Inhoud
- Condensatoren vervullen uiteenlopende rollen in de elektronica, vaak gerelateerd aan ladingopslag
- Waar worden condensatoren voor gebruikt?
- Ontkoppeling / bypass-condensatoren
- Koppeling of DC-blokkerende condensatoren
- Snubber-condensatoren
- Pulserende vermogenscondensatoren
- Toepassingen voor resonante of afgestemde circuits
- Capacitieve detectietoepassing
- Condensator veiligheid
Condensatoren vervullen uiteenlopende rollen in de elektronica, vaak gerelateerd aan ladingopslag
Gevonden in bijna elk elektronisch apparaat ooit gemaakt, dienen condensatoren verschillende essentiële toepassingen in circuitontwerp. Ze bieden onder andere flexibele filteropties, ruisonderdrukking, energieopslag en detectiemogelijkheden voor ontwerpers.
In deze gids bekijken we de verscheidenheid aan condensatorgebruik in elektronische producten en apparatuur.
Waar worden condensatoren voor gebruikt?
In combinatie met weerstanden worden condensatoren vaak gebruikt als het belangrijkste element van frequentieselectieve filters. De beschikbare filterontwerpen en topologieën zijn talrijk en kunnen worden aangepast aan frequentie en prestaties door de juiste componentwaarden en kwaliteit te selecteren. Enkele soorten filterontwerpen zijn:
- Hoogdoorlaatfilter
- Laagdoorlaatfilter
- Banddoorlaatfilter
- Bandstopfilter
- Notch-filter
- All Pass Filter
- Egalisatiefilter
Ontkoppeling / bypass-condensatoren
Condensatoren spelen een cruciale rol bij de werking van digitale elektronica door gevoelige microchips te beschermen tegen ruis op het voedingssignaal, wat abnormaal gedrag kan veroorzaken. Condensatoren die in deze toepassing worden gebruikt, worden ontkoppelingscondensatoren genoemd en moeten zo dicht mogelijk bij elke microchip worden geplaatst om het meest effectief te zijn, omdat alle circuitsporen fungeren als antennes en ruis van de omgeving opvangen. Ontkoppelings- en bypass-condensatoren worden ook gebruikt in elk gebied van een circuit om de algehele impact van elektrische ruis te verminderen.
Koppeling of DC-blokkerende condensatoren
Omdat condensatoren AC-signalen kunnen doorgeven terwijl DC worden geblokkeerd, kunnen ze worden gebruikt om de AC- en DC-componenten van een signaal te scheiden. De waarde van de condensator hoeft niet nauwkeurig of nauwkeurig te zijn om te koppelen, maar het moet een hoge waarde zijn, omdat de reactantie van de condensator de prestaties in koppeltoepassingen stimuleert.
Snubber-condensatoren
In circuits waar een hoge inductantiebelasting wordt aangedreven, zoals een motor of transformator, kunnen grote tijdelijke stroompieken optreden omdat de energie die is opgeslagen in de inductieve belasting plotseling wordt ontladen, waardoor componenten en contacten worden beschadigd. Het toepassen van een condensator kan beperken, of stom, de spanningspiek over het circuit, waardoor de werking veiliger en het circuit betrouwbaarder wordt. In circuits met een lager vermogen voorkomt het gebruik van een dempingstechniek dat pieken ongewenste radiofrequentie-interferentie veroorzaken die abnormaal gedrag in circuits genereert en problemen veroorzaakt bij het verkrijgen van productcertificering en goedkeuring.
Pulserende vermogenscondensatoren
In het algemeen zijn condensatoren in feite kleine batterijen die unieke energieopslagmogelijkheden bieden die verder gaan dan die van chemische reactiebatterijen. Wanneer in korte tijd veel stroom nodig is, zijn grote condensatoren en condensatorbanken een superieure optie voor veel toepassingen. Condensatorbanken worden gebruikt om energie op te slaan voor toepassingen zoals gepulseerde lasers, radars, deeltjesversnellers en railkanonnen. Een veel voorkomende toepassing van de condensator met gepulseerd vermogen is de flitser op een wegwerpcamera, die wordt opgeladen en vervolgens snel wordt ontladen door de flitser, wat een grote stroompuls oplevert.
Toepassingen voor resonante of afgestemde circuits
Terwijl weerstanden, condensatoren en inductoren filters maken, kunnen bepaalde combinaties ook resulteren in resonantie die het ingangssignaal versterkt. Deze circuits worden gebruikt om signalen met de resonantiefrequentie te versterken, hoogspanning te creëren uit laagspanningsingangen, als oscillatoren en als afgestemde filters. Bij resonantiecircuits moet ervoor worden gezorgd dat componenten worden geselecteerd die de spanningen kunnen overleven die de componenten erover zien of die snel zullen falen.
Capacitieve detectietoepassing
Capacitieve detectie is recentelijk een veelvoorkomend kenmerk geworden in geavanceerde consumentenelektronica-apparaten, hoewel capacitieve sensoren al tientallen jaren worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen voor posities, vochtigheid, vloeistofniveau, kwaliteitscontrole van productie en acceleratie. Capacitieve detectie werkt door een verandering in de capaciteit van de lokale omgeving te detecteren door een verandering in de diëlektrisch—Een verandering in de afstand tussen de platen van de condensator, of een verandering in het gebied van een condensator.
Condensator veiligheid
Als componenten voor energieopslag kunnen condensatoren gevaarlijke hoeveelheden energie opslaan die dodelijke elektrische schokken kunnen veroorzaken en apparatuur kunnen beschadigen, zelfs als de condensator gedurende een aanzienlijke tijd van het stroomnet is losgekoppeld. Om deze reden is het altijd een goed idee om condensatoren te ontladen voordat u aan elektrische apparatuur gaat werken.
Elektrolytische condensatoren kunnen onder bepaalde omstandigheden gewelddadig falen, vooral als de spanning op een gepolariseerde elektrolytische condensator wordt omgekeerd. Condensatoren die worden gebruikt in toepassingen met hoog vermogen en hoogspanning, kunnen ook gewelddadig falen omdat de diëlektrische materialen afbreken en verdampen.
