Конденсаторы можно найти почти в каждом электронном устройстве, и они служат нескольким важным приложениям в схемотехнике. Конденсаторы обеспечивают гибкие параметры фильтрации, шумоподавление, накопление энергии и сенсорные возможности для разработчиков, помимо прочего.
В этом руководстве мы рассмотрим различные виды использования конденсаторов в электронных продуктах и оборудовании.
Для чего используются конденсаторы?
В сочетании с резисторами конденсаторы часто используются в качестве основного элемента частотно-избирательных фильтров. Доступные конструкции фильтров и топологии многочисленны. Их можно настроить по частоте и производительности, выбрав правильные значения и качество компонентов. Типы конструкций фильтров включают:
- Фильтр верхних частот
- Фильтр нижних частот
- Полосовой фильтр
- Полосовой фильтр
- Режекторный фильтр
- Пропускной фильтр
- Эквалайзерный фильтр
Итог
Конденсаторы играют решающую роль в работе цифровой электроники, защищая чувствительные микросхемы от помех в сигнале питания. Этот шум может вызвать ненормальное поведение. Конденсаторы, используемые в этом приложении, называются развязывающими конденсаторами. Эти конденсаторы должны быть размещены близко к каждой микросхеме, чтобы быть эффективными, потому что дорожки цепи действуют как антенны и улавливают шум из окружающей среды. Развязывающие и обходные конденсаторы также используются в любой области цепи для снижения общего воздействия электрических помех.
Соединительные или блокировочные конденсаторы постоянного тока
Конденсаторы могут пропускать сигналы переменного тока, блокируя постоянный ток, и могут использоваться для разделения компонентов переменного и постоянного тока в сигнале. Значение конденсатора не обязательно должно быть точным или точным для связи. Тем не менее, это должно быть высокое значение, так как реактивное сопротивление конденсатора влияет на производительность приложений связи.
Снабберные конденсаторы
В цепях с нагрузкой с высокой индуктивностью, такой как двигатель или трансформатор, могут возникать большие переходные скачки мощности, поскольку энергия, накопленная в индуктивной нагрузке, внезапно разряжается. Этот разряд может повредить компоненты и контакты.
Применение конденсатора может ограничить или сгладить всплеск напряжения в цепи, делая работу более безопасной, а цепь более надежной. Использование метода демпфирования в маломощных цепях предотвращает создание нежелательных радиопомех всплесками. Эти помехи вызывают аномальное поведение в цепях и затрудняют получение сертификации и одобрения продукта.
Итог
Конденсаторы - это небольшие батареи, которые предлагают уникальные возможности хранения энергии, превосходящие возможности батарей с химической реакцией. Когда требуется большая мощность за короткий период времени, большие конденсаторы и батареи конденсаторов являются лучшим вариантом для многих приложений. Батареи конденсаторов хранят энергию для таких приложений, как импульсные лазеры, радары, ускорители частиц и рельсовые пушки. Обычно конденсатор с импульсной мощностью используется во вспышках одноразовых камер, которые заряжаются, а затем быстро разряжаются через вспышку, обеспечивая большой импульс тока.
Резонансные или настроенные схемы
Хотя резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности образуют фильтры, определенные комбинации могут привести к резонансному усилению входного сигнала. Эти схемы усиливают сигналы на резонансной частоте, создают высокое напряжение из низковольтных входов и используются в качестве генераторов и настроенных фильтров. В резонансных цепях необходимо соблюдать осторожность при выборе компонентов, которые могут выдержать напряжения, которые каждый компонент видит на нем, иначе он быстро выйдет из строя.
Итог
Емкостные датчики в последнее время стали обычным явлением в передовых устройствах бытовой электроники. Однако емкостные датчики десятилетиями использовались в различных приложениях для определения положения, влажности, уровня жидкости, контроля качества производства и ускорения. Емкостное зондирование работает путем обнаружения изменения емкости локальной среды через изменение диэлектрика - изменение расстояния между пластинами конденсатора или изменение площади конденсатора.
Безопасность конденсаторов
Являясь компонентами накопителей энергии, конденсаторы могут накапливать опасное количество энергии. Такой высокий уровень энергии может привести к поражению электрическим током со смертельным исходом и повреждению оборудования, даже если конденсатор отключен от источника питания в течение значительного времени. По этой причине рекомендуется всегда разряжать конденсаторы перед работой с электрическим оборудованием.
Электролитические конденсаторы склонны к резкому выходу из строя при определенных условиях, особенно если напряжение на поляризованном электролитическом конденсаторе меняется на противоположное. Конденсаторы, используемые в мощных и высоковольтных устройствах, также могут выйти из строя из-за разрушения и испарения диэлектрических материалов.
