Prakticky na jakékoli elektronické desce se používají kondenzátory, které jsou také instalovány v silových obvodech. Aby součást mohla vykonávat své funkce, musí mít určité vlastnosti. Někdy nastane situace, když nezbytná položka není v prodeji nebo její cena je nepřiměřeně vysoká.
Z této situace je možné se dostat pomocí několika prvků a potřebné vlastnosti se získají paralelním a sériovým připojením kondenzátorů k sobě.
Trocha teorie
Kondenzátor je pasivní elektronická součástka s proměnnou nebo konstantní hodnotou kapacity, která je určena k akumulaci náboje a energie elektrického pole.
Při výběru těchto elektronických součástí se řídí dvěma hlavními charakteristikami:
Jmenovitá kapacita se měří v faradech, ale protože se jedná o velmi velkou hodnotu, nejčastěji se používají mikrofarady. Jmenovitá hodnota tohoto parametru je vyznačena na krytu. Je třeba mít na paměti, že v závislosti na třídě přesnosti může odchylka skutečné hodnoty od jmenovité hodnoty dosáhnout ± 20% a někdy i více. Takové prvky jsou vhodné pro většinu obvodů, a proto při sestavování banky kondenzátorů není nutný přesný výběr kapacitance, stačí ke splnění stanovené chyby.- Jmenovité napětí se měří ve voltech. Použití elektronické součástky s menovitým napětím, které je nižší než v obvodu, může vést k rozpadu dielektrika a selhání prvku. Proto musí být tato hodnota vybrána s určitým rozpětím.
Symbol nepolárního konstantního kondenzátoru v obvodu je znázorněn na Obr. 1 a. Pro polární elektronickou součást je navíc zaznamenán pozitivní závěr - Obr. 1 b
Metody připojení kondenzátoru
Kompilace kondenzátorových bank vám umožní změnit celkovou kapacitu nebo provozní napětí. K tomu lze použít tyto způsoby připojení:
- sekvenční;
- paralelní;
- smíšené.
Sériové připojení
Sériové zapojení kondenzátorů je znázorněno na obr. 1, c. Použijte takové připojení hlavně ke zvýšení provozního napětí. Faktem je, že dielektrika každého prvku jsou uspořádány jedna po druhé, a proto se při tomto spojení napětí sčítají.
Celková kapacita prvků zapojených do série může být vypočtena podle vzorce, který pro tři komponenty bude mít tvar znázorněný na Obr. 1 e
Po převodu na známější formu pro nás bude mít vzorec podobu obr. 1, g.
Pokud mají komponenty v sérii stejnou kapacitu, pak je výpočet značně zjednodušený. V tomto případě lze celkovou hodnotu určit vydělením nominální hodnoty jednoho prvku jejich číslem. Například, pokud chcete zjistit, jaká je kapacita při připojení dvou kondenzátorů v sérii na 100 mikrofaradách, pak lze tuto hodnotu vypočítat rozdělením 100 mikrofarad na dvě, to znamená, že celková kapacita je 50 mikrofarad.
Použití online kalkulaček, které lze snadno najít v síti, umožňuje co nejvíce zjednodušit výpočty komponentů zapojených do série .
Paralelní připojení
Paralelní zapojení kondenzátorů je znázorněno na obr. 1, d. Při takovém připojení se provozní napětí nemění, ale nádoby se sčítají. K získání vysokokapacitních baterií se proto používá paralelní zapojení kondenzátorů. Kalkulačka pro výpočet celkové kapacity není nutná, protože vzorec má nejjednodušší formu:
Se součtem = C1 + C2 + C3.
Při sestavování baterie pro spouštění třífázových asynchronních motorů se často používá paralelní zapojení elektrolytických kondenzátorů. Je to kvůli velké kapacitě tohoto typu prvků a krátké době rozběhu elektromotoru. Tento režim provozu elektrolytických součástí je přijatelný, měli byste však zvolit ty prvky, u nichž je jmenovité napětí alespoň dvojnásobkem napětí v síti.
Smíšené zařazení
Kombinované zapojení kondenzátoru je kombinací paralelního a sériového zapojení .
Schematicky může takový řetěz vypadat jinak. Jako příklad zvažte obvod znázorněný na Obr. 1, d. Baterie se skládá ze šesti prvků, z nichž jsou C1, C2, C3 zapojeny paralelně, a C4, C5, C6 - v sérii.
Provozní napětí lze určit přidáním jmenovitého napětí C4, C5, C6 a napětí jednoho z paralelně zapojených kondenzátorů. Pokud prvky zapojené paralelně mají různá jmenovitá napětí, pak je výpočet menší z těchto tří.
Pro stanovení celkové kapacity je schéma rozděleno na sekce se stejným spojením prvků, pro tyto sekce je proveden výpočet, po kterém je stanovena celková hodnota.
Pro náš okruh je posloupnost výpočtů následující:
- Stanovíme kapacitu paralelně spojených prvků a označíme je 1-3.
- Vypočítáme kapacitu prvků zapojených do série C 4-6.
- V této fázi můžete nakreslit zjednodušený ekvivalentní obvod, ve kterém jsou namísto šesti prvků zobrazeny dva - C1-3 a C4-6. Tyto obvodové prvky jsou zapojeny do série. Zbývá vypočítat takové spojení a my dostaneme požadované.
V životě mohou být podrobné znalosti smíšených směsí užitečné pouze pro šunky.