Vật liệu hữu ích. Các loại tụ điện, đặc điểm và mục đích của chúng

Nhiều người thắc mắc Tụ điện có những loại nào? Có rất nhiều tụ điện trong điện tử. Các chỉ số như điện dung, điện áp hoạt động và dung sai là cơ bản. Điều quan trọng không kém là loại chất điện môi mà chúng được làm bằng. Bài viết này sẽ xem xét chi tiết hơn các loại tụ điện là gì về loại chất điện môi.

Các phân loại tụ điện.

Tụ điện là linh kiện phổ biến trong điện tử. Chúng được phân loại theo nhiều chỉ số khác nhau. Điều quan trọng là phải biết các mô hình, tùy thuộc vào bản chất của sự thay đổi giá trị, là các tụ điện khác nhau. Các loại tụ điện:

1. Các thiết bị có công suất không đổi.
2. Thiết bị có loại công suất thay đổi.
3. Xây dựng mô hình.

Loại chất điện môi của tụ điện có thể khác nhau:

Giấy;
- giấy kim loại;
- mica; teflon;
- polycarbonate;
- chất điện phân.

Theo phương pháp lắp đặt, các thiết bị này được thiết kế để in và gắn trên bề mặt. Trong trường hợp này, các loại vỏ tụ điện để sửa đổi SMD là:

Gốm sứ;
- nhựa;
- kim loại (nhôm).

Bạn nên biết rằng các thiết bị làm bằng gốm sứ, phim và các loại không phân cực đều không được đánh dấu. Chỉ số điện dung của chúng nằm trong khoảng từ 1 pF đến 10 microfarads. Còn các loại bình điện phân có dạng thùng đựng trong hộp nhôm và được đánh dấu. Loại tantali được sản xuất trong các hộp hình chữ nhật. Các thiết bị này có nhiều kích cỡ và màu sắc khác nhau: đen, vàng và cam. Chúng cũng được mã hóa.

Tụ điện bằng nhôm.

Tụ điện nhôm dựa trên hai dải nhôm mỏng, xoắn. Giữa chúng là giấy có chứa chất điện phân. Định mức điện dung của thiết bị này là 0,1-100,000 uF. Nhân tiện, đây là lợi thế chính của nó so với các loài khác. Hiệu điện thế cực đại là 500 V.

Những bất lợi bao gồm tăng dòng điện rò rỉ và giảm điện dung khi tần số tăng lên. Do đó, trong các bảng, một gốm thường được sử dụng cùng với một tụ điện.

Cũng cần lưu ý rằng loại này có phân cực. Điều này có nghĩa là đầu cuối âm dưới điện áp âm, trái ngược với đầu cuối đối diện. Nếu bạn không tuân thủ quy tắc này thì rất có thể thiết bị sẽ bị lỗi. Vì vậy, nó được khuyến khích sử dụng nó trong các mạch có dòng điện trực tiếp hoặc xung, nhưng không có trường hợp AC.

Tụ điện: loại và mục đích.

Có rất nhiều loại tụ điện. Họ đang:

Cao phân tử;
- bán kính polyme;
- với mức dòng rò thấp;
- Cấu hình chuẩn;
- với dải nhiệt độ rộng;
- thu nhỏ;
- không phân cực;
- với sự hiện diện của một kết luận khó;
- trở kháng thấp.

Một nguồn:

Tụ điện được sử dụng ở đâu? Các loại tụ nhôm được sử dụng trong các thiết bị vô tuyến khác nhau, các bộ phận máy tính, thiết bị ngoại vi như máy in, thiết bị đồ họa và máy quét. Chúng cũng được sử dụng trong thiết bị xây dựng, dụng cụ đo lường công nghiệp, vũ khí và không gian.

Tụ điện KM

Ngoài ra còn có các tụ sét loại KM. Chúng được sử dụng:
- trong thiết bị công nghiệp;
- khi tạo các dụng cụ để đo lường, được phân biệt bằng các chỉ số chính xác cao;
- trong điện tử vô tuyến;
- trong lĩnh vực công nghiệp quân sự.

Các thiết bị loại này được đặc trưng bởi mức độ ổn định cao. Chức năng của chúng dựa trên các chế độ xung trong mạch AC và DC. Chúng được đặc trưng bởi mức độ bám dính của tấm sứ cao và tuổi thọ lâu dài. Điều này được đảm bảo bởi giá trị thấp của hệ số biến thiên nhiệt độ điện dung.

Tụ điện KM, với kích thước nhỏ, có chỉ số điện dung cao, đạt 2,2 μF. Sự thay đổi giá trị của nó trong phạm vi nhiệt độ hoạt động của loài này là từ 10 đến 90%.

Theo quy luật, các loại tụ gốm thuộc nhóm H được sử dụng làm bộ điều hợp hoặc thiết bị chặn, v.v. Các thiết bị bằng đất sét hiện đại được chế tạo bằng cách ép dưới áp lực thành một khối không thể tách rời của các tấm gốm kim loại tốt nhất.

Mức độ bền cao của vật liệu này làm cho nó có thể sử dụng các phôi mỏng. Kết quả là, điện dung của tụ điện, tỷ lệ với chỉ số âm lượng, tăng mạnh.

Các thiết bị KM được phân biệt bởi giá thành cao. Điều này được giải thích là do các kim loại quý và hợp kim của chúng được sử dụng trong sản xuất: Ag, Pl, Pd. Palladium có mặt trong tất cả các mô hình.

Tụ điện bằng gốm.

Mô hình đĩa có mức dung lượng cao. Chỉ báo của nó nằm trong khoảng từ 1 pF đến 220 nF và điện áp hoạt động cao nhất không được cao hơn 50 V.

Những ưu điểm của loại hình này bao gồm:

Tổn thất hiện tại thấp;
- kích thước nhỏ;
- tỷ lệ cảm ứng thấp;
- khả năng hoạt động ở tần số cao;
- mức độ ổn định nhiệt độ cao của vật chứa;
- khả năng làm việc trong mạch có dòng điện một chiều, xoay chiều và xung.

Thiết bị đa lớp dựa trên các lớp gốm và kim loại mỏng xen kẽ.

Cái nhìn này tương tự như một đĩa một lớp. Nhưng các thiết bị như vậy có chỉ số công suất cao. Điện áp hoạt động tối đa không được chỉ định trên vỏ của các thiết bị này. Đối với mô hình một lớp, điện áp không được vượt quá 50 V.

Các thiết bị hoạt động trong các mạch dòng điện một chiều, xoay chiều và xung.

Ưu điểm của tụ gốm điện áp cao là khả năng hoạt động ở mức điện áp cao. Dải điện áp hoạt động từ 50 đến 15000 V, và chỉ số điện dung có thể từ 68 đến 150 pF.

Chúng có thể hoạt động trong các mạch với dòng điện một chiều, xoay chiều và xung.

Thiết bị tantali.

Các thiết bị tantali hiện đại là một loại phụ độc lập của loại nhôm điện phân. Các tụ điện dựa trên tantali pentoxit.

Tụ điện có chỉ thị điện áp nhỏ và được sử dụng khi cần sử dụng thiết bị có chỉ thị điện dung lớn, nhưng trong trường hợp có kích thước nhỏ. Loại này có đặc điểm riêng:

Kích thước nhỏ;
- chỉ báo về điện áp hoạt động tối đa lên đến 100 V;
- tăng mức độ tin cậy khi sử dụng lâu dài;
- tốc độ dòng rò thấp; một loạt các nhiệt độ hoạt động;
- chỉ báo điện dung có thể nằm trong khoảng từ 47 nF đến 1000 uF;
- thiết bị có mức điện cảm thấp hơn và được sử dụng trong cấu hình tần số cao.

Nhược điểm của loại này là độ nhạy cao với sự gia tăng điện áp hoạt động.

Cần lưu ý rằng, trái ngược với loại điện phân, cực dương được đánh dấu bằng một vạch trên vỏ.

Các loại trường hợp.

Các loại tụ điện tantali là gì? Các loại tụ điện tantali được phân biệt tùy theo vật liệu vỏ máy.

1. Trường hợp SMD. Để sản xuất các thiết bị trọn gói được sử dụng để lắp bề mặt, cực âm được kết nối với thiết bị đầu cuối bằng nhựa epoxy có chứa chất độn bạc. Cực dương được hàn vào điện cực và dây dẫn bị cắt. Sau khi thiết bị đã được hình thành, một nhãn hiệu đã in sẽ được áp dụng cho nó. Nó chứa một chỉ báo về điện dung điện áp danh định.

2. Khi hình thành loại thiết bị nhà ở này, dây dẫn anốt phải được hàn vào đầu cực của cực dương, và sau đó cắt ra khỏi dây dẫn. Trong trường hợp này, cực âm cực được hàn vào đế của tụ điện. Sau đó, bình ngưng được đổ đầy epoxy và làm khô. Như trong trường hợp đầu tiên, việc đánh dấu được áp dụng cho nó.

Tụ điện của loại đầu tiên được phân biệt bởi mức độ tin cậy cao hơn. Nhưng tất cả các loại tụ tantali đều có thể áp dụng:

Trong kỹ thuật cơ khí;
- máy tính và thiết bị tin học;
- thiết bị phát sóng truyền hình;
- thiết bị điện dùng trong gia đình;
- nhiều loại nguồn cung cấp năng lượng cho bo mạch chủ, bộ vi xử lý, v.v.

Tìm kiếm các giải pháp mới.

Ngày nay, tụ điện tantali được yêu cầu nhiều nhất. Các nhà sản xuất hiện đại đang tìm kiếm các phương pháp mới để tăng mức độ bền của sản phẩm, tối ưu hóa các đặc tính kỹ thuật của nó, cũng như giảm đáng kể giá thành và thống nhất quy trình sản xuất.

Để đạt được mục tiêu này, các nỗ lực được thực hiện để giảm chi phí dựa trên các thành phần cấu thành. Việc robot hóa toàn bộ quy trình sản xuất sau đó cũng góp phần làm giảm giá sản phẩm.

Một vấn đề quan trọng được quan tâm là việc rút gọn phần thân của thiết bị mà vẫn giữ được các thông số kỹ thuật cao. Các thử nghiệm đã được thực hiện trên các loại thùng loa mới có thiết kế nhỏ hơn.

Tụ điện bằng polyester.

Định mức điện dung của loại thiết bị này có thể nằm trong khoảng từ 1 nF đến 15 uF. Dải điện áp hoạt động từ 50 đến 1500 V.

Các thiết bị có sẵn với các mức độ dung sai khác nhau (dung sai điện dung là 5%, 10% và 20%).

Loài này có nhiệt độ ổn định, công suất cao và chi phí thấp, điều này giải thích cho việc chúng được sử dụng rộng rãi.

Tụ điện biến đổi.

Các loại tụ điện biến thiên có một nguyên tắc hoạt động nhất định, bao gồm sự tích tụ điện tích trên các tấm điện cực, cách ly bởi một chất điện môi. Các tấm này được phân biệt bởi tính di động của chúng. Chúng có thể di chuyển.

Tấm chuyển động được gọi là rôto, và tấm cố định được gọi là stato. Khi vị trí của chúng thay đổi, khu vực giao nhau cũng sẽ thay đổi và kết quả là chỉ số điện dung của tụ điện.

Tụ điện có hai dạng điện môi: không khí và rắn.

Trong trường hợp đầu tiên, không khí thông thường hoạt động như một chất điện môi. Trong trường hợp thứ hai, gốm sứ, mica và các vật liệu khác được sử dụng. Để tăng chỉ số công suất của thiết bị, các tấm stato và rôto được ghép thành khối cố định trên một trục duy nhất.

Tụ điện kiểu không khí được sử dụng trong các hệ thống có điều khiển điện dung không đổi (ví dụ, trong bộ thu sóng vô tuyến). Loại thiết bị này có độ bền cao hơn gốm.

Tụ điện(từ Lat. condenso - ngưng tụ, đặc) - đây là các nguyên tố phóng xạ có công suất điện tập trung được tạo thành bởi hai hoặc nhiều điện cực (tấm) ngăn cách nhau bằng chất điện môi (giấy mỏng đặc biệt, mica, gốm sứ, v.v.). Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào kích thước (diện tích) của các bản tụ, khoảng cách giữa chúng và các đặc tính của chất điện môi.

Tính chất quan trọng của tụ điện là đối với dòng điện xoay chiều thì đó là điện trở, giá trị của tụ điện giảm khi tần số tăng.

Giống như điện trở, tụ điệnđược chia thành tụ có dung lượng không đổi, tụ có dung lượng thay đổi được (CPE), biến thiên và tự điều chỉnh. Tụ điện phổ biến nhất là tụ điện cố định. Chúng được sử dụng trong các mạch dao động, các bộ lọc khác nhau, cũng như để tách các mạch DC và AC và như các phần tử chặn.

Tụ điện dung lượng không đổi. Biểu tượng đồ họa có điều kiện của một tụ điện có dung lượng không đổi - hai thanh song song - tượng trưng cho các bộ phận chính của nó: hai bản và một chất điện môi giữa chúng. Gần ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ, điện dung danh định của nó thường được chỉ ra, và đôi khi là điện áp danh định của nó. Đơn vị chính để đo điện dung là farad (F) - điện dung của một vật dẫn đơn độc như vậy, điện thế của nó tăng lên một vôn khi điện tích tăng lên bởi một cuộn dây. Đây là một giá trị rất lớn không được sử dụng trong thực tế. Trong kỹ thuật vô tuyến, các tụ điện có công suất từ ​​phần nhỏ picofarad (pF) đến hàng chục nghìn microfarad (μF) được sử dụng.

Theo GOST 2.702-75, điện dung danh định từ 0 đến 9.999 pF được chỉ ra trên sơ đồ trong picofarads mà không cần chỉ định đơn vị đo lường, từ 10.000 pF đến 9.999 μF - trong microfarads với ký hiệu của đơn vị đo lường bằng các chữ cái μ.

Công suất danh định và độ lệch cho phép so với nó, và trong một số trường hợp, điện áp danh định được ghi trên vỏ tụ điện.

Tùy thuộc vào kích thước của chúng, công suất danh định và độ lệch cho phép được biểu thị dưới dạng đầy đủ hoặc viết tắt (mã hóa). Ký hiệu đầy đủ của điện dung bao gồm số lượng và đơn vị đo tương ứng, và như trong sơ đồ, điện dung từ 0 đến 9,999 pF được biểu thị bằng picofarads (22 pF, 3,300 pF, v.v.) và từ 0,01 đến 9,999 μF - tính bằng microfarads (0,047 μF, 10 μF, v.v.). Trong ký hiệu viết tắt, các đơn vị điện dung được ký hiệu bằng các chữ cái P (picofarad), M (microfarad) và H (nanofarad; 1 nanofarad = 1000 pF = 0,001 μF). Trong trường hợp này, điện dung từ 0 đến 100 pF được biểu thị bằng picofarads, đặt chữ P sau số (nếu là số nguyên) hoặc thay cho dấu phẩy (4,7 pF - 4P7; 8,2 pF -8P2; 22 pF - 22P; 91 pF - 91P, v.v.). Điện dung từ 100 pF (0,1 nF) đến 0,1 μF (100 nF) được biểu thị bằng nofarads và từ 0,1 μF trở lên - trong microfarads. Trong trường hợp này, nếu điện dung được biểu thị bằng phần nhỏ của nanofarad hoặc microfarad, thì đơn vị đo tương ứng được đặt thay cho số 0 và dấu phẩy (180 pF = 0,18 nF-H18; 470 pF = 0,47 nF-H47; 0,33 μF -MZZ; 0,5 μF - MBO, v.v.), và nếu số bao gồm một phần nguyên và một phân số - thay cho dấu phẩy (1500 pF = 1,5 nF - 1H5; 6,8 μF - 6M8, v.v.). Điện dung của tụ điện, được biểu thị bằng số nguyên của các đơn vị đo tương ứng, được biểu thị theo cách thông thường (0,01 μF -YUN, 20 μF - 20M, 100 μF - 100M, v.v.). Để chỉ ra độ lệch cho phép của điện dung so với giá trị danh định, sử dụng các ký hiệu được mã hóa tương tự như đối với điện trở.

Tổn thất trong tụ điện, được xác định chủ yếu bởi tổn thất trong chất điện môi, tăng khi nhiệt độ, độ ẩm và tần số tăng. Có ít tổn thất nhất tụ điện với chất điện môi làm bằng gốm sứ tần số cao, với chất điện môi mica và màng, lớn nhất - tụ điện với chất điện môi giấy và gốm sứ sắt. Trường hợp này phải được tính đến khi thay thế tụ điện trong thiết bị vô tuyến điện. Sự thay đổi điện dung của tụ điện dưới tác động của môi trường (chủ yếu là nhiệt độ của nó) xảy ra do sự thay đổi kích thước của các bản, khoảng trống giữa chúng và các đặc tính của chất điện môi. Tùy thuộc vào thiết kế và chất điện môi được sử dụng tụ điệnđược đặc trưng bởi hệ số nhiệt độ khác nhau của điện dung (TKE), cho thấy sự thay đổi tương đối của điện dung khi nhiệt độ thay đổi một độ; TKE có thể là tích cực hoặc tiêu cực. Theo giá trị và dấu hiệu của tham số này tụ điệnđược chia thành các nhóm, được gán ký hiệu chữ cái tương ứng và màu sơn thân xe.

Để duy trì sự điều chỉnh của các mạch dao động khi làm việc trong khoảng nhiệt độ rộng, người ta thường sử dụng các cách nối nối tiếp và song song. tụ điện, TKE có những dấu hiệu khác nhau. Do đó, khi nhiệt độ thay đổi, tần số điều chỉnh của mạch bù nhiệt như vậy thực tế không thay đổi.

Giống như bất kỳ hướng dẫn nào, tụ điện có một số tự cảm. Các đạo trình càng dài và mỏng, nó càng lớn. tụ điện, kích thước của các tấm và dây dẫn kết nối bên trong của nó càng lớn.

Điện cảm cao nhất được sở hữu bởi giấy tụ điện, trong đó các nắp được làm dưới dạng các dải lá dài, cuộn lại với chất điện môi thành một cuộn có hình tròn hoặc hình dạng khác. Trừ khi các biện pháp đặc biệt được thực hiện, tụ điện không hoạt động tốt ở tần số trên vài megahertz. Do đó, trên thực tế, để đảm bảo hoạt động của khối tụ điện trong dải tần rộng, gốm hoặc mica được kết nối song song với giấy tụ điện công suất nhỏ.

Tuy nhiên, có giấy tụ điện và có độ tự cảm thấp. Trong chúng, các dải lá được kết nối với các dây dẫn không phải ở một, mà ở nhiều nơi. Điều này đạt được bằng cách đưa các dải lá vào cuộn trong quá trình cuộn, hoặc bằng cách dịch chuyển các dải (nắp) sang hai đầu đối diện của cuộn và hàn chúng

Để bảo vệ chống nhiễu có thể xâm nhập vào thiết bị thông qua các mạch cung cấp điện và ngược lại, cũng như đối với các khóa liên động khác nhau, cái gọi là truyền qua được sử dụng tụ điện... Như là tụ điện có ba dây dẫn, trong đó có hai dây dẫn là thanh đặc mang dòng điện đi qua thân tụ điện. Một trong các tấm được gắn vào thanh này. tụ điện... Thiết bị đầu cuối thứ ba là vỏ kim loại, nơi kết nối tấm thứ hai. Trạm kiểm soát nhà ở tụ điệnđược cố định trực tiếp vào khung hoặc màn hình và dây dẫn (mạch nguồn) được hàn vào đầu nối giữa của nó. Nhờ thiết kế này, dòng điện tần số cao được đóng vào khung máy hoặc màn hình thiết bị, trong khi dòng điện trực tiếp đi qua không bị cản trở. Ở tần số cao, ống lót bằng gốm được sử dụng tụ điện, trong đó bản thân dây dẫn trung tâm đóng vai trò của một trong các tấm, và bản kia là lớp kim loại hóa được áp dụng cho ống sứ.

Với mục đích tương tự như các trạm kiểm soát, hỗ trợ tụ điện, là một loại giá đỡ gắn trên khung kim loại. Nắp kết nối với nó được phân biệt trong việc chỉ định như vậy tụ điện ba đường xiên tượng trưng cho "tiếp đất"

Để hoạt động trong dải tần số âm thanh, cũng như để lọc điện áp nguồn được chỉnh lưu, tụ điện, dung lượng được đo bằng hàng chục, hàng trăm và thậm chí hàng nghìn microfarads. Ôxít tụ điện(tên cũ là điện phân). Trong đó, vai trò của một tấm (cực dương) được thực hiện bởi một điện cực nhôm hoặc tantali, vai trò của chất điện môi là một lớp oxit mỏng lắng đọng trên nó, và vai trò của tấm kia (cực âm) là một chất điện phân đặc biệt, đầu ra thường là vỏ kim loại tụ điện... Không giống như những người khác, hầu hết các loại oxit tụ điện là cực, nghĩa là, chúng yêu cầu điện áp phân cực để hoạt động bình thường. Điều này có nghĩa là chúng chỉ có thể được bật trong mạch điện áp không đổi hoặc xung và chỉ ở cực đó (cực âm thành cực âm, cực dương thành cực âm), được chỉ ra trên vỏ máy. Không làm như vậy dẫn đến thoát tụ điện trật tự, đôi khi đi kèm với một vụ nổ mạnh.

Ôxít tụ điện rất nhạy cảm với quá áp, do đó, các sơ đồ thường không chỉ cho biết công suất danh định của chúng mà còn chỉ ra điện áp danh định.

Để giảm kích thước trong một trường hợp, đôi khi hai tụ điện, nhưng chỉ có ba kết luận được rút ra (một là chung chung).

Tụ điện công suất khả biến (KPE). Tụ điện công suất thay đổi bao gồm hai nhóm tấm kim loại, một trong số đó có thể chuyển động trơn tru trong mối quan hệ với nhau. Với chuyển động này, các tấm của bộ phận chuyển động (rôto) thường được đưa vào các khe hở giữa các tấm của bộ phận đứng yên (stato), do đó diện tích chồng lên nhau của một số tấm bởi những tấm khác, và do đó công suất , những thay đổi. Chất điện môi trong KPI thường là không khí. Trong các thiết bị cỡ nhỏ, ví dụ, trong máy thu bỏ túi bóng bán dẫn, CPE có chất điện môi rắn được sử dụng rộng rãi, đó là các màng làm bằng chất điện môi tần số cao chịu mài mòn (nhựa dẻo, polyetylen, v.v.). Các thông số của KPI với chất điện môi rắn có phần kém hơn, nhưng chúng rẻ hơn nhiều để sản xuất và kích thước của chúng nhỏ hơn nhiều so với KPI với chất điện môi không khí.

Các thông số chính của KPI, cho phép chúng ta đánh giá khả năng của nó khi làm việc trong mạch dao động, là điện dung tối thiểu và tối đa, theo quy luật, được chỉ ra trên biểu đồ bên cạnh ký hiệu KPE.

Trong hầu hết các máy thu thanh và máy phát sóng vô tuyến, để điều chỉnh đồng thời một số mạch dao động, người ta sử dụng các đơn vị KPI, bao gồm hai, ba hoặc nhiều phần. Các rôto trong các khối như vậy được cố định trên một trục chung, quay mà bạn có thể đồng thời thay đổi công suất của tất cả các phần. Các tấm rôto bên ngoài thường bị cắt (dọc theo bán kính). Điều này cho phép đơn vị được điều chỉnh tại nhà máy để công suất của tất cả các phần đều giống nhau ở bất kỳ vị trí nào của rôto.

Trong thiết bị đo lường, ví dụ, trong các nhánh của cầu điện dung, cái gọi là vi sai (từ tiếng Latinh khácia - sự khác biệt) được sử dụng tụ điện... Chúng có hai nhóm tấm stato và một - tấm rôto, được đặt sao cho khi các tấm rôto thoát ra khỏi khoảng trống giữa các tấm của một nhóm stato, chúng đồng thời đi vào giữa các tấm của nhóm kia. Trong trường hợp này, công suất giữa các bản của stato thứ nhất và các tấm của rôto giảm, và giữa các bản của rôto và stato thứ hai tăng lên. Tổng công suất giữa rôto và cả hai stato không đổi.

Máy xén tụ điện... Để đặt điện dung ban đầu của mạch dao động, xác định tần số cực đại của quá trình điều chỉnh của nó, người ta sử dụng các dao động xén tụ điện, dung lượng có thể được thay đổi từ đơn vị picofarads đến vài chục picofarads (đôi khi nhiều hơn). Yêu cầu chính đối với chúng là sự êm dịu của sự thay đổi công suất và độ tin cậy của việc cố định rôto ở vị trí đặt trong quá trình điều chỉnh. Trục tông đơ tụ điện(thường ngắn) có một rãnh, do đó, việc điều chỉnh công suất của chúng chỉ có thể thực hiện được khi sử dụng một công cụ (tuốc nơ vít). Trong thiết bị phát sóng, được sử dụng rộng rãi nhất tụ điện với một chất điện môi rắn.

Thiết kế tông đơ gốm tụ điện(PDA) một trong những phổ biến nhất. Nó bao gồm một đế gốm (stato) và một đĩa sứ (rôto) được cố định trên đó. Bìa tụ điện- lớp bạc mỏng - được phủ lên bằng cách nung trên stato và mặt ngoài của rôto. Công suất được thay đổi bằng cách quay rôto. Trong các thiết bị đơn giản nhất, đôi khi dùng xén dây tụ điện... Phần tử như vậy bao gồm một đoạn dây đồng có đường kính 1 ... 2 và dài 15 ... 20 mm, trên đó quấn chặt một sợi dây cách điện có đường kính 0,2 ... 0,3 mm, cuộn chặt. để quay. Công suất được thay đổi bằng cách tháo cuộn dây, và để cuộn dây không bị trượt, nó được tẩm một số loại hợp chất cách điện (vecni, keo, v.v.).

Tự điều chỉnh tụ điện... Sử dụng gốm đặc biệt làm chất điện môi, hằng số điện môi của nó phụ thuộc mạnh mẽ vào cường độ điện trường, có thể thu được tụ điện, công suất của nó phụ thuộc vào điện áp trên các tấm của nó. Các tụ điện như vậy được gọi là variconds (từ các từ tiếng Anh vari (có thể) - biến và cond (enser) - tụ điện). Khi điện áp thay đổi từ vài vôn đến công suất danh định, điện dung biến thiên thay đổi 3 - 6 lần.

Variconds có thể được sử dụng trong các thiết bị tự động hóa khác nhau, trong máy phát tần số dao động, bộ điều biến, để điều chỉnh điện của mạch dao động, v.v.

Biểu tượng Varicond - biểu tượng tụ điện với dấu hiệu của sự tự điều chỉnh phi tuyến và chữ cái Latinh U.

Việc chỉ định các tụ nhiệt được sử dụng trong đồng hồ đeo tay điện tử cũng được cấu tạo tương tự. Hệ số làm thay đổi điện dung của tụ điện như vậy, nhiệt độ của môi trường, được ký hiệu bằng ký hiệu t °.

Độ lệch cho phép của công suất của bất kỳ tụ điện của giá trị danh định thường được biểu thị bằng phần trăm, nhưng trên tụ điện có công suất rất nhỏ, độ lệch cho phép so với giá trị danh định được chỉ ra bằng picofarads. Nếu trên tụ điệnđược chỉ định "100 ± 10%", có nghĩa là công suất của nó không được nhỏ hơn 90 và hơn 11O pF. Nếu dung sai không được chỉ ra trong nhãn, thì tụ điện sai lệch cho phép so với giá trị danh nghĩa ± 20%. Trên tụ điện, chỉ được sản xuất với một, một độ lệch cho phép nhất định so với danh nghĩa, ví dụ, tụ điện oxit (tên cũ - điện phân) của dòng KE, CDS gốm sắt điện, dung sai cũng không được chỉ ra.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng biên độ điện áp không được quá cao, vì tụ điện với điện áp danh định cao, kích thước thường lớn hơn, dẫn đến tăng kích thước của toàn bộ thiết bị nói chung và cuối cùng, làm tăng giá thành của thiết bị.

Ôxít tụ điện(hoặc như chúng được gọi trước đây - điện phân) không được khuyến khích sử dụng ở điện áp xoay chiều gần bằng một nửa điện áp hoạt động tụ điện... Điều này là do các tính năng của thiết bị và phương thức hoạt động của chúng.

Ở nhiệt độ thường, dung tích thực của oxit tụ điện có thể ít hơn 20% và nhiều hơn 80% được đánh dấu trên cơ thể của nó. Ở nhiệt độ hoạt động tối đa, cho tụ điệnđược sử dụng rộng rãi là 70 - 80 ° C, công suất có thể tăng 20 - 30% so với đo ở nhiệt độ thường. Có tụ điện dành cho các thiết bị gia dụng, công suất ở nhiệt độ -10 ° C có thể giảm một nửa, nhưng so với công suất ở nhiệt độ bình thường ( Thiết bị ngưng tụ K50-6, K50-7). Trong thiết bị cho hiện trường, điều kiện làm việc được sử dụng tụ điện(K50-3, K50-ZA, K50-ZB), trong đó công suất giảm không quá hai lần ở nhiệt độ - 40 ... - 60 ° С.

Ôxít tụ điện cực. Chúng hoạt động tốt trong các mạch điện áp DC và gợn sóng. Đồng thời, oxit không phân cực tụ điện với điện cực nhôm và lá tantali. Các tụ điện như vậy có thể hoạt động trong mạch xoay chiều.

Các điện áp định mức của oxit tụ điện nằm trong khoảng từ 3 đến 450 V và công suất danh định - từ phần nhỏ của một microfarad đến vài nghìn microfarad và tụ điện có công suất lớn, theo quy luật, có điện áp danh định thấp hơn.

Vì điện áp tối đa cho phép cũng bao gồm biên độ của thành phần thay đổi, nên đối với oxit phân cực tụ điện với điện áp làm việc 100 - 450 V, giá trị của thành phần biến đổi không được vượt quá 8% của các điện áp này. Điện dung và điện áp danh định càng cao thì biên độ xoay chiều cho phép càng giảm. Nếu thành phần biến đổi có giá trị lớn thì oxit tụ điện quá nóng. Trong những trường hợp như vậy, các tụ điện oxit nên được thay thế bằng các loại tụ điện khác, ví dụ, tụ giấy có dung lượng lớn.

Đối với các tính năng của oxit tụ điện Nó cũng áp dụng rằng chúng có thể được sử dụng trong các bộ lọc chỉnh lưu chỉ ở tần số lên đến 1000 Hz. Với sự gia tăng tần số (trên 50 Hz), điện dung hiệu dụng của chúng sẽ ngày càng nhỏ hơn so với danh định, Ở tần số cao hơn, biên độ cho phép của thành phần biến đổi cũng giảm tỷ lệ nghịch với tần số. Vì vậy, ở tần số 100 Hz, biên độ cho phép bằng một nửa ở tần số 50 Hz.

Ôxít tụ điện có điện trở cách điện tương đối thấp. Với một danh nghĩa cho loại này tụ điệnđiện áp hoạt động, dòng điện rò rỉ có thể đạt 0,1 mA trên mỗi microfarad của điện dung. Rò rỉ vượt quá định mức này cho thấy chất lượng kém tụ điện... Như là tụ điện cần được thay thế.

Ôxít tụ điện Chúng được sử dụng chủ yếu trong các bộ lọc cung cấp điện, trong các bộ lọc tách và trong thiết bị bóng bán dẫn - trong các mạch giao tiếp giữa các tầng bóng bán dẫn và cho các điện trở ngắt trong các mạch phát bóng bán dẫn.

Đối với các thành phần vô tuyến khác, các yêu cầu về độ cứng của độ lệch cho phép của điện dung so với giá trị danh định được xác định đối với tụ điện tùy thuộc vào chức năng mà chúng thực hiện trong bộ máy này hay bộ máy kia. Vì vậy đối với tụ điện, điện trở shunt trong mạch của cực âm của đèn của bộ khuếch đại HF và IF, tụ điện lọc và chặn trong mạch anốt và màn chắn, công suất có thể lớn tùy ý, nhưng không nhỏ hơn danh định được chỉ ra trong sơ đồ; đối với tụ điện chặn dùng trong bộ khuếch đại tần số thấp, sai lệch so với giá trị danh định có thể là 20 - 30%. Sức chứa tụ điệnđược sử dụng trong các mạch hiệu chỉnh để cải thiện đáp ứng tần số của bộ khuếch đại tần số thấp không được chênh lệch quá ± 10% so với mạch đã tính toán.

Loại chất điện môi được sử dụng trong tụ điện, đóng vai trò quyết định trong việc xác định phạm vi tụ điện... Trong các mạch dao động của dải sóng dài và trung bình, thực tế có thể sử dụng nhiều loại tụ điện khác nhau, kể cả những loại tụ điện có chất điện môi mica, mặc dù vậy tụ điện không phải lúc nào cũng có mức lỗ đủ thấp.

Trong tất cả các mạch tần số cao, gốm tụ điện(đối với dung lượng lên đến 1000 - 5000 pF) hoặc giấy không cảm ứng (đối với dung lượng trên 1000 - 5000 pF).

Trong các mạch của lưới sàng lọc của bóng đèn và trong các bộ lọc anốt của tần số cao tụ điện; trong trường hợp này, vỏ ngoài phải được nối đất hoặc nối với dây trừ chung tụ điện(chân này được đánh dấu bằng dấu tương ứng trên vỏ hoặc phần cuối không cảm ứng tụ điện). Trong các giai đoạn tần số thấp, mọi thứ tụ điện có thể là giấy.

Tụ điệnđiện dung thay đổi được để điều chỉnh mạch dao động của các máy thu, người ta mong muốn có một chất điện môi không khí. Điều này càng áp dụng cho các mạch dao động của các dụng cụ đo lường. Từ tông đơ tụ điện tốt nhất là tụ điện có chất điện môi không khí và gốm.

Trục trặc chính tụ điện: sự cố cách điện (ngắn mạch giữa các tấm), dòng điện rò rỉ cao (cách điện kém giữa các tấm), sự cố đứt các cực và đối với các đầu nối oxit (điện phân) - mất điện dung.

Kiểm tra khả năng sử dụng tụ điện... Trục trặc tụ điện, đặc biệt là các dung lượng lớn, chẳng hạn như mất điện dung, ngắn mạch và dòng rò lớn, có thể dễ dàng phát hiện bằng cách sử dụng megohmmeter, cũng như ohmmeter hoặc thậm chí là một đầu dò đơn giản.

Nếu như tụ điện công suất lớn hoạt động tốt thì khi kết nối một đầu dò với nó, mũi tên của thiết bị đầu tiên sẽ lệch hẳn sang phải, và độ lệch này càng lớn thì công suất càng lớn. tụ điện, và sau đó tương đối chậm bắt đầu quay trở lại bên trái và được thiết lập trên một trong các vạch chia ở đầu thang đo. Nếu như tụ điện bị lỗi, tức là nó bị mất công suất hoặc bị rò rỉ, thì trong trường hợp đầu tiên, mũi tên của thiết bị sẽ không lệch sang phải chút nào, và trong trường hợp thứ hai nó sẽ lệch gần như toàn bộ thang đo, và sau đó nó sẽ được đặt ở một trong các vạch chia ở cuối nó, tùy thuộc vào độ lớn của điện trở rò rỉ. Khi kiểm tra tụ điện theo cách này, bạn phải luôn chú ý xem điện áp cung cấp của thiết bị có vượt quá điện áp cho phép hay không. tụ điện, nếu không thì trong tụ điện sự cố cách điện có thể xảy ra trong quá trình thử nghiệm.

Trạng thái cách điện của tụ điện có dung lượng theo bậc của một microfarad, và đôi khi thậm chí là phần mười của microfarad, cũng có thể được ước tính bằng cường độ của tia lửa điện, nếu tụ điện trước tiên kết nối với nguồn điện áp và sạc, sau đó làm ngắn mạch các đầu nối của nó. Bằng cách này, bạn có thể kiểm tra tụ điện bất kỳ loại nào (trừ điện phân).

Trong một số trường hợp, rất khó để kiểm tra tụ điện công suất nhỏ (theo thứ tự hàng chục và hàng trăm picofarads), trong đó tia lửa trong quá trình phóng điện là không đáng kể, và điện trở rò rỉ cao đến mức tụ điện có thể dễ dàng bị nhầm lẫn với một sự cố trong đầu ra với một sự cố hoàn toàn có thể sử dụng được với khả năng chống rò rỉ cao.

Sử dụng ohm kế hoặc avometer ở chế độ đo điện trở, nếu cần, có thể xác định cực tính của tụ điện oxit (loại K50-6, v.v.). Khi kết nối với tụ điện thiết bị trong. Tùy thuộc vào cách các đầu dò được kết nối, ở một vị trí, nó sẽ hiển thị nhiều hơn và ở vị trí khác ít điện trở hơn. Điện trở cao hơn tương ứng với trường hợp khi đầu dò dương của thiết bị được kết nối với cực dương. tụ điện.

Oxit (điện phân) tụ điện với các đạo trình phân cực cũng có thể được kết nối song song và nối tiếp. Tuy nhiên, khi chúng được mắc nối tiếp, luôn phải thực hiện các biện pháp bổ sung để ngăn ngừa sự cố cách điện. Điều này đặc biệt quan trọng khi, trong trường hợp không có oxit tụ điện chúng được thay thế bằng điện áp hoạt động cần thiết tụ điệnđiện áp hoạt động ít hơn. Để hiệu điện thế bằng nhau, người ta mắc song song các điện trở có cùng dung kháng (0,5 - 1,5 MΩ) vào mỗi tụ điện mắc nối tiếp. Tổn thất do kết nối các điện trở như vậy là không đáng kể và thực tế không ảnh hưởng đến hoạt động của bộ chỉnh lưu. Tổng công suất của hai công suất như nhau tụ điện mắc nối tiếp thì công suất mỗi loại bằng một nửa.

Khi thiết kế và sửa chữa thiết bị điện tử, thường phải kiểm tra các nguyên tố phóng xạ, bao gồm tụ điện... Làm thế nào để kiểm tra khả năng sử dụng của tụ điện với độ chính xác đáng tin cậy trước khi sử dụng chúng sẽ được thảo luận.

Thiết bị phổ biến và dễ tiếp cận nhất mà bạn có thể kiểm tra hầu hết mọi tụ điện, là một đồng hồ vạn năng kỹ thuật số được bao gồm trong chế độ ohmmeter.

Quan trọng nhất là kiểm tra tụ điện cho một sự cố.

Phá vỡ tụ điện- đây là sự cố liên quan đến sự thay đổi điện trở của chất điện môi giữa các tấm tụ điện do vượt quá điện áp làm việc cho phép trên các bản tụ điện.

Nếu điện áp hoạt động vượt quá đáng kể bởi tụ điện, một sự cố điện xảy ra giữa các tấm của nó. Trên cơ thể đấm tụ điện Có thể phát hiện ra sạm da, sưng tấy, đốm đen và các dấu hiệu bên ngoài khác của sự cố phần tử.

Trong chừng mực tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua, khi đó điện trở giữa các cực (bản) của nó phải rất lớn và chỉ được giới hạn bởi cái gọi là điện trở rò rỉ. Trong thực tế tụ điện chất điện môi, mặc dù trên thực tế, nó là chất cách điện, cho một dòng điện không đáng kể. Dòng điện này đối với một tụ điện tốt là rất nhỏ và không được tính đến. Nó được gọi là dòng điện rò rỉ.

Phương pháp này thích hợp để thử nghiệm không phân cực tụ điện... Trong các tụ điện không phân cực, trong đó chất điện môi là mica, gốm sứ, giấy, thủy tinh, không khí, điện trở rò rỉ là vô cùng lớn và nếu bạn đo điện trở giữa các cực của như vậy tụ điện với một đồng hồ vạn năng kỹ thuật số, thiết bị sẽ ghi lại một điện trở lớn vô hạn.

Thường nếu bạn tụ điện có sự cố điện, khi đó điện trở giữa các tấm của nó khá nhỏ - vài đơn vị hoặc hàng chục ôm. Đục lỗ tụ điện thực tế là một chất dẫn điện bình thường.

Trong thực tế, hãy kiểm tra sự cố bất kỳ không phân cực nào tụ điện bạn có thể làm được việc này:

Chuyển đồng hồ vạn năng kỹ thuật số sang chế độ đo điện trở và đặt dải đo điện trở lớn nhất có thể.
Tiếp theo, chúng tôi kết nối các đầu dò đo với các đầu cuối của thiết bị được kiểm tra tụ điện... Với một tụ điện đang hoạt động, thiết bị sẽ không hiển thị bất kỳ giá trị nào và một tụ điện sẽ sáng trên màn hình. Điều này cho thấy rằng khả năng chống rò rỉ tụ điện hơn 2 Megaohms. Điều này đủ để đánh giá khả năng phục vụ trong hầu hết các trường hợp. tụ điện... Nếu đồng hồ vạn năng kỹ thuật số phát hiện rõ ràng bất kỳ điện trở nào nhỏ hơn 2 Megohms, thì rất có thể tụ điện bị lỗi.

Cần lưu ý rằng bạn không thể cầm các đầu cực và đầu dò của đồng hồ vạn năng bằng cả hai tay khi đo. Vì trong trường hợp này, thiết bị sẽ ghi lại sức đề kháng của cơ thể bạn, chứ không phải sức đề kháng của rò rỉ tụ điện... Vì sức cản của cơ thể người nhỏ hơn sức cản của sự rò rỉ, nên dòng điện sẽ chạy dọc theo con đường có ít lực cản nhất, tức là qua cơ thể bạn theo đường tay - tay. Do đó, đừng quên các quy tắc khi đo điện trở.

Kiểm tra điện phân cực tụ điện sử dụng một ohmmeter hơi khác so với việc kiểm tra những cái không phân cực.

Khả năng chống rò rỉ của cực tụ điện thường ít nhất là 100 kΩ. Để có chất lượng tốt hơn cực tụ điện giá trị này không nhỏ hơn 1 Megaohm. Khi kiểm tra như vậy tụ điện với một ohm kế, lần xả đầu tiên tụ điệnđoản mạch các dây dẫn.

Tiếp theo, bạn cần đặt giới hạn đo điện trở ít nhất là 100 kiloOhm. Đối với những điều trên tụ điệnđây sẽ là giới hạn 200k (200.000 ohm). Hơn nữa, quan sát cực của kết nối các đầu dò, đo điện trở rò rỉ tụ điện... Kể từ khi điện phân tụ điện có dung lượng khá cao thì khi kiểm tra tụ điện sẽ bắt đầu sạc. Quá trình này mất vài giây, trong đó điện trở trên màn hình kỹ thuật số sẽ tăng lên và sẽ tiếp tục tăng cho đến khi tụ điện sẽ không tính phí. Nếu giá trị của điện trở đo được vượt quá 100 kilo-ohms, thì trong hầu hết các trường hợp, có thể đánh giá đủ chắc chắn về khả năng sử dụng tụ điện.

Trước đó, khi ohmmeters quay số phổ biến ở những người nghiệp dư trên radio, việc kiểm tra tụ điệnđã được thực hiện theo một cách tương tự. Trong trường hợp này, tụ điện được sạc từ pin ohm kế và điện trở được chỉ ra bởi đồng hồ đo mặt số tăng lên, cuối cùng đạt đến giá trị của điện trở rò rỉ.

Công suất của bình điện phân tụ điện... Quá trình sạc diễn ra càng lâu (mũi tên của thiết bị bị lệch càng lâu) thì tương ứng, dung lượng càng lớn tụ điện... Vì tụ điện với công suất nhỏ (1 - 100 microfarads), mũi tên của thiết bị đo bị lệch đủ nhanh, nghĩa là công suất nhỏ tụ điện, nhưng khi kiểm tra tụ điện với dung lượng lớn (1000 microfarads và hơn thế nữa), mũi tên lệch chậm hơn nhiều.
Kiểm tra tụ điện sử dụng một ohm kế là một phương pháp gián tiếp. Đánh giá trung thực và chính xác hơn về sức khỏe của tụ điện và các thông số của nó có thể được thực hiện bằng đồng hồ vạn năng có khả năng đo điện dung của tụ điện.

Khi kiểm tra điện tụ điện cần phải xả hoàn toàn thử nghiệm trước khi đo điện dung tụ điện... Đặc biệt quy tắc này cần được tuân thủ khi kiểm tra cực tụ điện có công suất lớn và điện áp hoạt động cao. Nếu không làm như vậy có thể làm hỏng thiết bị đo.

Ví dụ, bạn thường phải kiểm tra khả năng sử dụng tụ điện, đóng vai trò lọc và được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện. Công suất và điện áp hoạt động của chúng đủ lớn và nếu phóng điện không hoàn toàn có thể dẫn đến hư hỏng thiết bị đo.

Do đó, như vậy tụ điện trước khi kiểm tra, phóng điện bằng cách làm ngắn mạch các dây dẫn (đối với điện áp thấp tụ điện với công suất nhỏ), hoặc bằng cách nối điện trở vào các cực có điện trở 5-10 kiloohm (đối với điện áp cao tụ điện). Khi thực hiện thao tác này, không được dùng tay chạm vào kết luận. tụ điện, nếu không, bạn có thể bị điện giật khó chịu khi các tấm được phóng điện. Khi đoản mạch các cực của bình điện phân tích điện tụ điện tia lửa trượt. Để tránh tia lửa điện, dây dẫn cao áp tụ điện và ngắn mạch qua một điện trở.

Một trong những trục trặc đáng kể của điện phân tụ điện là tổn thất một phần công suất do tăng rò rỉ. Trong những trường hợp như vậy, năng lực tụ điệnít hơn đáng kể so với chỉ định trên trường hợp. Rất khó để xác định sự cố như vậy bằng cách sử dụng một ohm kế. Để phát hiện chính xác sự cố hỏng hóc chẳng hạn như mất công suất, bạn sẽ cần đến đồng hồ đo điện dung, không phải đồng hồ vạn năng nào cũng có được.

Ngoài ra, sử dụng một ohmmeter, rất khó để phát hiện ra sự cố như vậy. tụ điện như một vách đá. Vào lúc nghỉ ngơi tụ điện nhiễm điện gồm hai vật dẫn cách điện không có điện dung.

Đối với điện phân cực tụ điện một dấu hiệu gián tiếp của sự cố có thể là không có sự thay đổi số đọc trên màn hình của đồng hồ vạn năng khi đo điện trở. Đối với không phân cực tụ điện công suất nhỏ, hầu như không thể phát hiện ra sự cố, vì có thể sử dụng được tụ điện cũng có một sức đề kháng rất cao.

Phát hiện mạch hở trong tụ điện chỉ có thể với sự trợ giúp của các dụng cụ đo điện dung của tụ điện.

Trong thực tế, đột nhập tụ điện xảy ra khá hiếm, chủ yếu với các hư hỏng cơ học. Thường xuyên hơn khi sửa chữa thiết bị, bạn phải thay thế tụ điện bị sự cố điện hoặc mất một phần công suất.
Ví dụ, đèn huỳnh quang compact thường bị hỏng do đánh thủng tụ điện trong mạch điện tử của bộ chuyển đổi.

Mất công suất có thể là nguyên nhân khiến TV bị hỏng điện phân tụ điện trong mạch cung cấp điện.

Dễ dàng phát hiện sự mất công suất của tụ điện khi đo công suất của tụ điện tụ điện sử dụng đồng hồ vạn năng có chức năng đo điện dung.
Sự cố tụ điện có thể được xác định bằng cách kiểm tra trực quan, ví dụ, cơ thể của điện tụ điện có một khe hở ở phần trên của cơ thể. Điều này cho thấy rằng một điện áp được đánh giá quá cao đã tác động lên tụ điện, do đó cái gọi là "nổ" tụ điện đã xảy ra.

Các khuyết tật như vậy của tụ điện xuất hiện, ví dụ, khi phóng điện mạnh vào thiết bị điện tử trong quá trình phóng điện sét và tăng điện áp mạnh trong mạng chiếu sáng điện.

Tụ điện là một thiết bị hai cực phổ biến được sử dụng trong các mạch điện khác nhau. Nó có công suất không đổi hoặc thay đổi được và có đặc điểm là độ dẫn điện thấp, nó có khả năng tích lũy điện tích dòng điện trong chính nó và truyền nó đến các phần tử khác trong mạch điện.
Các ví dụ đơn giản nhất bao gồm hai điện cực dạng tấm được ngăn cách bởi một chất điện môi và tích tụ các điện tích trái dấu. Trong điều kiện thực tế, chúng tôi sử dụng các tụ điện với một số lượng lớn các bản được ngăn cách bởi một chất điện môi.

Tụ điện bắt đầu sạc khi thiết bị điện tử được kết nối với mạng. Tại thời điểm nối thiết bị, trên các điện cực của tụ điện còn nhiều khoảng trống nên cường độ dòng điện đi vào mạch có giá trị lớn nhất. Khi nó đầy, dòng điện sẽ giảm và hoàn toàn biến mất khi dung lượng của thiết bị được làm đầy.

Trong quá trình thu được điện tích của dòng điện, một bản thu được các êlectron (hạt mang điện tích âm), còn bản kia thu các ion (hạt mang điện tích dương). Ngăn cách giữa các hạt mang điện tích dương và âm là một chất điện môi, có thể được sử dụng làm các vật liệu khác nhau.

Tại thời điểm mắc thiết bị điện vào nguồn điện thì hiệu điện thế trong mạch điện bằng không. Khi các bình chứa đầy, điện áp trong mạch tăng lên và đạt giá trị bằng mức ở nguồn hiện tại.

Khi ngắt mạch điện khỏi nguồn điện và mắc tải thì tụ điện ngừng nhận điện tích và nhường dòng điện tích lũy cho các phần tử khác. Tải trọng tạo thành một chuỗi giữa các tấm của nó, do đó, tại thời điểm tắt nguồn, các hạt mang điện tích dương sẽ bắt đầu di chuyển về phía các ion.

Cường độ dòng điện ban đầu trong mạch khi mắc tải sẽ bằng hiệu điện thế trên các hạt mang điện âm chia cho giá trị của điện trở tải. Trong trường hợp không có nguồn điện, tụ điện sẽ bắt đầu mất điện tích và khi điện tích trong tụ điện giảm, mức điện áp và giá trị dòng điện trong mạch sẽ giảm. Quá trình này sẽ chỉ kết thúc khi không còn điện trong thiết bị.

Hình trên mô tả cấu tạo của một tụ điện giấy:
a) cuộn dây phần;
b) bản thân thiết bị.
Trên bức tranh này:

1. Giấy;
2. Giấy bạc;
3. Kính cách điện;
4. Nắp;
5. Khung;
6. Các tông gioăng;
7. Bao bọc;
8. Các phần.

Công suất tụ điệnđược coi là đặc tính quan trọng nhất của nó, thời gian để sạc đầy thiết bị trực tiếp phụ thuộc vào nó khi thiết bị được kết nối với nguồn điện. Thời gian phóng điện của thiết bị cũng phụ thuộc vào công suất, cũng như độ lớn của tải. Điện trở R càng cao thì tụ điện rỗng càng nhanh.

Ví dụ về hoạt động của tụ điện, hãy xem xét hoạt động của máy phát tương tự hoặc máy thu vô tuyến. Khi thiết bị được kết nối với mạng, các tụ điện được kết nối với cuộn cảm sẽ bắt đầu tích tụ điện tích, các điện cực sẽ được thu thập trên một số tấm, và các ion sẽ được thu thập trên các tấm khác. Sau khi pin được sạc đầy, thiết bị sẽ bắt đầu xả. Khi mất điện tích hoàn toàn sẽ dẫn đến hiện tượng bắt đầu tích điện nhưng theo chiều ngược lại, tức là các tấm đã mang điện tích dương lúc này sẽ nhận điện tích âm và ngược lại.

Mục đích và công dụng của tụ điện

Hiện nay, chúng được sử dụng trong hầu hết các kỹ thuật vô tuyến và các mạch điện tử khác nhau.
Trong mạch điện xoay chiều, chúng có thể hoạt động như một điện dung kháng. Ví dụ, khi bạn nối tụ điện và bóng đèn với pin (dòng điện không đổi), đèn sẽ không phát sáng. Nếu mắc đoạn mạch như vậy với nguồn điện xoay chiều thì đèn sẽ phát sáng, và cường độ sáng phụ thuộc trực tiếp vào dung lượng của tụ điện sử dụng. Do những tính năng này, chúng được sử dụng rộng rãi trong các mạch ngày nay như các bộ lọc triệt tiêu nhiễu tần số cao và tần số thấp.

Tụ điện cũng được sử dụng trong các máy gia tốc điện từ, đèn pin và laser khác nhau do khả năng lưu trữ điện tích lớn và nhanh chóng chuyển nó đến các phần tử mạng có điện trở thấp khác, do đó tạo ra một xung mạnh.

Trong bộ nguồn thứ cấp, chúng được sử dụng để làm phẳng các gợn sóng trong quá trình chỉnh lưu điện áp.

Khả năng duy trì điện tích trong thời gian dài giúp bạn có thể sử dụng chúng để lưu trữ thông tin.

Việc sử dụng điện trở hoặc bộ tạo dòng trong mạch có tụ điện cho phép tăng thời gian sạc và xả công suất của thiết bị, nhờ đó có thể sử dụng các mạch này để tạo ra các mạch định thời không đặt ra yêu cầu cao về độ ổn định thời gian.

Trong các thiết bị điện khác nhau và trong các bộ lọc sóng hài cao hơn, phần tử này được sử dụng để bù cho công suất phản kháng.

Tụ điện gồm hai bản được ngăn cách bởi một lớp điện môi. Nếu đặt một hiệu điện thế không đổi vào các bản thì một bản tích điện dương, bản kia tích điện âm. Sau khi ngắt kết nối tụ điện, điện tích trên các tấm sẽ vẫn còn, do đó có thể sử dụng thiết bị này như một thiết bị lưu trữ năng lượng điện. Lượng năng lượng tích lũy (công suất) phụ thuộc vào diện tích của các tấm, vật liệu, đặc tính của chúng và loại chất điện môi đặt giữa các tấm. Đơn vị đo lường cơ bản của điện dung là farad (F). Đây là một giá trị khá lớn; trong thực tế, các phân số farad thường được sử dụng - microfarad (μF), nanofarad (nF), picofarad (pF).

1F = 1000000μF;
1mkF = 1000nF;
1nF = 1000 pF.

Thông số thứ hai của bất kỳ tụ điện nào, rất quan trọng, là điện áp danh định (hoạt động) của tụ điện. Đây là điện áp cung cấp cho các tấm, không được vượt quá, nếu không tụ điện sẽ hỏng. Điện áp tính bằng vôn và điện dung thường được chỉ định trên trường hợp của chính tụ điện.

Thông số tiếp theo không cố hữu trong tất cả các loại tụ điện - cực tính. Nếu tụ điện có cực, thì chỉ có thể đặt một điện áp không đổi vào các đầu cực của nó, với dấu "+" của nguồn trên bản dương, dấu "-" - trên bản âm. Sự phân cực cũng được chỉ ra trên vỏ, thường xuyên hơn bằng cách đánh dấu một chốt ("+" hoặc "-").

Đây là cách phân cực được chỉ định trên tụ điện smd.

Dải "trừ" nằm đối diện với đầu ra "-"

Và trên các tụ điện trong nước, dấu cộng có thể đứng trực tiếp trên thân (ở bên cạnh hoặc ở cuối)

Loại này luôn có một "điểm trừ" trên cơ thể

Nếu tụ điện không phân cực, thì nó có thể hoạt động trong mạch AC và DC, và trong trường hợp thứ hai, bạn không cần theo dõi cực tính của điện áp.

Trong sơ đồ điện, tụ điện được biểu thị như sau:

Ở đây, bên trái là một tụ điện không phân cực, và ký hiệu thứ hai và thứ ba tương ứng với một tụ điện phân cực, và trong hình thứ ba, dấu "+" có thể không có.

Và như một ví dụ:

Các tụ điện trong sơ đồ được ký hiệu bằng ký hiệu C, do đó C1 là tụ điện không phân cực có dung lượng 100 nanofarads, C2 là tụ điện có cực có công suất 30 microfarads cho điện áp danh định là 15 V.

Quan trọng! Bạn có thể thay tụ điện với bất kỳ công suất phù hợp nào và loại thích hợp, nhưng đối với điện áp KHÔNG THẤP hơn so với chỉ dẫn trong sơ đồ. Trên đây - xin vui lòng.

Tụ điện là một trong những phần tử vô tuyến phổ biến nhất, nó dùng để lưu trữ điện (điện tích). Tụ điện đơn giản nhất có thể được biểu diễn dưới dạng hai tấm (bản) kim loại và một chất điện môi nằm giữa chúng.

Khi một nguồn điện áp được nối với tụ điện, các điện tích trái dấu xuất hiện trên các bản (bản) của nó và một điện trường sẽ xuất hiện sẽ hút chúng lại với nhau, và ngay cả sau khi tắt nguồn điện, điện tích đó vẫn còn trong một thời gian và năng lượng được lưu trữ trong điện trường giữa các tấm.

Trong các mạch điện tử, vai trò của tụ điện không chỉ có thể bao gồm tích lũy điện tích mà còn có thể phân tách các thành phần không đổi và biến đổi của dòng điện, lọc dòng điện xung và nhiều nhiệm vụ khác.
Tùy thuộc vào nhiệm vụ và yếu tố hoạt động, tụ điện được sử dụng với các loại và thiết kế rất khác nhau. Ở đây chúng ta hãy xem xét các loại tụ điện phổ biến nhất.

Tụ điện nhôm

Tụ điện một lớp gốm

Tụ điện nhiều lớp gốm

Ví dụ K10-17A hoặc K10-17B.
Không giống như những gì được mô tả ở trên, chúng đã bao gồm nhiều lớp tấm kim loại và một chất điện môi ở dạng gốm sứ, cho phép chúng có công suất cao hơn so với những lớp đơn và có thể theo thứ tự của một số microfarads, nhưng điện áp tối đa đối với loại này vẫn được giới hạn ở 50 volt.
Chúng chủ yếu được sử dụng như các phần tử lọc và có thể hoạt động tốt với cả dòng điện trực tiếp và xoay chiều và xung.

Tụ điện cao áp gốm

Tụ tantali

Một tụ điện tantali rắn có bốn phần chính: cực dương, chất điện môi, chất điện phân (rắn hoặc lỏng) và cực âm.
Về đặc tính làm việc, tụ tantali tương tự như tụ điện, nhưng điện áp tối đa hoạt động được giới hạn ở 100 vôn và công suất thường không vượt quá 1000 μF.
Nhưng không giống như loại điện phân, loại này có độ tự cảm riêng của nó ít hơn nhiều, do đó có thể sử dụng chúng ở tần số cao, lên đến vài trăm kilohertz.

Tụ điện polyester

Tụ điện polypropylene

Lợi thế của các tụ điện này không chỉ nằm ở điện áp cao, mà còn ở tiếp tuyến cực thấp của góc tổn hao, kể từ tg? không được vượt quá 0,001, cho phép sử dụng tụ điện ở tần số cao vài trăm kilohertz và sử dụng chúng trong lò sưởi cảm ứng và bộ khởi động của động cơ điện không đồng bộ.

Tụ điện khởi động (CBB-60) có thể có dung lượng lên đến 1000 microfarads, điều này trở nên khả thi do đặc điểm thiết kế của loại tụ điện này. Một màng polypropylene được kim loại hóa được quấn trên lõi nhựa và toàn bộ cuộn được phủ một hợp chất ở trên.