Um dos componentes passivos mais onipresentes utilizados é o capacitor, encontrado em quase todos os dispositivos eletrônicos já fabricados. Os capacitores têm várias aplicações essenciais no projeto de circuitos, oferecendo opções flexíveis de filtro, redução de ruído, armazenamento de energia e recursos de detecção para projetistas.
Filtrar Aplicativos
Combinados com resistores, os capacitores são freqüentemente usados como o principal elemento dos filtros seletivos de freqüência. Os designs e topologias de filtros disponíveis são numerosos e podem ser adaptados para frequência e desempenho, selecionando os valores e a qualidade dos componentes apropriados. Alguns dos tipos de designs de filtros incluem:
- Filtro de alta passagem (HPF)
- Low Pass Filter (LPF)
- Filtro de passagem de banda (BPF)
- Filtro de parada de banda (BSF)
- Filtro de entalhe
- All Pass Filter
- Filtro de Equalização
Capacitores de desacoplamento / by-pass
Os capacitores desempenham um papel crítico na operação estável da eletrônica digital, protegendo os microchips sensíveis do ruído no sinal de energia, o que pode causar comportamentos anômalos. Os capacitores usados nesta aplicação são chamados de capacitores de desacoplamento e devem ser colocados o mais próximo possível de cada microchip para serem mais eficazes, já que todos os traçados do circuito atuam como antenas e captam o ruído do ambiente ao redor. Os capacitores de desacoplamento e by-pass também são usados em qualquer área de um circuito para reduzir o impacto geral do ruído elétrico.
Acoplamento ou capacitores de bloqueio DC
Como os capacitores têm a capacidade de transmitir sinais CA enquanto bloqueiam CC, eles podem ser usados para separar os componentes AC e DC de um sinal. O valor do capacitor não precisa ser preciso ou preciso para o acoplamento, mas deve ser um valor alto, pois a reatância do capacitor impulsiona o desempenho em aplicações de acoplamento.
Capacitores de amortecimento
Em circuitos onde uma carga de alta indutância é acionada, como um motor ou transformador, podem ocorrer grandes picos de energia transiente quando a energia armazenada na carga indutiva é repentinamente descarregada, o que pode danificar componentes e contatos. A aplicação de um capacitor pode limitar ou desprezar o pico de tensão ao longo do circuito, tornando a operação mais segura e o circuito mais confiável. Em circuitos de baixa potência, o uso de uma técnica de snub pode ser usado para evitar que os picos criem interferências indesejáveis de radiofreqüência (RFI), que podem causar comportamento anômalo nos circuitos e causar dificuldade em obter a certificação e aprovação do produto.
Condensadores de Potência Pulsados
Basicamente, os capacitores são efetivamente pequenas baterias e oferecem capacidades únicas de armazenamento de energia além das baterias de reação química. Quando muita energia é necessária em um curto período de tempo, grandes capacitores e bancos de capacitores são uma opção superior para muitas aplicações. Os bancos de capacitores são usados para armazenar energia para aplicações como lasers pulsados, radares, aceleradores de partículas e railguns. Uma aplicação comum do capacitor de potência pulsado está no flash em uma câmera descartável que é carregada e rapidamente descarregada através do flash, fornecendo um grande pulso de corrente.
Aplicações de circuito ressonante ou sintonizado
Enquanto resistores, capacitores e indutores podem ser usados para fazer filtros, certas combinações também podem resultar em ressonância amplificando o sinal de entrada. Esses circuitos são usados para amplificar sinais na frequência de ressonância, criar alta tensão a partir de entradas de baixa tensão, como osciladores e filtros sintonizados. Em circuitos ressonantes, deve-se tomar cuidado para selecionar componentes que possam sobreviver às tensões que os componentes veem através deles ou que falharão rapidamente.
Aplicação de sensoriamento capacitivo
O sensoriamento capacitivo tornou-se recentemente uma característica comum em dispositivos eletrônicos de consumo avançados, embora os sensores capacitivos tenham sido usados por décadas em uma variedade de aplicações para posições, umidade, nível de fluido, controle de qualidade de fabricação e aceleração. A detecção capacitiva funciona detectando uma mudança na capacitância do ambiente local por meio de uma mudança no dielétrico, uma alteração na distância entre as placas do capacitor ou uma alteração na área de um capacitor.
Segurança do Capacitor
Algumas precauções de segurança devem ser tomadas com os capacitores. Como componentes de armazenamento de energia, os capacitores podem armazenar quantidades perigosas de energia que podem causar choques elétricos fatais e danificar o equipamento, mesmo que o capacitor tenha sido desconectado da energia por um período de tempo considerável. Por esta razão, é sempre uma boa ideia descarregar capacitores antes de trabalhar em equipamentos elétricos.
Capacitores eletrolíticos são propensos a falhar violentamente sob certas condições, especialmente se a tensão em um capacitor eletrolítico polarizado é invertida. Os capacitores usados em aplicações de alta potência e alta tensão também podem falhar violentamente quando os materiais dielétricos se quebram e evaporam.
