Kondenzatori se nalaze u gotovo svakom elektroničkom uređaju i služe za nekoliko bitnih primjena u dizajnu sklopova. Kondenzatori dizajnerima, između ostalih namjena, pružaju fleksibilne mogućnosti filtra, smanjenje buke, pohranu energije i senzorske mogućnosti.
U ovom vodiču, pogledat ćemo različite upotrebe kondenzatora u elektroničkim proizvodima i opremi.
Za što se koriste kondenzatori?
U kombinaciji s otpornicima, kondenzatori se često koriste kao glavni element frekvencijski selektivnih filtara. Dostupni dizajni filtera i topologije su brojni. Oni se mogu prilagoditi za učestalost i performanse odabirom odgovarajućih vrijednosti komponenti i kvalitete. Vrste dizajna filtera uključuju:
- Visokopropusni filtar
- Niskopropusni filtar
- Pojasni filtar
- Band Stop Filter
- Urezni filtar
- Sveprolazni filtar
- Filter za izjednačavanje
Donja crta
Kondenzatori igraju ključnu ulogu u radu digitalne elektronike štiteći osjetljive mikročipove od šuma na signalu napajanja. Ova buka može uzrokovati abnormalno ponašanje. Kondenzatori koji se koriste u ovoj aplikaciji nazivaju se kondenzatori za odvajanje. Ove kondenzatore treba postaviti blizu svakog mikročipa kako bi bili učinkoviti jer tragovi strujnog kruga djeluju kao antene i hvataju šum iz okoline. Kondenzatori za odvajanje i premosnicu također se koriste u bilo kojem dijelu kruga kako bi se smanjio ukupni utjecaj električne buke.
Kondenzatori za spajanje ili blokiranje istosmjerne struje
Kondenzatori mogu propuštati AC signale dok blokiraju DC i mogu se koristiti za odvajanje AC i DC komponenti signala. Vrijednost kondenzatora ne mora biti precizna ili točna za spajanje. Međutim, to bi trebala biti visoka vrijednost, budući da reaktancija kondenzatora utječe na izvedbu u aplikacijama spajanja.
Snubber kondenzatori
U krugovima u kojima se pokreće opterećenje visokog induktiviteta, poput motora ili transformatora, mogu se pojaviti veliki prijelazni skokovi snage jer se energija pohranjena u induktivnom opterećenju iznenada isprazni. Ovo pražnjenje može oštetiti komponente i kontakte.
Primjena kondenzatora može ograničiti ili ublažiti skok napona u krugu, čineći rad sigurnijim, a krug pouzdanijim. Korištenje tehnike prigušivanja u strujnim krugovima manje snage sprječava stvaranje neželjenih radiofrekvencijskih smetnji zbog šiljaka. Ova smetnja stvara nenormalno ponašanje u krugovima i uzrokuje poteškoće u dobivanju certifikacije i odobrenja za proizvod.
Donja crta
Kondenzatori su male baterije koje nude jedinstvene mogućnosti pohrane energije izvan onih koje imaju baterije s kemijskom reakcijom. Kada je potrebna velika snaga u kratkom vremenskom razdoblju, veliki kondenzatori i baterije kondenzatora su superiorna opcija za mnoge primjene. Kondenzatorske baterije pohranjuju energiju za aplikacije poput pulsirajućih lasera, radara, akceleratora čestica i željezničkih topova. Uobičajena primjena kondenzatora pulsirajuće snage je u bljeskalici na fotoaparatima za jednokratnu upotrebu, koja se puni i brzo prazni kroz bljeskalicu, stvarajući veliki puls struje.
Primjene rezonantnih ili podešenih krugova
Iako otpornici, kondenzatori i induktori čine filtre, određene kombinacije mogu rezultirati rezonancijom koja pojačava ulazni signal. Ovi krugovi pojačavaju signale na rezonantnoj frekvenciji, stvaraju visoki napon iz niskonaponskih ulaza i koriste se kao oscilatori i podešeni filtri. U rezonantnim krugovima mora se paziti na odabir komponenti koje mogu izdržati napone koje svaka komponenta vidi preko sebe ili će brzo pokvariti.
Donja crta
Kapacitivni senzor je nedavno postao uobičajena značajka u naprednim uređajima potrošačke elektronike. Međutim, kapacitivni senzori se desetljećima koriste u različitim primjenama za položaje, vlažnost, razinu tekućine, kontrolu kvalitete proizvodnje i ubrzanje. Kapacitivni senzori funkcioniraju otkrivanjem promjene u kapacitetu lokalnog okruženja kroz promjenu u dielektriku - promjenu u udaljenosti između ploča kondenzatora ili promjenu u površini kondenzatora.
Sigurnost kondenzatora
Kao komponente za pohranu energije, kondenzatori mogu pohraniti opasne količine energije. Ova visoka razina energije može prouzročiti kobne strujne udare i oštetiti opremu čak i kada je kondenzator isključen iz struje na duže vrijeme. Iz tog razloga, uvijek je dobra ideja isprazniti kondenzatore prije rada na električnoj opremi.
Elektrolitski kondenzatori skloni su nasilnom kvaru pod određenim uvjetima, osobito ako je napon na polariziranom elektrolitskom kondenzatoru obrnut. Kondenzatori koji se koriste u aplikacijama velike snage i visokog napona također mogu nasilno otkazati jer se dielektrični materijali raspadaju i isparavaju.
