Kapasitörler hemen hemen her elektronik cihazda bulunur ve devre tasarımında birkaç temel uygulamaya hizmet eder. Kondansatörler, diğer kullanımların yanı sıra tasarımcılar için esnek filtre seçenekleri, gürültü az altma, güç depolama ve algılama yetenekleri sağlar.
Bu kılavuzda, elektronik ürün ve ekipmanlarda çeşitli kapasitör kullanımlarına göz atacağız.
Kapasitörler Ne İçin Kullanılır?
Dirençlerle birlikte kapasitörler genellikle frekans seçici filtrelerin ana öğesi olarak kullanılır. Mevcut filtre tasarımları ve topolojileri çoktur. Bunlar, uygun bileşen değerleri ve kalitesi seçilerek frekans ve performansa göre uyarlanabilir. Filtre tasarımı türleri şunları içerir:
- Yüksek Geçişli Filtre
- Düşük Geçişli Filtre
- Bant Geçiş Filtresi
- Bant Durdurma Filtresi
- Çentik Filtre
- Tüm Geçiş Filtresi
- Eşitleştirme Filtresi
Alt Satır
Kapasitörler, hassas mikroçipleri güç sinyalindeki gürültüden koruyarak dijital elektroniklerin çalışmasında kritik bir rol oynar. Bu gürültü anormal davranışlara neden olabilir. Bu uygulamada kullanılan kapasitörlere dekuplaj kapasitörleri denir. Bu kapasitörler, etkili olmaları için her bir mikroçipe yakın yerleştirilmelidir, çünkü devre izleri anten görevi görür ve çevredeki ortamdan gürültü alır. Elektriksel gürültünün genel etkisini az altmak için devrenin herhangi bir alanında dekuplaj ve by-pass kapasitörleri de kullanılır.
Kuplaj veya DC Engelleme Kapasitörleri
Kapasitörler, DC'yi bloke ederken AC sinyallerini iletebilir ve bir sinyalin AC ve DC bileşenlerini ayırmak için kullanılabilir. Kondansatörün değerinin kuplaj için kesin veya doğru olması gerekmez. Bununla birlikte, kapasitörün reaktansı, kuplaj uygulamalarında performansı yönlendirdiği için yüksek bir değer olmalıdır.
Snubber Kondansatörleri
Motor veya transformatör gibi yüksek endüktanslı bir yükün sürüldüğü devrelerde, endüktif yükte depolanan enerji aniden boşaldığı için büyük geçici güç yükselmeleri meydana gelebilir. Bu deşarj, bileşenlere ve kontaklara zarar verebilir.
Bir kapasitör uygulamak, devredeki voltaj artışını sınırlayabilir veya durdurabilir, bu da işlemi daha güvenli ve devreyi daha güvenilir hale getirir. Düşük güç devrelerinde bir engelleme tekniği kullanmak, ani yükselmelerin istenmeyen radyo frekansı paraziti yaratmasını önler. Bu girişim devrelerde anormal davranışlara neden olur ve ürün sertifikası ve onayı almada zorluklara neden olur.
Alt Satır
Kapasitörler, kimyasal reaksiyonlu pillerin ötesinde benzersiz enerji depolama yetenekleri sunan küçük pillerdir. Kısa sürede çok fazla güç gerektiğinde, büyük kapasitörler ve kapasitör grupları birçok uygulama için üstün bir seçenektir. Kapasitör bankaları, darbeli lazerler, radarlar, parçacık hızlandırıcılar ve ray tabancaları gibi uygulamalar için enerji depolar. Darbeli güç kapasitörünün yaygın bir uygulaması, tek kullanımlık kameralardaki flaştır; bu, şarj edilir ve ardından flaş aracılığıyla hızla boşalır ve büyük bir akım darbesi sağlar.
Rezonans veya Ayarlı Devre Uygulamaları
Dirençler, kapasitörler ve indüktörler filtreler oluştururken, belirli kombinasyonlar giriş sinyalini yükselten rezonansa neden olabilir. Bu devreler sinyalleri rezonans frekansında yükseltir, düşük voltaj girişlerinden yüksek voltaj oluşturur ve osilatör ve ayarlı filtre olarak kullanılır. Rezonans devrelerinde, her bir bileşenin gördüğü voltajlara dayanabilecek bileşenleri seçmeye özen gösterilmelidir, aksi takdirde hızlı bir şekilde arızalanır.
Alt Satır
Kapasitif algılama, son zamanlarda gelişmiş tüketici elektroniği cihazlarında yaygın bir özellik haline geldi. Bununla birlikte, kapasitif sensörler, konumlar, nem, sıvı seviyesi, üretim kalite kontrolü ve hızlanma için çeşitli uygulamalarda onlarca yıldır kullanılmaktadır. Kapasitif algılama, dielektrikteki bir değişiklik (kapasitör plakaları arasındaki mesafedeki bir değişiklik veya bir kapasitörün alanındaki bir değişiklik) yoluyla yerel ortamın kapasitansındaki bir değişikliği tespit ederek çalışır.
Kapasitör Güvenliği
Enerji depolama bileşenleri olarak kapasitörler tehlikeli miktarda enerji depolayabilir. Bu yüksek enerji seviyesi, bir kondansatörün uzun bir süre elektrikle bağlantısı kesildiğinde bile ölümcül elektrik çarpmalarına ve ekipmana zarar verebilir. Bu nedenle, elektrikli ekipman üzerinde çalışmadan önce kapasitörleri boş altmak her zaman iyi bir fikirdir.
Elektrolitik kapasitörler, özellikle polarize bir elektrolitik kapasitördeki voltaj ters ise, belirli koşullar altında şiddetli bir şekilde arızalanmaya meyillidir. Yüksek güç ve yüksek voltaj uygulamalarında kullanılan kapasitörler, dielektrik malzemeler bozulup buharlaştıkça şiddetli bir şekilde arızalanabilir.
