Tụ điện là gì?

Tụ điện rất quan trọng trong rất nhiều thiết bị điện tử, đặc biệt là những thiết bị có mạch tích hợp. Chúng được sử dụng theo nhiều cách khác nhau, từ lưu trữ năng lượng đến tách mạch khỏi các gợn điện áp có thể gây hư hỏng cho các vi mạch tinh vi.

Nhiều loại tụ điện có sẵn để đáp ứng nhu cầu của bạn, tùy thuộc vào ứng dụng. Chúng được làm bằng các vật liệu khác nhau và được đánh giá cho các điện áp khác nhau. Chúng có thể được kết hợp song song với một mạch hoặc chúng có thể được cài đặt nối tiếp.

Có nhiều loại tụ điện khác nhau, bao gồm gốm và polymer. Một số được hàn vào bảng mạch in, trong khi một số khác được gắn trên bề mặt. Chúng cũng có nhiều hình dạng và kích cỡ, với một số loại có sẵn cho các ứng dụng khác nhau.

Một tụ điện được tạo thành từ hai tấm kim loại được ngăn cách bởi một vật liệu điện môi. Chúng được cách điện với nhau và khi có dòng điện chạy qua chúng, nó sẽ làm thay đổi điện tích trên một bản của tụ điện. Hiệu ứng này tương tự như cách nước thay đổi vị trí của màng cao su khi nó chảy qua.

Năng lượng tích trữ trong tụ điện bằng số electron trên mỗi bản. Điện tích trên mỗi tấm tăng khi có dòng điện chạy qua và giảm khi ngừng dòng điện. Khi đó thế năng được giữ trong điện trường giữa hai bản của tụ điện. Năng lượng này sau đó được giải phóng khi dòng điện bị loại bỏ, giống như một tháp nước giải phóng áp lực nước khi nó hết nguồn cung cấp nước.

Chúng có nhiều kiểu dáng khác nhau, với một số được sắp xếp thành một chồng gồm nhiều đĩa và đĩa. Chúng thường được gọi là tụ điện "xếp chồng" và được thiết kế cho các giá trị điện dung nhỏ (microfarad trở xuống), trong khi các tụ điện giá trị lớn hơn có thể có một hoặc nhiều bản.

Một số được cuộn lại thành ống, trong khi một số khác có dạng phẳng hoặc hình vuông. Chúng thường được chế tạo từ một lá kim loại hoặc một lớp màng kim loại trên bề mặt của vật liệu điện môi như Mylar.

Ngoài khả năng lưu trữ và giải phóng năng lượng, tụ điện còn rất hữu ích trong việc cung cấp năng lượng. Chúng thường được kết nối song song với mạch nguồn để tránh dao động dòng điện khỏi nguồn điện chính, để chúng không làm gián đoạn tín hiệu và mạch điều khiển của thiết bị điện tử.

Một tụ điện cũng có thể được sử dụng để làm trơn đầu ra của nguồn điện DC, chẳng hạn như bộ chỉnh lưu đi-ốt. Điều này đặc biệt đúng trong các hệ thống âm thanh trên ô tô, trong đó một tụ điện bù cho độ tự cảm của các dây dẫn kết nối với ắc quy axit chì.

Chúng cũng được sử dụng để lưu trữ điện trong ô tô điện. Điện được lưu trữ sau đó được sử dụng để tăng hiệu suất của động cơ và các chức năng khác.

Không giống như pin, tụ điện không dễ bị hỏng do ứng suất điện áp cao. Tuy nhiên, điều quan trọng là chọn một tụ điện có thể xử lý điện áp tối đa cần thiết cho mạch. Tụ điện cũng phải được đánh giá cho nhiệt độ hoạt động của mạch.