Neden kondansatör kullanıyorsunuz?

Gerilimi neden bir kapasitörde bir süre saklamanız gerekiyor? Her zaman devreleri açtığınızda çalışacağını ve gücü kapattığınızda durduğumu varsaydım.

Neden tüm devre kapasitörsüz çekilemiyor? Depolama amaçlıysa neden sadece flip-flop kullanmıyorsunuz?

Yapmak istediğiniz tek şey dijital devre olsaydı ve voltaj kaynaklarınız onlardan ne kadar akım çekildiğine bakılmaksızın gerçekten sabit voltaj tutuyorsa ve hiçbir şey elektriksel gürültü çıkarmazsa, kapasitörlere ihtiyacınız olmazdı.

Ancak onlardan akım çekerken gerilim kaynakları sarkar. Motor fırçaları (ve diğer birçok bileşen), dijital devrelerinizden filtrelemek istediğiniz korkunç voltaj yükselmelerine neden olur. Bazı insanlar voltaj ve akım sinyallerinin geniş bir aralıkta sürekli değiştiği analog devrelerle de ilgilenir. Bu tür zamana göre değişen devre için kapasitörler gereklidir.

Dijital devreler özellikle kötü olabilir, ancak genel olarak güç rayını bir DC güç kaynağı olarak tutmaya çalışıyorsunuz. güç rayından aniden güç çekerken çoğu devre, güç rayının daldırmayla tepki vermesi durumunda çok mutlu olmazdı.

Siz daha yüksek hıza giderken, endüktans dirençten daha büyük bir soruna neden olur. Kondansatör çok yakın bir güç kaynağı olarak işlev görür. Yüksek hızlı gücünüzü kondansatörden çekiyorsunuz ve güç kaynağı yavaş yavaş kondansörü şarj ediyor.

Doğru yapıldığında, her şey şartname için çalışır. Ticari bir ürün yaparken ve yanlış bir şekilde yapılırken, çok garip hatalara sahip bir ürün elde edersiniz, normalde voltaj gerçekten sarktıkça yüksek yüke bağlanır (sarkmalar = olması gerekenin altına düşer). En kötü durumda, yüksek hızlı sinyaller, güç hatlarınızdan geçer ve FCC, yüksek frekanslı enerji yaydığı için ürününüzü onaylamaz.

Kondansatörler ayrıca osilatör , filtre ve zamanlama devrelerinde de yaygın olarak kullanılır , çünkü şarj hızları ve boşalma hızları doğru bir şekilde hesaplanabilir.

Bir RC devresinde, zaman sabiti (saniye cinsinden) değeri, devre direncinin ürününe (ohm cinsinden) ve devre kapasitansına (farad cinsinden), yani R x C'ye eşittir. kapasitör, direnç aracılığıyla tam şarjın% 63.2'sine; veya başlangıç ​​voltajının% 36,8'ine deşarj etmek için. Bu tuhaf görünen yüzdeler, sırasıyla e - 1 / e ve 1 / e olmak üzere matematiksel sabit e'den (2.71828, doğal logaritmaların tabanı) elde edilir.

Osilatör ve zamanlama devreleri, frekans jeneratörleri ve zamanlama sağlamak için dijital sistemlerde yaygın olarak kullanılır. Osilatörler ve filtreler tipik olarak analog devrelerde bulunur, yani ses veya radyo frekansı (RF).

Endüstriyel elektrik mühendisliğinde en popüler kondansatör uygulamalarından biri güç faktörü düzeltmesi sağlamaktır. Kondansatörler enerji depolar ve elektrik motorları gibi yüksek endüktif yüklerin uygulanan voltajın arkasında 'akan' bir akım çekmesini telafi etmek için bir AC güç dağıtım ağında her çevrimi serbest bırakır. Bu, elektrik dağıtım şebekesinde zayıf güç faktörüne yol açar, bu tipik olarak şebeke varlıklarının görünür güç değerlerinde kullanılamayacağı anlamına gelir.

Endüktif yükler için kapasitörlerin besleme ağına geçirilmesi anlamına gelen güç faktörü düzeltmesi kullanılarak güç faktörü birliğin yakınında artırılabilir, bu da büyük transformatörler gibi ağ varlıklarının gereksiz yere boyutlandırılması gerekmediği anlamına gelir.

Ayrıca, elektrik tedarik otoritelerinin çoğu, genellikle aşırı büyük ve az kullanılan dağıtım varlıklarının ek maliyetini karşıladıkları için çok düşük güç faktörüne sahip kullanıcıları cezalandırırlar. Bu nedenle, büyük endüstriyel kullanıcıların güç faktörü düzeltme ekipmanı kurmaları için finansal bir teşvik vardır.

Kondansatörler ayrıca AC gücünü DC'ye rektifiye ederken dalgalanmayı filtrelemek için de kullanılır (örneğin: değişken hızlı sürücü veya invertör devresinin giriş aşamasında).

Ayrıca, DC güç kaynaklarını 'büyütmek' için kapasitörler kullanılır (örneğin: 5VDC güç kaynağını 9VDC'ye dönüştürmek için). Bunlara 'kıyıcı' devreleri denir.

Merhaba user1424 Elektronik ile ilgili birçok soru soruyorsunuz. Horowitz ve Hill'in "The Art of Electronics" (Güzel Sanatlar) gibi iyi bir kitap bulmanızı ve bu konuyu iyi okumanızı tavsiye edebilir miyim?

Neden tüm devre kapasitörsüz çekilemiyor?

Olduğu gibi Devreler bazen, kapasitörler olmadan çizilir örtük onlar her mantık güç pimi dahil edilecektir. Açıkçası, eğer bir EDA aracı kullanıyorsa, bir yerde şematik üzerinde durmaları gerekir (genellikle bazı köşelerde dağılırlar), ancak her pimin üzerinde en az bir tane olacağı ima edilir (birden fazla kapak daha geniş bir frekans aralığını kapsayabilir) ve mümkün olduğunca yakın.

Prototipler için - özellikle prototipler için - bypass kapasitörleri daha da önemlidir. Kablo toplarında normalden çok daha fazla endüktans olacaktır. Anahtarlama frekansınız düşük olsa bile, kenarların spektral içeriği aşırı yüksek olabilir.

Bu soruya bakın:
Ayrıştırma kapasitörü nedir ve ihtiyacım olup olmadığını nasıl anlarım?

Dekuplaj kapasitörleri çeşitli amaçlara hizmet eder. Öncelikle, güç kaynağındaki değişikliklere karşı güvenceler. Kapasitör orada değildi, bütün devreyi sıfırlayabilen bir dipti. Benzer şekilde, devrenin güç aç parçaları bazı işlem sırasında açılıp kapanabilir. Açmak da bir dip oluşturur; bir yerde aniden ihtiyaç duyulan fazla akım, başka bir yerde artık mevcut olmadığı anlamına gelir. Kondansatör, bu anahtarlama anlarında tüm bileşenler için yeterli akım olduğundan emin olan bir tampon saklama alanıdır.

Bunun en iyi örneği kapasitif dokunmatik ekranlardır (örn. İPhone'daki dokunmatik ekran).

Kapasitif dokunmatik ekranlar, elektrik yükünü tutmak için bir kapasitif malzeme katmanı kullanır. Ekranın yüzeyine dokunulması, ekranın elektrostatik alanının bozulmasına ve kapasitanstaki bir değişiklik olarak ölçülebilen bir voltaj düşmesine neden olur. Gerilim düşüşünün bu tam yeri bir kontrolör tarafından toplanır ve işlemciye iletilir.