ඉලෙක්ට්‍රෝනික් මූලිකාංග පාඩම් මාලාවේ අද තුන්වන පාඩම තමයි කරන්න තියෙන්නේ. අද පාඩමෙන් අපි ඉගෙන ගන්න යන්නේ ධාරිත්‍රක පිළිබඳවයි. ඔබ කවුරුත් මෙය දන්නවා ඇත්තේ Capacitors නැතිනම් Condensors ලෙසයි.
හරි. මෙම පාඩමෙන් අපි ධාරිත්‍රක යනු මොනවා ද?, එවායේ කාර්‍යභාරය, ධාරිත්‍රක වර්ග සහ ධාරිත්‍රක ආශ්‍රිත වැදගත් ප්‍රායෝගික ගණනය කිරීම් ආදිය ඉගෙන ගමු.
ධාරිත්‍රක වල ආරම්භය 1945 දක්වා දුරට විහිදෙනවා. 1945 ඔක්තෝබර් මාසයේ දී ජර්මනියේ විසූ එවල්ඩ් ජෝජ් වොන් ක්ලෙයිස්ට් (Ewald Georg von Kleist) විසින් ආරෝපණය (charge) ගබඩාකරගැනීමේ ක්‍රමවේදයක් ගැන සෝයා ගැනීමත් සමඟම මෙම ධාරිත්‍රක පිළිබඳ සංකල්පය ලොවට හෙලිදරවු විය.
ධාරිත්‍රක යනු මොනවා ද?
ධාරිත්‍රක යනු සන්නායක නොවන ප්‍රදේශයකින් වෙන්කර ඇති සන්නායක දෙකකින් සම්බන්ධිත උපකරණයකි. මෙම සන්නායක නොවන ප්‍රදේශයේ හිස් අවකාශයක් (vacuum) හෝ පරිවාරක දරව්‍යයක් එනම් කඩදාසි, වීදුරු, ප්ලාස්ටික්,සෙරමික් හෝ අර්ධසන්නායක යොදා ඇත.
ධාරිත්‍රක දක්වන සංකේත?
ධාරිත්‍රක දක්වන සංකේතය ඉහත රූප ප්‍රස්ථාරයේ ආකාරයෙන්ම වේ. එය පහත පරිදි වේ.
ධාරිත්‍රක සංඛේත වල ඇති සුලු වෙනස්කම් ධාරිත්‍රක වර්ග ගැන කතා කරන විට බලමු.
ධාරිත්‍රකවල අගය මැනීම
ධාරිත්‍රක වල අගය මැනීම සඳහා යොදාගන්නේ ෆැරඩ් (Farad) යන මිනුමයි. එම අගයන් පහත පරිදි වේ.
1 F (farad) = 1000 mF1 mF (millifarad) = 1000 μF1 μF (microfarad) = 1000 nF 1 nF (nanofarad) = 1000 pF1 pF (picofarad)
මේ පිළිවෙල මතක තබා ගන්න. ගොඩක් දුරට භාවිතා වන්නේ μF ,pF සහ සමහර අවස්තා වලදී nF පමණි
ධාරිත්‍රක වර්ග මොනවා ද?
ප්‍රධාන වශයෙන් ධාරිත්‍රක වර්ග දෙකක් දැකිය හැක.
01. ස්ථිර ධාරිත්‍රක02. විචල්‍ය ධාරිත්‍රක
ස්ථිර ධාරිත්‍රක යටතේ පහත ධාරිත්‍රක වර්ග දැකිය හැක.
Electrolytic capacitor
බොහෝමයක් ප්‍රරිපත වල දැකිය හැකි වඩා බහුල ධාරිත්‍රක වර්ගය වන්නේ මෙයයි. මෙම ධාරිත්‍රක ඉතා ඉහල ධාරිතාවක් ඇති ධාරිත්‍රක වේ. මේවායේ අග්‍ර ධන සහ සෘන ලෙස වෙනමම හඳුනා ගත හැකි අතර, භාවිතයට යෙදීමේදී එම අග්‍ර නිවැරදිව සවිකල යුතු වේ. මේ සඳහා භාවිතා කරස සංකේතය පහත පරිදි වේ.
මෙවායේ අගය කියවන්නේ μFවලිනි. ඉලෙක්ට්‍රෝලයිට්‍රික් ධාරිත්‍රකවල සටහන් කර ඇති විස්තර වල පහත සඳහන් දෑ නිරූපණය කෙරේ.
ධාරිත්‍රක වල දිග අග්‍රය ධන ද, කෙටි අග්‍රය සෘණ ද වේ. එසේ නැතිනම් සෘණ අග්‍රය අදාල කොටසේ ධාරිත්‍රකය මත ලා පාටින් සළකුණුකර ඇත.
Ceramic capacitor
මෙම ධාරිත්‍රක ගුවන් විදුලි යන්ත්‍ර වැනි RF උපකරණ වල බහුලව භාවිතා කෙරේ. මෙවායේ අගයන් picofarads සිට 0.1 microfarads දක්වා විහිදී යයි. මෙම ධාරිත්‍රක වල ධන, සෘණ බේධයක් නැත. මේවයේ අගය කියවීම වෙනමම සිදුකලයුතු වැඩකි. ඒ පිළිබඳ පසුව පාඩමකින් කතා කරමු.
Tantalum capacitor
මෙය ලෙක්ට්‍රෝලයිට්‍රික් ධාරිත්‍රක ආකාරයේම ඉහල ධාරිතාවක් ඇති ධාරිත්‍රක වේ. ඉතා ඉහල නිවැරධිතාවයක් පෙන්වන ධාරිත්‍රක වර්ගයක් වේ. නමුත් ඉහල වෝල්ටීයතාවයක් සඳහා භාවිතා කිරීම අපහසු වීම අවාසි සහගත තත්වයකි.
Polyester Film/Mylar Capacitor
අඩු පිරිවැයකින් ඉහල ධාරිතාවක කාර්‍යයන් සඳහා මෙය භාවිතා වේ.නමුත් මෙවාගේ SMD ආකාරයේ උපකරණ නොමැත. සෙල්සියස් අංශක 125 ක් පමණ උෂ්ණත්වයක් දරාගත හැක.
Glass capacitors
වීදුරු පාරවිද්යුත් ද්‍රව්‍ය වලින් සකස් කර ඇති මෙය ඉතා මිල අධික වේ. මේවා ඉහල ගුණාත්වයෙන් යුතු වන අතර අඩු වෝල්ටීයතාවයක් ඇති RF උපකරණ සඳහා බාවිතා වේ.
Supper Cap
සුපිරි ධාරිත්‍රක ලෙස මේවා හඳුන්වන්නේ ඇත්තෙන්ම මේවා ඉතාම අධික ධාරිතාවයන් සහිතව පවතින නිසාය. මෙවායේ අගයන් ෆැරඩ් මගින් පෙන්නුම් කෙරේ.මතක රඳවා ගැනීම් සඳහා මෙම ධාරිත්‍රක බැටරි වලට ආදේෂකයක් ලෙස භාවිතා වේ. පරිගණක වල CMOS බැටරි වෙනුවට මේවා භාවිතා වේ.
සාමාන්‍ය ලිතියම් බැටරි සහ සුපිරි ධාරිත්‍රක අතර සංසංදනයක් පහත දැක්වේ.
| ලිතියම් බැටරි සහ සුපිරි ධාරිත්‍රක අතර සංසංදනය |
|---|
| මණුම් ඒකකය | සුපිරි ධාරිත්‍රක | ලිතියම් බැටරි |
|---|
| වෝල්ට් අගය | 2.3 - 2.7V | 3.6V |
| ආරෝපිත කාලය | 1 - 10 තත්පර | 10 - 60 විනාඩි |
| ජීවිත කාලය | ~1 මිලියන | 500 - 3000 |
| ශක්තිය (Wh/kg) | ~5 | 100 - 200 |
| බලය (W/kg) | 10 000 දක්වා | 1000 - 3000 |
| වොල්ටේජ් ප්‍රතිදාන | දුර්වලයි | හොඳයි |
| ආරක්ෂාව | ආරක්ශාව සාපේක්ෂව හොඳයි | ආරක්ශාව සාපේක්ෂව අඩු අතර පිපිරීමේ ඉඩකඩ ඇත. |
| පිරිවැය Wh | ~ 20 ඒකක | ~1 ඒකක |
| සේවා කාලය | ~10 වසර | ~5 වසර |
| මෙහෙයුම් උශ්ණතවය | ~ -40 සිට +65°C | ~ 0 සිට+40°C |
විචල්‍ය ධාරිත්‍රක
විචල්‍ය ධාරිත්‍රක එනම් අගය වෙනස් කල හැකි ධාරිත්‍රක වේ. මේවා මොහෝ විට රේඩියෝ සංඛ්‍යාත ආශ්‍රිත පරිපත සඳහා යොදා ගනී. ඔයාලා පැරණි ගුවන්විදුලි යන්ත්‍රයක් පරීක්ෂා කලහොත් එහි ගුවන්විදුලි නාලිකා වෙනස් කිරීමට යොදා ගන්නේ විචල්‍ය ධාරිත්‍රකයක් බවට පැහැදිලිව දැකගත හැක.
විචල්‍ය ධාරිත්‍රක සඳහා භාවිතා වන සංකේතය පහත පරිදි වේ.
විවිධාකාරයේ විචල්‍ය ධාරිත්‍රක වර්ග පහත දක්වා ඇත.
FM ගුවන් විදුලි යන්ත්‍රයක ඇති විචල්‍ය ධාරිත්‍රකයක්
සමාන්තර සහ ශ්‍රේණිගත ධාරිත්‍රක යෙදීම
1. සමාන්තර ධාරිත්‍රක යෙදීම
සමාන්තරගතව ධාරිත්‍රක යෙදීමේ දී අගයන් සකස් වන්නේ පහත ආකාරයට වේ.
සමාන්තරගත ධාරිත්‍රක සියල්ලේ එකතුව මඟින් ගණනය කර හැක.
2. ශ්‍රේණිගත ධාරිත්‍රක යෙදීම
ශ්‍රේණිගත ධාරිත්‍රක යෙදීමේ දී අගයන් සකස් වන්නේ පහත ආකාරයට වේ.
ධාරිත්‍රක වල අගය කියවන කොටස වෙනම පාඩමකින් කරන්න තමයි හිතන් ඉන්නේ. මොකද ඒ ගැනත් මේ තුලින් කතා කරොත් එකක් පාඩම දික්ගැස්සෙනවා වගේම කියවන එක එපා වෙනවා.
ඒ නිසා අලුත් පාඩමකින් හමුවෙමු. ගැටළු, අදහස් සියල්ල යොමු කරන්න අමතක කරන්න එපා.
