หนึ่งในองค์ประกอบ passive แพร่หลายมากที่สุดที่ใช้เป็นตัวเก็บประจุซึ่งพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทุกชนิดที่เคยทำมา ตัวเก็บประจุมีแอ็พพลิเคชันที่จำเป็นหลายอย่างในการออกแบบวงจรให้ตัวกรองมีความยืดหยุ่นลดเสียงรบกวนการจัดเก็บพลังงานและความสามารถในการตรวจจับสำหรับนักออกแบบ
กรองแอพพลิเคชัน
เมื่อเทียบกับตัวต้านทานตัวเก็บประจุมักถูกใช้เป็นตัวกรองหลัก ๆ ของตัวกรองความถี่ การออกแบบตัวกรองและ topologies มีให้เลือกมากมายและสามารถปรับความถี่และประสิทธิภาพได้โดยการเลือกค่าและคุณภาพของส่วนประกอบที่เหมาะสม การออกแบบตัวกรองบางส่วนมีดังนี้:
- ตัวกรองความถี่สูง (HPF)
- ตัวกรองความถี่ต่ำ (LPF)
- ตัวกรอง Band Pass (BPF)
- ตัวกรองสายพาน (BSF)
- ตัวกรอง Notch
- ตัวกรองข้อมูลทั้งหมด
- ตัวกรองการปรับสมดุล
ตัวเก็บประจุแบบแยกตัว / แบบแยกตัว
ตัวเก็บประจุมีบทบาทสำคัญในการทำงานที่มั่นคงของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระบบดิจิตอลโดยการป้องกันไมโครชิพที่มีความละเอียดอ่อนจากสัญญาณรบกวนบนสัญญาณไฟซึ่งอาจทำให้เกิดพฤติกรรมที่ผิดปกติ ตัวเก็บประจุที่ใช้ในแอพพลิเคชั่นนี้เรียกว่าตัวเก็บประจุแบบแยกตัว (decoupling capacitors) และควรวางให้ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้กับไมโครชิพแต่ละตัวเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจากวงจรทั้งหมดจะทำหน้าที่เป็นเสาอากาศและจะรับสัญญาณรบกวนจากสภาพแวดล้อมโดยรอบ ตัวเก็บประจุแบบแยกตัวและตัวบายพาสยังใช้ในพื้นที่ใด ๆ ของวงจรเพื่อลดผลกระทบโดยรวมของเสียงไฟฟ้า
ตัวเชื่อมต่อหรือ DC Blocking Capacitors
เนื่องจากตัวเก็บประจุมีความสามารถในการส่งสัญญาณ AC ในขณะที่ปิดกั้น DC พวกเขาจึงสามารถใช้แยกชิ้นส่วน AC และ DC ของสัญญาณ ค่าของตัวเก็บประจุไม่จำเป็นต้องแม่นยำหรือถูกต้องสำหรับ coupling แต่ควรมีค่าสูงเนื่องจาก reactance ของตัวเก็บประจุทำให้ไดรฟ์ทำงานได้ดีขึ้นในการใช้งาน coupling
ตัวเก็บประจุ Snubber Capacitors
ในวงจรที่มีแรงขับเคลื่อนสูงเช่นมอเตอร์หรือหม้อแปลงไฟฟ้าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นชั่วคราวอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากพลังงานที่จัดเก็บอยู่ในโหลดอุปนัยจะคายประจุออกมาโดยฉับพลันซึ่งอาจทำให้ส่วนประกอบและที่ติดต่อเสียหายได้ การใช้ตัวเก็บประจุสามารถ จำกัด หรือขัดขวางแรงดันไฟฟ้าทั่ววงจรทำให้การทำงานปลอดภัยขึ้นและวงจรเชื่อถือได้มากขึ้น ในวงจรไฟต่ำใช้เทคนิค snubbing เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการรบกวนคลื่นความถี่วิทยุ (RFI) ที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งอาจทำให้เกิดพฤติกรรมผิดปกติในวงจรและทำให้ได้รับการรับรองผลิตภัณฑ์และได้รับการอนุมัติ
Pulsed Capacitors กำลังไฟ
ที่ตัวเก็บประจุพื้นฐานที่สุดตัวเก็บประจุจะมีขนาดเล็กและมีความสามารถในการจัดเก็บพลังงานที่ไม่เหมือนใครนอกเหนือจากแบตเตอรี่ปฏิกิริยาเคมี เมื่อต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมากในช่วงเวลาสั้น ๆ ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่และแบตเตอรีของตัวเก็บประจุจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่าสำหรับแอพพลิเคชันจำนวนมาก ธนาคารตัวเก็บประจุถูกใช้เพื่อจัดเก็บพลังงานสำหรับการใช้งานเช่นเลเซอร์พัลเซ่อร์เรดาร์เครื่องเร่งอนุภาคและ railguns แอ็พพลิเคชันทั่วไปของตัวเก็บประจุแบบพัลซิ่งจะอยู่ในแฟลชบนกล้องถ่ายรูปทิ้งซึ่งจะชาร์จไฟอย่างรวดเร็วผ่านแฟลชทำให้ชีพจรใหญ่ในปัจจุบัน
การประยุกต์ใช้วงจรเรโซแนนซ์หรือปรับจูน
ในขณะที่ตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำสามารถใช้เพื่อทำให้ตัวกรองชุดค่าผสมบางอย่างอาจส่งผลต่อการขยายสัญญาณเสียง วงจรเหล่านี้ใช้ในการขยายสัญญาณที่ความถี่เรโซแนนซ์สร้างแรงดันไฟฟ้าสูงจากอินพุทแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็น oscillators และเป็นตัวกรองที่ได้รับการปรับ ในวงจรเรโซแนนซ์ต้องระมัดระวังในการเลือกส่วนประกอบที่สามารถอยู่รอดได้เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ส่วนประกอบเห็นผ่านหรือจะล้มเหลวอย่างรวดเร็ว
การประยุกต์ใช้การตรวจจับด้วยไฟฟ้าสถิต
การตรวจจับแบบ Capacitive ได้กลายเป็นจุดเด่นของอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์สำหรับผู้บริโภคขั้นสูงแม้ว่าเซ็นเซอร์แบบ Capacitive Sensor ได้ถูกนำมาใช้งานมานานหลายสิบปีแล้วสำหรับการประยุกต์ใช้งานต่างๆเช่นตำแหน่งระดับความชื้นระดับของเหลวการควบคุมคุณภาพการผลิตและการเร่งความเร็ว การตรวจจับแบบ Capacitive sensing จะทำงานโดยการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความจุของสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นโดยการเปลี่ยนอิเล็กทริกการเปลี่ยนแปลงระยะห่างระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุหรือการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ของตัวเก็บประจุ
ความปลอดภัยของ Capacitor
ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยไม่ควรใช้กับตัวเก็บประจุ ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบในการจัดเก็บพลังงานตัวเก็บประจุสามารถจัดเก็บพลังงานที่เป็นอันตรายได้ซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตและอุปกรณ์เสียหายได้แม้ว่าตัวเก็บประจุจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากพลังงานเป็นเวลานาน ด้วยเหตุนี้จึงเป็นความคิดที่ดีที่จะปล่อยประจุก่อนที่จะทำงานเกี่ยวกับอุปกรณ์ไฟฟ้า
ตัวเก็บประจุไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะล้มเหลวอย่างรุนแรงภายใต้เงื่อนไขบางอย่างโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ electrolytic ขั้วถูกกลับรายการ ตัวเก็บประจุที่ใช้ในแอ็พพลิเคชั่นที่ใช้พลังงานสูงและแรงดันไฟฟ้าสูงอาจไม่ได้รับความเสียหายอย่างรุนแรงเนื่องจากวัสดุอิเลคติกจะทำลายและระเหยกลายเป็นไอ
