Kondensatorer finns i nästan alla elektroniska enheter och tjänar flera viktiga tillämpningar inom kretsdesign. Kondensatorer ger bland annat flexibla filter alternativ, brusreducering, energilagring och avkänningsmöjligheter för designers.
I den här guiden tar vi en titt på olika typer av kondensatoranvändningar i elektroniska produkter och utrustning.
Vad används kondensatorer till?
Kombinerat med resistorer används kondensatorer ofta som huvudelementet i frekvensselektiva filter. De tillgängliga filterdesignerna och topologierna är många. Dessa kan skräddarsys för frekvens och prestanda genom att välja rätt komponentvärden och kvalitet. Typerna av filterdesigner inkluderar:
- Högpassfilter
- Lågpassfilter
- bandpassfilter
- Band Stop Filter
- Notch Filter
- All Pass Filter
- Utjämningsfilter
Bottom Line
Kondensatorer spelar en avgörande roll i driften av digital elektronik genom att skydda känsliga mikrochips från brus på strömsignalen. Detta ljud kan orsaka onormala beteenden. Kondensatorer som används i denna applikation kallas avkopplingskondensatorer. Dessa kondensatorer bör placeras nära varje mikrochip för att vara effektiva eftersom kretsspår fungerar som antenner och tar upp brus från den omgivande miljön. Frånkopplings- och by-pass kondensatorer används också i alla delar av en krets för att minska den totala påverkan av elektriskt brus.
Kopplings- eller DC-blockerande kondensatorer
Kondensatorer kan skicka AC-signaler samtidigt som de blockerar DC och kan användas för att separera AC- och DC-komponenterna i en signal. Värdet på kondensatorn behöver inte vara exakt eller exakt för koppling. Det bör dock vara ett högt värde, eftersom kondensatorns reaktans driver prestandan i kopplingstillämpningar.
Snubberkondensatorer
I kretsar där en höginduktiv last drivs, såsom en motor eller transformator, kan stora transienta effektspikar uppstå när energin som lagras i den induktiva lasten plötsligt laddas ur. Denna urladdning kan skada komponenter och kontakter.
Användning av en kondensator kan begränsa, eller dämpa, spänningstoppen över kretsen, vilket gör driften säkrare och kretsen mer tillförlitlig. Användning av en snubbningsteknik i kretsar med lägre effekt förhindrar spikar från att skapa oönskade radiofrekvensstörningar. Denna störning genererar avvikande beteende i kretsar och orsakar svårigheter att få produktcertifiering och godkännande.
Bottom Line
Kondensatorer är små batterier som erbjuder unika energilagringsmöjligheter utöver batterier med kemisk reaktion. När mycket ström krävs på kort tid är stora kondensatorer och kondensatorbanker ett överlägset alternativ för många applikationer. Kondensatorbanker lagrar energi för applikationer som pulserande lasrar, radarer, partikelacceleratorer och rälsvapen. En vanlig användning av pulskondensatorn är i blixten på engångskameror, som laddas och sedan snabbt laddas ur genom blixten, vilket ger en stor strömpuls.
Resonans- eller avstämda kretsapplikationer
Medan resistorer, kondensatorer och induktorer gör filter, kan vissa kombinationer resultera i resonansförstärkning av insignalen. Dessa kretsar förstärker signaler vid resonansfrekvensen, skapar en hög spänning från lågspänningsingångar och används som oscillatorer och avstämda filter. I resonanskretsar måste man vara noga med att välja komponenter som kan överleva de spänningar som varje komponent ser över den, annars kommer den snabbt att misslyckas.
Bottom Line
Kapacitiv avkänning har nyligen blivit en vanlig funktion i avancerade hemelektronikenheter. Kapacitiva sensorer har dock använts i decennier i olika applikationer för positioner, fuktighet, vätskenivå, tillverkningskvalitetskontroll och acceleration. Kapacitiv avkänning fungerar genom att detektera en förändring i kapacitansen i den lokala miljön genom en förändring av dielektrikumet - en förändring av avståndet mellan plattorna på kondensatorn, eller en förändring i en kondensators area.
Kondensatorsäkerhet
Som energilagringskomponenter kan kondensatorer lagra farliga mängder energi. Denna höga energinivå kan orsaka dödliga elektriska stötar och skada utrustning även när en kondensator är frånkopplad från strömmen under en längre tid. Av denna anledning är det alltid en bra idé att ladda ur kondensatorer innan du arbetar med elektrisk utrustning.
Elektrolytiska kondensatorer är benägna att misslyckas våldsamt under vissa förhållanden, särskilt om spänningen på en polariserad elektrolytisk kondensator är omvänd. Kondensatorer som används i högeffekts- och högspänningstillämpningar kan också misslyckas med våld eftersom de dielektriska materialen bryts ner och förångas.
