Les condensateurs se trouvent dans presque tous les appareils électroniques et servent à plusieurs applications essentielles dans la conception de circuits. Les condensateurs offrent des options de filtrage flexibles, une réduction du bruit, un stockage d'énergie et des capacités de détection pour les concepteurs, entre autres utilisations.
Dans ce guide, nous examinons les diverses utilisations des condensateurs dans les produits et équipements électroniques.
À quoi servent les condensateurs ?
Combinés avec des résistances, les condensateurs sont souvent utilisés comme élément principal des filtres sélectifs en fréquence. Les conceptions et topologies de filtres disponibles sont nombreuses. Ceux-ci peuvent être adaptés à la fréquence et aux performances en sélectionnant les valeurs et la qualité des composants appropriés. Les types de conceptions de filtres incluent:
- Filtre passe-haut
- Filtre passe-bas
- Filtre passe-bande
- Filtre d'arrêt de bande
- Filtre Notch
- Filtre passe-tout
- Filtre d'égalisation
Bottom Line
Les condensateurs jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement de l'électronique numérique en protégeant les micropuces sensibles du bruit sur le signal d'alimentation. Ce bruit peut provoquer des comportements anormaux. Les condensateurs utilisés dans cette application sont appelés condensateurs de découplage. Ces condensateurs doivent être placés à proximité de chaque micropuce pour être efficaces car les pistes de circuit agissent comme des antennes et captent le bruit de l'environnement environnant. Les condensateurs de découplage et de dérivation sont également utilisés dans n'importe quelle zone d'un circuit pour réduire l'impact global du bruit électrique.
Condensateurs de couplage ou de blocage DC
Les condensateurs peuvent transmettre des signaux CA tout en bloquant le CC et peuvent être utilisés pour séparer les composants CA et CC d'un signal. La valeur du condensateur n'a pas besoin d'être précise ou exacte pour le couplage. Cependant, il doit s'agir d'une valeur élevée, car la réactance du condensateur détermine les performances dans les applications de couplage.
Condensateurs d'amortissement
Dans les circuits où une charge à haute inductance est entraînée, comme un moteur ou un transformateur, de grandes pointes de puissance transitoires peuvent se produire lorsque l'énergie stockée dans la charge inductive est soudainement déchargée. Cette décharge peut endommager les composants et les contacts.
L'application d'un condensateur peut limiter ou atténuer la pointe de tension dans le circuit, ce qui rend le fonctionnement plus sûr et le circuit plus fiable. L'utilisation d'une technique d'amortissement dans les circuits de faible puissance empêche les pointes de créer des interférences de radiofréquence indésirables. Cette interférence génère un comportement anormal dans les circuits et rend difficile l'obtention de la certification et de l'approbation du produit.
Bottom Line
Les condensateurs sont de petites batteries qui offrent des capacités de stockage d'énergie uniques au-delà de celles des batteries à réaction chimique. Lorsque beaucoup de puissance est requise dans un court laps de temps, les gros condensateurs et les batteries de condensateurs sont une option supérieure pour de nombreuses applications. Les batteries de condensateurs stockent l'énergie pour des applications telles que les lasers pulsés, les radars, les accélérateurs de particules et les canons à rail. Une application courante du condensateur à puissance pulsée est le flash des appareils photo jetables, qui est chargé puis rapidement déchargé à travers le flash, fournissant une grande impulsion de courant.
Applications de circuits résonnants ou accordés
Alors que les résistances, les condensateurs et les inductances constituent des filtres, certaines combinaisons peuvent entraîner une résonance amplifiant le signal d'entrée. Ces circuits amplifient les signaux à la fréquence de résonance, créent une haute tension à partir d'entrées basse tension et sont utilisés comme oscillateurs et filtres accordés. Dans les circuits résonnants, il faut veiller à sélectionner des composants capables de survivre aux tensions que chaque composant voit à travers lui, sinon il tombera rapidement en panne.
Bottom Line
La détection capacitive est récemment devenue une caractéristique courante des appareils électroniques grand public avancés. Cependant, les capteurs capacitifs sont utilisés depuis des décennies dans diverses applications pour les positions, l'humidité, le niveau de fluide, le contrôle de la qualité de fabrication et l'accélération. La détection capacitive fonctionne en détectant une modification de la capacité de l'environnement local par une modification du diélectrique - une modification de la distance entre les plaques du condensateur ou une modification de la surface d'un condensateur.
Sécurité des condensateurs
En tant que composants de stockage d'énergie, les condensateurs peuvent stocker des quantités dangereuses d'énergie. Ce niveau élevé d'énergie peut provoquer des chocs électriques mortels et endommager l'équipement même lorsqu'un condensateur est déconnecté de l'alimentation pendant une durée considérable. Pour cette raison, il est toujours conseillé de décharger les condensateurs avant de travailler sur des équipements électriques.
Les condensateurs électrolytiques sont susceptibles de tomber en panne violemment dans certaines conditions, en particulier si la tension sur un condensateur électrolytique polarisé est inversée. Les condensateurs utilisés dans les applications haute puissance et haute tension peuvent également échouer violemment lorsque les matériaux diélectriques se décomposent et se vaporisent.
