Þétti er rafeindahlutur sem er notaður til að geyma raforku.
Þéttar eru gerðir úr tveimur málmplötum sem eru aðskildar með einangrunarefni, venjulega rafdrif, og geta geymt hleðslu í nokkurn tíma.
Þær eru notaðar í margs konar rafrásir og hægt er að nota þær til að sía eða geyma orku og einnig er hægt að nota þær til að byggja einfaldar sveiflurásir.
Í þessari grein munum við ræða hvað þétti er, til hvers hann er notaður og hvernig hann virkar.
Hvað er þétti?
Þétti er rafmagnsíhlutur sem geymir orku í formi rafhleðslu. Það samanstendur af tveimur leiðandi plötum sem eru í rafrænu efni (einangrunarefni). Þegar þær eru tengdar við aflgjafa verða plöturnar hlaðnar og raforka er geymd í raforkuefninu. Þessari geymdu orku er síðan hægt að losa þegar þörf krefur, sem gerir það kleift að nota hana í hvaða fjölda forrita sem er.
Þéttar eru til í mörgum stærðum, gerðum og efnum - allt eftir tilgangi þeirra. Algengasta gerð þétta er þekkt sem filmuþéttir - þetta notar þunn lög af plasti eða keramik sem raforkuefni, með þunnum leiðandi málmræmum sem kallast „rafskaut“ á hvorri hlið. Þessar tegundir þétta eru mikið notaðar í rafeindatækni vegna lágs kostnaðar og varanlegra eiginleika.
Þéttar eru einnig notaðir í öðrum forritum eins og mótorum og aflgjafa þar sem þeir hjálpa til við að stjórna spennu eða sía út hávaða og truflanir sem geta valdið óreglulegri afköstum eða skemmt íhlutum eftir línunni. Eftir því sem rafeindatæknin verður sífellt flóknari gegna þéttar enn mikilvægara hlutverki innan þessara kerfa; hjálpa til við að viðhalda nákvæmu straumflæði meðan á skiptingu stendur eða veita stuðpúða gegn skyndilegum breytingum á spennustigum frá utanaðkomandi aðilum.
Tegundir þétta
Þéttar koma í ýmsum gerðum, stærðum og gerðum. Sumir þéttar eru notaðir í hágæða hljóðkerfi á meðan aðrir eru notaðir í tölvum eða öryggiskerfum heima. Þeir þjóna allir sama grunntilgangi; þeir geyma raforku þegar straumur losnar og skila þeirri orku þegar straumurinn hættir. Tegundir innihalda eftirfarandi:
Keramikþéttar: Þessir eru venjulega litlir og koma fyrirfram lóðaðir á hringrásartöflur. Þeir eru með rafeindabúnað úr keramikefni og eru venjulega notaðir fyrir rafeindatækni á lágu stigi, svo sem útvarpstruflun (RFI) síur eða framhjá hringrásum.
Rafgreiningarþéttar: Þessir eru almennt nefndir skautaðir þéttar vegna þess að þeir eru með neikvæða skautenda, jákvæða bakskautskaut og raflausn inni í þéttihlutanum sem gerir ráð fyrir meiri getu þétta. Þeir finnast venjulega í aflgjafa, síum, tímatökurásum og mörgum öðrum stöðum í aflstjórnun.
Tantal þéttar: Þessir þéttar eru búnir til úr tantaloxíði og nota raflausn í föstu formi (frekar en fljótandi raflausn). Þetta gefur þeim betri hitaafköst í samanburði við rafgreiningarþétta, sem og bættan stöðugleika með tímanum og betra samræmi milli lotuvara.
Kvikmynda-/pappírsþétti: Þessi tegund er smíðuð úr málmhúðuðum filmu eða pappír sem virkar sem einangrunarefni á milli tveggja álpappírsplötu sem skapar rafskaut með miklu yfirborði svo það geti geymt meiri rafhleðslu. Almennt notað þar sem þörf er á umburðarlyndi gagnvart raftruflunum vegna getu þeirra til að standast bylgjustrauma af völdum ljósboga eða ofspennuskilyrða.
Supercapacitor / Ultracapacitor: Einnig þekktur sem supercap / ultra cap eða rafefnafræðilegur tvöfaldur lags þétti (EDLC), þessi tegund hefur mjög mikla geymslugetu (almennt hærri en margar aðrar gerðir) með bættu þoli (allt að hundruð þúsunda lotum). Það er hannað fyrir þau forrit sem krefjast mikils magns af orku á eftirspurn eins og öryggisafrit fyrir gagnaver þar sem sekúndur telja áður en einhver getur kveikt handvirkt á öðrum aflgjafa.
Notkun þétta
Þéttar eru grunnur rafmagns íhlutur sem gegnir mikilvægu hlutverki í margvíslegum notkunum. Þeir eru almennt notaðir til að geyma raforku, búa til síur og í tímasetningarrásum. Þau eru einnig notuð í hljóðkerfi bíla sem og rafeindatækni. Við skulum skoða nokkrar af notkun þétta nánar.
Sléttun aflgjafa
Þétta er hægt að nota til að veita síun í aflgjafarás og hjálpa til við að búa til sléttari DC spennu. Þetta sést oft í rafrásum sem nota netaflgjafa, þar sem leiðrétting breytir AC í púlsað DC. Rafgreiningarþétti er venjulega tengdur yfir úttak afriðlarans sem sléttunarþáttur fyrir aflgjafann. Þéttin hleðst hratt og heldur hluta af hleðslu sinni þannig að hann hjálpar til við að jafna út hvaða púls sem er frá afriðlinum og veitir stöðugri spennu til að fæða aðra íhluti. Því hærra sem rýmd, eða geymslugeta, í þétti er, því meiri jöfnunaráhrif verða þar sem það getur tekið í sig meiri orku áður en það þarfnast endurhleðslu. Í þessu forriti draga þéttar með hærri gildi sveiflur, svo sem gára í spennustigum og spennustigum af völdum álagsbreytinga, sem veita stöðugleika til frekari þátta í hringrás forritsins.
Merkjavinnsla
Þéttar eru mikið notaðir í merkjavinnslu og rafrænum samskiptum. Þeir eru nauðsynlegir hlutir í flestum rafrásum, vegna getu þeirra til að geyma og losa orku.
Í merkjavinnslu er hægt að nota þétta fyrir getu þeirra til að draga úr hávaða og sía út óæskilega tíðni eða merki. Vörn merkja gegn hávaða er kölluð jöfnun eða lágrásarsía og er almennt náð með notkun þétta.
Í rafrænum samskiptum er hægt að nota þétta til að umbreyta rafmerki úr einu formi í annað án þess að breyta tíðni þess. Þetta ferli er þekkt sem tenging eða spennuflutningur og þéttar eru einnig almennt notaðir í þessum tilgangi í útvarpsmóttakara og sendum. Að auki virka þéttar sem hluti af hárásarsíum, sem fjarlægja lágtíðnimerki á meðan þau berast hærri eftir brautinni.
Þéttar eru einnig oft notaðir í virkum hliðstæðum síum: þeir ákvarða tíðni svar síu með því að stilla stöðvunartíðni hennar. Sem slíkir gegna þeir mikilvægu hlutverki við að stjórna hljóðmerkjum við hönnun tónlistarbúnaðar eins og magnara eða hljóðblöndunartækja.
Timing
Tímasetning er algeng notkun þétta. Í daglegum hringrásum eru viðnám venjulega notaðar til tímasetningar. Hins vegar, við háspennu eða hátíðni aðstæður, er oft hægt að nota þétta í staðinn. Oft er hagkvæmt að nota þétta til tímasetningar þar sem þeir dreifa ekki afli eins hratt og viðnám og þola hærri spennu með minni hættu á bilunum.
Auk þess að veita örugga og skilvirka leið til að stjórna spennu og straumi í hringrás, eru þéttar einnig notaðir til að veita orku á ákveðnum gagnapunktum fyrir íhluti eins og LED eða smára sem gætu þurft púls af straumi þegar þeir eru virkjaðir. Þetta getur hjálpað til við að styrkja merkið sem íhluturinn sendir þannig að hann ferðast lengra án þess að missa orku eða heilleika.
Þéttar eru einnig mikið notaðir í hljóðbúnaði til að sía út merki og draga úr röskun en leyfa samt gagnlegar upplýsingar þó með lágmarks hávaðatruflunum. Eins og áður hefur komið fram eru þeir einnig venjulega settir yfir hátalaratengi til að hjálpa til við að takmarka skammhlaup fyrir slysni á sama tíma og viðhalda jöfnu álagsdreifingu á úttaksþrepum magnarans.
Þegar þeir eru notaðir á skapandi hátt og með skilning á rafmagni hafa þéttar ótrúlega getu til að móta hleðsluflæði – sem gerir verkfræðingum kleift að þróa ótrúlega flókin hljóðkerfi með lágmarkskostnaði.
Algengar umsóknir
Þéttar eru rafmagnsíhlutir sem almennt eru notaðir í margs konar notkun. Hæfni þeirra til að geyma orku gerir þau að nauðsynlegum hlutum kerfa sem krefjast stöðugrar orkugjafar yfir ákveðinn tíma. Þau eru notuð í mörgum forritum, þar á meðal aflgjafa, mótora, hljóðkerfi, loftræstikerfi og fleira. Í þessari grein munum við kanna nokkur af algengustu þéttaforritunum.
Motors
Mótorar nota þétta til að stjórna hraða mótorsins eða bæta ræsingarvægið. Þetta er gert með því að útvega eða fjarlægja a áfanga að rafmótorvindunum. Notaðir í drifum með breytilegum tíðni, aflgjafa og öðrum forritum, geta þéttar stillt spennu eða straum í púlsálagi og komið í veg fyrir að orka fari til spillis með því að dreifa óæskilegri orku frá raforkukerfum. Í straumum undir miðlungs tíðni mótorum eru stór þéttagildi venjulega notuð í báðum endum mótorsins til að keyra fasajöfnunarþéttabanka til að draga úr harmónískum áhrifum straumbylgna af völdum ólínulegu álags breytisins.
Ljósahönnuður
Þétta er hægt að nota til að knýja og stjórna ljósakerfum af öllum stærðum. Í rafrænum straumfestum eru þær notaðar til að stjórna straumflæði og flýta fyrir ræsingu fyrir flúrljós og hástyrkta útskriftarlýsingu. Þeir hjálpa einnig til við að draga úr flöktandi ljósum. Í smára hringrásarkerfum halda þéttar stöðugum rafstraumi, sem hjálpar til við að tryggja að ljósin haldist kveikt. Að auki bjóða þeir upp á vernd við spennuhækkun með því að draga úr rafmagnsálagi á ljósabúnað bæði inni og úti.
Bílar
Bifreiðaþéttar eru sérstaklega mikilvægir vegna þess að þeir eru ábyrgir fyrir því að hjálpa rafkerfi ökutækis að draga úr og bæta upp ósamræmi í raforkuflæði, sem er algengt í mörgum ökutækjum. Bifreiðaþéttar geyma orku til að veita rafstraum eða ræsimótor bílsins afl þegar þörf krefur. Þessi orka er notuð til að hlutleysa spennustoppa sem myndast þegar straumþörf fer yfir getu rafhlöðunnar eða alternatorsins. Einnig er hægt að nota bílaþétta í hljóðkerfum, stjórna straumum í mögnurum og hátölurum. Með því að jafna út spennusveiflur hjálpa bílaþéttar að lengja endingu rafhlöðunnar og draga úr álagi á aðra rafmagnsíhluti.
Þéttaöryggi
Öryggi ætti alltaf að vera í forgangi þegar unnið er með þétta. Þéttir geyma orku og þarf að meðhöndla þær með varúð á meðan þeir eru hlaðnir eða afhleðdir. Í þessum hluta munum við fara yfir öryggisleiðbeiningar sem nota skal þegar unnið er með þétta og ræða hugsanlega áhættu sem tengist því.
Forðastu stuttbuxur
Þegar þú notar þétta er mikilvægt að hafa í huga möguleika á stuttbuxum vegna þess að þeir eru rafmagnsíhlutir. Skammhlaup verða þegar þétti skammhlaupar sig. Þó stuttbuxur geti stafað af framleiðslugöllum eða öðrum ytri þáttum, eru flestar stuttbuxur af völdum óviðeigandi notkunar þétta.
Til að forðast stuttbuxur verður þú alltaf að gera varúðarráðstafanir með þéttum. Eftirfarandi aðferðir munu hjálpa þér að viðhalda öryggi þétta:
1) Láttu þétta aldrei of mikið álag eða álag með því að ofhlaða þá;
2) Ekki skilja þétta eftir í ofhlöðnu ástandi í langan tíma;
3) Notaðu alltaf viðeigandi uppsetningartækni og/eða aðferðir sem tryggja höggeinangrun;
4) Ekki tengja tvær mismunandi pólur saman þar sem það gæti valdið ljósboga og hugsanlega skemmt þéttann;
5) Skoðaðu hæfa íhluti eða efni (svo sem einangrunarefni) til að tryggja að engir gallar séu fyrir uppsetningu;
6) Fylgstu vel með hleðslukröfum - framfylgja minni hleðslu þegar mögulegt er og framfylgja fullnægjandi uppsetningartækni fyrir alla íhluti; og
7) Vertu meðvituð um að biðspenna mun valda straumflæði um hringrásina, sem gæti hugsanlega skaðað staðlaða þétta þétta ef ekki er hakað við.
Með því að gera þessar varúðarráðstafanir geta notendur hjálpað til við að viðhalda öruggri notkun og koma í veg fyrir að hættulegar aðstæður komi upp vegna skammhlaups eða annarra vandamála með þétta þeirra. Það er mikilvægt að muna að öryggi er alltaf í forgangi þegar unnið er með rafeindatækni og sérstaklega með allt sem tengist rafmagni!
Afhleðsla þétta
Það er mjög mikilvægt að tryggja að þéttar séu tæmdir á réttan hátt þegar þeir meðhöndla eða skipta um þá. Til að framkvæma örugga afhleðslu skaltu tengja viðnám sem er 1k ohm til 10k ohm á milli hverrar klemmu þéttans og jarðar. Spennan yfir þéttann mun fljótt hverfa án þess að mynda boga eða mynda neista, sem gerir kleift að skipta um eða meðhöndla á öruggan hátt.
Þú verður líka að muna að tæma háspennuþétta á réttan hátt áður en þeim er fargað. Ef þú losar þessa íhluti ekki á öruggan hátt geta þeir valdið rafmagnshættu og jafnvel kveikt eld! Afhleðsla þessara íhluta felur í sér að tengja einangraðan vír á milli tveggja skauta á íhlutnum og tæma hann síðan á nokkrum mínútum. Vertu viss um að vera með hlífðargleraugu meðan þú framkvæmir þessa aðferð til að vernda augun fyrir neistum sem myndast við losunarferlið.
Förgun þétta
Við förgun þétta er mikilvægt að gera viðeigandi varúðarráðstafanir bæði fyrir öryggi og umhverfisvernd. Vegna þess að þéttar geta innihaldið hugsanleg eiturefni, eins og blý, baríum og aðra málma, ættir þú að forðast að henda þessum hlutum í venjulegar sorpílát eða urðunarstaði. Þess í stað ætti að farga þeim á vistvænan hátt með því að finna viðeigandi endurvinnslustöð eða birgi sem sérhæfir sig í förgun hættulegra efna.
Mikilvægt er að tryggja að allir þéttar haldi enn hleðslu fyrir förgun – jafnvel þótt þeir séu merktir sem „dauðir“ þéttar. Þéttar geta haldið eftir hleðslum og geta losnað við meðhöndlun; þess vegna verður þú að gæta varúðar við meðhöndlun þeirra þar til þú hefur losað þau. Til að tæma þéttann á öruggan hátt þarftu einangraðan skrúfjárn sem er nógu langur til að halda hendinni aftur frá skautunum svo að spennan fari ekki í boga. Þegar hlaðnir þéttar hafa verið tæmdir skaltu fjarlægja allar lausar einangrun með tangum eða víraklippum og vefja síðan um einangrunartæki áður en þeim er fargað á réttan hátt.
Niðurstaða
Að lokum eru þéttar nauðsynlegir hlutir í hvaða rafrás sem er. Þau eru notuð til að geyma orku, sía burt hávaða og veita straumgjafa fyrir AC hringrásir. Þéttar koma í ýmsum gerðum og hafa fjölbreytt úrval af notkunarsviðum. Að skilja grunnatriði þétta mun hjálpa þér að bera kennsl á réttu íhlutina fyrir verkefnið þitt.
Yfirlit yfir grunnatriði þétta
Til að draga saman grunnatriði þétta er þétti rafmagnsíhlutur sem samanstendur af tveimur leiðandi plötum sem eru aðskildar með einangrunarefni sem kallast dielectric. Það er notað til að geyma orku í formi rafsviðs. Þéttar eru almennt notaðir í rafrásum, venjulega í tengslum við viðnám og samþættar hringrásir eins og örgjörva, til að stjórna straum- og spennustigum. Þeir geta einnig verið notaðir til að sía merki og veita hámarksaflflutning í ákveðnum hringrásum. Þegar þú velur þétta fyrir tiltekna notkun þína, er mikilvægt að hafa í huga rekstrarspennu, rekstrarhitastig, pakkningastærð og rýmd gildissviðs þéttategundarinnar sem þú velur.
Kostir þess að nota þétta
Þétta er hægt að nota í margvíslegum notkunum vegna getu þeirra til að geyma orku og losa hana þegar þörf krefur. Þeir eru einnig færir um að meðhöndla mikið magn af straumi, svo þeir eru oft notaðir sem síur og hringrásarhemlar. Ennfremur geta þéttar hjálpað til við að draga úr rafhljóði og auka skilvirkni í rafrásum. Fyrir vikið eru þau mikið notuð í rafeindatækjum af miklum krafti eins og tölvum, farsímum og sjónvarpstækjum.
Þéttar hafa ýmsa kosti þegar kemur að rafeindatækni. Til dæmis hjálpa þeir til við að halda spennustigi stöðugu með því að veita tímabundna geymslu fyrir háorkupúls eða stutta strauma sem geta annars skemmt rafeindaíhluti með tímanum. Hönnun þeirra hjálpar einnig við að sía rafsegultruflanir (EMI) um kerfið eða innan einstakrar hringrásar. Þetta er mikilvægt til að koma í veg fyrir að óæskileg merki komist inn í kerfið eða trufla merki sem þegar eru í því.
Að auki veita þéttar tafarlausan straum þegar þörf krefur og geta dregið verulega úr orkunotkun í hvaða riðstraumsknúnu kerfi sem er með því að virkja ræsiþéttastýringu og samstilltan mótor rekstur - sem er mikilvægt fyrir langtíma notkun í erfiðu umhverfi eins og götuljósakerfi og loftræstimótora. Að lokum er stöðugleiki á sinusbylgjum sem myndast af riðstraumsrásum eitt af aðalhlutverkum þeirra - þær draga orku út á ákveðnum tíðnum en magna orku á öðrum tíðnum - draga úr spennuröskun og tryggja hreina orkustjórnun yfir allar rásir.
Ég er Joost Nusselder, stofnandi Neaera og efnismarkaður, pabbi og elska að prófa nýjan búnað með gítar í hjarta ástríðu minnar, og ásamt teyminu mínu hef ég verið að búa til ítarlegar blogggreinar síðan 2020 til að aðstoða dygga lesendur með upptökur og gítarráð.
