Što je fiksna kapacitivnost?

1. Definicija

Ono što se obično naziva "stalnim kondenzatorom" vjerojatno je popularni izraz. Strogo gledano, može se odnositi na fiksni kondenzator. Fiksni kondenzator je vrsta kondenzatora s konstantnom vrijednosti kapacitance. U krugu, njegova kapacitancija neće se promijeniti zbog normalnih varijacija napona, struje ili drugih uobičajenih vanjskih uvjeta. Njegove glavne funkcije uključuju pohranu električne energije, filtriranje, spoj i omiljenje.

2. Struktura i princip

Struktura

Uzmimo za primjer uobičajeni keramički kondenzator. Glavno ga čine keramička dielektrična tijela, elektrodi i materijali za ambalažu. Keramičko dielektrično tijelo je ključni dio koji određuje vrijednost kapacitance i druge svojstva. Elektrodi su obično izrađeni od metala (kao što su srebro, paladij itd.) i koriste se za izvlačenje naboja. Materijali za ambalažu služe za zaštitu unutarnje strukture.

Princip

Kondenzatori rade na principu pohrane električne energije u električnom polju. Kada se napon primijeni na dva pola kondenzatora, naboji će se nagomilati na dva pola, formirajući električno polje. Energija električnog polja pohranjena je u kondenzatoru u obliku električne energije. Za fiksni kondenzator, veličina njegove kapacitance uglavnom ovisi o površini dviju ploča, razmaku između ploča i dielektričnoj konstanti medija između ploča. Prema formuli c=εs/d (gdje je C kapacitancija, ε dielektrična konstanta, S površina ploče, a d razmak između ploča), u fiksnom kondenzatoru, ovi parametri su gotovo fiksni nakon proizvodnje, pa se vrijednost kapacitance zadržava konstantna.

3. Klasifikacija i primjena

Klasifikacija

• Keramički kondenzatori: Imaju karakteristike male veličine, dobre visokofrekventne performanse i relativno visoku stabilnost. Podijeljeni su u I klasu (tip s temperaturnom kompenzacijom), II klasu (tip s visokim permittivitetom) i III klasu (poluprovodni tip). Keramički kondenzatori I klase često se koriste u visokofrekventnim oscilatorskim krugovima, preciznim instrumentima i drugim prilikama gdje je potrebna izuzetno visoka stabilnost kapacitance. Keramički kondenzatori II klase prikladni su za omiljenje, filtriranje i druge opće krugove.

• Elektrolitski kondenzatori: Podijeljeni su u aluminijumske elektrolitske kondenzatore i tanatalne elektrolitske kondenzatore. Aluminijumske elektrolitske kondenzatore imaju veliku kapacitanciju, ali relativno veliki strujni propus. Glavno se koriste u niskofrekventnim filtrima, izravnim napajanjima i drugim krugovima. Tanatalne elektrolitske kondenzatore bolje se nose nego aluminijumske elektrolitske kondenzatore i široko se koriste u napajajućim krugovima, signaalnoj spajanju i drugim prilikama s višim zahtjevima.

• Folijni kondenzatori: Uključuju polyester folijne kondenzatore, polipropilen folijne kondenzatore itd. Polyester folijni kondenzatori često se koriste u DC i niskofrekventnim AC krugovima općih elektroničkih uređaja. Polipropilen folijni kondenzatori, s prednostima niske gubitke i dobre izolacijske osobine, široko se koriste u visokofrekventnim krugovima i visokonaponskim krugovima.

Primjena

• Napajajući krugovi: U ispravljačkim i filtrijskim krugovima napajanja, elektrolitski kondenzatori koriste se za izglađivanje izlaznog DC napona i filtriranje talasa nakon ispravljanja. Na primjer, u napajanju računala, veliki kapacitanciji elektrolitski kondenzatori efektivno smanjuju fluktuacije napajanja i pružaju stabilnu snagu različitim komponentama računala.

• Spajajući krugovi: U audio pojačavajućim krugovima, kondenzatori se koriste za spajanje audio signala. Na primjer, između dvaju stupnjeva audio pojačavajućih krugova, kondenzator se koristi za spajanje izlaznog signala prethodnog stupnja pojačavajućeg kruga s ulazom sljedećeg stupnja pojačavajućeg kruga. U isto vrijeme, blokira DC signal i dopušta prolaz samo AC audio signala, omogućujući efektivnu prijenosu i pojačanje audio signala.

• Oscilatorski krugovi: U oscilatorskim krugovima radio prijemnih i emitentnih uređaja, fiksni kondenzatori poput keramičkih kondenzatora ili folijnih kondenzatora, zajedno s indukcijama i drugim komponentama, formiraju oscilacijsku petlju za generiranje stabilnog visokofrekventnog oscilacijskog signala. Na primjer, u lokalnom oscilatorskom krugu radija, fiksni kondenzator i indukcija surađuju kako bi odredili frekvenciju oscilacije, omogućujući radiju da prima emisije specifične frekvencije.