Kondensatory są elementami, z jakimi spotkamy się w każdym urządzeniu elektronicznym. Ich konstrukcja jest prosta, ale mają wszechstronne zastosowanie. Do ich podstawowych funkcji zaliczymy magazynowanie i uwalnianie energii.
Razem z cewkami i rezystorami kondensatory zaliczane są do grupy elementów pasywnych, czyli biernych. Działanie kondensatorów można przyrównać do gromadzących na zapas energię akumulatorów. Co jeszcze warto o nich wiedzieć?
Zasada działania kondensatora i jego rola w układach elektronicznych
Rola kondensatora może być nieco inna w zależności od tego, w jakim urządzeniu go zastosowano. Jednak zawsze magazynuje energię do wykorzystania w odpowiednim czasie. Kondensator jest zbudowany z dwóch metalowych płytek i dielektryka, czyli materiału izolacyjnego. Płytki są umiejscowione równolegle blisko siebie, pomiędzy nimi jest materiał izolacyjny wykonany z papieru, szkła lub innego materiału, który nie przewodzi prądu.
Działanie kondensatorów nie jest skomplikowane. W momencie przepływu prądu przez kondensator ładunki zostają na płytkach i nie mogą przejść przez materiał izolacyjny. Do jednej z płytek przyklejają się elektrony, przez co jest naładowana ujemnie. Druga płytka jest naładowana dodatnio. Obecność dielektryka zapobiega przepływowi prądu. Po odłączeniu od zasilania kondensatory nadal mają wewnątrz ładunek, który utrzymuje się dzięki przyciąganiu elektrostatycznemu.
Dlaczego kondensatory są niezbędne w procesie ładowania i przechowywania energii
W przeciwieństwie do baterii działanie kondensatorów wiąże się z magazynowaniem nie energii chemicznej a w postaci pola elektrycznego. To z kolei oznacza, że można je szybko ładować i rozładowywać. Kondensatory stanowią źródło krótkotrwałych impulsów elektrycznych, które są wykorzystywane w systemach audio bądź zasilaniu awaryjnym. Pozwalają na natychmiastową dostępność do energii elektrycznej.
Kluczowe zastosowania kondensatorów w elektronice i przemysłowej automatyce
Przechowywanie energii jest istotne w wielu urządzeniach, stąd ich zastosowanie jest szerokie. Używa się ich w zasilaczach, gdzie wygładzają napięcie po prostownikach. W przemyśle elektronicznym i automatyce znajdują zastosowanie w układach filtracyjnych, eliminacji szumów i zakłóceń. W przemiennikach częstotliwości umożliwiają precyzyjne ustawienie prędkości silników elektrycznych. Kondensatory wykorzystuje się także w elektronice samochodowej na przykład w komputerze pokładowym.
Jak dobrać odpowiedni kondensator do konkretnego typu układu elektronicznego
Ze względu na wszechstronne zastosowanie dostępne w sklepach kondensatory będą się bardzo między sobą różniły i nie zawsze sprawdzi się to samo urządzenie. Co wziąć pod uwagę? Jednym z podstawowych parametrów jest pojemność kondensatora, która ma odpowiadać wymaganiom układu. Przy zbyt małej może dochodzić do niestabilności, a przy zbyt wysokiej do za wolnej reakcji układu. Istotne jest także napięcie znamionowe, czyli maksymalny poziom napięcia, w którym nie dojdzie do uszkodzeń. Ważny jest typ dielektryka, bo sprawdzają się w innych sytuacjach. Na przykład w aplikacjach RF odpowiednie będą kondensatory ceramiczne. Oprócz tego patrzymy na stabilność temperatury, co jest szczególnie istotne przy pracy w trudnych warunkach środowiskowych. Znaczący jest też rodzaj obudowy i rozmiar.
Więcej informacji na temat tego, jaka jest rola kondensatorów, pojemność kondensatorów i jak je wybrać, znaleźć można na stronie: https://www.dacpol.eu/pl/Baza-Wiedzy/wpis/kondensatory-budowa-i-zasada-dzialania.html.
