ตัวเก็บประจุโพลีคืออะไร?

ตัวเก็บประจุเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บล็อกผลกระทบของแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง แต่อนุญาตให้ส่งผลของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับผ่าน ตัวเก็บประจุที่ใช้โพลีเมอร์พลาสติกเช่นโพลีสไตรีนหรือโพลีเอสเตอร์เป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบการดำเนินงานของมันมักจะเรียกว่าตัวเก็บประจุโพลี นับตั้งแต่มีการเปิดตัวตัวเก็บประจุโพลีในปลายทศวรรษที่ 1950 การปรับปรุงพลาสติกทำให้พวกเขาสามารถพัฒนาควบคู่ไปกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ตัวเก็บประจุโพลีกลายเป็นตัวเก็บประจุวัตถุประสงค์ทั่วไปมาตรฐานในแทบทุกด้านของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ตัวเก็บประจุทั้งหมดทำงานโดยใช้ระบบเพลตและไดอิเล็กทริค ตัวเก็บประจุส่วนใหญ่มีสองแผ่นโดยปกติจะทำจากโลหะเช่นอลูมิเนียมหรือแทนทาลัม แผ่นสามารถแบนและขนานกันเช่นในตัวเก็บประจุโพลีหรือรีดแบบท่อเกลียวเช่นในกรณีที่ตัวเก็บประจุสามารถดูด้วยไฟฟ้าอิเล็กโทรไลต์เรียกว่าคอนเดนเซอร์ นอกจากนี้แผ่นเปลือกโลกอาจเป็นส่วนของโลหะฟอยล์หรือแผ่นฟิล์มขึ้นอยู่กับตัวเก็บประจุและการใช้งาน

ช่องว่างระหว่างตัวเก็บประจุสองแผ่นมักจะเต็มไปด้วยวัสดุอิเล็กทริก วัสดุอิเล็กทริกคือสารที่เป็นฉนวนไฟฟ้าโดยธรรมชาติ แต่สามารถซึมผ่านได้โดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและสามารถกลายเป็นขั้วได้ ก๊าซของเหลวและของแข็งต่าง ๆ มากมายใช้เป็น dielectrics ในตัวเก็บประจุ ในตัวเก็บประจุโพลีวัสดุอิเล็กทริกคือพลาสติกโพลีเมอร์แข็ง พลาสติกชนิดต่าง ๆ ใช้เป็นไดอิเล็กทริกเช่นโพลีสไตรีนและโพลีโพรพีลีน อย่างไรก็ตามโพลีเอสเตอร์เป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุด

ในการใช้งานกระแสไฟฟ้าจะเข้าสู่ตัวเก็บประจุหนึ่งตะกั่ว เนื่องจากมีอิเล็กทริกระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุจึงไม่สามารถส่งผ่านโดยตรงจากแผ่นหนึ่งไปยังอีกแผ่นซึ่งป้องกันไม่ให้กระแส DC ไหลผ่านระหว่างพวกเขา ศักย์ไฟฟ้าของแผ่นประจุไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าโพลาไรซ์เพื่อสร้างระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นผ่านทางอิเล็กทริก ในขณะที่กระแสตรงถูกบล็อกฟิลด์นี้จะอนุญาตให้กระแส AC ผ่านระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นและผ่านตัวเก็บประจุ ถ้าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สูงเกินไปมันจะเกินความสามารถของฉนวนของไดอิเล็กทริกทำลายมันและทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการสลายเกิดขึ้นซึ่งจะทำให้สัญญาณไฟฟ้าใด ๆ ผ่านไปจนกว่าจะทำลายตัวเก็บประจุ

คุณสมบัติของสนามไฟฟ้าในตัวเก็บประจุถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของไดอิเล็กทริก อิเล็กทริกในอุดมคติมีค่าฉนวนไฟฟ้าสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อป้องกันการพังทลาย แต่สามารถแทรกซึมได้ง่ายโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เป็นไปได้ คำอธิบายนี้ทำให้พลาสติกเป็นวัสดุที่สมบูรณ์แบบสำหรับ dielectrics นอกจากนี้หากมีการสลายเกิดขึ้นอุณหภูมิการทำงานที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ตัวเก็บประจุโพลีสามารถรักษาตัวเองและทำงานต่อไปหากแรงดันไฟฟ้าถูกลบออกก่อนที่จะทำลายตัวเก็บประจุ

คุณสมบัติอื่น ๆ ของตัวเก็บประจุโพลีได้เพิ่มการใช้งานอย่างแพร่หลาย พลาสติกสามารถอยู่ได้นานมากก่อนที่จะแตกหักซึ่งเมื่อรวมกับความสามารถในการรักษาตัวเองทำให้ตัวเก็บประจุโพลีมีความเสถียรและมีอายุการใช้งานยาวนาน พวกมันยังมีภูมิต้านทานต่อความชื้นและสารกัดกร่อนหลายชนิดซึ่งช่วยให้สามารถนำไปใช้ในการใช้งานที่หลากหลายแม้ว่าจะไม่ใช่ทั้งหมด ตัวเก็บประจุโพลีได้รับผลกระทบในทางลบจากอุณหภูมิสูงซึ่งสามารถละลายหรือบิดเบือนพลาสติกไดอิเล็กทริก นอกจากนี้เนื่องจากธรรมชาติของพลาสติกโดยทั่วไปไฟฟ้าสถิตจึงไม่เหมาะกับการใช้งานที่มีความถี่สูง