ลักษณะของตัวเก็บประจุและวิธีการแยกแยะประเภท

ตัวเก็บประจุมีลักษณะและข้อมูลจำเพาะเจาะจงที่หลากหลายซึ่งเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทำความเข้าใจให้ดี หลายครั้งที่การอ่านข้อมูลบนตัวเก็บประจุดูจะเป็นเรื่องที่ท้าทายอยู่เหมือนกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อข้อมูลนั้น ๆ เกี่ยวข้องกับสีหรือรหัสตัวเลข เพื่อที่จะระบุคุณลักษณะเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ให้ปฏิบัติตามคำแนะนำดังต่อไปนี้

1. พิจารณาจากตระกูลของตัวเก็บประจุ   

เริ่มจากการระบุประเภทของตระกูลตัวเก็บประจุที่ทำมาจากเซรามิก ฟิล์ม พลาสติก อิเล็กโทรลีติค (electrolytic) โดยในขั้นนี้ช่วยให้คุณจำกัดลักษณะเฉพาะของตัวเก็บประจุให้แคบลงได้นั้นเอง

2. Nominal Capacitance (C)

 ค่าความจุที่เรียกว่า "C"  มีความสำคัญมาก ซึ่งมีหน่วยวัดเป็นพิโคฟารัด pico-Farads (pF) นาโนฟารัด nano-Farads (nF) หรือ ไมโครฟารัด micro-Farads (μF) และจะถูกทำสัญลักษณ์บนตัวของตัวเก็บประจุเป็นตัวเลข ตัวหนังสือ หรือแถบสี แล้วอย่าลืมว่าความจุจริงนั้นอาจแตกต่างกันไปจากค่าที่ระบุไว้ก็ได้

3. Working Voltage (WV)

Working Voltage จะระบุถึงแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดทั้ง DC หรือ AC  ซึ่งตัวเก็บประจุนั้นรับได้โดยไม่เกิดข้อผิดพลาดได้ตลอดอายุการใช้งาน ให้สังเกตที่ working voltage DC (WVDC) ที่พิมพ์ไว้บนตัวเก็บประจุ และระวังในเรื่องของค่าแรงดันไฟฟ้า AC และ DC ที่ไม่เท่ากัน รวมไปถึง working voltage ที่ใช้งานเกินนั้นเพราะอาจทำให้เกิดความผิดพลาดได้

4. ค่าความผิดพลาด Tolerance (±%)

ระดับค่าความผิดพลาดจะระบุว่าความจุไฟฟ้าจริงสามารถเปลี่ยนแปลงไปจากค่าที่ระบุได้มากน้อยแค่ไหน ซึ่งจะแสดงเป็นค่าบวกหรือลบในหน่วยพิโคฟารัด (±pF) สำหรับตัวเก็บประจุที่มีค่าต่ำและอยู่จะในหน่วยเปอร์เซ็นต์ (±%) ส่วนสำหรับตัวเก็บประจุที่มีค่าสูงกว่า ยกตัวอย่างเช่น ตัวเก็บประจุ 100µF ที่มีค่าความผิดพลาดที่ ±20% สามารถอยู่ในช่วงระหว่าง 80µF ถึง 120µF และก็ยังคงในของค่าความผิดพลาดอยู่

5. ค่ากระแสรั่วไหล (Leakage Current)

ตัวเก็บประจุมีกระแสไฟฟ้ารั่วที่เป็นกระแสไฟฟ้ากระแสตรงขนาดเล็กที่ไหลผ่านไดอิเล็กทริก ซึ่งกระแสไฟฟ้านี้อาจส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจรได้ในตัวเก็บประจุบางตัว เช่น ฟิล์มหรือฟอยล์จะมีความต้านทานฉนวนสูง (Rp) ในขณะที่ตัวอื่น ๆ อย่าง ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติคจะมีกระแสไฟรั่วสูง

6. อุณหภูมิการทำงาน (T)

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจส่งผลต่อค่าความจุของตัวเก็บประจุได้ซึ่งเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติไดอิเล็กทริก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเก็บประจุทำงานภายในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดไว้ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ -30°C ถึง +70°C เพราะความร้อนหรือความเย็นที่มีมากเกินไปอาจส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานได้นั้นเอง

7. ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ (Temperature Coefficient (TC))

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิวัดถึงการเปลี่ยนแปลงในความจุที่อยู่ในช่วงอุณหภูมินั้น ๆ โดยแสดงเป็นส่วนต่อล้านต่อองศาเซนติเกรด (PPM/oC) หรือเป็นเปอร์เซ็นต์ของการเปลี่ยนแปลง ซึ่งตัวเก็บประจุบางตัวมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นบวกหรือลบก็ได้ ในขณะที่ตัวอื่น ๆ ยังคงที่ตลอดช่วงอุณหภูมิที่กำหนด (ตัวเก็บประจุคลาส 1)

8. โพลาไรเซชัน (Polarization)

ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติค เช่น อลูมิเนียมอิเล็กโทรลีติค จะต้องการขั้วที่ถูกต้อง อย่าลืมตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายที่เป็นบวกเชื่อมต่อกับการเชื่อมต่อที่เป็นบวก และสายที่เป็นลบกับการเชื่อมต่อที่เป็นลบ หากผิดพลาดการโพลาไรเซชันสามารถที่จะก่อให้เกิดความล้มเหลวได้

9. Equivalent Series Resistance (ESR)

 ESR แสดงถึงความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับของตัวเก็บประจุที่ความถี่สูง ซึ่งรวมความต้านทานจากวัสดุไดอิเล็กทริก สายขั้วต่อ การเชื่อมต่อ และความต้านทานของแผ่นตัวนำของตัวเก็บประจุ  ESR นั้นมีผลต่อความสามารถของตัวเก็บประจุในการส่งผ่านกระแสไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในวงจรไฟฟ้าและวงจรสวิตซ์

10. ข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

เมื่อต้องทำงานกับตัวเก็บประจุ โดยเฉพาะตัวที่มีขนาดใหญ่จะต้องใช้ความระมัดระวังอยู่เสมอ เนื่องจากตัวเก็บประจุขนาดใหญ่นั้นสามารถเก็บประจุไฟฟ้าจำนวนมากไว้ได้ ถึงแม้ว่าแหล่งจ่ายไฟนั้นจะถูกเอาออกแล้วก็ตาม ดังนั้นพยายามหลีกเลี่ยงการสัมผัสตัวนำของตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุเกิน 0.1μF โดยปราศจากความรู้หรือผู้เชี่ยวชาญที่คอยช่วยเหลืออยู่ด้วย

การเข้าใจถึงคุณลักษณะของตัวเก็บประจุเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการเลือกตัวเก็บประจุที่เหมาะสมสำหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของคุณ ทั้งนี้เพื่อให้การทำงานนั้นปลอดภัยและมีประสิทธิภาพนั้นเอง