Qu'est-ce qu'une capacité fixe ?

1. Définition

Ce qui est généralement appelé un "condensateur permanent" est probablement un terme courant. Strictement parlant, il peut faire référence à un condensateur fixe. Un condensateur fixe est un type de condensateur dont la valeur de capacité est constante. Dans un circuit, sa capacité ne changera pas en raison des variations normales de tension, de courant ou d'autres conditions externes courantes. Ses principales fonctions comprennent le stockage d'énergie électrique, le filtrage, le couplage et le bypass.

2. Structure et principe

Structure

Prenons l'exemple du condensateur céramique courant. Il se compose principalement d'un diélectrique céramique, d'électrodes et de matériaux de protection. Le diélectrique céramique est la partie clé qui détermine la valeur de capacité et d'autres propriétés. Les électrodes sont généralement faites de matériaux métalliques (comme l'argent, le palladium, etc.) et sont utilisées pour extraire les charges. Les matériaux de protection jouent un rôle dans la protection de la structure interne.

Principe

Les condensateurs fonctionnent sur le principe du stockage de l'énergie électrique dans un champ électrique. Lorsqu'une tension est appliquée aux deux pôles d'un condensateur, des charges s'accumulent sur les deux pôles, formant un champ électrique. L'énergie du champ électrique est stockée dans le condensateur sous forme d'énergie électrique. Pour un condensateur fixe, la magnitude de sa capacité dépend principalement de la surface des deux plaques, de la distance entre les plaques et de la permittivité du milieu entre les plaques. Selon la formule c=εs/d (où C est la capacité, ε est la permittivité, S est la surface des plaques et d est l'écart entre les plaques), dans un condensateur fixe, ces paramètres sont essentiellement fixes après la fabrication, donc la valeur de la capacité reste constante.

3. Classification et application

Classification

• Condensateurs céramiques : Ils ont les caractéristiques d'être de petite taille, d'avoir une bonne performance à haute fréquence et une stabilité relative. Ils sont divisés en Classe I (type compensé en température), Classe II (type haute permittivité) et Classe III (type semi-conducteur). Les condensateurs céramiques de Classe I sont souvent utilisés dans les circuits d'oscillation à haute fréquence, les instruments de précision et d'autres occasions où la stabilité de la capacité est extrêmement importante. Les condensateurs céramiques de Classe II sont adaptés pour le bypass, le filtrage et d'autres circuits généraux.

• Condensateurs électrolytiques : Ils sont divisés en condensateurs électrolytiques à base d'aluminium et de tantale. Les condensateurs électrolytiques à base d'aluminium ont une grande capacité mais un courant de fuite relativement important. Ils sont principalement utilisés dans les circuits de filtrage à basse fréquence, le lissage de l'alimentation et d'autres circuits. Les condensateurs électrolytiques de tantale offrent de meilleures performances que les condensateurs électrolytiques à base d'aluminium et sont largement utilisés dans les circuits d'alimentation, le couplage de signaux et d'autres occasions avec des exigences plus élevées.

• Condensateurs film : Ils incluent les condensateurs à film de polyester, de polypropylène, etc. Les condensateurs à film de polyester sont souvent utilisés dans les circuits DC et AC de faible fréquence des appareils électroniques généraux. Les condensateurs à film de polypropylène, avec leurs avantages de faible perte et de bonnes performances d'isolation, sont largement utilisés dans les circuits à haute fréquence et à haute tension.

Application

• Circuits d'alimentation : Dans les circuits de redressement et de filtrage des alimentations, les condensateurs électrolytiques sont utilisés pour lisser la tension de sortie continue et filtrer les ondulations après le redressement. Par exemple, dans une alimentation d'ordinateur, des condensateurs électrolytiques de grande capacité peuvent réduire efficacement les fluctuations de la tension de sortie de l'alimentation et fournir une source d'alimentation stable pour les différentes composantes de l'ordinateur.

• Circuits de couplage : Dans les circuits d'amplification audio, les condensateurs sont utilisés pour coupler les signaux audio. Par exemple, entre deux étages d'amplification audio, un condensateur est utilisé pour coupler le signal de sortie de l'étage précédent à l'entrée de l'étage suivant. En même temps, il bloque le signal continu et n'autorise que le passage du signal audio alternatif, permettant ainsi une transmission et une amplification efficaces du signal audio.

• Circuits d'oscillation : Dans les circuits d'oscillation des dispositifs de transmission et de réception radio, des condensateurs fixes tels que les condensateurs céramiques ou à film, en association avec des inductances et d'autres composants, forment une boucle d'oscillation pour générer un signal d'oscillation haute fréquence stable. Par exemple, dans le circuit oscillateur local d'une radio, le condensateur fixe et l'inductance coopèrent pour déterminer la fréquence d'oscillation, permettant à la radio de recevoir des signaux de diffusion d'une fréquence spécifique.