Quando usare i condensatori?


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Questa è probabilmente la domanda più stupida di sempre, ma io sono un fanatico dell'elettronica. Capisco cosa fanno i condensatori e sto leggendo libri elettronici per principianti e simili, ma non capisco bene quando usarli? A volte in questi libri sembrano semplicemente buttati dentro. Capisco che sono pensati per appianare la corrente, ma non sono ancora sicuro di capire quando usarli.

Come ho detto, questa è probabilmente una domanda nublet al massimo. Ma la maggior parte delle informazioni che trovo riguarda più ciò che sono piuttosto che quando usarle.

Modifica: per chiarezza, intendo nelle piccole applicazioni elettroniche. Pensa a circuiti semplici e simili.


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È molto difficile rispondere alla tua domanda perché i condensatori hanno un vasto numero di applicazioni. Può essere più preciso?
Daniel Grillo,

Risposte:


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Quando ho iniziato per la prima volta in elettronica, ho lottato con la stessa domanda. Il problema è che i condensatori vengono utilizzati in molti modi diversi.

Tuttavia, poiché hai appena iniziato a usare l'elettronica, probabilmente dovrai solo conoscerne alcuni per iniziare. I più utilizzati e di base sono:

Smoothing dell'alimentazione elettrica

Questa è l'applicazione più semplice e molto utilizzata di un condensatore. Se si attacca un grosso condensatore elettrolitico (più grande è, meglio è), riempirà tutti gli spazi creati dalla rettifica di una forma d'onda CA, per creare una CC relativamente liscia. Funziona caricando ripetutamente durante i picchi e scaricando durante le lacune. Tuttavia, maggiore è il carico che ci metti sopra, più velocemente drenerà il condensatore e maggiore sarà l'ondulazione.

sincronizzazione

Se si alimenta un condensatore tramite un resistore, ci vorrà del tempo per caricarsi. Se si collega un carico resistivo a un condensatore, ci vorrà del tempo per scaricarsi. La cosa chiave da capire qui sui circuiti di temporizzazione è che i condensatori sembrano essere in corto circuito mentre si stanno caricando, ma non appena vengono caricati, sembrano essere un circuito aperto.

filtraggio

Se si passa la corrente continua attraverso un condensatore, questo si caricherà e quindi bloccherà qualsiasi ulteriore corrente. Tuttavia, se si passa CA attraverso un condensatore, scorrerà. La quantità di flussi di corrente dipende dalla frequenza della corrente alternata e dal valore del condensatore.



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Questo è super utile (scusate il commento in ritardo)

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@Sauron: nessun problema. Felice di essere di aiuto. Quando avrò del tempo, potrò modificare la mia risposta e aggiungere qualche informazione in più.
BG100,

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Anche in ritardo alla festa, ma volevo farti sapere che la tua risposta sta ancora aiutando le persone. Grazie per aver reso questo stackexchange fantastico.
kb.

Anche più tardi alla festa e d'accordo con @kb ^^
Marko

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usi:

accoppiamento CA - blocco - isolamento

tempismo - Il tempo per caricare o scaricare un condensatore è approssimativamente RC dove R è il resistore in serie con il condensatore.

Filtro (spesso filtro di alimentazione)

disaccoppiamento

circuiti sintonizzati

http://opencircuits.com/Capacitors


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Come roba funziona , dice

A volte, i condensatori vengono utilizzati per conservare la carica per l'uso ad alta velocità. Ecco cosa fa un flash. Anche i grandi laser usano questa tecnica per ottenere lampi istantanei molto luminosi.

I condensatori possono anche eliminare le increspature. Se una linea che trasporta tensione CC ha increspature o punte, un grande condensatore può uniformare la tensione assorbendo i picchi e riempiendo le valli.

Un condensatore può bloccare la tensione CC. Se si collega un piccolo condensatore a una batteria, nessuna corrente scorrerà tra i poli della batteria quando il condensatore si carica. Tuttavia, qualsiasi segnale di corrente alternata (CA) scorre attraverso un condensatore senza impedimenti. Questo perché il condensatore si carica e scarica mentre la corrente alternata oscilla, facendo sembrare che la corrente alternata stia scorrendo.

Wikipedia elenca le seguenti applicazioni:

  • accumulo di energia
  • potenza pulsata
  • condizionamento di potenza
  • correzione del fattore di potenza
  • accoppiamento del segnale
  • disaccoppiamento
  • filtri antirumore e snubbers
  • avviatori motore
  • elaborazione del segnale
  • circuiti sintonizzati
  • sensing

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However, any alternating current (AC) signal flows through a capacitor unimpeded.Qualche fonte per quello? Da quello che ho sentito, l'impedenza di un condensatore è $ R + \ frac {1} {j \ omega C} $, dove R è resistenza dei cavi e $ \ frac {1} {j \ omega C} $ è reattanza del condensatore.
AndrejaKo

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@andrejaKo Il commento è una semplificazione che assume un condensatore ideale che ha zero ESR, tra gli altri attributi non realistici. La tua equazione è anche una semplificazione idealizzata che non tiene conto delle proprietà reali dei condensatori. Ad esempio, hai ignorato ESL, che è una proprietà molto importante in molte applicazioni.
Segna il

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I condensatori non bloccano le correnti dirette. La tensione sale all'infinito. :)
endolith

@Mark Che cos'è ESL?
AndrejaKo

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@andrejaKo ESL = Induttanza serie equivalente, rappresenta l'induttanza serie del condensatore ed è principalmente il risultato dei cavi della confezione. L'ESL può provocare risonanze ed è anche fondamentale nel funzionamento ad alta frequenza per applicazioni come il disaccoppiamento della logica digitale. ESR, Equivalent Series Resistance, la R nella tua equazione sopra, non è solo il risultato della resistenza del piombo ma perde anche nel dielettrico, inoltre è variabile sulla frequenza. C'è anche una capacità parassitaria da considerare in un modello del mondo reale quando si opera ad alta frequenza.
Segna il

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Alcune altre applicazioni:

  1. per creare la differenza di fase tra le tensioni come nel caso dei ventilatori a soffitto. Anche se l'alimentazione principale è CA per far funzionare il motore monofase, è necessario dividere la fase.
  2. I condensatori possono essere utilizzati per immagazzinare energia, super condensatori appositamente progettati per queste applicazioni. Questi tappi avranno tempi di ricarica molto piccoli rispetto alle batterie.
  3. compensazione della potenza reattiva: per migliorare il fattore di potenza globale del sistema in modo che il rapporto kw / kva sia maggiore.
  4. Filtro: è sempre possibile vedere un condensatore MLCC all'ingresso dei circuiti integrati, questo per limitare dv / dt e proteggere i circuiti integrati.
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