Hlavní funkce a aplikace tenkovrstvých kondenzátorů ve střídavých obvodech

já Filmové kondenzátory hrají následující klíčové role v AC obvodech:

1. Spojka/DC blokování:

Využitím své charakteristiky „povolení střídavého proudu a blokování stejnosměrného proudu“ přenáší signály z jednoho stupně obvodu do druhého a zároveň blokuje stejnosměrné předpětí mezi dvěma stupni. Běžně se používá v audio a radiofrekvenčních obvodech.

2. Filtrování (přímo související s kapacitní reaktancí):

Filtrování napájecího zdroje: V kombinaci s induktory nebo odpory tvoří síť RC nebo LC filtrů, která obchází zvlnění šumu ve střídavém napájení (jako je například usměrněný pulzující stejnosměrný proud) na zem a poskytuje hladký stejnosměrný proud. PP fóliové kondenzátory se v takových aplikacích běžně používají kvůli jejich nízkým ztrátám a stabilitě.

Potlačení hluku/bypass: Zkratujte vysokofrekvenční rušivý šum (s velmi vysokou frekvencí f, proto je Xc velmi malý) na zem, aby se zabránilo rušení citlivých obvodů. Běžně se používají nízkokapacitní filmové kondenzátory.

3. Korekce účiníku (PFC):

U indukčních zátěží, jako jsou motory a osvětlení, proud zaostává za napětím, což má za následek nízký účiník. Paralelním připojením filmového kondenzátoru (generujícím vedoucí kapacitní proud) lze zpožděný indukční proud kompenzovat, vyrovnat celkový proud s fází napětí a zlepšit energetickou účinnost. Jedná se o důležitou aplikaci filmových kondenzátorů v průmyslových střídavých obvodech.

4. Výběr rezonance a frekvence:

Zapojený sériově nebo paralelně s induktorem využívá charakteristiku Xc měnící se s frekvencí k dosažení rezonance na specifické frekvenci fr ( Xc = XL ). Používá se ke konstrukci oscilátorů, ladicích obvodů, filtrů atd. Například v obvodu pro výběr stanic rádia.

5. Provoz a spouštění motoru:

Jednofázové motory na střídavý proud vyžadují kondenzátory, které generují fázově posunutý proud, čímž se vytvoří rotující magnetické pole, které umožní motoru nastartovat a spustit. Tyto kondenzátory musí odolávat vysokému střídavému napětí a proudu a fóliové kondenzátory (zejména metalizovaný polypropylen MKP) jsou široce používány kvůli jejich vysokému výdržnému napětí, nízkým ztrátám a samoopravným vlastnostem.

II. Proč střídavé obvody preferují tenkovrstvé kondenzátory?

Ve srovnání s elektrolytickými kondenzátory mají filmové kondenzátory jedinečné výhody v obvodech střídavého proudu:

Nepolární: Lze přímo použít v čistě střídavých obvodech.

Nízká ztráta (vysoká hodnota Q): Tangenta dielektrické ztráty je malá, což má za následek menší tvorbu tepla a vysokou účinnost, což je zvláště vhodné pro vysokofrekvenční a vysokovýkonové aplikace.

Odolnost proti vysokému napětí a spolehlivost: Vydrží vysoké špičky střídavého napětí a má dlouhou životnost.

Samoléčení: Když se metalizovaný film lokálně rozbije, kovová vrstva kolem místa průrazu se okamžitě odpaří, izoluje místo poruchy a umožní kondenzátoru vrátit se do normálního provozu, což výrazně zlepší spolehlivost.

Stabilita kapacity: Hodnota kapacity se mění jen málo při změně teploty a frekvence.

Shrnout

Princip fungování filmových kondenzátorů ve střídavých obvodech lze shrnout takto:
Využitím izolačního tenkého dielektrika podstupují periodické nabíjení a vybíjení pod vlivem střídavého elektrického pole, čímž vykazují charakteristiku „procházejícího“ střídavého proudu v obvodu. Jejich impedance (kapacitní reaktance) se mění s frekvencí a hodnotou kapacity. Na základě tohoto principu dosahují filmové kondenzátory klíčových funkcí, jako je vazba, filtrace, kompenzace a rezonance, a stávají se nepostradatelnými pasivními součástkami v moderních střídavých a výkonových elektronických obvodech.