Οι πυκνωτές είναι ηλεκτρικές συσκευές που αποθηκεύουν ενέργεια και βρίσκονται στα περισσότερα ηλεκτρικά κυκλώματα. Οι δύο κύριοι τύποι πυκνωτών είναι πολωμένοι και μη πολωμένοι. Ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται ένας αριθμός πυκνωτών καθορίζει την αξία τους σε ένα κύκλωμα. Η συνδυασμένη τιμή τους είναι υψηλότερη όταν συνδέονται σε μια σειρά, θετικά προς αρνητικά. Η συνδυασμένη τιμή τους είναι χαμηλότερη όταν συνδέονται παράλληλα, από άκρο σε άκρο. Οι πυκνωτές σε συνδυασμό με τις αντιστάσεις και τους επαγωγείς σε ένα κύκλωμα χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρικό χρονισμό των γεγονότων ως καθώς και σε κινητήρες, ανεμιστήρες, τηλεοράσεις, αυτοκίνητα και πολλά άλλα καταναλωτικά προϊόντα και υψηλή ενέργεια περιβάλλοντα.
Πολωμένοι πυκνωτές
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Ορισμένοι πυκνωτές έχουν διαφορετικούς θετικούς και αρνητικούς πόλους. Ονομάζονται πολωμένοι πυκνωτές. Η τιμή ενός πυκνωτή μετράται σε χωρητικότητα και η χωρητικότητα μετράται σε μονάδες Farad. Οι περισσότεροι πυκνωτές έχουν συνήθως μικρές τιμές Farad που ονομάζονται micro-Farad (uF) και pico-Farad. Ένας πυκνωτής έχει σχεδιαστεί σε μία από τις δύο μορφές: ακτινική ή αξονική. Στην ακτινική σχεδίαση, και τα δύο καλώδια του πυκνωτή βρίσκονται στο ίδιο άκρο στον αξονικό σχεδιασμό, τα καλώδια βρίσκονται σε κάθε άκρο του πυκνωτή. Οι πολωμένοι πυκνωτές είναι συνήθως μεγάλοι και ηλεκτρολυτικοί και έχουν σχεδιαστεί για κυκλώματα συνεχούς ρεύματος (DC). Συνήθως έχουν υψηλή χωρητικότητα. Τα μειονεκτήματα των πολωμένων πυκνωτών είναι ότι έχουν χαμηλή τάση διακοπής, μικρότερη διάρκεια ζωής και υψηλότερη διαρροή ρεύματος.
Μη πολωμένοι πυκνωτές
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Οι περισσότεροι μη πολωμένοι πυκνωτές δεν είναι ηλεκτρολυτικοί και δεν έχουν συγκεκριμένο θετικό ή αρνητικό πόλο. Ονομάζονται επίσης διπολικοί πυκνωτές. Χρησιμοποιούνται συχνότερα σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), συνήθως έχουν μικρές τιμές χωρητικότητας στην περιοχή micro-Farad και nano-Farad. Ορισμένοι μη πολωμένοι πυκνωτές ανέχονται διακυμάνσεις τάσης έως 200 βολτ χωρίς διακοπή. Χρησιμοποιούνται σε υπολογιστές, μητρικές και απλές πλακέτες κυκλωμάτων. Οι μη πολωμένοι πυκνωτές είναι φθηνοί και κατασκευασμένοι από κεραμικό και μαρμαρυγία, αν και μερικοί είναι ηλεκτρολυτικοί.
Λειτουργίες σε ηλεκτρικά κυκλώματα
Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικά κυκλώματα ως φίλτρα low-pass, high-pass και band. Ένα φίλτρο είναι ένα κύκλωμα που επιτρέπει τη διέλευση ρεύματος και τάσης συγκεκριμένης συχνότητας και κυματομορφής. Η αντίδραση ενός πυκνωτή είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη συχνότητα. Με τον έλεγχο ή την αλλαγή της αντίδρασης, μπορείτε να ελέγξετε τη συχνότητα που επιτρέπεται μέσω του κυκλώματος. Οι πυκνωτές παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στα κυκλώματα λογικής μεταγωγής υψηλής ταχύτητας. Το επίπεδο τάσης τέτοιων κυκλωμάτων, το οποίο πρέπει να είναι σταθερό, μπορεί να αλλάξει με την τρέχουσα διακύμανση, εισάγοντας έτσι σήματα θορύβου ή σφάλματος. Οι πυκνωτές αποσύνδεσης είναι ενσωματωμένοι σε κυκλώματα για τη σταθεροποίηση του ρεύματος, ελαχιστοποιώντας τα σήματα θορύβου.
Εφαρμογές υψηλής τάσης
Οι πυκνωτές υψηλής τάσης έχουν πολλές εφαρμογές σε τροφοδοτικά, μετατροπείς και λάμπες φλας. Χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα ακτίνων Χ και σε συστήματα λέιζερ. Η Spot-συγκόλληση χρησιμοποιεί χωρητικά συστήματα τροφοδοσίας και τα συστήματα υψηλής ισχύος μικροκυμάτων (HPM) έχουν πυκνωτές υψηλής ισχύος. Τα συστήματα HPM χρησιμοποιούνται στην άμυνα για την απενεργοποίηση του ηλεκτρονικού εξοπλισμού. Παράγουν σύντομες εκρήξεις υψηλής ισχύος ενέργειας μικροκυμάτων, θανατηφόρες για τα ηλεκτρονικά αλλά αβλαβείς για τον άνθρωπο. Οι τράπεζες πυκνωτών υψηλής ισχύος μπορούν να αποθηκεύσουν τεράστια ισχύ και μπορούν να προγραμματιστούν για εκφόρτιση ή παροχή ενέργειας σε ηλεκτρικά συστήματα που αντιμετωπίζουν διακοπή ρεύματος.