Tụ điện là gì ? và các loại tụ điện – Linh Kiện Tháo Máy – Bán lẽ linh kiện điện tử

Tụ điện là gì

Tụ điện là linh kiện thụ động đơn giản được sử dụng để lưu trữ điện năng. Tụ điện có khả năng lưu trữ năng lượng dưới dạng tích điện tạo ra sự chênh lệch điện thế ( Điện áp tĩnh ) trên các bản của nó, giống như một pin sạc nhỏ. Hãy tham khảo với Hocwiki nhé.

Ký hiệu tụ điện

Tụ điện được hình thành từ hai bản dẫn điện ngăn cách nhau bằng không khí hoặc bằng một số dạng vật liệu cách điện tốt như giấy sáp, mica, gốm, nhựa hoặc một số dạng gel lỏng. Lớp cách điện giữa các bản tụ điện thường được gọi là điện môi .

Do lớp cách điện này, dòng điện một chiều không hề chạy qua tụ điện mà thay vào đó, một điện áp được tạo ra trên những tấm dưới dạng điện tích .

Nếu dòng điện i chạy qua, thay đổi dương, q, sẽ tích tụ trên tấm trên. Để bảo toàn tính trung hòa về điện tích, một điện tích âm cân bằng sẽ hiện diện trên tấm dưới.

Do đó, sẽ có sự chênh lệch thế năng ( hoặc hiệu điện thế v ) giữa những tấm tỷ suất với điện tích q .

trong đó A là diện tích quy hoạnh của những tấm
d là khoảng cách
Ɛ 0 là điện suất được cho phép của lớp cách điện ( Ɛ 0 = 8,85 pF / m so với chân không ) .
Điện dung được cho bởi biểu thức sau :

Điện dung được đo bằng Farads ( F )
Do đó, điện tích q được cho bởi biểu thức :

Dòng điện, i, là vận tốc của dòng điện tích được cho bởi :

Các tấm sắt kẽm kim loại dẫn điện của tụ điện hoàn toàn có thể là hình vuông vắn, hình tròn trụ hoặc hình chữ nhật, hoặc chúng hoàn toàn có thể có dạng hình tròn trụ hoặc hình cầu với hình dạng, size và cấu trúc chung của một bản tụ điện song song tùy thuộc vào ứng dụng và định mức điện áp của nó .
Khi được sử dụng trong dòng điện một chiều hoặc mạch điện một chiều, tụ điện tích điện đến điện áp cung ứng nhưng chặn dòng điện chạy qua nó vì chất điện môi. Tuy nhiên, khi một tụ điện được nối với một dòng điện xoay chiều hoặc mạch điện xoay chiều, thì dòng điện có vẻ như đi thẳng qua tụ điện với ít hoặc không có điện trở .

Các loại tụ điện

Có rất nhiều loại tụ điện khác nhau có sẵn trên thị trường với những đặc thù và ứng dụng riêng, từ tụ điện cắt nhỏ rất phức tạp đến tụ điện loại hoàn toàn có thể sắt kẽm kim loại hiệu suất lớn được sử dụng trong những mạch kiểm soát và điều chỉnh và làm mịn điện áp cao .
Các loại tụ điện được phân biệt bởi vật tư được sử dụng làm chất cách điện .
Bây giờ mình hãy tranh luận về 1 số ít loại tụ điện thông dụng hiện có .

Tụ điện

Tụ điện thường là loại hoàn toàn có thể đổi khác, trong đó điện dung đổi khác liên tục được nhu yếu để kiểm soát và điều chỉnh máy phát, máy thu và đài bán dẫn .

Ký hiệu tụ điện biến đổi hay tụ xoay

Ký hiệu tụ điện biến hóa
Tụ điện đổi khác là loại có nhiều tấm đặt không khí có một tập hợp những tấm cố định và thắt chặt ( lá stato ) và một tập hợp những tấm di động ( lá rôto ) vận động và di chuyển giữa những tấm cố định và thắt chặt .
Vị trí của những tấm hoạt động so với những tấm cố định và thắt chặt xác lập giá trị điện dung toàn diện và tổng thể .
Điện dung nói chung là cực lớn khi hai bộ bản này được ghép trọn vẹn với nhau .
Tụ kiểm soát và điều chỉnh loại điện áp cao có khoảng cách tương đối lớn hoặc khoảng chừng trống không khí giữa những bản có điện áp đánh thủng lên đến hàng nghìn vôn .

Tụ phim

Tụ điện phim là loại tụ điện thông dụng nhất có sẵn trong toàn bộ những loại tụ điện
Các tụ điện này có một họ tương đối lớn với sự độc lạ là ở đặc tính điện môi của chúng, gồm có polyester ( Mylar ), polystyrene, polypropylene, polycarbonate, metalised paper, Teflon, v.v.
Tụ điện loại phim có sẵn trong những dải điện dung từ nhỏ như 5 pF đến lớn như 100 uF .
Tụ phim sử dụng polystyrene, polycarbonate hoặc Teflon làm chất điện môi của chúng đôi khi được gọi là “ Tụ nhựa ”. Ưu điểm chính của tụ điện màng nhựa so với những loại tụ giấy tẩm là hoạt động giải trí tốt trong điều kiện kèm theo nhiệt độ cao, dung sai nhỏ hơn, tuổi thọ rất cao và độ đáng tin cậy cao .

Tụ gốm

Tụ gốm hoặc Tụ đĩa được sản xuất bằng cách phủ bạc lên hai mặt của một đĩa sứ hoặc đĩa gốm nhỏ, sau đó xếp chúng lại với nhau .
Đối với những giá trị điện dung rất thấp, một đĩa gốm duy nhất khoảng chừng 3-6 mm được sử dụng .
Tụ gốm có hằng số điện môi cao và được sử dụng để hoàn toàn có thể thu được điện dung tương đối cao trong một size vật lý nhỏ. Tụ gốm có những giá trị khác nhau, từ một vài picofarads đến một hoặc hai microfarads ( μF ) .

Chúng thể hiện những thay đổi phi tuyến tính lớn về điện dung so với nhiệt độ và do đó, được sử dụng làm tụ điện khử ghép nối hoặc tụ chuyển mạch vì chúng cũng là linh kiện không phân cực.

Xem thêm: Bảng giá

Các loại tụ điện gốm thường có mã 3 chữ số được in trên thân của chúng để xác lập giá trị điện dung của chúng trong pico-farads. Nói chung, hai chữ số tiên phong cho biết giá trị của tụ điện và chữ số thứ ba cho biết số 0 được thêm vào. Ví dụ, một tụ điện đĩa gốm với những ký hiệu 103 sẽ chỉ ra 10 và 3 số 0 trong pico-farads, tương tự với 10.000 pF hoặc 10 nF. Mã vần âm đôi lúc được sử dụng để biểu lộ giá trị dung sai của chúng như : J = 5 %, K = 10 % hoặc M = 20 %, v.v.

Tụ hóa

Tụ hóa thường được sử dụng khi nhu yếu giá trị điện dung rất lớn .

Ở đây, thay vì sử dụng một lớp màng sắt kẽm kim loại rất mỏng dính cho một trong những điện cực, dung dịch điện phân bán lỏng ở dạng thạch hoặc hồ dán được sử dụng làm điện cực thứ hai ( thường là cực âm ) .
Chất điện môi là một lớp oxit rất mỏng dính được nuôi cấy điện hóa trong quy trình sản xuất với độ dày của màng nhỏ hơn 10 micron. Lớp cách điện này mỏng dính đến mức hoàn toàn có thể sản xuất tụ điện có điện dung có giá trị lớn với kích cỡ vật lý nhỏ vì khoảng cách giữa những bản, d là rất nhỏ .
Hầu hết những loại tụ hóa đều có phân cực, nghĩa là điện áp một chiều đặt vào những đầu tụ điện phải có đúng cực tính, tức là cực dương với cực dương và âm với cực âm vì nếu phân cực không đúng sẽ phá vỡ lớp oxit cách điện. và làm hư tụ điện vĩnh viễn .
Do đó, toàn bộ những tụ hóa phân cực đều có phân cực của chúng được ghi lại rõ ràng bằng dấu âm để chỉ ra cực âm và cực này phải được tuân theo .
Tụ hóa thường được sử dụng trong những mạch phân phối điện một chiều do điện dung lớn và size nhỏ của chúng để giúp giảm điện áp gợn hoặc cho những ứng dụng ghép và tách .
Một điểm yếu kém chính của tụ hóa là định mức điện áp tương đối thấp và do sự phân cực của tụ điện, có nghĩa là chúng không được sử dụng trên nguồn điện xoay chiều .
Các điểm yếu kém khác của tụ hóa là dòng rò lớn, dung sai giá trị, điện trở tiếp nối đuôi nhau tương tự và tuổi thọ hạn chế .
Tụ điện hoàn toàn có thể là chất điện phân ướt hoặc polyme rắn .
Chúng thường được làm bằng tantali hoặc nhôm, mặc dầu hoàn toàn có thể sử dụng những vật tư khác .
Siêu tụ điện là một dạng con đặc biệt quan trọng của tụ điện, còn được gọi là tụ điện hai lớp, có điện dung hàng trăm và hàng nghìn farads .
Tụ điện thường có hai dạng cơ bản ;

1. Tụ điện nhôm
2.  Tụ điện Tantali

1. Tụ điện nhôm

Về cơ bản có hai loại Tụ điện nhôm, loại lá trơn và loại lá khắc .
Độ dày của màng oxit nhôm và điện áp đánh thủng cao mang lại cho những tụ điện này giá trị điện dung rất cao so với kích cỡ của chúng .
Các tấm lá của tụ điện được anốt hóa bằng dòng điện một chiều. Quá trình anốt hóa này thiết lập cực của vật tư tấm và xác lập mặt nào của tấm là dương và mặt nào là âm .
Loại lá khắc được khắc khác với loại lá thường ở chỗ oxit nhôm trên lá cực dương và cực âm đã được ăn mòn hóa học để tăng diện tích quy hoạnh mặt phẳng và tính được cho phép của nó .
Điều này tạo ra một tụ điện có kích cỡ nhỏ hơn loại lá trơn có giá trị tương tự nhưng có điểm yếu kém là không chịu được dòng điện một chiều cao so với loại thường. Ngoài ra, khoanh vùng phạm vi chịu đựng của chúng khá lớn lên đến 20 % .
Các giá trị nổi bật của điện dung so với tụ điện nhôm nằm trong khoảng chừng từ 1 uF đến 47.000 uF .
Các loại điện phân dạng lá khắc được sử dụng tốt nhất trong những khớp nối, chặn DC và mạch by-pass trong khi những loại giấy bạc trơn tương thích hơn khi làm trơn những tụ điện trong bộ nguồn .

2. Tụ điện Tantali

Tụ điện Tantali có sẵn ở cả hai loại điện phân ướt ( lá ) và khô ( rắn ) với tantali khô hoặc rắn là thông dụng nhất .
Tụ tantali rắn sử dụng mangan đioxit làm linh phụ kiện đầu cuối thứ hai và nhỏ hơn về mặt vật lý so với những tụ nhôm tương tự .
Các đặc thù điện môi của oxit tantali cũng tốt hơn nhiều so với oxit nhôm cho dòng dò thấp hơn và độ không thay đổi điện dung tốt hơn, điều này làm cho chúng thích hợp để sử dụng trong những ứng dụng chặn, đi qua, tách, lọc và định thời .
Ngoài ra, Tụ Tantali mặc dầu phân cực, hoàn toàn có thể chịu được liên kết với điện áp ngược thuận tiện hơn nhiều so với những loại nhôm nhưng được nhìn nhận ở điện áp thao tác thấp hơn nhiều .
Tụ rắn tantali thường được sử dụng trong những mạch mà điện áp xoay chiều nhỏ so với điện áp một chiều .

Tuy nhiên, một số loại tụ điện tantali chứa hai tụ điện trong một, được kết nối từ âm sang âm để tạo thành tụ điện “không phân cực” để sử dụng trong các mạch điện xoay chiều điện áp thấp như một linh kiện không phân cực.

TRUNG TÂM SỬA CHỮA ĐIỆN TỬ QUẢNG BÌNH
MR. XÔ – 0901.679.359 – 80 Võ Thị Sáu, Phường Quảng Thuận, tx Ba Đồn, tỉnh Quảng Bình

Nói chung, dây dẫn dương được xác lập trên thân tụ điện bằng một dấu phân cực, với thân của tụ điện có hạt tantali là một hình dạng hình bạnc hình bầu dục .
Các giá trị nổi bật của điện dung nằm trong khoảng chừng từ 47 nF đến 470 uF .

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư