ตัวเก็บประจุสำหรับการติดตั้งไฟฟ้า AC

ในบทความ "ตัวเก็บประจุ: วัตถุประสงค์อุปกรณ์หลักการของการกระทำ" มันบอกเกี่ยวกับตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า ส่วนใหญ่จะใช้ในวงจร DC เนื่องจากความสามารถของตัวกรองในวงจรเรียงกระแส นอกจากนี้พวกเขาไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องแยกวงจรแหล่งจ่ายไฟของพรูทรานซิสเตอร์ลดความคงตัวและตัวกรองทรานซิสเตอร์ ยิ่งกว่านั้นดังที่ได้กล่าวไว้ในบทความพวกเขาไม่อนุญาตให้ใช้กระแสตรง แต่ไม่ต้องการทำงานกับกระแสสลับ

มีตัวเก็บประจุที่ไม่มีขั้วสำหรับวงจร AC และหลายประเภทระบุว่าสภาพการทำงานมีความหลากหลายมาก ในกรณีเหล่านี้เมื่อต้องการพารามิเตอร์ที่มีความเสถียรสูงและความถี่สูงพอใช้ตัวเก็บประจุอากาศและเซรามิก

พารามิเตอร์ของตัวเก็บประจุดังกล่าวขึ้นอยู่กับข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้น สิ่งแรกคือความแม่นยำสูง (ความทนทานต่ำ) และค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่ไม่สำคัญของความจุ TKE ตามกฎแล้วตัวเก็บประจุดังกล่าวจะอยู่ในวงจรออสซิลเลชันของอุปกรณ์รับและส่งสัญญาณวิทยุ

หากความถี่มีขนาดเล็กเช่นความถี่ของเครือข่ายแสงหรือความถี่ของช่วงเสียงก็เป็นไปได้ที่จะใช้ตัวเก็บประจุกระดาษและกระดาษ

ตัวเก็บประจุอิเล็กทริกของกระดาษเคลือบด้วยฟอยด์โลหะบาง ๆ ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นอลูมิเนียม ความหนาของเพลตแตกต่างกันไประหว่าง 5 ... 10 μmซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบของตัวเก็บประจุ อิเล็กทริกของกระดาษตัวเก็บประจุที่ชุบด้วยองค์ประกอบฉนวนจะถูกฝังอยู่ระหว่างแผ่น

เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุกระดาษสามารถวางได้หลายชั้น แพคเกจทั้งหมดนี้บิดเป็นพรมและวางไว้ในกล่องกลมหรือสี่เหลี่ยม ในกรณีนี้แน่นอนข้อสรุปมาจากแผ่นและกรณีของตัวเก็บประจุดังกล่าวไม่ได้เชื่อมต่อกับอะไร

ตัวเก็บประจุกระดาษถูกใช้ในวงจรความถี่ต่ำที่แรงดันไฟฟ้าใช้งานสูงและกระแสสำคัญ หนึ่งในแอพพลิเคชั่นที่พบบ่อยมากเหล่านี้คือการรวมมอเตอร์สามเฟสในเครือข่ายเฟสเดียว

ในตัวเก็บประจุกระดาษโลหะบทบาทของเพลตถูกเล่นโดยชั้นบาง ๆ ของโลหะที่พ่นในสุญญากาศบนกระดาษตัวเก็บประจุอลูมิเนียมเดียวกัน การออกแบบตัวเก็บประจุเหมือนกับแบบกระดาษอย่างไรก็ตามขนาดนั้นเล็กกว่ามาก ขอบเขตของทั้งสองประเภทมีค่าใกล้เคียงกัน: DC, การเต้นเป็นจังหวะและวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

การออกแบบตัวเก็บประจุกระดาษและโลหะนอกเหนือไปจากความจุทำให้ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีการเหนี่ยวนำที่สำคัญ สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าในบางความถี่ตัวเก็บประจุของกระดาษจะเปลี่ยนเป็นวงจรออสซิลโลสซัน ดังนั้นตัวเก็บประจุดังกล่าวจะใช้เฉพาะที่ความถี่ไม่เกิน 1 MHz รูปที่ 1 แสดงตัวเก็บประจุกระดาษและกระดาษที่ผลิตในสหภาพโซเวียต

รูปที่ 1 ตัวเก็บประจุกระดาษและกระดาษสำหรับวงจร AC

ตัวเก็บประจุกระดาษโลหะโบราณมีคุณสมบัติในการรักษาตัวเองหลังจากสลาย เหล่านี้เป็นตัวเก็บประจุของประเภท MBG และ MBGCH แต่ตอนนี้พวกเขาถูกแทนที่ด้วยตัวเก็บประจุด้วยเซรามิกหรืออิเล็กทริกอินทรีย์ของ K10 หรือ K73 ประเภท

ในบางกรณีเช่นในอุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบอะนาล็อกหรือในอีกทางหนึ่งอุปกรณ์เก็บตัวอย่าง (SEC) มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับตัวเก็บประจุโดยเฉพาะอย่างยิ่งกระแสรั่วไหลต่ำ จากนั้นตัวเก็บประจุจะเข้าสู่การช่วยเหลือ dielectrics ซึ่งทำจากวัสดุที่มีความต้านทานสูง อย่างแรกคือฟลูออโรเรซิ่นโพลีสไตรีนและโพลีโพรพีลีนความต้านทานของฉนวนลดลงเล็กน้อยในตัวเก็บประจุแบบไมกาเซรามิกและโพลีคาร์บอเนต

ตัวเก็บประจุชนิดเดียวกันถูกใช้ในวงจรพัลซิ่งเมื่อต้องการความเสถียรสูง ประการแรกสำหรับการก่อตัวของความล่าช้าเวลาที่หลากหลายพัลส์ในช่วงเวลาหนึ่งเช่นเดียวกับการตั้งค่าความถี่การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่างๆ

เพื่อให้พารามิเตอร์เวลาของวงจรมีเสถียรภาพมากขึ้นในบางกรณีขอแนะนำให้ใช้ตัวเก็บประจุที่มีแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น: ไม่มีอะไรผิดปกติกับการติดตั้งตัวเก็บประจุที่มีแรงดันไฟฟ้า 400 หรือ 630V ในวงจร 12V ตัวเก็บประจุแบบนี้จะเกิดขึ้นแน่นอน แต่ความเสถียรของวงจรโดยรวมก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

ความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุถูกวัดใน Farads F (F) แต่ค่านี้มีขนาดใหญ่มาก เพียงพอที่จะกล่าวว่าความจุของโลกไม่เกิน 1F ไม่ว่าในกรณีใด ๆ นี่เป็นสิ่งที่เขียนไว้ในตำราฟิสิกส์อย่างแน่นอน 1 Farad คือความจุที่ประจุ q ต่อ 1 จี้ความต่างศักย์ (แรงดันไฟฟ้า) บนแผ่นตัวเก็บประจุคือ 1V

มันตามมาจากสิ่งที่เพิ่งถูกกล่าวว่า Farada เป็นค่าที่มีขนาดใหญ่มากดังนั้นในทางปฏิบัติหน่วยที่มีขนาดเล็กมักถูกนำมาใช้มากขึ้น: microfarads (μF, μF), nanofarads (nF, nF) และ picofarads (pF, pF) ค่าเหล่านี้ได้มาจากการใช้เศษส่วนและส่วนนำหน้าหลายค่าซึ่งแสดงในตารางในรูปที่ 2

รูปที่ 2

ชิ้นส่วนที่ทันสมัยมีขนาดเล็กลงดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะใส่เครื่องหมายที่สมบูรณ์ลงบนพวกเขามากขึ้นเรื่อย ๆ พวกเขาใช้ระบบสัญลักษณ์ที่หลากหลาย ระบบทั้งหมดเหล่านี้ในรูปแบบของตารางและคำอธิบายสำหรับพวกเขาสามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ต สำหรับตัวเก็บประจุที่ออกแบบมาสำหรับการติดตั้ง SMD ส่วนใหญ่มักจะไม่มีสัญญาณเลย พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถอ่านได้บนบรรจุภัณฑ์

เพื่อที่จะค้นหาว่าตัวเก็บประจุทำงานอย่างไรในวงจร AC มันถูกเสนอให้ทำการทดลองง่ายๆ ในเวลาเดียวกันไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับตัวเก็บประจุ กระดาษหรือตัวเก็บประจุกระดาษที่ใช้กันมากที่สุดมีความเหมาะสมมาก

ตัวเก็บประจุดำเนินการกระแสสลับ

ในการตรวจสอบด้วยตนเองโดยตรงมันก็เพียงพอที่จะรวบรวมไดอะแกรมอย่างง่ายที่แสดงในรูปที่ 3

รูปที่ 3

ก่อนอื่นคุณต้องเปิดไฟผ่านตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ที่ต่อขนานกัน หลอดไฟจะเรืองแสง แต่ไม่สว่างมาก หากตอนนี้เราเพิ่มตัวเก็บประจุ C3 ตัวอื่นแล้วการเรืองแสงของหลอดไฟจะเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจนซึ่งบ่งชี้ว่าตัวเก็บประจุต้านทานทางเดินของกระแสสลับ ยิ่งกว่านั้นการเชื่อมต่อแบบขนานคือ เพิ่มความจุความต้านทานนี้จะลดลง

ดังนั้นข้อสรุป: ยิ่งตัวเก็บประจุมีขนาดใหญ่เท่าใดความต้านทานของตัวเก็บประจุก็จะยิ่งลดลงจนถึงทางเดินของกระแสสลับ ความต้านทานนี้เรียกว่า capacitive และเรียกว่าในสูตรเป็น Xc Xc ยังขึ้นอยู่กับความถี่ของกระแสไฟฟ้ายิ่งสูงขึ้นเท่าไรก็ยิ่งมี Xc น้อยลงเท่านั้น จะมีการหารือในภายหลัง

ประสบการณ์อื่นสามารถทำได้โดยใช้มิเตอร์ไฟฟ้าที่มีการตัดการเชื่อมต่อก่อนหน้านี้ผู้บริโภคทั้งหมด ในการทำเช่นนี้คุณต้องเชื่อมต่อในตัวเก็บประจุสามขนานที่ 1 μFและเพียงเสียบเข้ากับเต้าเสียบไฟฟ้า แน่นอนว่าต้องระวังอย่างยิ่งหรือประสานปลั๊กมาตรฐานกับตัวเก็บประจุ แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุต้องมีอย่างน้อย 400V

หลังจากการเชื่อมต่อนี้มันก็เพียงพอที่จะเพียงแค่สังเกตมิเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่ามันยังคงอยู่แม้ว่าจะมีการประมาณว่าตัวเก็บประจุดังกล่าวนั้นเทียบเท่ากับความต้านทานต่อหลอดไส้ที่มีกำลังไฟประมาณ 50W คำถามคือทำไมไม่หมุนตัวนับ? สิ่งนี้จะถูกกล่าวถึงในบทความถัดไป

Boris Aladyshkin