توابع و کاربردهای اصلی خازن های لایه نازک در مدارهای AC

من خازن های فیلم نقش های کلیدی زیر را در مدارهای AC ایفا کنید:

1. بلوک کوپلینگ/DC:

با استفاده از ویژگی "اجازه دادن به جریان متناوب و مسدود کردن جریان مستقیم"، سیگنال ها را از یک مرحله مدار به مرحله دیگر منتقل می کند در حالی که ولتاژ بایاس DC بین دو مرحله را مسدود می کند. معمولاً در مدارهای فرکانس صوتی و رادیویی استفاده می شود.

2. فیلتر کردن (مستقیماً با راکتانس خازنی مرتبط است):

فیلتر منبع تغذیه: در ترکیب با سلف ها یا مقاومت ها، یک شبکه فیلتر RC یا LC برای دور زدن نویز ریپل در برق AC (مانند DC ضربان دار اصلاح شده) به زمین تشکیل می دهد و برق DC صاف را تولید می کند. خازن های فیلم PP به دلیل تلفات و پایداری کم معمولاً در چنین کاربردهایی استفاده می شوند.

مهار نویز/بای پس: برای جلوگیری از تداخل آن با مدارهای حساس، نویز تداخل فرکانس بالا (با فرکانس بسیار بالا f، بنابراین Xc بسیار کوچک است) به زمین اتصال کوتاه کنید. معمولاً از خازن های فیلم با ظرفیت کوچک استفاده می شود.

3. تصحیح ضریب توان (PFC):

در بارهای القایی مانند موتورها و روشنایی، جریان از ولتاژ عقب می ماند و در نتیجه ضریب توان پایینی ایجاد می شود. با اتصال موازی یک خازن فیلم (تولید جریان خازنی پیشرو)، می توان جریان القایی عقب مانده را جبران کرد، جریان کل را با فاز ولتاژ تراز کرد و بازده انرژی را بهبود بخشید. این یک کاربرد مهم از خازن های فیلم در مدارهای AC صنعتی است.

4. انتخاب رزونانس و فرکانس:

به صورت سری یا موازی با یک سلف متصل می شود، از ویژگی Xc که با فرکانس متغیر است برای دستیابی به رزونانس در یک فرکانس خاص fr (Xc = XL) استفاده می کند. برای ساخت اسیلاتورها، مدارهای تنظیم، فیلترها و غیره استفاده می شود. به عنوان مثال، در مدار انتخاب ایستگاه یک رادیو.

5. کارکرد موتور و راه اندازی:

موتورهای تک فاز AC به خازن نیاز دارند تا یک جریان تغییر فاز ایجاد کند و در نتیجه یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند که موتور را قادر می سازد راه اندازی و کار کند. این خازن ها نیاز به مقاومت در برابر ولتاژ و جریان AC بالا دارند و خازن های فیلم (به ویژه پلی پروپیلن MKP متالیز شده) به دلیل مقاومت بالای ولتاژ، تلفات کم و خواص خود ترمیم شوندگی به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.

II . چرا مدارهای AC خازن های لایه نازک را ترجیح می دهند؟

در مقایسه با خازن های الکترولیتی، خازن های فیلم دارای مزایای منحصر به فردی در مدارهای AC هستند:

غیر قطبی: می تواند به طور مستقیم در مدارهای AC خالص استفاده شود.

تلفات کم (مقدار Q بالا): مماس تلفات دی الکتریک کوچک است و در نتیجه تولید گرمای کمتر و راندمان بالا را به همراه دارد و به ویژه برای کاربردهای با فرکانس بالا و توان بالا مناسب است.

مقاومت در برابر ولتاژ بالا و قابلیت اطمینان: می تواند پیک های ولتاژ AC بالا را تحمل کند و طول عمر بالایی دارد.

خود درمانی: هنگامی که فیلم متالایز شده به صورت موضعی شکسته می شود، لایه فلزی در اطراف نقطه شکست فورا تبخیر می شود و نقطه خطا را جدا می کند و به خازن اجازه می دهد تا به حالت عادی بازگردد و قابلیت اطمینان را تا حد زیادی بهبود می بخشد.

پایداری ظرفیت: مقدار خازن با تغییر دما و فرکانس کمی تغییر می کند.

خلاصه کنید

اصل کار خازن های فیلم در مدارهای AC را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
با استفاده از یک دی الکتریک لایه نازک عایق، آنها تحت تأثیر یک میدان الکتریکی متناوب تحت شارژ و دشارژ دوره ای قرار می گیرند، بنابراین ویژگی "گذراندن" جریان AC در مدار را نشان می دهند. امپدانس آنها (راکتانس خازنی) با فرکانس و مقدار ظرفیت متفاوت است. بر اساس این اصل، خازن های فیلم به عملکردهای کلیدی مانند کوپلینگ، فیلتر کردن، جبران و تشدید دست می یابند و به اجزای غیرفعال ضروری در مدارهای الکترونیکی برق متناوب AC و قدرت تبدیل می شوند.