Ứng dụng của tụ điện là gì?
Tụ điện là một trong những linh kiện thụ động và nó lưu trữ năng lượng dưới dạng điện tích. Tụ điện nạp và phóng điện tích tùy thuộc vào hoạt động của mạch. Nó được sử dụng chủ yếu trong các mạch điện và điện tử để thực hiện các tác vụ khác nhau, chẳng hạn như làm mịn, lọc, bỏ qua, giảm nhiễu, khả năng cảm biến và v.v.
Một ứng dụng yêu cầu một loại tụ điện và một ứng dụng khác yêu cầu một loại tụ điện khác. tức là cùng một loại tụ điện không được sử dụng cho tất cả các ứng dụng. Trước hết mình cần chọn loại tụ điện nào phù hợp cho một ứng dụng cụ thể. Việc lựa chọn loại tụ điện phụ thuộc vào một số yếu tố. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại tụ điện cho một ứng dụng cụ thể được đưa ra dưới đây, Hãy tham khảo với hocwiki.
Phạm vi giá trị điện dung: Mỗi loại tụ điện có một giá trị điện dung cụ thể . Tùy thuộc vào ứng dụng, mình cần chọn một dải tụ điện cần thiết.
Điện áp làm việc: Một số loại tụ điện có điện áp làm việc thấp và một số loại tụ điện khác có điện áp làm việc cao. Tùy theo ứng dụng mà mình cần chọn điện áp tụ.
Phân cực: Tantalum và tụ điện phân cực và chúng cũng hoạt động với điện áp theo một hướng. Vì vậy phân cực là một trong những yếu tố quan trọng trong khi lựa chọn tụ điện.
Dung sai: Các tụ điện có giá trị dung sai gần cần thiết để chọn cho các ứng dụng như bộ tạo dao động và bộ lọc trong đó giá trị của tụ điện là quan trọng. Nhưng trong một số loại ứng dụng như ghép nối và khử khớp nối, giá trị của tụ điện không quan trọng.
Hệ số nhiệt độ: Giá trị điện dung thay đổi theo nhiệt độ ở một số loại tụ điện và một số loại tụ điện như bạc mica, gốm ổn định với nhiệt độ thay đổi. Vì vậy, tùy thuộc vào ứng dụng mà người ta có thể chọn tụ điện.
Dòng dò: Cách điện mức cao là cần thiết trong một số ứng dụng nhưng trong một số ứng dụng thì không cần thiết. Tụ điện có hiệu suất dò kém. Dòng dò cũng là một yếu tố đáng kể trong khi lựa chọn tụ điện cho ứng dụng.
Chi phí: Chi phí là thông số điều khiển cơ bản cho tất cả các ứng dụng. Bởi vì mọi người đều muốn có hiệu suất cao với chi phí thấp. Ngày nay, tất cả các tụ điện hiệu suất cao đều có sẵn với chi phí thấp trong các gói lắp trên bề mặt.
Dưới đây là một số ứng dụng của tụ điện.
Lọc ứng dụng
Tụ điện được sử dụng làm phần tử chính trong các bộ lọc chọn lọc tần số. Tất cả các thiết kế bộ lọc được sử dụng cho các ứng dụng dựa trên tần số và hiệu suất cao, bằng cách chọn các linh kiện thích hợp và chất lượng cần thiết. Một số cấu trúc liên kết bộ lọc được đưa ra bên dưới.
- Bộ lọc thông cao (HPF)
- Bộ lọc thông thấp (LPF)
- Bộ lọc băng thông (BPF)
- Bộ lọc dải (BSF)
- Bộ lọc Notch (NF)
- Tất cả bộ lọc Pass (ALF)
- Bộ lọc cân bằng (EF)
Tụ điện tách
Tụ điện tách được sử dụng trong điện tử kỹ thuật số để bảo vệ các vi mạch khỏi nhiễu điện trên tín hiệu nguồn. Vai trò chính của tụ tách là giảm nhiễu trong mạch. Các tụ điện này được đặt rất gần các vi mạch trong mạch để loại bỏ tạp âm từ môi trường xung quanh. Các tụ điện này cũng cung cấp thêm năng lượng cho IC và cũng loại bỏ các nhiễu đối với tín hiệu logic.
Tụ nối hoặc tụ điện chặn DC
Các tụ điện chặn DC hoặc khớp nối được sử dụng trong các ứng dụng mà tín hiệu AC và DC cần được tách biệt. Các loại tụ điện này sẽ chỉ cho phép tín hiệu AC và chặn tín hiệu DC. Ở đây giá trị điện dung của tụ điện sẽ không ảnh hưởng đến các ứng dụng ghép nối. Nhưng hiệu suất của các tụ điện này cao trong các ứng dụng nếu điện trở của tụ điện có giá trị cao. Công dụng chính của các tụ điện này là chặn dòng DC từ tín hiệu. Các loại tụ điện này được sử dụng để truyền tín hiệu AC để ghép nối mạch điện tử này với mạch điện tử khác.
Tụ điện Snubber
Các tụ điện hình nón được sử dụng trong các mạch có tải điện cảm cao được điều khiển. Trong các mạch điện cảm cao, chẳng hạn như trong biến áp và trong động cơ, năng lượng tích trữ được phóng điện đột ngột. Do tác động này, các linh kiện khác trong mạch có thể bị hư và cũng thu được các xung điện lớn trong các mạch đó. Để tránh những vấn đề này, mình sử dụng tụ điện trên các linh kiện cảm ứng cao trong mạch.
Các mạch công suất thấp cũng sử dụng các tụ điện nhỏ này để tránh các xung điện áp, được tạo ra từ nhiễu tần số vô tuyến không mong muốn (RF), ảnh hưởng đến hoạt động của mạch. Các tụ điện này cũng được sử dụng song song với các linh kiện ngắt, trong các mạch điện áp cao để tránh sự cố ngắt mạch bằng cách tạo ra sự phân bố điện áp bằng nhau giữa các linh kiện đó.
Tụ điện xung
Nói chung tụ điện là linh kiện lưu trữ năng lượng nhỏ. Tụ điện lớn và bộ tụ bù được sử dụng ở những nơi cần nhiều năng lượng trong một khoảng thời gian ngắn. Các ngân hàng tụ điện lưu trữ rất nhiều năng lượng cho các ứng dụng, chẳng hạn như máy gia tốc hạt, laser xung, radar, Bộ đổi điện tối đa, nghiên cứu nhiệt hạch và súng đường sắt. Một ứng dụng thông thường cho tụ điện xung được sử dụng trong đèn flash trên máy ảnh dùng một lần, nó sẽ sạc và phóng điện nhanh chóng thông qua đèn flash của nó.
Ứng dụng mạch cộng hưởng hoặc điều chỉnh
Để thiết kế bộ lọc, mình sử dụng tụ điện, điện trở và cả cuộn cảm. Trong thiết kế này, một số tổ hợp các linh kiện được sử dụng để khuếch đại tín hiệu tần số cộng hưởng. Tại đây, các tín hiệu công suất thấp được khuếch đại thành tín hiệu công suất cao, ở tần số cộng hưởng, dưới dạng các bộ lọc hoặc bộ dao động được điều chỉnh. Nhưng trong việc thiết kế các mạch tần số cộng hưởng, mình quan tâm nhiều đến các tổ hợp linh kiện vì một số tổ hợp có thể làm hư hoạt động và cũng nhanh chóng hư hóc.
Ứng dụng cảm biến điện dung
Cảm biến điện dung là một kỹ thuật phát hiện sự thay đổi giá trị điện dung, sự thay đổi khoảng cách giữa các bản, sự thay đổi chất điện môi và sự thay đổi diện tích của các bản tụ điện. Cảm biến điện dung là một kỹ thuật gần đây được sử dụng trong các mạch điện tử tiêu dùng tiên tiến. Mặc dù cảm biến điện dung được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau như vị trí, mức chất lỏng, độ ẩm, gia tốc và kiểm soát chất lượng sản xuất, v.v.
Bảng ứng dụng tụ điện
Tụ điện với công dụng và ứng dụng được đưa ra dưới dạng bảng để bạn hiểu rõ hơn.
Tụ điện an toàn
mình cần thực hiện một số biện pháp phòng ngừa an toàn về tụ điện. Tụ điện là thiết bị lưu trữ, lưu trữ năng lượng điện từ lượng nhỏ đến lượng lớn. Do năng lượng cao này, mình có thể quan sát điện tích mặc dù nguồn điện đã bị ngắt. Đôi khi những tụ điện năng lượng cao này có thể làm hư các linh kiện mạch . Một điều tốt nhất để tránh những vấn đề này là xả các tụ điện trước khi sử dụng trong các mạch điện.
Nếu điện áp đến các tụ điện phân cực bị đảo ngược thì các tụ điện này có thể bị lỗi trong các hoạt động của mạch. Việc làm vỡ vật liệu điện môi cũng gây ra hư các tụ điện mặc dù chúng được sử dụng trong các ứng dụng điện áp cao và công suất lớn.
