بانک خازنی چیست؟
بانک خازنی چیست؟
در گذشته ، بانک های خازن به نیروگاه های برق جداگانه و با فن آوری پایین و حصار کشیده منتقل می شدند.
امروزه ، برنامه های کاربردی بانک خازن در دستگاههای MEMS در اندازه نانو و در پستهای نیروگاه بادی مستقر در اقیانوس کاهش یافته است.
صرف نظر از کاربرد آنها ، بانکهای خازنی همان عملکردهای ذخیره و صاف کردن انرژی الکتریکی را دارند.
در این مقاله اصول بانکهای خازنی و کاربرد آنها در طیف گسترده ای از کاربردهای مدرن بررسی خواهد شد.
همانطور که از نام آن پیداست ، یک بانک خازن صرفاً گروهی از چندین خازن با درجه یک است.
بانک های خازن بسته به درجه بندی مورد نظر ممکن است به صورت سری یا موازی متصل شوند.
همانند یک خازن منفرد ، از بانکهای خازن برای ذخیره انرژی الکتریکی و شرطی سازی جریان آن استفاده می شود.
افزایش تعداد خازن ها در یک بانک ، ظرفیت انرژی قابل ذخیره در یک دستگاه را افزایش می دهد.
برنامه های کاربردی نمونه
بانک خازنی چیست؟
دنیای مدرن الکترونیک ما به انرژی زیادی نیاز دارد. برای تأمین این تقاضا ، انرژی باید به صورت الکتریکی ذخیره شود تا دسترسی آسان داشته باشد. خازن ها برای ذخیره بارهای زیاد انرژی الکتریکی و همچنین تهویه جریان انرژی در صورت لزوم ایده آل هستند.
خازن شنت:
شنت مکانیزمی است که با ایجاد یک مسیر با مقاومت کم به جریان الکتریکی اجازه می دهد
تا از اطراف نقطه دیگری از مدار عبور کند.
در برنامه های دور زدن نویز الکتریکی ، خازن ها برای هدایت نویز با فرکانس بالا
به زمین قبل از انتشار در کل سیستم ، به ویژه به بار ، استفاده می شوند.
بانک های خازن شنت برای بهبود کیفیت منبع برق و
در نتیجه بهبود کارایی سیستم های قدرت استفاده می شوند.
تصحیح فاکتور قدرت: در ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی ، از بانکهای خازن برای اصلاح تاخیر فاکتور قدرت یا تغییر فاز در منابع جریان متناوب (AC) استفاده می شود.
ضریب توان
یک سیستم برق متناوب مقایسه قدرت مصرفی بار است که “قدرت واقعی” نامیده می شود ،
تقسیم بر توزیع برق به بار ، معروف به “قدرت آشکار”. به عبارت دیگر ،
ضریب توان نسبت کار مفید انجام شده توسط یک مدار در مقایسه با حداکثر کار مفیدی است
که می توان در ولتاژ و آمپراژ ارائه شده انجام داد.
در توزیع نیروی الکتریکی ، از بانکهای خازن برای اصلاح ضریب توان استفاده می شود.
این بانکها برای خنثی کردن بار القایی از دستگاههایی مانند موتورهای الکتریکی و
خطوط انتقال مورد نیاز هستند ، بنابراین باعث می شود بار بیشتر مقاوم باشد.
در واقع ، خازن های اصلاح کننده ضریب قدرت ، ظرفیت حمل جریان سیستم را افزایش می دهند.
با افزودن بانکهای خازنی ، می توانید بار اضافی را به سیستم اضافه کنید بدون اینکه توان ظاهری را تغییر دهید. همچنین می توان از بانک ها در منبع تغذیه با جریان مستقیم (DC) برای افزایش ظرفیت جریان
موج منبع تغذیه یا افزایش مقدار کلی انرژی ذخیره شده استفاده کرد.
ذخیره انرژی:
مانند خازن های منفرد ، بانکهای خازنی انرژی الکتریکی را هنگام اتصال به مدار شارژ ذخیره می کنند و هنگام تخلیه آن را آزاد می کنند.
خازن ها معمولاً در دستگاه های الکترونیکی برای حفظ منبع تغذیه در هنگام تعویض باتری ها استفاده می شوند.
برای دستگاه های مصرف کننده مدرن مانند تلفن های همراه ، به دلیل فضای کم ، فضای ذخیره سازی بالا در حجم بسیار کمی مورد نیاز است.
این یک چالش محسوب می شود زیرا افزایش ظرفیت به طور معمول به معنی افزایش مساحت صفحات است که در شکل ۲ به صورت “A” نشان داده شده است.
۱۲۱۵ بانک خازن از دنیای متمرکز در انرژی در مقاله ۲ بهره مند می شوند.
بانک خازنی چیست؟
در عمل ، تاسیسات بانک خازن نیرو را می توان در یکی از سه زمینه گروه بندی شده داخلی،
ذوب داخلی ، فیوز خارجی یا فیوز قرار داد. برای خازنهای ذوب داخلی ،
قوطی حاوی بانک از گروههای سری عناصر خازن موازی ساخته شده است ، هر عنصر به صورت جداگانه درون قوطی ذوب شده است.
برعکس ، بانکهای خازن ذوب شده خارجی از گروههایی از خازنهای موازی تشکیل شده است
که برای کار با فیوز خارجی مشترک طراحی شده اند.
این خرابی در صورت بروز خرابی در یکی از عناصر سیم پیچ ،
به طور بالقوه می تواند مشکلاتی ایجاد کند ، در این صورت کل واحد باید دفع شود.
به گفته برد هندرسون ،فروش و بازاریابی منطقه ای برای بخش خازن قدرت Vishay’s ESTA ،
استفاده از خازن های ذوب داخلی یکی از آخرین روندهای فن آوری مدرن بانک خازن است.
هندرسون توضیح می دهد: “یکی از بزرگترین چالشهای طراحی ، تغییر طرز تفکر مشتریان نهایی است که به استفاده از بانکهای خازن ذوب شده خارجی که از قدیم الایام استفاده می شوند و از گذشته در اینجا در قاره آمریکا استفاده می شدند ، استفاده می کنند.” سرانجام ، بانکهای خازن بدون فیوز نیز از فیوز خارجی استفاده می کنند.
با این حال ، آنها معمولاً حاوی عناصر بیشتری نسبت به یک خازن ذوب معمولی هستند.
بنابراین ، اتصال کوتاه در یک عنصر باعث خرابی های آبشار در سراسر قوطی نمی شود.
در انتهای مخالف مقیاس ، برنامه های کوچکی مانند تلفن های هوشمند و دستگاه های ذخیره سازی وجود دارد.
از بانکهای خازن کم مصرف در کنار خازنهای بزرگ با ظرفیت بزرگ برای کاهش زمان شارژ تلفن همراه استفاده می شود.
یک خازن فوق العاده قادر است صدها برابر بیشتر از یک خازن استاندارد بار الکتریکی را نگه دارد و گاهی به عنوان باتری قابل شارژ ولتاژ پایین استفاده می شود.
بانک خازنی چیست؟
در فضاهای فرکانس رادیویی (RF) و بی سیم ، سیستم های کوچک میکرو الکترو مکانیکی یا MEMS ،
از بانک های خازن قابل تنظیم برای افزایش یا جایگزینی خازن های قابل تنظیم الکترومکانیکی
در اندازه کامل استفاده می شود. صدها خازن کوچک MEMS با مقادیر مختلف از طریق
یک رابط جانبی سریال (SPI) به صورت دیجیتالی کنترل و تنظیم می شوند.
این بانکهای خازن سوئیچ را می توان در یک بسته ترکیب کرد ،
بنابراین دامنه قابل تنظیم سیستم کلی را افزایش می دهد.
یکی از کاربردهای عجیب و غریب بیشتر بانک های خازن در سیستم های قدرت پالسی و تسلیحاتی است. تحقیقاتی در مورد بانکهای خازن ولتاژ بالا با القا low کم انجام شده است
که می توانند پالسهای عظیمی از جریان را برای بسیاری از کاربردهای پالس برق تأمین کنند.
از بانکهای خازن با تراکم انرژی بالا (بیش از ۱ J / cm3) و کلیدهای نیمه هادی مدرن می توان
برای ایجاد انرژی فشرده به مقدار صدها کیلو ژول (kJ) و
تولید جریان های پالسی با دامنه بالا استفاده کرد.
برنامه های کاربردی برای این بانک های خازن با چگالی بالا شامل تشکیل الکترومغناطیسی ، ژنراتورهای مارکس ، لیزر پالسی ، شبکه های پالس تشکیل ، رادار ، تحقیقات همجوشی و شتاب دهنده های ذرات است. کار آزمایشی با استفاده از بانک خازن ها به عنوان منبع تغذیه زره پوش الکترومغناطیسی و اسلحه های ریلی و اسلحه های کویل ادامه دارد.
