Kapasitor listrik

Kapasitor listrik adalah alat untuk mengumpulkan listrik dalam medan listrik. Aplikasi umum untuk kapasitor listrik adalah filter penghalus pada catu daya, sirkuit komunikasi antartahap pada amplifier AC, penyaringan kebisingan pada rel daya untuk peralatan elektronik, dll.

Karakteristik kelistrikan kapasitor ditentukan oleh desainnya dan sifat-sifat bahan yang digunakan.

Saat memilih kapasitor untuk perangkat tertentu, keadaan berikut harus dipertimbangkan:

a) nilai kapasitansi kapasitor yang diperlukan (μF, nF, pF),

b) tegangan kerja kapasitor (nilai tegangan maksimum di mana kapasitor dapat bekerja dalam waktu lama tanpa mengubah parameternya),

c) akurasi yang diperlukan (kemungkinan dispersi nilai kapasitansi kapasitor),

d) koefisien suhu kapasitas (ketergantungan kapasitas kapasitor pada suhu sekitar),

e) stabilitas kapasitor,

f) arus bocor dielektrik kapasitor pada tegangan pengenal dan suhu tertentu.(Tahanan dielektrik kapasitor dapat ditentukan.)

Tabel 1 - 3 menunjukkan karakteristik utama berbagai jenis kapasitor.

Tabel 1. Karakteristik kapasitor film keramik, elektrolitik dan logam

Parameter Kapasitor Jenis Kapasitor Keramik Elektrolit Berdasarkan Metallized Film Capacitor Kisaran Kapasitansi 2,2 pF hingga 10 nF 100 nF hingga 68 μF 1 μF hingga 16 μF Akurasi (kemungkinan sebaran nilai kapasitansi kapasitor), % ±10 dan ±20 -10 dan +50 ± 20 Tegangan operasi kapasitor, V 50 — 250 6.3 — 400 250 — 600 Stabilitas kapasitor Cukup Buruk Cukup Kisaran suhu sekitar, OS -85 hingga +85 -40 hingga +85 -25 hingga +85

Tabel 2. Karakteristik kapasitor mika dan kapasitor berbahan dasar polyester dan polypropylene

Parameter Kapasitor Tipe Kapasitor Kapasitor Berbasis Poliester Berbasis Mika Poliester Rentang Kapasitor 2,2 pF hingga 10 nF 10 nF hingga 2,2 μF 1 nF hingga 470 nF Akurasi (kemungkinan sebaran nilai kapasitansi kapasitor), % ±1 ±20 ±20 Tegangan operasi kapasitor, V 350 250 1000 Stabilitas kapasitor Sangat baik baik baik Kisaran suhu sekitar, OS -40 hingga +85 -40 hingga +100 -55 hingga +100

Tabel 3. Karakteristik kapasitor mika berbahan dasar polycarbonate, polystyrene dan tantalum

Parameter kapasitor

Jenis kondensor

Berdasarkan polikarbonat

Berdasarkan polistiren

Berdasarkan tantalum

Kisaran kapasitas kapasitor 10 nF hingga 10 μF 10 pF hingga 10 nF 100 nF hingga 100 μF Akurasi (kemungkinan dispersi nilai kapasitas kapasitor), % ±20 ±2,5 ±20 Tegangan pengoperasian kapasitor, V 63 — 630 160 6,3 — 35 Stabilitas Kapasitor Kisaran Suhu Sekitar Cukup Baik Baik, OS -55 hingga +100 -40 hingga +70 -55 hingga +85

Kapasitor keramik digunakan dalam sirkuit decoupling, kapasitor elektrolitik juga digunakan dalam sirkuit decoupling dan filter smoothing, dan kapasitor film metalisasi digunakan dalam catu daya tegangan tinggi.

Kapasitor mika digunakan dalam perangkat reproduksi suara, filter, dan osilator. Kapasitor poliester adalah kapasitor tujuan umum dan kapasitor polipropilena yang digunakan dalam rangkaian tegangan DC.

Kapasitor polikarbonat digunakan dalam filter, osilator, dan rangkaian waktu. Kapasitor polystyrene dan tantalum juga digunakan dalam rangkaian sinkronisasi dan pemisahan. Mereka dianggap kapasitor tujuan umum.

Catatan kecil dan tip untuk bekerja dengan kapasitor

Anda harus selalu ingat bahwa tegangan kerja kapasitor harus berkurang dengan meningkatnya suhu sekitar, dan untuk memastikan keandalan yang tinggi, perlu dibuat cadangan tegangan yang besar.

Jika tegangan operasi kontinyu maksimum dari kapasitor ditentukan, ini mengacu pada suhu maksimum (kecuali ditentukan lain). Oleh karena itu, kapasitor selalu beroperasi dengan batas keamanan tertentu. namun, perlu untuk memastikan tegangan kerja sebenarnya pada level 0,5-0,6 dari nilai yang diizinkan.

Jika kapasitor memiliki batas tegangan AC tertentu, ini mengacu pada frekuensi (50-60) Hz. Untuk frekuensi yang lebih tinggi atau dalam kasus sinyal pulsa, tegangan operasi harus dikurangi lebih lanjut untuk menghindari perangkat terlalu panas karena kehilangan dielektrik.

Kapasitor besar dengan arus bocor rendah dapat menahan muatan yang terkumpul cukup lama setelah peralatan dimatikan. Untuk memastikan keamanan yang lebih baik, resistor 1 MΩ (0,5 W) harus dihubungkan secara paralel ke kapasitor di sirkuit pelepasan.

Pada rangkaian tegangan tinggi, kapasitor sering digunakan secara seri. Untuk menyamakan tegangan pada mereka, Anda perlu menghubungkan resistor dengan resistansi 220k0m ke 1 MΩ secara paralel ke setiap kapasitor.

Beras. 1 Menggunakan resistor untuk menyamakan tegangan kapasitor

Kapasitor lintasan keramik dapat beroperasi pada frekuensi yang sangat tinggi (lebih dari 30 MHz)… Mereka dipasang langsung di casing perangkat atau di layar logam.

Kapasitor elektrolit non-polar memiliki kapasitas dari 1 hingga 100 μF dan dirancang untuk r.m.s. ketegangan 50 V. Selain itu, kapasitor ini lebih mahal daripada kapasitor elektrolit konvensional (kutub).

Saat memilih kapasitor untuk filter daya, Anda perlu memperhatikan amplitudo pulsa arus pengisian daya, yang secara signifikan dapat melebihi nilai yang diizinkan…. Misalnya, untuk kapasitor dengan kapasitas 10.000 μF, amplitudo ini tidak melebihi 5 A.

Saat menggunakan kapasitor elektrolitik sebagai kapasitor decoupling, polaritas inklusi harus ditentukan dengan benar. Kebocoran arus kapasitor ini dapat memengaruhi mode tahap penguat.

Di sebagian besar aplikasi, kapasitor elektrolit dapat dipertukarkan... Anda hanya perlu memperhatikan nilai tegangan pengoperasiannya.

Timbal pada lapisan foil luar kapasitor polistiren sering ditandai dengan warna. Itu harus terhubung ke titik umum sirkuit.

Pada frekuensi tinggi, resistansi induktansi parasit kapasitor meningkat, yang memperburuk karakteristiknya. Gambar 2 menunjukkan rangkaian ekuivalen kapasitor yang disederhanakan, dengan mempertimbangkan induktansi input.

Beras.2 Sirkuit ekuivalen kapasitor listrik frekuensi tinggi

Kode warna kapasitor

Dalam kasus sebagian besar kapasitor, kapasitas nominal dan tegangan operasinya dicantumkan. Namun, ada juga kode warna.

Beberapa kapasitor ditandai dengan tulisan dua baris. Baris pertama menunjukkan kapasitas (pF atau μF) dan akurasi (K = 10%, M — 20%). Baris kedua menunjukkan tegangan DC yang diijinkan dan kode bahan dielektrik.

Kapasitor keramik monolitik ditandai dengan kode tiga digit, digit ketiga menunjukkan berapa banyak nol yang harus ditandatangani ke dua digit pertama untuk mendapatkan kapasitas dalam picofarad.

Kode warna yang menunjukkan peringkat kapasitor (288kb)

Sebuah contoh. Apa arti kapasitor kode 103? Kode 103 berarti Anda perlu menetapkan tiga nol ke angka 10, lalu Anda mendapatkan kapasitansi kapasitor - 10.000 pF.

Sebuah contoh. Kapasitor diberi label 0,22 / 20 250. Artinya kapasitor memiliki kapasitansi 0,22 μF ± 20% dan dirancang untuk tegangan konstan 250 V.