ประเภทและหน้าที่ของตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เก็บพลังงานและอยู่ในวงจรไฟฟ้าส่วนใหญ่ ตัวเก็บประจุสองประเภทหลักเป็นแบบโพลาไรซ์และไม่โพลาไรซ์ วิธีการเชื่อมต่อตัวเก็บประจุจำนวนหนึ่งเป็นตัวกำหนดค่าในวงจร ค่าที่รวมกันจะสูงที่สุดเมื่อเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม บวกกับลบ ค่าที่รวมกันจะต่ำที่สุดเมื่อเชื่อมต่อแบบขนานตั้งแต่ต้นจนจบ ตัวเก็บประจุที่รวมกับตัวต้านทานและตัวเหนี่ยวนำในวงจรถูกใช้ในจังหวะไฟฟ้าของเหตุการณ์เช่น มอเตอร์ พัดลม โทรทัศน์ รถยนต์ และสินค้าอุปโภคบริโภคอื่น ๆ อีกมากมายและพลังงานสูง สภาพแวดล้อม

•••Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images

ตัวเก็บประจุบางตัวมีขั้วบวกและขั้วลบที่แตกต่างกัน พวกเขาเรียกว่าตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์ ค่าของตัวเก็บประจุวัดเป็นความจุและความจุวัดเป็นหน่วยของ Farad ตัวเก็บประจุส่วนใหญ่มักมีค่า Farad ขนาดเล็กที่เรียกว่า micro-Farad (uF) และ pico-Farad ตัวเก็บประจุได้รับการออกแบบในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งจากสองรูปแบบ: แนวรัศมีหรือแนวแกน ในการออกแบบแนวรัศมี ลีดทั้งสองของตัวเก็บประจุจะอยู่ที่ปลายเดียวกัน ในการออกแบบตามแนวแกน ลีดจะอยู่ที่ปลายแต่ละด้านของตัวเก็บประจุ ตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์มักจะมีขนาดใหญ่และอิเล็กโทรไลต์ และออกแบบมาสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง (DC) มักจะมีความจุสูง ข้อเสียของตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์คือมีแรงดันพังทลายต่ำ อายุการใช้งานสั้นลง และกระแสไฟรั่วสูงขึ้น

•••Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images

ตัวเก็บประจุแบบไม่มีโพลาไรซ์ส่วนใหญ่ไม่ใช่อิเล็กโทรไลต์และไม่มีขั้วบวกหรือขั้วลบที่เฉพาะเจาะจง พวกเขาจะเรียกว่าตัวเก็บประจุแบบไบโพลาร์ ใช้บ่อยขึ้นในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) โดยปกติแล้วจะมีค่าความจุขนาดเล็กในช่วงไมโครฟารัดและนาโนฟารัด ตัวเก็บประจุแบบไม่มีโพลาไรซ์บางตัวสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ผันผวนได้สูงถึง 200 โวลต์โดยไม่ทำลายลง ใช้ในคอมพิวเตอร์ เมนบอร์ด และแผงวงจรธรรมดา ตัวเก็บประจุแบบไม่มีโพลาไรซ์มีราคาไม่แพงและทำจากเซรามิกและไมกา แม้ว่าบางตัวจะเป็นแบบอิเล็กโทรไลต์ก็ตาม

ตัวเก็บประจุใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์เป็นตัวกรองความถี่ต่ำ ความถี่สูง และแถบความถี่ ตัวกรองคือวงจรที่ยอมให้กระแสและแรงดันของความถี่และรูปคลื่นที่ระบุผ่านได้ ค่ารีแอกแตนซ์ของตัวเก็บประจุจะแปรผกผันกับความถี่ คุณสามารถควบคุมความถี่ที่อนุญาตผ่านวงจรได้โดยการควบคุมหรือเปลี่ยนค่ารีแอกแตนซ์ ตัวเก็บประจุยังมีบทบาทสำคัญในวงจรลอจิกสวิตชิ่งความเร็วสูง ระดับแรงดันไฟฟ้าของวงจรดังกล่าว ซึ่งควรจะคงที่ สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความผันผวนของกระแส ทำให้เกิดสัญญาณรบกวนหรือสัญญาณผิดพลาด ตัวเก็บประจุแบบแยกส่วนถูกสร้างไว้ในวงจรเพื่อรักษาเสถียรภาพของกระแส และลดสัญญาณรบกวนให้เหลือน้อยที่สุด

ตัวเก็บประจุแรงดันสูงมีการใช้งานมากมายในอุปกรณ์จ่ายไฟ อินเวอร์เตอร์ และไฟแฟลช ใช้ในเครื่องเอ็กซ์เรย์และระบบเลเซอร์ การเชื่อมแบบจุดใช้ระบบจ่ายไฟแบบคาปาซิทีฟ และระบบไมโครเวฟกำลังสูง (HPM) มีตัวเก็บประจุกำลังสูง ระบบ HPM ใช้ในการป้องกันเพื่อปิดการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พวกมันผลิตพลังงานไมโครเวฟกำลังสูงระเบิดสั้นๆ ซึ่งเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่ไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ธนาคารของตัวเก็บประจุกำลังสูงสามารถเก็บพลังงานมหาศาลและสามารถตั้งโปรแกรมให้คายประจุหรือส่งพลังงานไปยังระบบไฟฟ้าที่ประสบปัญหาไฟดับ