Τι είναι ένας πολυεπίπεδης πυκνωτής;

Οι πυκνωτές είναι ηλεκτρονικά εξαρτήματα που εμποδίζουν τις επιδράσεις της τάσης DC, αλλά επιτρέπουν τη διέλευση των επιδράσεων της τάσης AC.Ένας πυκνωτής που χρησιμοποιεί ένα πλαστικό πολυμερές, όπως το πολυστυρένιο ή το πολυεστέρα, ως μέρος των λειτουργικών συστατικών του, ονομάζεται συνήθως πολυμετρικός πυκνωτής.Από την εισαγωγή πολυεθνικών πυκνωτών στα τέλη της δεκαετίας του 1950, οι βελτιώσεις στα πλαστικά τους επέτρεψαν να εξελιχθούν παράλληλα με τα ηλεκτρονικά.Μόλις χρησιμοποιηθούν σπάνια, οι πολυεθνικοί πυκνωτές έγιναν ο τυπικός πυκνωτής γενικής χρήσης σε όλες σχεδόν τις περιοχές της ηλεκτρονικής.Οι περισσότεροι πυκνωτές έχουν δύο πλάκες, συνήθως κατασκευασμένες από μέταλλο όπως αλουμίνιο ή ταντάλ.Οι πλάκες μπορούν να είναι επίπεδες και παράλληλες μεταξύ τους, όπως σε έναν πολυ-πυκνωτή, ή να κυλιστούν για να σχηματίσουν έναν σπειροειδές σωλήνα, όπως συμβαίνει με τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές που φαίνονται με κασσίτερο, που ονομάζονται επίσης συμπυκνωτές.Επιπλέον, οι πλάκες μπορούν να είναι ένα τμήμα μετάλλου, ένα φύλλο ή μια μεμβράνη, ανάλογα με τον πυκνωτή και την επιδιωκόμενη χρήση του.

Ο χώρος μεταξύ των δύο πλακών ενός πυκνωτή είναι συνήθως γεμάτη με διηλεκτρικό υλικό.Τα διηλεκτρικά υλικά είναι ουσίες που είναι ηλεκτρικοί μονωτήρες από τη φύση, αλλά διαπερατούνται από ηλεκτρομαγνητικά πεδία και μπορούν να γίνουν πολωμένα.Πολλά διαφορετικά αέρια, υγρά και στερεά βρίσκουν χρήση ως διηλεκτρικά σε πυκνωτές.Σε έναν πολυμετρικό πυκνωτή, το διηλεκτρικό υλικό είναι ένα στερεό πολυμερές πλαστικό.Ένας αριθμός διαφορετικών πλαστικών βρίσκουν τη χρήση ως διηλεκτρικά, συμπεριλαμβανομένου του πολυστυρένιο και του πολυπροπυλένιο.Ωστόσο, ο πολυεστέρας είναι μακράν το πιο συνηθισμένο.Δεδομένου ότι υπάρχει ένα διηλεκτρικό μεταξύ των πλακών του πυκνωτή, δεν μπορεί να περάσει απευθείας από τη μία πλάκα στην άλλη, γεγονός που εμποδίζει το ρεύμα DC να περάσει μεταξύ τους.Το ηλεκτρικό δυναμικό της φορτισμένης πλάκας προκαλεί την κατασκευή ενός πολωμένου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου μεταξύ των δύο πλακών μέσω του διηλεκτρικού.Ενώ τα ρεύματα DC είναι μπλοκαρισμένα, αυτό το πεδίο επιτρέπει σε ένα ρεύμα AC να περάσει μεταξύ των δύο πλακών και μέσω του πυκνωτή.Εάν η εφαρμοζόμενη τάση είναι πολύ υψηλή, ωστόσο, θα υπερβεί τη δυνατότητα μόνωσης του διηλεκτρικού, θα το βλάψει και θα προκαλέσει ένα φαινόμενο γνωστό ως διάσπαση, πράγμα που θα επιτρέψει σε οποιοδήποτε ηλεκτρικό σήμα να περάσει μέχρι να καταστρέψει τον πυκνωτή.Οι ιδιότητες του πεδίου σε έναν πυκνωτή καθορίζονται από τις ιδιότητες του διηλεκτρικού.Ένα ιδανικό διηλεκτρικό έχει την υψηλότερη δυνατή ηλεκτρική μόνωση, για να αποφευχθεί η κατανομή, αλλά είναι όσο το δυνατόν πιο εύκολα με ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.Αυτή η περιγραφή κάνει τα πλαστικά τα τέλεια υλικά για τα διηλεκτρικά.Επιπλέον, εάν συμβεί μια κατανομή, η αυξημένη λειτουργική θερμοκρασία που προκαλεί επιτρέπει σε έναν πολυ-πυκνωτή να αυτοθεραπείας και να συνεχίσει να λειτουργεί εάν η τάση απομακρυνθεί πριν καταστρέψει τον πυκνωτή..Τα πλαστικά μπορούν να διαρκέσουν για εξαιρετικά μεγάλες χρονικές περιόδους πριν καταρρεύσουν, οι οποίες, όταν συνδυάζονται με τις ικανότητές τους αυτοθεραπείας, καθιστούν τους πολυεπίπεδες πολύ σταθερούς και έζησαν.Είναι επίσης σχετικά ανοσοποιητικές από την υγρασία και πολλές καυστικές ουσίες, οι οποίες τους επιτρέπουν να χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, αν και όχι όλα.Οι πυκνωτές των πολυκατοικιών επηρεάζονται αρνητικά από υψηλές θερμοκρασίες, οι οποίες μπορούν να λιώσουν ή να παραμορφώσουν με άλλο τρόπο τα πλαστικά διηλεκτρικά.Επιπλέον, λόγω της ηλεκτροστατικής φύσης των πλαστικών γενικά, δεν είναι κατάλληλες για εφαρμογές υψηλής συχνότητας.