Mi az állandó kapacitás?

1. Definíció

A "változatlan kondenzátor" kifejezés gyakran használt név. Szigorúan véve ez egy rögzített kapacitású kondenzátort jelent. A rögzített kondenzátor olyan típusú kondenzátor, amelynek állandó a kapacitása. A áramkörben a kapacitása nem változik a normális feszültség, áramváltozások vagy más gyakori külső feltételek miatt. Főbb funkciói az elektromos energia tárolása, szűrés, csatolás és kihagyás.

2. Szerkezet és működési elv

Szerkezet

Vegyük példaként a közös kerámia kondenzátort. Ez főleg kerámia izolációs anyagból, elektrodákból és csomagoló anyagokból áll. A kerámia izolációs anyag a kulcsfontosságú rész, ami meghatározza a kapacitást és más tulajdonságokat. Az elektrodák általában fémes anyagokból (pl. ezüst, palladium) vannak készültek, és tölthetik fel a töltéseket. A csomagoló anyagok védik a belső szerkezetet.

Működési elv

A kondenzátorok az elektromos energiát elektromos mezőben tárolják. Amikor feszültséget alkalmazunk a kondenzátor két pólusán, a töltések felhalmozódnak a két póluson, elektromos mezőt formálva. Az elektromos mező energiája elektromos energiaként van tárolva a kondenzátorban. Egy rögzített kondenzátor esetén a kapacitás nagysága függ a két lemez területétől, a lemezek közötti távolságtól és a közbeeső izolációs anyag dielektrikus konstansától. A c=εs/d képlet alapján (ahol C a kapacitás, ε a dielektrikus konstans, S a lemez területe, és d a lemezek közötti távolság), a rögzített kondenzátor esetén ezek a paraméterek gyártás után alapvetően fixek, így a kapacitás értéke állandó marad.

3. Osztályozás és alkalmazás

Osztályozás

• Kerámia Kondenzátorok: Ezek kis méretűek, jól teljesítenek magas frekvencián, és viszonylag stabilak. Őket I. osztályú (hőmérséklet-kompensált), II. osztályú (magas permittivitású) és III. osztályú (szemiconductor) típusokra osztják. Az I. osztályú kerámia kondenzátorok gyakran használatosak a magas frekvenciás rezgéscirkuitokban, a precíziós műszereken, és más helyeken, ahol nagyon magas a kapacitás stabilitásának követelménye. A II. osztályú kerámia kondenzátorok alkalmasak átkerülő, szűrő és egyéb általános áramkörökben.

• Elektrolit Kondenzátorok: Ezek alumiinium elektrolit kondenzátorok és tantalum elektrolit kondenzátorok. Az alumiinium elektrolit kondenzátorok nagy kapacitásúak, de relatív nagy hanyagáramuk van. Főleg alacsony frekvenciás szűrők, áramforrás simítás, és hasonló áramkörökben használják őket. A tantalum elektrolit kondenzátorok jobban teljesítenek, mint az alumiinium elektrolit kondenzátorok, és széles körben alkalmazzák az áramforrás áramkörökben, jelek csatolásában, és más helyeken, ahol magasabb követelmények vannak.

• Film Kondenzátorok: Ezek tartalmazzák a polyester film kondenzátorokat, polipropilén film kondenzátorokat, stb. A polyester film kondenzátorok gyakran használatosak általános elektronikus eszközök DC és alacsony frekvenciás AC áramkörökben. A polipropilén film kondenzátorok, melyek kevés veszteséggel és jó izolációs tulajdonságokkal rendelkeznek, széles körben alkalmazzák a magas frekvenciás és magas feszültségű áramkörökben.

Alkalmazás

• Áramforrás Áramkörök: Az áramforrások rektifikációs és szűrő áramkörében elektrolit kondenzátorokat használnak a DC kimeneti feszültség simítására és a rektifikáció utáni hullámok szűrésére. Például egy számítógép áramforrásában a nagy kapacitású elektrolit kondenzátorok hatékonyan csökkenthetik az áramforrás kimeneti feszültség-fluktuációját, és stabil áramot biztosíthatnak a számítógép különböző komponenseinek.

• Csatlakoztatási Áramkörök: Az audio erősítő áramkörökben a kondenzátorokat használják a hangjelek csatolására. Például két audio erősítő szakasz között egy kondenzátort használnak a korábbi erősítő szakasz kimeneti jelének továbbítására a következő erősítő szakasz bemenetére. Ugyanakkor blokkolja a DC jelet, csak az AC hangjelet enged át, lehetővé téve a hangjel hatékony továbbítását és erősítését.

• Rezgéscirkuitok: A rádió küldési és fogadási eszközök rezgéscirkuitjaiban rögzített kondenzátorok, mint például a kerámia kondenzátorok vagy film kondenzátorok, együtt indukciókkal és egyéb komponensekkel rezgésciklust formálnak, hogy stabil magas frekvenciás rezgésszignált generáljanak. Például a rádió helyi rezgéscirkuitjában a rögzített kondenzátor és az indukció együtt határozzák meg a rezgésciklus frekvenciáját, lehetővé téve a rádiónak, hogy adott frekvenciájú sugárzási jeleket fogadjon.