Конденсатор - бул электр энергиясын сактоо үчүн колдонулган электрондук компонент.
Конденсаторлор изолятор менен, адатта, диэлектрик менен бөлүнгөн эки металл пластинадан жасалган жана зарядды белгилүү бир убакытка чейин сактай алат.
Алар электрондук схемалардын ар кандай түрлөрүндө колдонулат жана энергияны чыпкалоо же сактоо үчүн колдонулушу мүмкүн, ошондой эле жөнөкөй осциллятордук схемаларды куруу үчүн колдонулушу мүмкүн.
Бул макалада биз конденсатор деген эмне, ал эмне үчүн колдонулат жана кантип иштейт, талкуулайбыз.
Конденсатор деген эмне?
Конденсатор - бул электрдик заряд түрүндө энергияны сактоочу электрдик компонент. Ал диэлектрдик материалдын (изоляциялоочу материал) ичинде камтылган эки өткөрүүчү плитадан турат. Ток булагына туташтырылганда плиталар заряддалып, электр энергиясы диэлектрдик материалда сакталат. Бул сакталган энергия керек болгондо чыгарылып, аны каалаган сандагы колдонмолор үчүн колдонууга мүмкүндүк берет.
Конденсаторлор көптөгөн формаларда, өлчөмдөрдө жана материалдарда болот - бардыгы алардын максатына жараша. Конденсатордун эң кеңири таралган түрү пленкалуу конденсатор катары белгилүү – бул диэлектрдик материал катары ичке пластик же керамикалык катмарларды колдонот, анын эки тарабында «электроддор» деп аталган ичке өткөрүүчү металл тилкелер. Бул типтеги конденсаторлор арзан жана бышык касиеттеринен улам электроникада кеңири колдонулат.
Конденсаторлор ошондой эле башка тиркемелерде колдонулат, мисалы, моторлор жана кубат булактары, алар чыңалууну жөнгө салууга же ызы-чууну жана тоскоолдуктарды чыпкалоого жардам берет, бул линиядагы туура эмес иштөөгө же компоненттерге зыян келтирет. Электроника барган сайын татаалдашкан сайын, конденсаторлор бул системалардын ичинде дагы маанилүү ролду ойнойт; которуштуруу операциялары учурунда токтун так агымын сактоого жардам берүү же тышкы булактардан чыңалуу деңгээлиндеги капыстан өзгөрүүлөргө каршы буферлөө.
Конденсаторлордун түрлөрү
Конденсаторлор бир катар типтерде, өлчөмдөрдө жана стилде болот. Кээ бир конденсаторлор жогорку класстагы аудио системаларда колдонулат, ал эми башкалары компьютерлерде же үй коопсуздук системаларында колдонулат. Алардын баары бир эле негизги максатка кызмат кылат; алар ток чыкканда электр энергиясын сакташат жана ток токтогондо бул энергияны кайтарышат. Түрлөрү төмөнкүлөрдү камтыйт:
Керамикалык конденсаторлор: Булар адатта кичинекей жана схемалык такталарга алдын ала ширетилген. Алар керамикалык материалдан жасалган диэлектрикке ээ жана адатта радио жыштык интерференциясы (RFI) сыяктуу төмөнкү деңгээлдеги электроника үчүн колдонулат. чыпкалары же айланып өтүү схемалары.
Электролиттик конденсаторлор: Булар көбүнчө поляризацияланган конденсаторлор деп аталат, анткени аларда терс анод терминалы, оң катод терминалы жана конденсатордун корпусунун ичиндеги электролит эритмеси бар, бул конденсатордун кубаттуулугун жогорулатууга мүмкүндүк берет. Алар, адатта, энергия булактарында, чыпкаларда, убакыт схемаларында жана башка көптөгөн энергияны жөнгө салуу пункттарында кездешет.
Тантал конденсаторлору: тантал оксидинен жасалган бул конденсаторлор катуу абалдагы диэлектрикти (суюк электролиттин ордуна) колдонушат. Бул электролиттик конденсаторлорго салыштырмалуу аларга жакшыраак температура көрсөткүчүн, ошондой эле убакыттын өтүшү менен жакшыртылган туруктуулукту жана партия өнүмдөрүнүн ортосундагы жакшы ырааттуулукту берет.
Пленка/кагаз конденсатору: Бул түрү металлдашкан пленка же кагаз менен курулган, ал эки алюминий фольга пластинкасынын ортосунда изолятор ролун аткарат, ошондуктан ал көбүрөөк электр зарядын сактай алат. Көбүнчө электр жарыгына толеранттуулук талап кылынган жерде, алардын жаа же учкундан ашыкча чыңалуу шарттарынан келип чыккан кескин агымдарга туруштук берүү жөндөмдүүлүгүнө байланыштуу колдонулат.
Supercapacitor/ Ultracapacitor: Ошондой эле supercap/ ультра капкак же электрохимиялык кош катмарлуу конденсатор (EDLC) катары белгилүү, бул түрү жакшыртылган туруктуулугу (жүз миңдеген циклдерге чейин) менен абдан чоң сактоо сыйымдуулугуна ээ (жалпысынан башка көптөгөн түрлөргө караганда жогору). Бул суроо-талап боюнча чоң көлөмдөгү энергияны талап кылган колдонмолор үчүн иштелип чыккан, мисалы, маалымат борборлорунун резервдик абалы, анда кимдир бирөө башка кубат булагын кол менен күйгүзө электе секундалар эсептелинет.
Конденсатордун колдонулушу
Конденсаторлор ар кандай тиркемелерде маанилүү ролду ойногон негизги электрдик компонент болуп саналат. Алар көбүнчө электр энергиясын сактоо, чыпкаларды түзүү жана убакыт схемаларында колдонулат. Алар ошондой эле унаа аудио системаларында, ошондой эле керектөө электроникасында колдонулат. Келгиле, конденсатордун айрым колдонулуштарын кененирээк карап чыгалы.
Электр менен камсыздоону жылмалоо
Конденсаторлор электр менен жабдуу чынжырында чыпкалоону камсыз кылуу жана туруктуу туруктуу чыңалууну түзүүгө жардам берүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул көбүнчө электр энергия булактарын колдонгон схемаларда байкалат, мында ректификация өзгөрүлмө токту импульстуу туруктуу токко айлантат. Электролиттик конденсатор, адатта, электр менен жабдуу үчүн текшилөө элементи катары түзтүүчүнүн чыгышына туташтырылган. Конденсатор тез заряддалып, зарядынын бир бөлүгүн кармап турат, ошондуктан ал түзөткүчтөн бардык импульстарды текшилөөгө жардам берет жана башка компоненттерди азыктандыруу үчүн туруктуу чыңалууну камсыз кылат. Конденсатордогу сыйымдуулук же сактоо сыйымдуулугу канчалык жогору болсо, ошончолук жылмакай эффект болот, анткени ал кайра заряддоону талап кылганга чейин көбүрөөк энергияны өзүнө сиңире алат. Бул тиркемеде жогорку маанидеги конденсаторлор чыңалуунун деңгээлиндеги быдырлар жана жүктүн өзгөрүшүнө байланыштуу чыңалуунун кескин көтөрүлүшү сыяктуу термелүүлөрдү азайтып, тиркеменин схемасындагы кийинки элементтердин туруктуулугун камсыздайт.
сигнал иштетүү
Конденсаторлор сигналдарды иштетүүдө жана электрондук байланышта кеңири колдонулат. Алар энергияны сактоо жана бошотуу жөндөмдүүлүгүнөн улам, көпчүлүк электрондук схемалардын маанилүү компоненттери болуп саналат.
Сигналдарды иштетүүдө конденсаторлор ызы-чууну азайтуу жана керексиз жыштыктарды же сигналдарды чыпкалоо жөндөмү үчүн колдонулушу мүмкүн. Сигналдарды ызы-чуудан коргоо текшилөө же төмөн өткөрүүчү чыпкалоо деп аталат жана жалпысынан конденсаторлорду колдонуу аркылуу ишке ашат.
Электрондук байланышта конденсатор электрдик сигналды жыштыгын өзгөртпөстөн бир түрдөн экинчи түргө которуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Бул процесс бириктирүү же чыңалуу өткөрүп берүү деп аталат жана конденсаторлор радио кабылдагычтар менен өткөргүчтөр үчүн көбүнчө ушул максатта колдонулат. Кошумчалай кетсек, конденсаторлор жогорку өтүүчү чыпкалардын бир бөлүгү катары иш алып барышат, алар төмөнкү жыштыктагы сигналдарды жок кылып, жолдун боюнан жогоруларын өткөрүшөт.
Конденсаторлор да көп учурда активдүү аналогдук чыпкаларда колдонулат: алар аныктайт жыштык жообу анын кесүү жыштыгын орнотуу менен чыпка. Ошентип, алар күчөткүчтөр же аралаштыргыч консолдор сыяктуу музыкалык жабдууларды иштеп чыгууда аудио сигналдарды башкарууда чечүүчү ролду ойнойт.
Убакыт
Убакыт конденсаторлорду кеңири колдонуу болуп саналат. Күнүмдүк схемаларда резисторлор адатта убакытты аныктоо үчүн колдонулат. Бирок, жогорку чыңалуудагы же жогорку жыштыктагы жагдайларда анын ордуна көбүнчө конденсаторлор колдонулушу мүмкүн. Көбүнчө конденсаторлорду убакытты эсептөө үчүн колдонуу пайдалуу, анткени алар резисторлор сыяктуу тездик менен кубаттуулукту таркатпайт жана бузулуу коркунучу азыраак жогорку чыңалууларды көтөрө алышат.
Конденсаторлор чынжырдагы чыңалууну жана токту башкаруунун коопсуз жана эффективдүү жолун камсыз кылуудан тышкары, активдештирилген учурда токтун импульстарын талап кылышы мүмкүн болгон LED же транзисторлор сыяктуу компоненттер үчүн белгилүү бир маалымат чекиттеринде кубат берүү үчүн колдонулат. Бул компонент тарабынан жөнөтүлгөн сигналды күчтөндүрүүгө жардам берет, андыктан ал энергияны же бүтүндүгүн жоготпостон ары барат.
Конденсаторлор аудио жабдууларында сигналдарды чыпкалоо жана бурмалоону азайтуу үчүн кеңири колдонулат, ошол эле учурда минималдуу ызы-чуу кийлигишүүсү менен пайдалуу маалыматка мүмкүнчүлүк берет. Мурда айтылгандай, алар кокустан кыска туташууларды чектөөгө жардам берүү үчүн, ошондой эле күчөткүч чыгаруу баскычтарында бирдей жүк бөлүштүрүүнү камсыз кылуу үчүн көбүнчө динамик терминалдарына жайгаштырылат.
Чыгармачыл жана электр энергиясын түшүнүү менен колдонулганда, конденсаторлор заряддын агымын калыптандыруу үчүн укмуштуудай мүмкүнчүлүккө ээ - инженерлерге эң аз чыгым менен укмуштуудай татаал аудио системаларды иштеп чыгууга мүмкүндүк берет.
Common Тиркемелер
Конденсаторлор, адатта, ар кандай колдонмолордо колдонулган электрдик компоненттер. Алардын энергияны сактоо жөндөмдүүлүгү аларды белгилүү бир убакыттын ичинде энергия менен үзгүлтүксүз камсыз кылууну талап кылган системалардын маанилүү компоненттерине айлантат. Алар көптөгөн тиркемелерде колдонулат, анын ичинде электр булактары, моторлор, аудио системалар, HVAC системалары жана башкалар. Бул макалада биз конденсаторлордун эң кеңири таралган колдонмолорун карап чыгабыз.
Motors
Моторлор кыймылдаткычтын ылдамдыгын көзөмөлдөө же ишке киргизүү моментин жакшыртуу үчүн конденсаторлорду колдонушат. Бул камсыз кылуу же алып салуу менен жүзөгө ашырылат баскычы электр кыймылдаткычтарынын орамдарына. Өзгөрүлмө жыштыктагы дисктерде, энергия булактарында жана башка колдонмолордо колдонулган конденсаторлор импульстук жүктөрдө чыңалууну же токту тууралап, энергия тутумдарынан керексиз энергияны чачып, энергиянын ысырап болушун алдын алат. Орто жыштыктагы кыймылдаткычтардагы токтарда чоң конденсатордун чоңдуктары конвертордун сызыктуу эмес жүгү менен шартталган ток толкундарынын гармоникалык эффектин жеңилдетүү үчүн, адатта, мотордун эки учундагы фазалык компенсациялык конденсатор банктарын иштетүү үчүн колдонулат.
Жарыктык
Конденсаторлор бардык өлчөмдөгү жарыктандыруу системаларын кубаттоо жана жөнгө салуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Электрондук балласттарда алар токтун агымын көзөмөлдөө жана флуоресценттүү лампаларды жана жогорку интенсивдүү разряддуу жарыктандырууну баштоо процессин тездетүү үчүн колдонулат. Алар ошондой эле жарыктардын бүлбүлдөгөнүн азайтууга жардам берет. Транзисторлуу чынжыр системаларында конденсаторлор үзгүлтүксүз электр тогун кармап турат, бул жарыктын күйүп турушун камсыз кылууга жардам берет. Кошумчалай кетсек, алар чыңалуунун жогорулашы учурунда ички жана сырткы шарттарда жарык берүүчү приборлордогу электр жүгүн азайтуу аркылуу коргоону сунуштайт.
унаа
Автоунаа конденсаторлору өзгөчө маанилүү, анткени алар унаанын электр тутумуна көптөгөн унааларда кеңири таралган электр энергиясынын агымындагы карама-каршылыктарды азайтууга жана компенсациялоого жардам берет. Автомобилдик конденсаторлор керек болгон учурда унаанын генераторун же стартер моторун кубат менен камсыз кылуу үчүн энергияны топтойт. Бул энергия учурдагы суроо-талап аккумулятордун же генератордун кубаттуулугунан ашып кеткенде пайда болгон чыңалууларды зыянсыздандыруу үчүн колдонулат. Автомобилдик конденсаторлор күчөткүчтөрдүн жана динамиктердин ичиндеги агымдарды башкаруучу аудио системаларында да колдонулушу мүмкүн. Автомобилдик конденсаторлор чыңалуунун өзгөрүшүн жумшартуу менен, батареянын иштөө мөөнөтүн узартууга жана башка электрдик тетиктерге болгон штаммды азайтууга жардам берет.
Конденсатордун коопсуздугу
Конденсатор менен иштөөдө коопсуздук дайыма биринчи орунда болушу керек. Конденсаторлор энергияны сактайт жана заряддалып же разряддалып жатканда этияттык менен иштөө керек. Бул бөлүмдө биз конденсатор менен иштөөдө коопсуздук эрежелерин карап чыгабыз жана аны менен байланышкан потенциалдуу тобокелдиктерди талкуулайбыз.
Шорткалардан качуу
Конденсаторлорду колдонууда, алар электрдик тетиктер болгондуктан, кыска трубалардын потенциалын эске алуу маанилүү. Конденсатор өзүн кыска туташканда пайда болот. Шорткалар өндүрүштүн кемчиликтеринен же башка тышкы факторлордон улам келип чыгышы мүмкүн болсо, көпчүлүк шорттар конденсаторлорду туура эмес колдонуудан келип чыгат.
Шорткаларды болтурбоо үчүн, конденсаторлор менен дайыма сактык чараларын көрүү керек. Төмөнкү ыкмалар конденсатордун коопсуздугун сактоого жардам берет:
1) Конденсаторлорду ашыкча кубаттоо аркылуу эч качан ашыкча стресске же чыңалууга дуушар кылбаңыз;
2) Конденсаторлорду ашыкча жүктөлгөн абалда узак убакытка калтырбаңыз;
3) Ар дайым шок изоляциясын камсыз кылуучу монтаждоонун тиешелүү ыкмаларын жана/же ыкмаларын колдонуңуз;
4) Эки башка полярдуулукту бириктирбеңиз, анткени бул жааны жаратып, конденсаторду бузушу мүмкүн;
5) Орнотуудан мурун эч кандай кемчиликтер жок экендигин текшерүү үчүн квалификациялуу компоненттерди же материалдарды (мисалы, жылуулоочу материалдарды) текшериңиз;
6) Жүктөө талаптарына өзгөчө көңүл буруңуз - мүмкүн болушунча жүктөөнү кыскартыңыз жана бардык компоненттерди орнотуунун адекваттуу ыкмаларын колдонуңуз; жана
7) Күтүү режиминдеги чыңалуу чынжыр боюнча токтун агымына алып келерин, эгер текшерилбесе, конденсатордун стандарттык рейтингдерин бузушу мүмкүн экенин эске алыңыз.
Бул сактык чараларды көрүү менен, колдонуучулар коопсуз колдонууну сактоого жардам берет жана алардын конденсаторлор менен кыска туташуулардын же башка маселелерден улам пайда болгон кооптуу кырдаалдардын алдын алат. Электроника менен жана өзгөчө электр энергиясы менен иштөөдө коопсуздук дайыма биринчи орунда экенин эстен чыгарбоо маанилүү!
Заряддоо конденсаторлору
Конденсаторлорду иштетүүдө же алмаштырууда туура зарядсызданышын камсыз кылуу абдан маанилүү. Коопсуз разрядды ишке ашыруу үчүн конденсатордун ар бир терминалы менен жердин ортосуна 1к Ом менен 10 к Ом резисторду туташтырыңыз. Конденсатордогу чыңалуу жаа туташтырбай же учкун жаратпастан тез эле тарап, коопсуз алмаштырууга же иштетүүгө мүмкүндүк берет.
Сиз ошондой эле жогорку вольттогу конденсаторлорду жок кылуудан мурун туура разряддоону унутпашыңыз керек. Эгерде сиз бул компоненттерди коопсуз түрдө чыгарбасаңыз, алар электрдик коркунучту жаратып, атүгүл өрт чыгып кетиши мүмкүн! Бул компоненттерди зарядсыздандыруу компоненттин эки терминалынын ортосуна изоляцияланган зымды кошуп, андан кийин аны бир нече мүнөттүн ичинде зарядсыздандырат. Бул процедураны аткарууда көзүңүздү агып чыгуу процессинде пайда болгон учкундардан коргоо үчүн коргоочу көз айнек тагынууну унутпаңыз.
Конденсаторлорду жок кылуу
Конденсаторлорду утилизациялоодо коопсуздук жана айлана-чөйрөнү коргоо боюнча тийиштүү чараларды көрүү маанилүү. Конденсаторлор коргошун, барий жана башка металлдар сыяктуу мүмкүн болгон ууларды камтышы мүмкүн болгондуктан, бул нерселерди кадимки таштанды челектерине же полигондорго таштоодон алыс болушуңуз керек. Тескерисинче, алар кооптуу материалдарды утилдештирүү боюнча адистешкен ылайыктуу кайра иштетүү борборун же жеткирүүчүнү таап, экологиялык жактан таза жол менен жок кылынышы керек.
Бардык конденсаторлор "өлгөн" конденсаторлор деп белгиленген күндө дагы, утилизациядан мурун зарядды кармап турушу керек. Конденсаторлор калдык заряддарды кармап кала алат жана иштетилгенде разрядталышы мүмкүн; ошондуктан сиз аларды бошотконго чейин абайлаңыз. Конденсаторду коопсуз зарядсыздандыруу үчүн, колуңузду терминалдардан кармап тургандай узундуктагы изоляцияланган бурагыч керек болот, андыктан чыңалуу сиздин кармаганыңыздан секирип кетпейт. Заряддалган конденсаторлор кубатталып бүткөндөн кийин, кычкачтар же зым кескичтер менен ар кандай бош изоляцияны алып салыңыз, андан кийин изоляторлорду туура таштоодон мурун ороп алыңыз.
жыйынтыктоо
Жыйынтыктап айтканда, конденсаторлор ар кандай электр чынжырынын маанилүү компоненттери болуп саналат. Алар энергияны сактоо, ызы-чууну чыпкалоо жана AC чынжырлары үчүн ток булагы үчүн колдонулат. Конденсаторлор ар кандай формада болот жана кеңири колдонууга ээ. Конденсаторлордун негиздерин түшүнүү сиздин долбооруңуз үчүн туура компоненттерди аныктоого жардам берет.
Конденсатор негиздеринин кыскача мазмуну
Конденсатордун негиздерин жалпылоо үчүн, конденсатор диэлектрик деп аталган изоляциялоочу материал менен бөлүнгөн эки өткөрүүчү плитадан турган электрдик компонент. Ал электр талаасы түрүндө энергияны сактоо үчүн колдонулат. Конденсаторлор, адатта, токтун жана чыңалуу деңгээлин жөнгө салуу үчүн резисторлор жана микропроцессорлор сыяктуу интегралдык схемалар менен бирге электрондук схемаларда колдонулат. Алар ошондой эле сигналдарды чыпкалоо жана белгилүү бир схемаларда максималдуу кубаттуулукту берүүнү камсыз кылуу үчүн колдонулушу мүмкүн. Сиздин конкреттүү колдонуу үчүн конденсатор тандоодо, сиз тандап алган конденсатор түрүнүн иштөө чыңалуусун, иштөө температурасын, пакеттин өлчөмүн жана сыйымдуулук маани диапазонун эске алуу маанилүү.
Конденсаторлорду колдонуунун артыкчылыктары
Конденсаторлор энергияны сактап калуу жана керек болгондо чыгаруу жөндөмдүүлүгүнөн улам ар кандай колдонмолордо колдонулушу мүмкүн. Алар ошондой эле чоң өлчөмдөгү ток менен иштөөгө жөндөмдүү, ошондуктан алар көбүнчө фильтрлер жана чынжыр тормоздору катары колдонулат. Андан тышкары, конденсаторлор электр ызы-чуусун азайтууга жана электр чынжырларындагы натыйжалуулукту жогорулатууга жардам берет. Натыйжада, алар компьютерлер, уюлдук телефондор жана телевизорлор сыяктуу жогорку кубаттуулуктагы электрондук шаймандарда кеңири колдонулат.
Конденсаторлор электроникага келгенде бир катар артыкчылыктарга ээ. Мисалы, алар жогорку энергиялуу импульстарды же токтун кыска жарылууларын убактылуу сактоону камсыз кылуу менен чыңалуунун деңгээлин туруктуу кармап турууга жардам берет, алар убакыттын өтүшү менен электроника компоненттерине зыян келтириши мүмкүн. Алардын дизайны ошондой эле бүт системада же жеке схемада электромагниттик тоскоолдуктарды (EMI) чыпкалоого жардам берет. Бул керексиз сигналдардын системага киришин алдын алуу же андагы сигналдарды үзгүлтүккө учуратпоо үчүн маанилүү.
Кошумчалай кетсек, конденсаторлор зарыл болгон учурда көз ирмемдик ток менен камсыз кылат, алар AC кубаты менен иштеген ар кандай системада электр энергиясын керектөөнү кескин кыскарта алат, бул конденсатордун синхрондуу иштешин жана көчө жарыктандыруу системалары жана HVAC моторлору сыяктуу экстремалдык чөйрө колдонмолорунда узак мөөнөттүү иштөө үчүн маанилүү. Акыр-аягы, AC схемалары тарабынан түзүлгөн синус толкундарын стабилдештирүү алардын негизги функцияларынын бири болуп саналат - алар энергияны белгилүү бир жыштыктарда чыгарып, башка жыштыктарда энергияны күчөтөт - чыңалуунун бурмаланышын азайтат жана бардык каналдар боюнча таза энергияны башкарууну камсыз кылат.
Мен Joost Nusselder, Neaera компаниясынын негиздөөчүсү жана контент-маркетологмун, атам жана гитара менен жаңы жабдууларды сынап көргөндү жакшы көрөм жана менин командам менен бирге 2020-жылдан бери тереңдетилген блог макалаларын түзүп келем. лоялдуу окурмандарга жазуу жана гитара кеңештери менен жардам берүү.
