القائمة الرئيسية

الصفحات

 تموج التيار:


تموج التيار هو مكون التيار المتردد لمصدر مطبق (غالبًا مصدر طاقة بتبديل الوضع) قد يكون تردده ثابتًا أو متغيرًا. يتسبب تيار التموج في توليد الحرارة داخل المكثف بسبب الخسائر العازلة الناتجة عن تغير شدة المجال جنبًا إلى جنب مع تدفق التيار عبر خطوط الإمداد المقاومة قليلاً أو الإلكتروليت في المكثف. مقاومة السلسلة المكافئة (ESR) هي مقدار مقاومة السلسلة الداخلية التي يمكن أن يضيفها المرء إلى مكثف مثالي لنمذجة ذلك. بعض أنواع المكثفات بشكل أساسي التنتالوم والمكثفات الالكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم وكذلك بعض المكثفات الغشائية لها قيمة تصنيف محددة لأقصى تيار تموج.

 

  •     مكثفات التنتالوم كهربائيا مع إلكتروليت ثاني أكسيد المنغنيز الصلب محدودة بتيار تموج ولديها بشكل عام أعلى تصنيفات ESR في عائلة المكثف. يمكن أن يؤدي تجاوز حدود التموج إلى ظهور أجزاء قصيرة وحرق.
  •     المكثفات الالكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم وهي أكثر أنواع التحليل الكهربائي شيوعًا تعاني من تقصير متوسط العمر المتوقع في التيارات عالية التموج. إذا تجاوز تيار التموج القيمة المقدرة للمكثف فإنه يميل إلى حدوث عطل انفجاري.
  •     لا تحتوي المكثفات الخزفية عمومًا على قيود تموج التيار ولديها بعض من أدنى معدلات ESR.
  •     تحتوي مكثفات الفيلم على تصنيفات ESR منخفضة جدًا ولكن تجاوز تيار التموج المقدر قد يتسبب في حدوث فشل في التدهور. 

 

 عدم استقرار السعة:

تتناقص سعة بعض المكثفات مع تقدم عمر المكونات. في المكثفات الخزفية يحدث هذا بسبب تدهور العازل الكهربائي. يعد نوع درجات الحرارة العازلة والتشغيل المحيط والتخزين من أهم عوامل التقادم ، في حين أن جهد التشغيل عادة ما يكون له تأثير أصغر أي أن تصميم المكثف المعتاد هو تقليل معامل الجهد. يمكن عكس عملية التقادم عن طريق تسخين المكون فوق نقطة كوري. تكون الشيخوخة أسرع قرب بداية عمر المكون ويستقر الجهاز بمرور الوقت. تقدم المكثفات الإلكتروليتية عمرًا مع تبخر الإلكتروليت. على عكس المكثفات الخزفية يحدث هذا في نهاية عمر المكون.عادة ما يتم التعبير عن اعتماد السعة على درجة الحرارة في أجزاء لكل مليون (جزء في المليون) لكل درجة مئوية. يمكن أن تؤخذ عادة كدالة خطية على نطاق واسع ولكن يمكن أن تكون غير خطية بشكل ملحوظ في درجات الحرارة القصوى. يمكن أن يكون معامل درجة الحرارة موجبًا أو سالبًا وأحيانًا بين عينات مختلفة من نفس النوع. بمعنى آخر يمكن أن يشمل الانتشار في نطاق معاملات درجة الحرارة الصفر. يمكن للمكثفات وخاصة المكثفات الخزفية والتصميمات القديمة مثل المكثفات الورقية امتصاص الموجات الصوتية مما يؤدي إلى تأثير الميكروفونات. يعمل الاهتزاز على تحريك الصفائح مما يتسبب في اختلاف السعة مما يؤدي بدوره إلى إحداث تيار متناوب. تولد بعض العوازل الكهربائية أيضًا كهرضغطية. يمثل التداخل الناتج مشكلة خاصة في التطبيقات الصوتية مما قد يتسبب في حدوث ردود فعل أو تسجيل غير مقصود. في التأثير الميكروفوني العكسي يمارس المجال الكهربائي المتغير بين لوحات المكثف قوة فيزيائية مما يؤدي إلى تحريكها كمتحدث. يمكن أن يولد هذا صوتًا مسموعًا ولكنه يستنزف الطاقة ويضغط على المادة العازلة والكهرباء إن وجدت.

 عكس التيار والجهد :

يحدث الانعكاس الحالي عندما يتغير الاتجاه الحالي. انعكاس الجهد هو تغيير القطبية في الدائرة. يوصف الانعكاس عمومًا على أنه النسبة المئوية للحد الأقصى للجهد المقنن الذي يعكس القطبية. في دوائر التيار المستمرعادة ما يكون هذا أقل من 100٪ وغالبًا ما يكون في النطاق من 0 إلى 90٪ في حين أن دوائر التيار المتردد تشهد انعكاسًا بنسبة 100٪. في دوائر التيار المستمر والدوائر النبضية يتأثر انعكاس التيار والجهد بتخميد النظام. يتم مواجهة انعكاس الجهد في دوائر RLC غير المثبطة. الاتجاه العكسي للتيار والجهد وتشكيل مذبذب توافقي بين المحاثة والسعة. يميل التيار والجهد إلى التذبذب وقد يعكسان الاتجاه عدة مرات حيث تكون كل قمة أقل من السابقة حتى يصل النظام إلى التوازن. غالبًا ما يشار إلى هذا بالرنين. وبالمقارنة فإن الأنظمة المثبطة بشكل خطير أو المثبطة بشكل زائد لا تعاني عادة من انعكاس الجهد. يحدث الانعكاس أيضًا في دوائر التيار المتردد حيث يكون تيار الذروة متساويًا في كل اتجاه. لأقصى عمر تحتاج المكثفات عادةً إلى أن تكون قادرة على التعامل مع أقصى قدر من الانعكاس الذي قد يواجهه النظام. تعاني دائرة التيار المتردد من انعكاس الجهد بنسبة 100٪ بينما تعاني دوائر التيار المستمر منخفضة التخميد أقل من 100٪. يخلق الانعكاس مجالات كهربائية زائدة في العازل ويسبب تسخينًا زائدًا لكل من العازل والموصلات ويمكن أن يقصر بشكل كبير من متوسط العمر المتوقع للمكثف. غالبًا ما تؤثر تصنيفات الانعكاس على اعتبارات التصميم للمكثف من اختيار المواد العازلة ومعدلات الجهد إلى أنواع التوصيلات الداخلية المستخدمة.

author-img
مهندس الكترونيات مهتم في مجال تخصصي وخبرتي في مجال الطاقة والاختبارات

تعليقات