Các loại tụ điện

by Matthew Burris

Tụ điện là một trong những linh kiện điện tử phổ biến nhất và có sẵn trong nhiều loại tụ điện khác nhau. Mỗi loại tụ điện có một tập hợp các đặc tính và đặc tính khiến chúng phù hợp với một số ứng dụng, môi trường và sản phẩm nhất định. Tụ điện thường được phân loại theo hệ số dạng của chúng và vật liệu điện môi được sử dụng trong tụ điện. Mỗi loại tụ điện có sự khác biệt đáng kể về các giá trị điển hình và có sẵn cho dung sai điện dung, đánh giá điện áp, ổn định nhiệt độ, kháng loạt tương đương (ESR), kích thước và độ tin cậy ảnh hưởng đến cách chúng hoạt động trong thế giới thực . Những khác biệt này có tác động đến việc lựa chọn tụ điện, làm cho một số tụ điện trở nên tuyệt vời trong một số ứng dụng và là nguồn gây rắc rối cho người khác.

Tụ phim

Tụ phim là một trong những loại tụ điện phổ biến hơn. Tụ phim bao gồm một gia đình lớn tụ điện với sự khác biệt chính là vật liệu điện môi được sử dụng. Vật liệu thông thường được sử dụng bao gồm polyester (mylar), polystyrene, polycarbonate polypropylene, giấy tráng kim loại và Teflon. Tụ phim có sẵn trong các giá trị từ pF (picoFarads) lên đến 100 của uF (microFarads). Tụ điện phim cao áp cũng có sẵn, với xếp hạng điện áp vượt quá 500 vôn. Ưu điểm của tụ điện phim, đặc biệt là các tụ điện sử dụng màng nhựa, có tuổi thọ dài và giá trị điện dung rất ổn định.

Tụ phim có sẵn trong một số kích cỡ gói và các yếu tố hình thức. Các yếu tố hình thức phổ biến nhất cho tụ điện phim là hình trụ, hình bầu dục, tròn, và hình chữ nhật và hầu hết các yếu tố hình thức có sẵn với dẫn hướng trục và hướng tâm.

Tụ điện phân

Tụ điện phân có một số giá trị điện dung cao nhất của bất kỳ loại tụ điện nào. Tụ điện phân được chế tạo bằng màng kim loại mỏng và dung dịch bán lỏng điện phân. Sự linh hoạt của các vật liệu này cho phép chúng được cuộn lên và cung cấp một diện tích bề mặt lớn và do đó giúp tạo ra một điện dung lớn. Vì dung dịch điện phân dẫn điện và được sử dụng như điện cực thứ hai trong một tụ điện phân, một lớp oxit điện môi mỏng được trồng trên màng kim loại, để ngăn chặn màng kim loại bị thiếu hụt thành dung dịch điện phân. Màng điện môi rất mỏng giúp tăng đáng kể điện dung của tụ điện phân.

Tụ điện phân đi kèm với một vài hạn chế quan trọng, phân cực và xếp hạng điện áp. Nhược điểm của tụ điện phân là hầu hết trong số chúng được phân cực và cẩn thận phải được thực hiện để đảm bảo chúng được sử dụng một cách chính xác. Đặt một tụ điện điện phân ở phía sau sẽ gây ra sự phá hủy rất nhanh của tụ điện, thường là dữ dội với khả năng gây thiệt hại cho bất kỳ thứ gì gần đó. Tất cả các tụ điện phân cực có cực phân cực được đánh dấu trên chúng với dấu âm cho biết pin nào phải được giữ ở điện thế thấp nhất. Đánh giá điện áp của hầu hết các tụ điện phân là thấp, nhưng chúng có thể được tìm thấy với xếp hạng điện áp lên đến vài trăm vôn.

Hai loại tụ điện điện phổ biến nhất là tụ điện phân nhôm và tụ tantali. Tantali tụ điện khác với hầu hết các tụ điện phân trong đó chúng trông giống như các tụ điện gốm. Không giống như tụ điện gốm, tụ tantali được phân cực. Tuy nhiên, các tụ tantali có khả năng đàn hồi tốt hơn đối với các cực phân cực so với các tụ điện phân nhôm và đôi khi được đặt trong chuỗi với cả hai thiết bị đầu cuối âm được kết nối để tạo thành một tụ điện tantalum "không phân cực". Tantalum tụ nhỏ hơn nhiều so với tụ điện nhôm và có dòng rò thấp hơn, làm cho chúng trở thành lựa chọn tốt hơn cho nhiều ứng dụng chặn tín hiệu, truyền qua, tách, lọc và định thời gian.

Tụ gốm

Tụ gốm là một số tụ điện phổ biến nhất được sử dụng, đặc biệt là trong các ứng dụng gắn kết bề mặt. Chúng được làm bằng cách phủ một đĩa gốm hoặc đĩa với một dây dẫn và kết nối với nhau. Các gốm được sử dụng có một hằng số điện môi rất cao, cho phép tụ điện gốm có giá trị điện dung tương đối cao trong một kích thước nhỏ. Không giống như các tụ điện phân, tụ điện gốm không bị phân cực nhưng điện dung của chúng đi qua một sự thay đổi phi tuyến tính khi nhiệt độ của chúng thay đổi. Vì những lý do này, tụ điện gốm thường được sử dụng như tách hoặc bỏ qua tụ điện. Tụ gốm có sẵn trong các giá trị khác nhau, từ một vài pF đến một số uF và có điện áp xếp hạng từ một vài volt đến hàng chục ngàn volt.