Los condensadores juegan un papel importante en circuitos como sintonización, derivación, acoplamiento y filtrado. Se utiliza en circuitos de sintonización de radios de transistores y en circuitos de acoplamiento de televisores en color y canales de fibra óptica.
Con el rápido desarrollo de la tecnología de la información electrónica, los productos electrónicos digitales se actualizan cada vez más rápido. La producción y venta de productos electrónicos de consumo, principalmente televisores de pantalla plana (LCD y PDP), computadoras portátiles, cámaras digitales y otros productos, continúan creciendo, impulsando el crecimiento de la industria de capacitores.
Editor de Introducción
Los condensadores son componentes que almacenan electricidad y energía eléctrica (energía potencial eléctrica). Un sistema conductor en el que un conductor está rodeado por otro conductor, o las líneas de campo eléctrico emitidas por un conductor terminan en otro conductor, se llama condensador.
La fórmula de capacitancia de un capacitor de placas paralelas:
Donde UA-UB es la diferencia de potencial entre las dos placas paralelas, εr es la constante dieléctrica relativa, K es la constante de fuerza electrostática , S es el área que enfrenta las dos placas y D es la distancia entre las dos placas. Nota: El campo eléctrico en un condensador de placas paralelas es un campo eléctrico uniforme. [3]
El condensador es diferente del condensador. La capacitancia es una cantidad física básica con el símbolo c y la unidad f (faradio). [3]
Fórmula general C=Q/U, fórmula especial para condensadores de placas paralelas: intensidad del campo eléctrico entre placas e = U/d[3]
Edición de los parámetros principales de capacitor
(1) La capacitancia nominal es la capacitancia marcada en el capacitor. Sin embargo, existe una desviación entre la capacitancia real del capacitor y la capacitancia nominal, y el nivel de precisión tiene una relación correspondiente con el error permitido. Generalmente, los capacitores se usan comúnmente en los grados I, II y III, mientras que los capacitores electrolíticos generalmente se usan en los grados IV, V y VI. Se seleccionan según el propósito. La capacitancia de un condensador electrolítico depende de la impedancia cuando funciona bajo voltaje de CA, que cambia con los cambios en la frecuencia de funcionamiento, la temperatura, el voltaje y el método de medición. La unidad de capacitancia es f (faradio). [4]
Dado que un condensador es un "contenedor" que almacena carga eléctrica, existe un problema de "capacidad". Para medir la capacidad de un capacitor para almacenar carga, se determina la cantidad física de capacitancia. Los condensadores sólo pueden almacenar carga bajo la influencia de un voltaje externo. Diferentes condensadores pueden almacenar diferentes cargas bajo la influencia del voltaje. Las regulaciones unificadas internacionalmente establecen que cuando se aplica un voltaje CC de 1 voltio a un capacitor, la cantidad de carga que puede almacenar es la capacitancia del capacitor (es decir, la cantidad de electricidad por unidad de voltaje), representada por la letra c. La unidad básica de capacitancia es faradio (f). A un voltaje CC de 1 V, si la carga almacenada en el capacitor es de 1 culombio, la capacitancia se definirá como 1 faradio, representado por el símbolo F, 1F = 1Q/V. En aplicaciones prácticas, la capacitancia de un condensador suele ser mucho menor que 1 faradio, y a menudo se utilizan unidades más pequeñas, como milifaradio (mF), microfaradio (μF), nanofaradio (nF). Su relación es: 1 microfaradio es igual a. Una millonésima de un Faradio; 1 picofaradio es igual a una millonésima de un microfaradio, es decir: [5]
1 Faradio (F) = 1000 miliFaradio (MF) = 1000 microfaradios; (μf); 1 microfaradios (μF) = 1000 nanofaradios (NF); 1 nanofaradios (nF) = 1000 picofaradios (PF); 2) El voltaje nominal es el voltaje de CC más alto que se puede aplicar continuamente al capacitor a la temperatura ambiente más baja y a la temperatura ambiente nominal. Si el voltaje de trabajo excede el voltaje soportado del capacitor, el capacitor se averiará y dañará. En la práctica, a medida que aumenta la temperatura, el valor de la tensión soportada será menor. [4]
(3) Resistencia de aislamiento. Se aplica voltaje de CC al capacitor, lo que provoca una corriente de fuga. La relación entre los dos se llama resistencia de aislamiento.
Cuando la capacitancia es pequeña, su valor depende principalmente del estado de la superficie del capacitor; cuando la capacidad es superior a 0,1 μF, su valor depende principalmente del medio. Generalmente, cuanto mayor sea la resistencia del aislamiento, mejor. [4]
(4) Pérdida. Bajo la acción de un campo eléctrico, la energía consumida por calor por unidad de tiempo se denomina pérdida. La pérdida está relacionada con el rango de frecuencia, dieléctrico, conductancia, resistencia de la parte metálica del condensador, etc. [4]
(5) Características de frecuencia. A medida que aumenta la frecuencia, la capacitancia de los condensadores generales disminuye. Cuando el capacitor opera por debajo de su frecuencia de resonancia, es capacitivo; cuando excede su frecuencia de resonancia, es inductivo. En este momento, no es un capacitor sino un inductor. Por lo tanto, es necesario evitar operar el capacitor por encima de la frecuencia de resonancia. [4]
Acción Editar
Condensador
Condensador
En un circuito de CC, un condensador equivale a un circuito abierto. Un condensador es un componente que puede almacenar carga eléctrica y es uno de los componentes electrónicos más utilizados. [6]
Esto tiene que comenzar con la estructura del condensador. El condensador más simple consta de placas en ambos extremos y un medio aislante (incluido aire) en el medio. Después de la energización, las placas se cargan, formando un voltaje (diferencia de potencial), pero debido al material aislante en el medio, todo el capacitor no es conductor. Sin embargo, esta situación está prevista en que no se supere la tensión crítica (tensión de ruptura) del condensador. Sabemos que cualquier sustancia es relativamente aislante. Cuando el voltaje a través de la sustancia aumenta hasta cierto nivel, la sustancia puede conducir electricidad. A este voltaje lo llamamos voltaje de ruptura. Los condensadores no son una excepción. Cuando se descomponen, no son aislantes. Pero en la escuela secundaria, ese voltaje no se ve en el circuito, por lo que cuando se trabaja por debajo del voltaje de ruptura, se puede considerar como un aislante. [6]
Sin embargo, en un circuito de CA, la dirección de la corriente cambia en una determinada relación funcional con el tiempo. El proceso de carga y descarga de un condensador lleva tiempo. En este momento, se forma un campo eléctrico cambiante entre las placas, y este campo eléctrico también es función del tiempo. De hecho, la corriente fluye entre los condensadores en forma de campo eléctrico. [6]
El papel de los condensadores:
●Acoplamiento: el condensador utilizado en los circuitos de acoplamiento se llama condensador de acoplamiento, que se usa ampliamente en circuitos de acoplamiento capacitivo como el acoplamiento de resistencia-condensador. Amplificadores. Bloquea el flujo DC-AC. [6]
●Filtrado: El condensador utilizado en el circuito de filtro se llama condensador de filtro. Este tipo de circuito de condensador se utiliza en el filtrado de fuentes de alimentación y en varios circuitos de filtrado. El condensador de filtro elimina la señal en una determinada banda de frecuencia de la señal total. [6]
●Desacoplamiento: el condensador utilizado en el circuito de desacoplamiento se denomina condensador de desacoplamiento y se utiliza en el circuito de alimentación de CC de amplificadores de múltiples etapas para eliminar las dañinas conexiones cruzadas de baja frecuencia entre amplificadores en todas las etapas. [6]
●Supresión de vibraciones de alta frecuencia: el condensador utilizado en el circuito de supresión de vibraciones de alta frecuencia se denomina condensador de supresión de vibraciones de alta frecuencia. En los amplificadores de retroalimentación negativa de audio, para eliminar una posible autoexcitación de alta frecuencia, este circuito de condensador se utiliza para eliminar posibles aullidos de alta frecuencia en el amplificador. [6]
●Resonancia: El capacitor usado en el circuito resonante LC se llama capacitor resonante, el cual es necesario tanto en el circuito resonante LC en paralelo como en serie. [6]
●Bypass: Los condensadores utilizados en Fibre Channel se denominan condensadores de bypass. Si es necesario eliminar una determinada banda de frecuencia de la señal, se puede utilizar un circuito de condensador de derivación. Dependiendo de la frecuencia de la señal que se va a eliminar, existen circuitos de condensadores de derivación de dominio de frecuencia completa (señal de CA completa) y circuitos de condensadores de derivación de alta frecuencia. [6]
●Neutralización: El condensador utilizado en el circuito de neutralización se llama condensador de neutralización. Este circuito de condensador neutralizante se utiliza en amplificadores de radio de alta frecuencia y frecuencia intermedia y amplificadores de alta frecuencia de televisión para eliminar la autoexcitación. [6]
●Sincronización: El condensador utilizado en el circuito de sincronización se llama condensador de sincronización. Los circuitos de condensadores de temporización se utilizan en circuitos que requieren control de tiempo mediante la carga y descarga del condensador. El condensador desempeña un papel en el control de la constante de tiempo. [6]
●Integral: El capacitor utilizado en el circuito integrador se llama capacitor integrador. En el circuito de separación de sincronización de escaneo de campo de bits, este circuito de condensador integrado se puede utilizar para extraer la señal de sincronización de campo de la señal de sincronización compuesta de campo. [6]
●Diferencial: El condensador utilizado en un circuito diferencial se llama condensador diferencial.
Para obtener la señal de disparo de pico en el circuito de disparo, este circuito de condensador diferencial se utiliza para obtener la señal de disparo de pico de varias señales (principalmente de pulso rectangular). [6]
●Compensación: El capacitor utilizado en el circuito de compensación se llama capacitor de compensación. En el circuito de compensación de graves del deck, este circuito condensador de compensación de baja frecuencia se utiliza para mejorar la señal de baja frecuencia en la señal de reproducción. Además, hay un circuito condensador de compensación de alta frecuencia. [6]
●Bootstrap: el capacitor usado en el circuito de arranque se llama capacitor de arranque, que a menudo se usa en el circuito de etapa de salida de los amplificadores de potencia OTL para aumentar ligeramente la amplitud positiva de medio ciclo del señal a través de retroalimentación positiva. [6]
●División de frecuencia: el capacitor en el circuito de división de frecuencia se llama capacitor de división de frecuencia. En el circuito divisor de frecuencia del altavoz, se utiliza un circuito condensador divisor de frecuencia para hacer que el tweeter funcione en la banda de alta frecuencia, el altavoz de frecuencia media funcione en la banda de frecuencia media y el altavoz de baja frecuencia funcione en la banda de frecuencia media. banda de baja frecuencia. [6]
●Capacitancia de carga: se refiere a la capacitancia externa efectiva que determina la frecuencia resonante de la carga junto con el resonador de cristal de cuarzo. Los valores estándar de capacitancia de carga comúnmente utilizados son 16 pF, 20 pF, 30 pF, 50 pF y 100 pF. La capacitancia de carga se puede ajustar adecuadamente según la situación específica y la frecuencia de funcionamiento del resonador generalmente se puede ajustar al valor nominal.