İnce film kapasitörlerin AC devrelerdeki ana fonksiyonları ve uygulamaları

ben. Film kapasitörleri AC devrelerinde aşağıdaki anahtar rolleri oynarlar:

1. Kaplin/DC engelleme:

"Alternatif akıma izin verme ve doğru akımı engelleme" özelliğini kullanarak, iki aşama arasındaki DC ön gerilimini bloke ederken sinyalleri bir devre aşamasından diğerine iletir. Yaygın olarak ses ve radyo frekans devrelerinde kullanılır.

2. Filtreleme (doğrudan kapasitif reaktansla ilgilidir):

Güç kaynağı filtrelemesi: İndüktörler veya dirençlerle birleştirildiğinde, AC gücündeki dalgalanma gürültüsünü (düzeltilmiş titreşimli DC gibi) toprağa atlayarak düzgün DC gücü çıkışı sağlayan bir RC veya LC filtre ağı oluşturur. PP film kapasitörler düşük kayıp ve kararlılıklarından dolayı bu tür uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Gürültü bastırma/baypas: Hassas devrelere müdahale etmesini önlemek için toprağa kısa devre yüksek frekanslı parazit gürültüsü (çok yüksek bir frekans f ile, dolayısıyla Xc çok küçüktür). Küçük kapasiteli film kapasitörler yaygın olarak kullanılır.

3. Güç Faktörü Düzeltmesi (PFC):

Motorlar ve aydınlatma gibi endüktif yüklerde akım voltajın gerisinde kalır ve bu da güç faktörünün düşük olmasına neden olur. Bir film kapasitörünü paralel bağlayarak (öncü kapasitif akım üreterek), gecikmeli endüktif akım telafi edilebilir, toplam akım gerilim fazıyla hizalanabilir ve enerji verimliliği arttırılabilir. Bu, endüstriyel AC devrelerinde film kapasitörlerinin önemli bir uygulamasıdır.

4. Rezonans ve frekans seçimi:

Bir indüktöre seri veya paralel bağlandığında, belirli bir frekansta ( Xc = XL ) rezonans elde etmek için frekansa göre değişen Xc karakteristiğini kullanır. Osilatörler, ayar devreleri, filtreler vb. oluşturmak için kullanılır. Örneğin, bir radyonun istasyon seçim devresinde.

5. Motorun çalıştırılması ve başlatılması:

Tek fazlı AC motorlar, faz kaydırmalı bir akım oluşturmak için kapasitörlere ihtiyaç duyar, böylece motorun başlatılmasını ve çalışmasını sağlayan dönen bir manyetik alan oluşturulur. Bu kapasitörlerin yüksek AC voltaj ve akıma dayanması gerekir ve film kapasitörler (özellikle metalize polipropilen MKP), yüksek dayanım voltajı, düşük kayıp ve kendi kendini iyileştirme özelliklerinden dolayı yaygın olarak kullanılır.

II. AC devreleri neden ince film kapasitörleri tercih ediyor?

Elektrolitik kapasitörlerle karşılaştırıldığında, film kapasitörlerin AC devrelerinde benzersiz avantajları vardır:

Polar olmayan: Doğrudan saf AC devrelerinde kullanılabilir.

Düşük kayıp (yüksek Q değeri): Dielektrik kayıp tanjantı küçüktür, bu da daha az ısı üretimi ve yüksek verimlilik sağlar, bu da onu özellikle yüksek frekanslı ve yüksek güçlü uygulamalar için uygun kılar.

Yüksek gerilim direnci ve güvenilirliği: Yüksek AC voltaj piklerine dayanabilir ve uzun ömürlüdür.

Kendi kendini iyileştirme: Metalize film yerel olarak parçalandığında, arıza noktasının etrafındaki metal katman anında buharlaşarak arıza noktasını izole eder ve kapasitörün normal çalışmasına dönmesine izin vererek güvenilirliği büyük ölçüde artırır.

Kapasitans kararlılığı: Sıcaklık ve frekans değiştiğinde kapasitans değeri çok az değişir.

Özetle

AC devrelerde film kapasitörlerin çalışma prensibi şu şekilde özetlenebilir:
Yalıtkan bir ince film dielektrik kullanılarak, alternatif bir elektrik alanının etkisi altında periyodik olarak şarj ve deşarj olurlar, böylece devrede AC akımı "geçirme" karakteristiğini sergilerler. Empedansları (kapasitif reaktansları) frekansa ve kapasitans değerine göre değişir. Bu prensibe dayanarak film kapasitörler, birleştirme, filtreleme, dengeleme ve rezonans gibi temel işlevleri yerine getirerek modern AC ve güç elektroniği devrelerinde vazgeçilmez pasif bileşenler haline gelir.