Stap 7: condensator
Een condensator is een beetje als een accu, maar heeft een andere baan te doen. Een accu maakt gebruik van chemische stoffen voor het opslaan van elektrische energie en laat het heel langzaam via een circuit; het kan verschillende jaren duren soms (in het geval van een quartz horloge). Een condensator releases zijn energie in het algemeen veel sneller — vaak in seconden of minder. Als u een flash foto neemt, bijvoorbeeld, moet u uw camera te produceren een enorme uitbarsting van licht in een fractie van een seconde. Een condensator gekoppeld aan de kosten van de flitser voor enkele seconden met behulp van energie uit uw camera's batterijen. (Het duurt om te laden van een condensator en dat is waarom je moet meestal een tijdje wachten.) Zodra de condensator volledig is opgeladen, kan het al die energie vrij in een handomdraai door middel van het xenon flits lamp. ZAP!
Er zijn veel verschillende soorten condensatoren beschikbaar van zeer kleine condensator kralen gebruikt in resonantie schakelingen te grote power factor correctie condensatoren, maar zij allen het zelfde ding doen, ze kosten op te slaan. In zijn basisvorm, een condensator bestaat uit twee of meer parallelle geleidende (metalen) platen die niet verbonden zijn of elkaar raken elkaar, maar elektrisch zijn gescheiden door de lucht of door enige vorm van een goed isolerend materiaal zoals waspapier, mica, keramische, plastic of andere vorm van een vloeibare gel als gebruikte in elektrolytische condensatoren. De isolatielaag tussen de platen van een condensatoren heet gewoonlijk de diëlektrische. Een typische condensator
Als gevolg van deze isolatielaag, kan gelijkstroom stromen niet door de condensator als het blokken het waardoor in plaats daarvan een spanning aanwezig te zijn over de platen in de vorm van een elektrische lading.
Condensatoren en capaciteit
De hoeveelheid elektrische energie die een condensator kunt opslaan heet haar capaciteit. De capaciteit van een condensator is een beetje als de grootte van een emmer: hoe groter de emmer, het meer water daarin kan worden opgeslagen; Hoe groter de capaciteit, de meer elektriciteit een condensator kunt opslaan. Er zijn drie manieren om het verhogen van de capaciteit van een condensator. Een is het vergroten van de grootte van de platen. Een andere is om de platen dichter bij elkaar plaatsen. De derde manier is om de diëlektrische verwarming zo goed isolatiemateriaal mogelijk. Condensatoren gebruiken diëlektrica gemaakt van allerlei materialen. In de transistorradio's, wordt de tuning uitgevoerd door een condensator van largevariable die niets dan lucht tussen de platen heeft. In de meeste elektronische schakelingen, de condensatoren zijn verzegelde onderdelen met diëlektrica gemaakt van keramiek zoals mica en glas, papier gedrenkt in olie of kunststoffen, zoals mylar.
De grootte van een condensator wordt gemeten in eenheden, de zogenaamde Farad (F), genoemd naar de Engelse elektrische pionier Michael Faraday (1791-1867). Een farad is een enorme hoeveelheid capaciteit dus, in de praktijk, grootste deel van de condensators die we tegenkomen zijn alleen fracties van een farad — meestal microfarads (miljoenste van een farad, geschreven μF), nanofarads (duizend-miljoenste van een farad geschreven nF), en picofarads (miljoen miljoenste van een farad, geschreven pF). Supercapacitors slaan veel grotere kosten, soms gewaardeerd in duizenden Farad.
Soorten condensators
Er zijn vele verschillende types van condensatoren en zij elk variëren in hun kenmerken en hebben elk hun eigen voor- en nadelen.
Sommige soorten condensatoren kunnen opladen tot hogere spanningen en, dus, kunnen worden gebruikt in hoogspanning toepassingen. Sommige condensatoren kunnen opladen tot zeer hoge kosten, zoals aluminium elektrolytische condensatoren. Sommige condensatoren hebben zeer lage lekkage lekkage van de lage tarieven en anderen hebben zeer hoge lekkage tarieven. Al deze factoren bepalen hoe en in welke toepassing van elk van de condensators in circuits wordt gebruikt.
Gebaseerd op het ontwerp, worden condensatoren in deze verschillende types gecategoriseerd:
Elektrolytische type:
Voor de meeste toepassingen gebruiken we type elektrolytische condensatoren. Ze zijn erg belangrijk voor een elektronische student zoals ze makkelijk zijn te krijgen en te gebruiken, en ze ook goedkoop zijn.
Elektrolytische condensatoren worden gewoonlijk gebruikt wanneer er zeer grote capaciteit waarden vereist zijn meestal boven 1μF. Hier in plaats van met behulp van een zeer dunne metalen film-laag voor een van de elektroden, een semi-vloeibare elektrolyt oplossing in de vorm van een gelei of plakken wordt gebruikt die fungeert als de tweede elektrode (meestal de kathode).
De diëlektrische is een zeer dunne laag oxide die elektro-chemisch wordt geteeld in productie met de dikte van de film wordt minder dan 10 micron. Deze isolerende laag is zo dun dat het mogelijk is om condensatoren met een grote waarde van capaciteit voor een kleine fysieke grootte als de afstand tussen de platen, d is zeer klein.
De meerderheid van elektrolytische soorten condensatoren zijn gepolariseerd, thats de DC spanning toegepast op de condensator terminals moeten van de juiste polariteit, d.w.z. met de positieve aansluitklem positief en negatief naar de negatieve terminal als een onjuiste polarisatie de isolatielaag van oxide breken zal en blijvende schade kan leiden tot. Alle gepolariseerde elektrolytische condensatoren hebben hun polariteit duidelijk gemarkeerd met een minteken om aan te geven van de negatieve terminal en deze polariteit moet worden gevolgd. Elektrolytische condensatoren worden meestal gebruikt in DC power supply schakelingen te wijten aan hun grote capaciteit van en klein te helpen verminderen de rimpelspanning of koppeling en ontkoppeling van toepassingen. Één nadeel van elektrolytische condensatoren is hun relatief lage spanning en als gevolg van de polarisatie van elektrolytische condensatoren, het volgt dan dat ze niet worden op AC gebruikt moeten levert. Elektrolytische in het algemeen komen in twee fundamentele vormen; Elektrolytische aluminiumcondensatoren en tantaal elektrolytische condensatoren.
Een elektrolytische condensator wordt meestal aangeduid met deze dingen:
1. capaciteit waarde.
2. de maximale spanning.
3. maximale temperatuur.
4. polariteit.
Voor een elektrolytische condensator, wordt de capaciteit uitgedrukt in micro Farad. Op basis van vereiste die de juiste condensator wordt gekozen. Met hogere capaciteit verhoogt ook de grootte van de condensator.
Spanning van een condensator
Alle condensatoren hebben een maximale spanning en wanneer selecteren een condensator overweging moet worden gegeven aan het bedrag van de spanning over de condensator worden toegepast. De maximale hoeveelheid spanning die kan worden toegepast op de condensator zonder schade aan de niet-geleidend materiaal over het algemeen in de gegevens gegeven is bladen als: WV, (werkende spanning) of als WV DC (gelijkspanning werken). Als de spanning over de condensator toegepast te groot wordt, de diëlektrische (bekend als elektrische verdeling) zal breken en vonken zal plaatsvinden tussen de platen van de condensator resulterend in een kortsluiting. De spanning van de werken van de condensator is afhankelijk van het soort niet-geleidend materiaal wordt gebruikt en de dikte. De gelijkspanning van de werken van een condensator is dat. de maximaal DC spanning en niet de maximale AC spanning als een condensator met een DC-spanning van 100 volt die DC kan niet veilig worden onderworpen aan een afwisselend spanning van 100 volt. Aangezien een afwisselend spanning heeft een r.m.s. waarde van 100 volt maar een piekwaarde van meer dan 141 volt!. Dan is een condensator die is vereist om te werken op 100 volt AC moet een werkende spanning van ten minste 200 volt. In de praktijk moet een condensator worden geselecteerd zodat de spanning van de werken of AC als DC moet ten minste 50 procent groter is dan de hoogste effectieve spanning op het toe te passen.
Polyester type:
Polyester condensatoren zijn condensatoren samengesteld uit metalen platen met polyester film tussen hen, of een gemetalliseerde film wordt gestort op de isolatie.
Polyester condensatoren zijn beschikbaar in het bereik van 1nF te 15µF, en met de spanningen van de werken van 50V tot 1500V. Ze komen met het bereiken van de tolerantie van 5%, 10% en 20%. Ze hebben een hoge temperatuurcoëfficiënt. Zij hebben hoge isolatie weerstand, zodat ze goede keuze condensatoren voor koppeling en/of opslag toepassingen. Polyester condensatoren in vergelijking met de meeste andere soorten, en hebben hoge precisiecapaciteit per eenheid volume. Dit betekent dat meer capaciteit kan passen in een fysiek kleinere condensator. Deze functie, samen met hun relatief lage prijs maakt polyester condensatoren een veel gebruikte, populaire en goedkope condensator.
Tantaal type:
Tantaal condensatoren zijn condensatoren die zijn gemaakt van tantaal fosforpentoxide. Tantaal condensatoren, net als aluminium, zijn elektrolytische condensatoren, wat betekent dat ze zijn gepolariseerd. Hun belangrijkste voordelen (vooral over aluminium condensatoren) is dat ze kleiner, lichter en stabieler. Ze hebben lagere tarieven van de lekkage en minder zelfinductie tussen leidt. Hun disadvantags echter, dat ze hebben een lagere maximale capaciteit opslag en lagere maximale spanning van de werken. Ze zijn ook gevoeliger voor schade als gevolg van hoge huidige spikes. Voor de laatste reden, tantaal condensatoren gebruikt meestal in analoog signaal systemen dat het gebrek aan hoge stroom-spike ruis.
Keramische condensatoren:
Keramische condensatoren of Disc condensatoren zoals ze zijn over het algemeen genoemd, zijn gemaakt door de coating van twee zijden van een klein porseleinen of keramische plaat met zilver en dan elkaar worden gestapeld zodat een condensator. Voor zeer lage capaciteit waarden wordt één keramische schijf van ongeveer 3-6mm gebruikt. Keramische condensatoren hebben een hoge diëlektrische constante (High-K) en beschikbaar zijn zodat de relatief hoge capaciteit kan worden verkregen in een kleine fysieke grootte. Keramische condensator
Ze vertonen grote niet-lineaire veranderingen in capaciteit tegen temperatuur en dientengevolge worden gebruikt als ontkoppeling of by-pass condensatoren zoals ze ook niet-gepolariseerd apparaten zijn. Keramische condensatoren waarden variërend van een paar picofarads tot één of twee microfarads, (μF) hebben, maar hun spanning ratings zijn over het algemeen vrij laag. Keramische soorten condensators hebben over het algemeen een 3-cijferig code afgedrukt op hun lichaam om te bepalen van de waarde van hun capaciteit in pico-Farad. Over het algemeen de eerste twee cijfers geven de condensatoren waarde en het derde cijfer geeft dat het aantal nul is om te worden toegevoegd. Bijvoorbeeld, een keramische schijf condensator met de markeringen 103 wijzen op 10 en 3 zero's in pico-Farad dat gelijkwaardig aan 10.000 pF of 10nF is. Ook de cijfers 104 zou geven aan 10 en 4 zero's in pico-Farad die gelijk aan 100.000 pF of 100nF, enzovoort is. Enzovoort het imago van de keramische condensator boven de nummers 154 geven 15 en 4 zero's in pico-Farad dat gelijkwaardig aan 150.000 pF of 150nF of 0.15uF is. Lettercodes worden soms gebruikt om aan te geven hun tolerantiewaarde zoals: J = 5%, K = 10% of M = 20% enz.
Algemeen gebruik van condensatoren
- Vloeiend maken, met name in macht leveren toepassingen die vereist het signaal van AC omzetten in DC.
- Energie op te slaan.
- Signaal ontkoppeling en koppeling zoals een condensator koppeling die gelijkstroom blokkeert en AC huidige geschiedde in circuits toestaan.
- Tuning, zoals in radiosystemen door deze te verbinden aan LC-oscillator en voor het afstemmen op de gewenste frequentie.
- Timing, als gevolg van de vaste opladen en ontladen van de tijd van condensatoren.
- Voor elektrische power factor correctie en veel meer toepassingen.
