Senin, 14 November 2011

Kapasitor

Kapasitor

Dari Wikipedia, ensiklopedia bebas
Kapasitor
Foto-SMDcapacitors.jpg
Modern kapasitor, oleh penguasa cm
Jenis Pasif
Diciptakan Georg Ewald von Kleist (Oktober 1745)
Simbol Elektronik
Simbol Kapasitor alternative.svg
Sebuah kapasitor elektrolitik yang khas
Sebuah kapasitor (sebelumnya dikenal sebagai kondensor) adalah pasif dua terminal komponen listrik yang digunakan untuk menyimpan energi dalam medan listrik . Bentuk-bentuk kapasitor praktis sangat bervariasi, tetapi semua mengandung setidaknya dua konduktor listrik yang dipisahkan oleh dielektrik (isolator). Kapasitor yang digunakan sebagai bagian dari sistem listrik, misalnya, dan terdiri dari foil logam yang dipisahkan oleh sebuah lapisan film isolasi.
Ketika ada perbedaan potensial (tegangan) di konduktor, statis medan listrik berkembang di dielektrik, menyebabkan muatan positif untuk mengumpulkan pada satu pelat dan muatan negatif di piring lain. Energi disimpan dalam medan elektrostatik. Sebuah kapasitor ideal adalah ditandai dengan nilai konstan tunggal, kapasitansi , diukur dalam farad . Ini adalah rasio dari muatan listrik pada setiap konduktor dengan perbedaan potensial antara mereka.
Kapasitansi adalah terbesar ketika ada pemisahan sempit antara daerah besar konduktor, konduktor maka kapasitor ini sering disebut "piring," mengacu pada sarana awal konstruksi. Dalam prakteknya, dielektrik antara pelat melewati sejumlah kecil kebocoran arus dan juga memiliki batas kekuatan medan listrik, menghasilkan tegangan tembus , sedangkan konduktor dan memimpin memperkenalkan diinginkan induktansi dan resistansi .
Kapasitor banyak digunakan dalam sirkuit elektronik untuk memblokir arus searah sementara memungkinkan alternating current untuk lulus, dalam jaringan filter, untuk menghaluskan output dari pasokan listrik , di sirkuit resonansi yang digemari khususnya radio untuk frekuensi dan untuk tujuan lainnya.

Isi

 [hide

[ sunting ] Sejarah

Baterai dari empat stoples Leiden di Museum Boerhaave , Leiden , para Belanda .
Pada bulan Oktober 1745, Ewald Georg von Kleist dari Pomerania di Jerman menemukan muatan yang dapat disimpan dengan menghubungkan tegangan tinggi Generator elektrostatik oleh kawat untuk volume air dalam botol kaca genggam. [1] tangan Von Kleist dan yang air bertindak sebagai konduktor, dan guci sebagai dielektrik (meskipun rincian mekanisme yang salah diidentifikasi pada saat itu). Von Kleist ditemukan, setelah mengeluarkan generator, yang menyentuh kawat menghasilkan percikan yang menyakitkan. Dalam sebuah surat yang menjelaskan percobaan, dia berkata "Aku tidak akan mengambil kejutan kedua untuk Kerajaan Perancis." [2] Pada tahun berikutnya, fisikawan Belanda Pieter van Musschenbroek menciptakan kapasitor serupa, yang bernama botol Leyden , setelah di Universitas Leiden di mana dia bekerja. [3]
Daniel Gralath adalah yang pertama untuk menggabungkan beberapa guci paralel menjadi "baterai" untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan muatan. Benjamin Franklin meneliti botol Leyden dan "membuktikan" bahwa tuduhan itu disimpan pada kaca, bukan di dalam air seperti orang lain telah diasumsikan . Dia juga mengadopsi "baterai" istilah, [4] [5] (yang menunjukkan peningkatan kekuatan dengan deretan unit serupa seperti dalam baterai meriam ), kemudian diterapkan untuk kelompok sel elektrokimia . [6] Leiden botol kemudian dibuat oleh lapisan dalam dan luar botol dengan foil logam, meninggalkan ruang di mulut untuk mencegah lengkung antara foil. [ kutipan diperlukan ] Unit awal dari kapasitansi adalah 'jar', setara dengan sekitar 1 nanofarad . [ kutipan diperlukan ]
Stoples Leiden atau perangkat lebih kuat menggunakan pelat kaca datar bergantian dengan konduktor foil digunakan secara eksklusif sampai sekitar 1900, ketika penemuan nirkabel ( radio ) menciptakan permintaan untuk kapasitor standar, dan bergerak mantap untuk tinggi frekuensi yang lebih rendah dibutuhkan kapasitor dengan induktansi . Sebuah konstruksi yang lebih kompak mulai digunakan lembaran dielektrik yang fleksibel seperti kertas diminyaki terjepit di antara lembaran foil logam, digulung atau dilipat menjadi paket kecil.
Kapasitor awal juga dikenal sebagai kondensor, sebuah istilah yang masih sesekali digunakan saat ini. Istilah ini pertama kali digunakan untuk tujuan ini oleh Alessandro Volta pada tahun 1782, dengan mengacu pada kemampuan perangkat untuk menyimpan kepadatan yang lebih tinggi dari muatan listrik dari konduktor terisolasi yang normal. [7]

[ sunting ] Teori operasi

Biaya pemisahan dalam sebuah kapasitor pelat sejajar menyebabkan medan listrik internal. Sebuah dielektrik (oranye) mengurangi lapangan dan meningkatkan kapasitansi.
Sebuah demonstrasi sederhana dari sebuah kapasitor pelat sejajar
Sebuah kapasitor terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh sebuah daerah non-konduktif. [8] Wilayah non-konduktif disebut dielektrik . Dalam istilah sederhana, dielektrik hanya sebuah isolator listrik . Contoh media dielektrik kaca, udara, kertas, vakum , dan bahkan semikonduktor daerah deplesi kimiawi identik dengan konduktor. Sebuah kapasitor dianggap mandiri dan terisolasi, dengan tidak bersih muatan listrik dan pengaruh tidak dari medan listrik eksternal. Konduktor sehingga terus biaya yang sama dan berlawanan pada permukaan mereka hadapi, [9] dan dielektrik mengembangkan sebuah medan listrik. Dalam SI unit, kapasitansi dari satu farad berarti bahwa satu coulomb biaya pada masing-masing konduktor menyebabkan tegangan satu volt di perangkat. [10]
Kapasitor adalah model yang cukup umum untuk medan listrik dalam sirkuit listrik. Sebuah kapasitor ideal adalah sepenuhnya ditandai dengan kapasitansi C konstan, didefinisikan sebagai rasio biaya ± Q pada setiap konduktor tegangan V antara mereka: [8]
C = \ frac {T} {V}
Kadang-kadang biaya membangun-up mempengaruhi kapasitor mekanis, menyebabkan kapasitansi bervariasi. Dalam hal ini, kapasitansi didefinisikan dalam hal perubahan inkremental:
C = \ frac {\ mathrm {d}} {q \ mathrm {d}} v

[ sunting ] Energi penyimpanan

Pekerjaan harus dilakukan oleh pengaruh eksternal untuk "bergerak" muatan antara konduktor dalam kapasitor. Ketika pengaruh eksternal dihapus pemisahan muatan tetap di bidang listrik dan energi disimpan akan dirilis ketika muatan yang diizinkan kembali ke nya keseimbangan posisi. Usaha yang dilakukan dalam membangun medan listrik, dan karenanya jumlah energi yang tersimpan, diberikan oleh: [11]
W = \ int_ {q = 0} ^ QV \ {d} teks q = \ int_ {q = 0} ^ Q \ frac {q} {C} \ {d} teks q = {1 \ over 2} {Q ^ 2 \ over C} = {1 \ over 2} CV ^ 2 = {1 \ over 2} VQ.

[ sunting ] Lancar-tegangan hubungan

Arus i (t) melalui komponen dalam sebuah sirkuit listrik didefinisikan sebagai laju aliran muatan q (t) melewati itu, tapi biaya yang sebenarnya, elektron, tidak bisa lewat melalui lapisan dielektrik dari sebuah kapasitor, bukan elektron terakumulasi pada plat negatif untuk setiap satu yang meninggalkan plat positif, mengakibatkan deplesi elektron dan muatan positif pada satu akibatnya elektroda yang sama dan berlawanan dengan muatan negatif terakumulasi di sisi lain. Dengan demikian muatan pada elektroda adalah sama dengan terpisahkan dari arus serta sebanding dengan tegangan seperti yang dibahas di atas. Seperti halnya antiturunan , sebuah konstanta integrasi ditambahkan untuk mewakili tegangan v awal (t 0). Ini adalah bentuk integral dari persamaan kapasitor, [12]
v (t) = \ frac {q (t)} {C} = \ frac {1} {C} \ int_ {} ^ t_0 ti (\ tau) \ mathrm {d} \ tau + v (t_0) .
Mengambil turunan dari ini, dan mengalikan oleh C, menghasilkan bentuk turunan, [13]
i (t) = \ frac {\ mathrm {d} q (t)} {\ mathrm {d} t} = C \ frac {\ mathrm {d} v (t)} {\ mathrm {d} t} .
Para ganda dari kapasitor adalah induktor , yang menyimpan energi dalam medan magnet bukan medan listrik. Arus-tegangan hubungannya diperoleh melalui pertukaran arus dan tegangan dalam persamaan dan mengganti kapasitor C dengan induktansi L.

[ sunting ] DC sirkuit

Sebuah rangkaian resistor-kapasitor yang sederhana menunjukkan pengisian dari kapasitor.
Sebuah rangkaian seri yang mengandung hanya resistor , kapasitor, switch dan sumber tegangan DC konstan V 0 adalah dikenal sebagai sirkuit pengisian. [14] Jika kapasitor pada awalnya bermuatan sedangkan switch terbuka, dan saklar ditutup pada t = 0, maka dari hukum tegangan Kirchhoff bahwa
V_0 = V_ \ teks {resistor} (t) + V_ \ teks {kapasitor} (t) = i (t) R + \ frac {1} {C} \ int_0 ^ ti (\ tau) \ mathrm {d} \ tau.
Mengambil derivatif dan mengalikan oleh C, memberikan persamaan diferensial orde pertama ,
RC \ frac {\ mathrm {d} i (t)} {\ mathrm {d} t} + i (t) = 0.
Pada t = 0, tegangan kapasitor adalah nol dan tegangan resistor adalah V 0. Arus awal maka saya (0) = V 0 / R. Dengan asumsi ini, menghasilkan diferensial persamaan
i (t) = \ frac {R} {V_0} e ^ {\, ^ {\ textstyle-t / \ tau_0}}
V_ \ teks {kapasitor} (t) = V_0 \ left (1 - e ^ {\, ^ {\ textstyle-t / \ tau_0}} \ right),
di mana τ 0 = RC adalah waktu yang konstan dari sistem.
Sebagai kapasitor mencapai kesetimbangan dengan sumber tegangan, tegangan di resistor dan arus yang melalui seluruh rangkaian peluruhan eksponensial . Kasus pemakaian kapasitor dibebankan juga menunjukkan peluruhan eksponensial, tetapi dengan tegangan kapasitor V menggantikan awal 0 dan tegangan akhir yang nol.

[ sunting ] AC sirkuit

Impedansi , jumlah vektor dari reaktansi dan resistansi , menjelaskan perbedaan fasa dan rasio amplitudo antara sinusoidal berbagai tegangan dan sinusoidal yang bervariasi saat ini pada frekuensi yang diberikan. analisis Fourier memungkinkan sinyal apapun yang akan dibangun dari spektrum frekuensi, mana reaksi sirkuit ke berbagai frekuensi dapat ditemukan. Reaktansi dan impedansi kapasitor yang masing-masing
X = - \ frac {1} {\ omega} C = - \ frac {1} {2 \ pi f C}
Z = \ frac {1} {j \ omega C} = - \ frac {j} {\ omega} C = - \ frac {j} {2 \ pi f C}
dimana j adalah satuan imajiner dan ω adalah frekuensi sudut dari sinyal sinusoidal. Para - fase j menunjukkan bahwa V = tegangan AC ZI tertinggal AC saat ini dengan 90 °: fase arus positif sesuai dengan tegangan meningkat dengan biaya kapasitor; nol sesuai arus ke tegangan konstan sesaat, dll
Impedansi menurun dengan meningkatnya kapasitansi dan frekuensi meningkat. Ini berarti bahwa sinyal yang lebih tinggi-frekuensi atau hasil kapasitor yang lebih besar dalam amplitudo tegangan rendah per amplitudo-suatu "hubungan pendek" arus AC atau kopling AC . Sebaliknya, untuk frekuensi yang sangat rendah, reaktansi akan tinggi, sehingga kapasitor hampir rangkaian terbuka di AC analisis-frekuensi tersebut telah "disaring".
Kapasitor berbeda dari resistor dan induktor dalam impedansi berbanding terbalik dengan mendefinisikan karakteristik, yaitu kapasitansi .

[ sunting ] Model plat Paralel

Dielektrik ditempatkan di antara dua pelat melakukan, masing-masing dengan luas A dan dengan pemisahan d.
Kapasitor yang paling sederhana terdiri dari dua pelat paralel konduktif yang dipisahkan oleh dielektrik dengan permitivitas ε (seperti udara). Model ini juga dapat digunakan untuk membuat prediksi kualitatif untuk geometri perangkat lain. Pelat dianggap untuk memperpanjang seragam di area A dan kepadatan muatan ± ρ = ± Q / A ada di permukaan mereka. Dengan asumsi bahwa lebar pelat jauh lebih besar daripada perpisahan mereka d, medan listrik di dekat pusat perangkat akan seragam dengan besarnya E = ρ / ε. Tegangan didefinisikan sebagai integral garis dari medan listrik antara pelat
V = \ int_0 ^ d E \ mathrm {d} z = \ int_0 ^ d \ frac {\ rho} {\ varepsilon} \ mathrm {d} z = \ frac {\ rho} {d \ varepsilon} = \ frac { qd} {\ varepsilon A}.
Pemecahan ini untuk C = Q / V mengungkapkan bahwa dengan meningkatkan kapasitansi area dan menurun dengan pemisahan
C = \ frac {\ varepsilon A} {d} .
Oleh karena itu kapasitansi terbesar dalam perangkat yang terbuat dari bahan dengan permitivitas tinggi, daerah piring besar, dan jarak kecil antara pelat. Namun pemecahan untuk penyimpanan energi maksimum menggunakan U d sebagai kekuatan dielektrik per jarak dan tegangan kapasitor pada kapasitor tegangan rusaknya batas V = V = U bd d d.
E = \ frac {1} {2} ^ 2 = CV \ frac {1} {2} \ frac {\ varepsilon A} {d} (U_d d) ^ 2 = \ frac {1} {2} \ varepsilon A U_d d ^ 2
kita melihat bahwa energi maksimum merupakan fungsi dari volume dielektrik, permitivitas , dan kekuatan dielektrik per jarak. Jadi meningkatkan plat daerah sekaligus mengurangi pemisahan antara pelat sambil mempertahankan volume yang sama telah tidak ada perubahan pada jumlah energi kapasitor dapat menyimpan. Perawatan harus diambil ketika meningkatkan pemisahan pelat sehingga asumsi di atas jarak antara pelat yang jauh lebih kecil dari luas pelat masih berlaku untuk persamaan ini harus akurat.
Beberapa kapasitor secara paralel.

[ sunting ] Jaringan

Untuk kapasitor secara paralel
Kapasitor dalam konfigurasi paralel masing-masing memiliki tegangan yang sama. Kapasitansi mereka menambahkan. Charge dibagi antara mereka berdasarkan ukuran. Menggunakan diagram skematik untuk memvisualisasikan plat paralel, jelas bahwa setiap kapasitor memberikan kontribusi terhadap total luas permukaan.
C_ {eq} = C_1 + C_2 + \ cdots + C_n
Untuk kapasitor secara seri
Beberapa kapasitor secara seri.
Terhubung secara seri, diagram skematik menunjukkan bahwa jarak pemisahan, bukan daerah piring, menambahkan sampai. Kapasitor masing-masing menyimpan muatan seketika membangun-up sama dengan setiap kapasitor lainnya dalam seri. Perbedaan tegangan total dari ujung ke ujung yang dibagi ke setiap kapasitor sesuai dengan kebalikan dari kapasitansi. Seluruh seri bertindak sebagai kapasitor yang lebih kecil daripada komponen-komponennya.
\ Frac {1} {C_ {eq}} = \ frac {1} {} + C_1 \ frac {1} {} + C_2 \ cdots + \ frac {1} {} C_n
Kapasitor dikombinasikan dalam seri untuk mencapai tegangan kerja yang lebih tinggi, misalnya untuk merapikan tegangan listrik tinggi. Nilai tegangan, yang didasarkan pada pemisahan piring, menambahkan, jika kapasitansi dan kebocoran arus untuk setiap kapasitor adalah identik. Dalam sebuah aplikasi, pada string seri kesempatan yang terhubung secara paralel, membentuk matriks. Tujuannya adalah untuk memaksimalkan penyimpanan energi dari jaringan tanpa overloading kapasitor apapun.
Sambungan seri ini juga kadang digunakan untuk beradaptasi terpolarisasi kapasitor elektrolitik untuk menggunakan AC bipolar. Dua kapasitor elektrolitik terpolarisasi terhubung kembali ke belakang untuk membentuk kapasitor bipolar dengan setengah kapasitansi. Film anoda hanya dapat menahan tegangan reverse kecil namun. [15] Pengaturan ini dapat menyebabkan kegagalan prematur sebagai film anoda dipecah selama fase terbalik konduksi dan sebagian dibangun kembali selama fase ke depan. [16] Sebuah non-terpolarisasi kapasitor elektrolitik memiliki kedua pelat anodized sehingga dapat menahan tegangan pengenal di kedua arah; kapasitor tersebut memiliki sekitar setengah kapasitansi per satuan volume kapasitor terpolarisasi.

[ sunting ] Non-perilaku yang ideal

Kapasitor menyimpang dari persamaan kapasitor ideal dalam beberapa cara. Beberapa, seperti efek kebocoran arus dan parasit adalah linear, atau dapat diasumsikan linier, dan dapat ditangani dengan dengan menambahkan komponen virtual untuk rangkaian ekuivalen dari kapasitor. Metode yang biasa analisis jaringan kemudian dapat diterapkan. Dalam kasus lain, seperti dengan tegangan rusaknya, efeknya adalah non-linier dan normal (yaitu, linier) analisis jaringan tidak dapat digunakan, efek harus ditangani secara terpisah. Masih ada kelompok lain, yang mungkin linier tetapi membatalkan asumsi dalam analisis bahwa kapasitansi adalah konstan. Seperti contoh adalah ketergantungan suhu. Akhirnya, efek parasit dikombinasikan seperti induktansi yang melekat, perlawanan, atau kerugian dielektrik dapat menunjukkan perilaku non-seragam pada frekuensi variabel operasi.

[ sunting ] Pembagian tegangan

Di atas medan listrik tertentu, yang dikenal sebagai kekuatan dielektrik E ds, dielektrik dalam kapasitor menjadi konduktif. Tegangan di mana hal ini terjadi disebut tegangan rusaknya perangkat, dan diberikan oleh produk dari kekuatan dielektrik dan pemisahan antara konduktor, [17]
Bd V = E d ds
Energi maksimum yang dapat disimpan dengan aman dalam kapasitor dibatasi oleh tegangan rusaknya. Karena skala kapasitansi dan tegangan breakdown dengan ketebalan dielektrik, semua kapasitor dibuat dengan dielektrik tertentu memiliki maksimum kira-kira sama kepadatan energi , sejauh dielektrik mendominasi volume mereka. [18]
Untuk kapasitor dielektrik udara merupakan kekuatan medan rincian pesanan 2 sampai 5 MV / m; untuk mika keambrukan tersebut adalah 100 hingga 300 MV / m, untuk minyak 15 sampai 25 MV / m, dan dapat lebih kurang ketika bahan lain yang digunakan untuk dielektrik. [19] dielektrik ini digunakan dalam lapisan yang sangat tipis dan begitu mutlak tegangan tembus kapasitor terbatas. Peringkat Khas untuk kapasitor digunakan untuk umum elektronik aplikasi berkisar dari beberapa volt untuk 1KV. Dengan meningkatnya tegangan, dielektrik harus tebal, membuat kapasitor tegangan tinggi yang lebih besar per kapasitansi dari yang dinilai untuk tegangan rendah. Gangguan tegangan kritis dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti geometri dari bagian-bagian konduktif kapasitor; tepi tajam atau poin meningkatkan kekuatan medan listrik pada titik itu dan dapat menyebabkan kerusakan lokal. Setelah ini mulai terjadi, kerusakan dengan cepat trek melalui dielektrik sampai mencapai piring sebaliknya, meninggalkan karbon belakang menyebabkan arus pendek. [20]
Rute rincian yang biasa adalah bahwa kekuatan medan menjadi cukup besar untuk menarik elektron dalam dielektrik dari atom mereka sehingga menyebabkan konduksi. Skenario lain yang mungkin, seperti kotoran dalam dielektrik, dan, jika dielektrik bersifat kristal, ketidaksempurnaan dalam struktur kristal dapat mengakibatkan kerusakan longsor seperti yang terlihat dalam semi-konduktor perangkat. Tegangan rusaknya juga dipengaruhi oleh tekanan, kelembaban dan suhu. [21]

[ sunting ] rangkaian Ekivalen

Dua model sirkuit yang berbeda dari kapasitor yang nyata
Sebuah kapasitor yang ideal toko saja dan melepaskan energi listrik, tanpa menghilang apapun. Pada kenyataannya, semua kapasitor memiliki ketidaksempurnaan dalam material kapasitor yang menciptakan perlawanan. Hal ini ditentukan sebagai resistansi seri setara atau ESR komponen. Ini menambahkan komponen nyata untuk impedansi:
R_ \ teks {C} = Z + R_ \ teks {ESR} = \ frac {1} {j \ omega} + C R_ \ teks {ESR}
Seperti tak terhingga frekuensi pendekatan, impedansi kapasitif (atau reaktansi) mendekati nol dan ESR menjadi signifikan. Sebagai reaktansi menjadi diabaikan, disipasi daya pendekatan P RMS = V ² RMS / R ESR.
Demikian pula untuk ESR, memimpin kita tambahkan kapasitor seri induktansi setara atau ESL untuk komponen. Ini biasanya signifikan hanya pada frekuensi yang relatif tinggi. Seperti reaktansi induktif adalah positif dan meningkat dengan frekuensi, kapasitansi di atas frekuensi tertentu akan dibatalkan oleh induktansi. Frekuensi tinggi melibatkan rekayasa akuntansi untuk induktansi dari semua koneksi dan komponen.
Jika konduktor dipisahkan oleh bahan dengan konduktivitas kecil daripada dielektrik sempurna, maka kebocoran kecil saat ini mengalir langsung di antara mereka. Kapasitor karena itu memiliki resistansi paralel terbatas, [10] dan perlahan-lahan pembuangan dari waktu ke waktu (waktu dapat sangat bervariasi tergantung pada bahan kapasitor dan kualitas).

[ sunting ] saat ini Ripple

Saat riak adalah komponen AC dari sumber diterapkan (sering power supply diaktifkan-mode ) (yang frekuensi dapat konstan atau bervariasi). Beberapa jenis kapasitor, terutama tantalum kapasitor elektrolitik dan aluminium, biasanya memiliki rating untuk riak maksimum saat ini. Riak arus menyebabkan panas yang dihasilkan dalam kapasitor karena aliran arus di piring sedikit resistif dalam kapasitor. Setara resistansi seri (ESR) adalah jumlah resistansi seri eksternal akan menambah satu kapasitor sempurna untuk model ini. ESR tidak persis sama dengan resistansi sebenarnya dari piring.
  • Kapasitor elektrolitik tantalum dibatasi oleh riak arus dan umumnya memiliki peringkat tertinggi di ESR keluarga kapasitor. Melebihi batas riak mereka cenderung mengakibatkan kegagalan ledakan.
  • Aluminium elektrolitik kapasitor, jenis yang paling umum dari elektrolit, mengalami pemendekan besar harapan hidup jika arus riak dinilai terlampaui.
  • Kapasitor keramik umumnya tidak memiliki batasan saat ini riak dan memiliki beberapa peringkat terendah ESR.

[ sunting ] ketidakstabilan Kapasitansi

Kapasitansi dari kapasitor tertentu menurun sebagai usia komponen. Pada kapasitor keramik, hal ini disebabkan oleh degradasi dielektrik. Jenis dielektrik, operasi ambien dan suhu penyimpanan adalah faktor-faktor penuaan yang paling signifikan, sedangkan tegangan operasi memiliki efek yang lebih kecil. Proses penuaan dapat dibatalkan dengan pemanasan komponen di atas titik Curie . Penuaan adalah tercepat di dekat awal kehidupan komponen, dan perangkat stabil dari waktu ke waktu. [22] elektrolit kapasitor usia sebagai elektrolit menguap . Berbeda dengan kapasitor keramik, hal ini terjadi menjelang akhir hidup komponen.
Suhu ketergantungan dari kapasitansi biasanya dinyatakan dalam bagian per juta (ppm) per ° C Hal ini biasanya dapat diambil sebagai fungsi linier luas tetapi dapat terasa non-linier pada suhu ekstrem. Koefisien suhu dapat baik positif atau negatif, kadang-kadang bahkan di antara sampel yang berbeda dari jenis yang sama. Dengan kata lain, yang tersebar di kisaran koefisien suhu dapat mencakup nol. Lihat lembar data pada bagian kebocoran arus di atas untuk contoh.
Kapasitor, kapasitor keramik khususnya, dan desain yang lebih tua seperti kapasitor kertas, dapat menyerap gelombang suara yang dihasilkan dalam microphonic efek. Getaran bergerak piring, menyebabkan kapasitansi bervariasi, pada gilirannya mendorong arus AC. Beberapa dielektrik juga menghasilkan piezoelektrik . Interferensi yang dihasilkan terutama bermasalah dalam aplikasi audio, berpotensi menyebabkan umpan balik atau merekam tidak diinginkan. Dalam efek microphonic sebaliknya, medan listrik yang bervariasi antara pelat kapasitor memberikan sebuah kekuatan fisik, memindahkan mereka sebagai pembicara. Hal ini dapat menghasilkan suara yang dapat didengar, tapi menguras energi dan menekankan dielektrik dan elektrolit, jika ada.

[ sunting ] jenis Kapasitor

Praktis kapasitor yang tersedia secara komersial dalam berbagai bentuk. Jenis dielektrik internal, struktur piring dan kemasan perangkat semua sangat mempengaruhi karakteristik kapasitor, dan aplikasi.
Nilai yang tersedia berkisar dari sangat rendah (kisaran picofarad; sementara nilai-nilai sewenang-wenang rendah pada prinsipnya mungkin, nyasar (parasit) kapasitansi dalam setiap sirkuit adalah faktor pembatas) untuk sekitar 5 kF supercapacitors .
Di atas sekitar 1 kapasitor elektrolit microfarad biasanya digunakan karena ukurannya yang kecil dan biaya rendah dibandingkan dengan teknologi lainnya, kecuali sifat stabilitas yang relatif miskin, hidup dan terpolarisasi membuat mereka tidak cocok. Supercapacitors kapasitas yang sangat tinggi menggunakan bahan elektroda berpori berbasis karbon.

[ sunting ] Dielektrik bahan

Bahan kapasitor. Dari kiri: keramik multilayer, cakram keramik, poliester film multilayer, keramik tubular, polystyrene, polyester film metalized, aluminium elektrolitik. Skala divisi utama dalam sentimeter.
Kebanyakan jenis kapasitor termasuk spacer dielektrik, yang meningkatkan kapasitansi mereka. Ini yang paling sering dielektrik isolator. Namun, perangkat kapasitansi rendah yang tersedia dengan vakum antara piring mereka, yang memungkinkan tegangan operasi yang sangat tinggi dan kerugian yang rendah. kapasitor variabel dengan piring mereka terbuka ke atmosfer yang biasa digunakan dalam rangkaian tuning radio. Kemudian desain menggunakan polimer dielektrik foil antara pelat bergerak dan stasioner, dengan tidak ada ruang udara yang signifikan antara mereka.
Dalam rangka untuk memaksimalkan tuduhan bahwa kapasitor dapat terus, bahan dielektrik harus memiliki sebagai tinggi permitivitas mungkin, sementara juga memiliki sebagai tinggi tegangan rusaknya mungkin.
Dielektrik padat Beberapa tersedia, termasuk kertas , plastik , kaca , mika dan keramik bahan. Kertas digunakan secara ekstensif dalam perangkat yang lebih tua dan menawarkan kinerja tegangan yang relatif tinggi. Namun, rentan terhadap penyerapan air, dan telah sebagian besar digantikan oleh kapasitor film plastik. Plastik menawarkan stabilitas yang lebih baik dan kinerja penuaan, yang membuat mereka berguna dalam sirkuit pengatur waktu, meskipun mereka mungkin terbatas untuk rendah suhu operasi dan frekuensi. Kapasitor keramik umumnya kecil, murah dan berguna untuk aplikasi frekuensi tinggi, meskipun mereka sangat bervariasi kapasitansi dengan tegangan dan usia mereka buruk. Mereka secara luas dikategorikan sebagai kelas 1 dielektrik , yang memiliki variasi diprediksi dari kapasitansi dengan suhu atau kelas 2 dielektrik , yang dapat beroperasi pada tegangan yang lebih tinggi. Kapasitor mika kaca dan sangat handal, stabil dan toleran terhadap suhu tinggi dan tegangan, tetapi terlalu mahal untuk aplikasi paling utama. Kapasitor elektrolit dan supercapacitors digunakan untuk menyimpan sejumlah kecil dan besar energi, masing-masing, kapasitor keramik yang sering digunakan dalam resonator , dan kapasitansi parasit terjadi di sirkuit mana pun struktur konduktor-isolator-konduktor sederhana dibentuk secara tidak sengaja oleh konfigurasi tata letak sirkuit .
Kapasitor elektrolit menggunakan aluminium atau tantalum piring dengan lapisan dielektrik oksida. Elektroda kedua adalah cairan elektrolit , terhubung ke rangkaian dengan plat lain foil. Kapasitansi kapasitor elektrolit menawarkan sangat tinggi tetapi menderita dari toleransi miskin, ketidakstabilan tinggi, hilangnya bertahap kapasitansi terutama ketika mengalami panas, dan kebocoran yang tinggi saat ini. kapasitor berkualitas buruk dapat bocor elektrolit, yang berbahaya bagi papan sirkuit tercetak. Konduktivitas elektrolit tetes pada suhu rendah, yang meningkatkan resistansi seri setara. Sementara banyak digunakan untuk power-supply AC, miskin karakteristik frekuensi tinggi membuat mereka tidak cocok untuk banyak aplikasi. Kapasitor electrolytic akan diri-menurunkan jika tidak digunakan untuk jangka waktu (sekitar setahun), dan ketika kekuatan penuh diterapkan sirkuit mungkin pendek, secara permanen merusak kapasitor dan biasanya meniup sekering atau menyebabkan lengkung dalam tabung penyearah. Mereka dapat dipulihkan sebelum digunakan (dan kerusakan) dengan secara bertahap menerapkan tegangan operasi, sering dilakukan pada antik tabung vakum peralatan selama jangka waktu 30 menit dengan menggunakan transformator variabel untuk memasok listrik AC. Sayangnya, penggunaan teknik ini mungkin kurang memuaskan untuk beberapa peralatan solid state, yang mungkin akan rusak oleh operasi di bawah kisaran normal listrik, membutuhkan bahwa pasokan listrik pertama diisolasi dari sirkuit mengkonsumsi. Obat tersebut tidak dapat diterapkan ke modern frekuensi tinggi pasokan listrik seperti ini menghasilkan tegangan output penuh bahkan dengan input berkurang.
Kapasitor tantalum menawarkan frekuensi yang lebih baik dan karakteristik suhu dari aluminium, tetapi lebih tinggi penyerapan dielektrik dan kebocoran. [23] OS-CON (atau OC-CON) kapasitor adalah semikonduktor tipe terpolimerisasi-elektrolit padat organik yang menawarkan hidup lebih lama dengan biaya lebih tinggi dari standar elektrolitik kapasitor.
Beberapa jenis lain dari kapasitor yang tersedia untuk aplikasi khusus. Supercapacitors menyimpan sejumlah besar energi. Supercapacitors terbuat dari karbon Aerogel , nanotube karbon, atau material elektroda sangat berpori, menawarkan kapasitansi yang sangat tinggi (sampai 5 kF sejak 2010 ) dan dapat digunakan dalam beberapa aplikasi, bukan baterai isi ulang . Alternating sekarang kapasitor secara khusus dirancang untuk bekerja pada line (listrik) tegangan AC sirkuit listrik. Mereka umumnya digunakan dalam motor listrik sirkuit dan sering dirancang untuk menangani arus besar, sehingga mereka cenderung secara fisik besar. Mereka biasanya dikemas kasar, sering dalam kasus logam yang dapat dengan mudah beralasan / dibumikan. Mereka juga dirancang dengan langsung saat ini tegangan rincian setidaknya lima kali tegangan AC maksimum.

[ sunting ] Struktur

Kapasitor paket: SMD keramik di sebelah kiri atas; tantalum SMD di bagian bawah kiri; melalui lubang tantalum di kanan atas; melalui lubang elektrolitik di kanan bawah. Skala divisi utama cm.
Pengaturan piring dan dielektrik memiliki banyak variasi tergantung pada peringkat yang diinginkan dari kapasitor. Untuk nilai-nilai kecil dari kapasitansi (mikrofarad dan kurang), disk menggunakan pelapis keramik logam, dengan kawat mengarah terikat pada lapisan. Nilai yang lebih besar dapat dibuat dengan beberapa tumpukan piring dan disk. Kapasitor nilai yang lebih besar biasanya menggunakan foil logam atau logam lapisan film diendapkan pada permukaan film dielektrik untuk membuat piring, dan sebuah film dielektrik diresapi kertas atau plastik - ini adalah digulung untuk menghemat ruang. Untuk mengurangi resistansi seri dan induktansi untuk pelat panjang, piring dan dielektrik terhuyung sehingga koneksi yang dibuat di tepi umum dari digulung piring, bukan di ujung foil atau strip film metalized yang terdiri dari piring.
Perakitan ini terbungkus untuk mencegah kelembaban memasuki dielektrik - peralatan radio awal menggunakan tabung karton disegel dengan lilin. Modern kertas atau film kapasitor dielektrik dicelupkan ke dalam termoplastik keras. Kapasitor besar untuk tegangan tinggi menggunakan mungkin memiliki bentuk gulungan dikompresi untuk masuk ke dalam kasus logam persegi panjang, dengan terminal melesat dan bushing untuk koneksi. Dielektrik dalam kapasitor yang lebih besar sering diresapi dengan cairan untuk meningkatkan sifat-sifatnya.
Beberapa aksial-lead kapasitor elektrolitik.
Kapasitor mungkin telah memimpin mereka menghubungkan diatur dalam berbagai konfigurasi, misalnya secara aksial atau radial. "Aksial" berarti bahwa lead pada sumbu umum, biasanya sumbu tubuh silinder kapasitor - mengarah memperpanjang dari ujung berlawanan. Mengarah radial mungkin lebih tepat disebut sebagai tandem, mereka jarang benar-benar selaras sepanjang jari-jari lingkaran tubuh, sehingga istilah ini tidak tepat, meskipun universal. Memimpin (sampai membungkuk) biasanya di pesawat sejajar dengan tubuh datar kapasitor, dan memperluas dalam arah yang sama, mereka sering paralel sebagai diproduksi.
Kecil, murah kapasitor keramik discoidal telah ada sejak 1930-an, dan tetap digunakan secara luas. Sejak 1980-an, permukaan mount paket untuk kapasitor telah banyak digunakan. Paket-paket ini sangat kecil dan kurang mengarah menghubungkan, memungkinkan mereka untuk disolder langsung ke permukaan papan sirkuit tercetak . Permukaan komponen yang tidak diinginkan me-mount menghindari efek frekuensi tinggi karena memimpin dan menyederhanakan perakitan otomatis, meskipun penanganan manual dibuat sulit karena ukurannya yang kecil.
Kapasitor variabel dikontrol mekanis memungkinkan jarak pelat harus disesuaikan, misalnya dengan memutar atau geser satu set piring bergerak dalam keselarasan dengan satu set piring stasioner. Kapasitor variabel biaya rendah menekan bersamaan bolak lapisan dari aluminium dan plastik dengan sekrup . Kontrol listrik kapasitansi adalah dicapai dengan varactors (atau varicaps), yang reverse-bias dioda semikonduktor yang lebar daerah deplesi bervariasi dengan tegangan yang diberikan. Mereka digunakan dalam fase-loop terkunci , antara aplikasi lain.

[ sunting ] tanda Capacitor

Sebagian besar kapasitor memiliki nomor tercetak pada tubuh mereka untuk menunjukkan karakteristik listrik mereka. Kapasitor yang lebih besar seperti electrolytics biasanya menampilkan kapasitansi aktual bersama-sama dengan unit (misalnya, 220 μF). Kapasitor yang lebih kecil seperti keramik, bagaimanapun, gunakan singkatan yang terdiri dari tiga angka dan huruf a, di mana angka menunjukkan kapasitansi dalam pF (dihitung sebagai XY x 10 Z untuk nomor XYZ) dan surat menunjukkan toleransi (J, K, atau M selama ± 5%, ± 10% dan ± 20% masing-masing).
Selain itu, kapasitor dapat menunjukkan tegangan kerja, suhu dan karakteristik lain yang relevan.

[ sunting ] Contoh

Sebuah kapasitor dengan 330V teks 473K pada tubuhnya memiliki kapasitansi dari 47 x 10 3 pF = 47 nF (± 10%) dengan tegangan 330 V. kerja

[ sunting ] Aplikasi

Kapasitor memiliki banyak kegunaan dalam sistem elektronik dan listrik. Mereka begitu umum bahwa itu adalah produk listrik langka yang tidak termasuk setidaknya satu untuk beberapa tujuan.

[ sunting ] Energi penyimpanan

Sebuah kapasitor dapat menyimpan energi listrik ketika terputus dari rangkaian pengisian, sehingga dapat digunakan seperti sementara baterai . Kapasitor yang umum digunakan dalam perangkat elektronik untuk menjaga pasokan listrik saat baterai sedang berubah. (Hal ini untuk mencegah hilangnya informasi dalam memori volatile.)
Kapasitor konvensional menyediakan kurang dari 360 joule per kilogram kepadatan energi, sedangkan kapasitor menggunakan teknologi berkembang dapat menyediakan lebih dari 2,52 kilo joule per kilogram. [24]
Dalam audio mobil sistem, besar kapasitor menyimpan energi untuk penguat untuk digunakan pada permintaan. Juga untuk tabung lampu kilat kapasitor yang digunakan untuk menahan tegangan tinggi .

[ sunting ] kekuatan dan senjata Berdenyut

Kelompok besar, khusus dibangun, kapasitor rendah induktansi tegangan tinggi (bank kapasitor) digunakan untuk memasok pulsa besar saat ini bagi banyak daya berdenyut aplikasi. Ini termasuk elektromagnetik membentuk , Marx generator , berdenyut laser (terutama laser TEA ), membentuk jaringan pulsa , radar , penelitian fusi , dan akselerator partikel .
Bank kapasitor besar (reservoir) yang digunakan sebagai sumber energi untuk meledak-bridgewire detonator atau detonator slapper dalam senjata nuklir dan senjata khusus lainnya. Karya eksperimental sedang berjalan menggunakan bank kapasitor sebagai sumber daya untuk elektromagnetik baju besi dan elektromagnetik railguns dan coilguns .

[ sunting ] AC Daya

Sebuah 10.000 microfarad kapasitor di power supply penguat
Reservoir kapasitor digunakan dalam pasokan listrik di mana mereka mulus output dari sebuah gelombang penuh atau setengah penyearah . Mereka juga dapat digunakan dalam pompa muatan sirkuit sebagai elemen penyimpanan energi dalam generasi tegangan yang lebih tinggi dari tegangan masukan.
Kapasitor yang terhubung secara paralel dengan sirkuit daya perangkat elektronik yang paling dan sistem yang lebih besar (seperti pabrik) untuk shunt pergi dan menyembunyikan fluktuasi arus dari sumber listrik utama untuk menyediakan "bersih" catu daya untuk rangkaian sinyal atau kontrol. Peralatan audio, misalnya, menggunakan beberapa kapasitor cara ini, untuk shunt pergi bersenandung saluran listrik sebelum masuk ke dalam sirkuit sinyal. Kapasitor bertindak sebagai cadangan lokal untuk sumber daya DC, dan bypass arus AC dari catu daya. Ini digunakan dalam aplikasi audio mobil, ketika sebuah kapasitor kaku mengkompensasi induktansi dan resistansi mengarah ke timbal-asam baterai mobil .

[ sunting ] koreksi faktor daya

Dalam distribusi tenaga listrik, kapasitor digunakan untuk koreksi faktor daya . Kapasitor seperti itu sering datang sebagai tiga kapasitor dihubungkan sebagai fase tiga beban . Biasanya, nilai-nilai kapasitor ini diberikan tidak dalam farad melainkan sebagai daya reaktif dalam volt-ampere reaktif (VAR). Tujuannya adalah untuk melawan beban induktif dari perangkat seperti motor listrik dan jalur transmisi untuk membuat beban tampaknya sebagian besar resistif. Motorik individu atau beban lampu mungkin memiliki kapasitor untuk koreksi faktor daya, atau set yang lebih besar dari kapasitor (biasanya dengan perangkat switching otomatis) dapat dipasang di pusat beban dalam bangunan atau di sebuah utilitas besar gardu .

[ sunting ] supression dan kopling

[ sunting ] kopling Sinyal

Kapasitor film polyester sering digunakan sebagai kapasitor coupling.
Karena kapasitor lulus AC tapi blok DC sinyal (ketika diisi sampai dengan tegangan dc yang diterapkan), mereka sering digunakan untuk memisahkan komponen AC dan DC dari sinyal. Metode ini dikenal sebagai kopling AC atau "kopling kapasitif". Di sini, nilai kapasitansi yang besar, yang nilainya tidak perlu dikendalikan secara akurat, namun yang reaktansi kecil pada frekuensi sinyal, digunakan.

[ sunting ] Decoupling

Sebuah kapasitor decoupling kapasitor digunakan untuk melindungi satu bagian dari sirkuit dari efek lain, misalnya untuk menekan kebisingan atau transien. Kebisingan disebabkan oleh unsur-unsur lainnya adalah sirkuit shunted melalui kapasitor, mengurangi efek mereka pada sisa sirkuit. Hal ini paling sering digunakan antara catu daya dan tanah. Sebuah nama alternatif adalah memotong kapasitor seperti yang digunakan untuk memotong power supply atau komponen impedansi tinggi dari sebuah sirkuit.

[ sunting ] filter Kebisingan dan snubbers

Ketika sebuah sirkuit induktif dibuka, arus melalui induktansi runtuh dengan cepat, menciptakan tegangan besar di sirkuit terbuka switch atau relay. Jika induktansi cukup besar, energi akan menghasilkan percikan, menyebabkan titik kontak untuk mengoksidasi, memburuk, atau kadang-kadang lasan bersama-sama, atau menghancurkan suatu saklar solid-state. Sebuah snubber kapasitor di sirkuit yang baru dibuka membuat jalan bagi dorongan ini untuk memotong titik kontak, sehingga menjaga kehidupan mereka, ini yang biasa ditemukan di kontak pemutus pengapian sistem , misalnya. Demikian pula, di sirkuit skala yang lebih kecil, percikan mungkin tidak cukup untuk merusak saklar tapi masih akan memancarkan diinginkan interferensi radio frekuensi (RFI), dimana filter kapasitor menyerap. Kapasitor snubber biasanya digunakan dengan rendah nilai resistor seri, untuk mengusir energi dan meminimalkan RFI. Seperti kombinasi resistor-kapasitor yang tersedia dalam satu paket.
Kapasitor juga digunakan secara paralel untuk mengganggu unit tegangan tinggi pemutus rangkaian dalam rangka untuk sama-sama mendistribusikan tegangan antara unit-unit ini. Dalam hal ini mereka disebut grading kapasitor.
Dalam diagram skematis, kapasitor digunakan terutama untuk biaya penyimpanan DC sering digambarkan secara vertikal dalam diagram sirkuit dengan pelat, lebih rendah lebih negatif, digambar sebagai busur. Pelat lurus menunjukkan terminal positif dari perangkat, jika terpolarisasi (lihat kapasitor elektrolitik ).

[ sunting ] motor starter

Pada fase tunggal sangkar tupai motor, gulungan primer dalam perumahan motor tidak mampu memulai gerak rotasi pada rotor, tetapi mampu mempertahankan satu. Untuk memulai motor, sebuah "Mulai" sekunder berliku memiliki serangkaian non-terpolarisasi kapasitor mulai memperkenalkan memimpin dalam arus sinusoidal. Ketika (Mulai) sekunder berliku ditempatkan pada sudut sehubungan dengan (Jalankan) gulungan primer, medan listrik berputar dibuat. Kekuatan bidang rotasi tidak konstan, tetapi cukup untuk memulai berputar rotor. Ketika rotor mendekati kecepatan operasi, saklar sentrifugal (atau saat-sensitif relay di seri dengan gulungan utama) memutus kapasitor. Kapasitor start biasanya dipasang ke sisi perumahan motor. Ini disebut kapasitor-start motor, yang memiliki torsi mulai relatif tinggi. Biasanya mereka dapat memiliki up-to 4 kali lipat mulai torsi dari motor split-fase dan digunakan pada aplikasi seperti kompresor, mesin cuci tekanan dan perangkat kecil yang memerlukan torsi awal yang tinggi.
Kapasitor yang dikelola motor induksi kapasitor memiliki fase-pergeseran permanen dihubungkan secara seri dengan gulungan kedua. Motor jauh seperti motor induksi dua fase.
Motor mulai kapasitor biasanya non-terpolarisasi jenis elektrolitik, sedangkan kapasitor berjalan adalah kertas konvensional atau jenis film plastik dielektrik.

[ sunting ] Pengolahan sinyal

Energi yang tersimpan dalam kapasitor dapat digunakan untuk mewakili informasi , baik dalam bentuk biner, seperti dalam DRAM , atau dalam bentuk analog, seperti dalam filter sampel analog dan CCD . Kapasitor dapat digunakan dalam sirkuit analog sebagai komponen integrator atau filter yang lebih kompleks dan dalam umpan balik negatif stabilisasi loop. Sinyal sirkuit pengolahan juga menggunakan kapasitor untuk mengintegrasikan sinyal arus.

[ sunting ] sirkuit Tuned

Kapasitor dan induktor diterapkan bersama-sama di sirkuit disetel untuk memilih informasi dalam pita frekuensi tertentu. Sebagai contoh, penerima radio mengandalkan kapasitor variabel untuk menyempurnakan frekuensi stasiun. Pembicara penggunaan analog pasif crossover , dan equalizers analog menggunakan kapasitor untuk memilih band audio yang berbeda.
Para frekuensi resonansi f sirkuit disetel adalah fungsi dari induktansi (L) dan kapasitansi (C) dalam seri, dan diberikan oleh:
f = \ frac {1} {2 \ pi \ sqrt {LC}}
di mana L adalah dalam henries dan C adalah dalam farad.

[ sunting ] Penginderaan

Kebanyakan kapasitor dirancang untuk mempertahankan struktur fisik tetap. Namun, berbagai faktor dapat mengubah struktur kapasitor, dan perubahan sehingga kapasitansi dapat digunakan untuk pengertian faktor-faktor.
Mengubah dielektrik:
Efek dari berbagai karakteristik fisik dan / atau listrik dielektrik dapat digunakan untuk keperluan penginderaan. Kapasitor dengan dielektrik berpori terbuka dan dapat digunakan untuk mengukur kelembaban di udara. Kapasitor yang digunakan untuk secara akurat mengukur tingkat bahan bakar di pesawat , seperti bahan bakar mencakup lebih dari sepasang piring, meningkatkan rangkaian kapasitansi.
Mengubah jarak antara pelat:
Kapasitor dengan piring fleksibel dapat digunakan untuk mengukur regangan atau tekanan. Pemancar tekanan industri digunakan untuk kontrol proses menggunakan tekanan-sensing diafragma, yang membentuk pelat kapasitor dari rangkaian osilator. Kapasitor yang digunakan sebagai sensor dalam mikrofon kondensor , dimana satu lempeng digerakkan oleh tekanan udara, relatif terhadap posisi tetap dari piring lain. Beberapa accelerometers menggunakan MEMS kapasitor terukir pada chip untuk mengukur besar dan arah vektor percepatan. Mereka digunakan untuk mendeteksi perubahan dalam percepatan, misalnya sebagai sensor kemiringan atau untuk mendeteksi jatuh bebas, seperti sensor memicu airbag penyebaran, dan dalam banyak aplikasi lainnya. Beberapa sensor sidik jari menggunakan kapasitor. Selain itu, pengguna dapat menyesuaikan pitch Theremin alat musik dengan menggerakkan tangannya karena ini perubahan kapasitansi efektif antara tangan pengguna dan antena.
Mengubah luas efektif dari pelat:
Capacitive touch switch sekarang digunakan pada produk elektronik konsumen banyak.

[ sunting ] Bahaya dan keselamatan

Bencana kegagalan
Kapasitor dapat menyimpan muatan lama setelah daya dihapus dari sirkuit, biaya ini dapat menyebabkan berbahaya atau bahkan berpotensi mematikan guncangan atau kerusakan peralatan yang terhubung. Sebagai contoh, bahkan perangkat yang tampaknya tidak berbahaya seperti unit flash kamera sekali pakai didukung oleh 1,5 volt baterai AA berisi kapasitor yang dapat dibebankan ke lebih dari 300 volt. Hal ini mudah mampu memberikan kejutan. Layanan prosedur untuk perangkat elektronik biasanya mencakup instruksi untuk debit kapasitor besar atau tegangan tinggi. Kapasitor juga memiliki built-in resistor debit untuk mengusir energi yang tersimpan ke tingkat yang aman dalam beberapa detik setelah power dihapus. Kapasitor tegangan tinggi disimpan dengan terminal korsleting , sebagai perlindungan dari tegangan berpotensi berbahaya karena penyerapan dielektrik .
Beberapa, tua besar yang berisi minyak kapasitor mengandung polychlorinated biphenyls (PCB). Hal ini diketahui bahwa PCB limbah dapat bocor ke tanah di bawah tempat pembuangan sampah . Kapasitor yang mengandung PCB diberi label sebagai mengandung "Askarel" dan beberapa nama dagang lainnya. PCB berisi kapasitor ditemukan di sangat tua (pra-1975) lampu neon ballast, dan aplikasi lainnya.
Kapasitor serempak mungkin gagal ketika mengalami tegangan atau arus diluar rating mereka, atau karena mereka mencapai akhir hidup mereka yang normal. Dielektrik atau logam kegagalan interkoneksi dapat menciptakan lengkung yang menguapkan cairan dielektrik, sehingga dalam kasus menonjol, pecah, atau bahkan ledakan . Kapasitor yang digunakan dalam RF atau berkelanjutan tinggi saat ini aplikasi dapat menjadi terlalu panas, terutama di tengah gulungan kapasitor. Kapasitor digunakan dalam energi-tinggi bank kapasitor keras dapat meledak ketika sebuah pendek dalam satu kapasitor yang tiba-tiba menyebabkan pembuangan energi yang tersimpan di seluruh bank ke unit gagal. Kapasitor tegangan tinggi vakum dapat menghasilkan soft X-ray bahkan selama operasi normal. Penahanan yang tepat, sekering, dan pemeliharaan preventif dapat membantu untuk meminimalkan bahaya.
Kapasitor tegangan tinggi bisa mendapatkan keuntungan dari biaya pra- untuk membatasi arus di-buru-buru pada daya-up tegangan tinggi arus searah (ASTT) sirkuit. Ini akan memperpanjang umur komponen dan dapat mengurangi bahaya tegangan tinggi.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar