tụ điện
Tụ điện là phương tiện tích điện trong điện trường. Các ứng dụng điển hình cho tụ điện là lọc mịn trong nguồn điện, mạch giao tiếp giữa các tầng trong bộ khuếch đại AC, lọc nhiễu trên đường ray điện cho thiết bị điện tử, v.v.
Đặc tính điện của tụ điện được xác định bởi thiết kế của nó và đặc tính của vật liệu được sử dụng.
Khi chọn tụ điện cho một thiết bị cụ thể, cần xem xét các trường hợp sau:
a) giá trị yêu cầu của điện dung của tụ điện (μF, nF, pF),
b) điện áp làm việc của tụ điện (giá trị điện áp lớn nhất mà tụ điện có thể hoạt động trong thời gian dài mà không thay đổi thông số của nó),
c) độ chính xác yêu cầu (sự phân tán có thể có của các giá trị điện dung của tụ điện),
d) hệ số nhiệt độ của dung lượng (sự phụ thuộc của dung lượng của tụ điện vào nhiệt độ môi trường),
e) độ ổn định của tụ điện,
f) dòng rò chất điện môi của tụ điện ở điện áp danh định và nhiệt độ cho trước.(Có thể chỉ định điện trở của tụ điện.)
Bảng 1 - 3 cho thấy các đặc điểm chính của các loại tụ điện khác nhau.
Bảng 1. Đặc tính của tụ điện phim gốm, điện phân và kim loại
Thông số tụ điện Loại tụ điện Điện phân gốm dựa trên màng kim loại Dải điện dung của tụ điện 2,2 pF đến 10 nF 100 nF đến 68 μF 1 μF đến 16 μF Độ chính xác (có thể phân tán các giá trị điện dung của tụ điện), % ±10 và ±20 -10 và +50 ± 20 Điện áp hoạt động của tụ điện, V 50 — 250 6.3 — 400 250 — 600 Độ ổn định của tụ điện Đủ Kém Đủ Dải nhiệt độ môi trường, OS -85 đến +85 -40 đến +85 -25 đến +85
Bảng 2. Đặc điểm của tụ điện mica và tụ điện dựa trên polyester và polypropylene
Thông số tụ điện Loại tụ điện Mica Polyester Dựa trên Polypropylene Tụ điện Dải điện dung 2,2 pF đến 10 nF 10 nF đến 2,2 μF 1 nF đến 470 nF Độ chính xác (có thể phân tán các giá trị điện dung của tụ điện), % ±1 ±20 ±20 Điện áp hoạt động của tụ điện, V 350 250 1000 Độ ổn định của tụ điện Tuyệt vời tốt tốt Dải nhiệt độ xung quanh, OS -40 đến +85 -40 đến +100 -55 đến +100
Bảng 3. Đặc điểm của tụ điện mica dựa trên polycarbonate, polystyrene và tantalum
Thông số tụ điện
loại bình ngưng
Dựa trên polycarbonate
Dựa trên polystyrene
Dựa trên tantali
Dải dung lượng tụ điện 10 nF đến 10 μF 10 pF đến 10 nF 100 nF đến 100 μF Độ chính xác (có thể phân tán các giá trị dung lượng tụ điện), % ±20 ±2,5 ±20 Điện áp hoạt động của tụ điện, V 63 — 630 160 6,3 — 35 Độ ổn định của tụ điện Tuyệt vời Khá Đủ Nhiệt độ xung quanh, OS -55 đến +100 -40 đến +70 -55 đến +85
Tụ gốm được sử dụng trong mạch tách rời, tụ điện điện phân cũng được sử dụng trong mạch tách rời và bộ lọc làm mịn, và tụ điện màng kim loại được sử dụng trong nguồn điện cao áp.
Tụ mica dùng trong các thiết bị tái tạo âm thanh, lọc và tạo dao động. Tụ polyester là tụ điện có mục đích chung và tụ polypropylene được sử dụng trong mạch điện áp DC.
Tụ điện polycarbonate được sử dụng trong các bộ lọc, bộ tạo dao động và mạch thời gian. Các tụ điện polystyrene và tantali cũng được sử dụng trong các mạch đồng bộ hóa và tách biệt. Chúng được coi là tụ điện có mục đích chung.
Những lưu ý nhỏ và mẹo khi làm việc với tụ điện
Bạn nên luôn nhớ rằng điện áp hoạt động của các tụ điện phải giảm khi nhiệt độ môi trường tăng lên và để đảm bảo độ tin cậy cao, cần phải tạo ra một nguồn dự trữ điện áp lớn.
Nếu điện áp hoạt động liên tục tối đa của tụ điện được chỉ định, thì điều này đề cập đến nhiệt độ tối đa (trừ khi có quy định khác). Do đó, tụ điện luôn hoạt động với một giới hạn an toàn nhất định. tuy nhiên cần đảm bảo điện áp làm việc thực của chúng ở mức 0,5-0,6 giá trị cho phép.
Nếu tụ điện có giới hạn điện áp xoay chiều nhất định, điều này đề cập đến tần số (50-60) Hz. Đối với tần số cao hơn hoặc trong trường hợp tín hiệu xung, điện áp hoạt động phải được giảm thêm để tránh thiết bị quá nóng do tổn thất điện môi.
Các tụ điện lớn với dòng rò thấp có thể giữ điện tích tích lũy trong một thời gian khá dài sau khi tắt thiết bị. Để đảm bảo an toàn hơn, nên kết nối điện trở 1 MΩ (0,5 W) song song với tụ điện trong mạch phóng điện.
Trong mạch điện áp cao, tụ điện thường được sử dụng nối tiếp. Để cân bằng điện áp trên chúng, bạn cần kết nối song song với mỗi tụ điện một điện trở có điện trở 220k0m đến 1 MΩ.
Cơm. 1 Dùng điện trở để cân bằng điện áp tụ điện
Tụ gốm có thể hoạt động ở tần số rất cao (trên 30 MHz)… Chúng được lắp trực tiếp trên vỏ thiết bị hoặc trên màn hình kim loại.
Tụ điện phân cực không có công suất từ 1 đến 100 μF và được thiết kế cho r.m.s. căng thẳng 50 V. Ngoài ra, chúng đắt hơn so với tụ điện (cực) thông thường.
Khi chọn tụ điện cho bộ lọc nguồn, bạn cần chú ý đến biên độ xung của dòng sạc, có thể vượt quá giá trị cho phép một cách đáng kể…. Ví dụ, đối với tụ điện có công suất 10.000 μF, biên độ này không vượt quá 5 A.
Khi sử dụng tụ điện điện phân làm tụ tách rời, cần xác định chính xác cực tính của nó... Dòng rò của tụ điện này có thể ảnh hưởng đến chế độ của tầng khuếch đại.
Trong hầu hết các ứng dụng, tụ điện có thể hoán đổi cho nhau... Bạn chỉ cần chú ý đến giá trị điện áp hoạt động của chúng.
Lớp chì trên lớp lá bên ngoài của tụ điện polystyrene thường được đánh dấu bằng đường màu. Nó phải được kết nối với điểm chung của mạch.
Ở tần số cao, điện trở của các cuộn cảm ký sinh của tụ điện tăng lên, làm xấu đi các đặc tính của nó. Hình 2 cho thấy một mạch tương đương tụ điện được đơn giản hóa, có tính đến độ tự cảm của các đầu vào.
Cơm.2 Mạch tương đương của tụ điện cao tần
Mã màu tụ điện
Trong trường hợp của hầu hết các tụ điện, công suất danh định và điện áp hoạt động của chúng được liệt kê. Tuy nhiên, cũng có mã màu.
Một số tụ điện được đánh dấu bằng hai dòng chữ. Hàng đầu tiên hiển thị dung lượng của chúng (pF hoặc μF) và độ chính xác (K = 10%, M — 20%). Hàng thứ hai hiển thị điện áp DC cho phép và mã vật liệu điện môi.
Các tụ gốm nguyên khối được đánh dấu bằng một mã gồm ba chữ số.
Mã màu cho biết xếp hạng của tụ điện (288kb)
Một ví dụ. Mã tụ điện 103 nghĩa là gì? Mã 103 có nghĩa là bạn cần gán ba số 0 cho số 10, sau đó bạn nhận được điện dung của tụ điện — 10.000 pF.
Một ví dụ. Tụ điện được dán nhãn 0,22 / 20 250. Điều này có nghĩa là tụ điện có điện dung 0,22 μF ± 20% và được thiết kế cho điện áp không đổi 250 V.
