Ценные конденсаторы: драгметаллы в радиодеталях СССР — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие советские конденсаторы содержат драгоценные металлы. Где найти серебро и золото в радиодеталях СССР. Как извлечь драгметаллы из старой электроники. Сколько стоят ценные радиокомпоненты на сегодня.

Содержание

Драгоценные металлы в советских конденсаторах

Конденсаторы советского производства представляют особый интерес для добытчиков драгоценных металлов. В отличие от современных аналогов, многие советские конденсаторы содержали значительное количество серебра, золота и других ценных материалов.

Наиболее перспективными для извлечения драгметаллов считаются следующие виды советских конденсаторов:

Керамические монолитные (К10-17, К10-23, К10-43 и др.)
Танталовые (К52-1, К52-2, К53-1 и др.)
Слюдяные (КСО, КСГ)
Бумажные герметизированные (МБГО, МБГЧ)

Содержание драгоценных металлов в этих конденсаторах может достигать нескольких граммов на килограмм деталей. Например, в керамических конденсаторах К10-17 содержится до 0,5 г серебра на кг.

Как определить ценные конденсаторы

Чтобы выявить потенциально ценные конденсаторы советского производства, следует обращать внимание на следующие признаки:

Маркировка серий К10, К52, К53 и др.
Металлический корпус серебристого или золотистого цвета
Наличие на корпусе обозначений «Ag» (серебро) или «Au» (золото)
Год выпуска до 1990-х годов

Окончательно подтвердить наличие драгметаллов можно только после вскрытия конденсатора и проведения химического анализа. Однако внешние признаки позволяют сделать первичный отбор перспективных экземпляров.

Способы извлечения драгоценных металлов

Существует несколько основных способов извлечения драгметаллов из советских конденсаторов:

Механическое разделение — конденсатор вскрывается, извлекаются обкладки из драгметаллов.
Химическое растворение — деталь растворяется в кислотах, драгметаллы осаждаются.
Электролиз — разрушение в электролите с осаждением металлов на электродах.
Плавка — сплавление деталей с последующим отделением драгметаллов.

Выбор метода зависит от типа конденсатора и содержащихся в нем металлов. Химические способы позволяют достичь более высокой степени извлечения, но требуют специального оборудования.

Содержание драгметаллов в разных типах конденсаторов

Количество драгоценных металлов может значительно различаться в зависимости от типа и серии конденсатора. Примерное содержание в некоторых распространенных сериях:

К52-1: до 0,3 г серебра и 0,03 г золота на кг
К10-17: до 0,5 г серебра на кг
К53-1: до 0,2 г палладия на кг
МБГО: до 1 г серебра на кг

Точное содержание зависит от конкретной партии и года выпуска. Для определения целесообразности переработки необходимо провести предварительный анализ.

Где искать ценные советские конденсаторы

Основными источниками ценных конденсаторов советского производства являются:

Старая бытовая электроника (телевизоры, магнитофоны и др.)
Промышленное и медицинское оборудование 1970-80-х годов
Списанная военная и космическая техника
Радиолюбительские запасы деталей
Склады невостребованных радиокомпонентов

Наиболее перспективны устройства, выпущенные до 1990 года. Чем старше техника, тем выше вероятность обнаружить в ней ценные конденсаторы с высоким содержанием драгметаллов.

Стоимость ценных радиодеталей на сегодня

Цены на радиодетали с содержанием драгметаллов зависят от текущих котировок на мировом рынке. На сентябрь 2023 года ориентировочные закупочные цены составляют:

Конденсаторы К52-1, К52-2: 1000-1500 руб/кг
Конденсаторы К10-17, К10-23: 800-1200 руб/кг
Конденсаторы КМ (зеленые): 1500-2000 руб/кг

Микросхемы в золотых корпусах: 3000-5000 руб/кг

Цены могут значительно колебаться в зависимости от объема партии и содержания драгметаллов. Крупным заготовителям предлагаются более выгодные условия.

Правовые аспекты сбора и переработки

При сборе и переработке радиодеталей с содержанием драгметаллов необходимо учитывать ряд юридических моментов:

Требуется лицензия на работу с драгоценными металлами
Необходим учет и отчетность по обороту драгметаллов
Запрещено извлекать драгметаллы из действующего оборудования
Нельзя перерабатывать детали, содержащие радиоактивные элементы

Частным лицам рекомендуется сдавать найденные ценные радиодетали в специализированные пункты приема. Самостоятельное извлечение драгметаллов может привести к административной или уголовной ответственности.

Экологические аспекты утилизации

При переработке старой электроники важно соблюдать экологические требования:

Не допускать попадания вредных веществ в окружающую среду
Утилизировать остатки через специализированные организации
Использовать средства защиты при работе с химикатами
По возможности применять экологичные методы извлечения

Правильная утилизация электронных отходов позволяет не только извлечь ценные компоненты, но и снизить негативное воздействие на экологию. Ответственный подход важен на всех этапах переработки.

список советских и китайских моделей с содержанием серебра, платины и золота

Охотники за дополнительным заработком знают, что в электронных деталях содержатся драгоценные вещества. Хотя количество золота, меди, серебра и платины там незначительно, это не останавливает любителей получать выгоду из всего, что их окружает. Более значительно содержание драгметаллов в конденсаторах советского производства, о чём можно узнать из соответствующего справочника.

Драгметаллы в микросхемах

Первое, на что необходимо обращать внимание — это микросхемы электронной бытовой техники. Материалы, которые содержатся в них, необходимы для проводимости электрического тока, образования достаточного сопротивления и нормального функционирования чипов. Для того чтобы добыть такое количество золота, за которое можно выручить сумму, покрывающую расходы на обработку деталей, нужно запастись большим числом микросхем.

В керамических конденсаторах советского изготовления есть танталовые и серебряные элементы, в транзисторах и светодиодах содержится золото, как и в переключателях, разъёмах, реле и потенциометрах. В металлических деталях содержатся много сплавом, в том числе:

золото;
платина;
серебро;
тантал;
палладий;
рутений.

Добытчики драгметаллов часто испытывают трудности при скупке микросхем. Ведь основная часть подобных приборов советского производства уже продана. И для того, чтобы добыть 5 г серебра и 1 г золота нужно перебрать не менее одной тысячи деталей. В некоторых случаях реальное количество драгоценных веществ отличается от того, которое указано в справочнике. Содержание золота и серебра в определённых микросхемах:

К537РФ — 40,1 и 71,2 г;
1200ЦЛ1 — 43,3 и 115,1 г;
2ФВ2000 — 41,7 г жёлтого металла, серебра нет;
530ИД7 — 28,5 и 26,7 г;
КМ132РУ2 — 34,7 и 52,6 г.

Микросхемы редко выбирают для добычи драгоценных веществ. В нескольких деталях из списка можно найти микроскопические доли палладия. Если в составе есть золото, то чип будет иметь характерный жёлтый оттенок.

Конденсаторы и резисторы

Как и микросхемы, содержание драгметаллов в конденсаторах выше в том случае, если они изготовлены в Советском Союзе. Кроме серебра и золота, из таких элементов можно добыть платину и палладий. Но в последнее время количество ценных веществ снижается из-за дороговизны производства. Требования, которые сегодня предъявляются к современным изделиям, иногда исключают использование традиционных материалов.

Если интересно то, какие конденсаторы содержат драгметаллы, то все детали делят на несколько категорий в зависимости от объёма золота, серебра и платины:

керамические с маркой КМ;
с жёлтым корпусом;
танталовые;
с серебряным покрытием.

Получить золото и серебро можно из вычислительных машин, АТС и электронных устройств, которые произвели в СССР. К примеру, в конденсаторе К 22 5 содержание драгметаллов следующее — 34,2 г золота и 52,3 г серебра. Ламповые телевизоры, магнитофоны и другая бытовая техника того времени также может быть полезной.

Не только конденсаторы и микросхемы содержат ценные элементы. Их добывают и из резисторов. Но в них много серебра, а золота и платины практически нет. Особое внимание специалисты уделяют советским потенциометрам серий ПТП, 5К, ППМЛ и ППБЛ. Подходят модели, выпущенные до 1982 года. Желательно, чтобы на них была пометка «Ромб».

Из этих деталей извлекают драгметаллы с помощью химического способа. Понадобится подготовить растворы азотной и соляной кислоты. Конденсатор, микросхему или резистор на 30−40 минут помещают в смесь и ждут отделения веществ. Осадок, который появится на дне ёмкости, может иметь красный или коричневый оттенок — это и есть золото. Его собирают и промывают, затем переплавляют в украшение или другое изделие.

Золото в разъёмах

Разъёмы считают богатым источником драгоценных материалов. Приобрести их можно на вес. Для добычи золота и серебра подходят как советские, так и импортные модели. Год выпуска при этом не имеет значения. Некоторые радиодетали содержат довольно много палладия. Для того чтобы выяснить, действительно ли он есть в составе, элемент нужно поджечь. Если в результате на разъёме появятся тёмные пятна, то можно заниматься извлечением драгметалла.

В одном килограмме этих деталей обычно содержится до 25 г чистого золота. Китайские и американские разъёмы — это более бедные источники, в которых драгоценных металлов в пять раз меньше. Из элементов легко извлечь вещество. Для этого нужно подготовить химический реактив, называющийся «Царская водка». Он содержит 30%-й раствор соляной кислоты и 40%-й азотной. Их смешивают в пропорции 3:1, заливают в предварительно охлаждённую ёмкость и тщательно медленно перемешивают.

В смесь помещают разъёмы, золото отделяется от других элементов в их составе. Жидкость приобретает жёлтый оттенок и имеет запах хлора. Использовать её нужно сразу после изготовления, так как через 1−2 дня она потеряет свои свойства и станет вредной для здоровья человека.

Окислитель отделит золото, платину и палладий. В процессе работы смесь выделяет пары, которые могут вызвать отравление и внутренние ожоги. Их запрещено вдыхать, а комнату, где проводится работа, нужно проветрить. Нельзя таким способом извлекать серебро, хром и цирконий. На поверхности этих материалов образуется толстый налёт хлорида. Благородные металлы не подвергнутся такому воздействию.

Особенности транзисторов

Далеко не все транзисторы содержат драгоценные металлы. Но есть некоторая бытовая техника, содержащая детали с золотом и палладием. Наиболее популярные элементы:

2Т306 серий А, Б, В, Г;
2Т355А;
2Т509А;
2Т603Б;
2Т944А;
2Т998А.

Минимальное количество золота, которое можно из них получить — 10,8 г, максимальное колеблется от 26,4 до 33,43 г. В некоторых деталях содержится также серебро в объёме 273−519 г и незначительное количество палладия. В отдельных моделях есть до 1 г платины.

Определяют содержание драгоценных веществ по цвету контактов. Если они жёлтые, то есть золото, красные — медь, серебристые — серебро, белые — платина. Для их добычи нужно снять корпус с транзистора, разобрать все детали и очистить контакты от изоляции. Химическим методом с помощью раствора соляной и азотной кислоты выделяют драгоценный материал, очищают его.

Характеристика реле

Специалисты Советского Союза использовали качественные материалы для производства бытовой техники и вычислительных аппаратов. Часто применялись драгоценные материалы. В значительных количествах они содержатся в реле. Добытчикам рекомендуется использовать детали таких серий:

РП и РЭС;
РКН и РПС;
РКП и РКМ;
РТН и ТРСМ;
ТРТ и ТРП.

Дополнительно нужно проверить реле с алюминиевым корпусом, так как необходимо добраться до контактов. По их цвету и определяют наличие серебра или платины.

Радиолюбители даже в советское время добывали золото из электроники. Им стало известно то, что значительное содержание драгметаллов в конденсаторе — это 1 источник по их количеству в технике. До сих пор этот способ заработка остаётся актуальным. При грамотном выборе деталей можно накопить собственный небольшой капитал, ведь золото с момента своего появления всегда играло роль твёрдой валюты.

Покупка радиодеталей, ценные радиодетали

Изменить дизайн Куплю радиодетали почтой: +7 (926) 721–07–56

Микросхемы и транзисторы.
1. Микросхемы и транзисторы в круглых, керамических, планарных, DIP, пластмассовых корпусах всех серий.
2. Транзисторы в круглых, плоских, металлических, пластмассовых корпусах, силовые транзисторы.
3. Импортные микросхемы и транзисторы в керамических, планарных, DIP и круглых корпусах.
4. Индикаторы АЛС(3ЛС)321, АЛС324, АЛС333, АЛС338, а также светодиоды.
Разъёмы.
1. Разъёмы отечественного производства любых марок.
2. Штыри отечественных и импортных разъёмов с белым или желтым покрытием контактных частей.
3. Разъёмы импортного производства любых марок.
4. Ламели от плат.
Конденсаторы.
1. Конденсаторы керамические монолитные в корпусном и бескорпусном исполнении следующих марок: КМ3, КМ4, КМ5, КМ6, К10-7, К10-9, К10-17, К10-23, К10-26, К10-28, К10-43, К10-46, К10-47, К10-48.
2. Конденсаторы керамические монолитные производства стран СЭВ.
3. Конденсаторы танталовые следующих марок: К52-1, К52-2, К52-5, К52-7, К52-9, ЭТО-1, ЭТО-2 , ЭТ, ЭТН, К53-1, К53-7, К53-18 и т.д.
4. Емкостные сборки Б-18, Б-20, проходные фильтры Б-23, линии задержки МЛЗ, микромодули, ГИС.
5. Другие конденсаторы.
Переключатели, тумблера, кнопки.
1. ПГ2, ПГ5, ПГ7, ПР1, ПР2, ПП6, ПП8, ПП9, ПП11, МП12, П1М9-1, П1М10-1, П1М11-1, П1М12-1, ПМ2-1, ПкП2-1, ПКН4-1, П2КнТА, ПК1С, ПК1Э, ПК2С, П1Т3-1, П1Т4-1, ПТ9-1, Пт11-1, Пт13-1, Пт23-1, Пт25-1, Пт27-1, Пт8.
2. Другие переключатели.
Резисторы.
1. СП5-1, СП5-2, СП5-3, СП5-4, СП5-14, СП5-15, СП5-16, СП5-17, СП5-18, СП5-20, СП5-21, СП5-22, СП5-24, СП5-37, СП5-39, СП5-44.
2. СП3-19, СП3-37, СП3-39, СП3-44.
3. ПП3-40, ПП3-41, ПП3-43, ПП3-44, ПП3-45, ПП3-47.
4. Потенциометры специального назначения следующих марок: ППМЛ-М, ППМЛ-И, ППМЛ-ИМ, ППМЛ-Ф, ППМФ-М, ППБЛ-В, РПП, ПТП-1, ПТП-2, ПТП-5, ПЛП-1, ПЛП-2.
5. Резистивные элементы и реохорды в составе самописцев следующих серий: КСП-1, КСП-4, КСУ-1, КСД-1, КПУ-1, КПП-1, КПД-1, КП-41, а также мостов уравновешенных самопишущих серий: КСМ-1 и КПМ-1.
Реле.
1. РЭС7, РЭС8, РЭС9, РЭС10, РЭС14, РЭС15, РЭС22, РЭС32, РЭС34, РЭС37, РЭС48, РЭС78.
2. РП3, РП4, РП5, РП7, РПС3, РПС4, РПС5, РПС7, РПС11, РПС15, РПС18, РПС20, РПС24, РПС32, РПС34, РПС36.
3. ДП12, РКН, РКНМ, РКМ-1, РКМ-1Т, РКМ-П, РЭК43, ТРА, ТРВ, ТРЛ, ТРМ, ТРН, ТРП, ТРТ, РТН, ТРСМ-1, ТРСМ-2, РВМУ-1, РКП Е-506, СК-594, РВ-5А, РТС-5.
4. Другие реле.
Разное.
1. Радиодетали специальной аппаратуры, гироскопы и электромеханические навигационные приборы.
2. Датчики угла поворота, давления, термопары ТПП и ТПР, термосопротивления (ТСП), термодатчики, тензодатчики и датчики давления.
3. Провод монтажный в фторопластовой изоляции (БИФ, МС, МСЭ, РК-50, РК-75). Припой ПСР.
4. Лампы генераторные ГУ, ГС, ГМИ, клистроны и т.д..
5. Блоки МКС, ШИВ-25, ШИВ-50, ЭМРВ-27, УВПМ-1, аккумуляторы СЦБ, СЦД, СЦК, СЦ и SM в любом состоянии.
6. Печатные платы только с подходящими радиоэлементами. Подробнее о покупке плат вы можете ознакомиться в разделе «Платы».
7. Срезка с печатных плат в настоящее время не востребована.

Обращаем ваше внимание на то, что вся информация носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса РФ.

Все материалы данного сайта являются объектами авторского права (в том числе дизайн). Запрещается копирование, распространение, в том числе путём копирования на сайты в сети интернет или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя.

Введение в конденсаторы (Основные сведения о конденсаторах)

Введение

Конденсаторы являются одним из самых основных и важных компонентов электронных схем. Для инженеров, проектирующих схемы, получение точных знаний о характеристиках и свойствах конденсаторов имеет важное значение для разработки продукта.

Однако, если вы еще раз подумаете об основных принципах работы и механизме конденсатора, вы можете заметить, что есть некоторые вещи, которые упускаются из виду или понимаются неправильно.

Для молодых инженеров-схемотехников мы представляем «Вы не можете спрашивать о сейчас. Введение в конденсаторы», охватывающий все, от основ конденсаторов до актуальной сегодня темы конденсаторов большой емкости.

Скачать

Что такое конденсатор?

Какую роль играют конденсаторы в электронных схемах?

В этой главе объясняется базовая структура конденсаторов, принцип их работы и единицы измерения, используемые для выражения емкости конденсаторов при проектировании и разработке.

Есть ли разница между конденсатором и конденсатором?

Нет четко выраженной разницы между конденсаторами и конденсаторами; оба являются электронными компонентами, которые могут физически накапливать электрические заряды.

В англоязычных странах его называют конденсатором из-за его «емкости», а в Японии говорят, что он стал называться «конденсатором», потому что переводится как «конденсатор (чикуденки)», потому что его способности конденсировать электричество и хранить его.

Механизм и функция конденсаторов

[Структура]

Символ цепи, используемый для обозначения конденсатора, представляет собой две параллельные линии.

Указывает на то, что конденсатор состоит из двух параллельных пластинчатых электродов. Для электролитических конденсаторов с положительной и отрицательной полярностью положительная сторона может быть отмечена символом +. Существуют различия в методах записи в таких странах, как Япония (JIS), США (EIA) и Европа (ЕС, IEC).

Чем больше площадь электродных пластин конденсатора и чем ближе расстояние между двумя электродными пластинами, тем выше его способность накапливать электричество.

Кроме того, электродные пластины электрически разделены изоляционным материалом. Этот изоляционный материал дает конденсатору способность (емкость) прерывать постоянный ток и накапливать электричество. Эти материалы обычно называют диэлектриками.

[ Способность и единица измерения емкости]

Как показано на рисунке ниже, когда переключатель включен и к конденсатору приложено постоянное напряжение, электричество (электрический заряд) мгновенно накапливается на электродной пластине (b). При снятии напряжения накопленный на электроде электрический заряд остается нетронутым. (с).

Отношение электрического заряда (Q), накопленного на электроде, к приложенному напряжению (V) называется емкостью (C) конденсатора. Емкость — это показатель способности электрода накапливать электрический заряд, а единица измерения, называемая фарад (сокращенно F), используется в честь британского физика Майкла Фарадея. Когда заряд в один кулон сохраняется на электроде при напряжении в один вольт, емкость конденсатора определяется как имеющая емкость в один фарад.

[ Свойства при постоянном и переменном токе ]

Как показано в предыдущем разделе, когда к конденсатору прикладывается постоянное напряжение, на электродной пластине накапливается мгновенный электрический заряд, и дальнейшее движение электрического заряда невозможно.

Другими словами, конденсатор мгновенно останавливает постоянный ток.

Однако при подаче на конденсатор переменного напряжения ситуация меняется. Это связано с тем, что напряжение переменного тока всегда переключается между положительным и отрицательным напряжением.

Первоначально электрический ток течет подобно постоянному току, и накапливается электрический заряд. Однако при изменении напряжения в следующее мгновение накопленный электрический заряд разряжается. Затем ток течет в направлении, противоположном предыдущему, чтобы зарядить его.

Другими словами, зарядка и разрядка в конденсаторе повторяются в соответствии с обменом переменным напряжением, и создается впечатление, что через него протекает электричество.

Таким образом, конденсатор выполняет следующие две функции:
① Сохраняет электрическую энергию и при необходимости возвращает эту энергию в цепь.
② Блокирует подачу постоянного тока и разрешает подачу переменного тока.
Кроме того, чем быстрее переключается напряжение переменного тока (так называемый переменный ток с более высокой частотой), тем легче конденсатору пропускать переменный ток.

[ Как работают конденсаторы ]

Благодаря вышеперечисленным функциям конденсаторы выполняют две основные функции в электронных схемах:

① В постоянном токе электричество накапливается и разряжается.

Конденсаторы не только накапливают электрический заряд, но и разряжают его, поэтому конденсатор сам становится источником питания. Простым примером является стробоскопическое излучение камеры. Камера накапливает электрический заряд во встроенном в камеру конденсаторе и разряжает его весь сразу, создавая интенсивную вспышку.

② Создание чистого постоянного тока (удаление компонентов переменного тока)

Используя функцию, при которой конденсатор пропускает переменный ток, можно превратить нестабильный постоянный ток с волнообразной составляющей в чистый постоянный ток.

Как показано на рисунке, если конденсатор подключен между входной и выходной сторонами и подключен к земле, переменная составляющая будет поступать на конденсатор, а на выходную цепь будет поступать только постоянный ток. Также можно выводить стабильное напряжение, даже если на входе присутствует большая волна напряжения.

Конденсаторы в цепи выполняют простую, но очень важную функцию. Наши конденсаторы характеризуются небольшими размерами, большой емкостью, высоким выдерживаемым напряжением и длительным сроком службы. Мы подробно объясним, как использовать эти характеристики в следующем выпуске.

Типы конденсаторов

Хотя основная роль одинакова, существуют различные типы конденсаторов в зависимости от их применения и размера. В этой главе объясняются различные типы конденсаторов и их соответствующие характеристики.

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Конденсатор, который образует диэлектрическую оксидную пленку на поверхности алюминиевой фольги, служащей анодом и использующей в качестве катода электролит или проводящий полимер и т. д., называется алюминиевым электролитическим конденсатором.

Многие из них имеют цилиндрическую форму и настолько распространены, что многие люди думают именно об этой форме, когда думают о конденсаторах. По сравнению с другими типами конденсаторов, электролитические конденсаторы обладают основной характеристикой способности хранить большое количество электроэнергии, даже если они имеют такой же размер, как и другие конденсаторы. В то время как большинство конденсаторов предназначены для цифровых схем диаметром 10 мм и менее, мы продаем изделия для схем силовой электроники объемом от 0,5 до 1 литра.

В алюминиевых электролитических конденсаторах используется раствор электролита, заполненный бумагой (разделитель), недостатком которого является то, что раствор электролита со временем испаряется, а производительность ухудшается. Это расходные детали, которые необходимо периодически заменять.

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы представляют собой конденсаторы, в которых в качестве диэлектрика используется пластиковая пленка. По сравнению с алюминиевыми электролитическими конденсаторами количество электричества, хранимого в этих конденсаторах, более стабильно как при высоких, так и при низких температурах, они могут выдерживать более высокие напряжения и имеют более длительный срок службы.

Поскольку для изготовления элемента пленке придается цилиндрическая форма, большинство изделий с большой емкостью имеют цилиндрическую форму, но квадратные изделия также изготавливаются для изделий малой и средней емкости. У нас есть оба типа.

Для пленки, которая становится диэлектриком, используются такие материалы, как полипропилен, используемый для пищевых контейнеров, шприцев, футляров для DVD и т. д., волокна одежды, такие как флис, и ПЭТ (полиэтилентерефталат), используемый для изготовления бутылок для напитков. Поскольку эти материалы обладают способностью накапливать электричество (диэлектрическая проницаемость), которая составляет всего около 1/4 от диэлектрической проницаемости алюминиевых электролитических конденсаторов, для накопления большего количества электроэнергии требуется большое количество пленки, что приводит к большему размеру конденсатора.

Керамические конденсаторы

Конденсатор, в котором в качестве диэлектрика используется керамика (глиняная посуда), является керамическим конденсатором. Изменяя состав сырья, можно создавать диэлектрики с различными характеристиками.

Электроды не свернуты, как алюминиевые электролитические конденсаторы или пленочные конденсаторы, а изготовлены путем наслоения нескольких слоев суспензионного керамического материала и пастообразного электродного материала. По этой причине обычно используются небольшие конденсаторы размером несколько миллиметров или меньше, и они играют активную роль в цифровых схемах. В одном смартфоне используется от 800 до 1000 керамических конденсаторов, а объем производства является самым большим среди конденсаторов.

Электрические двухслойные конденсаторы (EDLC)

Электрический двухслойный конденсатор имеет очень большую емкость по сравнению с другими конденсаторами. В этом конденсаторе нет диэлектрика, и большой электрический заряд может храниться в области, называемой двойным электрическим слоем, который создается между активированным углем электрода и раствором электролита.

Поскольку в качестве изолятора, как в других конденсаторах, нет диэлектрика, выдерживаемое напряжение низкое, и он используется в качестве источника питания, как батарея, а не электрическая цепь. По сравнению с перезаряжаемыми батареями, такими как литий-ионные батареи, их характеристика заключается в том, что время зарядки короткое.

Емкость конденсатора

Емкость является показателем способности накапливать электрический заряд. Конденсаторы имеют номинальную емкость для каждого продукта, которая измеряется с помощью измерителя LCR в соответствии с методом, указанным в JIS C 5101-1.

Даже если номинал конденсатора составляет 100 мкФ, существует определенный диапазон изменений фактической емкости (называемый допуском), который также зависит от температуры и частоты. Другими словами, даже если конденсатор 100 мкФ, фактическая емкость может быть 90 мкФ или 110 мкФ.

Емкость, указанная на изделии, является ориентировочной, поэтому при выборе конденсатора важно учитывать допуски и изменения в зависимости от условий. У нас есть различные технические данные. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Что такое конденсатор большой емкости?

Хотя четкого определения конденсатора большой емкости не существует, мы специализируемся на конденсаторах большой емкости для силовой электроники. Итак, что же это за конденсатор большой емкости?

Конденсатор накапливает электрический заряд на электроде. Чем больше площадь электрода, тем больше электрического заряда может быть сохранено. Два электрода накапливают положительные и отрицательные электрические заряды соответственно, и электрические заряды притягиваются друг к другу. Чем ближе электроды друг к другу, тем сильнее сила притяжения, тем больше накапливается электрического заряда.

Кроме того, как объяснялось в разделе 1.2, между электродными пластинами находится изолирующий материал, называемый диэлектриком. В зависимости от типа диэлектрика различается способность накапливать электрический заряд, и показатель этой способности называется диэлектрической проницаемостью. Вышеизложенное может быть выражено в следующем уравнении и диаграмме:

Кроме того, как объяснялось в разделе 1.2, емкость представляет собой электрический заряд (Q), накопленный на электроде, деленный на приложенное напряжение (В). Если переписать это уравнение, то можно понять, что по мере увеличения напряжения, подаваемого на конденсатор, увеличивается количество электрического заряда.

Что такое конденсаторы большой емкости?

Диапазоны номинальных значений емкости и напряжения для четырех типов конденсаторов, описанных в главе 2, показаны на рисунке. Конденсаторы охватывают широкий диапазон емкостей, от крошечного одного нанофарад (1 нФ: одна миллиардная часть фарада) до 1000 фарад (Ф).

Точного определения конденсатора большой емкости не существует, но если считать конденсатором большой емкости конденсатор емкостью от 47 до 100 микрофарад (мкФ) и более, который часто используется в цепях питания электронных оборудования, то электрические двухслойные конденсаторы, большинство алюминиевых электролитических конденсаторов и пленочные конденсаторы на 1500 В или менее можно считать конденсаторами большой емкости.

Будущее конденсаторов большой емкости

[Миниатюризация]

Конденсатор большой емкости можно изготовить, увеличив площадь электродов и увеличив размер конденсатора. Однако использование больших конденсаторов делает электронные устройства больше и тяжелее, что приводит к увеличению стоимости. По этой причине миниатюризация конденсаторов большой емкости всегда была проблемой для клиентов и самой важной задачей для производителей конденсаторов.

Мы добились миниатюризации конденсаторов за счет улучшения материалов электродов и технологии обработки. Мы разрабатываем и совершенствуем материалы и технологии обработки, такие как увеличение площади поверхности фольги анодного алюминиевого электрода в алюминиевых электролитических конденсаторах и использование более тонких пленок в качестве диэлектриков в пленочных конденсаторах.

[ В ответ на эволюцию силовых полупроводников ]

В последние годы силовые полупроводники значительно эволюционировали в силовой электронике, где используются конденсаторы большой емкости, а устройства стали более эффективными и компактными. Конденсаторы для этих применений должны иметь не только малый размер и большую емкость, но и повышенную термостойкость и длительный срок службы.

В дополнение к технологиям, которые мы культивируем в области миниатюризации, мы добиваемся прорыва в конденсаторах большой емкости, разрабатывая раствор электролита и пленочные материалы и улучшая структуру конденсаторов.

Заключение

Конденсаторы (C), наряду с резисторами (R) и катушками (L), являются тремя наиболее важными пассивными компонентами электронных схем. В электронных схемах внимание сосредоточено на полупроводниках, но без пассивных компонентов полупроводники не работали бы. В частности, конденсаторы являются незаменимыми помощниками для полупроводников, работающих на постоянном токе.

На этот раз мы объяснили основы конденсаторов и их емкости. Мы надеемся, что вы познакомились с конденсаторами.

Как упоминалось ранее, конденсаторы большой емкости включают электрические двухслойные конденсаторы, алюминиевые электролитические конденсаторы и пленочные конденсаторы, и у нас есть полная линейка всех этих конденсаторов. Однако производительность, размер и цена каждого конденсатора большой емкости имеют свои преимущества и недостатки. По этой причине мы предлагаем решения для ваших приложений. В следующий раз мы объясним применение и надежность конденсаторов. Мы надеемся, что вы найдете эту колонку полезной.

Редакционный контроль／Казуюки Иида
Генеральный советник, AIC tech Inc. наук, Университет Софии, Токио, Япония. 1982
Более 35 лет опыта работы со знаниями в области технологии конденсаторов, т. е. исследований и разработок высокопроизводительных конденсаторов и их материалов, маркетинговой деятельности в Hitachi Chemical Co, Ltd. и Hitachi AIC Inc., а также публикации статей о конденсаторах в журналах по связям с общественностью, торговых журналах, и различные справочники.
Преподаватель конденсаторной технологии в Техническом учебном институте Hitachi, Ltd. с 2005 по 2015 год.
Генеральный советник AIC tech Inc. с 2020 года.

【Основные вклады и выступления】 Электрохимическое общество Японии (ред.) Справочник по электрохимии Maruzen, 5-е издание, глава 15, Конденсаторы, раздел 15.2.4b (1998)

«Направление развития и технологии материалов тантал-ниобиевых конденсаторов»
Семинар Японской ассоциации технической информации июнь 2008 г.

Бессвинцовые пленочные конденсаторы для поверхностного монтажа серии MMX-EC, MML-EC
Hitachi Chemical Technical ReportNo. 48. Введение продукта 2007

«Пленочные конденсаторы для электронных устройств»
Справочник по конденсаторам Maruzen, 5-е издание, глава 5, Пленочные конденсаторы, раздел 5.2 (2009 г.).

«Пленочные конденсаторы серии MLC для новой энергетики»
Shinkobe Electric Co., Ltd. Технический отчет Shinkobe Np. 22 (2012).

Скачать PDF

Высокостабильные конденсаторы для высокочастотных цепей | Блог Advanced PCB Design

Ключевые выводы

Различные классы керамики, MLCC и их связь со стабильностью.
Коэффициент качества/коэффициент рассеивания обеспечивает метрику для определения стабильности.
Когда использовать альтернативы MLCC в дизайне.

Высокостабильные конденсаторы часто ассоциируются с корпусами микросхем.

Конденсаторы повсеместно используются в электронике, и на то есть веская причина: они выполняют множество важных функций для множества различных типов цепей. Хотя высокостабильные конденсаторы ценны во многих случаях, они отлично подходят для высокоскоростных ВЧ-приложений. Поскольку конденсаторы имеют тенденцию к утечке большего количества энергии на высоких частотах, предотвращение потерь в окружающую среду является энергоэффективным и предотвращает старение компонентов и подложки под воздействием тепла.

Керамические конденсаторы: классы и упаковка

Конденсаторы выполняют множество функций в цепи. Являясь одним из основных строительных блоков электроники, конденсаторы могут фильтровать, развязывать, сглаживать сигналы, выступать в качестве резерва мощности и обеспечивать многие другие важные функции. Чтобы наилучшим образом соответствовать этим различным применениям, конденсаторы доступны из самых разных материалов и конструкций.

Керамические конденсаторы — отличная отправная точка при обсуждении стабильности, но они представляют множество стилей. Международная электротехническая комиссия определила три различных класса керамических конденсаторов:

Конденсаторы класса 1 обеспечивают высокую стабильность и низкие потери в широком диапазоне условий эксплуатации и окружающей среды.
Конденсаторы класса 2 обладают большей емкостью хранения, но работают нелинейным образом при экстремальных температурах.
Класс 3 Конденсаторы исторически предлагали еще большие возможности хранения, чем класс 2, но обладали еще более высоким уровнем нестабильности. Поскольку многослойные керамические конденсаторы (MLCC) превзошли технологические возможности, связанные с конденсаторами класса 3, классификация вышла из употребления и больше не стандартизирована.

Что касается стабильности, то конденсаторы класса 1 представляют собой наилучший вариант для разработчиков, подходящий для широкого трехзначного диапазона температур при сохранении жестких допусков. Однако они не универсальны. Конденсаторы класса 2, рассчитанные на ту же емкость, занимают гораздо меньшую площадь, чем эквивалентный конденсатор класса 1. Когда компоновка стеснена, конденсаторы класса 1 могут не соответствовать требованиям к емкости схемы.

Форма следует за функцией: связь между пакетами и стабильностью

Что касается упаковки, то MLCC (керамический диск для сквозных отверстий) стал бесспорно самой упаковкой, наиболее часто ассоциируемой с высокостабильными конденсаторами. Первый образован гомогенной порошкообразной смесью большинства пара- или сегнетоэлектрических материалов, а также любых металлов, необходимых для образования диэлектрика. Ряд электродов, попеременно прикрепленных к двум клеммам, образуют стопку миниатюрных конденсаторов (при вкраплениях между слоями диэлектрика). Чем меньше размер зерна порошкового диэлектрика, тем тоньше электродные пластины, что позволяет уменьшить размеры корпуса или увеличить объемную емкость. Некоторые изменения производственного процесса, такие как нанесение покрытия вдоль длинных краев корпуса или использование формата массива микросхем, могут снизить эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) корпуса эквивалентного размера. ESR представляет собой важный диагностический инструмент, обеспечивающий метрику для оценки стабильности конденсатора.

Использование добротности для измерения высокостабильных конденсаторов

Стабильность конденсатора можно также проанализировать с помощью его добротности, сокращенно называемой добротностью. Проще говоря, добротность измеряет эффективность конденсатора; термодинамически невозможно иметь идеальное хранилище энергии, поэтому конденсаторы (и многие другие устройства) оцениваются путем отношения потерь к общей емкости конденсатора. Само собой разумеется, что чем больше добротность конденсатора, тем лучше его характеристики по уменьшению утечки. Количественно уравнение связывает компоненты импеданса с потерями и без потерь следующим образом:

Коэффициент добротности связывает реактивное (без потерь) и резистивное (с потерями) противодействие протеканию тока конденсатора) является действительнозначной оппозицией с потерями. Другими словами, чем выше добротность, тем точнее конденсатор моделирует свою идеальную форму, сводя к минимуму потери от омического нагрева. В то время как емкость остается постоянной (при условии, что предотвращается пробой диэлектрика), как реактивное сопротивление, так и ESR зависят от частоты. Таким образом, добротность представляет собой переменную характеристику, часто сообщаемую в таблицах данных либо на заслуживающих внимания частотах, либо с кривой, охватывающей более широкий диапазон значений. Соответствующее значение, коэффициент рассеяния (DF), может указываться вместо Q-фактора, причем эти два условия являются обратными друг другу.

Когда добротность поверхностна

Является ли добротность/коэффициент рассеяния решающим фактором для всех конденсаторов? Не обязательно, но для некоторых приложений потери могут стать неприемлемыми, если не используются соответствующие конденсаторы. Это чаще всего наблюдается в высокочастотных цепях, где увеличение частоты приводит к большей концентрации плотности тока на поверхности проводника. Это явление, получившее название скин-эффекта, возникает из-за противо-ЭДС в переменном токе, которая наиболее сильна в центре проводника, что, следовательно, отталкивает заряды к краю в радиальном направлении. Поскольку сопротивление является внешним свойством компонента, уменьшение площади означает эффективное увеличение сопротивления. Это увеличение потерь энергии в виде тепла может быть достаточно большим, чтобы вызвать отпайку в существенно высокочастотных платах.

Как правило, емкость и коэффициент рассеяния обратно пропорциональны: у высокостабильных конденсаторов отсутствует объемная емкость, и наоборот. Смеси параэлектрического диоксида титана, используемые для производства этих высокостабильных конденсаторов, не обладают диэлектрической проницаемостью сегнетоэлектрических материалов, обычно встречающихся в конденсаторах с большей объемной эффективностью. Материал одного сегнетоэлектрического конденсатора может иметь относительную диэлектрическую проницаемость 30-70 параэлектрических конденсаторов. В плотных конструкциях, требующих значительной емкости, танталовые конденсаторы могут оказаться наиболее эффективным вариантом, но они слишком дороги по сравнению с керамическими.

Выбор подходящего конденсатора

Высокостабильные конденсаторы могут быть или не быть необходимыми для функционирования вашей конструкции, но вполне вероятно, что ваша плата уже содержит эти конденсаторы из-за их превосходных рабочих характеристик в широком диапазоне рабочих входов. MLCC представляют собой подавляющее большинство неполяризованных SMD-конденсаторов, обеспечивающих общее покрытие большинства потребностей в конденсаторах, включая резонанс, сглаживание, обход и (развязку). Более важным для проектировщиков и инженеров будет понимание пробелов, в которых требуются более конкретные и часто более дорогие решения для конденсаторов.

Пакет ПО Cadence для проектирования и анализа печатных плат, обеспечивающий долгосрочную надежность и оценку стоимости, предлагает инструменты всесторонней оценки для каждого этапа разработки электронных продуктов. В сочетании с быстрым и мощным программным обеспечением OrCAD для проектирования печатных плат проектировщики могут сократить время от начала производства до производства, не жертвуя точностью или аккуратностью.

Ведущие поставщики электроники полагаются на продукты Cadence для оптимизации потребностей в мощности, пространстве и энергии для широкого спектра рыночных приложений. Чтобы узнать больше о наших инновационных решениях, поговорите с нашей командой экспертов или подпишитесь на наш канал YouTube.

Запрос оценки

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.