ตัวเก็บประจุ: วัตถุประสงค์อุปกรณ์หลักการทำงาน

ในอุปกรณ์วิทยุและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกชนิดยกเว้นตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์จะใช้ตัวเก็บประจุ ในบางวงจรมีมากกว่านั้นในบางแห่งมีน้อย แต่ไม่มีวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่มีตัวเก็บประจุ

ในกรณีนี้ตัวเก็บประจุสามารถทำงานได้หลากหลายในอุปกรณ์ อย่างแรกคือภาชนะบรรจุในตัวกรองของวงจรเรียงกระแสและความคงตัว ด้วยความช่วยเหลือของตัวเก็บประจุสัญญาณจะถูกส่งระหว่างขั้นตอนของเครื่องขยายเสียงฟิลเตอร์ความถี่ต่ำและสูงถูกสร้างขึ้นช่วงเวลาในการตั้งค่าความล่าช้าเวลาและความถี่การสั่นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่างๆถูกเลือก

ตัวเก็บประจุตะกั่วจาก ธนาคารธนาคารซึ่งในช่วงกลางของศตวรรษที่ 18 ถูกนำมาใช้ในการทดลองโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ปีเตอร์แวน Mushenbrook เขาอาศัยอยู่ในเมืองไลเดนดังนั้นจึงง่ายที่จะคาดเดาว่าทำไมธนาคารนี้ถึงถูกเรียกว่า

ที่จริงแล้วนี่คือขวดแก้วธรรมดาที่เรียงรายอยู่ข้างในและข้างนอกด้วยกระดาษฟอยล์ - staniol มันถูกใช้เพื่อจุดประสงค์เดียวกับอลูมิเนียมสมัยใหม่ แต่อลูมิเนียมยังไม่เปิด

แหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าเพียงแห่งเดียวในสมัยนั้นคือเครื่อง electrophore สามารถพัฒนาแรงดันไฟฟ้าได้สูงถึงหลายร้อยกิโลโวลต์ มันมาจากเธอที่พวกเขาเรียกเก็บขวดเลย์เดน ในตำราวิชาฟิสิกส์มีการอธิบายกรณีเมื่อ Mushenbrook ออกจากความสามารถของเขาผ่านโซ่สิบยามจับมือกัน

ในเวลานั้นไม่มีใครรู้ว่าผลที่ตามมาอาจเป็นเรื่องน่าเศร้า การระเบิดกลายเป็นเรื่องละเอียดอ่อน แต่ก็ไม่ถึงขั้นเสียชีวิต มันไม่ได้เกิดขึ้นเพราะความจุของขวด Leyden นั้นไม่มีนัยสำคัญแรงกระตุ้นกลับกลายเป็นว่ามีอายุสั้นมากดังนั้นพลังงานที่ปล่อยออกมาจึงมีขนาดเล็ก

ตัวเก็บประจุเป็นอย่างไร

อุปกรณ์ของตัวเก็บประจุนั้นไม่แตกต่างจากขวด Leyden: ทั้งหมดสองแผ่นเหมือนกันคั่นด้วยไดอิเล็กทริก นี่คือวิธีที่ตัวเก็บประจุจะปรากฎบนวงจรไฟฟ้าที่ทันสมัย รูปที่ 1 แสดงโครงสร้างแผนผังของตัวเก็บประจุแบบแบนและสูตรสำหรับการคำนวณ

รูปที่ 1 อุปกรณ์ตัวเก็บประจุแบน

ที่นี่ S คือพื้นที่จานเป็นตารางเมตร, d คือระยะห่างระหว่างแผ่นในหน่วยเมตร, C คือความจุใน farads, εเป็นค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของสื่อ ค่าทั้งหมดที่รวมอยู่ในสูตรจะระบุไว้ในระบบ SI สูตรนี้ใช้ได้กับตัวเก็บประจุแบบเรียบที่ง่ายที่สุด: คุณสามารถวางแผ่นโลหะสองแผ่นไว้ข้างๆพวกเขาซึ่งจะสรุปได้ อากาศสามารถทำหน้าที่เป็นไดอิเล็กทริก

จากสูตรนี้สามารถเข้าใจได้ว่าตัวเก็บประจุมีขนาดใหญ่ขึ้นพื้นที่ของเพลตและระยะทางที่สั้นลง สำหรับตัวเก็บประจุที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันสูตรอาจแตกต่างกันตัวอย่างเช่นสำหรับความจุของตัวนำเดี่ยวหรือ สายไฟฟ้า. แต่การพึ่งพาของความจุบนพื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกและระยะห่างระหว่างพวกเขาจะเหมือนกับของตัวเก็บประจุแบบแบน: ยิ่งพื้นที่และระยะทางที่เล็กลง

ในความเป็นจริงแผ่นเปลือกโลกจะไม่แบนเสมอไป สำหรับตัวเก็บประจุหลายตัวเช่นกระดาษแผ่นนั้นจะถูกรีดด้วยอลูมิเนียมฟอยล์พร้อมกับไดอิเล็กทริกที่เป็นกระดาษในรูปทรงของกล่องโลหะ

เพื่อเพิ่มความแข็งแรงทางไฟฟ้ากระดาษตัวเก็บประจุบาง ๆ จะถูกชุบด้วยองค์ประกอบฉนวนซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นน้ำมันหม้อแปลง การออกแบบนี้ช่วยให้คุณสามารถสร้างตัวเก็บประจุที่มีความจุสูงถึงหลายร้อย microfarads ตัวเก็บประจุที่มีไดอิเล็กตริกอื่น ๆ จะถูกจัดเรียงในทำนองเดียวกัน

สูตรไม่มีข้อ จำกัด ใด ๆ บนพื้นที่ของเพลต S และระยะห่างระหว่างเพลต dหากเราสมมติว่าแผ่นเปลือกโลกนั้นสามารถนำไปได้ไกลและในขณะเดียวกันก็ทำให้พื้นที่ของแผ่นเปลือกโลกเล็กมากดังนั้นความสามารถบางอย่างถึงแม้ว่าจะมีขนาดเล็กก็ยังคงอยู่ เหตุผลนี้แสดงให้เห็นว่าแม้เพียงสองตัวนำที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงมีความจุไฟฟ้า

สถานการณ์นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีความถี่สูง: ในบางกรณีตัวเก็บประจุจะทำในรูปแบบของแทร็กวงจรพิมพ์หรือแม้กระทั่งเพียงสองสายบิดกันในฉนวนโพลีเอทิลีน เส้นลวดธรรมดาหรือสายเคเบิลก็มีความจุและด้วยความยาวที่เพิ่มขึ้นจะเพิ่มขึ้น

นอกจากความจุ C แล้วสายเคเบิลใด ๆ ก็มีความต้านทานอาร์คุณสมบัติทางกายภาพทั้งสองนี้ถูกกระจายไปตามความยาวของสายเคเบิลและเมื่อส่งสัญญาณพัลซิ่งพวกมันจะทำงานเป็นสายโซ่ RC ที่แสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2

ในรูปทุกอย่างง่าย: นี่คือวงจรนี่คือสัญญาณอินพุต แต่นี่คือที่เอาต์พุต แรงกระตุ้นนั้นบิดเบี้ยวเกินกว่าจะรับรู้ได้ แต่นี่เป็นการกระทำตามวัตถุประสงค์ที่มีการประกอบวงจร ในระหว่างนี้เรากำลังพูดถึงผลกระทบของความจุของสายเคเบิลที่มีต่อสัญญาณพัลส์ แทนที่จะเป็นแรงกระตุ้น“ ระฆัง” ดังกล่าวจะปรากฏที่ปลายอีกด้านหนึ่งของสายเคเบิลและถ้าแรงกระตุ้นนั้นสั้น, จากนั้นอาจไม่ถึงปลายอีกด้านของสายเคเบิลเลย, มันจะหายไปโดยสิ้นเชิง

ความจริงทางประวัติศาสตร์

ที่นี่มันค่อนข้างเหมาะสมที่จะจำเรื่องราวของวิธีการวางสายมหาสมุทรแอตแลนติก ความพยายามครั้งแรกในปี 2400 ล้มเหลว: จุดโทรเลข - เส้นประ (พัลส์รูปสี่เหลี่ยม) ถูกบิดเบี้ยวเพื่อให้ไม่มีสิ่งใดที่สามารถถอดแยกได้ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของเส้น 4000 กม.

ความพยายามครั้งที่สองเกิดขึ้นในปี 2408 มาถึงตอนนี้นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ W. Thompson ได้พัฒนาทฤษฎีการส่งข้อมูลผ่านสายยาว ตามทฤษฎีนี้การกำหนดเส้นทางเคเบิลประสบความสำเร็จมากขึ้นและเราสามารถรับสัญญาณได้

สำหรับความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์นี้สมเด็จพระราชินีนาถวิกตอเรียให้นักวิทยาศาสตร์อัศวินและชื่อของลอร์ดเคลวิน นั่นคือชื่อของเมืองเล็ก ๆ บนชายฝั่งของไอร์แลนด์ที่เริ่มวางสายเคเบิล แต่นี่เป็นเพียงคำเดียวและตอนนี้เรากลับไปที่จดหมายฉบับสุดท้ายในสูตรคือค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของสื่อε

เล็กน้อยเกี่ยวกับ dielectrics

εนี้อยู่ในส่วนของสูตรดังนั้นการเพิ่มขึ้นของมันจะทำให้เกิดการเพิ่มความสามารถ สำหรับ dielectrics ส่วนใหญ่ที่ใช้เช่นอากาศ lavsan, polyethylene, ฟลูออโรเรซิ่นค่าคงที่นี้เกือบจะเหมือนกับสูญญากาศ แต่ในเวลาเดียวกันมีสารหลายชนิดที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูงกว่ามาก หากคอนเดนเซอร์อากาศเต็มไปด้วยอะซิโตนหรือแอลกอฮอล์ความจุของมันจะเพิ่มขึ้นทุก ๆ 15 ... 20

แต่สารดังกล่าวนอกเหนือจากεสูงยังมีค่าการนำไฟฟ้าสูงพอสมควรดังนั้นตัวเก็บประจุดังกล่าวจะไม่เก็บประจุได้ดีมันจะไหลผ่านตัวมันเองอย่างรวดเร็ว ปรากฏการณ์ที่เป็นอันตรายนี้เรียกว่ากระแสรั่วไหล ดังนั้นจึงมีการพัฒนาวัสดุพิเศษสำหรับ dielectrics ซึ่งมีความจุสูงเฉพาะของตัวเก็บประจุให้กระแสรั่วไหลที่ยอมรับได้ สิ่งนี้อธิบายถึงความหลากหลายของประเภทและประเภทของตัวเก็บประจุซึ่งแต่ละชนิดได้รับการออกแบบสำหรับเงื่อนไขเฉพาะ

ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

ความจุเฉพาะที่ใหญ่ที่สุด (อัตราส่วนความจุ / ปริมาตร) ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า. ความจุของ "อิเล็กโทรไลต์" สูงถึง 100,000 microfarads และแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงถึง 600V ตัวเก็บประจุดังกล่าวทำงานได้ดีที่ความถี่ต่ำซึ่งส่วนใหญ่มักจะเป็นตัวกรองของแหล่งจ่ายไฟ ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าจะเปิดในขั้ว

ขั้วไฟฟ้าในตัวเก็บประจุดังกล่าวเป็นฟิล์มบาง ๆ ของโลหะออกไซด์ดังนั้นตัวเก็บประจุเหล่านี้มักถูกเรียกว่าออกไซด์ ชั้นอากาศบาง ๆ ระหว่างอิเล็กโทรดนั้นไม่ได้เป็นฉนวนที่น่าเชื่อถือมากดังนั้นจึงมีการแนะนำเลเยอร์อิเล็กโทรไลต์ระหว่างเพลตออกไซด์ ส่วนใหญ่มักจะเป็นสารละลายเข้มข้นของกรดหรือด่าง

รูปที่ 3 แสดงหนึ่งในตัวเก็บประจุเหล่านี้

รูปที่ 3 ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

ในการประเมินขนาดของตัวเก็บประจุจะมีการจับคู่กล่องข้อความที่เรียบง่ายไว้ข้างๆ นอกเหนือจากความจุที่เพียงพอในรูปคุณยังสามารถเห็นค่าเผื่อเปอร์เซ็นต์: ไม่น้อยกว่า 70% ของค่าเล็กน้อย

ในสมัยนั้นเมื่อคอมพิวเตอร์มีขนาดใหญ่และเรียกว่าคอมพิวเตอร์ตัวเก็บประจุดังกล่าวอยู่ในไดรฟ์ (ใน HDD ที่ทันสมัย) ความจุข้อมูลของไดรฟ์ดังกล่าวสามารถทำให้เกิดรอยยิ้มได้เท่านั้น: ข้อมูลขนาด 5 เมกะไบต์ถูกเก็บไว้ในดิสก์สองแผ่นที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 350 มม. และอุปกรณ์นั้นมีน้ำหนัก 54 กิโลกรัม

วัตถุประสงค์หลักของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ที่แสดงในภาพคือการถอดหัวแม่เหล็กออกจากพื้นที่ทำงานของดิสก์ในช่วงที่ไฟฟ้าดับอย่างกะทันหัน ตัวเก็บประจุดังกล่าวสามารถเก็บประจุได้เป็นเวลาหลายปีซึ่งผ่านการทดสอบในทางปฏิบัติ

อิเล็กโทรไลต์ตัวเก็บประจุที่ต่ำกว่าเล็กน้อยจะได้รับการเสนอให้ทำการทดลองง่ายๆเพื่อทำความเข้าใจว่าตัวเก็บประจุสามารถทำอะไรได้บ้าง

ในการทำงานในวงจร AC ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ที่ไม่มีขั้วถูกสร้างขึ้นนั่นคือการทำให้พวกมันด้วยเหตุผลบางอย่างนั้นยากมาก เพื่อแก้ปัญหานี้อิเล็กโทรไลต์ธรรมดา "อิเล็กโทรไลต์" รวมถึงการเรียงตัวต่อเนื่อง: บวกลบลบ

หากตัวเก็บประจุขั้วไฟฟ้ารวมอยู่ในวงจรกระแสสลับจากนั้นมันจะร้อนขึ้นก่อนจากนั้นจะได้ยินเสียงระเบิด ตัวเก็บประจุเก่าในประเทศกระจัดกระจายไปทุกทิศทางในขณะที่ตัวนำเข้ามีอุปกรณ์พิเศษที่หลีกเลี่ยงภาพที่ดังมาก โดยทั่วไปแล้วจะเป็นรอยบากที่ด้านล่างของตัวเก็บประจุหรือรูที่มีจุกยางอยู่ในที่เดียวกัน

พวกเขาไม่ชอบตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นแม้ว่าจะสังเกตขั้ว ดังนั้นคุณไม่ควรใส่ "อิเล็กโทรไลต์" ในวงจรที่คาดว่าแรงดันไฟฟ้าใกล้กับค่าสูงสุดสำหรับตัวเก็บประจุที่กำหนด

บางครั้งในบางฟอรัมที่มีชื่อเสียงผู้เริ่มต้นถามคำถาม:“ ตัวเก็บประจุ 470µF * 16V ถูกระบุไว้บนวงจรและฉันมี 470µF * 50V ฉันสามารถใส่มันได้หรือไม่” ใช่แน่นอนคุณทำได้ แต่การเปลี่ยนกลับไม่สามารถยอมรับได้

ตัวเก็บประจุสามารถเก็บพลังงานได้

เพื่อจัดการกับข้อความนี้ไดอะแกรมอย่างง่ายที่แสดงในรูปที่ 4 จะช่วยได้

รูปที่ 4 วงจรตัวเก็บประจุ

ตัวเอกของวงจรนี้เป็นตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C ซึ่งมีความจุมากพอที่กระบวนการปล่อยประจุจะดำเนินการช้าและชัดเจนมาก สิ่งนี้ทำให้สามารถสังเกตการทำงานของวงจรด้วยการมองเห็นแสงจากไฟฉายธรรมดา ไฟเหล่านี้มีวิธีการใช้งานที่ยาวนานสำหรับ LED ที่ทันสมัย ​​แต่หลอดไฟสำหรับพวกเขายังคงขายอยู่ ดังนั้นจึงง่ายมากในการประกอบวงจรและทำการทดลองอย่างง่าย

อาจมีบางคนพูดว่า:“ ทำไม ท้ายที่สุดทุกอย่างชัดเจนและแม้ว่าคุณจะอ่านคำอธิบาย ... " ดูเหมือนจะไม่มีอะไรที่จะโต้แย้งที่นี่ แต่มีแม้แต่สิ่งที่ง่ายที่สุดยังคงอยู่ในหัวเป็นเวลานานถ้าความเข้าใจของมันมาถึงมือ

ดังนั้นวงจรประกอบ เธอทำงานอย่างไร

ในตำแหน่งของสวิตช์ SA ที่แสดงในแผนภาพตัวเก็บประจุ C จะถูกชาร์จจากแหล่งพลังงาน GB ผ่านตัวต้านทาน R ในวงจร: + GB __ R __ SA __ C __ -GB กระแสไฟที่ชาร์จในไดอะแกรมจะแสดงด้วยลูกศรที่มีดัชนีiз กระบวนการชาร์จตัวเก็บประจุจะแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 กระบวนการประจุตัวเก็บประจุ

รูปแสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าในตัวเก็บประจุเพิ่มขึ้นตามโค้งในคณิตศาสตร์ที่เรียกว่าเลขชี้กำลัง กระแสไฟประจุสะท้อนโดยตรงกับแรงดันประจุ เมื่อแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวเก็บประจุเพิ่มขึ้นกระแสประจุจะน้อยลง และในช่วงแรกเท่านั้นที่สอดคล้องกับสูตรที่แสดงในรูป

หลังจากเวลาผ่านไปตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จจาก 0V ถึงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟในวงจรของเราถึง 4.5V คำถามทั้งหมดคือเวลาที่กำหนดระยะเวลาในการเก็บประจุจะต้องใช้เวลาเท่าไร?

Tau เวลาคงที่τ = R * C

ในสูตรนี้ความต้านทานและความจุของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่ออนุกรมจะถูกคูณกันหากไม่มีการละเลยระบบ SI ให้เปลี่ยนความต้านทานเป็นโอห์มแทนค่าความจุในหน่วยฟาร์ดจากนั้นผลลัพธ์จะเป็นวินาที เวลานี้เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับตัวเก็บประจุในการชาร์จได้ถึง 36.8% ของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งพลังงาน ดังนั้นสำหรับค่าใช้จ่ายเกือบ 100% จะต้องใช้เวลา 5 * τ

บ่อยครั้งที่ละเลยระบบ SI ความต้านทานในโอห์มจะถูกแทนที่ลงในสูตรและความจุอยู่ในไมโครฟาเรดจากนั้นเวลาจะกลายเป็นไมโครวินาที ในกรณีของเราสะดวกกว่าที่จะรับผลในไม่กี่วินาทีซึ่งคุณต้องคูณไมโครวินาทีเป็นล้านหรือย้ายใส่เครื่องหมายจุลภาคหกตัวไปทางซ้ายมากขึ้น

สำหรับวงจรที่แสดงในรูปที่ 4 ด้วยตัวเก็บประจุ 2,000 μFและความต้านทานตัวต้านทาน 500 Ωค่าคงที่เวลาจะเป็นτ = R * C = 500 * 2000 = 1,000,000 ไมโครวินาทีหรือประมาณหนึ่งวินาที ดังนั้นคุณจะต้องรอประมาณ 5 วินาทีจนกว่าตัวเก็บประจุจะประจุเต็ม

หากหลังจากเวลาที่กำหนดผ่านไปสวิตช์ SA จะเปลี่ยนไปยังตำแหน่งที่เหมาะสมจากนั้นตัวเก็บประจุ C จะถูกปล่อยผ่านหลอดไฟ EL ในขณะนี้แฟลชสั้น ๆ จะเกิดขึ้นตัวเก็บประจุจะคายประจุและแสงจะดับ ทิศทางการคายประจุของลูกศรจะแสดงด้วยลูกศรที่มีดัชนีไอพี เวลาที่คายประจุจะถูกกำหนดโดยค่าคงที่ของเวลาτ กราฟการคายประจุจะแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 6 กราฟการปลดปล่อยตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุไม่ผ่านกระแสตรง

ในการตรวจสอบข้อความนี้รูปแบบที่เรียบง่ายยิ่งขึ้นซึ่งแสดงในรูปที่ 7 จะช่วยได้

รูปที่ 7 วงจรที่มีตัวเก็บประจุในวงจร DC

หากคุณปิดสวิตช์ SA แฟลชสั้น ๆ ของหลอดไฟจะตามมาซึ่งบ่งบอกว่าตัวเก็บประจุ C ถูกชาร์จผ่านหลอดไฟ กราฟประจุจะแสดงที่นี่ด้วย: ในขณะที่สวิตช์ปิดกระแสในปัจจุบันจะมีค่าสูงสุดเมื่อประจุของตัวเก็บประจุจะลดลงและหลังจากนั้นครู่หนึ่งก็จะหยุดทำงานอย่างสมบูรณ์

หากตัวเก็บประจุมีคุณภาพดีเช่น ด้วยกระแสไฟรั่วเล็กน้อย (การคายประจุเอง) การปิดสวิทช์ซ้ำ ๆ จะไม่ทำให้เกิดไฟแฟลช ในการรับแฟลชเพิ่มตัวเก็บประจุจะต้องถูกปล่อยออกมา

ตัวเก็บประจุในตัวกรองพลังงาน

ตัวเก็บประจุมักจะวางไว้หลัง rectifier ส่วนใหญ่แล้ววงจรเรียงกระแสจะทำครึ่งคลื่น วงจรเรียงกระแสที่พบมากที่สุดจะแสดงในรูปที่ 8

รูปที่ 8 วงจรเรียงกระแส

วงจรเรียงกระแสแบบฮาล์ฟเวฟนั้นใช้บ่อยเช่นกันในกรณีที่กำลังไฟฟ้าไม่มีนัยสำคัญ คุณภาพที่มีค่าที่สุดของวงจรเรียงกระแสดังกล่าวคือความเรียบง่าย: เพียงไดโอดเดียวและขดลวดหม้อแปลง

สำหรับวงจรเรียงกระแสครึ่งคลื่นความสามารถของตัวเก็บประจุตัวกรองสามารถคำนวณได้จากสูตร

C = 1,000,000 * Po / 2 * U * f * dU โดยที่ C คือตัวเก็บประจุμF, Po คือพลังงานไฟฟ้า W, U คือแรงดันไฟฟ้าที่เอาท์พุท rectifier V, f คือความถี่ของแรงดันไฟฟ้า AC Hz, dU เป็นระลอกคลื่น V

จำนวนมากในตัวของ 1,000,000 แปลงความจุของตัวเก็บประจุจากระบบ Farads เป็น microfarads ทั้งสองในส่วนแสดงถึงจำนวนครึ่งเวลาของวงจรเรียงกระแส: สำหรับครึ่งคลื่นในสถานที่ของมันหน่วยจะปรากฏขึ้น

C = 1,000,000 * Po / U * f * dU

และสำหรับวงจรเรียงกระแสสามเฟสสูตรจะใช้รูปแบบ C = 1,000,000 * Po / 3 * U * f * dU

Supercapacitor - เครื่องสร้างประจุไอออน

เมื่อเร็ว ๆ นี้คลาสใหม่ของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่เรียกว่า ionistor. ในคุณสมบัติของมันก็คล้ายกับแบตเตอรี่ แต่มีข้อ จำกัด หลายประการ

ประจุไฟฟ้าจะประจุกับแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับในเวลาอันสั้นในเวลาไม่กี่นาทีดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้เป็นแหล่งพลังงานสำรอง ในความเป็นจริงแล้วตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีขั้วซึ่งมีเพียงสิ่งเดียวที่กำหนดว่าขั้วของมันกำลังชาร์จที่โรงงาน เพื่อไม่ให้เกิดความสับสนในขั้วนี้ในอนาคตมันจะถูกระบุด้วยเครื่องหมาย +

บทบาทที่สำคัญนั้นขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงานของไอออน ที่อุณหภูมิ70˚Cที่แรงดันไฟฟ้า 0.8 ของความทนทานที่กำหนดรับประกันไม่เกิน 500 ชั่วโมงหากอุปกรณ์ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 0.6 จากค่าเล็กน้อยและอุณหภูมิไม่เกิน 40 องศาแสดงว่าสามารถใช้งานได้อย่างเหมาะสมเป็นเวลา 40,000 ชั่วโมงขึ้นไป

แอปพลิเคชันไอออนทั่วไปที่พบมากที่สุดคือแหล่งพลังงานสำรอง เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นชิปหน่วยความจำหรือนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ ในกรณีนี้ตัวแปรหลักของตัวต้านทานคือการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้าต่ำการปลดปล่อยตัวเอง

คำมั่นสัญญาที่ค่อนข้างดีคือการใช้งานตัวต้านทานแบบไอออนร่วมกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังส่งผลต่อการไม่คิดค่าใช้จ่ายกับสภาพของประจุและจำนวนรอบการชาร์จที่ไม่ จำกัด คุณสมบัติที่มีค่าอีกอย่างหนึ่งก็คือไอออนจะไม่มีการบำรุงรักษา

จนถึงตอนนี้มันก็กลายเป็นว่าตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าและทำงานอย่างไรและส่วนใหญ่อยู่ในวงจร DC การดำเนินงานของตัวเก็บประจุในวงจร AC จะอธิบายไว้ในบทความอื่น - ตัวเก็บประจุสำหรับการติดตั้งไฟฟ้า AC.

Boris Aladyshkin 

ป.ล. กรณีการใช้งานที่น่าสนใจสำหรับตัวเก็บประจุ: การเชื่อมตัวเก็บประจุ