Principales funciones y aplicaciones de los condensadores de película delgada en circuitos de CA.

yo. Condensadores de película Desempeña las siguientes funciones clave en los circuitos de CA:

1. Acoplamiento/bloqueo CC:

Utilizando su característica de "permitir corriente alterna y bloquear corriente continua", transmite señales de una etapa del circuito a otra mientras bloquea el voltaje de polarización de CC entre las dos etapas. Se utiliza comúnmente en circuitos de audio y radiofrecuencia.

2. Filtrado (directamente relacionado con la reactancia capacitiva):

Filtrado de fuente de alimentación: Combinado con inductores o resistencias, forma una red de filtros RC o LC para evitar el ruido de ondulación en la alimentación de CA (como la CC pulsante rectificada) a tierra, generando una alimentación de CC uniforme. Los condensadores de película de PP se utilizan comúnmente en este tipo de aplicaciones debido a su baja pérdida y estabilidad.

Supresión/bypass de ruido: Cortocircuite el ruido de interferencia de alta frecuencia (con una frecuencia f muy alta, por lo tanto Xc es muy pequeño) a tierra para evitar que interfiera con circuitos sensibles. Generalmente se utilizan condensadores de película de pequeña capacidad.

3. Corrección del factor de potencia (PFC):

En cargas inductivas como motores e iluminación, la corriente va por detrás del voltaje, lo que resulta en un factor de potencia bajo. Al conectar un condensador de película en paralelo (generando una corriente capacitiva adelantada), se puede compensar la corriente inductiva retrasada, alineando la corriente total con la fase de voltaje y mejorando la eficiencia energética. Ésta es una aplicación importante de los condensadores de película en circuitos de CA industriales.

4. Selección de resonancia y frecuencia:

Conectado en serie o paralelo con un inductor, utiliza la característica de Xc que varía con la frecuencia para lograr resonancia a una frecuencia específica fr (Xc = XL). Se utiliza para construir osciladores, circuitos de sintonización, filtros, etc. Por ejemplo, en el circuito de selección de emisoras de una radio.

5. Funcionamiento y arranque del motor:

Los motores de CA monofásicos requieren condensadores para generar una corriente desfasada, estableciendo así un campo magnético giratorio que permite que el motor arranque y funcione. Estos condensadores deben soportar altos voltajes y corrientes de CA, y los condensadores de película (especialmente los MKP de polipropileno metalizado) se usan ampliamente debido a su alto voltaje soportado, bajas pérdidas y propiedades de autorreparación.

II. ¿Por qué los circuitos de CA prefieren los condensadores de película delgada?

En comparación con los condensadores electrolíticos, los condensadores de película tienen ventajas únicas en los circuitos de CA:

No polar: Se puede utilizar directamente en circuitos de CA puros.

Pérdida baja (valor Q alto): La tangente de pérdida dieléctrica es pequeña, lo que resulta en una menor generación de calor y una alta eficiencia, lo que la hace especialmente adecuada para aplicaciones de alta frecuencia y alta potencia.

Resistencia y confiabilidad de alto voltaje: Puede soportar altos picos de voltaje de CA y tiene una larga vida útil.

Autocuración: Cuando la película metalizada se rompe localmente, la capa metálica alrededor del punto de ruptura se evapora instantáneamente, aislando el punto de falla y permitiendo que el capacitor vuelva a su funcionamiento normal, lo que mejora enormemente la confiabilidad.

Estabilidad de capacitancia: El valor de capacitancia cambia poco cuando cambian la temperatura y la frecuencia.

resumir

El principio de funcionamiento de los condensadores de película en circuitos de CA se puede resumir de la siguiente manera:
Utilizando un dieléctrico de película delgada aislante, se cargan y descargan periódicamente bajo la influencia de un campo eléctrico alterno, exhibiendo así la característica de "pasar" corriente alterna en el circuito. Su impedancia (reactancia capacitiva) varía con la frecuencia y el valor de capacitancia. Con base en este principio, los capacitores de película logran funciones clave como acoplamiento, filtrado, compensación y resonancia, convirtiéndose en componentes pasivos indispensables en los circuitos electrónicos de potencia y CA modernos.