ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน: คำอธิบาย อุปกรณ์ และไดอะแกรม

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

องค์ประกอบเช่นตัวเก็บประจุคืออะไร? นี่คือองค์ประกอบวิทยุขนาดเล็กที่มีความจุไฟฟ้าเข้มข้นที่เกิดจากอิเล็กโทรดตั้งแต่สองขั้วขึ้นไป ในบางกรณี องค์ประกอบนี้เรียกอีกอย่างว่าซับใน ชิ้นส่วนเล็กๆ เหล่านี้คั่นด้วยสิ่งที่เรียกว่าไดอิเล็กทริก (กระดาษพิเศษ ไมกาบางๆ เซรามิก ฯลฯ) ความจุของส่วนนี้จะขึ้นอยู่กับตัวชี้วัด เช่น ขนาด (พื้นที่) ของเพลต ระยะห่างระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้ ตลอดจนคุณสมบัติของไดอิเล็กตริกเอง

ข้อมูลทั่วไป

ข้อเท็จจริงที่สำคัญมาก. ตัวเก็บประจุมีคุณสมบัติหนึ่งอย่างที่ปรากฏในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ สำหรับวงจรดังกล่าว ส่วนนี้จะเป็นความต้านทาน ซึ่งค่าจะขึ้นอยู่กับความถี่ หากความถี่เพิ่มขึ้น แนวต้านจะลดลง และในทางกลับกัน

มีหน่วยวัดพื้นฐานที่คุณสามารถกำหนดความเป็นเจ้าของของตัวเก็บประจุเฉพาะได้ ได้แก่ Farad, microFarad เป็นต้นการกำหนดองค์ประกอบของหน่วยเหล่านี้ตามลำดับคือ: Ф, μF

เซลล์ตัวแปร

ตัวเก็บประจุแบบแปรผันได้รวมเอาชิ้นส่วนต่างๆ เช่น ส่วนแผ่นของวัสดุโลหะ ส่วนใดส่วนหนึ่งเหล่านี้สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างราบรื่นโดยสัมพันธ์กับส่วนที่สอง ในระหว่างการเคลื่อนไหวนี้ มันเกิดขึ้นที่เพลตของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว ซึ่งก็คือโรเตอร์ มักถูกนำเข้าสู่ช่องว่างระหว่างเพลตของส่วนคงที่ - สเตเตอร์ โดยการเคลื่อนไหวนี้ สิ่งต่อไปนี้จะเกิดขึ้น พื้นที่ของการทับซ้อนกันของแผ่นบางแผ่นโดยผู้อื่นเปลี่ยนไปอันเป็นผลมาจากการที่ความจุของตัวเก็บประจุแบบแปรผันก็เปลี่ยนไปเช่นกัน

อิเล็กทริกในองค์ประกอบดังกล่าวมักเป็นอากาศ แม้ว่าจะเป็นที่น่าสังเกตว่า ถ้าเราพูดถึงอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็ก เช่น เกี่ยวกับตัวรับกระเป๋าทรานซิสเตอร์ พวกเขามักจะใช้ตัวเก็บประจุแบบแปรผันกับไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็ง เนื่องจากองค์ประกอบนี้จึงใช้วัตถุดิบที่ทนทานต่อการสึกหรอและความถี่สูง ส่วนใหญ่มักจะเป็นฟลูออโรเรซิ่นหรือโพลีเอทิลีน

พารามิเตอร์ KPI

พารามิเตอร์หลักสำหรับชิ้นส่วนดังกล่าวซึ่งจะช่วยกำหนดความเป็นไปได้ของอุปกรณ์ที่ทำงานในวงจรออสซิลเลเตอร์ได้กลายเป็นความจุขั้นต่ำและสูงสุด ตัวบ่งชี้นี้มักถูกระบุไว้ถัดจากตัวเก็บประจุแบบปรับได้เองบนไดอะแกรมอุปกรณ์

น่าสังเกตว่าอุปกรณ์เช่นเครื่องรับวิทยุและเครื่องส่งวิทยุใช้หลายอย่างวงจรออสซิลเลเตอร์ ในการตั้งค่าการทำงานของหลายส่วนพร้อมกันจะใช้บล็อกตัวเก็บประจุ หนึ่งบล็อกส่วนใหญ่มักประกอบด้วยส่วน KPI สอง สามส่วนขึ้นไป

ส่วนโรเตอร์สำหรับยูนิตดังกล่าวมักจะติดตั้งอยู่บนเพลาทั่วไปตัวเดียวสำหรับตัวเก็บประจุแบบแปรผันทั้งหมด สิ่งนี้ทำขึ้นเพื่อความสะดวก เนื่องจากเมื่อโรเตอร์หมุนเพียงตัวเดียว จะสามารถเปลี่ยนความจุของอุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่ในส่วนนี้ได้ในครั้งเดียว

แผน KPI

โปรดทราบว่าในไดอะแกรม ตัวเก็บประจุแต่ละตัวที่รวมอยู่ในบล็อกจะแสดงแยกกัน เพื่อระบุว่าความจุของตัวเก็บประจุแบบแปรผันจากบล็อกนี้และองค์ประกอบที่เหลือสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยใช้ปุ่มเพียงปุ่มเดียวที่ควบคุมทั้งบล็อก ลูกศรที่ระบุการควบคุมจะต้องเชื่อมต่อด้วยเส้นประหนึ่งเส้นของการเชื่อมต่อทางกล

เป็นที่น่าสังเกตว่า KPI ดังกล่าวมีหลายประเภท หนึ่งในประเภทคือตัวเก็บประจุแบบดิฟเฟอเรนเชียลซึ่งพบการใช้งานเช่นในแขนของสะพานคาปาซิทีฟ คุณลักษณะของประเภทนี้คือจะมีแผ่นสเตเตอร์สองแถวและแถวโรตารี่หนึ่งแถว การจัดเรียงของกลุ่มจานมีดังนี้: เมื่อกลุ่มหนึ่งออกจากช่องว่างกลุ่มที่สองจะเข้ามาแทนที่ทันที ณ จุดนี้ความจุของตัวเก็บประจุกระแสสลับชนิดดิฟเฟอเรนเชียลจะลดลงระหว่างเพลตของกลุ่มสเตเตอร์แรกและกลุ่มโรเตอร์ แต่ระหว่างแผ่นสเตเตอร์กลุ่มที่สองกับกลุ่มโรเตอร์ ตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้น ดังนั้น มูลค่ารวมจะไม่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

ตัดแต่ง KPI

KPI อีกประเภทหนึ่งคือตัวเก็บประจุทริมเมอร์ ใช้เพื่อกำหนดความจุเริ่มต้นของวงจรออสซิลเลเตอร์ซึ่งจะกำหนดความถี่สูงสุดของการปรับจูน ความจุของตัวเก็บประจุในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับประเภทนี้สามารถเปลี่ยนจากไม่กี่ picoFarads เป็นหลายสิบ picoFarads ในบางกรณีอาจมีความจุมากขึ้น

ข้อกำหนดหลักสำหรับ KPI ประเภทดังกล่าวคือความสามารถในการเปลี่ยนตัวบ่งชี้ความจุได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ ตัวเก็บประจุนี้ต้องให้การตรึงโรเตอร์ในตำแหน่งที่กำหนดอย่างน่าเชื่อถือ

ออกแบบพีดีเอ

ตัวเก็บประจุทริมเมอร์ที่พบมากที่สุดคือเซรามิก การออกแบบของอุปกรณ์นี้มีดังต่อไปนี้ ฐานของชิ้นส่วนเป็นเซรามิกสเตเตอร์เช่นเดียวกับฐานที่เคลื่อนย้ายได้ซึ่งติดอยู่ในรูปแบบของดิสก์ - โรเตอร์ จานในองค์ประกอบนี้เป็นชั้นบาง ๆ ของเงิน พวกมันถูกนำไปใช้โดยการเผาไหม้ การเผาไหม้เกิดขึ้นที่สเตเตอร์และที่ผนังด้านนอกของโรเตอร์

ในการเปลี่ยนแปลงหรือกำหนดความจุของตัวเก็บประจุแบบปรับได้ประเภทนี้ จำเป็นต้องหมุนโรเตอร์ ถ้าเราพูดถึงอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดก็มักจะใช้ตัวเก็บประจุที่กันจอนลวด ส่วนนี้ประกอบด้วยลวดทองแดงเส้นหนึ่งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1-2 มม. ความยาวขององค์ประกอบนี้คือ 15-20 มม. ลวดแน่นมาก ขดเป็นม้วน พันแผลลวดหุ้มฉนวนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.2-0.3 มม. เพื่อเปลี่ยนความจุในอุปกรณ์นี้ จำเป็นต้องคลายลวด เพื่อไม่ให้ขดลวดหลุดออกมาในเวลานี้ จำเป็นต้องชุบด้วยสารฉนวนใดๆ

ตัวเก็บประจุความต้านทานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ

เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบในที่นี้ว่ากระแสในวงจรที่มีตัวเก็บประจุสามารถไหลได้ก็ต่อเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้เปลี่ยนไปเท่านั้น คุณต้องเข้าใจด้วยว่าความแรงของกระแสที่จะหมุนเวียนในวงจรในระหว่างการคายประจุและประจุขององค์ประกอบนี้จะยิ่งมากขึ้นความจุของตัวเก็บประจุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นและจะขึ้นอยู่กับความเร็วที่เปลี่ยนแปลงด้วย แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) เกิดขึ้น

ทรัพย์สินอีก 1 รายการ ตัวเก็บประจุที่มีความจุแปรผันซึ่งรวมอยู่ในวงจรที่มีกระแสสลับจะเป็นความต้านทานสำหรับวงจรนี้ กล่าวอีกนัยหนึ่งค่าของความต้านทาน capacitive จะยิ่งเล็กลงเท่าใดค่าของตัวเก็บประจุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้นและความถี่ของกระแสไฟฟ้าในการทำงานก็จะสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ข้อความนี้เป็นจริงสำหรับวงจรที่มีกระแสสลับเท่านั้น ความจุของตัวเก็บประจุเท่ากับอินฟินิตี้ นั่นคือ ความต้านทานจะไม่มีที่สิ้นสุดหากองค์ประกอบดังกล่าวถูกวางในวงจรที่มีกระแสตรง

พารามิเตอร์หลักสำหรับ KPI

ตัวเก็บประจุชนิดนี้มีพารามิเตอร์พื้นฐานหลายอย่าง

หลักอย่างหนึ่งคือกฎของการเปลี่ยนแปลงความจุ กฎหมายฉบับนี้กำหนดลักษณะของการเปลี่ยนแปลงความจุ การตั้งค่านี้จะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับมุมของการหมุนหรือการเคลื่อนที่เชิงเส้นของส่วนที่เคลื่อนที่ได้ของเพลตตัวเก็บประจุที่สัมพันธ์กับส่วนที่อยู่กับที่

คุณสมบัติอีกอย่างคือความเสถียรของอุณหภูมิ ตัวบ่งชี้นี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบของตัวเก็บประจุโดยตรง ส่วนใหญ่แล้ว ตัวบ่งชี้นี้เป็นค่าบวก และสำหรับตัวเก็บประจุที่มีอากาศเป็นไดอิเล็กตริก ตัวบ่งชี้ไม่เกิน (200:300) 10-61 / องศา ถ้าเราพูดถึงคาปาซิเตอร์ที่มีไดอิเล็กตริกแข็ง แสดงว่ามีค่านี้เกินตัวบ่งชี้นี้