Kullanılan en yaygın pasif bileşenlerden biri, şimdiye kadar yapılmış neredeyse her elektronik cihazda bulunan kapasitördür. Kondansatörler, devre tasarımı için esnek filtre seçenekleri, gürültü azaltma, güç depolama ve tasarımcılar için algılama yetenekleri sağlayan bir dizi önemli uygulamaya sahiptir.
Filtre Uygulamaları
Dirençlerle birleştirildiğinde, kondansatörler sıklıkla frekans seçici filtrelerin ana elemanı olarak kullanılır. Mevcut filtre tasarımları ve topolojileri sayısızdır ve uygun bileşen değerlerini ve kalitesini seçerek frekans ve performans için uyarlanabilir. Bazı filtre tasarımları şunları içerir:
- Yüksek Geçiş Filtresi (HPF)
- Düşük Geçiş Filtresi (LPF)
- Bant Geçiş Filtresi (BPF)
- Bant Durdurma Filtresi (BSF)
- Çentik Filtresi
- Tüm Geçiş Filtresi
- Eşitleme Filtresi
Dekuplaj / By-Pass Kapasitörler
Kapasitörler, anormal davranışlara neden olabilecek güç sinyalindeki gürültülerden hassas mikroçipleri koruyarak dijital elektroniklerin kararlı çalışmasında kritik bir rol oynarlar. Bu uygulamada kullanılan kapasitörler dekuplajlı kondansatörler olarak adlandırılır ve tüm devre izolatörleri antenler olarak hareket ettiğinden ve çevreden gelen gürültüyü alacağından, her bir mikroçipin olabildiğince yakınına yerleştirilmelidir. Dekuplaj ve by-pass kapasitörler, elektriksel gürültünün genel etkisini azaltmak için bir devrenin herhangi bir alanında da kullanılır.
Kaplin veya DC Engelleme Kapasitörleri
Kapasitörler DC'yi bloke ederken AC sinyallerini geçirebilme yeteneğine sahip olduklarından, bir sinyalin AC ve DC bileşenlerini ayırmak için kullanılabilirler. Kondansatörün değeri, kuplaj için kesin veya doğru olmak zorunda değildir, ancak kondansatörün reaktansı, kuplaj uygulamalarındaki performansı tahrik ettiği için yüksek bir değer olmalıdır.
Snubber Kondansatörler
Motor veya transformatör gibi yüksek bir endüktans yükünün kullanıldığı devrelerde, endüktif yükte depolanan enerji aniden boşaldığı ve bileşenlere ve temaslara zarar verebileceği için büyük geçici güç yükselmeleri meydana gelebilir. Bir kondansatörün uygulanması, devre boyunca voltaj artışını sınırlayabilir veya yok edebilir, böylece çalışma daha güvenli ve devre daha güvenilir hale gelir. Daha düşük güç devrelerinde, bir snubbing tekniği kullanılarak, sivri uçların, devrelerdeki anormal davranışa neden olabilecek ve ürün sertifikası ve onayı almada zorluk yaratabilecek istenmeyen radyo frekansı girişimi (RFI) oluşturmalarına engel olmak için kullanılabilir.
Darbeli Güç Kondansatörleri
En temelde, kapasitörler etkili bir şekilde küçük pillerdir ve kimyasal reaksiyon akülerinin ötesinde benzersiz enerji depolama özellikleri sunarlar. Kısa sürede çok miktarda güç gerektiğinde, büyük kapasitörler ve kapasitör bankaları birçok uygulama için üstün bir seçenektir. Kapasitör bankalar, darbeli lazerler, radarlar, parçacık hızlandırıcıları ve vagonlar gibi uygulamalar için enerji depolamak için kullanılır. Darbeli güç kondansatörünün ortak bir uygulaması, flaştan hızlı bir şekilde boşaltılarak şarj edilen ve büyük bir darbe akımı sağlayan tek kullanımlık bir kamerada flaştır.
Rezonans veya Ayarlı Devre Uygulamaları
Rezistanslar, kapasitörler ve indüktörler filtreler yapmak için kullanılabilirken, bazı kombinasyonlar da giriş sinyalini kuvvetlendiren rezonansa neden olabilir. Bu devreler, rezonans frekansındaki sinyalleri yükseltmek, düşük voltaj girişlerinden osilatörler olarak ve ayarlı filtreler olarak yüksek voltaj oluşturmak için kullanılır. Rezonans devrelerinde, bileşenlerin üzerlerinde gördükleri gerilimlerden kurtulabilecek bileşenleri seçmek için dikkatli olunmalı veya hızlı bir şekilde başarısız olacaktır.
Kapasitif Algılama Uygulaması
Kapasitif sensörler, yıllar boyunca pozisyon, nem, sıvı seviyesi, üretim kalitesi kontrolü ve hızlanma için çeşitli uygulamalarda kullanılmasına rağmen, kapasitif sensörler son zamanlarda tüketici elektroniği cihazlarında ortak bir özellik haline gelmiştir. Kapasitif algılama, dielektrikteki bir değişiklik, kapasitörün plakaları arasındaki mesafedeki bir değişiklik veya bir kapasitör alanındaki bir değişiklik yoluyla yerel ortamın kapasitansındaki bir değişikliği tespit ederek çalışır.
Kondansatör Güvenliği
Kapasitörler ile birkaç güvenlik önlemi alınmalıdır. Enerji depolama bileşenleri olarak, kondansatörler, kondansatörün büyük bir süre güçten ayrılmasa bile ölümcül elektrik şoklarına ve ekipmana zarar verebilecek tehlikeli miktarda enerji depolayabilir. Bu nedenle, elektrik ekipmanı üzerinde çalışmaya başlamadan önce kapasitörleri deşarj etmek her zaman iyi bir fikirdir.
Elektrolitik kapasitörler, özellikle polarize elektrolitik kondansatör üzerindeki voltaj tersine çevrildiyse, belirli koşullar altında şiddetli bir şekilde başarısız olmaya eğilimlidir. Yüksek güçlü ve yüksek voltajlı uygulamalarda kullanılan kondansatörler, dielektrik malzemelerin parçalanması ve buharlaşmasıyla da şiddetli bir şekilde başarısız olabilir.