Τύποι πυκνωτών

Ο πυκνωτής είναι ένα από τα τρία κύρια εξαρτήματα ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Χρησιμοποιείται πιο συχνά ως δεξαμενή για την αποθηκευμένη ενέργεια. Εκτός από αυτό, χρησιμεύει επίσης ως φίλτρο ή τροφοδοτικό που βοηθά στη ρύθμιση της τάσης στα ηλεκτρικά κυκλώματα. Επιπλέον, μπορεί επίσης να διασπάσει το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα (DC). Αυτό το άρθρο στοχεύει να τονίσει λεπτομερώς την έννοια του πυκνωτή με τους τύπους, τις λειτουργίες και τη σημασία του.

Τι είναι οι πυκνωτές;

Ο πυκνωτής σε ένα κύκλωμα απεικονίζεται ως ένα μαύρο κουτί που συγκρατεί ένα ηλεκτρικό φορτίο σε μια πολωμένη κατάσταση. Αποτελείται από δύο πλάκες που συνδέονται με έναν μονωτή γνωστό ως διηλεκτρικό. Αυτός ο τύπος πυκνωτή βρίσκει εφαρμογή, ειδικά σε ηλεκτρονικές συσκευές όπως ραδιόφωνο, τηλεόραση, ραδιοτηλεσκόπια κ.λπ.

Λειτουργία :

Ο πυκνωτής χρησιμεύει ως βοηθητική πηγή ενέργειας κατά τη διάρκεια κάποιας διεργασίας μέσα στο σύστημα. Αποθηκεύει ενέργεια και διασπά το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα (DC), το οποίο βοηθά στην εξομάλυνση των διακυμάνσεων της τάσης που υπάρχουν στο σύστημα. Δεν εξυπηρετεί κανένα ρόλο στο κύκλωμα όπως ο επαγωγέας, αλλά λειτουργεί ως βοηθητικός για τους επαγωγείς. Χρησιμοποιείται επίσης για την εξισορρόπηση της σύνθετης αντίστασης. Λειτουργεί ως γέφυρα μεταξύ των μεταβαλλόμενων τάσεων και βοηθά στη διατήρηση της σταθερής ροής του ρεύματος.

Τύποι πυκνωτών:

Υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι πυκνωτών:σταθεροί, μεταβλητοί και ηλεκτρολυτικοί. Κάθε κλάση έχει σχεδιαστεί για συγκεκριμένο σκοπό και εκτελεί διαφορετικές λειτουργίες εντός του κυκλώματος, αντίστοιχα.

1) Σταθερός πυκνωτής:

Ένας σταθερός πυκνωτής είναι ένα ηλεκτρικό εξάρτημα που αποθηκεύει ενέργεια σε ηλεκτρική μορφή αντί για μηχανική μορφή. Είναι σχεδιασμένο να διατηρεί το ηλεκτρικό φορτίο που ρέει μέσα του λόγω της ιδιότητάς του που είναι γνωστή ως αγωγιμότητα. Ένας σταθερός πυκνωτής αποτελείται από δύο πλάκες (πλάκες) κατασκευασμένες από ένα αγώγιμο υλικό που χωρίζονται από ένα μονωτικό στρώμα γνωστό ως διηλεκτρικό. Το διηλεκτρικό στρώμα εμποδίζει τη ροή του ηλεκτρικού φορτίου μεταξύ των πλακών. Ένας σταθερός πυκνωτής έχει σχεδιαστεί για να κρατά ένα σταθερό ποσό πληρωμής αντί να έχει ρυθμιζόμενη χωρητικότητα. Είναι επίσης ικανά να αποθηκεύουν ενέργεια από το ρεύμα που διέρχεται μεταξύ των πλακών τους. Υπάρχουν διαφορετικές εφαρμογές των σταθερών πυκνωτών, οι οποίες επισημαίνονται παρακάτω:

Ραδιοπομποί: Οι πομποί ραδιοφώνου λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και αντλούν ενέργεια από ένα τροφοδοτικό. Καθώς το εναλλασσόμενο ρεύμα κυμαίνεται σε τάση και συχνότητα, μπορεί να μετατραπεί σε DC χρησιμοποιώντας έναν μετατροπέα DC που ονομάζεται ανορθωτής. Το διορθωμένο DC στη συνέχεια τροφοδοτείται απευθείας στο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων αντί να διέρχεται από έναν πυκνωτή, ο οποίος το επαναφορτίζει εν μέρει.

Οι σταθεροί πυκνωτές συνδέονται παράλληλα με κάθε έναν από τους ανορθωτές και λειτουργούν ως μονάδα αποθήκευσης για το ρεύμα που αντλείται από το τροφοδοτικό. Αυτό το ρεύμα περνά στη συνέχεια στην κεραία, η οποία βοηθά στη μετάδοση σημάτων σε έναν σταθμό λήψης.

2) Μεταβλητός πυκνωτής:

Αυτοί οι πυκνωτές είναι επίσης γνωστοί ως συντονιζόμενοι πυκνωτές ή πυκνωτές συντονισμού. Αποτελούνται από δύο πλάκες που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό στρώμα, όπως ακριβώς οι σταθεροί πυκνωτές. Ωστόσο, διαφέρουν ως προς τον τρόπο αποθήκευσης της χρέωσης. Ένας μεταβλητός πυκνωτής αποτελείται από στοιβαγμένες πλάκες με διαφορετικές τιμές χωρητικότητας. Η τιμή χωρητικότητας αλλάζει ανάλογα με την κατάσταση ενός ηλεκτροδίου ελέγχου που περιέχεται μεταξύ δύο πλακών. Χρησιμοποιείται σε ηλεκτρονικές συσκευές για τη ρύθμιση της τάσης ή του ρεύματος. Επίσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προσαρμογές σε όργανα όπως βολτόμετρα και παλμογράφους κ.λπ. Επιπλέον, χρησιμοποιείται επίσης σε διακόπτες κυκλώματος για την αντιστάθμιση των κυμαινόμενων τάσεων γραμμής.

Οι μεταβλητοί πυκνωτές συνδέονται σε σειρά με το ηλεκτρόδιο ελέγχου και στη συνέχεια συνδέονται μέσω της γραμμής ή του κυκλώματος AC που πρέπει να ρυθμιστεί. Όταν το ηλεκτρόδιο ελέγχου είναι γειωμένο, θα αντλεί αποτελεσματικά λιγότερο ρεύμα, καθώς η τάση κατά μήκος του πυκνωτή είναι πολύ μειωμένη.

3) Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής:

Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλεκτρονικά κυκλώματα ως μονάδες αποθήκευσης ενέργειας για να βοηθήσουν στην εξομάλυνση των διακυμάνσεων και του θορύβου σε μια πορεία. Αποτελούνται από δύο μεταλλικές πλάκες που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό στρώμα και έχουν έναν ηλεκτρολύτη που επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει μέσα από αυτές. Ένα πλέγμα που βρίσκεται στην κορυφή των πλακών λειτουργεί ως ηλεκτρόδια που λαμβάνουν ηλεκτρόνια κατά τη φόρτιση ενώ απελευθερώνουν ηλεκτρόνια όταν εκφορτίζονται. Ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής αποθηκεύει ενέργεια με τη μορφή ηλεκτρονίων μέσα στα φύλλα του λόγω της αγωγιμότητάς τους. Τα αποθηκευμένα ηλεκτρόνια απελευθερώνονται με τη μορφή ρεύματος κατά την εκφόρτιση. Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές είναι πολύ μικρότεροι σε μέγεθος από άλλους τύπους. Μπορούν επίσης να διασπάσουν το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα (DC).

Συμπέρασμα :

Οι πυκνωτές βρίσκουν εφαρμογή σε ηλεκτρονικές συσκευές όπως κεραίες ραδιοφώνου και τηλεόρασης, ενισχυτές εγκατάστασης, ταλαντωτές, ραδιοπομπούς κ.λπ. Χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή εναλλασσόμενων τάσεων σε τάση συνεχούς ρεύματος, την εξομάλυνση των διακυμάνσεων της τάσης και την αποθήκευση ενέργειας. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την εξισορρόπηση της σύνθετης αντίστασης μέσα σε ένα κύκλωμα.