AC 회로의 박막 커패시터의 주요 기능 및 응용

나. 필름 콘덴서 AC 회로에서 다음과 같은 핵심 역할을 수행합니다.

1. 커플링/DC 차단:

"교류를 허용하고 직류를 차단하는" 특성을 활용하여 두 단 사이의 DC 바이어스 전압을 차단하면서 한 회로 단에서 다른 회로 단으로 신호를 전송합니다. 일반적으로 오디오 및 무선 주파수 회로에 사용됩니다.

2. 필터링(용량성 리액턴스와 직접적으로 관련됨):

전원 공급 장치 필터링: 인덕터 또는 저항기와 결합하여 RC 또는 LC 필터 네트워크를 형성하여 AC 전원(예: 정류된 맥동 DC)의 리플 노이즈를 접지로 우회하여 원활한 DC 전원을 출력합니다. PP 필름 커패시터는 낮은 손실과 안정성으로 인해 이러한 응용 분야에 일반적으로 사용됩니다.

소음 억제/바이패스: 민감한 회로를 간섭하지 않도록 고주파 간섭 잡음(주파수 f가 매우 높으므로 Xc가 매우 작음)을 접지로 단락시키십시오. 소용량 필름 커패시터가 일반적으로 사용됩니다.

3. 역률 보정(PFC):

모터, 조명 등 유도성 부하에서는 전류가 전압보다 뒤쳐져 역률이 낮아집니다. 필름 커패시터를 병렬로 연결하면(선행 용량성 전류 생성) 지연 유도 전류가 보상되어 전체 전류가 전압 위상에 맞춰 정렬되고 에너지 효율이 향상됩니다. 이는 산업용 AC 회로에서 필름 커패시터를 중요한 용도로 사용합니다.

4. 공명 및 주파수 선택:

인덕터와 직렬 또는 병렬로 연결되어 주파수에 따라 변하는 Xc의 특성을 활용하여 특정 주파수 fr(Xc = XL)에서 공진을 얻습니다. 발진기, 튜닝 회로, 필터 등을 구성하는 데 사용됩니다. 예를 들어 라디오의 방송국 선택 회로에서 사용됩니다.

5. 모터 작동 및 시동:

단상 AC 모터에는 위상 변이 전류를 생성하는 커패시터가 필요하며 이를 통해 모터가 시동 및 작동할 수 있도록 하는 회전 자기장을 형성합니다. 이러한 커패시터는 높은 AC 전압과 전류를 견뎌야 하며, 높은 내전압, 낮은 손실, 자가 치유 특성으로 인해 필름 커패시터(특히 금속화 폴리프로필렌 MKP)가 널리 사용됩니다.

II. AC 회로가 박막 커패시터를 선호하는 이유는 무엇입니까?

전해 커패시터와 비교하여 필름 커패시터는 AC 회로에서 다음과 같은 고유한 장점을 갖습니다.

비극성: 순수 AC 회로에서 직접 사용할 수 있습니다.

낮은 손실(높은 Q 값): 유전정접이 작아 발열이 적고 효율이 높아 고주파, 고전력 용도에 특히 적합합니다.

고전압 저항 및 신뢰성: 높은 AC 전압 피크를 견딜 수 있으며 수명이 깁니다.

자가 치유: 금속화된 필름이 국부적으로 파손되면 파손 지점 주변의 금속층이 즉시 증발하여 결함 지점을 격리하고 커패시터가 정상 작동으로 복귀할 수 있도록 하여 신뢰성을 크게 향상시킵니다.

용량 안정성: 온도와 주파수가 변해도 커패시턴스 값은 거의 변하지 않습니다.

요약

AC 회로에서 필름 커패시터의 작동 원리는 다음과 같이 요약될 수 있습니다.
절연성 박막 유전체를 활용하여 교류 전기장의 영향으로 주기적으로 충전 및 방전을 수행하므로 회로에서 AC 전류를 "통과"하는 특성을 나타냅니다. 임피던스(용량성 리액턴스)는 주파수와 용량 값에 따라 달라집니다. 이러한 원리를 바탕으로 필름 커패시터는 결합, 필터링, 보상 및 공진과 같은 핵심 기능을 달성하여 현대 AC 및 전력 전자 회로에서 없어서는 안 될 수동 부품이 됩니다.