Kondensaattorit ovat sähkölaitteita, jotka varastoivat energiaa, ja ne ovat useimmissa sähköpiireissä. Kaksi kondensaattorityyppiä ovat polarisoituneita ja polarisoimattomia. Tapa, jolla useita kondensaattoreita on kytketty, määrittää niiden arvon piirissä. Niiden yhdistetty arvo on suurin, kun ne on kytketty sarjaan, positiivisista negatiivisiin. Niiden yhdistetty arvo on pienin, kun ne on kytketty rinnakkain, päästä päähän. Kondensaattoreita yhdessä vastusten ja induktoreiden kanssa piirissä käytetään tapahtumien sähköisessä ajoituksessa sekä moottoreissa, tuulettimissa, televisioissa, autoissa ja monissa muissa kulutustuotteissa ja korkean energiantuotannossa ympäristöissä.
Polarisoidut kondensaattorit
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Joillakin kondensaattoreilla on erilliset positiiviset ja negatiiviset navat. Niitä kutsutaan polarisoiduiksi kondensaattoreiksi. Kondensaattorin arvo mitataan kapasitanssina ja kapasitanssi mitataan Faradin yksikköinä. Useimmilla kondensaattoreilla on yleensä pienet Farad-arvot, joita kutsutaan mikro-Faradiksi (uF) ja pico-Faradiksi. Kondensaattori on suunniteltu kahdessa muodossa: säteittäinen tai aksiaalinen. Radiaalisuunnittelussa kondensaattorin molemmat johtimet ovat samassa päässä; aksiaalisuunnittelussa johdot ovat kondensaattorin kummassakin päässä. Polarisoidut kondensaattorit ovat yleensä suuria ja elektrolyyttisiä, ja ne on suunniteltu tasavirta (DC) piireille. Niillä on yleensä suuri kapasitanssi. Polarisoitujen kondensaattoreiden haittoja on, että niillä on pieni rikkoutumisjännite, lyhyempi käyttöikä ja suurempi vuotovirta.
Polarisoimattomat kondensaattorit
•••Hemera Technologies / PhotoObjects.net / Getty Images
Useimmat ei-polarisoidut kondensaattorit eivät ole elektrolyyttisiä, eikä niillä ole erityistä positiivista tai negatiivista napaa. Niitä kutsutaan myös bipolaarisiksi kondensaattoreiksi. Niitä käytetään useammin vaihtovirtapiireissä, ja niillä on yleensä pienet kapasitanssiarvot mikro-Farad- ja nano-Farad-alueilla. Jotkut ei-polarisoidut kondensaattorit sietävät jopa 200 voltin jännitteen vaihtelut hajoamatta. Niitä käytetään tietokoneissa, emolevyissä ja yksinkertaisissa piirilevyissä. Polarisoimattomat kondensaattorit ovat halpoja ja valmistettu keramiikasta ja kiilestä, vaikka muutamat ovat elektrolyyttisiä.
Toiminnot sähköpiireissä
Kondensaattoreita käytetään elektronisissa piireissä alipäästö-, ylipäästö- ja kaistasuodattimina. Suodatin on piiri, joka sallii tietyn taajuuden ja aaltomuodon virran ja jännitteen kulkevan. Kondensaattorin reaktanssi on kääntäen verrannollinen taajuuteen. Ohjaamalla tai muuttamalla reaktanssia voit ohjata piirin kautta sallittua taajuutta. Kondensaattoreilla on myös merkittävä rooli suurten nopeuksien kytkentälogiikassa. Tällaisten piirien jännitetaso, jonka pitäisi olla vakaa, voi muuttua virran vaihdellessa aiheuttaen siten melu- tai virhesignaaleja. Irrotuskondensaattorit on rakennettu piireihin virran vakauttamiseksi ja melutasojen minimoimiseksi.
Suurjännitesovellukset
Suurjännitekondensaattoreilla on monia sovelluksia virtalähteissä, inverttereissä ja salamavaloissa. Niitä käytetään röntgenlaitteissa ja laserjärjestelmissä. Pistehitsauksessa käytetään kapasitiivisia virransyöttöjärjestelmiä, ja suuritehoisissa mikroaaltojärjestelmissä (HPM) on suuritehoiset kondensaattorit. HPM-järjestelmiä käytetään puolustuksessa elektronisten laitteiden poistamiseksi käytöstä. Ne tuottavat lyhyitä suuritehoisia mikroaaltouuneja, elektronille tappavia, mutta ihmisille vaarattomia. Suuritehoisten kondensaattoreiden pankit voivat varastoida valtavaa tehoa, ja ne voidaan ohjelmoida purkamaan tai toimittamaan energiaa sähkökatkoksissa oleviin sähköjärjestelmiin.
