ประเภทของตัวเก็บประจุ

มีตัวเก็บประจุหลายประเภทที่มีไว้สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยพิจารณาจากวัสดุอิเล็กทริก ประเภท และระดับแรงดันไฟฟ้า

ประเภทของตัวเก็บประจุ

ตัวเก็บประจุมีหลายแบบตั้งแต่ตัวเก็บประจุแบบทริมมิงขนาดเล็กสำหรับออสซิลเลเตอร์และวงจรวิทยุไปจนถึงตัวเก็บประจุแบบทรงประป๋องโลหะขนาดใหญ่สำหรับการแก้ไขกำลังไฟฟ้าแรงสูงและวงจรปรับให้เรียบ ในการเลือกตัวเก็บประจุให้พิจารณาจากวัสดุไดอิเล็กทริกระหว่างแผ่น ซึ่งตัวเก็บประจุแบบแปรผันมักจะคล้ายกับตัวต้านทานและทำการปรับความจุสำหรับวงจรปรับคลื่นวิทยุหรือความถี่

สำหรับการประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์นั้น ตัวเก็บประจุมักประกอบไปด้วยฟอยล์โลหะพร้อมกระดาษซึ่งมีแร่ฝนพาราฟินที่แช่น้ำหรือไมล่าร์ไดอิเล็กทริกอยู่ ซึ่งตัวเก็บประจุทรงกระบอกมีแผ่นตัวนำโลหะพับรอบด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกที่มีฉนวนป้องกันระหว่างกันอยู่ โดยส่วนใหญ่วัสดุเซรามิกที่มักถูกห่อซีลด้วยอีพ็อกซี่เรซิ่น [Epoxy Resin] เป็นการประกอบเป็นตัวเก็บประจุขนาดเล็ก

ตัวเก็บประจุไดอิเล็กทริกสำหรับความจุแปรผันในเครื่องส่ง เครื่องรับ และวิทยุทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีแพลตติดแน่น (stator vanes) และแพลตแบบถอดออกได้ (rotor vanes) โดยมีความจุไฟฟ้าที่กำหนดโดยตำแหน่งสัมพัทธ์และความจุไฟฟ้าสูงสุดเกิดขึ้นเมื่อแพลตประกบกันจนสุด ตัวเก็บประจุปรับแรงดันไฟฟ้าสูงจะมีช่องว่างขนาดใหญ่หรือช่องว่างอากาศระหว่างแพลต

พิจารณาใช้ตัวเก็บประจุแบบแปรผันหรือแบบทริมเมอร์ที่ปรับตั้งแต่งได้เล็กน้อย  อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้จะปรับตามค่าความจุเฉพาะโดยการใช้ไขควงและเป็นแบบไม่มีขั้ว (non-polarized) ซึ่งโดยทั่วไปความจุจะอยู่ต่ำกว่า 500pF

ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์ม ( Film Capacitor ) เป็นประเภทที่พบมากที่สุด ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไดอิเล็กทริกที่แตกต่างกันไปและรวมไปถึงวัสดุ เช่น โพลีเอสเตอร์ (polyester) โพลีโพรพิลีน (polypropylene) และ เทฟล่อน (Teflon) โดยมีรูปทรงและหลายรูปลักษณ์หลายแบบซึ่งมีค่าความจุไฟฟ้าระหว่าง 5pF to 100uF ซึ่งรูปแบบของเคสประกอบด้วยแบบห่อหุ้มและบรรจุเต็ม เคสอีพ๊อกซี่และโลหะที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา พร้อมด้วยแกน (axial) และ radial leads ซึ่งตัวเก็บประจุแบบฟิล์มมีข้อได้เปรียบในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง โดยมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่าและอายุการใช้งานยาวนานกว่า

สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและแม่นยำ ให้พิจารณาการใช้ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มและฟอยล์ เนื่องจากผลิตจากฟอยล์โลหะและวัสดุไดอิเล็กทริก โดยจะถูกปิดผนึกด้วยกระดาษหรือท่อโลหะ ซึ่งตัวเก็บประจุแบบฟอยล์เคลือบโลหะพร้อมฟิล์มไดอิเล็กทริกที่บางกว่านั้นจะให้ความจุที่สูงกว่าและขนาดที่เล็กกว่านั้นเอง

ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกหรือตัวเก็บประจุแบบดิสก์นั้นผลิตจากการเคลือบแผ่นเซรามิกด้วยเงิน ซึ่งมักจะเหมาะกับค่าความจุต่ำและมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูง ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วนั้นมีค่าตั้งแต่ไม่กี่พิโคฟารัดไปจนถึง 2-3 ไมโครฟารัด ทั้งยังถูกทำสัญลักษณ์ด้วยรหัส 3 หลักที่ระบุถึงความจุในหน่วยพิโคฟารัด

ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติค (electrolytic) ใช้สำหรับค่าความจุไฟฟ้าที่มาก ซึ่งประกอบไปด้วยอิเล็กโทรไลต์กึ่งของเหลว (semi-liquid electrolyte) และมีชั้นออกไซด์บาง ๆ เป็นไดอิเล็กทริก โดยตัวเก็บประจุโพลาไรซ์เหล่านี้ถูกทำสัญลักษณ์ไว้สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ถูกต้อง โดยใช้เป็นตัวหลักในวงจรจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงและช่วยลดแรงดันกระเพื่อมเหมาะสำหรับการใช้งานแบบต่อพ่วงและแยกส่วน ที่สำคัญอย่าลืมว่าตัวเก็บประจุจำพวกนี้มักมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าต่ำจึงไม่ควรใช้กับแหล่งจ่ายไฟ AC

ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมแบบอิเล็กโทรลีติคมีทั้งแบบฟอยล์ธรรมดาและฟอยล์สลัก ซึ่งให้ค่าความจุไฟฟ้าที่สูงแต่มีข้อจำกัดในเรื่องความผิดพลาดและการจัดการกระแสกับ DC ตัวเก็บประจุแบบเทนทาลัมอิเล็กโทรลีติค (Tantalum electrolytic capacitors) มีให้เลือกทั้งแบบเปียกและแบบแห้ง ซึ่งใช้แมงกานีสไดออกไซด์เป็นขั้วที่สอง และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไดอิเล็กทริกได้ดีกว่าอลูมิเนียม จึงทำให้เหมาะสมกับการใช้งานในประเภทต่าง ๆ ได้นั้นเอง 

แล้วอย่าลืมว่าตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าก็สามารถถูกทำลายได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าเกิน ขั้วกลับด้าน หรือความร้อนที่มากเกินไปได้เช่นกัน ดังนั้นโปรดจับอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

บทความ
January 26, 2024

ประเภทของตัวเก็บประจุ

มีตัวเก็บประจุหลายประเภทที่มีไว้สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยพิจารณาจากวัสดุอิเล็กทริก ประเภท และระดับแรงดันไฟฟ้า

นักเขียนบทความ
by 
นักเขียนบทความ
ประเภทของตัวเก็บประจุ

ประเภทของตัวเก็บประจุ

มีตัวเก็บประจุหลายประเภทที่มีไว้สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยพิจารณาจากวัสดุอิเล็กทริก ประเภท และระดับแรงดันไฟฟ้า

ตัวเก็บประจุมีหลายแบบตั้งแต่ตัวเก็บประจุแบบทริมมิงขนาดเล็กสำหรับออสซิลเลเตอร์และวงจรวิทยุไปจนถึงตัวเก็บประจุแบบทรงประป๋องโลหะขนาดใหญ่สำหรับการแก้ไขกำลังไฟฟ้าแรงสูงและวงจรปรับให้เรียบ ในการเลือกตัวเก็บประจุให้พิจารณาจากวัสดุไดอิเล็กทริกระหว่างแผ่น ซึ่งตัวเก็บประจุแบบแปรผันมักจะคล้ายกับตัวต้านทานและทำการปรับความจุสำหรับวงจรปรับคลื่นวิทยุหรือความถี่

สำหรับการประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์นั้น ตัวเก็บประจุมักประกอบไปด้วยฟอยล์โลหะพร้อมกระดาษซึ่งมีแร่ฝนพาราฟินที่แช่น้ำหรือไมล่าร์ไดอิเล็กทริกอยู่ ซึ่งตัวเก็บประจุทรงกระบอกมีแผ่นตัวนำโลหะพับรอบด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกที่มีฉนวนป้องกันระหว่างกันอยู่ โดยส่วนใหญ่วัสดุเซรามิกที่มักถูกห่อซีลด้วยอีพ็อกซี่เรซิ่น [Epoxy Resin] เป็นการประกอบเป็นตัวเก็บประจุขนาดเล็ก

ตัวเก็บประจุไดอิเล็กทริกสำหรับความจุแปรผันในเครื่องส่ง เครื่องรับ และวิทยุทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีแพลตติดแน่น (stator vanes) และแพลตแบบถอดออกได้ (rotor vanes) โดยมีความจุไฟฟ้าที่กำหนดโดยตำแหน่งสัมพัทธ์และความจุไฟฟ้าสูงสุดเกิดขึ้นเมื่อแพลตประกบกันจนสุด ตัวเก็บประจุปรับแรงดันไฟฟ้าสูงจะมีช่องว่างขนาดใหญ่หรือช่องว่างอากาศระหว่างแพลต

พิจารณาใช้ตัวเก็บประจุแบบแปรผันหรือแบบทริมเมอร์ที่ปรับตั้งแต่งได้เล็กน้อย  อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้จะปรับตามค่าความจุเฉพาะโดยการใช้ไขควงและเป็นแบบไม่มีขั้ว (non-polarized) ซึ่งโดยทั่วไปความจุจะอยู่ต่ำกว่า 500pF

ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์ม ( Film Capacitor ) เป็นประเภทที่พบมากที่สุด ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไดอิเล็กทริกที่แตกต่างกันไปและรวมไปถึงวัสดุ เช่น โพลีเอสเตอร์ (polyester) โพลีโพรพิลีน (polypropylene) และ เทฟล่อน (Teflon) โดยมีรูปทรงและหลายรูปลักษณ์หลายแบบซึ่งมีค่าความจุไฟฟ้าระหว่าง 5pF to 100uF ซึ่งรูปแบบของเคสประกอบด้วยแบบห่อหุ้มและบรรจุเต็ม เคสอีพ๊อกซี่และโลหะที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา พร้อมด้วยแกน (axial) และ radial leads ซึ่งตัวเก็บประจุแบบฟิล์มมีข้อได้เปรียบในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง โดยมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่าและอายุการใช้งานยาวนานกว่า

สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและแม่นยำ ให้พิจารณาการใช้ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มและฟอยล์ เนื่องจากผลิตจากฟอยล์โลหะและวัสดุไดอิเล็กทริก โดยจะถูกปิดผนึกด้วยกระดาษหรือท่อโลหะ ซึ่งตัวเก็บประจุแบบฟอยล์เคลือบโลหะพร้อมฟิล์มไดอิเล็กทริกที่บางกว่านั้นจะให้ความจุที่สูงกว่าและขนาดที่เล็กกว่านั้นเอง

ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกหรือตัวเก็บประจุแบบดิสก์นั้นผลิตจากการเคลือบแผ่นเซรามิกด้วยเงิน ซึ่งมักจะเหมาะกับค่าความจุต่ำและมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูง ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วนั้นมีค่าตั้งแต่ไม่กี่พิโคฟารัดไปจนถึง 2-3 ไมโครฟารัด ทั้งยังถูกทำสัญลักษณ์ด้วยรหัส 3 หลักที่ระบุถึงความจุในหน่วยพิโคฟารัด

ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติค (electrolytic) ใช้สำหรับค่าความจุไฟฟ้าที่มาก ซึ่งประกอบไปด้วยอิเล็กโทรไลต์กึ่งของเหลว (semi-liquid electrolyte) และมีชั้นออกไซด์บาง ๆ เป็นไดอิเล็กทริก โดยตัวเก็บประจุโพลาไรซ์เหล่านี้ถูกทำสัญลักษณ์ไว้สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ถูกต้อง โดยใช้เป็นตัวหลักในวงจรจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงและช่วยลดแรงดันกระเพื่อมเหมาะสำหรับการใช้งานแบบต่อพ่วงและแยกส่วน ที่สำคัญอย่าลืมว่าตัวเก็บประจุจำพวกนี้มักมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าต่ำจึงไม่ควรใช้กับแหล่งจ่ายไฟ AC

ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมแบบอิเล็กโทรลีติคมีทั้งแบบฟอยล์ธรรมดาและฟอยล์สลัก ซึ่งให้ค่าความจุไฟฟ้าที่สูงแต่มีข้อจำกัดในเรื่องความผิดพลาดและการจัดการกระแสกับ DC ตัวเก็บประจุแบบเทนทาลัมอิเล็กโทรลีติค (Tantalum electrolytic capacitors) มีให้เลือกทั้งแบบเปียกและแบบแห้ง ซึ่งใช้แมงกานีสไดออกไซด์เป็นขั้วที่สอง และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไดอิเล็กทริกได้ดีกว่าอลูมิเนียม จึงทำให้เหมาะสมกับการใช้งานในประเภทต่าง ๆ ได้นั้นเอง 

แล้วอย่าลืมว่าตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าก็สามารถถูกทำลายได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าเกิน ขั้วกลับด้าน หรือความร้อนที่มากเกินไปได้เช่นกัน ดังนั้นโปรดจับอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

ประเภทของตัวเก็บประจุ
บทความ
Jan 19, 2024

ประเภทของตัวเก็บประจุ

มีตัวเก็บประจุหลายประเภทที่มีไว้สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยพิจารณาจากวัสดุอิเล็กทริก ประเภท และระดับแรงดันไฟฟ้า

Lorem ipsum dolor amet consectetur adipiscing elit tortor massa arcu non.

ตัวเก็บประจุมีหลายแบบตั้งแต่ตัวเก็บประจุแบบทริมมิงขนาดเล็กสำหรับออสซิลเลเตอร์และวงจรวิทยุไปจนถึงตัวเก็บประจุแบบทรงประป๋องโลหะขนาดใหญ่สำหรับการแก้ไขกำลังไฟฟ้าแรงสูงและวงจรปรับให้เรียบ ในการเลือกตัวเก็บประจุให้พิจารณาจากวัสดุไดอิเล็กทริกระหว่างแผ่น ซึ่งตัวเก็บประจุแบบแปรผันมักจะคล้ายกับตัวต้านทานและทำการปรับความจุสำหรับวงจรปรับคลื่นวิทยุหรือความถี่

สำหรับการประยุกต์ใช้ในเชิงพาณิชย์นั้น ตัวเก็บประจุมักประกอบไปด้วยฟอยล์โลหะพร้อมกระดาษซึ่งมีแร่ฝนพาราฟินที่แช่น้ำหรือไมล่าร์ไดอิเล็กทริกอยู่ ซึ่งตัวเก็บประจุทรงกระบอกมีแผ่นตัวนำโลหะพับรอบด้วยวัสดุไดอิเล็กทริกที่มีฉนวนป้องกันระหว่างกันอยู่ โดยส่วนใหญ่วัสดุเซรามิกที่มักถูกห่อซีลด้วยอีพ็อกซี่เรซิ่น [Epoxy Resin] เป็นการประกอบเป็นตัวเก็บประจุขนาดเล็ก

ตัวเก็บประจุไดอิเล็กทริกสำหรับความจุแปรผันในเครื่องส่ง เครื่องรับ และวิทยุทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุเหล่านี้มีแพลตติดแน่น (stator vanes) และแพลตแบบถอดออกได้ (rotor vanes) โดยมีความจุไฟฟ้าที่กำหนดโดยตำแหน่งสัมพัทธ์และความจุไฟฟ้าสูงสุดเกิดขึ้นเมื่อแพลตประกบกันจนสุด ตัวเก็บประจุปรับแรงดันไฟฟ้าสูงจะมีช่องว่างขนาดใหญ่หรือช่องว่างอากาศระหว่างแพลต

พิจารณาใช้ตัวเก็บประจุแบบแปรผันหรือแบบทริมเมอร์ที่ปรับตั้งแต่งได้เล็กน้อย  อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้จะปรับตามค่าความจุเฉพาะโดยการใช้ไขควงและเป็นแบบไม่มีขั้ว (non-polarized) ซึ่งโดยทั่วไปความจุจะอยู่ต่ำกว่า 500pF

ตัวเก็บประจุชนิดฟิล์ม ( Film Capacitor ) เป็นประเภทที่พบมากที่สุด ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไดอิเล็กทริกที่แตกต่างกันไปและรวมไปถึงวัสดุ เช่น โพลีเอสเตอร์ (polyester) โพลีโพรพิลีน (polypropylene) และ เทฟล่อน (Teflon) โดยมีรูปทรงและหลายรูปลักษณ์หลายแบบซึ่งมีค่าความจุไฟฟ้าระหว่าง 5pF to 100uF ซึ่งรูปแบบของเคสประกอบด้วยแบบห่อหุ้มและบรรจุเต็ม เคสอีพ๊อกซี่และโลหะที่ปิดผนึกอย่างแน่นหนา พร้อมด้วยแกน (axial) และ radial leads ซึ่งตัวเก็บประจุแบบฟิล์มมีข้อได้เปรียบในสภาวะที่มีอุณหภูมิสูง โดยมีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่าและอายุการใช้งานยาวนานกว่า

สำหรับการใช้งานที่มีกำลังสูงและแม่นยำ ให้พิจารณาการใช้ตัวเก็บประจุแบบฟิล์มและฟอยล์ เนื่องจากผลิตจากฟอยล์โลหะและวัสดุไดอิเล็กทริก โดยจะถูกปิดผนึกด้วยกระดาษหรือท่อโลหะ ซึ่งตัวเก็บประจุแบบฟอยล์เคลือบโลหะพร้อมฟิล์มไดอิเล็กทริกที่บางกว่านั้นจะให้ความจุที่สูงกว่าและขนาดที่เล็กกว่านั้นเอง

ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกหรือตัวเก็บประจุแบบดิสก์นั้นผลิตจากการเคลือบแผ่นเซรามิกด้วยเงิน ซึ่งมักจะเหมาะกับค่าความจุต่ำและมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริกสูง ตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วนั้นมีค่าตั้งแต่ไม่กี่พิโคฟารัดไปจนถึง 2-3 ไมโครฟารัด ทั้งยังถูกทำสัญลักษณ์ด้วยรหัส 3 หลักที่ระบุถึงความจุในหน่วยพิโคฟารัด

ตัวเก็บประจุแบบอิเล็กโทรลีติค (electrolytic) ใช้สำหรับค่าความจุไฟฟ้าที่มาก ซึ่งประกอบไปด้วยอิเล็กโทรไลต์กึ่งของเหลว (semi-liquid electrolyte) และมีชั้นออกไซด์บาง ๆ เป็นไดอิเล็กทริก โดยตัวเก็บประจุโพลาไรซ์เหล่านี้ถูกทำสัญลักษณ์ไว้สำหรับการใช้งานแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่ถูกต้อง โดยใช้เป็นตัวหลักในวงจรจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงและช่วยลดแรงดันกระเพื่อมเหมาะสำหรับการใช้งานแบบต่อพ่วงและแยกส่วน ที่สำคัญอย่าลืมว่าตัวเก็บประจุจำพวกนี้มักมีพิกัดแรงดันไฟฟ้าต่ำจึงไม่ควรใช้กับแหล่งจ่ายไฟ AC

ตัวเก็บประจุอลูมิเนียมแบบอิเล็กโทรลีติคมีทั้งแบบฟอยล์ธรรมดาและฟอยล์สลัก ซึ่งให้ค่าความจุไฟฟ้าที่สูงแต่มีข้อจำกัดในเรื่องความผิดพลาดและการจัดการกระแสกับ DC ตัวเก็บประจุแบบเทนทาลัมอิเล็กโทรลีติค (Tantalum electrolytic capacitors) มีให้เลือกทั้งแบบเปียกและแบบแห้ง ซึ่งใช้แมงกานีสไดออกไซด์เป็นขั้วที่สอง และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไดอิเล็กทริกได้ดีกว่าอลูมิเนียม จึงทำให้เหมาะสมกับการใช้งานในประเภทต่าง ๆ ได้นั้นเอง 

แล้วอย่าลืมว่าตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าก็สามารถถูกทำลายได้ด้วยแรงดันไฟฟ้าเกิน ขั้วกลับด้าน หรือความร้อนที่มากเกินไปได้เช่นกัน ดังนั้นโปรดจับอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นได้

Related articles