Šta je fiksna kapacitivnost?

1. Definicija

Ono što se često naziva "stalnim kondenzatorom" verovatno je popularni termin. Strogo gledano, može se odnositi na fiksni kondenzator. Fiksni kondenzator je vrsta kondenzatora sa konstantnom vrednošću kapacitansa. U krugu njegova kapacitansa neće se promeniti zbog normalnih varijacija napona, struje ili drugih uobičajenih spoljašnjih uslova. Njegove glavne funkcije uključuju skladištenje električne energije, filtriranje, spojivanje i omičanje.

2. Struktura i princip

Struktura

Uzmimo za primer uobičajeni keramički kondenzator. Glavno sastoji se od keramičkog dielektrika, elektroda i materijala za ambalažu. Keramički dielektrik je ključni deo koji određuje vrednost kapacitansa i druge osobine. Elektrode su obično izrađene od metalnih materijala (poput srebra, paladija itd.) i koriste se za isvlačenje naboja. Materijali za ambalažu imaju ulogu u zaštiti unutrašnje strukture.

Princip

Kondenzatori rade na principu skladištenja električne energije u električnom polju. Kada se napon primeni na dva pola kondenzatora, naboje će se akumulirati na dva pola, formirajući električno polje. Energija električnog polja je skladištena u kondenzatoru u obliku električne energije. Za fiksni kondenzator, veličina njegove kapacitance uglavnom zavisi od površine dve ploče, rastojanja između ploča i dielektrične konstante medija između ploča. Prema formuli c=εs/d (gde je C kapacitansa, ε dielektrična konstanta, S površina ploče, a d rastojanje između ploča), u fiksnom kondenzatoru ovi parametri su gotovo fiksni nakon proizvodnje, tako da vrednost kapacitance ostaje konstantna.

3. Klasifikacija i primena

Klasifikacija

• Keramički kondenzatori: Imaju karakteristike male veličine, dobre visokofrekventne performanse i relativno visoke stabilnosti. Podeljeni su u klasu I (temperaturno kompenzovani tip), klasu II (visoko dielektrični tip) i klasu III (poluprovodnički tip). Keramički kondenzatori klase I često se koriste u visokofrekventnim oscilatorskim krugovima, preciznim instrumentima i drugim situacijama sa izuzetno visokim zahtevima za stabilnost kapacitance. Keramički kondenzatori klase II su pogodni za omičanje, filtriranje i druge opšte krugove.

• Elektrolitski kondenzatori: Podeljeni su u aluminijumske elektrolitske kondenzatore i tanatalne elektrolitske kondenzatore. Aluminijumske elektrolitske kondenzatore imaju veliku kapacitansu, ali i relativno veliki strujni izlazak. Glavno se koriste u niskofrekventnim filtrirajućim krugovima, gladilicama napajanja i drugim krugovima. Tanatalne elektrolitske kondenzatore imaju bolje performanse od aluminijumskih elektrolitskih kondenzatora i široko se koriste u krugovima napajanja, spojivanju signala i drugim situacijama sa višim zahtevima.

• Folijni kondenzatori: Uključuju polyester folijne kondenzatore, polipropilen folijne kondenzatore itd. Polyester folijni kondenzatori se često koriste u DC i niskofrekventnim AC krugovima opšte elektronske opreme. Polipropilen folijni kondenzatori, sa svojim prednostima niske gubitka i dobrih izolacionih osobina, široko se koriste u visokofrekventnim krugovima i visokonaponskim krugovima.

Primeri primene

• Krugi napajanja: U pravilnim i filtrirajućim krugovima napajanja, elektrolitski kondenzatori se koriste za gladenje DC izlaznog napona i filtriranje talasa posle pravilnog pretvaranja. Na primer, u napajanju računara, veliki kapacitetni elektrolitski kondenzatori efektivno mogu smanjiti fluktuacije izlaznog napona napajanja i pružiti stabilnu struju različitim komponentama računara.

• Spojivi krugovi: U audio pojačavajućim krugovima, kondenzatori se koriste za spojivanje audio signala. Na primer, između dve etaze audio pojačavajućeg kruga, kondenzator se koristi za spojivanje izlaznog signala prethodne etaze sa ulazom sledeće etaze. Istovremeno blokira DC signal i dopušta prolaz samo AC audio signala, omogućavajući efektivnu transmisiju i pojačavanje audio signala.

• Oscilatorski krugovi: U oscilatorskim krugovima radio prijemnih i emiterskih uređaja, fiksni kondenzatori, kao što su keramički kondenzatori ili folijni kondenzatori, zajedno sa induktorima i drugim komponentama, formiraju oscilatorsku petlju za generisanje stabilnog visokofrekventnog oscilacionog signala. Na primer, u lokalnom oscilatorskom krugu radija, fiksni kondenzator i induktor zajedno određuju frekvenciju oscilacije, omogućavajući radiju da prima emisije specifične frekvencije.