ইলেকট্রনিক ডিভাইসের ডিজাইনের উপাদান বেস আরও জটিল হয়ে উঠছে। ডিভাইসগুলি একটি প্রদত্ত কার্যকারিতা এবং প্রোগ্রাম নিয়ন্ত্রণ সহ সমন্বিত সার্কিটে একত্রিত হয়। তবে বিকাশটি মৌলিক ডিভাইসগুলির উপর ভিত্তি করে: ক্যাপাসিটার, প্রতিরোধক, ডায়োড এবং ট্রানজিস্টর।
বিষয়বস্তু
ক্যাপাসিটর কি
একটি যন্ত্র যা বৈদ্যুতিক চার্জের আকারে বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে তাকে ক্যাপাসিটর বলে।
পদার্থবিদ্যায় বিদ্যুৎ বা বৈদ্যুতিক চার্জের পরিমাণ কুলম্ব (C) এ পরিমাপ করা হয়। ক্যাপাসিট্যান্স ফ্যারাড (এফ) এ পরিমাপ করা হয়।
1 ফ্যারাডের বৈদ্যুতিক ক্ষমতা সহ একটি নির্জন পরিবাহী হল একটি ধাতব বল যার ব্যাসার্ধ সূর্যের 13 ব্যাসার্ধের সমান।অতএব, ক্যাপাসিটরে কমপক্ষে 2টি কন্ডাক্টর রয়েছে, যা একটি অস্তরক দ্বারা পৃথক করা হয়। ডিভাইসের সাধারণ ডিজাইনে - কাগজ।
একটি DC সার্কিটে একটি ক্যাপাসিটরের অপারেশন করা হয় যখন পাওয়ার চালু এবং বন্ধ করা হয়। শুধুমাত্র ট্রানজিশনাল মুহুর্তে প্লেটের সম্ভাব্যতা পরিবর্তিত হয়।
এসি সার্কিটের ক্যাপাসিটরটি পাওয়ার সাপ্লাই ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সির সমান ফ্রিকোয়েন্সিতে রিচার্জ করা হয়। ক্রমাগত চার্জ এবং ডিসচার্জের ফলে, উপাদানের মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হয়। উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি - ডিভাইসটি দ্রুত রিচার্জ হয়।
একটি ক্যাপাসিটর সহ একটি সার্কিটের প্রতিরোধ কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে। শূন্য ডিসি ফ্রিকোয়েন্সিতে, প্রতিরোধের মান অসীমতার দিকে ঝোঁক। এসি ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ার সাথে সাথে প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়।
ক্যাপাসিটার কোথায় ব্যবহার করা হয়?
ইলেকট্রনিক, রেডিও ইঞ্জিনিয়ারিং এবং বৈদ্যুতিক ডিভাইসের অপারেশন ক্যাপাসিটার ছাড়া অসম্ভব।
বৈদ্যুতিক প্রকৌশলে, ইন্ডাকশন মোটর শুরু করার সময় এগুলি পর্যায় স্থানান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। ফেজ শিফট ছাড়া, একটি পরিবর্তনশীল একক-ফেজ নেটওয়ার্কে একটি তিন-ফেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস মোটর কাজ করে না।
ইঞ্জিন শক্তির উৎস হিসেবে বৈদ্যুতিক যানবাহনে ব্যবহৃত হয় বেশ কয়েকটি ফ্যারাডের ক্ষমতাসম্পন্ন ক্যাপাসিটার - আয়নিস্টর।
কেন একটি ক্যাপাসিটর প্রয়োজন তা বোঝার জন্য, আপনাকে জানতে হবে যে 10-12% পরিমাপ ডিভাইসগুলি বৈদ্যুতিক ক্যাপাসিট্যান্স পরিবর্তনের নীতিতে কাজ করে যখন বাহ্যিক পরিবেশের পরামিতিগুলি পরিবর্তিত হয়। বিশেষ ডিভাইসের প্রতিক্রিয়া ক্যাপাসিট্যান্স এর জন্য ব্যবহৃত হয়:
- প্লেটগুলির মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধি বা হ্রাসের মাধ্যমে দুর্বল আন্দোলনের নিবন্ধন;
- অস্তরক এর প্রতিরোধের পরিবর্তন ঠিক করে আর্দ্রতা নির্ধারণ;
- তরল স্তরের পরিমাপ, যা পূর্ণ হলে উপাদানটির ক্ষমতা পরিবর্তন করে।
ক্যাপাসিটার ছাড়া অটোমেশন এবং রিলে সুরক্ষা কীভাবে ডিজাইন করা হয়েছে তা কল্পনা করা কঠিন। কিছু সুরক্ষা লজিক ডিভাইস রিচার্জের বহুবিধতা বিবেচনা করে।
ক্যাপাসিটিভ উপাদানগুলি মোবাইল যোগাযোগ ডিভাইস, রেডিও এবং টেলিভিশন সরঞ্জামের সার্কিটগুলিতে ব্যবহৃত হয়। ক্যাপাসিটার ব্যবহার করা হয়:
- উচ্চ এবং নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি এর পরিবর্ধক;
- শক্তি সরবরাহ;
- ফ্রিকোয়েন্সি ফিল্টার;
- শব্দ পরিবর্ধক;
- প্রসেসর এবং অন্যান্য মাইক্রোসার্কিট।
আপনি যদি ইলেকট্রনিক ডিভাইসের বৈদ্যুতিক সার্কিটগুলি দেখেন তবে ক্যাপাসিটর কীসের জন্য এই প্রশ্নের উত্তর খুঁজে পাওয়া সহজ।
ক্যাপাসিটরের অপারেশন নীতি
একটি DC সার্কিটে, এক প্লেটে ইতিবাচক চার্জ সংগ্রহ করা হয়, এবং অন্যটিতে ঋণাত্মক চার্জ সংগ্রহ করা হয়। পারস্পরিক আকর্ষণের কারণে, কণাগুলি ডিভাইসে রাখা হয় এবং তাদের মধ্যে অস্তরক সংযোগ স্থাপনের অনুমতি দেয় না। ডাইইলেক্ট্রিক যত পাতলা হবে, চার্জ তত শক্তিশালী হবে।
ক্যাপাসিটর ধারকটি পূরণ করার জন্য প্রয়োজনীয় বিদ্যুতের পরিমাণ নেয় এবং কারেন্ট বন্ধ হয়ে যায়।
সার্কিটে একটি ধ্রুবক ভোল্টেজ সহ, শক্তি বন্ধ না হওয়া পর্যন্ত উপাদানটি একটি চার্জ ধরে রাখে। তারপর এটি সার্কিটে লোড মাধ্যমে নিষ্কাশন করা হয়.
বিকল্প কারেন্ট ক্যাপাসিটরের মধ্য দিয়ে ভিন্নভাবে প্রবাহিত হয়। দোলন সময়ের প্রথম ¼ হল ডিভাইসটি চার্জ হওয়ার মুহূর্ত। চার্জিং কারেন্টের প্রশস্ততা দ্রুতগতিতে হ্রাস পায় এবং ত্রৈমাসিকের শেষে এটি শূন্যে নেমে আসে। এই মুহুর্তে EMF প্রশস্ততায় পৌঁছে।
দ্বিতীয় ¼ সময়ের মধ্যে, EMF কমে যায় এবং কোষটি স্রাব হতে শুরু করে। EMF হ্রাস প্রাথমিকভাবে ছোট এবং স্রাব বর্তমান, যথাক্রমে, খুব. এটি একই সূচকীয় নির্ভরতা অনুসারে বৃদ্ধি পায়। সময়ের শেষে, EMF শূন্য হয়, বর্তমান প্রশস্ততা মানের সমান।
দোলন সময়ের তৃতীয় ¼ এ, EMF দিক পরিবর্তন করে, শূন্যের মধ্য দিয়ে যায় এবং বৃদ্ধি পায়।প্লেটগুলিতে চার্জ চিহ্নটি বিপরীত হয়। স্রোত মাত্রায় হ্রাস পায় এবং দিক ধরে রাখে। এই মুহুর্তে, বৈদ্যুতিক প্রবাহ ফেজে ভোল্টেজকে 90° এগিয়ে নিয়ে যায়।
ইন্ডাক্টরগুলিতে, বিপরীত ঘটে: ভোল্টেজ কারেন্ট বাড়ে। সার্কিটে কোন সার্কিট ব্যবহার করতে হবে তা নির্বাচন করার সময় এই বৈশিষ্ট্যটি প্রথমে আসে: RC বা RL।
চক্রের শেষে, শেষ ¼ দোলনায়, EMF শূন্যে নেমে আসে এবং কারেন্ট তার সর্বোচ্চ মান ছুঁয়ে যায়।
"ক্ষমতা" ডিসচার্জ করা হয় এবং প্রতি পিরিয়ডে 2 বার চার্জ করা হয় এবং বিকল্প কারেন্ট পরিচালনা করে।
এটি প্রক্রিয়াগুলির একটি তাত্ত্বিক বিবরণ। সার্কিটের উপাদানটি কীভাবে সরাসরি ডিভাইসে কাজ করে তা বোঝার জন্য, সার্কিটের প্রবর্তক এবং ক্যাপাসিটিভ প্রতিরোধের, অন্যান্য অংশগ্রহণকারীদের পরামিতিগুলি গণনা করা হয় এবং বাহ্যিক পরিবেশের প্রভাবকে বিবেচনায় নেওয়া হয়।
প্রধান বৈশিষ্ট্য এবং বৈশিষ্ট্য
ইলেকট্রনিক ডিভাইস তৈরি এবং মেরামত করতে ব্যবহৃত ক্যাপাসিটর প্যারামিটারগুলির মধ্যে রয়েছে:
- ক্যাপাসিটি - C. ডিভাইসটি ধারণ করে চার্জের পরিমাণ নির্ধারণ করে। নামমাত্র ক্ষমতার মান ক্ষেত্রে নির্দেশিত হয়। প্রয়োজনীয় মান তৈরি করতে, উপাদানগুলি সমান্তরাল বা সিরিজে সার্কিটে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। কর্মক্ষম মান গণনাকৃত মানগুলির সাথে মেলে না।
- অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সি - fр. যদি কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি অনুরণিত একের চেয়ে বেশি হয়, তবে উপাদানটির প্রবর্তক বৈশিষ্ট্যগুলি উপস্থিত হয়। এটি কাজকে কঠিন করে তোলে। সার্কিটে গণনাকৃত শক্তি প্রদান করতে, অনুরণিত মানের চেয়ে কম ফ্রিকোয়েন্সিতে ক্যাপাসিটর ব্যবহার করা যুক্তিসঙ্গত।
- রেটেড ভোল্টেজ - আন। উপাদানের ভাঙ্গন রোধ করতে, অপারেটিং ভোল্টেজ নামমাত্র ভোল্টেজের চেয়ে কম সেট করা হয়। প্যারামিটারটি ক্যাপাসিটরের ক্ষেত্রে নির্দেশিত হয়।
- পোলারিটি। সংযোগটি ভুল হলে, ভাঙ্গন এবং ব্যর্থতা ঘটবে।
- বৈদ্যুতিক নিরোধক প্রতিরোধ - Rd. ডিভাইসের লিকেজ কারেন্ট সংজ্ঞায়িত করে। ডিভাইসগুলিতে, অংশগুলি একে অপরের কাছাকাছি অবস্থিত। উচ্চ লিকেজ কারেন্টে, সার্কিটে পরজীবী সংযোগ সম্ভব। এই malfunctions বাড়ে. লিকেজ কারেন্ট উপাদানটির ক্যাপাসিটিভ বৈশিষ্ট্যকে হ্রাস করে।
- তাপমাত্রা সহগ - TKE। পরিবেশের তাপমাত্রার ওঠানামার সাথে ডিভাইসের ক্যাপাসিট্যান্স কীভাবে পরিবর্তিত হয় তা মান নির্ধারণ করে। গুরুতর জলবায়ু পরিস্থিতিতে অপারেশনের জন্য ডিভাইসগুলি বিকাশ করার সময় প্যারামিটারটি ব্যবহার করা হয়।
- পরজীবী piezoelectric প্রভাব। কিছু ধরণের ক্যাপাসিটার, যখন বিকৃত হয়ে যায়, তখন ডিভাইসগুলিতে শব্দ তৈরি করে।
ধরন এবং ক্যাপাসিটারের ধরন
ক্যাপাসিটিভ উপাদানগুলি ডিজাইনে ব্যবহৃত ডাইইলেক্ট্রিকের ধরন অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়।
কাগজ এবং ধাতু-কাগজের ক্যাপাসিটার
উপাদানগুলি ধ্রুবক বা সামান্য স্পন্দিত ভোল্টেজ সহ সার্কিটে ব্যবহৃত হয়। নকশার সরলতার ফলে কার্যক্ষমতার স্থিতিশীলতা 10-25% কম হয় এবং ক্ষতি বেড়ে যায়।
কাগজের ক্যাপাসিটরগুলিতে, অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল প্লেটগুলি কাগজকে আলাদা করে। সমাবেশগুলি পেঁচানো হয় এবং একটি সিলিন্ডার বা একটি আয়তক্ষেত্রাকার সমান্তরাল আকারে একটি কেসে স্থাপন করা হয়।
ডিভাইসগুলি -60 ... + 125 ° সে তাপমাত্রায় কাজ করে, 1600 V পর্যন্ত কম-ভোল্টেজ ডিভাইসের রেটযুক্ত ভোল্টেজ সহ, উচ্চ-ভোল্টেজ ডিভাইস - 1600 V এর উপরে এবং দশটি মাইক্রোফ্যারাডের ক্ষমতা।
ধাতব-কাগজের ডিভাইসগুলিতে, ফয়েলের পরিবর্তে, ধাতুর একটি পাতলা স্তর অস্তরক কাগজে প্রয়োগ করা হয়। এটি ছোট উপাদান উত্পাদন করতে সাহায্য করে। ছোটখাটো ভাঙ্গনের সাথে, ডাইলেক্ট্রিকের স্ব-নিরাময় সম্ভব। ধাতু-কাগজের উপাদানগুলি নিরোধক প্রতিরোধের ক্ষেত্রে কাগজের উপাদানগুলির থেকে নিকৃষ্ট।
ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটার
পণ্যের নকশা কাগজ বেশী অনুরূপ. কিন্তু ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষ তৈরিতে, কাগজ ধাতব অক্সাইড দিয়ে গর্ভবতী হয়।
কাগজ ছাড়া ইলেক্ট্রোলাইটযুক্ত পণ্যগুলিতে, অক্সাইড একটি ধাতব ইলেক্ট্রোডে জমা হয়। মেটাল অক্সাইডগুলির একতরফা পরিবাহিতা থাকে, যা ডিভাইসটিকে মেরু করে তোলে।
ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষের কিছু মডেলে, প্লেটগুলি খাঁজ দিয়ে তৈরি করা হয় যা ইলেক্ট্রোডের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে। প্লেটগুলির মধ্যে ফাঁকগুলি ইলেক্ট্রোলাইট দিয়ে বন্যার মাধ্যমে নির্মূল করা হয়। এটি পণ্যের ক্যাপাসিটিভ বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে।
ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিভাইসগুলির একটি বৃহৎ ক্ষমতা - শত শত মাইক্রোফ্যারাড - ভোল্টেজের লহরগুলিকে মসৃণ করার জন্য ফিল্টারগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক
এই ধরণের ডিভাইসগুলিতে, অ্যানোড আস্তরণটি অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল দিয়ে তৈরি। পৃষ্ঠটি ধাতব অক্সাইড দিয়ে প্রলিপ্ত - একটি অস্তরক। ক্যাথোড আস্তরণ একটি কঠিন বা তরল ইলেক্ট্রোলাইট, যা নির্বাচন করা হয় যাতে ফয়েলের অক্সাইড স্তর অপারেশন চলাকালীন পুনরুদ্ধার করা হয়। স্ব-নিরাময় ডাইলেকট্রিক উপাদানটির জীবনকে দীর্ঘায়িত করে।
এই নকশার ক্যাপাসিটারগুলির পোলারিটি প্রয়োজন। আবার চালু হলে, এটি কেস ভেঙ্গে ফেলবে।
ডিভাইসগুলি, যার ভিতরে অ্যান্টি-সিক্যুয়েন্সিয়াল মেরু সমাবেশগুলি অবস্থিত, 2টি দিকে ব্যবহার করা হয়। অ্যালুমিনিয়াম ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষের ক্যাপাসিট্যান্স কয়েক হাজার মাইক্রোফ্যারাডে পৌঁছে।
ট্যানটালাম ইলেক্ট্রোলাইটিক
এই ধরনের ডিভাইসের অ্যানোড ইলেক্ট্রোড একটি ছিদ্রযুক্ত কাঠামো থেকে তৈরি করা হয় যা ট্যান্টালাম পাউডারকে +2000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করে। উপাদান একটি স্পঞ্জ মত দেখায়. পোরোসিটি পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি করে।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অক্সিডেশন ব্যবহার করে, অ্যানোডে 100 ন্যানোমিটার পুরু ট্যানটালাম পেন্টক্সাইডের একটি স্তর প্রয়োগ করা হয়। একটি কঠিন অস্তরক ম্যাঙ্গানিজ ডাই অক্সাইড থেকে তৈরি হয়।সমাপ্ত গঠন একটি যৌগ মধ্যে চাপা হয় - একটি বিশেষ রজন।
ট্যানটালাম পণ্যগুলি 100 kHz-এর উপরে বর্তমান ফ্রিকোয়েন্সিতে ব্যবহৃত হয়। 75 V পর্যন্ত অপারেটিং ভোল্টেজে শত শত মাইক্রোফ্যারাড পর্যন্ত ক্যাপাসিট্যান্স তৈরি করা হয়।
পলিমার
ক্যাপাসিটারগুলি কঠিন পলিমার দিয়ে তৈরি একটি ইলেক্ট্রোলাইট ব্যবহার করে, যা বেশ কয়েকটি সুবিধা প্রদান করে:
- সেবা জীবন 50 হাজার ঘন্টা পর্যন্ত বৃদ্ধি করা হয়;
- গরম করার সময় পরামিতি সংরক্ষণ করা হয়;
- অনুমোদিত বর্তমান তরঙ্গের পরিসীমা প্রসারিত হয়;
- প্লেট এবং সীসাগুলির প্রতিরোধ ক্যাপাসিট্যান্সকে বন্ধ করে না।
ফিল্ম
এই মডেলগুলির অস্তরক হল টেফলন, পলিয়েস্টার, ফ্লুরোপ্লাস্টিক বা পলিপ্রোপিলিনের একটি ফিল্ম।
কভার - ফিল্ম উপর ফয়েল বা ধাতু জমা। নকশা বর্ধিত পৃষ্ঠ এলাকা সঙ্গে multilayer সমাবেশ তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়.
ক্ষুদ্র আকারের ফিল্ম ক্যাপাসিটরগুলির ক্যাপাসিট্যান্স শত শত মাইক্রোফ্যারড থাকে। স্তর স্থাপন এবং যোগাযোগের উপসংহারের উপর নির্ভর করে, পণ্যগুলির অক্ষীয় বা রেডিয়াল আকার তৈরি করা হয়।
কিছু মডেলে, রেট করা ভোল্টেজ 2 কেভি এবং উচ্চতর।
মেরু এবং অ-মেরু মধ্যে পার্থক্য কি?
নন-পোলার কারেন্টের দিক বিবেচনা না করে সার্কিটে ক্যাপাসিটার অন্তর্ভুক্ত করার অনুমতি দেয়। উপাদানগুলি পরিবর্তনশীল পাওয়ার সাপ্লাই, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্ধকগুলির ফিল্টারগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
পোলার পণ্য চিহ্নিতকরণ অনুযায়ী সংযুক্ত করা হয়. আপনি যদি এটিকে বিপরীত দিকে চালু করেন তবে ডিভাইসটি ব্যর্থ হবে বা স্বাভাবিকভাবে কাজ করবে না।
বৃহৎ এবং ছোট ধারণক্ষমতার পোলার এবং নন-পোলার ক্যাপাসিটরগুলি ডাইইলেক্ট্রিকের ডিজাইনে আলাদা। ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরগুলিতে, যদি অক্সাইডটি 1 ইলেক্ট্রোড বা কাগজের 1 পাশে, ফিল্মে প্রয়োগ করা হয়, তবে উপাদানটি পোলার হবে।
নন-পোলার ইলেক্ট্রোলাইটিক ক্যাপাসিটরগুলির মডেলগুলি, যেগুলির নকশায় ধাতব অক্সাইড অস্তরকগুলির উভয় পৃষ্ঠে প্রতিসমভাবে জমা হয়েছিল, বিকল্প বর্তমান সার্কিটের অন্তর্ভুক্ত।
পোলারদের জন্য, শরীরের উপর একটি ইতিবাচক বা নেতিবাচক ইলেক্ট্রোডের একটি চিহ্ন রয়েছে।
একটি ক্যাপাসিটরের ক্যাপাসিট্যান্স কি নির্ধারণ করে
একটি সার্কিটে ক্যাপাসিটরের প্রধান কাজ এবং ভূমিকা হল চার্জ জমা করা, এবং অতিরিক্ত একটি হল ফুটো প্রতিরোধ করা।
ক্যাপাসিটরের ক্যাপ্যাসিট্যান্সের মানটি মিডিয়ামের অস্তরক ধ্রুবক এবং প্লেটগুলির ক্ষেত্রফলের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক এবং ইলেক্ট্রোডগুলির মধ্যে দূরত্বের বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। 2টি দ্বন্দ্ব রয়েছে:
- ক্যাপাসিট্যান্স বাড়ানোর জন্য, ইলেক্ট্রোডগুলি যতটা সম্ভব পুরু, প্রশস্ত এবং দীর্ঘতর প্রয়োজন। এই ক্ষেত্রে, ডিভাইসের মাত্রা বাড়ানো যাবে না।
- চার্জ রাখতে এবং আকর্ষণের পছন্দসই শক্তি প্রদান করতে, প্লেটগুলির মধ্যে দূরত্ব ন্যূনতম করা হয়। এই ক্ষেত্রে, ভাঙ্গন বর্তমান হ্রাস করা যাবে না।
দ্বন্দ্ব সমাধান করতে, বিকাশকারীরা ব্যবহার করে:
- ডাইলেকট্রিক এবং ইলেক্ট্রোডের একজোড়া বহুস্তর নির্মাণ;
- ছিদ্রযুক্ত অ্যানোড কাঠামো;
- অক্সাইড এবং ইলেক্ট্রোলাইট দিয়ে কাগজ প্রতিস্থাপন;
- উপাদানগুলির সমান্তরাল সংযোগ;
- বর্ধিত অস্তরক ধ্রুবক সহ পদার্থ দিয়ে মুক্ত স্থান পূরণ করা।
প্রতিটি নতুন আবিষ্কারের সাথে ক্যাপাসিটারগুলি ছোট এবং আরও ভাল হচ্ছে।
অনুরূপ নিবন্ধ:
