Конденсаторлар қуат көздерінде маңызды рөл атқарады, негізінен шығыс кернеуін тегістеу және электрлік шуды сүзу үшін қолданылады. Электр энергиясын уақытша сақтау және оны сұраныстың күрт өсуі кезінде босату арқылы конденсаторлар тұрақты және таза қуат шығысын сақтауға көмектеседі. Бұл функция электронды құрылғылардың жұмысына және ұзақ қызмет ету мерзіміне кедергі келтіруі мүмкін кернеу ауытқулары мен шудың әсерін азайтуда маңызды.
Сонымен қатар, қуат көздеріндегі конденсаторлар жүктеме тогының кенеттен өзгеруін басқаруға көмектеседі. Құрылғы көбірек қуат тұтынған кезде, конденсатор кернеудің айтарлықтай төмендеуінсіз қажетті токты қамтамасыз етеді, бұл қуат көзінің тұрақты болуын қамтамасыз етеді. Бұл мүмкіндік, әсіресе, сезімтал аудио жабдықтарда немесе дәл сандық тізбектерде сияқты тұрақты кернеу маңызды болатын қолданбаларда маңызды, бұл оларды қуаттың бұзылуынан туындауы мүмкін зақымданудан қорғайды.
Сонымен қатар, коммутациялық қуат көздерінде конденсаторлар коммутация жиіліктерін басқаруға айтарлықтай үлес қосады және энергияны түрлендіру процесіне көмектеседі. Олардың мұндағы рөлі екі жақты: біріншіден, олар зарядты уақытша сақтау арқылы коммутациялық ауысулар кезінде жоғалған энергияны азайтады, екіншіден, тізбектегі кедергілердің алдын алу үшін қуат көзінің шығысын тегістейді. Бұл қос функция қуат көзінің жұмыс тиімділігін арттырып қана қоймай, сонымен қатар ол қуат беретін құрылғының жалпы өнімділігін арттырады, энергияның тиімді және тиімді пайдаланылуын қамтамасыз етеді.
Алюминий электролиттік конденсаторларының істен шығуы электрондық тізбектерге айтарлықтай кері әсер етуі мүмкін. Көптеген техниктер ертегі белгілерін – ісінуді, химиялық ағып кетулерді және тіпті ұшып кеткен үстіңгі қабаттарды көрді. Олар істен шыққан кезде, оларды қамтитын тізбектер енді жобаланғандай жұмыс істемейді – көбінесе қуат көздеріне әсер етеді. Мысалы, істен шыққан конденсатор тұрақты ток көзінің тұрақты шығыс деңгейіне әсер етуі мүмкін, себебі ол пульсацияланатын түзетілген кернеуді мақсатты түрде тиімді сүзе алмайды. Бұл орташа тұрақты ток кернеуінің төмендеуіне әкеледі және жүктеме кезінде күтілетін таза тұрақты ток кернеуіне қарағанда қажетсіз толқындарға байланысты сәйкесінше тұрақсыз әрекетке әкеледі. Мысалы, төменде сау сызықтық қуат көзі көрсетілген. Көріп отырғаныңыздай, шығыс (Жасыл сызық) өте төмен толқынды салыстырмалы түрде таза тұрақты ток кернеуі болып табылады. Толқын – конденсатор сүзуге немесе (тегістеуге) арналған қажетсіз айнымалы ток компоненті. Түзетілген толқын пішінінің көтерілу жиегінде (күлгін түсте) конденсатор зарядталады. Құлау жиегінде конденсаторда сақталған энергия жүктемеге келесі көтерілу жиегіне дейін оны байлау үшін жеткілікті кернеу береді.
Келесі мысал шығыс сүзгі конденсаторының істен шығуымен бірдей қуат көзін көрсетеді. Конденсатордың ESR (баламалы тізбектік кедергісі) артқандықтан, тізбек енді жоспарланғандай жұмыс істемейді. Бұл екі нәрсенің болуына әкеледі. Бұл конденсатормен тізбектей қосылған қосымша резистор сияқты. Сондай-ақ, конденсатор пластиналарының беткі ауданы тиімді түрде азайды, бұл сыйымдылықты азайтады. Сондықтан қажетсіз айнымалы ток толқынын сүзудің орнына, бұл толқын физикалық конденсатор ішіндегі жаңадан енгізілген резистивті компонентте де, тиімді түрде төмендетілген сыйымдылықта да пайда болады. Бұл жүктемеге қатысты қажетті орташа тұрақты ток деңгейінен төмен таза шығыс кернеуіне (Жасыл сызық) әкеледі. Сондықтан түзетілген кернеу (күлгін түсте) көтерілгенде, конденсатор бұл энергияны жеткілікті мөлшерде сақтай алмайды - сондықтан түсетін жиекте шығыс кернеуі (жасыл түсте) төмендеген деңгейге дейін төмендейді.
Конденсаторды ауыстыру әдетте бұл мәселені шешеді. Схема қайтадан жобаланғандай жұмыс істей алады – қажетсіз толқындық кернеуді сүзіп, жүктемеге таза тұрақты ток кернеуін береді. Бірақ бұл қақпақтар неге істен шығады? Мұның алдын алу үшін не істеуге болады? Мұның қайталануын қалай болдырмауға болады? Біріншіден, электролиттік конденсаторлардың қызмет ету мерзімі шектеулі. Алюминий электролиттік конденсаторлардың көпшілігі сыйымдылық пен кернеуге байланысты номиналды температурасында 1000-10000 сағат жұмыс істейтініне кепілдік беріледі. Тәулік бойы жұмыс істейтін қуат көздері үшін (мысалы, «қосу» түймесіне қуат беретін құрылғылардағыдай) бұл 42 күннен 1 1/2 жылға дейін созылады. Жалпы қызмет ету мерзімі қуат көзі жүктемесіне, конденсатордың айналасындағы қоршаған орта температурасына (жұмыс температурасы төмендеген сайын олар экспоненциалды түрде ұзағырақ жұмыс істей алады) және пайдалану цикліне (қоректендірудің кез келген сағаты/күніне қанша қуат берілетініне) байланысты. Жоғары жұмыс температурасы электролиттік конденсаторлардың электроникадағы ең жиі істен шығатын компоненттердің бірі болуының бір себебі болып табылады.
Мақала: https://qr.ae/pCWki4
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 26 желтоқсан