가변 커패시터란 가변 축전기라고 불렸지만 현재는 이용어는 사용하지 않고, 가변 커패시터라고만 사용된다. 가변 커패시터(capacitor)의 주요 역할은 커패시턴스(capacitance)를 조절하는 것이다. 전기 회로에서 전위를 조절하거나 전기 신호를 조절하는 데 사용되는 부품 입니다.
가변 커패시터 사용되는 곳
가변 커패시터는 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 라디오, 오디오, 통신 및 전자 장비에서 찾을 수 있습니다. 이러한 커패시터는 회로의 일부를 구성하여 주파수 신호를 조절하는 데 큰 도움이 됩니다. 가변 커패시터는 회로에 따라 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 라디오 수신기에서는 특정 주파수에 맞추기 위해 가변 커패시터가 사용됩니다. 오디오 장비에서는 볼륨이나 톤을 조절하는 데에도 사용됩니다.
같은 원리로 통신 장비나 무선 통신 시스템에서는 이를 활용하여 특정 주파수 범위에 대한 조절이나 필터링을 할 수 있습니다. 이와 같은 다양한 응용 분야에서 가변 커패시터가 전기적인 조절이나 튜닝을 하기 위해 필수로 들어가는 부품 입니다. 여기서 말하는 커패시턴스(capacitance) 란 커패시터가 저장할 수 있는 전하의 양을 나타내는 척도입니다.
작동원리
일반적인 형태의 가변 커패시터는 2개의 단단한 반원형 극판으로 이루어져 있으며 판과 판 사이에 1~2mm가량의 공기가 채워져 있습니다. 이 두 전도체 사이에는 절연체가 있어 전류가 흐르지 않는데, 이를 ‘유전체’라고 합니다. 극판의 한 세트를 회전자라고 합니다. 회전자는 회전할 수 있는 샤프트에 설치되어 있으며 샤프트는 외부에서 접근할 수 있는 손잡이를 이용해 돌릴 수 있습니다
고정자라고 하는 극판 세트가 있는데 고정자는 세라믹 절연체로 제작된 본체의 프레임에 설치되어 있습니다.극판 모양은 반원형이며 회전각에 따라 커패시턴스가 선형적으로 변합니다. 위의 설정을 기반으로 가변 커패시터의 작동 원리는 다음과 같은 순서로 변화합니다.
가변 커패시터 조정
가변 커패시터를 조정하는 방법은 아래의 세가지 스텝을 통해 조정을 할 수 있습니다. 첫번째 스텝으로 가변 커패시터는 두 개의 반원형 전극판(전도체) 사이의 거리를 변화시킴으로써 커패시턴스(Capacitance)를 조절합니다. 두번째 스텝으로 전극 사이의 거리가 멀어지면 전기장이 약해져 커패시턴스가 줄어들고, 전극 사이의 거리가 가까워지면 전기장이 강해져 커패시턴스가 증가합니다. 마지막 스텝으로 이렇게 커패시턴스를 조절함으로써, 가변 커패시터는 주파수를 조절하는데 사용될 수 있습니다. 가령, 라디오에서는 가변 커패시터를 사용하여 수신하는 라디오 파장의 주파수를 조절합니다.
트리머 가변 커패시터
트리머 가변 커패시터는 매우 정밀한 조정이 가능한 작은 커패시터입니다. 전자 회로에서 주파수를 세밀하게 조절하는 데 사용됩니다. 라디오, 텔레비전, RF 회로에서 발진 주파수를 조절하는데 사용됩니다. 일반적으로 고정 커패시터와 함께 사용되어, 전체 커패시턴스를 세밀하게 조절하는 역할을 합니다.고정 커패시터로 원하는 주파수의 대략적인 범위를 설정하고, 트리머 가변 커패시터로 세밀한 조정을 합니다.
일반적으로 트리머 가변 커패시터는 작은 나사로 조정할 수 있는 두 개의 판으로 구성되어 있습니다. 나사를 돌려 판 사이의 거리를 조정함으로써 커패시턴스를 변경할 수 있습니다. 즉, 트리머 가변 커패시터는 미세한 주파수 조정 및 세밀한 조절이 가능한 가변 커패시터를 말합니다.
트리머 가변 커패시터의 최대값은 150pF을 넘는 경우가 없습니다. 몸체에 커패시턴스 값이 인쇄되어 있거나 색깔 코드로 표시되어 있다. 그러나 이러한 코드에 대한 표준규격은 없기 때문에 정확한 정보는 제작사의 데이터시트를 꼭 참조해야 합니다.
트리머 커패시터의 정격 커패시턴스 상한은 일반적으로 50% 정도 더 높을 수 있습니다. 모든 트리머 커패시터는 회로기판에 올릴 수 있도록 설계되었습니다. 많은 제품이 표면 실장형이며 스루홀 형태는 많지 않습니다. 겉보기엔 트리머 포텐셔미터와 매우 유사한 모양입니다.
가변 커패시터 조정시 주의사항
아래의 여러가지 잘못된 상황은 커패시터를 망가트릴 수 있습니다. 꼭 사용시에 주의 하셔야 합니다.
트리머 커패시터를 조정할 때 그라운드에 연결하지 못함
트리머 커패시터는 극성이 없지만 제조업체는 한쪽 단자에 + 기호를 다른 쪽 단자에 – 기호를 표시하는 경우가 있습니다. 만일 커패시터의 음극 단자가 제대로 접촉 되지 않거나 그라운드에 연결되지 않은 상태에서 커패시터를 조정하면 금속 드라이버 날로 인해 값이 틀어질 수 있습니다. 트리머 커패시터는 조정하기 전에 반드시 그라운드에 정확히 연결해야 하며 가급적 플라스틱으로 만든 드라이버를 사용해야 한다.
오버코트 또는 록 페인트의 도포
오버코트란 고무 재질의 접착제로 조립이 완료된 부품 위에 발라 습기나 진동으로부터 부품을 보호하는 역할을 합니다. 록 페인트는 소량의 페인트를 조절 나사에 발라 나사를 고정 시키고 난 후 돌아가는 것을 막습니다. 대부분의 제조업체는 이러한 제품을 트리머 커패시터에 사용하지 않도록 권고하고 있다. 그 이유는 이러한 제품이 커패시터의 내부로 스며들면 커패시터가 망가지기 때문이다.
보호막 부족
가변 커패시터를 사용할 때는 보호장비를 사용해 외부 영향으로부터 차단해야 합니다. 단순히 손을 가변 커패시터에 가까이 갖다대는 것만으로도 가변 커패시터의 값이 변할 수 있기 때문입니다.