira. Ikus ditzagun xehetasun gehiago kondentsadore baten erabilera batzuk.
Elikatze hornidura leuntzea
Kondentsadoreak elikatze-zirkuitu batean iragazkia emateko erabil daitezke eta DC tentsio leunagoa sortzen laguntzeko. Hori askotan ikusten da sareko elikadura-iturria erabiltzen duten zirkuituetan, non zuzenketak AC-a pultsu DC bihurtzen duen. Kondentsadore elektrolitiko bat zuzengailuaren irteeran konektatzen da normalean elikadura-iturrirako elementu leuntzaile gisa. Kondentsadorea azkar kargatzen da, bere kargaren zati bat edukiz, zuzengailuaren pultsuak leuntzen laguntzen du eta tentsio egonkorragoa eskaintzen du beste osagaiak elikatzeko. Kondentsadore batean zenbat eta kapazitate edo biltegiratze ahalmen handiagoa izan, orduan eta leuntze-efektu handiagoa izango da, energia gehiago xurga dezakeelako birkargatu aurretik. Aplikazio honetan, balio handiagoko kondentsadoreek gorabeherak murrizten dituzte, hala nola tentsio-mailen uhinak eta karga-aldaketek eragindako tentsio-puntak, aplikazio baten zirkuituko elementu gehiago egonkortasuna eskainiz.
Seinalearen prozesamendua
Kondentsadoreak oso erabiliak dira seinalea prozesatzeko eta komunikazio elektronikoan. Zirkuitu elektroniko gehienetan ezinbesteko osagaiak dira, energia gordetzeko eta askatzeko duten gaitasunagatik.
Seinalearen prozesamenduan, kondentsadoreak erabil daitezke zarata murrizteko eta nahi ez diren maiztasunak edo seinaleak iragazteko duten gaitasunagatik. Seinaleen zaratatik babestea leuntzea edo pasabide-behe-iragazkia deitzen da, eta, oro har, kondentsadoreak erabiliz lortzen da.
Komunikazio elektronikoan, kondentsadore bat erabil daiteke seinale elektriko bat forma batetik bestera eraldatzeko maiztasuna aldatu gabe. Prozesu hori akoplamendu edo tentsio-transferentzia bezala ezagutzen da, eta horretarako kondentsadoreak ere erabiltzen dira normalean irrati-hartzaile eta igorleetan. Gainera, kondentsadoreek pasabide altuko iragazkien parte gisa jarduten dute, maiztasun baxuko seinaleak kentzen dituztenak bidetik gorakoak pasatzen dituzten bitartean.
Kondentsadoreak iragazki analogiko aktiboetan ere erabiltzen dira: hauek zehazten dituzte frekuentzia erantzuna iragazki baten ebaki-maiztasuna ezarriz. Hori dela eta, funtsezko zeregina dute audio-seinaleak kontrolatzeko orduan musika-ekipoak diseinatzerakoan, hala nola anplifikadoreak edo nahasketa-kontsolak.
Denbora
Denbora kondentsadoreen erabilera ohikoa da. Eguneroko zirkuituetan, erresistentziak erabili ohi dira tenporizaziorako. Hala ere, tentsio altuko edo maiztasun handiko egoeretan, sarritan kondentsadoreak erabil daitezke horren ordez. Askotan onuragarria da kondentsadoreak denborarako erabiltzea, ez baitute potentzia erresistentziak bezain azkar xahutzen eta tentsio handiagoak maneiatu ditzakete matxurak izateko arrisku gutxiagorekin.
Zirkuitu batean tentsioa eta korrontea kontrolatzeko modu seguru eta eraginkorra eskaintzeaz gain, kondentsadoreak aktibatzen direnean korronte-pultsuak behar izan ditzaketen LED edo transistoreak bezalako datu-puntu batzuetan potentzia emateko ere erabiltzen dira. Honek osagaiak bidalitako seinalea indartzen lagun dezake, energia edo osotasuna galdu gabe gehiago joan dadin.
Kondentsadoreak ere asko erabiltzen dira audio-ekipoetan seinaleak iragazteko eta distortsioa murrizteko, informazio erabilgarria ahalbidetzen duten bitartean, zarata interferentzia minimoarekin. Lehen aipatu bezala, normalean bozgorailu-terminaletan ere jartzen dira ustekabeko zirkuitu laburrak mugatzen laguntzeko, anplifikadorearen irteerako etapetan karga-banaketa berdina mantenduz.
Sormenez eta elektrizitatea ulertuta erabiltzen direnean, kondentsadoreek karga-fluxua moldatzeko gaitasun harrigarria dute, ingeniariek audio-sistema izugarri konplexuak kostu minimoarekin garatzeko aukera ematen diete.
Aplikazio arruntak
Kondentsadoreak hainbat aplikaziotan erabili ohi diren osagai elektrikoak dira. Energia gordetzeko duten gaitasunak denbora-tarte batean energia-hornidura etengabea behar duten sistemen funtsezko osagai bihurtzen ditu. Aplikazio askotan erabiltzen dira, besteak beste, elikatze-iturri, motor, audio-sistem, HVAC eta abar. Artikulu honetan, kondentsadoreen aplikazio ohikoenetako batzuk aztertuko ditugu.
Motors
Motorek kondentsadoreak erabiltzen dituzte motorraren abiadura kontrolatzeko edo abiarazteko momentua hobetzeko. Hau a jarriz edo kenduz egiten da fasea motor elektrikoaren harilkatuetara. Maiztasun aldakorreko unitateetan, elikadura-iturrietan eta beste aplikazio batzuetan erabilita, kondentsadoreek tentsioa edo korrontea doi dezakete karga pultsuetan eta energia alferrik galtzea saihestu energia-sistemetatik nahi ez den energia xahutuz. Maiztasun ertaineko motorren azpian dauden korronteetan, kondentsadore-balio handiak erabili ohi dira motorraren bi muturretan fase-konpentsazio-kondentsadore-bankuak martxan jartzeko, bihurgailu baten karga ez-linealak eragindako korronte-uhinen efektu harmonikoa arintzeko.
Argiztapena
Kondentsadoreak tamaina guztietako argiztapen-sistemak elikatzeko eta erregulatzeko erabil daitezke. Balasto elektronikoetan, korronte-fluxua kontrolatzeko eta argi fluoreszenteak eta intentsitate handiko deskarga-argiztapenak abiarazteko prozesua bizkortzeko erabiltzen dira. Argien distira murrizten ere laguntzen dute. Zirkuitu transistorizatutako sistemetan, kondentsadoreek etengabeko korronte elektrikoa mantentzen dute, argiak piztuta egon daitezen laguntzen. Gainera, tentsio igoeretan babesa eskaintzen dute, barruko zein kanpoko ezarpenetan argiztapen aparatuen karga elektrikoa murriztuz.
Automotive
Automobilgintzako kondentsadoreak bereziki garrantzitsuak dira ibilgailuen sistema elektrikoari ibilgailu askotan ohikoa den elektrizitate-fluxuaren desadostasunak murrizten eta konpentsatzen laguntzeaz arduratzen direlako. Automobil-kondentsadoreek energia gordetzen dute autoaren alternadoreari edo abiarazte-motorra behar denean energia emateko. Energia hori korronte-eskariak bateriaren edo alternadorearen ahalmena gainditzen duenean sortzen diren tentsio-puntak neutralizatzeko erabiltzen da. Automobilgintzako kondentsadoreak audio sistemetan ere erabil daitezke, anplifikadoreen eta bozgorailuetako korronteak kontrolatuz. Tentsioaren gorabeherak leunduz, automobilgintzako kondentsadoreek bateriaren iraupena luzatzen laguntzen dute eta beste osagai elektrikoen tentsioa murrizten dute.
Kondentsadorearen Segurtasuna
Segurtasuna beti izan behar du lehentasun nagusia kondentsadore batekin lan egiten denean. Kondentsadoreek energia gordetzen dute eta kontu handiz maneiatu behar dira kargatzen edo deskargatzen diren bitartean. Atal honetan, kondentsadore batekin lan egitean erabili beharreko segurtasun-jarraibideak aztertuko ditugu eta harekin lotutako arrisku potentzialak aztertuko ditugu.
Galtzak saihestuz
Kondentsadoreak erabiltzean, kontuan izan behar da laburren potentziala osagai elektrikoak direlako. Laburbilduak kondentsadore batek bere burua zirkuitu laburtzen duenean gertatzen dira. Galtzamotzak fabrikazio-akatsak edo beste kanpoko faktore batzuk sor daitezkeen arren, labur gehienak kondentsadoreen erabilera desegokian sortzen dira.
Galtzak saihesteko, beti hartu behar dituzu neurriak kondentsadoreekin. Metodo hauek kondentsadorearen segurtasuna mantentzen lagunduko dizute:
1) Ez jarri inoiz kondentsadoreak gehiegizko tentsioa edo tentsioa gehiegi kargatuz;
2) Ez utzi kondentsadoreak gainkargatutako egoeran denbora luzez;
3) Erabili beti muntatzeko teknika eta/edo metodo egokiak, kolpeen isolamendua bermatzen dutenak;
4) Ez konektatu bi polaritate ezberdin, horrek arkuak eragin ditzakeelako eta kondentsadorea kaltetu dezakeelako;
5) Ikuskatu osagai edo material kualifikatuak (esaterako, isolamendu-materialak) instalatu aurretik akatsik ez dagoela ziurtatzeko;
6) Erreparatu arreta handiz karga-eskakizunei -ahal denean karga murriztua eta osagai guztien muntaketa-teknika egokiak ezarri; eta
7) Kontuan izan egonean tentsioek korronte-fluxua eragingo dutela zirkuitu osoan, eta horrek kondentsadoreen estandarrak kalte ditzakeela egiaztatu gabe utziz gero.
Neurri hauek hartuz, erabiltzaileek erabilera segurua mantentzen lagun dezakete eta zirkuitu laburren edo kondentsadoreen beste arazo batzuen ondorioz egoera arriskutsuak gerta ez daitezen. Garrantzitsua da gogoratzea segurtasuna beti dela lehentasuna elektronika eta batez ere elektrizitatearekin lan egiten duzun bakoitzean!
Deskargatzeko kondentsadoreak
Oso garrantzitsua da kondentsadoreak behar bezala deskargatzen direla ziurtatzea horiek manipulatzean edo ordezkatzean. Deskarga seguru bat egiteko, konektatu 1k ohm eta 10k ohm-ko erresistentzia bat kondentsadorearen eta lurraren terminal bakoitzaren artean. Kondentsadorearen tentsioa azkar xahutuko da arkurik sortu edo txinpartarik sortu gabe, ordezkatzeko edo manipulatzeko modu seguruan.
Gogoratu behar duzu tentsio handiko kondentsadoreak behar bezala deskargatzea bota aurretik. Osagai hauek segurtasunez deskargatzen ez badituzu, arrisku elektrikoa sor dezakete eta baita sua piztu ere! Osagai hauek deskargatzeak osagaiko bi terminalen artean hari isolatu bat konektatzea dakar eta, ondoren, hainbat minututan deskargatzea. Ziurtatu segurtasun-betaurrekoak janzten dituzula prozedura hau burutzen duzun bitartean, zure begiak deskarga-prozesuan sortutako txinpartetatik babesteko.
Kondentsadoreak botatzea
Kondentsadoreak botatzerakoan, garrantzitsua da neurri egokiak hartzea segurtasuna eta ingurumena babesteko. Kondentsadoreek toxina posibleak izan ditzaketelako, adibidez, beruna, barioa eta beste metal batzuk, saihestu behar dituzu elementu hauek ohiko zaborrontzietara edo zabortegietara botatzea. Horren ordez, modu ekologikoan bota behar dira, birziklapen bilketa zentro egoki bat edo material arriskutsuak ezabatzean espezializatutako hornitzaile bat bilatuz.
Garrantzitsua da kondentsadore guztiek karga mantentzen dutela ziurtatzea bota aurretik, nahiz eta "hildako" kondentsadore gisa etiketatu. Kondentsadoreek hondar kargak atxiki ditzakete eta manipulatzean deskargatu daitezke; beraz, kontuz ibili behar duzu manipulatzerakoan, isuri arte. Kondentsadorea segurtasunez deskargatzeko, biribilgailu isolatu bat beharko duzu eskua terminaletatik urruntzeko, tentsioa arkurik ez dadin. Kargatutako kondentsadoreak deskargatu ondoren, kendu isolamendu solteak aliketak edo alanbre-mozgailuekin eta, ondoren, bildu isolatzaileak ondo bota aurretik.
Ondorioa
Ondorioz, kondentsadoreak ezinbesteko osagaiak dira edozein zirkuitu elektrikotan. Energia gordetzeko, zarata iragazteko eta AC zirkuituetarako korronte iturri bat emateko erabiltzen dira. Kondentsadoreak era askotakoak dira eta aplikazio sorta zabala dute. Kondentsadoreen oinarriak ulertzeak zure proiekturako osagai egokiak identifikatzen lagunduko dizu.
Kondentsadoreen oinarrien laburpena
Kondentsadorearen oinarriak laburbiltzeko, kondentsadorea dielektrikoa deritzon material isolatzaile batez bereizitako bi plaka eroalez osatutako osagai elektrikoa da. Eremu elektriko moduan energia biltegiratzeko erabiltzen da. Kondentsadoreak zirkuitu elektronikoetan erabili ohi dira, normalean erresistentziak eta mikroprozesadoreak bezalako zirkuitu integratuekin batera, korronte eta tentsio mailak erregulatzeko. Seinaleak iragazteko eta zirkuitu jakin batzuetan potentzia-transferentzia maximoa emateko ere erabil daitezke. Zure aplikazio espezifikorako kondentsadore bat hautatzerakoan, garrantzitsua da aukeratzen duzun kondentsadore motaren funtzionamendu-tentsioa, funtzionamendu-tenperatura, paketearen tamaina eta kapazitate-balioaren tartea kontuan hartzea.
Kondentsadoreak erabiltzearen abantailak
Kondentsadoreak hainbat aplikaziotan erabil daitezke, energia gordetzeko eta behar denean askatzeko duten gaitasunagatik. Gainera, korronte kopuru handiak maneiatzeko gai dira, beraz, sarritan iragazki eta zirkuitu balazta gisa erabiltzen dira. Gainera, kondentsadoreek zarata elektrikoa murrizten eta energia-zirkuituetan eraginkortasuna areagotzen lagun dezakete. Ondorioz, asko erabiltzen dira potentzia handiko gailu elektronikoetan, hala nola ordenagailuetan, telefono mugikorretan eta telebistan.
Kondentsadoreek onura ugari dituzte elektronikari dagokionez. Esate baterako, tentsio-maila egonkor mantentzen laguntzen dute, denboran zehar osagai elektronikoak kaltetu ditzaketen energia handiko pultsuei edo korronte-leherketa laburrei aldi baterako biltegiratzea eskainiz. Haien diseinuak interferentzia elektromagnetikoak (EMI) iragazten laguntzen du sistema osoan edo zirkuitu indibidual batean. Hau garrantzitsua da nahi ez diren seinaleak sisteman sartzea saihesteko edo bertan dauden seinaleak eteteko.
Horrez gain, kondentsadoreek berehalako korrontea ematen dute behar denean energia-kontsumoa nabarmen murrizten dute AC elikatzen den edozein sistematan abiarazte-kondentsadorearen kontrola eta motorraren funtzionamendu sinkronoa ahalbidetuz, eta hori funtsezkoa da epe luzerako funtzionamendurako muturreko inguruneko aplikazioetan, hala nola kale-argiztapen-sistemetan eta HVAC motorrak. Azkenik, AC zirkuituek sortutako sinu-uhinak egonkortzea da haien funtzio nagusietako bat - energia maiztasun jakin batzuetan ateratzen dute energia beste maiztasun batzuetan anplifikatzen duten bitartean - tentsio-distortsioa murrizten eta kanal guztietan potentzia garbiaren kudeaketa bermatzen dute.
Joost Nusselder naiz, Neaeraren sortzailea eta edukien merkaturatzailea, aita, eta nire pasioaren muinean gitarra duten ekipamendu berriak probatzea maite dut, eta nire taldearekin batera, 2020tik blogeko artikulu sakonak sortzen ari naiz. irakurle leialei grabazio eta gitarra aholkuekin laguntzeko.
