يلعب المكثف دورًا حيويًا في العالم الإلكتروني الحالي. كل جهاز يتطلب مكثفات. يعد اختيار نوع المكثف أمرًا مهمًا أيضًا ، حيث إنه متاح بأشكال مختلفة وبتقييمات مختلفة. ستتم مناقشة كل شيء بالتفصيل وسيتم الاحتفاظ بجميع النقاط بكلمات بسيطة تساعد على الفهم بسهولة. بدأ تاريخ المكثف منذ عام 1745 وتم إجراء العديد من التحسينات من قبل عالم بارز. المكثفات المتقدمة ، ما نستخدمه الآن تم تطويره في عام 1957 من قبل العالم المسمى H. Becker. في عملية التطوير ، لعب كل مكثف دورًا مهمًا في العالم الإلكتروني. أصبحت الحياة بسيطة للغاية باستخدام مكثف.
ما هو المكثف؟
مكثف ينتمي إلى نظام العناصر السلبية. يخزن الشحنة الكهربائية بشكل مؤقت وثابت كمجال كهربائي ثابت. يتكون من لوحين متوازيين موصلين ويفصل بينهما عدم وجود لوحات موصلة ، أي منطقة تسمى العزل الكهربائي. سيكون من السيراميك والألمنيوم والهواء والفراغ ، إلخ.
يتم تمثيل صيغة المكثف بـ
C = EA / د
- السعة (C) تتناسب مع السماحية ℰ للوسط العازل وتتناسب مع مساحة اللوحين الموصلين (A).
- تعتمد قيمة السعة على المسافة بين الألواح (د).
- كلما كانت مساحة الألواح مفصولة بمسافة صغيرة ، زادت السعة والموجودة في مادة عالية السماحية.
- من خلال تغيير E أو d أو A يمكن للمرء بسهولة تغيير قيمة C.
- وحدة مكثف 'فاراد'. ولكنها توجد عادة في ميكرو فاراد وبيكو فاراد ونانو فاراد.
شحن مكثف
يلعب العازل دورًا رئيسيًا في تصنيف المكثفات. العوامل التي يجب مراعاتها هي
- جهد التشغيل
- مقاس
- مقاومة التسرب
- التسامح المسموح به والاستقرار
- الأسعار
إذا كانت قيمة السعة (C) مطلوبة أعلى من الزيادة في مساحة المقطع العرضي للعزل الكهربائي أو لتقليل مسافة الفصل أو استخدام مادة عازلة ذات سماحية أقوى.
أنواع المكثفات
الأنواع المختلفة من المكثفات هي:
- مكثف الورق
- مكثف السيراميك
- مكثف المنحل بالكهرباء
- مكثف بوليستر
- مكثفات بولي كربونات
- مكثف متغير
مكثف الورق
إنه أبسط أشكال المكثفات. يتم الاحتفاظ بالورق المشمع بين ورقتي ألومنيوم ، أي شطيرة. قم بتغطية ورق الألمنيوم بورق مشمع. قم بتغطية هذا الورق المشمع مرة أخرى بورقة معدنية أخرى. الآن ، لف هذا على شكل أسطوانة. ضع غطاءين معدنيين على طرفي البكرة. تم وضع هذا التجميع بأكمله في علبة. من خلال عملية التدحرج ، يتم تجميع مساحة مقطع عرضي كبيرة من المكثف في مساحة أصغر بشكل معقول.
مكثف الورق
مكثف السيراميك
إنه بسيط للغاية في البناء في مكثف السيراميك. يتم وضع قرص خزفي رفيع بين قرصين معدنيين ويتم لحام هذه الأطراف بالأقراص المعدنية. كل شيء مغطى بطبقة واقية معزولة.
مكثف السيراميك
مكثف المنحل بالكهرباء
يتم استخدام مكثف الإلكتروليت لقيم كبيرة جدًا من السعة التي يمكن تحقيقها بسهولة بواسطة هذا النوع من المكثفات. لن يعاني فقط من ارتفاع تيار التسرب ولكن أيضًا مستوى جهد العمل لمكثف الإلكتروليت منخفض. استخدام المنحل بالكهرباء في المكثف سيكون مستقطبًا ، وهو العيب الرئيسي.
مكثف كهربائى
لصنع مكثف إلكتروليت ، يتم استخدام فيلم أكسيد التنتالوم أو بضع ميكرومتر من أكسيد الألومنيوم كعزل كهربائي. هنا ستكون قيمة المكثف عالية جدًا لأن العازل سيكون رقيقًا جدًا. هذا لأن سمك العازل يتناسب عكسياً مع السعة. يتم تقليل جهد العمل للجهاز. التنتالوم هو حالة خاصة من المكثف الكهربائي. هذا النوع من المكثفات أصغر في الحجم من المكثفات المصنوعة من الألمنيوم لنفس قيمة السعة. لهذا السبب ، بالنسبة لقيمة السعة العالية جدًا ، لا يتم استخدام مكثفات الإلكتروليت المصنوعة من الألومنيوم للقيمة العالية للسعة. يتم استخدام المكثفات المنحل بالكهرباء من نوع التنتالوم في مثل هذه الحالات.
| S لا | مواد | ثابت العزل الكهربائي | قوة عازلة فولت / .001 بوصة |
| 1 | هواء | 1 | 80 |
| اثنين | صنف | 4-8 | 1800 |
| 3 | بورسلين | 5 | 750 |
| 4 | ورق (مزيت) | 3-4 | 1500 |
| 5 | زجاج | 4-8 | 200 |
| 6 | تيتانيتس | 100-200 | 100 |
مكثف بوليستر
يُطلق على مكثف البوليستر أيضًا اسم Mylar PET. إنه يوفر حلاً مثاليًا لمتطلبات العديد من المكثفات. يتم وضع فيلم بوليستر للعزل الكهربائي بين لوحين مكثف. خصائصه فريدة من نوعها. عازل البوليستر القائم على الاسترات الكيميائية. تشمل البوليسترات كلاً من المواد الاصطناعية والتي تحدث بشكل طبيعي.
مكثف بوليستر
ملخص خواص بوليستر مكثف عازل
| S لا | خاصية | قيمة |
| 1 | معامل درجة الحرارة (جزء في المليون / درجة مئوية) | + 400_ + 200 |
| اثنين | انجراف السعة | 1.5 |
| 3 | ثابت عازل (@ 1MHz) | 3.2 |
| 4 | امتصاص عازل (٪) | 0.2 |
| 5 | عامل التبدد | 0.5 |
| 6 | مقاومة العزل (MΩ x µf) | 25000 |
| 7 | أقصى درجة حرارة (درجة مئوية) | 125 |
تشمل تطبيقات مكثف البوليستر
- يتعامل مع مستويات الذروة الحالية العالية
- تطبيقات الفصل والاقتران وحجب التيار المستمر.
- يقوم مكثف البوليستر بتصفية مستويات التسامح العالية حيث لا تكون مطلوبة.
- يتم استخدامه في تطبيقات الصوت
- يتم توفير الطاقة للمكثفات الإلكتروليتية ذات السعة العالية جدًا حيث لا تكون هناك حاجة إليها.
مكثف بولي كربونات
مادتها العازلة مستقرة جدا. سيكون لمكثف البولي كربونات قدرة تحمل عالية. يمكن أن تعمل من درجة حرارة تتراوح من -55 درجة مئوية إلى + 125 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن عامل التبديد ومقاومة العزل جيدان. تنتمي هذه المكثفات إلى مجموعة بوليمر لدن بالحرارة.
مكثف بولي كربونات
مكثف البولي كربونات مستقر للغاية ويوفر إمكانية مكثفات عالية التحمل يمكن استخدامها في أي نطاق درجة حرارة.
خصائص البولي كربونات
| S لا | معامل | قيمة |
| 1 | حجم المقاومة | سم |
| اثنين | أمتصاص الماء | 0.16٪ |
| 3 | عامل مشتت | 0.0007 @ 50 هرتز |
| 4 | قوة عازلة | 38 كيلو فولت / مم |
| 5 | ثابت العزل الكهربائي | 3.2 |
من عملية صب المذيبات ، يتم تصنيع العازل الكهربائي ويعمل بشكل أفضل كمعدن. تُستخدم الأقطاب الكهربائية المعدنية فقط للتوصيلات ، ولأغراض البناء. تتميز الأنواع المُعدنة بأقطاب معدنية مترسبة بالبخار. يزيل أي ماس كهربائي أو عطل عن طريق تبخير القطب في منطقة القصير ويعيد المكثف إلى العمر الافتراضي.
تطبيقات مكثف البولي كربونات
- يتم استخدامه كمرشح وتوقيت ودقة لتطبيق الاقتران
- مكثفات عالية الدقة عند الحاجة (أقل من 5٪ ±).
- تستخدم لتطبيقات التيار المتردد.
مكثف متغير
في المكثف المتغير ، يمكن تكرار السعة وتغييرها عن قصد إلكترونيًا أو ميكانيكيًا. هذه المتغيرات المكثفات المستخدمة في الغالب في دوائر LC التي تحدد تردد الرنين. مكثف متغير يستخدم في ضبط الراديو. ويسمى أيضًا بمكثف ضبط أو مكثف ضبط أو مفاعلة متغيرة. كما أنها تستخدم لمطابقة المعاوقة في موالفات الهوائي.
مكثف متغير
العوامل التي يجب مراعاتها قبل اختيار المكثف هي
- استقرار: تتغير قيمة المكثف مع الوقت ودرجة الحرارة.
- كلفة: يجب أن تكون اقتصادية
- دقة: +/- 20٪ غير شائع
- تسرب: سيكون للعازل بعض المقاومة وسوف يتسرب للتيار المستمر.
- الهدف PF وعامل الطاقة الحالي في الموقع
- متوسط وأقصى طلب بالكيلو فولت أمبير أو كيلوواط في موقع التركيب المقترح
- طبيعة تحميل الموقع.
- توافر مساحة في موقع التركيب وكابلات الكهرباء وما إلى ذلك.
ال معامل درجة حرارة السعة يتم تصنيعها بأخذ إشارة 25 درجة مئوية.
التسامح مكثف
رمز | تسامح |
| ب | ± 0.1 بيكو فاراد |
| ج | ± 0.25 بيكو فاراد |
| د | ± 0.5 بيكو فاراد |
| F | ± 1٪ |
| جي | ± 2٪ |
| ي | ± 5٪ |
| إلى | ± 10٪ |
| م | ± 20٪ |
| مع | + 80٪ ، –20٪ |
مكثف الاستقطاب سيكون له قطبية بينما بالنسبة لغير المستقطب لن يكون له قطبية.
مكثف الاستقطاب
الاستخدامات العامة للمكثفات
- يتم استخدامه للتنعيم مزود الطاقة التطبيقات عند الحاجة لتحويل الإشارة من AC إلى DC.
- اقتران الإشارة وفصلها كاقتران مكثف.
- تستخدم لتصحيح عامل الطاقة الكهربائية.
- في أنظمة الراديو ، يتم توصيل مذبذب LC لضبط التردد المطلوب.
- تستخدم في وقت الشحن والتفريغ الثابت للمكثفات.
لتخزين الطاقة. - يسمح للتيار المتردد بالمرور ويمنع تيار التيار المستمر في الدوائر.
- معدل تكرار أي إشارة تحاول إقرانها أو تشويش تحاول كبته
- الحد الأدنى / الحد الأقصى للقيمة المطلوبة
- القيمة المرغوبة
- حزمة / نمط الرصاص
- التشغيل / أقصى جهد
- تسامح
- مقاومة السلسلة المكافئة
- طيب الاستقطاب؟ أو تحتاج غير مستقطب
- درجة حرارة التشغيل
- التسامح بما في ذلك معامل درجة الحرارة
- تسرب
- متطلبات الحجم
- هدف السعر
- ميزانية السعر
- تحيزات العميل
- التوفر / المهلة
- شرط مدى الحياة
- متطلبات ROHS
- توافر العينة
- الشريط وبكرة
- سمعة الشركة المصنعة
هكذا، هذا كل شيء عن مكثف ، أنواع مختلفة من المكثفات وما هي العوامل التي يجب أن نتحقق منها قبل اختيار المكثف. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم أو رموز لون مكثف مع العمل ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هنا سؤال لك، ما هي التداعيات العملية للمكثفات ؟
اعتمادات الصورة:
- مكثف الورق المشاريع الكهربائية الأساسية
- مكثف السيراميك واجهة الباص
- مكثف بولي كربونات س الرقمية
- مكثف متغير عاصفة
