Tổng quan về tụ điện

[hanguyen]

Vì chủ đề là tổng quan về tụ điện và thấy có nói về cái gọi là siêu tụ điện nên tôi góp 1 bài bổ túc 1 vài thông tin:

Từ nhiều năm nay, đâu đó có người nói về siêu tụ điện và "đồn thổi" rằng nó là công nghệ đột phá, rằng có thể thay thế hoàn toàn các loại pin và acquy cổ điển. Nhưng hình như không mấy ai rành về các thông số đặc trưng của nó. Ultra Capacitor là loại tụ có dung lượng rất rất lớn, cỡ 47,000 uF trở lên thì được gọi là siêu tụ điện. Về giá trị điện dung thì đúng và siêu tụ điện không phải là công nghệ gì mới mẻ. Đặc trưng của siêu tụ điện là 3 thông số: Điện dung (đơn vị là Fara), điện áp đánh thủng hay điện áp làm việc cũng vậy (đơn vị: Volts), và một thông số ít thấy người ta nhắc tới chính là nội trở (đơn vị là ôm, kilo ôm). Nghe nói đến siêu tụ điện rất nhiều người nghĩ rằng nó là 1 chiếc tụ như những tụ hóa thông thường nhưng có điẹn dung rất lớn, và thế là bắt đầu tượng tượng ra 1 viễn cảnh có thể dùng nó thay thế cho acquy xe máy, rồi thậm chí acquy oto, rồi nguồn dự phòng UPS với thời gian nạp siêu nhanh (tôi nghe đâu đó có một ông nói: Xe đạp điện dùng siêu tụ điện x Fara có thể chạy 60-70km mới phải sạc điện và thời gian sạc chỉ mất có 4 hay 5 giây!!! Thế rồi ông đó bắt đầu một loạt các bài tút và quảng cáo về công nghệ đó của ông, có ai hỏi ngỏ ý muôn theo ông xem thử sản phẩm đó của ông thì ông nói nó là bí mật thương mại không thể tùy tiện tiết lộ. Rồi ông hãnh diện với tôi rằng ông ta đang nắm trong tay công nghệ chế tạo siêu tụ điện đó và sẽ làm cuộc cách mạng về vehicle ở VN và cả thế giới!...

Tỉnh giấc mộng đi các bạn, nếu muốn có nguồn năng lượng có kích thước siêu nhỏ mà lại có siêu công suất thì hãy nghĩ đến năng lượng hạt nhân trươc đi đã. Vì cứ mơ mộng với siêu tụ điện bạn sẽ vỡ mộng và làm trò hề cho thiên hạ đấy.

Vì sao: Cả thế giới bây giờ không lạ gì về siêu tụ điện cả và siêu tụ điện vẫn đang từng ngày được cải tiến công nghệ nhưng ít nhất là trong khoảng vài thập niên nữa may ra mới giải quyết được vấn đề nội trở "siêu lớn" của nó. Bạn biết không, một siêu tụ điện thuộc loại cao cấp có điện trở nội vào cỡ 50 ôm đến 200 ôm. Còn các loại rẻ tiền, bình tường vẫn bán nhan nhản ngoài chợ thì nội trở của nó lên tới hàng kilo ôm cơ. Ngay cả với 1 siêu tụ chỉ có nội trở 50 ôm thôi bạn nghĩ là nó có thể cung cấp 1 dòng điện 130A để nổ máy chiếc matiz của bạn ư?? Và bạn cũng tin tưởng rằng với nội trở 50 ôm nó có thể nạp được đủ điện trong thời gian vài giây?

Siêu tụ điện vẫn có chỗ đứng của nó nhưng chỉ dùng làm nguồn cung cấp cho các thiết bị tiêu tốn ít năng lượng thôi, ví dụ nguồn nuôi chip nhớ, chíp vi xử lý, máy tính bỏ túi...

Có bạn nào muốn xem tận mắt cái siêu tụ điện made in USA của tôi trực tiếp xách tay từ Mỹ về tì liên hệ tôi cho xem

Bài viết theo chừng mực thông tin mà tôi biết, có gì chưa đúng xin mọi người góp ý cho tôi được học hỏi và cập nhật những thông tin mới mới )

[hanguyen]

không tính riêng theo tụ lớn hay tụ nhỏ mà tính bằng tổng dung kháng của hại tụ cộng lại (vì khi mắc // nhiều tụ với nhau thì dung kháng của tụ tăng lên và bằng tổng dung kháng các tụ cộng lại).

Ấy bạn dùng nhầm từ rồi. Sao lại dùng từ "dung kháng"? Dung kháng là điện trở xoay chiều của tụ đấy. Công thức tính dung kháng là: Xc = 1/(2*pi*f*C), (đơn vị là ÔM) cơ mà.

Đối diện với dung kháng là cảm kháng - điện trở xoay chiều của cuộn cảm, công thức tính cảm kháng: Xl = 2*pi*f*L, đơn vị cũng là Ôm.

Cả 2 đại lượng cảm kháng và dung kháng người ta gọi chung là trở kháng, ký hiệu là X để phân biệt với điện trở thuần (R). Trong 1 mạch điện bất kỳ (kỹ thuật mạch gọi là mạng 1 cửa, 2 cửa) nó có thể chứa tụ điện hoặc cuộn cảm hoặc cả 2, khi đó phát sinh khái niệm "trở kháng vào", "trở kháng ra" và nhu cầu tính toán các đại lượng này. Trở kháng vào/ra của 1 mạch điện là 1 đại lượng véc tơ (tức là có hướng và độ dài). Tùy theo kết quả tính toán cái mạch đó mà người ta nhận thấy trở kháng (vào/ra) của mạch là vecto có góc dương, âm hay bằng không mà kết luận tính chất vào/ra của mạch đó, ví dụ véc tơ trở kháng có góc dương người ta nói mạch vào/ra đó có tính cảm kháng, nếu góc âm thì nó mang tính dung kháng, còn nếu bằng không thì người ta nói nó có tính thuần trở (tức là tương đương với 1 điện trở thuần).


Còn đại lượng mà bạn nói là nó có giá trị cộng gộp khi mắc nhiều tụ song song đó là điện dung (ký hiệu là C, đơn vị là Fara) chứ. Phải chú thích rõ ràng không thì các bạn mới học cứ gọi nhầm mãi nó quen sẽ thành sai căn bản mất.

[0976]

nếu bạn nối tiếp điện trở thì diện trở nó tăng lên => thòi gian xả của tụ sẽ giảm đi (dung kháng của tụ giảm rất nhanh). nếu dùng điện trở thì bạn chọn loại điện trờ có trị số càng nhỏ thì thời gian xả tụ càng lâu, họac là mắc// nhiều diện trở với nhau.

hình như pác này lộn rùi. nếu nối tiếp trở thì điện trở sẽ tăng, dòng điện sẽ giảm, do đó thời gian xả tụ sẽ tăng lên (chứ đâu có giảm như pác nói)

[caovanhuong]

Nối tiếp điện trở cũng có thể tăng thời gian đó

nếu bạn nối tiếp điện trở thì diện trở nó tăng lên => thòi gian xả của tụ sẽ giảm đi (dung kháng của tụ giảm rất nhanh). nếu dùng điện trở thì bạn chọn loại điện trờ có trị số càng nhỏ thì thời gian xả tụ càng lâu, họac là mắc// nhiều diện trở với nhau.

[caovanhuong]

em cảm ơn nhé, vậy cho em hỏi vd mình có 2 tụ mình mắc song song với nhau mà dung lượng 2 tụ khác nhau; 1 tụ dung lớn, 1 tụ dung bé vậy tổng thời gian xả mình cũng tính là Tc = R.C theo tụ dung lớn luôn sao, và ko bit mình có thể tính đc thời gian nạp của tụ ko nhỉ, mong mấy anh giúp em hiểu rõ thêm về tụ nhé!

không tính riêng theo tụ lớn hay tụ nhỏ mà tính bằng tổng dung kháng của hại tụ cộng lại (vì khi mắc // nhiều tụ với nhau thì dung kháng của tụ tăng lên và bằng tổng dung kháng các tụ cộng lại).

[lehung883]

tụ X2 và tụ Y2

I/. Sơ lược về tụ điện.

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động bao gồm hai mặt dẫn điện gọi là khung, được phân cách bởi một chất cách điện, gọi là điện môi (không khí, giấy, mica, dầu nhờn, nhựa, cao su, gốm, thuỷ tinh...)



Giá trị của tụ điện là điện dung, được đo bằng đơn vị Farad (kí hiệu là F). Giá trị F là rất lớn nên hay dùng các giá trị nhỏ hơn như micro fara (μF), nano Fara (nF) hay picro Fara (pF).

1F=106μF=109nF=1012pF

2/. Phân loại tụ điện thường gặp.

1/. Theo tính chất lý hóa và ứng dụng : Có các loại tụ điện :

- Tụ điện phân cực : là loại tụ điện có hai đầu (-) và (+) rõ ràng, không thể mắc ngược đầu trong mạng điện DC. Chúng thường là tụ hóa học và tụ tantalium.

- Tụ điện không phân cực : Là tụ không qui định cực tính, đấu nối "thoải mái" vào mạng AC lẫn DC.



- Tụ điện hạ (thấp) áp và cao áp : Do điện áp làm việc mà có phân biệt "tương đối" này.

- Tụ lọc (nguồn) và tụ liên lạc (liên tầng) : Tụ điện dùng vào mục tiêu cụ thể thì gọi tên theo ứng dụng, và đây cũng là phân biệt "tương đối".

- Tụ điện tĩnh và tụ điện động (điều chỉnh được) : Đa số tụ điện có một trị số điện dung "danh định" nhưng cũng có các loại tụ điện cần điều chỉnh trị số cho phù hợp yêu cầu của mạch điện, như tụ điện trong mạch cộng hưởng hay dao động chẳng hạn.

2/. Theo cấu tạo và dạng thức :

- Tụ điện gốm (tụ đất) : Gọi tên như thế là do chúng được làm bằng ceramic, bên ngoải bọc keo hay nhuộm màu. Gốm điện môi được dùng là COG, X7R, Z5U v.v...



-* Tụ gốm đa lớp Là loại tụ gốm có nhiều lớp bản cực cách điện bằng gốm. Tụ này đáp ứng cao tần và điện áp cao hơn loại tụ gốm "thường" khoảng 4 --> 5 lần.

Tụ điện "gì chẳng rõ" mà anh KnowMore hỏi, chính là tụ gốm đa lớp này đây.

- Tụ giấy : Là tụ điện có bản cực là các lá nhôm hoặc thiếc cách nhau bằng lớp giấy tẩm dầu cách điện làm dung môi.



- Tụ mica màng mỏng : cấu tạo với các lớp điện môi là mica nhân tạo hay nhựa có cầu tạo màng mỏng (thin film) như Mylar, Polycarbonate, Polyester, Polystyrene (ổn định nhiệt 150 ppm / C).

Nhà máy Sản xuất tụ điện ICTI (công nghệ màng mỏng) Đà Nẵng là một đơn vị cung cấp linh kiện điện tử tại Việt Nam.


Tụ điện mica màng mỏng của Đà Nẵng.

-* Tụ bạc - mica : là loại tụ điện mica có bàn cực bằng bạc, khá nặng. Điện dung từ vài pF đến vài nF, độ ồn nhiệt rất bé. Tụ này dùng cho cao tần là ... hết biết.

- Tụ hóa học : Là tụ giấy có dung môi hóa học đặc hiệu --> tạo điện dung cao và rất cao cho tụ điện. Nếu bên ngoài có vỏ nhôm bọc nhựa thì còn gọi là tụ nhôm.



-* Tụ siêu hóa (Super Chimical Capacitance) : dùng dung môi đất hiếm, tụ này nặng hơn tụ nhôm hóa học và có trị số cực lớn, có thể đến hàng Farad. Tụ có thể dùng như một nguồn pin cấp cho vi xử lý hay các mạch đồng hồ (clock) cần cấp điện liên tục.

-* Tụ hóa sinh là Siêu tụ điện thay thế cho pin trong việc lưu trữ điện năng trong các thiết bị điện tử di động, dùng lginate trong tảo biển nâu làm nền dung môi --> lượng điện tích trữ siêu lớn và giảm chỉ 15% sau mỗi chu kỳ 10.000 lần sạc.



- Tụ tantalium : Tụ này có bản cực nhôm và dùng gel tantal làm dung môi, có trị số rất lớn với thể tích nhỏ.



- Tụ vi chỉnh và tụ xoay : Có loại gốm, loại mica và loại kim loại. Thứ này nói nhiều rồi, xin không nhắc lại.

Thân ái.

Lan Hương. (còn nữa)

Lan hương nói rõ cho mình thêm chút nữa về tụ X1,Y1,X2,Y2 được không?
cảm ơn nhiều

[anhtuan0423]

em cảm ơn nhé, vậy cho em hỏi vd mình có 2 tụ mình mắc song song với nhau mà dung lượng 2 tụ khác nhau; 1 tụ dung lớn, 1 tụ dung bé vậy tổng thời gian xả mình cũng tính là Tc = R.C theo tụ dung lớn luôn sao, và ko bit mình có thể tính đc thời gian nạp của tụ ko nhỉ, mong mấy anh giúp em hiểu rõ thêm về tụ nhé!

khi đó mình nghĩ là ko phải tính theo tụ lớn mà khi mắc // tụ với nhau. Khi đó dung kháng của tụ lớn hơn. Vì vậy mà thời gian xả của tụ sẽ tăng

[hekin]

em cảm ơn nhé, vậy cho em hỏi vd mình có 2 tụ mình mắc song song với nhau mà dung lượng 2 tụ khác nhau; 1 tụ dung lớn, 1 tụ dung bé vậy tổng thời gian xả mình cũng tính là Tc = R.C theo tụ dung lớn luôn sao, và ko bit mình có thể tính đc thời gian nạp của tụ ko nhỉ, mong mấy anh giúp em hiểu rõ thêm về tụ nhé!

[4rev]

Nối tiếp điện trở cũng có thể tăng thời gian đó

[caovanhuong]

Em thấy topic nói về tụ điện này hay lắm, giúp ích cho người mới bước vào ngành điện tử như em rất nhiều, cảm ơn các anh chị đã đặt ra câu hỏi và thảo luận với nhau nhé. Cũng tiện đây liên quan đến tụ điện, các anh chị cho em hỏi là thời gian xả của tụ điện em muốn tăng nó lên bằng cách là mắc thêm tụ song song với tụ mình đang có đc ko?

đúng rồi nếu muốn tăng thời gian xả của tụ thì bạn tăng điện dung thêm (mắc // nhiều tụ với nhau, hoạc chọn tụ có điện dung lớn), hoạc bạn giảm công suất của tải xuống là được.

[hekin]

Em thấy topic nói về tụ điện này hay lắm, giúp ích cho người mới bước vào ngành điện tử như em rất nhiều, cảm ơn các anh chị đã đặt ra câu hỏi và thảo luận với nhau nhé. Cũng tiện đây liên quan đến tụ điện, các anh chị cho em hỏi là thời gian xả của tụ điện em muốn tăng nó lên bằng cách là mắc thêm tụ song song với tụ mình đang có đc ko?

[aici]

Em mới vào diễn đàn , cho em hỏi WV là kí hiệu của gì vậy ? . Em cảm ơn

WV: WorkingVolts đó bác ạ!
Các bác thật là . . .
Chúc vui.

[avr]

I/. Sơ lược về tụ điện.

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động bao gồm hai mặt dẫn điện gọi là khung, được phân cách bởi một chất cách điện, gọi là điện môi (không khí, giấy, mica, dầu nhờn, nhựa, cao su, gốm, thuỷ tinh...)



Giá trị của tụ điện là điện dung, được đo bằng đơn vị Farad (kí hiệu là F). Giá trị F là rất lớn nên hay dùng các giá trị nhỏ hơn như micro fara (μF), nano Fara (nF) hay picro Fara (pF).

1F=106μF=109nF=1012pF

2/. Phân loại tụ điện thường gặp.

1/. Theo tính chất lý hóa và ứng dụng : Có các loại tụ điện :

- Tụ điện phân cực : là loại tụ điện có hai đầu (-) và (+) rõ ràng, không thể mắc ngược đầu trong mạng điện DC. Chúng thường là tụ hóa học và tụ tantalium.

- Tụ điện không phân cực : Là tụ không qui định cực tính, đấu nối "thoải mái" vào mạng AC lẫn DC.



- Tụ điện hạ (thấp) áp và cao áp : Do điện áp làm việc mà có phân biệt "tương đối" này.

- Tụ lọc (nguồn) và tụ liên lạc (liên tầng) : Tụ điện dùng vào mục tiêu cụ thể thì gọi tên theo ứng dụng, và đây cũng là phân biệt "tương đối".

- Tụ điện tĩnh và tụ điện động (điều chỉnh được) : Đa số tụ điện có một trị số điện dung "danh định" nhưng cũng có các loại tụ điện cần điều chỉnh trị số cho phù hợp yêu cầu của mạch điện, như tụ điện trong mạch cộng hưởng hay dao động chẳng hạn.

2/. Theo cấu tạo và dạng thức :

- Tụ điện gốm (tụ đất) : Gọi tên như thế là do chúng được làm bằng ceramic, bên ngoải bọc keo hay nhuộm màu. Gốm điện môi được dùng là COG, X7R, Z5U v.v...



-* Tụ gốm đa lớp Là loại tụ gốm có nhiều lớp bản cực cách điện bằng gốm. Tụ này đáp ứng cao tần và điện áp cao hơn loại tụ gốm "thường" khoảng 4 --> 5 lần.

Tụ điện "gì chẳng rõ" mà anh KnowMore hỏi, chính là tụ gốm đa lớp này đây.

- Tụ giấy : Là tụ điện có bản cực là các lá nhôm hoặc thiếc cách nhau bằng lớp giấy tẩm dầu cách điện làm dung môi.



- Tụ mica màng mỏng : cấu tạo với các lớp điện môi là mica nhân tạo hay nhựa có cầu tạo màng mỏng (thin film) như Mylar, Polycarbonate, Polyester, Polystyrene (ổn định nhiệt 150 ppm / C).

Nhà máy Sản xuất tụ điện ICTI (công nghệ màng mỏng) Đà Nẵng là một đơn vị cung cấp linh kiện điện tử tại Việt Nam.


Tụ điện mica màng mỏng của Đà Nẵng.

-* Tụ bạc - mica : là loại tụ điện mica có bàn cực bằng bạc, khá nặng. Điện dung từ vài pF đến vài nF, độ ồn nhiệt rất bé. Tụ này dùng cho cao tần là ... hết biết.

- Tụ hóa học : Là tụ giấy có dung môi hóa học đặc hiệu --> tạo điện dung cao và rất cao cho tụ điện. Nếu bên ngoài có vỏ nhôm bọc nhựa thì còn gọi là tụ nhôm.



-* Tụ siêu hóa (Super Chimical Capacitance) : dùng dung môi đất hiếm, tụ này nặng hơn tụ nhôm hóa học và có trị số cực lớn, có thể đến hàng Farad. Tụ có thể dùng như một nguồn pin cấp cho vi xử lý hay các mạch đồng hồ (clock) cần cấp điện liên tục.

-* Tụ hóa sinh là Siêu tụ điện thay thế cho pin trong việc lưu trữ điện năng trong các thiết bị điện tử di động, dùng lginate trong tảo biển nâu làm nền dung môi --> lượng điện tích trữ siêu lớn và giảm chỉ 15% sau mỗi chu kỳ 10.000 lần sạc.



- Tụ tantalium : Tụ này có bản cực nhôm và dùng gel tantal làm dung môi, có trị số rất lớn với thể tích nhỏ.



- Tụ vi chỉnh và tụ xoay : Có loại gốm, loại mica và loại kim loại. Thứ này nói nhiều rồi, xin không nhắc lại.

Thân ái.

Lan Hương. (còn nữa)

Trong mạch kí hiệu M, E, C có phải là tụ gốm đa lớp, tụ hóa, tụ gốm(pi)?
ngoài chợ kiếm tụ Tantan cũng là một vấn đề (hiếm) còn loại đa lớp thì không thấy. Có thể thay thế như thế nào?

[mc2210]

cho em hỏi tý các bác nhé .hôm rồi sửa cái bếp từ .chay ok đươc 1 lúc thì bùm 1 cái .1 con tụ hóa 25V 220uF nổ tanh bành .tiêp theo là điện trở rồi transistor chạy rụi hết .em thì mới học điện tử .chẳng bít làm thế nào nữa .có ai bít chỉ cho em tý được ko ? em cảm on nhiều

[tessuarai]

Các bạn cho mình hỏi tụ ceramic và tụ mylar thường có những giá trị điện dung nào? Cách lựa chọn 2 loại tụ khi sử dụng. Nhờ các bạn giúp đỡ. Thanks