อธิบายว่าตัวเก็บประจุคืออะไร เราต้องเข้าใจพื้นฐานทางกายภาพของการทำงานและการออกแบบองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้นี้ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่จริงจังไม่มากก็น้อย
ตัวเก็บประจุเป็นองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยแผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่น ซึ่งแต่ละแผ่นมีประจุไฟฟ้าที่มีเครื่องหมายตรงข้าม เพลตถูกคั่นด้วยไดอิเล็กทริก ซึ่งช่วยให้พวกเขาเก็บประจุนี้ไว้
วัสดุฉนวนที่ใช้ในตัวเก็บประจุมีหลายประเภท เช่น เซรามิก ไมกา แทนทาลัม และโพลีสไตรีน ฉนวน เช่น อากาศ กระดาษ และพลาสติก ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตตัวเก็บประจุ วัสดุแต่ละชนิดเหล่านี้ป้องกันเพลตตัวเก็บประจุไม่ให้สัมผัสกันอย่างมีประสิทธิภาพ
ความจุของตัวเก็บประจุคืออะไร
แนวคิดของ "ความจุของตัวเก็บประจุ" แสดงถึงความสามารถในการสะสมประจุไฟฟ้า หน่วยความจุคือ Farad
หากตัวเก็บประจุเก็บประจุไว้ 1 จี้โดยมีค่าความต่างศักย์ระหว่างแผ่นที่ 1 โวลต์ ตัวเก็บประจุนั้นจะมีความจุเท่ากับหนึ่ง Farad ในความเป็นจริง หน่วยนี้ใหญ่เกินไปสำหรับการใช้งานจริงส่วนใหญ่ ค่านิยมทั่วไปความจุเมื่อใช้ตัวเก็บประจุอยู่ในช่วงของ mifarad (10-3 F), microfarad (10-6 F) และ picofarad (10-12 F)
ตัวเก็บประจุคืออะไร
เพื่อให้เข้าใจว่าตัวเก็บประจุคืออะไร จำเป็นต้องพิจารณาประเภทหลักของส่วนประกอบนี้ โดยขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ เงื่อนไขการใช้งาน และประเภทของอิเล็กทริก
ตัวเก็บประจุแบบไฟฟ้าใช้ในวงจรที่ต้องการความจุสูง องค์ประกอบเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นแบบมีขั้ว วัสดุทั่วไปสำหรับพวกเขาคือแทนทาลัมหรืออลูมิเนียม ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์มีราคาถูกกว่ามากและใช้งานได้กว้างกว่า อย่างไรก็ตาม แทนทาลัมมีประสิทธิภาพเชิงปริมาตรและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด
ตัวเก็บประจุแทนทาลัมมีแทนทาลัมออกไซด์เป็นไดอิเล็กตริก มีความโดดเด่นด้วยความน่าเชื่อถือสูง ลักษณะความถี่ที่ดี ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องการความจุสูงในบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็ก ด้วยข้อดี จึงผลิตในปริมาณมากสำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์
ข้อเสียของตัวเก็บประจุแทนทาลัม ได้แก่ ความไวต่อการกระเพื่อมของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟเกิน ตลอดจนต้นทุนที่สูงของผลิตภัณฑ์เหล่านี้
ตัวเก็บประจุไฟมักใช้ในระบบไฟฟ้าแรงสูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อชดเชยการสูญเสียในสายส่งไฟฟ้า ตลอดจนเพื่อปรับปรุงตัวประกอบกำลังในการติดตั้งไฟฟ้าอุตสาหกรรม ผลิตจากฟิล์มโพรพิลีนเคลือบโลหะคุณภาพสูงที่มีการชุบพิเศษด้วยน้ำมันฉนวนปลอดสารพิษ
อาจมีฟังก์ชั่นการรักษาตัวเองสำหรับความเสียหายภายใน ซึ่งให้ความน่าเชื่อถือเพิ่มเติมและยืดอายุการใช้งาน
ตัวเก็บประจุเซรามิกมีเซรามิกเป็นวัสดุอิเล็กทริก มีฟังก์ชันการทำงานแรงดันไฟฟ้าสูง ความน่าเชื่อถือ ความสูญเสียต่ำ และต้นทุนต่ำ
ช่วงของความจุแตกต่างกันไปตั้งแต่สองสาม picofarads ถึงประมาณ 0.1 uF ปัจจุบันเป็นตัวเก็บประจุชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ตัวเก็บประจุไมกาเงินได้เข้ามาแทนที่องค์ประกอบไมกาที่แพร่หลายไปก่อนหน้านี้ โดดเด่นด้วยความเสถียรสูง ตัวเรือนที่ปิดสนิท และความจุขนาดใหญ่ต่อหน่วยปริมาตร
การใช้ตัวเก็บประจุซิลเวอร์-ไมก้าอย่างแพร่หลายถูกขัดขวางโดยค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูง
กระดาษและโลหะ-ตัวเก็บประจุกระดาษมีแผ่นที่ทำจากอลูมิเนียมฟอยล์บางและกระดาษพิเศษที่ชุบด้วยของแข็ง (หลอมเหลว) หรืออิเล็กทริกของเหลวใช้เป็นไดอิเล็กตริก ใช้ในวงจรความถี่ต่ำของอุปกรณ์วิทยุที่กระแสสูง ราคาค่อนข้างถูก
ตัวเก็บประจุสำหรับอะไร
มีมากมายตัวอย่างการใช้ตัวเก็บประจุเพื่อวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดเก็บสัญญาณแอนะล็อกและข้อมูลดิจิทัล ตัวเก็บประจุแบบแปรผันใช้ในโทรคมนาคมเพื่อปรับความถี่และปรับแต่งอุปกรณ์โทรคมนาคม
ตัวอย่างทั่วไปของการใช้งานคือการใช้อุปกรณ์จ่ายไฟ ที่นั่นองค์ประกอบเหล่านี้ทำหน้าที่ในการทำให้เรียบ (กรอง) แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขที่เอาต์พุตของอุปกรณ์เหล่านี้ พวกเขายังสามารถใช้เป็นตัวคูณแรงดันไฟฟ้าเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงหลายเท่าของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า ตัวเก็บประจุใช้กันอย่างแพร่หลายในตัวแปลงแรงดันไฟฟ้าประเภทต่างๆ เครื่องสำรองไฟสำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ฯลฯ
อธิบายว่าตัวเก็บประจุคืออะไร เราไม่สามารถพูดได้ว่าองค์ประกอบนี้สามารถใช้เป็นที่เก็บอิเล็กตรอนได้อย่างดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ฟังก์ชันนี้มีข้อจำกัดบางประการเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของลักษณะฉนวนของอิเล็กทริกที่ใช้ อย่างไรก็ตาม ตัวเก็บประจุสามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ค่อนข้างนานเมื่อตัดการเชื่อมต่อจากวงจรประจุไฟฟ้า จึงสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานชั่วคราวได้
เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ องค์ประกอบเหล่านี้จึงพบว่ามีการใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า ซึ่งปัจจุบันหายากที่ผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าไม่มีส่วนประกอบดังกล่าวอย่างน้อยหนึ่งชิ้นเพื่อวัตถุประสงค์ใดๆ
สรุปได้ว่าตัวเก็บประจุคือชิ้นส่วนอันล้ำค่าของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าที่หลากหลาย หากไม่มีความก้าวหน้าในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจะเป็นสิ่งที่คิดไม่ถึง
นั่นคือตัวเก็บประจุ!