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커패시터, 커패시턴스 쉽게 이해하기
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[커패시터] 커패시터란? 커패시터의 기초, 커패시터의 역할

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명칭[편집]

역사[편집]

축전기의 종류[편집]

전기용량[편집]

축전기의 연결[편집]

축전기에 저장된 에너지[편집]

같이 보기[편집]

각주[편집]

축전기 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전
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[커패시터] 커패시터란? 커패시터의 기초, 커패시터의 역할

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안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘부터는 커패시터(콘덴서)에 대해서 공부해볼겁니다.

실무에서 정말 많이 사용하고 있는 부품인만큼 잘 알아두는 것이 중요합니다.

그럼 시작해볼까요?

1. 커패시터란? 커패시터의 특징!

커패시터란 콘덴서 축전기라고도 불리는 소자로

전기를 일시적으로 저장하는 소자입니다.

2개의 도체판 사이에 절연체(유전체, Dielectric)가 들어간 구조로 되어있습니다.

이 절연체는 전극판과 전극판 사이의 전기를 차단하고 전기를 담아두는 역할을 합니다.

어떤 재질의 절연체를 포함하느냐에 따라 커패시터의 종류가 나누어집니다.

두 도체판 사이에 전압을 걸게되면

음극에는 (-) 전하가 양극에는 (+) 전하가 유도되고 이로 인해 전기적 인력이 발생합니다.

이 인력에 의해 전하들이 모여있게 되어서 에너지가 저장되는 것입니다.

이 때 모이는 전하량은 전압에 비례하게 됩니다.

커패시터가 전하를 충전할 수 있는 능력을 커패시턴스 혹은 정전용량 이라고 합니다.

용량 단위는 F(패럿)이며, 일반적으로는 pF, uF 단위를 주로 사용하게 됩니다.

출처 : 삼성반도체이야기

2. 커패시터의 역할 또는 용도

그렇다면 이러한 전기를 저장하는 용도로만 사용하는 것일까요?

용도는 크게 다섯가지 정도로 정리할 수 있습니다.

첫번째, 커플링

커플링이란 직류와 교류가 섞여 있는 신호에서 교류 신호만 통과시키는 기능을 말합니다.

두번째, 발진

충전과 방전을 반복하여 과도 파형을 만들어 내는 기능을 말합니다.

세번째, 완충

보조 배터리처럼 전압을 충전한 다음에 전류를 출력하는 기능을 말합니다.

네번째, 평활

맥류 신호 (직류와 교류가 합쳐진 것)을 일정한 직류 평균 전압으로 만들어 주는 기능을 말합니다.

다섯번째, 바이패스

노이즈 성분을 그라운드로 흘려버리는 기능을 말합니다.

저는 실무에서 바이패스 커패시터를 가장 많이 사용합니다.

전자 회로는 노이즈와의 싸움이다 라는 말 들어보셨나요 ㅎㅎ

이러한 노이즈를 제거하기 위한 용도로 거의 모든 IC에 사용하고 있습니다.

3. 직류와 교류에서의 커패시터

그림이 좀 이상하긴 한데 예쁘게 봐주세요..ㅠㅠ

이번에는 직류에서의 커패시터와 교류에서의 커패시터를 알아보겠습니다.

1) 직류

전원에서 전압이 들어오게 되면 전원부와 커패시터의 전압이 같아질 때 까지

커패시터로 전류가 흐르며 충전되기 시작합니다.

그리고 커패시터의 용량만큼 충전이 다 되면

전원과 커패시터의 전압이 같아지기 때문에 더 이상 전류가 흐르지 않습니다.

그러다 전원부의 전압이 끊어져서 그 전압이 유지되지 않으면

커패시터는 저장하고 있던 에너지를 IC에 공급하게 됩니다.

저도 회로를 설계할 때 전원의 안정성을 위해 IC의 전원부에 커패시터를 배치하곤 합니다.

2) 교류

커패시터가 충전된 상태에서 (+)극과 (-)극을 반대로 접속하면

전원과 커패시터의 극성이 반대가 되므로 전위차가 생겨 전류가 흐르게 됩니다.

충전이 완료되면 전위차가 없어지므로 직류의 경우는 전류를 차단하지만

교류는 (+)극과 (-)극이 계속해서 전환되는 특성이 있어서 충, 방전을 반복하게 됩니다.

따라서 직류와 달리 교류는 통과할 수 있게 됩니다.

출처 : 자바실험실

4. 커패시터의 직렬과 병렬

커패시터를 직렬로 연결할 경우에는 저항의 병렬 연결과 비슷하고,

커패시터를 병렬로 연결할 경우에는 저항의 직렬 연결과 비슷합니다.

저항이랑 반대라고 기억해주시면 편합니다.

커패시터의 가장 기본적이지만 가장 중요하다고 할 수 있는 부분에 대해 공부해보았습니다.

다음 시간에는 커패시터의 종류에 대해 자세히 보고

수식을 통해 커패시터를 이해해 보는 시간을 가져보겠습니다.

감사합니다. ^_^

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캐패시터란(커패시터,축전기,콘덴서)? capacitor 기본 내부 구조

아래 포스팅 내용에 있는 사진들을 클릭하면 선명하게 확대 하여 보실 수 있습니다

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캐패시터 capacitor란 무엇일까?

우리가 사용하는 전자제품들의 회로에서 캐패시터가 없는 전자제품은 거의 없을겁니다.

그만큼 매우 중요한 부품인데 이 캐패시터는 무엇인지 그리고 내구 구조는 어떻게 생격는지 알아보도록 하겠습니다.

캐패시터 = 전하를 저장할 수 있는 배터리 같은 부품

캐패시터는 전하를 저장할 수 있는 부품입니다.

충전과 방전이 가능한 “소형 배터리”와 비슷하다고 생각하시면 됩니다.

캐패시터는 중요한 만큼 종류도 다양합니다.

향후 포스팅에서 캐패시터의 종류에 대해서도 알아보도록 하겠습니다.

캐패시터의 기본 원리

캐패시터는 전하를 저장할 수 있다고 했습니다.

위 그림에서처럼 외부에서 전압을 인가하면 (+)전압을 인가한 곳에는 양의 전하가 저장되고

(-)전압을 인가한 곳에는 음의 전하가 저장됩니다.

가운데는 dielectic 절연체가 있어서 전류가 서로 흐를수가 없습니다.

양쪽에 +,- 전하가 쌓이니 마치 배터리처럼 동작하게 된답니다.

캐패시터 구조

캐패시터 실물을 봐서는 내부 구조가 어떻게 되는지 상상할 수가 없습니다.

캐패시터 내부 구조와 실제 분해한 모습도 공부하며 캐패시터에 조금 더 친근해지도록 하겠습니다.

캐패시터 구조에서 가장 중요한건 도체판과 절연체입니다.

2개의 도체판이 존재하는데 1개의 도체판에는 + 전하, 나머지 도체판에는 -전하가 저장됩니다.

그리고 가운데 전류가 흐르지 못하게하는 절연체가 존재합니다.

도체판고 절연체로 인하여 캐패시터의 전하 저장 기능이 가능하답니다.

캐패시터 내부 구조 확대

그럼 도전체와 절연체가 실제로 어떻게 존재하게 되는걸까요?

액체를 반반 넣는게 아니라 도전체와 절연체의 특성을 갖는 물질을 종이에 발라서 돌돌 말아 넣어둔것입니다.

사진에 보면 돌돌 말아 넣어서 플라스틱 통에 잘 넣어둔걸 보실 수 있습니다.

캐패시터 실제 분해

캐패시터를 실제로 분해하는 모습입니다.

화살표 모양으로 따라가보면 종이를 돌돌 말아 넣은게 보입니다.

캐패시터에 조금은 친숙해지셨나요?

다음 포스팅에서 본격적으로 캐패시턴스와 같은 캐패시터의 특성에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

2020/08/04 – [회로/전자 회로] – 캐패시턴스, 용량성 리액턴스란? capacitance, reactance 차이

● 개인적으로 공부하며 정리한 내용입니다 ●

잘못된 내용이 있으면 언제든 답글 달아주세요

감사합니다

콘덴서 콘덴서란? 커패시터란? 캐패시터란? (콘덴서 종류, 콘덴서 용량 읽는법, 캐패시터 종류, 커패시터 종류, 전해콘덴서, 콘덴서 역할, 콘덴서 구조)

[ 이 글에서는 콘덴서(커패시터)라는 전자부품에 대해 알아보도록 하겠습니다 ]

출처 [메카솔루션] http://Mechasolution.com

[콘덴서란?, 콘덴서의 역할]

콘덴서 (Condenser) = 커패시터(Capacitor) (회로도 기호 : )

전기분야에서 콘덴서와 커패시터는 같은 전자부품을 말하는것이며, 콘덴서라는 용어를 더 많이 사용하고 있습니다.

콘덴서는 ‘축전기’로도 불리며, 두가지의 기능을 수행합니다.

1. 직류 전압을 가하면 각 전극에 전기(전하)를 축적(저장)하는 역할

(콘덴서의 용량만큼 저장된 후에는 전류가 흐르지 않음)

2. 교류에서는 직류를 차단하고 교류 성분을 통과시키는 성질

[콘덴서의 사용] 불안정한 전원을 잡아주기 위해 사용 노이즈를 제거하기 위한 방법으로 사용 직류를 차단하며 교류를 통과시키기 위해 사용 IC(집적회로)의 안정된 작동을 위해 사용

[콘덴서의 구조]

콘덴서는 일반적으로 두장의 전극판이 마주보는식의 구조로 이루어져있습니다. 아래의 두 그림으로 확인해보도록 하겠습니다.

두장의 전극판(PLATE)이 마주보고 있으며 각각 리드(Lead)선이 이어져있고, 전극판 사이에는 절연체(유전체,Dielectirc)가 들어있습니다.

여기서 절연체(유전체)는 전극판과 전극판 사이의 전기를 차단하고 전기를 담아두는 역할을하며, 어떤 재질의 절연체를 포함하느냐에 따라 여러 종류의 콘덴서로 나뉘어지게됩니다. 그중에는 공기를 유전체로 삼는 콘덴서도 존재합니다.

[콘덴서의 종류]

용량, 크기, 온도, 주파수등의 특성을 위해 유전체를 사용하며, 유전체의 종류에 따라 여러 종류의 콘덴서로 나뉘어집니다.

하나의 극으로 이루어진 단극성 콘덴서와 양극으로 이루어진 양극성 콘덴서가 존재합니다.

극성이 있는 콘덴서는 긴 리드선이 +극, 짧은 리드선이 -극을 갖습니다.

전해 콘덴서(eletrolytic Condenser)

유전체를 얇게할 수 있어 작은 크기에도 큰 용량을 얻을 수 있다는 장점이 있습니다. 양극(긴선이 +)성 콘덴서가 있으며,

극, 전압,용량 등이 콘덴서 표면에 적혀있습니다. 이 콘덴서는 주로 전원의 안정화, 저주파 바이패스 등에 활용되며 극을 잘못

연결할 경우 터질 수 있으므로 주의해야 합니다.

탄탈 콘덴서(tantalum Condenser)

전극에 탄탈륨이라는 재질을 사용한 콘덴서로, 용도는 전해 콘덴서와 비슷하지만 오차, 특성, 주파수 특성등이 전해 콘덴서보다

우수합니다. 때문에 가격이 더 비싼편입니다.

세라믹 콘덴서(ceramic Condenser)

유전율이 큰 세라믹 박막, 티탄산 바륨 등의 유전체를 재질로한 콘덴서입니다. 박막형이나 원판형의 모양을 가지며

용량이 비교적 작고, 고주파 특성이 양호하여 고주파 바이패스에 흔히 사용됩니다.

칩 세라믹 콘덴서 (chip ceramic Condenser)

칩모양의 콘덴서로 소형화를 위해 탄탈륨을 유전체로 하는 콘덴서 입니다. 일반적으로 집적회로에 부착하여 사용할 수 있습니다.

적층 세라믹 콘덴서

유전체로 고유전율계 세라믹을 다층구조로 사용하는 콘덴서로, 특성이 양호하고 소형이라는 특징이 있습니다.

단극 콘덴서로, 온도, 주파수 특성이 양호하기 때문에 바이패스용이나 온도변화에 민감한 회로에 주로 사용됩니다.

슈퍼 콘덴서 (super Condenser)

전기용량이 큰 콘덴서를 말합니다. 용량이 크며 비교적 크기가 작기 때문에 전지로 사용됩니다.

다른 콘덴서에 비해 용량이 크기 때문에 회로 구성시 과전류, 쇼트 등의 이유로 회로가 손상될 수 있어 주의해야합니다.

필름 콘덴서 (film Condenser)

필름 양면에 금속박을 대고 원통형으로 감은 콘덴서를 말합니다.

마일러 콘덴서 (폴리에스테르 필름 콘덴서)

폴리에스테르 필름의 양면에 금속박을 대고 원통형으로 감은 콘덴서 입니다. 극성이 없고, 용량이 작은편에 속합니다.

고주파 특성이 양호하기 때문에 바이패스용, 저주파, 고주파 결합용으로 사용됩니다.

스티롤 콘덴서

폴리스티렌 필름을 유전체로 사용하는 콘덴서입니다. 필름을 감은 구조기 때문에 고주파에는 사용할 수 없으며

필터회로나 타이밍 회로 등에 주로 사용합니다.

폴리프로필렌 콘덴서

폴리프로필렌 필름을 유전체로 사용하는 콘덴서로 높은 정밀도가 요구되는 곳에 주로 사용합니다.

마이카 콘덴서 (mica Condenser)

운모(mica)를 유전체로하는 콘덴서로 주파수 특성이 양호하며 안정성, 내압이 우수하다는 장점이 있습니다.

주로 고주파에서의 공진회로나 필터회로 등을 구성할 때, 고압회로를 구성할때 사용합니다.

용량이 큰편은 아니지만 비싸다는 단점이 있습니다.

가변용량 콘덴서

말그대로 용량을 변화시킬 수 있는 콘덴서를 말합니다. 주파수 조정에 사용하며 트리머, 바리콘이 있습니다.

트리머(trimmer)

세라믹을 유전체로 사용한 가변용량 콘덴서로 주로 이동통신 및 방송 시스템에 필요한 주파수에 따라 용량값을 필요한 만큼

조정하는데 사용됩니다.

바리콘(varicon)

공기를 유전체로 사용한 가변용량 콘덴서로, 라디오 방송을 선택하는 튜너 등에 사용합니다.

[콘덴서의 용량 읽기]

단위는 패럿[F]을 사용하지만 F는 큰 단위이기 때문에 uF(마이크로 패럿), pF(피코 패럿)을 사용합니다.

1F = 1,000,000uF = 1,000,000,000,000pF uF = 백만분의 1패럿 , 1F = 백만분의 1uF

정격전압: 부품을 작동시키는데 필요한 표준 전압

정격정전용량: 저장되는 양의 정전용량

용량, 정격전압은 보통 콘덴서에 적혀 있으며, 아래와 같은 방법으로 표시해줍니다.

1. 용량을 그대로 표시함

정격전압 : 5.5V

정전용량 : 1F

2. 두자리수 혹은 세자리수로 표시함

정격전압 : 1KV (1000V)

정전용량 : 세자리수의 경우 앞의 두 자리는 값, 뒤에 한자리는 10의 배수를 나타내며 용량의 단위는 [pF]입니다.

즉, 47 x 10의 2승 = 4700pF

두자리수만 적혀있을경우 그값이 정전용량이며, 단위는 [pF] 입니다.

3. 용량 뒤에 문자가 있음

용량을 보시면 222J 라고 적혀있습니다. 용량은 22 x 10의 2승, 2200pF이며 뒤에 J ,± 5% 는 허용오차를 나타냅니다

F는 ±1% , J는 ±5% , K는 ±10%, M는 ±20% , N은 ±30 를 의미합니다.

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