Kapan menggunakan Kapasitor?

36

Ini mungkin pertanyaan paling bodoh yang pernah ada, tetapi saya adalah seorang nublet elektronik. Saya mengerti apa yang kapasitor lakukan, dan saya sudah membaca buku-buku elektronik pemula dan semacamnya, tetapi saya tidak begitu mengerti kapan menggunakannya? Kadang-kadang dalam buku-buku ini mereka tampak seperti dilemparkan. Saya mengerti mereka dimaksudkan untuk memperlancar arus, tetapi saya masih tidak yakin saya mengerti kapan menggunakannya.

Seperti saya katakan, ini mungkin pertanyaan nublet ke max. Tetapi sebagian besar informasi yang saya temukan lebih tentang apa itu daripada kapan menggunakannya.

Sunting: Untuk kejelasan, maksud saya dalam aplikasi elektronik KECIL. Pikirkan sirkuit sederhana dan semacamnya.

ctype.h
sumber
6
Sangat sulit untuk menjawab pertanyaan Anda karena kapasitor memiliki sejumlah besar aplikasi. Bisakah Anda lebih spesifik?
Daniel Grillo
terkait electronics.stackexchange.com/questions/4784/why-use-capacitors
Ciro Santilli 新疆 改造 中心 法轮功 六四 事件

Jawaban:

71

Ketika saya pertama kali mulai dalam bidang elektronik, saya berjuang dengan pertanyaan yang sama. Masalahnya adalah kapasitor digunakan dalam berbagai cara.

Namun, karena Anda baru memulai dalam elektronik, Anda mungkin hanya perlu tahu tentang beberapa di antaranya untuk memulai. Yang paling banyak digunakan dan dasar dari ini adalah:

Power Supply Smoothing

Ini adalah aplikasi kapasitor yang paling mudah dan paling banyak digunakan. Jika Anda menempelkan kapasitor elektrolitik besar yang gemuk (semakin besar semakin baik), itu akan mengisi semua celah yang dibuat dengan memperbaiki bentuk gelombang AC, untuk membuat DC yang relatif halus. Ini bekerja dengan pengisian berulang kali selama puncak, dan pemakaian selama celah. Namun, semakin banyak beban yang Anda masukkan, semakin cepat akan menguras kapasitor dan semakin banyak riak yang akan Anda dapatkan.

Pengaturan waktu

Jika Anda menyuplai daya ke kapasitor melalui resistor, akan butuh waktu untuk mengisi daya. Jika Anda menghubungkan beban resistif ke kapasitor, akan butuh waktu untuk dikeluarkan. Hal utama yang perlu dipahami di sini tentang rangkaian waktu adalah bahwa kapasitor muncul seolah-olah mereka mengalami korsleting saat mereka sedang mengisi daya, tetapi begitu mereka diisi, mereka tampaknya menjadi sirkuit terbuka.

Penyaringan

Jika Anda melewati DC melalui kapasitor, kapasitor akan mengisi daya dan kemudian memblokir arus lebih lanjut dari mengalir. Namun, jika Anda melewatkan AC melalui kapasitor, itu akan mengalir. Berapa banyak arus yang mengalir tergantung pada frekuensi AC, dan nilai kapasitor.


BG100
sumber
2
Ini sangat membantu (maaf atas komentar yang terlambat)
1
@Sauron: Tidak masalah. Senang bisa membantu. Ketika saya mendapatkan waktu saya dapat mengedit jawaban saya dan menambahkan beberapa informasi lebih lanjut.
BG100
5
Terlambat ke pesta juga, tetapi ingin memberi tahu Anda bahwa jawaban Anda masih membantu orang. Terima kasih telah membuat pertukaran stackex ini luar biasa.
kb.
Bahkan kemudian ke pesta dan setuju dengan @kb ^^
Marko
7

Penggunaan:

ac coupling –- blocking - isolasi

timing - Waktu untuk mengisi atau melepaskan kapasitor adalah kira-kira RC di mana R adalah resistor secara seri dengan kapasitor.

Filter (seringkali filter catu daya)

decoupling

sirkuit disetel

http://opencircuits.com/Capacitors

russ_hensel
sumber
3

Bagaimana Stuff Works mengatakan

Terkadang, kapasitor digunakan untuk menyimpan muatan untuk penggunaan kecepatan tinggi. Itulah yang dilakukan flash. Laser besar menggunakan teknik ini juga untuk mendapatkan kilatan instan yang sangat cerah.

Kapasitor juga dapat menghilangkan riak. Jika saluran yang membawa tegangan DC memiliki riak atau paku di dalamnya, kapasitor besar dapat meratakan tegangan dengan menyerap puncak dan mengisi lembah.

Kapasitor dapat memblokir tegangan DC. Jika Anda menghubungkan kapasitor kecil ke baterai, maka arus tidak akan mengalir di antara kutub baterai setelah kapasitor diisi. Namun, setiap sinyal arus bolak-balik (AC) mengalir melalui kapasitor tanpa hambatan. Itu karena kapasitor akan mengisi dan melepaskan ketika arus bolak-balik berfluktuasi, membuatnya tampak bahwa arus bolak-balik mengalir.

Wikipedia mencantumkan aplikasi berikut:

  • penyimpanan energi
  • daya berdenyut
  • pengkondisian daya
  • koreksi faktor daya
  • kopling sinyal
  • decoupling
  • filter kebisingan dan snubber
  • starter motor
  • pemrosesan sinyal
  • sirkuit disetel
  • merasakan
RedGrittyBrick
sumber
2
However, any alternating current (AC) signal flows through a capacitor unimpeded.Adakah sumber untuk itu? Dari apa yang saya dengar, impedansi kapasitor adalah $ R + \ frac {1} {j \ omega C} $, di mana R adalah resistansi lead dan $ \ frac {1} {j \ omega C} $ reaktansi dari kapasitor.
AndrejaKo
1
@andrejaKo Komentar ini adalah penyederhanaan dengan asumsi kapasitor ideal yang memiliki nol ESR, di antara atribut non-realistis lainnya. Persamaan Anda juga merupakan penyederhanaan ideal yang tidak memperhitungkan semua properti kapasitor dunia nyata. Misalnya, Anda mengabaikan ESL yang merupakan properti yang sangat penting di banyak aplikasi.
Tandai
2
Kapasitor tidak menghalangi arus langsung. Tegangan hanya naik hingga tak terbatas. :)
endolith
@ Markus Apa ESL?
AndrejaKo
1
@andrejaKo ESL = Induktansi Seri Setara, ini mewakili induktansi seri kapasitor dan sebagian besar merupakan hasil dari paket lead. ESL dapat menghasilkan resonansi dan juga penting dalam operasi frekuensi tinggi untuk aplikasi seperti decoupling logika digital. ESR, Perlawanan Seri Setara, R dalam persamaan Anda di atas, tidak hanya merupakan hasil dari resistansi timbal tetapi juga kehilangan dielektrik, selain itu variabel dari frekuensi. Ada juga kapasitansi parasit untuk dipertimbangkan dalam model dunia nyata ketika beroperasi pada frekuensi tinggi.
Markus
2

Beberapa aplikasi lagi:

  1. untuk membuat perbedaan fasa antara voltase seperti pada kipas langit-langit. Meskipun catu utama adalah AC untuk membuat motor fase tunggal bekerja, Anda perlu membagi fasa.
  2. Kapasitor dapat digunakan untuk menyimpan energi, kapasitor super yang dirancang khusus untuk aplikasi ini. Tutup ini akan memiliki waktu pengisian yang sangat kecil dibandingkan dengan baterai.
  3. kompensasi daya reaktif: untuk meningkatkan faktor daya sistem secara keseluruhan sehingga rasio kw / kva lebih banyak.
  4. Pemfilteran: Anda selalu dapat melihat kapasitor MLCC pada input IC, ini untuk membatasi dv / dt dan melindungi IC.
Arihant
sumber