Kondensatoriai yra esminis pasyvus elektros grandinių komponentas dėl plataus pritaikymo spektro. Be to, reikia pasirinkti tinkamo tipo kondensatorių grandinei, nes kondensatoriai skirstomi į skirtingus tipus pagal jų struktūrą ir sudėtį. Plėvelės kondensatorius yra vienas iš kondensatorių tipų, kurie turi ilgą galiojimo laiką, mažą savaiminę induktyvumą ir gali sugerti elektros srovės viršįtampius grandinėse nepažeisdami.
Kontūras:
Kas yra kino kondensatorius
Plėvelės kondensatoriaus konstrukcija ir darbas
Plėvelinių kondensatorių tipai
Plėvelės kondensatorių savaiminio gydymo funkcija
Snubber grandinė
Galios filtrai
EMI filtrai
Išvada
Kas yra kino kondensatorius
Plėvelinis kondensatorius yra tas, kurio dialektika tarp plokščių yra plastikinė plėvelė, todėl jis pigesnis ir ilgiau išlaiko pastovias charakteristikas. Ši plastikinė plėvelė yra gana plona, nes jos storis yra vienas mikrometras. Šis kondensatorius patenka į nepoliarizuotų kondensatorių kategoriją, todėl jis yra gana naudingas kintamosios srovės grandinėse. Plėvelės kondensatoriai gali atlaikyti viršįtampą, kuri yra dvigubai didesnė už jų vardinę įtampą.
Plėvelės kondensatoriaus konstrukcija ir darbas
Plėveliniuose kondensatoriuose naudojamos skirtingų tipų plastikinės plėvelės, kurios turi skirtingas charakteristikas, pavyzdžiui, polipropileno plėvelė užtikrina didesnę izoliacijos varžą ir tinka didesnės srovės grandinėms. Be to, polipropileno sulfidas pasižymi dideliu atsparumu karščiui ir geromis šiluminėmis savybėmis, tačiau yra brangus. Taigi čia yra plėvelių tipai su jų charakteristikomis, kurie naudojami kaip dielektrikas plėvelės kondensatoriuose:
Plėvelės kondensatorių tipas
Dabar, remiantis plėvelės kondensatoriaus dielektrine plėvele, jo charakteristikos labai skiriasi, todėl čia yra lentelė, kurioje pateikiamos plėvelinių kondensatorių, pagrįstų skirtingų tipų izoliacinėmis medžiagomis, charakteristikos:
Norėdami dar labiau iliustruoti kondensatorių konstrukciją, yra dviejų tipų plėveliniai kondensatoriai: vienas yra folijos kondensatoriai, o kitas yra metaliniai kondensatoriai arba garų nusodinimo kondensatoriai:
Folijinės plėvelės kondensatoriai
Šio tipo kondensatoriuose yra elektrodai, pagaminti iš metalinės folijos ir įterpti tarp dielektriko plastikinių folijų. Tai yra suvyniotos plėvelės kondensatoriai, kurie gali būti indukciniai arba neindukciniai, o skirtumas tarp jų yra tas, kad tikslinio indukcinio folijos plėvelės kondensatoriaus gnybtai yra tiesiogiai prijungti prie elektrodų prieš apviją. Tuo tarpu neindukcinis folijos plėvelės kondensatorius turi gnybtus, sujungtus su galiniais paviršiais.
Neindukciniai folijos elektrodų plėvelės kondensatoriai, palyginti su indukciniais, turi mažesnį induktyvumą ir aukšto dažnio charakteristikas. Indukcinės folijos plėvelės kondensatoriuje metalinės folijos yra tarp dviejų plastikinių plėvelių ir nėra tiesiogiai sujungtos:
Tuo tarpu neindukcinės folijos plėvelės kondensatoriuje metalinės folijos dedamos taip, kad kiekviena folija būtų tam tikru laipsniu nuo dielektriko plastikinių plėvelių:
Metalizuotos plėvelės kondensatorius
Kitas plėvelės kondensatorių tipas yra metalizuotos plėvelės kondensatorius, nes jis turi ploną metalinį sluoksnį, kuris yra išpurškiamas vienoje dielektrinės plastikinės plėvelės pusėje. Šis metalo sluoksnis ant plastikinės plėvelės sukuria gana ploną kondensatorių elektrodą, todėl jis yra daug mažesnis nei elektrodo tipo plėvelės kondensatorius. Šie kondensatoriai yra tik neindukcinio tipo, bet gali būti suvynioti arba laminuoti:
Plėvelės kondensatorius veikia taip pat, kaip ir bendras kondensatorius, tai yra, kai prie jo prijungiamas maitinimo šaltinis, potencialas tarp dviejų elektrodų pradeda kauptis. Kai abiejų plokščių įkrova yra sukaupta iki jų talpos, tai reiškia, kad kondensatorius yra visiškai įkrautas. Be to, šie plėveliniai kondensatoriai turi savaiminio gijimo funkciją, kuri prailgina jų galiojimo laiką.
Plėvelės kondensatorių savaiminio gydymo funkcija
Kai izoliacija demetalizuojama dėl didelės srovės, aukštos temperatūros ar bet kokio viršįtampio, plėvelės kondensatorius oksiduoja aplinkinę nusodintą plėvelę. Tai atskiria likusią talpos sritį nuo sugedusios ir toliau veikia tinkamai:
Tačiau šis gedimo srities izoliavimas nuo likusio kondensatoriaus taip pat gali laikui bėgant sumažinti kondensatoriaus talpą. Be to, žemiau yra lentelė, kurioje parodytas kondensatoriaus talpos sumažėjimas laikui bėgant dėl oksidacijos:
Lentelėje virš mėlynos grafikos rodoma talpa be savaiminio išgydymo, nes degradacija gali būti labai didelė, o tai gali sukelti didžiulį gedimą. Jei plėvelinių kondensatorių sudėtyje elektrodai naudojami su saugikliais, tada degradacijos kreivė bus žalios spalvos.
Jei saugikliai netinkamai prijungti prie pirminio elemento, gali sugesti kondensatorius, dėl kurio greitai sumažės talpa. Ruda kreivė skirta didelės galios plėvelės kondensatoriui, turinčiam tinkamai segmentuotus elektrodus, kurių tankis yra žymiai didesnis dėl impregnavimo grynu aliejumi.
Šio tipo plėveliniai kondensatoriai sukonstruoti taip, kad dirbdami pagal savo vardinę įtampą ir srovę neprarastų daugiau nei 2 procentų pradinės talpos. Štai kodėl šių plėvelinių kondensatorių tarnavimo laikas paprastai yra ilgesnis nei kitų tipų kondensatoriai ir yra plačiai naudojami kintamosios srovės grandinėse.
Plėvelės kondensatoriai Snubber grandinėje
Maitinimo grandinės paprastai susiduria su srovės ir įtampos šuoliais dėl didesnių įtampų kitimo tempų, o tokioms problemoms spręsti naudojamos slopinančios grandinės. Daugiausia slopinimo grandinėse yra plėveliniai kondensatoriai, kurie sumažina elektromagnetinius trukdžius ir puslaidininkių įtempius. Plėvelės kondensatorius gali atlaikyti didesnį įtampos kitimo greitį, dėl kurio per jį gali praeiti didesnė srovė. Taigi, kondensatoriuje esanti dielektrinė plastikinė polipropileno plėvelė puikiai tiks, nes ji gali atlaikyti įtampos ir srovės šuolius dėl mažos ekvivalentinės serijinės varžos ir induktyvumo:
Kai MOSFET išjungtas, kondensatorius įkraunamas per rezistorių R 1 ir kai MOSFET yra įjungta, kondensatorius išsikraus per rezistorių ir žemę.
Plėvelės kondensatorius kaip galios filtrai
Norėdami filtruoti signalus keitikliuose ir varikliuose, išėjimo kondensatoriai praleidžia dideles pulsacijos sroves, kad sumažintų įtampos kitimo lygius. Tai galiausiai sumažina įtampą ir elektromagnetinį įtempį sistemoje. Praktinis plėvelės kondensatorių, kaip galios filtro, įgyvendinimas pateiktas žemiau grandinėje:
Kai prijungiamas kintamosios srovės maitinimas, kondensatoriai turi būti nepoliarizuoti, išskyrus aliuminio elektrolitinius kondensatorius.
Plėvelės kondensatoriai kaip EMI filtrai
Elektromagnetiniams trukdžiams grandinėse filtruoti naudojami metalizuotos plėvelės kondensatoriai dėl jų atviros grandinės gedimo režimo ir gebėjimo susidoroti su aukšta įtampa. Yra dvi kondensatorių kategorijos, kai jie prijungti prie maitinimo grandinės, atsižvelgiant į jų naudojimą. Tie, kurie pažymėti X, yra kondensatoriai, kurie yra prijungti prie linijos, dažnai vadinami linija su neutraliais kondensatoriais ir naudojami diferenciniam EMI filtravimui.
Tuo tarpu kondensatoriai, sujungti linija su žeme, priskiriami Y kategorijai ir dažnai vadinami linijos apėjimo kondensatoriais. Šie kondensatoriai apeina laidus į žemę, kuris vadinamas bendruoju EMI filtravimo režimu. Kadangi šie kondensatoriai gali sugesti, gedimo atveju yra specialūs režimai, tai yra, kai X kondensatorius sugenda, susidaro trumpasis jungimas, dėl kurio išsijungia grandinės pertraukiklis. Be to, jei Y kondensatorius sugenda, jis sukurs atvirą grandinę, kuri sumažins elektros smūgio riziką.
Be to, sugedus X kondensatoriui sistema bus išjungta, o sugedus Y kondensatoriui sistema veiks toliau, tačiau EMI filtravimas bus sumažintas. Žemiau yra lentelė, kurioje pateikiami kondensatorių saugos įvertinimai, atsižvelgiant į jų grandinės jungtis:
Norėdami toliau iliustruoti plėvelinių kondensatorių naudojimą EMI filtravimui, čia yra paprasta elektros linijos kintamosios srovės grandinė, naudojanti kondensatorius kaip EMI filtrus:
Maža plėvelinių kondensatorių savaiminis induktyvumas yra pranašumas, nes išlaiko aukštą kondensatoriaus rezonansą. Čia X kondensatorius yra prijungtas tarp linijos ir neutralios, o Y kondensatoriai yra prijungti tarp linijos ir žemės.
Išvada
Plėvelės kondensatoriai turi didelę reikšmę, kai kalbama apie maitinimo grandines dėl skirtingų jų charakteristikų, o viena iš jų yra savaiminio gijimo savybės. Ši savybė padidina kondensatoriaus galiojimo laiką ir taip pat apsaugo nuo sistemos gedimo.
Be to, šie plėveliniai kondensatoriai skirstomi į tipus: vienas yra folijos elektrodas, o kitas yra metalizuotos plėvelės kondensatorius. Panašiai plėvelės kondensatoriai taip pat skiriasi priklausomai nuo dielektriko izoliacinės medžiagos tipo, nes dielektrinė sudėtis įtakoja plėvelės kondensatoriaus veikimo charakteristikas. Plėveliniai kondensatoriai dėl srovės bangavimo ir savaiminio išgydymo funkcijos yra geresni nei aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai.