
커패시터는 현대 기술에서 필수적이며 거의 모든 전자 장치에 사용됩니다. 에 따르면 우선순위 조사에 따르면 전 세계 커패시터 시장은 2032년까지 1조 4,183억 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 커패시터는 다양한 모양과 크기로 제공되며, 각 커패시터에는 고유한 용도가 있습니다. 또한 커패시터에는 다양한 기호가 있으며, 각 커패시터 기호는 서로 다른 의미와 특성을 나타냅니다.
따라서 전자 분야에서 일하고 있다면 각 기호의 의미를 이해해야 합니다. 커패시터의 유형, 커패시터에 대한 중요한 정보를 제공합니다. 커패시턴스, 전압 정격 및 기타 필수 세부 정보. 커패시터 기호와 그 의미, 결정 방법에 대해 자세히 알아보려면 자세히 살펴보세요!
커패시터란 무엇인가요?
커패시터는 다양한 전기 및 전자 회로에 널리 사용되는 전자 부품입니다. 전기 에너지를 저장하고 방출하도록 설계되어 회로 내에서 임시 저장소 또는 '에너지 버퍼' 역할을 합니다. 일반적인 배터리와 비교하면 커패시터는 10,000배나 작은 매우 적은 양의 에너지를 저장할 수 있어 많은 장치와 회로에 여전히 유용합니다. 커패시터의 일반적인 구조는 다음과 같습니다:
- 유전체라고 하는 절연 재료로 분리된 두 개의 전도성 플레이트로 구성됩니다.
- 전도성 플레이트는 일반적으로 알루미늄 또는 탄탈륨과 같은 금속으로 만들어집니다.
- 유전체는 세라믹, 종이, 플라스틱 또는 전해질 등 다양한 재료로 만들 수 있습니다.
커패시터는 어떻게 작동하나요?
우리 모두 알다시피, 금속은 양전하와 음전하를 띤 입자로 이루어져 있어 중성입니다. 하지만 전기장이 가해지면 양전하를 띠는 쪽의 전자는 음전하를 띠는 쪽을 향해 이동하기 시작합니다. 그러나 두 판 사이의 유전체가 전자의 통과를 허용하지 않아 한 판에 전자가 쌓이게 됩니다.
커패시터는 플레이트에 축적된 전하의 형태로 전기 에너지를 저장합니다. 저장된 전하의 양은 인가 전압과 커패시터의 커패시턴스에 정비례합니다. 방정식은 다음과 같습니다:
- Q = CV는 커패시터에 저장된 전하(Q)를 커패시턴스(C) 및 적용된 전압(V)과 관련시킵니다.
커패시터가 부하 또는 다른 구성 요소와 같은 회로에 연결되면 저장된 에너지를 방출할 수 있습니다. 이를 방전이라고 합니다.
애플리케이션
다음은 커패시터의 몇 가지 응용 분야입니다:
- 안정적인 에너지원을 제공하기 위해 전원 공급 회로에 에너지를 저장합니다.
- 커플링 및 디커플링 커패시터 DC를 차단하고 AC 신호는 통과하도록 허용합니다.
- 전기 신호의 필터링 및 평활화를 통해 노이즈와 잔물결을 제거합니다.
- 전기 모터 및 HVAC 시스템의 모터 시동 및 위상 전환.
커패시터 유형
커패시터 기호에 대해 자세히 알아보기 전에 먼저 다양한 커패시터 유형에 대해 살펴볼 필요가 있습니다. 다음은 그 중 몇 가지입니다:
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전해 커패시터
전해 커패시터는 유전체 재료로 산화물을 사용하는 분극 커패시터입니다. 정전 용량 값이 높으며 일반적으로 높은 정전 용량과 전압 등급이 필요한 애플리케이션에 사용됩니다. 여기에서는 얇은 금속 필름 층이 첫 번째 전극으로 사용되고 두 번째 전극(음극)은 반액체 전해질입니다. 전해 커패시터의 응용 분야는 다음과 같습니다:
- 커플링, 디커플링 및 필터링 애플리케이션을 위한 오디오 회로에 사용됩니다.
- 전해 커패시터는 일반적으로 전압 변동을 완화하고 리플을 줄이기 위해 전원 공급 장치에 사용됩니다.
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필름 커패시터
필름 커패시터는 얇은 플라스틱 필름을 유전체 재료로 사용하는 무극성 커패시터입니다. 일반적으로 필름 커패시터는 필름 드로잉 공정을 사용하여 만들어집니다. 필름은 커패시터의 특성에 따라 제조되고 금속화됩니다.
폴리에스테르(마일라), 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 설파이드(PPS) 필름 커패시터 등 다양한 유형으로 제공됩니다. 플레이트 사이에 사용되는 각 유형의 유전체 재료에는 상당한 차이가 있습니다. 다음은 필름 커패시터의 몇 가지 응용 분야입니다:
- 단상 AC 모터에 사용되어 효율을 개선하고 위상 전환을 제공합니다.
- 항공우주 및 군사 산업에서 다양한 장치를 제조하는 데 일반적으로 사용됩니다.
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세라믹 커패시터
세라믹 소재를 유전체로 사용하는 커패시터입니다. 세라믹 튜브형 및 장벽층 커패시터 등 다양한 모양과 크기가 있습니다. 가장 일반적인 두 가지 유형은 적층 세라믹 커패시터(MLCC)와 세라믹 디스크 커패시터입니다. 표면 실장 기술을 통해 만들어진 MLCC는 크기가 작아 특히 인기가 높습니다.
반면 세라믹 디스크 커패시터는 양면이 은색 접점으로 코팅되어 있습니다. 이 커패시터는 높은 유전율(High-K)을 자랑하며 상당한 커패시턴스를 제공합니다. 다음은 세라믹 커패시터의 몇 가지 응용 분야입니다:
- 오실레이터 및 공진기와 같은 타이밍 회로에 사용됩니다.
- 세라믹 커패시터는 오디오 회로, RF 회로 및 전원 공급 장치의 필터링 및 커플링 애플리케이션에 사용됩니다.
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탄탈룸 커패시터
탄탈륨 커패시터는 전해 커패시터로, 양극 역할을 하는 탄탈륨 금속으로 구성됩니다. 얇은 산화물 층이 유전체 역할을 하며 전도성 음극으로 둘러싸여 있습니다. 탄탈륨을 사용하면 매우 효율적인 유전체 층을 만들 수 있습니다. 따라서 다른 커패시터 유형보다 부피당 커패시턴스 값이 더 높고 주파수 특성이 우수합니다.
또한 탄탈룸 커패시터는 장기적인 안정성과 효율성이 뛰어납니다. 이러한 커패시터는 일반적으로 극성이 있으므로 올바른 단자 극성을 유지한 상태에서만 DC 전원에 연결할 수 있습니다. 다음은 탄탈 커패시터의 몇 가지 중요한 애플리케이션입니다:
- 탄탈룸 커패시터는 스마트폰, 노트북, 디지털 카메라 등 다양한 소비자 전자 기기에서 전원 공급 장치 디커플링 및 필터링에 사용됩니다.
- 라우터, 스위치, 기지국 등 통신 장비에서 전압 조절 및 잡음 억제를 위해 사용됩니다.
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가변 커패시터
일반적으로 가변 커패시터는 수동으로 조정할 수 있는 다양한 커패시턴스를 가지고 있습니다. 커패시터는 두 개의 플레이트로 구성되며, 하나는 고정식이고 다른 하나는 이동식입니다. 이 구성을 통해 커패시터는 10pF ~ 500피코패럿의 커패시턴스 범위를 제공할 수 있습니다. 가변 커패시터의 일반적인 유형에는 트리머와 터닝 커패시터가 있습니다. 다음은 가변 커패시터의 몇 가지 애플리케이션입니다:
- 오실레이터, 튜너, 필터 등에 사용됩니다.
- MRI 및 NMR 스캐너와 같은 의료 기기에 적용하여 정확한 결과를 생성할 수 있습니다.
커패시터 기호
이제 다양한 유형의 커패시터에 대해 알아봤으니 이제 커패시터 기호의 의미와 종류에 대해 알아보겠습니다!
일반적으로 다음에서 커패시터를 나타내는 데 사용되는 기호입니다. 전자 회로도는 두 개의 평행선과 그 사이에 간격을 두고 결합한 것입니다. 유형에 따라 다릅니다;
1. 고정 커패시터 기호
고정 커패시터의 기호는 일반적으로 두 개의 평행한 수평선 사이에 공백이 있는 것으로 표시됩니다.
2. 편극 커패시터 기호
극성 커패시터의 기호에는 직선과 곡선이 포함됩니다. 곡선은 음극 단자를 나타내며, 커패시터에 마이너스(-) 기호나 특정 표시가 있는 경우가 많습니다. 직선은 양극 단자를 나타내며 일반적으로 물리적 커패시터에서 더 긴 리드를 나타냅니다.
3. 가변 커패시터 기호
회로도에서 가변 커패시터의 기호는 일반적으로 조정 가능한 부분을 나타내는 화살표가 있는 두 개의 평행선으로 표시됩니다.
4. 전해 커패시터 기호
전해 커패시터의 기호는 이미지와 같이 두 개의 평행선 또는 직선과 곡선 중 하나입니다.
5. 바이폴라 커패시터 기호
바이폴라 커패시터의 기호는 구조상 무극성 커패시터 기호와 유사하며 어떤 방향으로든 회로에 연결할 수 있습니다.
6. 트리머 커패시터 기호
트리머 커패시터에 일반적으로 사용되는 기호는 대각선이 사이에 있는 두 개의 평행선으로, 커패시터의 조정 가능한 특성을 나타냅니다.
7. 피드스루 커패시터 기호
피드스루 커패시터의 기호는 일반적으로 커패시터를 통과하는 직선이 있는 커패시터로 표시됩니다. 이 선은 커패시터의 양쪽 사이의 전기적 연결 또는 피드스루를 나타냅니다.
8. 전압 종속 커패시터 기호
전압 종속 커패시터에 일반적으로 사용되는 기호 중 하나는 화살표 또는 곡선이 가리키는 일반 커패시터 기호로, 인가 전압에 대한 종속성을 나타냅니다.
9. 온도에 따른 커패시터 기호
일반 커패시터 기호에 온도 계수 기호를 추가하여 온도에 따른 커패시터 기호를 나타낼 수 있습니다. 온도 계수는 온도에 따른 커패시턴스의 변화를 나타냅니다.
커패시터 기호를 읽는 방법?
전자 회로도와 회로도를 이해하려면 커패시터 기호를 읽을 수 있어야 합니다. 이를 위한 절차는 다음과 같습니다:
1. 측정 단위 파악하기
커패시턴스는 패럿(F) 단위로 측정되지만, 실제로 커패시터는 일반적으로 마이크로패럿(μF), 나노패럿(nF) 또는 피코패럿(pF) 등 더 작은 단위로 평가됩니다. 값을 올바르게 해석하려면 이러한 단위를 숙지하세요.
2. 커패시턴스 찾기
숫자 숫자는 커패시터 기호에 있는 커패시턴스 값을 나타냅니다. 커패시턴스 값을 나타내는 숫자를 찾습니다. 숫자 뒤에는 측정 단위를 나타내는 문자 코드가 올 수 있습니다.
3. 허용 오차 값 검색
모든 커패시터에는 명시된 커패시턴스 값에서 허용되는 최대 편차를 지정하는 허용 오차가 있습니다. 이 허용 오차는 기호에 백분율 또는 코드로 표시됩니다. 허용 오차 값은 ±5%, ±10%, ±20% 등과 같이 무엇이든 될 수 있습니다. 예를 들어 기호에서 "104K"를 발견하면 문자 "K"는 ±10%의 허용 오차를 나타냅니다.
4. 전압 등급 찾기
커패시터에는 안전하게 처리할 수 있는 최대 전압을 나타내는 전압 정격도 있습니다. 전압 정격은 일반적으로 숫자 뒤에 볼트(V) 또는 킬로볼트(kV)와 같은 단위로 표시됩니다. 예를 들어, 기호에 "25V"가 표시되어 있으면 해당 커패시터는 최대 25V의 전압을 처리할 수 있습니다.
5. 긍정 또는 부정 신호 찾기
일부 커패시터, 특히 극성 전해질 커패시터와 탄탈륨 커패시터에는 극성이 있습니다. 올바른 방향으로 연결하지 않으면 고장이 나거나 폭발할 수도 있습니다. 양극과 음극 단자는 더하기 기호(+) 또는 빼기 기호(-)와 같은 다른 표시를 사용하여 기호에 표시되어 있습니다.
자주 묻는 질문
1. 회로도에서 커패시터 기호가 중요한 이유는 무엇인가요?
커패시터 기호는 회로에서 커패시터라는 구성 요소의 위치를 나타내기 때문에 회로도에서 매우 중요합니다. 커패시터는 일반적으로 전기 에너지를 저장하고 방출하며 중요한 회로 부품입니다.
2. 커패시터 유형에 따라 다른 기호가 있는 이유는 무엇인가요?
커패시터마다 커패시턴스와 정격 전압이 다르기 때문에 커패시터 유형에 따라 다른 기호를 사용해야 합니다. 이러한 다양한 기호를 통해 엔지니어와 기술자는 장치에 사용되는 회로 유형을 이해할 수 있습니다.
3. 회로에서 한 유형의 커패시터를 다른 유형으로 교체할 수 있나요?
예, 회로에서 한 유형의 커패시터를 다른 유형으로 교체할 수 있지만 사용하는 커패시터의 정격 전압이 이전 커패시터보다 높은지 확인해야 하며 그렇지 않으면 몇 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 또한 커패시터 유형마다 용도와 제조 재료가 다르므로 커패시터를 다른 것으로 교체하면 회로의 전반적인 작동에 영향을 미칠 수 있습니다.
4. 극성 회로 커패시터와 무극성 회로 커패시터의 차이점은 무엇인가요?
극성 회로 커패시터는 극성에 민감하며 회로에서 특정 방향으로만 연결할 수 있습니다. 반면 무극성 커패시터는 극성이 없으며 회로에서 어느 방향으로든 연결할 수 있는 커패시터입니다.
5. 커패시터의 기호를 보고 극성인지 비극성인지 어떻게 알 수 있나요?
극성 커패시터는 일반적으로 '+'로 표시된 양극 단자와 '-'로 표시된 음극 단자가 있는데, 이는 커패시터가 극성을 띠고 있음을 나타내므로 회로에 연결할 때 방향에 주의해야 합니다. 반면 무극성 커패시터는 특정 극성 표시가 없으며 어떤 방향으로든 연결할 수 있습니다.
6. 커패시터의 심볼을 기준으로 커패시터의 값을 어떻게 확인할 수 있나요?
디지털 멀티미터를 사용하거나 커패시터에 인쇄된 컬러 코드를 읽으면 커패시터의 값을 쉽게 확인할 수 있습니다.
7. 커패시터 기호에서 커패시턴스 값은 어떻게 표시되나요?
커패시터 기호의 커패시턴스 값은 숫자 값 뒤에 커패시턴스의 SI 단위인 패럿으로 표시됩니다. 그러나 일부 커패시터의 정전 용량 값이 작기 때문에 이러한 값은 마이크로 또는 피코 패럿일 수 있습니다.
결론
커패시터는 거의 모든 전자 기기에 사용되며 다양한 유형이 있습니다. 여기에는 가변, 탄탈, 필름 등이 포함되며 이러한 모든 기호는 고유한 용어 기호로 표시됩니다. 용어 기호는 엔지니어와 기술자가 회로에 사용되는 커패시터의 유형과 용도를 식별하는 데 도움이 됩니다. 커패시턴스 측정 단위, 정격 전압을 찾는 방법 등을 알고 있다면 용어 기호를 쉽게 읽을 수 있습니다.
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