by
I/. Sơ lược về tụ điện.
Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động bao gồm hai mặt dẫn điện gọi là khung, được phân cách bởi một chất cách điện, gọi là điện môi (không khí, giấy, mica, dầu nhờn, nhựa, cao su, gốm, thuỷ tinh...)
Giá trị của tụ điện là điện dung, được đo bằng đơn vị Farad (kí hiệu là F). Giá trị F là rất lớn nên hay dùng các giá trị nhỏ hơn như micro fara (μF), nano Fara (nF) hay picro Fara (pF).
1F=106μF=109nF=1012pF
II/. Phân loại tụ điện thường gặp.
1/. Theo tính chất lý hóa và ứng dụng: Có các loại tụ điện :
- Tụ điện phân cực: là loại tụ điện có hai đầu (-) và (+) rõ ràng, không thể mắc ngược đầu trong mạng điện DC. Chúng thường là tụ hóa học và tụ tantalium.
- Tụ điện không phân cực: Là tụ không qui định cực tính, đấu nối "thoải mái" vào mạng AC lẫn DC.
- Tụ điện hạ (thấp) áp và cao áp: Do điện áp làm việc mà có phân biệt "tương đối" này.
- Tụ lọc (nguồn) và tụ liên lạc (liên tầng): Tụ điện dùng vào mục tiêu cụ thể thì gọi tên theo ứng dụng, và đây cũng là phân biệt "tương đối".
- Tụ điện tĩnh và tụ điện động (điều chỉnh được): Đa số tụ điện có một trị số điện dung "danh định" nhưng cũng có các loại tụ điện cần điều chỉnh trị số cho phù hợp yêu cầu của mạch điện, như tụ điện trong mạch cộng hưởng hay dao động chẳng hạn.
2/. Theo cấu tạo và dạng thức:
- Tụ điện gốm (tụ đất): Gọi tên như thế là do chúng được làm bằng ceramic, bên ngoài bọc keo hay nhuộm màu. Gốm điện môi được dùng là COG, X7R, Z5U v.v...
-* Tụ gốm đa lớp: Là loại tụ gốm có nhiều lớp bản cực cách điện bằng gốm. Tụ này đáp ứng cao tần và điện áp cao hơn loại tụ gốm "thường" khoảng 4 --> 5 lần.
- Tụ giấy: Là tụ điện có bản cực là các lá nhôm hoặc thiếc cách nhau bằng lớp giấy tẩm dầu cách điện làm dung môi.
- Tụ mica màng mỏng: cấu tạo với các lớp điện môi là mica nhân tạo hay nhựa có cầu tạo màng mỏng (thin film) như Mylar, Polycarbonate, Polyester, Polystyrene (ổn định nhiệt 150 ppm/C).
-* Tụ bạc - mica: là loại tụ điện mica có bàn cực bằng bạc, khá nặng. Điện dung từ vài pF đến vài nF, độ ồn nhiệt rất bé. Tụ này thường dùng cho các ứng dụng cao tần.
- Tụ hóa học: Là tụ giấy có dung môi hóa học đặc hiệu --> tạo điện dung cao và rất cao cho tụ điện. Nếu bên ngoài có vỏ nhôm bọc nhựa thì còn gọi là tụ nhôm.
-* Tụ siêu hóa (Super Chimical Capacitance): dùng dung môi đất hiếm, tụ này nặng hơn tụ nhôm hóa học và có trị số cực lớn, có thể đến hàng Farad. Tụ có thể dùng như một nguồn pin cấp cho vi xử lý hay các mạch đồng hồ (clock) cần cấp điện liên tục.
-* Tụ hóa sinh: là Siêu tụ điện thay thế cho pin trong việc lưu trữ điện năng trong các thiết bị điện tử di động, dùng lginate trong tảo biển nâu làm nền dung môi --> lượng điện tích trữ siêu lớn và giảm chỉ 15% sau mỗi chu kỳ 10.000 lần sạc.
- Tụ tantalium: Tụ này có bản cực nhôm và dùng gel tantal làm dung môi, có trị số rất lớn với thể tích nhỏ.
- Tụ vi chỉnh và tụ xoay: Có loại gốm, loại mica và loại kim loại. Thứ này nói nhiều rồi, xin không nhắc lại.
III. Ứng dụng chung của tụ điện
Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động bao gồm hai mặt dẫn điện gọi là khung, được phân cách bởi một chất cách điện, gọi là điện môi (không khí, giấy, mica, dầu nhờn, nhựa, cao su, gốm, thuỷ tinh...)
Giá trị của tụ điện là điện dung, được đo bằng đơn vị Farad (kí hiệu là F). Giá trị F là rất lớn nên hay dùng các giá trị nhỏ hơn như micro fara (μF), nano Fara (nF) hay picro Fara (pF).
1F=106μF=109nF=1012pF
II/. Phân loại tụ điện thường gặp.
1/. Theo tính chất lý hóa và ứng dụng: Có các loại tụ điện :
- Tụ điện phân cực: là loại tụ điện có hai đầu (-) và (+) rõ ràng, không thể mắc ngược đầu trong mạng điện DC. Chúng thường là tụ hóa học và tụ tantalium.
- Tụ điện không phân cực: Là tụ không qui định cực tính, đấu nối "thoải mái" vào mạng AC lẫn DC.
- Tụ lọc (nguồn) và tụ liên lạc (liên tầng): Tụ điện dùng vào mục tiêu cụ thể thì gọi tên theo ứng dụng, và đây cũng là phân biệt "tương đối".
- Tụ điện tĩnh và tụ điện động (điều chỉnh được): Đa số tụ điện có một trị số điện dung "danh định" nhưng cũng có các loại tụ điện cần điều chỉnh trị số cho phù hợp yêu cầu của mạch điện, như tụ điện trong mạch cộng hưởng hay dao động chẳng hạn.
2/. Theo cấu tạo và dạng thức:
- Tụ điện gốm (tụ đất): Gọi tên như thế là do chúng được làm bằng ceramic, bên ngoài bọc keo hay nhuộm màu. Gốm điện môi được dùng là COG, X7R, Z5U v.v...
-* Tụ gốm đa lớp: Là loại tụ gốm có nhiều lớp bản cực cách điện bằng gốm. Tụ này đáp ứng cao tần và điện áp cao hơn loại tụ gốm "thường" khoảng 4 --> 5 lần.
- Tụ giấy: Là tụ điện có bản cực là các lá nhôm hoặc thiếc cách nhau bằng lớp giấy tẩm dầu cách điện làm dung môi.
- Tụ mica màng mỏng: cấu tạo với các lớp điện môi là mica nhân tạo hay nhựa có cầu tạo màng mỏng (thin film) như Mylar, Polycarbonate, Polyester, Polystyrene (ổn định nhiệt 150 ppm/C).
-* Tụ bạc - mica: là loại tụ điện mica có bàn cực bằng bạc, khá nặng. Điện dung từ vài pF đến vài nF, độ ồn nhiệt rất bé. Tụ này thường dùng cho các ứng dụng cao tần.
- Tụ hóa học: Là tụ giấy có dung môi hóa học đặc hiệu --> tạo điện dung cao và rất cao cho tụ điện. Nếu bên ngoài có vỏ nhôm bọc nhựa thì còn gọi là tụ nhôm.
-* Tụ siêu hóa (Super Chimical Capacitance): dùng dung môi đất hiếm, tụ này nặng hơn tụ nhôm hóa học và có trị số cực lớn, có thể đến hàng Farad. Tụ có thể dùng như một nguồn pin cấp cho vi xử lý hay các mạch đồng hồ (clock) cần cấp điện liên tục.
-* Tụ hóa sinh: là Siêu tụ điện thay thế cho pin trong việc lưu trữ điện năng trong các thiết bị điện tử di động, dùng lginate trong tảo biển nâu làm nền dung môi --> lượng điện tích trữ siêu lớn và giảm chỉ 15% sau mỗi chu kỳ 10.000 lần sạc.
- Tụ vi chỉnh và tụ xoay: Có loại gốm, loại mica và loại kim loại. Thứ này nói nhiều rồi, xin không nhắc lại.
- Dùng lọc các giá trị không bằng phẳng, đặc biệt là trong các ứng dụng cung cấp nguồn mà cần chuyển đổi tín hiệu từ AC/DC.
- Lưu trữ năng lượng.
- Tách và ghép tầng tín hiệu do tụ ghép tầng chặn dòng DC và cho phép dòng AC vượt qua trong mạch.
- Điều chỉnh (Tuning), như trong hệ thống vô tuyến bằng cách kết nối chúng với mạch dao động LC và điều chỉnh đến tần số mong muốn.
- Định thời, do thời gian sạc và xả cố định của tụ điện.
- Để hiệu chỉnh hệ số công suất điện và nhiều ứng dụng khác.
0 comments: