3 ตัวเก็บประจุพื้นฐานการทำงานและสำรวจการทำงาน

บทความนี้อธิบายถึงฟังก์ชันยอดนิยม 3 ประการของตัวเก็บประจุและวิธีการใช้ตัวเก็บประจุในวงจรอิเล็กทรอนิกส์โดยการวิเคราะห์โหมดการทำงานที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับการใช้งานของวงจรที่กำหนด

บทนำ

เห็นชิ้นส่วนรูปทรงกระบอกและช็อคโกแลตที่มีสีสันเหล่านี้บน PCB หรือไม่? สิ่งเหล่านี้อาจเป็นตัวเก็บประจุของยี่ห้อและยี่ห้อต่างๆที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวเก็บประจุคืออะไรเพียงอ่านบทความ

หากคุณยังใหม่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และกระตือรือร้นที่จะเข้าใจเรื่องอย่างรวดเร็วบางทีคุณอาจจะต้องทำความคุ้นเคยกับส่วนประกอบต่างๆที่ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ก่อน

ส่วนประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งที่พบในวงจรอิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชิ้นคือตัวเก็บประจุ มาทำความเข้าใจกันว่าตัวเก็บประจุคืออะไร?

Capacitor มีหน้าที่อย่างไร?

เมื่อมองไปที่สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุเราจะเห็นว่ามันมีสองแผ่นหรือเสาคั่นด้วยช่องว่าง ในทางปฏิบัติเช่นกันนั่นคือสิ่งที่ตัวเก็บประจุประกอบด้วย

หรือที่เรียกว่าคอนเดนเซอร์ตัวเก็บประจุภายในประกอบด้วยแผ่นตัวนำสองแผ่นคั่นด้วยฉนวนหรืออิเล็กทริก

ตามหลักการทำงานเมื่อแรงดันไฟฟ้า (DC) ถูกนำไปใช้กับแผ่นตัวนำคู่ของมันสนามไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น

สนามหรือพลังงานนี้ถูกเก็บไว้ทั่วแผ่นเปลือกโลกในรูปของประจุ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันประจุและความจุแสดงผ่านสูตร:

C = Q / V

โดยที่ C = Capacitance, Q = Charge และ V = Voltage

ดังนั้นจึงสามารถเข้าใจได้อย่างชัดเจนจากสูตรข้างต้นว่าศักย์ตกหรือแรงดันไฟฟ้าบนเพลตของตัวเก็บประจุเป็นสัดส่วนกับประจุ Q ที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุทันที หน่วยของการวัดความจุคือ Farad

ค่าของตัวเก็บประจุ (ใน Farads) ขึ้นอยู่กับจำนวนประจุที่สามารถเก็บไว้ได้

ตัวเก็บประจุใช้ทำอะไร?

ภาพประกอบต่อไปนี้จะทำให้คุณเข้าใจอย่างชัดเจนว่าตัวเก็บประจุใช้สำหรับอะไร? ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์มักใช้ตัวเก็บประจุเพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

ถึง AC Filter:

วงจรจ่ายไฟอาจถูกทำให้ไร้ประโยชน์หากไม่มีตัวเก็บประจุตัวกรอง แม้หลังจากการแก้ไขคลื่นเต็มแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอาจเต็มไปด้วยระลอกคลื่น ตัวเก็บประจุตัวกรองจะทำให้ระลอกคลื่นเหล่านี้เรียบขึ้นและเติม 'รอยหยัก' หรือช่องว่างของแรงดันไฟฟ้าโดยการปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ภายในออก ดังนั้นวงจรที่เชื่อมต่อจึงสามารถรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่สะอาดได้

วิธีบล็อก DC:

คุณสมบัติที่น่าสนใจอีกอย่างของตัวเก็บประจุคือการปิดกั้น DC (กระแสตรง) และอนุญาตให้ AC (กระแสสลับ) ไหลผ่านได้

การทำงานภายในของวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนจำนวนมากเกี่ยวข้องกับการใช้ความถี่ซึ่งในความเป็นจริงแล้วแรงดันไฟฟ้าสลับขนาดเล็ก

แต่เนื่องจากทุกวงจรต้องใช้ DC เพื่อให้ทำงานได้บางครั้งจึงเป็นเรื่องสำคัญมากที่จะต้องป้องกันไม่ให้เข้าสู่พื้นที่ที่ จำกัด ของวงจร สิ่งนี้ถูกตอบโต้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ตัวเก็บประจุซึ่งอนุญาตให้ส่วนความถี่ผ่านและปิดกั้น DC

เพื่อ Resonate:

ตัวเก็บประจุเมื่อเชื่อมต่อกับตัวเหนี่ยวนำจะสะท้อนไปยังความถี่เฉพาะซึ่งกำหนดโดยค่าของมัน

พูดง่ายๆว่าทั้งคู่จะตอบสนองและล็อคความถี่ที่ใช้ภายนอกเฉพาะและจะเริ่มสั่นด้วยความถี่เดียวกันเอง

พฤติกรรมนี้ใช้ประโยชน์ได้ดีในวงจร RF เครื่องส่งสัญญาณเครื่องตรวจจับโลหะเป็นต้น

โดยทั่วไปตอนนี้คุณต้องเข้าใจแล้วว่าตัวเก็บประจุคืออะไร? แต่ยังมีวิธีที่ซับซ้อนหลายวิธีที่อาจกำหนดค่าตัวเก็บประจุ หวังว่าคุณจะได้อ่านในบทความที่กำลังจะมาถึง