Hlavné funkcie a aplikácie tenkovrstvových kondenzátorov v striedavých obvodoch

ja Filmové kondenzátory hrajú nasledujúce kľúčové úlohy v obvodoch striedavého prúdu:

1. Spojka/jednosmerné blokovanie:

Využitím svojej charakteristiky „umožnenie striedavého prúdu a blokovanie jednosmerného prúdu“ prenáša signály z jedného stupňa obvodu do druhého, pričom blokuje jednosmerné predpätie medzi týmito dvoma stupňami. Bežne sa používa v audio a rádiofrekvenčných obvodoch.

2. Filtrovanie (priamo súvisiace s kapacitnou reaktanciou):

Filtrovanie napájacieho zdroja: V kombinácii s induktormi alebo rezistormi tvorí sieť RC alebo LC filtrov na obchádzanie zvlneného šumu v striedavom napájaní (ako je napr. usmernený pulzujúci jednosmerný prúd) na zem, čím sa získava hladký jednosmerný prúd. PP filmové kondenzátory sa v takýchto aplikáciách bežne používajú kvôli ich nízkej strate a stabilite.

Potlačenie hluku/bypass: Skratový vysokofrekvenčný rušivý šum (s veľmi vysokou frekvenciou f, preto je Xc veľmi malý) na zem, aby sa zabránilo rušeniu citlivých obvodov. Bežne sa používajú malokapacitné filmové kondenzátory.

3. Korekcia účinníka (PFC):

Pri indukčných záťažiach, ako sú motory a osvetlenie, prúd zaostáva za napätím, čo má za následok nízky účinník. Paralelným pripojením fóliového kondenzátora (generovaním vedúceho kapacitného prúdu) je možné kompenzovať oneskorený indukčný prúd, vyrovnávaním celkového prúdu s fázou napätia a zlepšovaním energetickej účinnosti. Toto je dôležitá aplikácia filmových kondenzátorov v priemyselných obvodoch striedavého prúdu.

4. Výber rezonancie a frekvencie:

Zapojený sériovo alebo paralelne s induktorom využíva charakteristiku Xc meniacu sa s frekvenciou na dosiahnutie rezonancie pri špecifickej frekvencii fr (Xc = XL). Používa sa na konštrukciu oscilátorov, ladiacich obvodov, filtrov atď. Napríklad v obvode výberu staníc rádia.

5. Prevádzka a spustenie motora:

Jednofázové motory na striedavý prúd vyžadujú kondenzátory na generovanie fázovo posunutého prúdu, čím sa vytvorí rotujúce magnetické pole, ktoré umožní spustenie a chod motora. Tieto kondenzátory musia odolávať vysokému striedavému napätiu a prúdu a filmové kondenzátory (najmä metalizovaný polypropylén MKP) sú široko používané kvôli ich vysokému výdržnému napätiu, nízkym stratám a samoliečiacim vlastnostiam.

II . Prečo striedavé obvody uprednostňujú tenkovrstvové kondenzátory?

V porovnaní s elektrolytickými kondenzátormi majú filmové kondenzátory jedinečné výhody v obvodoch striedavého prúdu:

Nepolárne: Môže byť použitý priamo v čisto striedavých obvodoch.

Nízka strata (vysoká hodnota Q): Tangenta dielektrickej straty je malá, čo má za následok menšiu tvorbu tepla a vysokú účinnosť, vďaka čomu je obzvlášť vhodná pre vysokofrekvenčné a vysokovýkonné aplikácie.

Odolnosť voči vysokému napätiu a spoľahlivosť: Znesie vysoké špičky striedavého napätia a má dlhú životnosť.

Samoliečenie: Keď sa metalizovaná fólia lokálne rozbije, kovová vrstva okolo miesta poruchy sa okamžite odparí, izoluje miesto poruchy a umožní kondenzátoru vrátiť sa do normálnej prevádzky, čím sa výrazne zvýši spoľahlivosť.

Stabilita kapacity: Hodnota kapacity sa mení len málo pri zmene teploty a frekvencie.

Zhrnúť

Princíp činnosti filmových kondenzátorov v obvodoch striedavého prúdu možno zhrnúť takto:
Využitím izolačného tenkovrstvového dielektrika sa pod vplyvom striedavého elektrického poľa periodicky nabíjajú a vybíjajú, čím vykazujú charakteristiku „prechádzania“ striedavého prúdu v obvode. Ich impedancia (kapacitná reaktancia) sa mení s frekvenciou a hodnotou kapacity. Na základe tohto princípu dosahujú filmové kondenzátory kľúčové funkcie, ako je väzba, filtrovanie, kompenzácia a rezonancia, čím sa stávajú nepostrádateľnými pasívnymi komponentmi v moderných striedavých a výkonových elektronických obvodoch.