ควรใช้ตัวเก็บประจุเมื่อใด


36

นี่อาจเป็นคำถามที่โง่ที่สุดที่เคยมีมา แต่ฉันเป็นนักเก็ตอิเล็กทรอนิกส์ ฉันเข้าใจว่าตัวเก็บประจุทำอะไรและฉันอ่านหนังสืออิเล็กทรอนิคส์ระดับต้นและเช่นนั้น แต่ฉันไม่ค่อยเข้าใจว่าจะใช้เมื่อไหร่ บางครั้งในหนังสือเหล่านี้พวกเขาก็ดูเหมือนจะถูกโยนเข้ามาฉันเข้าใจว่าพวกเขาตั้งใจจะทำให้กระแสน้ำไหลลื่นแต่ฉันก็ยังไม่แน่ใจว่าฉันเข้าใจว่าควรใช้เมื่อไหร่

อย่างที่ฉันบอกไปนี่อาจเป็นคำถามแบบไม่นับจำนวนสูงสุด แต่ส่วนใหญ่ผมพบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสิ่งที่พวกเขามีมากกว่าเมื่อจะใช้พวกเขา

แก้ไข: เพื่อความชัดเจนฉันหมายถึงในแอปพลิเคชันอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก คิดว่าวงจรที่เรียบง่ายและเช่น


6
เป็นการยากที่จะตอบคำถามของคุณเพราะตัวเก็บประจุมีแอปพลิเคชันจำนวนมาก คุณจะเจาะจงมากขึ้นได้ไหม?
Daniel Grillo

คำตอบ:


71

เมื่อฉันเริ่มอิเล็กทรอนิกส์ครั้งแรกที่ฉันต่อสู้กับคำถามเดียวกัน ปัญหาคือตัวเก็บประจุถูกใช้งานในหลากหลายวิธี

อย่างไรก็ตามในขณะที่คุณเพิ่งเริ่มใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คุณอาจต้องรู้เพียงไม่กี่ข้อเพื่อเริ่มต้น ใช้กันอย่างแพร่หลายและพื้นฐานเหล่านี้คือ:

พาวเวอร์ซัพพลายปรับให้เรียบ

นี่เป็นแอปพลิเคชันของตัวเก็บประจุที่ง่ายที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลาย ถ้าคุณใส่ตัวเก็บประจุอิเล็กโตรไลติกขนาดใหญ่ (ยิ่งใหญ่ยิ่งดี) มันจะเติมเต็มช่องว่างทั้งหมดที่สร้างขึ้นโดยการแก้ไขรูปคลื่น AC เพื่อสร้าง DC ที่ราบรื่น มันทำงานได้โดยการชาร์จซ้ำ ๆ ในระหว่างที่มีการจุดสูงสุดและการคายประจุในระหว่างช่องว่าง อย่างไรก็ตามยิ่งคุณใส่มันมากเท่าไหร่ก็จะยิ่งทำให้ตัวเก็บประจุเร็วขึ้นเท่านั้นและยิ่งมีระลอกคลื่นมากเท่าไหร่

การจับเวลา

หากคุณจ่ายพลังงานให้กับตัวเก็บประจุผ่านตัวต้านทานจะใช้เวลาในการชาร์จ หากคุณเชื่อมต่อโหลดตัวต้านทานไปยังตัวเก็บประจุมันจะใช้เวลาในการคายประจุ สิ่งสำคัญที่ต้องทำความเข้าใจที่นี่เกี่ยวกับวงจรกำหนดเวลาคือตัวเก็บประจุปรากฏราวกับว่ามีการลัดวงจรในขณะที่กำลังชาร์จ แต่ทันทีที่มีการชาร์จประจุพวกเขาจะปรากฏเป็นวงจรเปิด

กรอง

ถ้าคุณผ่าน DC ผ่านตัวเก็บประจุมันจะประจุและบล็อกกระแสใด ๆ เพิ่มเติมจากการไหล อย่างไรก็ตามถ้าคุณผ่าน AC ผ่านตัวเก็บประจุมันจะไหล กระแสไหลขึ้นอยู่กับความถี่ของ AC และค่าของตัวเก็บประจุ



2
สิ่งนี้มีประโยชน์มาก (ขออภัยสำหรับความคิดเห็นที่ล่าช้า)

1
@ เซารอน: ไม่มีปัญหา ดีใจที่ได้รับความช่วยเหลือ เมื่อฉันได้เวลาฉันจะแก้ไขคำตอบและเพิ่มข้อมูลเพิ่มเติม
BG100

5
ไปงานปาร์ตี้สายเกินไป แต่ต้องการแจ้งให้คุณทราบว่าคำตอบของคุณยังคงช่วยเหลือผู้คน ขอบคุณที่ทำให้สแต็คแลกเปลี่ยนนี้ยอดเยี่ยม
kb

ต่อมาถึงงานปาร์ตี้และเห็นด้วยกับ @kb ^^
มาร์โค

7

การใช้ประโยชน์:

การมีเพศสัมพันธ์ ac - - การปิดกั้น - การแยก

การจับเวลา - เวลาสำหรับตัวเก็บประจุในการประจุหรือคายประจุ RC นั้นประมาณ RC ซึ่ง R เป็นตัวต้านทานในอนุกรมกับตัวเก็บประจุ

ตัวกรอง (ตัวกรองไฟมักจะ)

decoupling

วงจรปรับ

http://opencircuits.com/Capacitors


3

วิธี Stuff ธิการกล่าวว่า

บางครั้งตัวเก็บประจุถูกใช้เพื่อเก็บประจุสำหรับการใช้งานความเร็วสูง นั่นคือสิ่งที่แฟลชทำ เลเซอร์ขนาดใหญ่ใช้เทคนิคนี้เช่นกันเพื่อให้ได้แสงที่สว่างและกะพริบทันที

ตัวเก็บประจุสามารถกำจัดระลอกได้ หากสายที่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงมีระลอกคลื่นหรือมีหนามแหลมตัวเก็บประจุขนาดใหญ่สามารถทำได้แม้กระทั่งแรงดันไฟฟ้าโดยการดูดซับจุดสูงสุดและเติมลงในหุบเขา

ตัวเก็บประจุสามารถบล็อกแรงดัน DC หากคุณต่อตัวเก็บประจุขนาดเล็กกับแบตเตอรี่ดังนั้นจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลระหว่างขั้วของแบตเตอรี่เมื่อตัวเก็บประจุประจุ อย่างไรก็ตามสัญญาณกระแสสลับ (AC) ใด ๆ ไหลผ่านตัวเก็บประจุที่ไม่มีข้อ จำกัด นั่นเป็นเพราะตัวเก็บประจุจะประจุและคายประจุเมื่อกระแสสลับผันผวนทำให้ปรากฏว่ากระแสสลับไหล

Wikipediaแสดงแอปพลิเคชันต่อไปนี้:

  • การจัดเก็บพลังงาน
  • พลังงานชีพจร
  • เครื่องปรับอากาศ
  • การแก้ไขตัวประกอบกำลัง
  • การมีเพศสัมพันธ์สัญญาณ
  • decoupling
  • ตัวกรองสัญญาณรบกวนและสนูเบอร์
  • มอเตอร์สตาร์ทเตอร์
  • การประมวลผลสัญญาณ
  • วงจรปรับ
  • การตรวจจับ

2
However, any alternating current (AC) signal flows through a capacitor unimpeded.แหล่งข้อมูลใดสำหรับสิ่งนั้น? จากสิ่งที่ฉันได้ยินความต้านทานของตัวเก็บประจุคือ $ R + \ frac {1} {j \ omega C} $ โดยที่ R คือความต้านทานของผู้นำและ $ \ frac {1} {j \ omega C} $ คือปฏิกิริยา ของตัวเก็บประจุ
AndrejaKo

1
@andrejaKo ความคิดเห็นเป็นการลดความซับซ้อนสมมติว่าตัวเก็บประจุในอุดมคติซึ่งมีศูนย์ ESR ท่ามกลางคุณลักษณะที่ไม่สมจริงอื่น ๆ สมการของคุณคือการทำให้เข้าใจง่ายในอุดมคติซึ่งไม่ได้คำนึงถึงคุณสมบัติทั้งหมดของโลกแห่งประจุ ตัวอย่างเช่นคุณไม่สนใจ ESL ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมากในหลาย ๆ แอปพลิเคชัน
ทำเครื่องหมาย

2
ตัวเก็บประจุไม่ปิดกั้นกระแสโดยตรง แรงดันไฟฟ้าเพียงปีนขึ้นไปไม่มีที่สิ้นสุด :)
endolith

@ Mark ESL คืออะไร
AndrejaKo

1
@andrejaKo ESL = Inductance ซีรีย์เทียบเท่ามันหมายถึงการเหนี่ยวนำซีรีส์ของตัวเก็บประจุและส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการนำไปสู่แพคเกจ ESL สามารถส่งผลในการกำทอนและยังมีความสำคัญในการดำเนินงานความถี่สูงสำหรับการใช้งานเช่น decoupling ตรรกะดิจิตอล ESR, Equivalent Series Resistance, R ในสมการข้างต้นของคุณไม่เพียง แต่เป็นผลมาจากการต้านทานตะกั่ว แต่ยังสูญเสียอิเล็กทริกนอกจากนี้ยังเป็นตัวแปรมากกว่าความถี่ นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการกาฝากที่จะต้องพิจารณาในรูปแบบโลกแห่งความเป็นจริงเมื่อทำงานที่ความถี่สูง
ทำเครื่องหมาย

2

แอปพลิเคชั่นอีกไม่กี่:

  1. เพื่อสร้างความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันไฟฟ้าเช่นเดียวกับกรณีของพัดลมเพดานถึงแม้ว่าแหล่งจ่ายไฟหลักคือ AC เพื่อให้มอเตอร์เฟสเดียวทำงานคุณต้องแยกเฟส
  2. ตัวเก็บประจุสามารถใช้เพื่อเก็บพลังงานตัวเก็บประจุ super ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานเหล่านี้ ฝาปิดเหล่านี้จะมีเวลาในการชาร์จน้อยมากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่
  3. การชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ: เพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลังทั้งหมดของระบบเพื่อให้อัตราส่วน kw / kva มากขึ้น
  4. การกรอง: คุณสามารถเห็นตัวเก็บประจุ MLCC ที่อินพุตของไอซีได้เสมอนี่คือการ จำกัด dv / dt และปกป้อง IC
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.