Tụ điện (Capacitor) là linh kiện thụ động quan trọng thứ hai sau điện trở, với đặc điểm nổi bật: lưu trữ năng lượng điện và cho phép dòng AC đi qua trong khi chặn dòng DC.
Thông số kỹ thuật cơ bản
- Điện dung (Capacitance): Khả năng lưu trữ điện tích, đo bằng Farad. Thực tế: pF (picofarad, 10⁻¹²F), nF (nanofarad, 10⁻⁹F), µF (microfarad, 10⁻⁶F).
- Điện áp định mức (Voltage Rating): Điện áp tối đa có thể chịu được. Chọn tụ có điện áp ≥ 1.5× điện áp thực tế trong mạch.
- Dung sai (Tolerance): ±5%, ±10%, ±20% — tụ điện phân cực thường có dung sai lớn hơn.
Phân loại tụ điện
- Tụ điện phân cực (Electrolytic): Dung lượng lớn (1µF–47000µF), có cực +/-, chỉ dùng cho DC hoặc AC một chiều. Phổ biến trong bộ nguồn, lọc nguồn.
- Tụ gốm (Ceramic): Không phân cực, giá trị nhỏ (1pF–10µF), tần số cao tốt. Dùng trong mạch lọc nhiễu RF, bypass.
- Tụ màng (Film/Polyester): Không phân cực, ổn định nhiệt độ tốt. Dùng trong mạch lọc âm tần, bù hệ số công suất.
- Tụ bù công suất (Power Factor Capacitor): Tụ 3 pha công suất lớn, gắn vào lưới điện công nghiệp để bù hệ số công suất cosφ.
Ứng dụng thực tế
- Lọc nguồn (Filter): Làm phẳng điện áp DC sau chỉnh lưu trong bộ nguồn.
- Bù hệ số công suất: Tụ 3 pha trong nhà máy giảm dòng phản kháng, giảm tiền điện.
- Khởi động motor 1 pha: Tụ chạy và tụ khởi động trong motor điện 1 pha.
- Lọc tín hiệu: Kết hợp với điện trở tạo bộ lọc RC low-pass/high-pass.