Tụ Điện

Tổng hợp Các loại tụ điện

Có nhiều loại tụ điện khác nhau có sẵn trên thị trường. Yếu tố chính để phân biệt các loại tụ điện khác nhau là chất điện môi được sử dụng trong cấu tạo của nó. Một số loại tụ điện phổ biến là gốm, điện phân (bao gồm tụ điện nhôm, tụ điện tantalum và tụ điện niobium), màng nhựa, giấy và mica.

Mỗi loại tụ điện có những ưu và nhược điểm riêng. Các đặc tính và lĩnh vực ứng dụng có thể khác nhau từ loại tụ điện này sang loại khác. Do đó, khi chọn tụ điện, một số yếu tố sau đây trong số nhiều yếu tố phải được xem xét.

  • Kích thước: Cả kích thước vật lý và giá trị điện dung đều quan trọng.
  • Điện áp làm việc: Đây là một đặc tính quan trọng của tụ điện. Nó chỉ định điện áp tối đa có thể được áp dụng qua tụ điện.
  • Dòng rò: Một lượng dòng điện nhỏ sẽ chảy qua chất điện môi vì chúng không phải là chất cách điện hoàn hảo. Đây được gọi là dòng rò.
  • Điện trở nối tiếp tương đương: Các điện cực của tụ điện có một lượng điện trở nhỏ (thường nhỏ hơn 0,1Ω). Điện trở này trở thành vấn đề khi tụ điện được sử dụng ở tần số cao.

Các yếu tố này xác định cách thức và ứng dụng nào mà một loại tụ điện cụ thể có thể được sử dụng. Ví dụ, điện áp định mức của tụ điện phân lớn hơn so với tụ điện gốm trong dải điện dung tương tự.

Các loại tụ điện

Vì vậy, chúng thường được sử dụng trong các mạch nguồn điện. Tương tự, một số tụ điện có dòng rò rất thấp và một số khác có dòng rò rất cao. Tùy thuộc vào ứng dụng, tụ điện thích hợp nên được chọn.

Các chất điện môi trong tụ điện

Tụ điện cố định là loại tụ điện phổ biến hơn. Rất khó để tìm thấy một mạch điện tử mà không có tụ điện. Hầu hết các tụ điện được đặt tên theo chất điện môi được sử dụng trong cấu tạo. Một số chất điện môi phổ biến được sử dụng trong cấu tạo của tụ điện là:

  • Gốm
  • Giấy
  • Màng nhựa
  • Mica
  • Thủy tinh
  • Oxit nhôm
  • Pent oxit tantalum
  • Pent oxit niobium

Ba loại cuối cùng được sử dụng trong tụ điện phân. Mặc dù sử dụng các loại chất điện môi khác nhau trong cấu tạo của tụ điện, chức năng của tụ điện không thay đổi: lưu trữ năng lượng dưới dạng điện tích giữa các tấm song song.

Tụ điện biến đổi

Giống như điện trở, tụ điện cũng có sẵn dưới dạng loại cố định và biến đổi. Tụ điện biến đổi là loại mà điện dung có thể thay đổi bằng cơ học hoặc điện tử. Các tụ điện như vậy thường được sử dụng trong mạch cộng hưởng (mạch LC) để điều chỉnh tần số và phối hợp trở kháng trong ăng-ten. Các tụ điện này thường được gọi là Tụ điện chỉnh.

Tụ điện biến đổi

Có một loại tụ điện biến đổi khác gọi là Tụ điện Trimmer. Chúng được cố định trên PCB và được sử dụng để hiệu chỉnh thiết bị. Chúng là tụ điện không phân cực và có kích thước rất nhỏ. Thông thường chúng không có sẵn cho người dùng thông thường. Điện dung của các tụ điện biến đổi rất nhỏ, thường ở mức vài picofarads (thường nhỏ hơn 500pF).

Tụ điện biến đổi cơ học bao gồm một bộ các tấm kim loại bán vòng được cố định trên trục của một rotor. Cấu trúc này được đặt giữa một bộ các tấm kim loại tĩnh. Giá trị điện dung tổng thể (C) cho loại tụ điện này được xác định theo vị trí của các tấm kim loại chuyển động so với các tấm kim loại cố định. Khi trục được xoay, diện tích chồng chéo giữa các tấm tĩnh và các tấm rotor sẽ thay đổi và điện dung được thay đổi.

Trong thiết kế này, khi hai bộ tấm kim loại được ghép hoàn toàn với nhau, giá trị điện dung thường đạt giá trị tối đa. Các tụ điện chỉnh điện áp cao có khoảng không khí hoặc khoảng trống lớn giữa các tấm với điện áp đánh thủng tương đối lớn ở mức kilovolt. Vì lý do này, các tụ điện điện môi này rất hữu ích trong mạch chỉnh.

Tụ điện biến đổi cơ học thường sử dụng không khí hoặc màng nhựa làm chất điện môi. Tuy nhiên, việc sử dụng tụ điện biến đổi chân không đang tăng lên vì chúng cung cấp dải điện áp làm việc tốt hơn và khả năng xử lý dòng điện cao hơn. Điện dung trong trường hợp tụ điện điều chỉnh cơ học có thể được thay đổi bằng cách sử dụng vít ở đỉnh của tụ điện.

Trong trường hợp của các tụ điện biến đổi được điều khiển bằng điện tử, một diode phân cực ngược được sử dụng trong đó độ dày của lớp nghèo sẽ thay đổi theo điện áp DC đặt vào. Các diode như vậy được gọi là Diode điện dung biến đổi hoặc đơn giản là Varicap hoặc Varactor.

Tụ điện gốm

Tụ điện gốm là loại tụ điện được sử dụng nhiều nhất trong ngành công nghiệp điện tử. Chúng cũng là loại tụ điện được sản xuất nhiều nhất với hơn 1000 tỷ đơn vị được sản xuất mỗi năm. Tên gọi xuất phát từ vật liệu gốm là chất điện môi được sử dụng trong cấu tạo của nó.

Tụ điện gốm là loại tụ điện có điện dung cố định và chúng thường rất nhỏ (cả về kích thước vật lý và điện dung). Điện dung của tụ điện gốm thường trong khoảng từ picofarad đến vài micro farad (nhỏ hơn 10µF). Chúng là loại tụ điện không phân cực và do đó có thể được sử dụng trong cả mạch điện một chiều và xoay chiều.

Tụ điện gốm

Cấu tạo của các loại tụ điện này rất đơn giản. Một đĩa gốm nhỏ được phủ bạc ở cả hai mặt. Do đó chúng còn được gọi là Tụ điện đĩa. Gốm đóng vai trò như chất điện môi (cách điện) và lớp phủ bạc sẽ tạo thành các điện cực.

Độ dày và thành phần của lớp gốm sẽ xác định các tính chất điện của tụ điện. Để đạt được các giá trị điện dung lớn, nhiều lớp đĩa như vậy được xếp chồng lên nhau để tạo thành tụ điện chip gốm nhiều lớp (MLCC). Các thiết bị điện tử hiện đại thường bao gồm các tụ điện MLCC.

Điện dung của tụ điện gốm lớn so với kích thước của chúng. Để đạt được điện dung lớn này, hằng số điện môi của tụ điện gốm rất cao. Tụ điện gốm được chia thành hai lớp dựa trên các lĩnh vực ứng dụng.

Tụ điện gốm cấp 1

Thường được sử dụng trong các mạch cộng hưởng do độ ổn định cao và tổn hao thấp của chúng. Loại gốm phổ biến nhất được sử dụng trong tụ điện cấp 1 được làm từ điôxít titan (TiO2) với các phần nhỏ kẽm, magiê được sử dụng làm hợp chất bổ sung. Chúng được thêm vào để đạt được các đặc tính tuyến tính cao nhất có thể.

Tụ điện cấp 1 có độ thẩm thấp và do đó hiệu suất theo thể tích tương đối thấp. Do đó, phạm vi điện dung của tụ điện cấp 1 thấp. Tổn thất điện của tụ điện gốm cấp 1 rất thấp và hệ số phân tán là 0,15%. Giá trị điện dung không phụ thuộc vào điện áp đặt vào.

Chúng có hệ số nhiệt độ tuyến tính. Tất cả các đặc điểm này của tụ điện gốm cấp 1 khiến chúng hữu ích trong các ứng dụng như bộ lọc với hệ số Q cao và mạch dao động như PLL. Không có sự sợ hãi về sự lão hóa của tụ điện gốm cấp 1.

Tụ điện gốm cấp 2

Thường được sử dụng trong các bộ đệm, mạch ghép nối và hệ thống bỏ qua do hiệu suất cao của chúng theo thể tích. Hiệu suất thể tích cao này là do độ thẩm cao của chúng. Điện dung của tụ điện cấp 2 sẽ phụ thuộc vào điện áp đặt vào và có sự thay đổi phi tuyến đối với sự thay đổi nhiệt độ.

Độ chính xác và độ ổn định kém hơn so với tụ điện gốm cấp 1. Gốm cho tụ điện cấp 2 được làm từ các vật liệu sắt điện như Bari Titanat (BaTiO­3­) với các chất phụ gia như silicat nhôm hoặc magiê và oxit nhôm.

Do độ thẩm cao trong tụ điện cấp 2, các giá trị điện dung cao có thể đạt được với kích thước nhỏ hơn tụ điện cấp 1 cùng điện áp định mức. Do đó, chúng được sử dụng trong các bộ đệm, bộ lọc và mạch ghép nối nơi tụ điện được yêu cầu duy trì điện dung tối thiểu. Tụ điện cấp 2 có thể bị lão hóa theo thời gian.

Một lớp tụ điện gốm khác cũng có sẵn được gọi là Cấp 3 với độ thẩm cao hơn và hiệu suất thể tích tốt hơn. Nhưng các đặc tính điện của lớp này tồi tệ hơn cùng với độ chính xác và độ ổn định kém.

Nói chung, tụ điện gốm có ESR (điện trở nối tiếp tương đương) và dòng rò thấp hơn so với tụ điện phân. Điện áp làm việc của tụ điện gốm cấp 1 lên đến 1000V và của tụ điện gốm cấp 2 lên đến 2000V.

Ưu điểm chính của tụ điện gốm là không có cuộn dây bên trong cấu trúc của nó và do đó không có yếu tố cảm kháng được đưa vào trong quá trình hoạt động của mạch. Do đó, tụ điện gốm phù hợp cho các ứng dụng tần số cao.

Tụ điện gốm có sẵn trong các cấu trúc xuyên lỗ hai chân thông thường, chế độ lắp bề mặt (SMT) nhiều lớp và các tụ điện đĩa không chân đặc biệt được thiết kế đặc biệt cho PCB. Cả tụ điện gốm xuyên lỗ và gắn bề mặt đều được sử dụng thường xuyên. Tụ điện gốm thường có một số 3 chữ số được mã hóa trên thân để xác định giá trị điện dung thường tính bằng picofarad (pF).

Trong đó, hai chữ số đầu tiên được sử dụng để chỉ giá trị điện dung và chữ số thứ ba chỉ số không được thêm vào. Ví dụ, một tụ điện gốm với ký hiệu 153 sẽ chỉ 15 và 3 số không theo picofarad tương đương với 15.000 pF hoặc 15nF.

Tụ màng

Tụ màng là loại tụ điện được sử dụng phổ biến nhất trong tất cả các loại tụ điện có sự khác biệt về tính chất điện môi của chúng. Tụ màng là những tụ điện có màng nhựa cách điện làm chất điện môi và đây là những tụ điện không phân cực.

Các vật liệu điện môi cho những tụ điện này tồn tại dưới dạng một lớp mỏng được bọc bằng các điện cực kim loại và nó được quấn thành một cuộn dây hình trụ. Cả hai điện cực của tụ màng có thể là kẽm hoặc nhôm được kim loại hóa.

Ưu điểm chính của tụ màng là kết nối trực tiếp giữa cấu trúc bên trong của nó và các điện cực ở cả hai đầu của cuộn dây. Sự tiếp xúc trực tiếp này với các điện cực giúp giữ cho tất cả các đường dẫn dòng điện trở nên ngắn. Thiết kế này hoạt động như một số lượng lớn các tụ điện riêng lẻ được kết nối song song. Và cũng cấu trúc các loại tụ điện này dẫn đến tổn hao ôm thấp và các tổn hao cảm ứng ký sinh thấp. Các tụ màng này được sử dụng trong các ứng dụng nguồn AC và cũng được sử dụng trong các ứng dụng tần số cao.

Một số ví dụ về màng nhựa được sử dụng làm chất điện môi cho các tụ màng là Polypropylene, Polyethylene naphthalate, Polyester, Polyphenylene sulfide và Polytetrafluoroethylene. Các tụ điện loại màng có trên thị trường với giá trị điện dung từ 5pF đến 100uF. Tụ màng cũng có sẵn trong các hình dạng và kiểu dáng khác nhau bao gồm,

  • Bọc & Đổ đầy (Hình bầu dục và Tròn): Trong loại này, các đầu tụ được bịt kín bằng epoxy và tụ được bọc trong một băng dính nhựa chặt.
  • Vỏ Epoxy (Hình chữ nhật & Tròn): Trong loại tụ này được đóng gói trong một vỏ nhựa đúc và được đổ đầy bằng epoxy.
  • Vỏ kim loại kín khít (Hình chữ nhật & Tròn): Các loại tụ này được đóng gói trong một ống hoặc hộp kim loại và được bịt kín bằng epoxy.

Trong những ngày nay, tất cả các kiểu vỏ tụ điện trên đều có sẵn ở cả hai dạng Dẫn Radial và Axial. Ưu điểm chính của các tụ màng nhựa là chúng hoạt động tốt ở nhiệt độ cao so với các loại giấy khác.

Các tụ điện này có dung sai nhỏ, độ tin cậy cao và cũng có tuổi thọ rất dài. Ví dụ về các loại tụ màng là tụ màng hình trụ, tụ màng kim loại hóa hình chữ nhật và các loại màng lá. Chúng được đưa ra dưới đây.

Kiểu dẫn Axial:

Kiểu dẫn Axial:

Kiểu dẫn Radial:

Các loại tụ màng này đòi hỏi vật liệu điện môi dày hơn nhiều để tránh thủng và rách màng điện môi. Do đó, chúng phù hợp cho giá trị điện dung thấp và kích thước lớn.

Kiểu dẫn Radial:

Tụ điện công suất màng

Tụ điện công suất màng còn được gọi là Tụ điện màng công suất. Các kỹ thuật chế tạo và vật liệu được sử dụng cho các tụ điện màng công suất lớn thường tương tự như của các tụ điện màng thông thường. Tuy nhiên, những tụ điện này với công suất định mức cao được sử dụng trong các ứng dụng của hệ thống điện và lắp đặt điện.

Tụ điện công suất màng

Tụ điện màng công suất được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Những tụ điện này đóng vai trò như các tụ điện snubbing hoặc damping khi kết nối một điện trở nối tiếp với nó. Chúng cũng được sử dụng trong các mạch lọc chỉnh hoặc bỏ qua thấp để lọc các hài và cũng được sử dụng như các tụ điện xả xung.

Tụ điện gốm

Tụ điện gốm còn được gọi là “Tụ đĩa”. Giống như tụ điện phân, đây cũng là loại tụ điện được sử dụng nhiều nhất. Tụ điện gốm được chế tạo với hai hoặc nhiều lớp gốm và kim loại xen kẽ nhau. Ở đây gốm đóng vai trò là chất điện môi và kim loại đóng vai trò là điện cực. Các loại tụ điện gốm này là loại tụ điện cố định không phân cực. Nói chung, hành vi điện của vật liệu gốm có thể được chia thành hai lớp liên quan đến độ ổn định của nó. Chúng được đưa ra và giải thích dưới đây.

Tụ điện gốm

  • Lớp 1: tụ điện gốm có độ ổn định cao và tổn hao thấp để bù ảnh hưởng của nhiệt độ trong các ứng dụng mạch cộng hưởng.
  • Lớp 2: Các loại tụ điện này cung cấp hiệu suất thể tích cao cho các ứng dụng bộ đệm, bỏ qua và ghép nối.

Các loại tụ điện gốm thường có một số 3 chữ số được mã hóa trên thân để xác định giá trị điện dung thường tính bằng pico-farad (pF). Trong đó hai chữ số đầu tiên được sử dụng để chỉ giá trị tụ điện và chữ số thứ ba chỉ số không được thêm vào.

Ví dụ, một tụ điện gốm có ký hiệu 153 sẽ chỉ 15 và 3 số không ở pico-farad tương đương với 15.000 pF hoặc 15nF.

Tụ điện Polypropylene

Tụ điện Polypropylene là một trong nhiều loại tụ màng khác nhau. Tụ điện Polypropylene là những tụ điện có màng polypropylene làm chất điện môi. Tụ điện Polypropylene có sẵn trong khoảng điện dung từ 100 pf đến 10μF.

Đặc điểm chính của Tụ điện Polypropylene là điện áp làm việc cao lên đến 3000 V. Tính năng này khiến các tụ điện polypropylene (pp) hữu ích trong các mạch mà điện áp hoạt động thường rất cao, chẳng hạn như bộ khuếch đại công suất, đặc biệt là bộ khuếch đại van, mạch nguồn và mạch TV. Tụ điện polypropylene được sử dụng khi cần dung sai tốt hơn so với tụ điện polyester có thể cung cấp.

Tụ điện Polypropylene

Tụ điện polypropylene cũng được sử dụng trong các ứng dụng ghép nối và lưu trữ do giá trị điện trở cách ly cao của chúng. Và chúng cũng có các giá trị điện dung ổn định cho các tần số dưới 100KHZ. Các tụ điện polypropylene này được sử dụng trong các ứng dụng mà chúng ta cần thực hiện các nhiệm vụ triệt tiêu nhiễu, ghép nối, lọc, định thời gian, chặn, bỏ qua và xử lý xung.

Tụ điện Polycarbonate

Tụ điện Polycarbonate là những tụ điện có vật liệu polycarbonate làm chất điện môi. Các loại tụ điện này có sẵn trong khoảng điện dung từ 100pF đến 10μF và có điện áp làm việc lên đến 400V DC. Các tụ điện polycarbonate này có thể hoạt động với khoảng nhiệt độ từ -55°C đến +125°C mà không cần hạ công suất.

Tụ điện Polycarbonate

Các tụ điện này có hệ số nhiệt độ rất tốt, do những lý do này mà các tụ điện polycarbonate được ưa thích. Các tụ điện này không được sử dụng trong các ứng dụng có độ chính xác cao do mức dung sai cao từ 5% đến 10% của chúng. Các tụ điện polycarbonate cũng được sử dụng cho các ứng dụng AC. Đôi khi chúng cũng được tìm thấy trong nguồn cấp chuyển mạch.

Tụ điện mica bạc

Tụ mica bạc là những tụ điện được làm bằng cách lắng đọng một lớp bạc mỏng trên một vật liệu mica làm chất điện môi. Lý do cho việc sử dụng tụ mica bạc là hiệu suất cao của chúng so với bất kỳ loại tụ điện nào khác.

Tụ điện mica bạc có thể đạt được với dung sai +/- 1%. Điều này tốt hơn nhiều so với bất kỳ loại tụ điện nào khác hiện có trên thị trường ngày nay. Hệ số nhiệt của tụ điện mica bạc tốt hơn nhiều so với các loại tụ điện khác.

Tụ điện mica bạc

Và giá trị này là dương và thường ở khoảng 35 đến 75 ppm / C, với giá trị trung bình là +50 ppm / C. Các giá trị điện dung cho tụ điện mica bạc thường nằm trong khoảng từ vài pico-farad đến 3300 pico-farad. Tụ mica bạc có mức độ Q rất cao và cũng có các hệ số công suất nhỏ. Tụ mica bạc có khoảng điện áp từ 100V đến 1000 V.

Tụ mica bạc được sử dụng trong các bộ dao động RF. Tụ mica bạc không được sử dụng trong các ứng dụng ghép nối và tách rời do chi phí cao của chúng. Do kích thước, chi phí của chúng và các cải tiến trong các loại tụ điện khác, chúng không được sử dụng ngày nay.

Tụ điện phân

Tụ điện phân thường được sử dụng trong các ứng dụng mà giá trị điện dung rất lớn là cần thiết. Tụ điện phân có một anôt kim loại được bao phủ bởi một lớp ôxi hóa thường được sử dụng làm chất điện môi. Điện cực khác của tụ điện là một chất điện phân không rắn hoặc rắn.

Hầu hết các tụ điện phân đều được phân cực. Những tụ điện này được phân loại theo vật liệu điện môi của chúng. Chủ yếu chúng được chia thành ba lớp, chúng được đưa ra như sau

  • Tụ điện nhôm điện phân: Ở đây nhôm đóng vai trò là chất điện môi.
  • Tụ điện tantalum điện phân: Ở đây tantalum pent oxit đóng vai trò là chất điện môi.
  • Tụ điện niobium điện phân: Ở đây niobium pent oxit đóng vai trò là chất điện môi

Thông thường độ thẩm của tantalum pent oxit gần gấp ba lần độ thẩm của nhôm đioxit, nhưng độ thẩm này chỉ xác định kích thước. Nói chung có ba loại chất điện phân được sử dụng. Chúng như sau:

  • Không rắn (ướt hoặc lỏng): Các tụ điện này có độ dẫn điện gần 10ms/cm và có sẵn với chi phí thấp , lỗ và lắp bề mặt đều được sử dụng thường xuyên. Tụ điện gốm thường có một số 3 chữ số được mã hóa trên thân để xác định giá trị điện dung thường tính bằng picofarads (pF).

Trong đó, hai chữ số đầu tiên được sử dụng để chỉ giá trị điện dung và chữ số thứ ba chỉ số không được thêm vào. Ví dụ: một tụ điện gốm có ký hiệu 153 sẽ chỉ 15 và 3 số không tính bằng picofarads, tương đương với 15.000 pF hoặc 15nF.

Tụ điện màng

Tụ điện màng là loại tụ điện được sử dụng phổ biến nhất trong tất cả các loại tụ điện có sự khác biệt về tính chất điện môi của chúng. Tụ điện màng là các tụ điện có màng nhựa cách điện làm chất điện môi và đây là các tụ điện không phân cực.

Các vật liệu điện môi cho các tụ điện này tồn tại dưới dạng lớp mỏng được cung cấp các điện cực bằng kim loại và được cuộn thành một cuộn dây hình trụ. Cả hai điện cực của tụ điện màng có thể là kẽm hoặc nhôm bám kim loại.

Ưu điểm chính của tụ điện màng là kết nối trực tiếp giữa cấu trúc bên trong và các điện cực ở cả hai đầu cuộn dây. Tiếp xúc trực tiếp với các điện cực này làm cho tất cả các đường dẫn dòng điện trở nên ngắn. Thiết kế này hoạt động như một số lượng lớn các tụ điện riêng lẻ được kết nối song song. Cấu trúc của các loại tụ điện này cũng dẫn đến tổn thất ohm thấp và độ tự cảm ký sinh thấp. Những tụ điện màng này được sử dụng trong các ứng dụng điện AC và cũng được sử dụng trong các ứng dụng tần số cao.

Một số ví dụ về màng nhựa được sử dụng làm chất điện môi cho tụ điện màng là Polypropylene, Polyethylene naphthalate, Polyester, Polyphenylene sulfide và Polytetrafluoroethylene. Tụ điện loại màng có trên thị trường với giá trị điện dung dao động từ 5pF đến 100uF. Tụ điện màng cũng có sẵn trong các hình dạng và kiểu dáng khác nhau bao gồm,

  • Kiểu cuộn & đổ đầy (hình bầu dục và hình tròn): Trong kiểu này, các đầu tụ được bịt kín bằng epoxy và tụ được bọc trong băng nhựa chặt.
  • Vỏ Epoxy (hình chữ nhật & hình tròn): Trong các loại tụ điện này, chúng được bao bọc trong một vỏ nhựa đúc và được đổ đầy bằng epoxy.
  • Kín khí kim loại (hình chữ nhật & hình tròn): Các loại tụ điện này được bao bọc trong một ống kim loại hoặc hộp và được bịt kín bằng epoxy.

Ngày nay, tất cả các kiểu vỏ tụ điện trên đều có sẵn ở cả hai loại dẫn Radial và Axial. Ưu điểm chính của tụ điện màng nhựa là chúng hoạt động tốt ở nhiệt độ cao so với các loại tụ điện giấy khác.

Những tụ điện này có dung sai nhỏ, độ tin cậy cao và cũng có tuổi thọ rất dài. Các ví dụ về loại tụ điện màng là tụ điện màng hình trụ, tụ điện màng phủ kim loại hình chữ nhật và các loại màng nhôm. Chúng được đưa ra dưới đây.

Tụ điện nhôm điện phân

Tụ điện nhôm là các tụ điện được làm bằng màng oxit trên lá nhôm với một dải giấy hấp thụ ở giữa chúng được ngâm trong dung dịch chất điện phân và tất cả những thiết kế này có thể được đóng kín trong một hộp. Về cơ bản có hai loại Tụ điện nhôm điện phân là loại lá phẳng và loại lá ăn mòn.

Tụ điện nhôm điện phân

Tụ điện nhôm điện phân loại lá phẳng chủ yếu được sử dụng như tụ điện làm mịn trong các mạch nguồn điện trong khi tụ loại lá ăn mòn được sử dụng trong mạch ghép nối, chặn DC và bỏ qua.

Tụ điện nhôm điện phân bao phủ phạm vi điện dung từ 1uF đến 47000uF và dung sai lớn là 20%. Các định mức điện áp làm việc dao động lên đến 500V. Chúng rẻ hơn và dễ dàng có sẵn trên thị trường.

Giá trị điện dung và định mức điện áp được in bằng uF hoặc mã hóa bằng một chữ cái theo sau bởi ba chữ số. Ba chữ số này thể hiện giá trị điện dung tính bằng pF trong đó hai chữ số đầu tiên thể hiện số và chữ số thứ ba là chữ số nhân.

Tụ điện tantalum điện phân

Tụ điện Tantalum là các tụ điện được làm bằng tantalum pent oxit làm vật liệu điện môi. Tụ điện tantalum điện phân cũng là các tụ điện phân cực như tụ nhôm. Tụ điện tantalum điện phân có cả hai loại ướt (lá) và khô (rắn).

Đầu cuối thứ hai của tụ điện tantalum điện phân nhỏ hơn đầu cuối của tụ điện nhôm tương đương và đầu cuối đó được làm bằng mangan đi-ô-xít.

Tụ điện tantalum điện phân

Ưu điểm chính của Tụ điện Tantalum điện phân so với tụ nhôm là chúng ổn định hơn, nhẹ hơn và nhỏ hơn. Chúng có các giá trị điện dung dao động từ 47nF đến 470uF và điện áp làm việc tối đa lên đến 50V. Chúng đắt hơn các tụ điện phân nhôm.

Các tính chất của chất điện môi tantalum oxit là dòng rò thấp và độ ổn định điện dung tốt hơn. Các tính chất này của chất điện môi tantalum oxit làm cho chúng được sử dụng trong các ứng dụng chặn, bỏ qua, tách rời, lọc và định thời gian. Và các tính chất này tốt hơn nhiều so với chất điện môi của oxit nhôm.

Siêu tụ điện

Siêu tụ điện còn được gọi là tụ điện siêu hoặc tụ điện lớp kép điện. Các tụ điện này được chế tạo với một lớp ngăn cách chất điện phân mỏng được bao bọc bởi các ion carbon hoạt tính. Nó khác với tụ điện thông thường, giá trị điện dung của siêu tụ điện rất cao và nó có thứ tự mili farads với phạm vi điện áp từ 2,3V đến 2,75V.

Siêu tụ điện

Siêu tụ điện được phân loại thành ba loại dựa trên thiết kế điện cực của chúng là

  • Tụ điện lớp kép: Các tụ điện này có các điện cực carbon hoặc các dẫn xuất của chúng.
  • Giả tụ điện: Các tụ điện này có các điện cực oxit kim loại hoặc polyme dẫn điện.
  • Tụ điện lai: Các tụ điện này có các điện cực bất đối xứng.

Siêu tụ điện chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng, nơi cần một số lượng chu kỳ sạc/xả rất lớn, nơi yêu cầu tuổi thọ dài và nơi cần lượng công suất lớn trong thời gian ngắn. Phạm vi ứng dụng điển hình của siêu tụ điện là từ dòng điện mili-ampe và công suất mili-watt với thời lượng vài phút đến dòng điện vài ampe và công suất vài kilo-watt trong một khoảng thời gian ngắn hơn. Các siêu tụ điện này thường được sử dụng như một nguồn điện tạm thời, như một sự thay thế cho pin.

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button