Fungsi utama dan aplikasi kapasitor film tipis di sirkuit AC

saya. Kapasitor film memainkan peran kunci berikut dalam sirkuit AC:

1. Kopling/pemblokiran DC :

Memanfaatkan karakteristiknya yaitu "mengizinkan arus bolak-balik dan memblokir arus searah", ia mentransmisikan sinyal dari satu tahap rangkaian ke tahap lainnya sambil memblokir tegangan bias DC antara dua tahap. Ini biasanya digunakan di sirkuit frekuensi audio dan radio.

2. Penyaringan (berhubungan langsung dengan reaktansi kapasitif):

Penyaringan catu daya: Dikombinasikan dengan induktor atau resistor, ia membentuk jaringan filter RC atau LC untuk mem-bypass gangguan riak pada daya AC (seperti DC berdenyut yang diperbaiki) ke ground, sehingga menghasilkan daya DC yang lancar. Kapasitor film PP umumnya digunakan dalam aplikasi tersebut karena kerugian dan stabilitasnya yang rendah.

Penekanan/bypass kebisingan: Gangguan interferensi frekuensi tinggi hubung singkat (dengan frekuensi f yang sangat tinggi, oleh karena itu Xc sangat kecil) ke ground untuk mencegahnya mengganggu sirkuit sensitif. Kapasitor film berkapasitas kecil biasanya digunakan.

3. Koreksi Faktor Daya (PFC):

Pada beban induktif seperti motor dan penerangan, arus tertinggal dari tegangan, sehingga menghasilkan faktor daya yang rendah. Dengan menghubungkan kapasitor film secara paralel (menghasilkan arus kapasitif terdepan), arus induktif yang tertinggal dapat dikompensasi, menyelaraskan arus total dengan fase tegangan dan meningkatkan efisiensi energi. Ini adalah aplikasi penting kapasitor film di sirkuit AC industri.

4. Pemilihan resonansi dan frekuensi :

Dihubungkan secara seri atau paralel dengan induktor, ia memanfaatkan karakteristik Xc yang bervariasi terhadap frekuensi untuk mencapai resonansi pada frekuensi tertentu fr ( Xc = XL ). Ini digunakan untuk membuat osilator, rangkaian penyetelan, filter, dll. Misalnya, dalam rangkaian pemilihan stasiun radio.

5. Pengoperasian dan penyalaan motor :

Motor AC satu fasa memerlukan kapasitor untuk menghasilkan arus pergeseran fasa, sehingga membentuk medan magnet berputar yang memungkinkan motor untuk hidup dan berjalan. Kapasitor ini harus tahan terhadap tegangan dan arus AC yang tinggi, dan kapasitor film (terutama polipropilen MKP yang dilapisi logam) banyak digunakan karena tegangan tahannya yang tinggi, rugi-rugi yang rendah, dan sifat penyembuhan diri.

II. Mengapa rangkaian AC lebih memilih kapasitor film tipis?

Dibandingkan dengan kapasitor elektrolitik, kapasitor film memiliki keunggulan unik di rangkaian AC:

Non-polar : Dapat langsung digunakan pada rangkaian AC murni.

Kerugian rendah (nilai Q tinggi): Tangen kerugian dielektriknya kecil, sehingga menghasilkan panas lebih sedikit dan efisiensi tinggi, sehingga sangat cocok untuk aplikasi frekuensi tinggi dan daya tinggi.

Resistansi dan keandalan tegangan tinggi: Ini dapat menahan puncak tegangan AC yang tinggi dan memiliki umur yang panjang.

Penyembuhan diri: Ketika film logam terurai secara lokal, lapisan logam di sekitar titik kerusakan langsung menguap, mengisolasi titik gangguan dan memungkinkan kapasitor kembali ke pengoperasian normal, sehingga sangat meningkatkan keandalan.

Stabilitas kapasitansi : Nilai kapasitansi berubah sedikit ketika suhu dan frekuensi berubah.

Ringkaslah

Prinsip kerja kapasitor film pada rangkaian AC dapat diringkas sebagai berikut:
Memanfaatkan dielektrik film tipis isolasi, mereka menjalani pengisian dan pengosongan berkala di bawah pengaruh medan listrik bolak-balik, sehingga menunjukkan karakteristik "melewati" arus AC dalam rangkaian. Impedansinya (reaktansi kapasitif) bervariasi menurut frekuensi dan nilai kapasitansi. Berdasarkan prinsip ini, kapasitor film mencapai fungsi-fungsi utama seperti kopling, penyaringan, kompensasi, dan resonansi, menjadi komponen pasif yang sangat diperlukan dalam sirkuit AC dan elektronika daya modern.