Bagi teknisi atau pun penggemar elektronika, tentu sudah tidak asing lagi dengan kapasitor. Komponen yang mempunyai beberapa jenis dan bentuk ini banyak dipakai pada beragam sirkuit elektronika.
Fungsi kapasitor yang paling utama adalah untuk menyimpan energi listrik yang diberikan kepadanya. Akan tetapi, kapasitor mempunyai banyak fungsi lain ketika komponen ini diterapkan pada blok sirkuit elektronika tertentu.
Sebagai contoh, jika kapasitor diterapkan pada rangkaian power supply, maka komponen ini akan berfungsi sebagai peredam riak gelombang arus listrik yang ada pada sirkuit power supply tersebut. Sementara jika diterapkan pada jenis blok rangkaian lain, maka kapasitor akan memiliki fungsi yang berbeda.
Fungsi kapasitor selengkapnya akan dibahas pada artikel ini.
Apa itu kapasitor
Kapasitor adalah komponen pasif elektronika yang memiliki kemampuan untuk menyimpan energi listrik dalam waktu tertentu. Karena itu, kapasitor sering dipakai pada rangkaian kapasitor bank untuk menyimpan energi listrik.
Kapasitor tersusun dari dua lempeng pelat logam yang dipasang secara paralel dan dipisahkan oleh bahan penyekat dieletrika. Energi listrik yang tersimpan pada kapasitor berada di antara kedua lempeng logam tersebut dalam bentuk energi medan listrik.
Kemampuan kapasitor dalam menyimpan energi listrik dinyatakan dalam satuan kapasitansi. Semakin besar nilai kapasitansi sebuah kapasitor, makan akan semakin besar pula energi listrik yang dapat disimpannya.
Kapasitansi sebuah kapasitor ditentukan oleh luas penampang logam dan ketebalan bahan penyekat dieletrika yang memisahkan kedua lempeng logam pada kapasitor.
Kapasitor mempunya peranan yang penting pada rangkaian elektronika. Bersama dengan komponen elektronika lainnya, kapasitor menjalankan fungsi tertentu pada perangkat elektronika.
Fungsi kapasitor
Berikut ini adalah penjelasan contoh fungsi kapasitor pada beberapa rangkaian eletronika :
1. Menyimpan energi listrik
Sebagai penyimpan energi listrik merupakan fungsi dasar yang dimiliki oleh kapasitor. Contoh perangkat yang menggunakan kapasitor sebagai penyimpan energi listrik adalah : kapasitor bank atau alat penghemat listrik di rumah kita.
Selain itu, kita juga bisa menemukan kapasitor digunakan sebagai penyimpan energi listrik pada komponen kumparan dinamo, baik pada kipas angin maupun dinamo mesin cuci dan pompa air.
Jenis kapasitor yang dipakai pada dinamo umumnya adalah kapasitor non polar dengan nilai kapasitansi antara 2uF sampai 15uF.
2. Filter sinyal
Kapasitor mempunyai kemampuan untuk memfilter sinyal listrik AC pada rentang frekuensi tertentu. Contoh penggunaan kapasitor untuk filter frekuensi adalah pada rangkaian cross over perangkat audio.
Kita sering melihat kapasitor sebagai filter frekuensi pada speaker tweeter yang digunakan untuk menyaring sinyal frekuensi rendah agar tidak ikut masuk ke speaker.
3. Kopling antar blok penguat
Fungsi kapasitor lainnya adalah untuk kompoling sinyal antar blok rangkaian penguat. Kita dapat melihat contohnya pada sirkuit penguat audio. Dimana kapasitor dipasangkan diantara 2 unit penguat pre amplifier dan driver.
Penggunaan kompling sinyal antar penguat menggunakan kapasitor ini memiliki keuntungan terhadap peredaman noise yang cukup efisien. Sehingga sinyal yang diumpankan ke penguat berikutnya melalui kapasitor dapat dikuatkan dengan lebih baik.
4. Meredam riak gelombang AC
Fungsi lain dari kapasitor adalah sebagai peredam riak gelombang pada sirkuit power supply. Kita dapat dengan mudah menemukan kapasitor jenis pada sirkuit adaptor atau catu daya perangkat elektronika.
Selain pada rangkaian power supply, kapasitor sebagai peredam riak gelombang juga bisa dilihat pada blok rangkaian penguat sinyal. Kapasitor dipasang di jalur catu daya untuk memastikan sirkuit penguat mendapatkan tegangan DC yang baik.
5. Penyekat arus listrik DC
Kapasitor mempunyai sifat dapat menghambat arus listrik DC dan meneruskan arus listrik AC. Karena itu, kapasitor sering kali dipakai pada rangkaian elektronika untuk menyekat arus listrik DC.
Contoh penggunaannya adalah pada perangkat booster antena atau pada sistem penguat audio.
6. Pembangkit frekuensi
Kapasitor juga sering dipakai pada sirkuit pembangkit frekuensi radio RF. Biasanya kapasitor bekerja sama dengan induktor membentuk jaringan LC untuk menghasilkan sinyal listrik dengan frekuensi tertentu.
Contoh kapasitor sebagai pembangkit frekuensi bisa ditemukan pada sirkuit oscilator pemancar radio.
7. Meredam lonjakan arus
Penggunaan kapasitor untuk meredam lonjakan arus listrik biasanya pada rangkaian yang melibatkan induktor trafo, seperti pada rangkaian inverter atau blok sirkuit horizontal televisi.
Kemampuan kapasitor yang bisa menyimpan energi listrik digunakan pada sirkuit inverter untuk meredam lonjakan tegangan induksi yang muncul secara tiba tiba pada kumparan trafo. Jika tidak diredam oleh kapasitor, lonjakan tegangan yang mendadak ini dapat merusak komponen lainnya.
Jenis kapasitor yang dipakai untuk meredam lonjakan arus listrik pada sirkuit inverter biasa disebut sebagai kapasitor resonan.
8. Menggeser fasa
Fungsi kapasitor berikutnya adalah untuk menggeser fasa sinyal listrik. Penerapannya, umumnya pada rangkaian penggeser fasa sistem audio dan frekuensi.
Penggeseran fasa sinyal dilakukan biasanya untuk mendapatkan penguatan sinyal yang lebih baik atau untuk menyelaraskan sinyal dengan masukan blok penguat tertentu.
9. Sirkuit resonansi
Bersama sama dengan lilitan, kapasitor dapat difungsikan sebagai rangkaian resonansi. Contoh penggunaannya adalah pada sistem penerima gelombang RF pada radio maupun televisi.
10. Konduktor arus AC
Fungsi kapasitor terakhir adalah sebagai konduktor arus listrik AC. Kita tahu, kapasitor memiliki karakteristik dapat meneruskan arus listirk AC yang diberikan kepadanya.
Cara kerja kapasitor
Seperti telah dijelaskan di awal, kapasitor terbuat dari dua lempeng atau pelat logam yang dipisahkan oleh bahan dielektrika. Bahan dielektrika yang dipakai pada kapasitor terbuat dari bahan yang bermcam macam.
Contoh bahan dielektrika pada kapasitor adalah : kertas, mika, mylar, cairan elektroli, tantalum, kaca, dan palstik. Jenis kapasitor biasanya didasarkan pada jenis bahan pembuat penyekat dieletrikanya.
Penjelasan cara kerja kapasitor adalah sebagai berikut. Ketika kapasitor dihubungkan dengan sumber tegangan listrik DC, maka elektron elektron pada sumber tegangan akan tertarik ke salah satu pelat logam kapasitor. Sementara elektron pada pelat kapasitor lainnya akan ditarik ke sumber tegangan.
Kumpulan elektron pada salah satu pelat logam ini tidak bisa menyeberang ke pelat logam lainnya karena terdapat penyekat dielektrika. Akibat adanya penumpukan elektron ini menghasilkan medan listrik di sekitar pelat logam.
Medan listrik ini akan tetap tersimpan meskipun sumber tegangan listrik diputuskan dari kapasitor.
Jenis kapasitor
Berdasarkan nilai kapasitansi yang dimilikinya, kapasitor terbagi menjadi 2 jenis :
- Kapasitor tetap (Fixed Capacitor)
- Kapasitor tidak tetap (Variable Capacitor)
Berikut ini adalah penjelasnnya ;
Kapasitor tetap
Kapasitor tetap adalah kapasitor yang mempunyai nilai kapasitansi yang tetap. Jenis kapasitor ini dibentuk hanya memiliki satu nilai kapasitansi saja. Nilai kapasitansi kapasitor tetap mulai dari 1pF hingga 80.000uF.
Contoh jenis kapasitor tetap adalah :
- Kapasitor keramik
- Kapasitor mika
- Kapasitor milar
- Kapasitor kertas
- Kapasitor polyster atau plastik
- Kapasitor tantalum
- Kapasitor elektrolit atau elco
Kapasitor tidak tetap
Kapasitor tidak tetap adalah kapasitor yang mempunyai nilai kapasitansi dapat berubah ubah. Perubahan nilai kapasitansi kapasitor dapat diatur secara manual dengan cara memutar poros kapasitor.
Contoh jenis kapasitor tidak tetap adalah :
- Variable Condensator atau Varco
- Trimmer
