Il dielettrico del condensatore sperimenta il riscaldamento a causa di rapidi cicli di carica / scarica?


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Il dielettrico in un condensatore quando sottoposto a cicli rapidi di carica / scarica si riscalda?

Risposte:


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Sì, ma solo nella misura in cui non è un condensatore perfetto. Un condensatore perfetto non è in grado di dissipare energia, il che significa che non può essere riscaldato dalla corrente attraverso di esso poiché ciò rappresenterebbe una perdita.

I condensatori reali hanno una specifica chiamata resistenza in serie equivalente o ESR . Questo è vari fattori fisici raggruppati insieme. Per la maggior parte dei casi puoi pensare al capcitor come ideale con un resistore in serie del valore ESR. Una resistenza dissipa la potenza proporzionale al quadrato della corrente attraverso di essa.

I condensatori reali possono surriscaldarsi con corrente sufficiente e di conseguenza possono fallire. Gli elettrolitici sono particolarmente sensibili a questo. Non solo il loro ESR è elevato rispetto ad altre tecnologie di protezione, ma sono anche più sensibili alle alte temperature. Alcuni condensatori elettrolitici sono specificamente progettati per correnti più elevate, come la serie FK Panasonic. Guarda la scheda tecnica della serie FK rispetto ad altri tipi e vedrai che l'FK può tollerare una maggiore corrente di ondulazione. Sono anche un po 'più grandi fisicamente e più costosi degli altri tipi.

La ceramica ha generalmente un ESR molto basso, ma non è zero. Una volta ho avuto un condensatore a dischi ceramici così caldo che mi faceva male toccarlo, ed era solo a 1 MHz. (Forse la decina di volt da un trasmettitore RF che stavo mettendo in causa aveva qualcosa a che fare con esso :-))

I dielettrici immagazzinano energia nel campo D facendo scorrere gli elettroni almeno un po '. Alcuni capovolgono anche atomi tra diversi stati energetici. Ogni volta che muovi energia, anche alla scala di alcuni atomi, c'è la possibilità di perderne una parte come calore. Alcune ceramiche perdono meno di altre e le ceramiche nel loro insieme perdono molto poco, ma ne perdono tutte.

I condensatori d'aria non perdono energia nel dielettrico poiché non esiste alcun (sostanzialmente vuoto), ma a meno che i conduttori e le piastre non siano superconduttori, ci saranno perdite lì mentre le cariche si muovono avanti e indietro.


Curioso: quindi se il dielettrico stesso non fosse omogeneo, sarebbe più probabile che si verifichi un riscaldamento?
Tutti il

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Un carico capacitivo puro teorico non dovrebbe riscaldarsi poiché immagazzina solo energia e non la rilascia.

Tuttavia i condensatori reali hanno una certa resistenza e ciò farà sì che parte dell'energia venga dissipata come calore.

Tieni presente che i condensatori vengono utilizzati come filtri passa-basso, quindi se la frequenza del segnale sul condensatore è molto alta, non si sentirà affatto.


Un condensatore in sé non è un filtro. Avrai bisogno di almeno un altro componente con esso. Inoltre, quella resistenza è quella dielettrica? Perché è quello che chiede OP.
Stevenvh,
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