Khi nào nên sử dụng tụ điện?


36

Đây có lẽ là câu hỏi ngớ ngẩn nhất từ ​​trước đến nay, nhưng tôi là một nublet điện tử. Tôi hiểu những gì tụ điện làm, và tôi đã đọc sách điện tử cho người mới bắt đầu và như vậy, nhưng tôi không hiểu khi nào nên sử dụng chúng? Đôi khi trong những cuốn sách này chúng chỉ có vẻ như bị ném vào. Tôi hiểu chúng có nghĩa là làm giảm bớt hiện tại, nhưng tôi vẫn không chắc mình hiểu khi nào nên sử dụng chúng.

Như tôi đã nói, đây có lẽ là một câu hỏi nublet đến mức tối đa. Nhưng hầu hết thông tin tôi tìm thấy nhiều hơn về những gì họ đang có hơn là khi sử dụng chúng.

Chỉnh sửa: Để rõ ràng, ý tôi là trong các ứng dụng điện tử NHỎ. Hãy suy nghĩ các mạch đơn giản và như vậy.


6
Rất khó để trả lời câu hỏi của bạn vì tụ điện có số lượng lớn các ứng dụng. Bạn có thể cụ thể hơn không?
Daniel Grillo

Câu trả lời:


71

Khi tôi mới bắt đầu trong ngành điện tử, tôi đã vật lộn với câu hỏi tương tự. Vấn đề là tụ điện được sử dụng theo rất nhiều cách khác nhau.

Tuy nhiên, vì bạn chỉ mới bắt đầu trong lĩnh vực điện tử, có lẽ bạn chỉ cần biết về một vài trong số này để bắt đầu. Được sử dụng rộng rãi và cơ bản nhất trong số này là:

Cung cấp năng lượng

Đây là ứng dụng dễ nhất và được sử dụng rất rộng rãi của một tụ điện. Nếu bạn gắn một tụ điện điện cực lớn (càng lớn càng tốt), nó sẽ lấp đầy tất cả các khoảng trống được tạo ra bằng cách điều chỉnh dạng sóng AC, để tạo ra một DC tương đối trơn tru. Nó hoạt động bằng cách sạc liên tục trong các đỉnh và xả trong các khoảng trống. Tuy nhiên, bạn càng đặt nhiều tải vào nó, nó sẽ càng rút hết tụ điện và bạn sẽ càng nhận được nhiều gợn.

Thời gian

Nếu bạn cung cấp năng lượng cho một tụ điện thông qua một điện trở, sẽ mất thời gian để sạc. Nếu bạn kết nối một tải điện trở với một tụ điện, sẽ mất thời gian để xả. Điều quan trọng cần hiểu ở đây về các mạch thời gian là các tụ điện xuất hiện như thể chúng bị đoản mạch trong khi chúng đang sạc, nhưng ngay khi chúng được sạc, chúng dường như là mạch hở.

Lọc

Nếu bạn truyền DC qua một tụ điện, nó sẽ tích điện và sau đó chặn bất kỳ dòng điện nào tiếp tục chảy. Tuy nhiên, nếu bạn truyền AC qua tụ điện, nó sẽ chảy. Có bao nhiêu dòng điện phụ thuộc vào tần số của AC và giá trị của tụ điện.



2
Điều này là siêu hữu ích (xin lỗi vì nhận xét muộn)

1
@Sauron: Không sao. Vinh dự khi được giup bạn. Khi tôi có thời gian, tôi có thể chỉnh sửa câu trả lời của mình và thêm một số thông tin.
BG100

5
Đến bữa tiệc muộn, nhưng muốn cho bạn biết rằng câu trả lời của bạn vẫn đang giúp đỡ mọi người. Cảm ơn bạn đã làm cho stackexchange này tuyệt vời.
kb.

Thậm chí sau đó đến bữa tiệc và đồng ý với @kb ^^
Marko

7

Sử dụng:

khớp nối ac-chặn - cách ly

thời gian - Thời gian để tụ điện sạc hoặc xả rất gần RC trong đó R là điện trở mắc nối tiếp với tụ điện.

Bộ lọc (thường là bộ lọc cung cấp điện)

tách rời

mạch điều chỉnh

http://opencircuits.com/Capacitor


3

Cách thức hoạt động nói

Đôi khi, các tụ điện được sử dụng để lưu trữ phí để sử dụng tốc độ cao. Đó là những gì một đèn flash làm. Laser lớn cũng sử dụng kỹ thuật này để có được những tia sáng tức thời, rất sáng.

Tụ điện cũng có thể loại bỏ gợn sóng. Nếu một đường dây mang điện áp DC có gợn hoặc gai trong đó, một tụ điện lớn thậm chí có thể thoát điện áp bằng cách hấp thụ các đỉnh và lấp đầy trong các thung lũng.

Một tụ điện có thể chặn điện áp DC. Nếu bạn móc một tụ điện nhỏ vào pin, thì sẽ không có dòng điện nào chạy giữa hai cực của pin sau khi tụ sạc. Tuy nhiên, bất kỳ tín hiệu dòng điện xoay chiều (AC) nào chảy qua một tụ điện không bị cản trở. Đó là bởi vì tụ điện sẽ tích điện và phóng điện khi dòng điện xoay chiều dao động, khiến cho dòng điện xoay chiều đang chảy.

Wikipedia liệt kê các ứng dụng sau:

  • lưu trữ năng lượng
  • sức mạnh xung
  • điều hòa năng lượng
  • hiệu chỉnh hệ số công suất
  • khớp nối tín hiệu
  • tách rời
  • bộ lọc tiếng ồn và snubbers
  • khởi động động cơ
  • xử lý tín hiệu
  • mạch điều chỉnh
  • cảm nhận

2
However, any alternating current (AC) signal flows through a capacitor unimpeded.Bất kỳ nguồn cho điều đó? Từ những gì tôi đã nghe, trở kháng của tụ điện là $ R + \ frac {1} {j \ omega C} $, trong đó R là điện trở của các đạo trình và $ \ frac {1} {j \ omega C} $ là phản ứng của tụ điện.
AndrejaKo

1
@andrejaKo Nhận xét là một đơn giản hóa giả sử một tụ điện lý tưởng không có ESR, trong số các thuộc tính phi thực tế khác. Phương trình của bạn cũng là một sự đơn giản hóa lý tưởng hóa mà không yếu tố nào là tất cả các thuộc tính trong thế giới thực của các tụ điện. Chẳng hạn, bạn đã bỏ qua ESL, một tài sản rất quan trọng trong nhiều ứng dụng.
Đánh dấu

2
Tụ điện không chặn dòng điện trực tiếp. Điện áp chỉ leo lên đến vô tận. :)
endolith

@Mark Tiếng Anh là gì?
AndrejaKo

1
@andrejaKo ESL = Độ tự cảm dòng tương đương, nó đại diện cho độ tự cảm loạt của tụ điện và chủ yếu là kết quả của các gói dẫn. ESL có thể dẫn đến cộng hưởng và cũng rất quan trọng trong hoạt động tần số cao cho các ứng dụng như tách rời logic kỹ thuật số. ESR, Điện trở sê-ri tương đương, R trong phương trình của bạn ở trên, không chỉ là kết quả của điện trở chì mà còn mất trong điện môi, ngoài ra, nó còn thay đổi theo tần số. Ngoài ra còn có một điện dung ký sinh để xem xét trong một mô hình thế giới thực khi hoạt động ở tần số cao.
Đánh dấu

2

Một vài ứng dụng nữa:

  1. để tạo ra sự lệch pha giữa các điện áp như trong trường hợp quạt trần. Mặc dù nguồn cung cấp chính là AC để làm cho động cơ một pha hoạt động, bạn cần phải tách pha.
  2. Tụ điện có thể được sử dụng để lưu trữ năng lượng, siêu tụ điện được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng này. Những nắp này sẽ có thời gian sạc rất nhỏ so với pin.
  3. bù công suất phản kháng: để cải thiện hệ số công suất trên tất cả các hệ số sao cho tỷ lệ kw / kva là nhiều hơn.
  4. Lọc: bạn luôn có thể thấy một tụ điện MLCC ở đầu vào của IC, điều này là để hạn chế dv / dt và bảo vệ IC.
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.