Для чего служит конденсатор. Конденсаторы: назначение, устройство и применение в электронике

Что такое конденсатор и как он устроен. Для чего нужны конденсаторы в электронных схемах. Какие бывают типы конденсаторов и где они применяются. Как выбрать подходящий конденсатор для конкретной задачи.

Что такое конденсатор и как он устроен

Конденсатор — это пассивный электронный компонент, способный накапливать и хранить электрический заряд. Простейший конденсатор состоит из двух проводящих пластин (обкладок), разделенных диэлектриком:

• Обкладки — металлические пластины, на которых накапливается заряд
• Диэлектрик — изолирующий материал между обкладками (воздух, керамика, бумага и др.)

Основная характеристика конденсатора — электрическая емкость, измеряемая в фарадах (Ф). Чем больше емкость, тем больший заряд может накопить конденсатор. На практике используются меньшие единицы:

• микрофарад (мкФ) = 10^-6 Ф
• нанофарад (нФ) = 10^-9 Ф
• пикофарад (пФ) = 10^-12 Ф

Для чего нужны конденсаторы в электронных схемах

Конденсаторы выполняют множество важных функций в электронных устройствах:

• Накопление и хранение энергии
• Фильтрация помех и сглаживание пульсаций
• Разделение постоянной и переменной составляющих сигнала
• Создание частотно-зависимых цепей
• Подстройка резонансных контуров
• Формирование импульсов

Без конденсаторов невозможно представить работу современной электроники. Они есть практически в любом электронном устройстве.

Основные типы конденсаторов

В зависимости от конструкции и используемых материалов выделяют следующие основные типы конденсаторов:

Керамические конденсаторы

Компактные конденсаторы с керамическим диэлектриком. Основные преимущества:

• Широкий диапазон емкостей (от единиц пФ до единиц мкФ)
• Высокая стабильность параметров
• Малые габариты
• Низкая стоимость

Применяются для фильтрации, развязки, в ВЧ цепях.

Электролитические конденсаторы

Полярные конденсаторы большой емкости. Особенности:

• Высокая удельная емкость (до тысяч мкФ)
• Большие токи утечки
• Чувствительность к перегреву

Используются для фильтрации в источниках питания, для сглаживания пульсаций.

Пленочные конденсаторы

Конденсаторы с диэлектриком из полимерной пленки. Преимущества:

• Высокая стабильность
• Малые потери на высоких частотах
• Самовосстановление при пробое

Применяются в фильтрах, резонансных контурах, импульсных схемах.

Как выбрать подходящий конденсатор

При выборе конденсатора нужно учитывать следующие параметры:

• Емкость — должна соответствовать расчетному значению
• Рабочее напряжение — должно быть выше максимального напряжения в схеме
• Температурный коэффициент емкости — для стабильной работы в заданном диапазоне температур
• Допустимые токи пульсаций — для применения в цепях с большими токами
• Собственная индуктивность — важна для высокочастотных применений

Правильный выбор типа и параметров конденсатора обеспечит надежную работу электронного устройства.

Применение конденсаторов в компьютерной технике

В компьютерах и периферийных устройствах конденсаторы выполняют множество важных функций:

• Фильтрация помех в цепях питания
• Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения
• Развязка по питанию между узлами
• Накопление энергии для импульсного питания процессора
• Формирование тактовых сигналов
• Подавление высокочастотных наводок

Наиболее часто в компьютерной технике применяются следующие типы конденсаторов:

• Электролитические большой емкости (сотни-тысячи мкФ) — в блоках питания, на материнских платах
• Керамические малой емкости (единицы-сотни пФ) — для высокочастотной фильтрации
• Танталовые — для фильтрации в цепях питания процессора

Качество применяемых конденсаторов напрямую влияет на стабильность работы и надежность компьютерной техники.

Как проверить исправность конденсатора

Существует несколько способов проверки работоспособности конденсатора:

1. Визуальный осмотр — вздутие, подтеки электролита свидетельствуют о неисправности
2. Проверка мультиметром — измерение емкости, токов утечки
3. Проверка ESR-метром — измерение эквивалентного последовательного сопротивления
4. Проверка осциллографом — анализ формы сигнала при заряде/разряде

При обнаружении неисправных конденсаторов их необходимо заменить на новые с аналогичными параметрами. Это позволит восстановить работоспособность электронного устройства.

Перспективные разработки в области конденсаторов

Развитие технологий позволяет создавать новые типы конденсаторов с улучшенными характеристиками:

• Суперконденсаторы — сверхвысокая удельная емкость
• Конденсаторы на основе графена — малые размеры, высокая емкость
• Конденсаторы с двойным электрическим слоем — большая емкость, высокая мощность
• Полимерные конденсаторы — низкий импеданс на высоких частотах

Новые типы конденсаторов найдут применение в портативной электронике, электромобилях, системах накопления энергии. Это позволит создавать более компактные и энергоэффективные устройства.

Что такое конденсатор и для чего он нужен?

Конденсатор (с латинского «condensare» — «уплотнять», «сгущать», в простонародье «кондер») — один из самых распространенных элементов в радиоэлектронике, после резистора. Состоит из двух обкладок разделенных диэлектриком малой толщины, по сравнению с толщиной этих обкладок. Но на практике эти обкладки свернуты в многослойный рогалик, ой рулон в форме цилиндра или параллелепипеда разделенных все тем же диэлектриком.

Принцип работы конденсатора

Заряд. При подключении к источнику питания на обкладках скапливаются заряды. При зарядке на одной пластине скапливаются положительно заряженные частицы (ионы), а на другой отрицательно заряженные частицы (электроны). Диэлектрик служит препятствием, чтобы частицы не перескакивали на другую обкладку. При зарядке вместе с емкостью растет и напряжение на выводах и достигает максимума, равного напряжению источника питания.

Разряд. Если после зарядки конденсатора отключить питание и подключить нагрузку, конденсатор уже будет играть роль источника тока.  Электроны начнут двигаться в через нагрузку, которая при подключении образовывает замкнутую цепь, к ионам (по закону притяжения между разноименными разрядами).

Основными параметрами конденсатора являются:

1. Номинальная емкость — это его основная характеристика, подразумевает объем электрических зарядов. Измеряется емкость в Фарадах (сокращенно Ф), на практике часто встречаются мкФ (1мкФ = 0,000001 Ф), нФ (1нФ = 0,000000001 Ф), пФ (1пФ = 0,000000000001 Ф), так как емкость в 1Ф очень велика. Но  есть такой компонент который может иметь емкость даже больше 1 Фарады его называют ионистр (о нем и о других я расскажу позже).
2. Номинальное напряжение — это максимальное напряжение, при котором конденсатор может надежно и долго работать, измеряется конечно же в вольтах (сокращенно В). При превышении напряжения конденсатор выйдет из строя. В случаях когда необходимо поменять конденсатор, а с нужной емкостью имеется, но он рассчитан на большее напряжение по сравнению с вышедшем из строя его можно спокойно ставить 
   (например «сгорел» конденсатор 450мкФ 10В, его можно заменить на 450мкФ 25В). Главное чтобы он по габаритам поместился в вашу плату.
3. Допуск отклонения —  допустимое отклонение величины его реальной ёмкости от указанной на корпусе. Обозначается в процентах. Допуск у конденсаторов может достигать 20 – 30%. В устройствах, где требуется особая точность, применяются конденсаторы с малым допуском (1% и менее).
4. Температурный коэффициент емкости — встречается на электролитических конденсаторах. Емкость алюминиевого электролитического конденсатора зависит от температуры. С понижением температуры (особенно ниже 0°C) повышается вязкость электролита и его ESR (удельное электрическое сопротивление), что ведет к уменьшению емкости конденсатора.

Для чего же нужны конденсаторы и с чем их «едят».

• В цепи переменного тока конденсатор нужен в роли емкостного сопротивления. Если в цепи с постоянным током конденсатор подключить последовательно лампочке, она светится не будет, а в цепи с переменном током она загорится. И будет святится даже ярче и чем выше емкость конденсатора тем ярче будет свет. За счет этого свойства конденсаторы часто используются в качестве фильтрации пульсирующего тока (его основная задача во многих схемах), он хорошо подавляет ВЧ и НЧ помехи, скачки переменного тока и пульсации напряжения.
• За счет своей главной особенности накапливать электрический заряд и затем быстро его отдавать создавая импульс, делает их незаменимыми при изготовлении фотовспышек, магнитных ускорителей, стартеров и т.п.
• Конденсаторы также используются для запуска трехфазных двигателей на однофазном питании, подключая к третьему выводу он сдвигает фазу на 90 градусов.
• Благодаря способности накапливать и отдавать заряд, конденсаторы используют в схемах в которых нужно сохранить информацию на длительное время. Но к сожалению, он значительно уступает в способности накапливать энергию аккумуляторным батареям питания, из-за саморазряда и не способности накопить электроэнергию большей величины.

Как вам статья?

Мне нравитсяНе нравится

( Пока оценок нет )

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Конденсатор

Конденсатор состоит из двух пластин (или обкладок), находящихся одна перед другой и сделанных из проводящего материала. Между пластинами находится изолирующий материал, называемый диэлектриком (рис. 4.1). Простейшими диэлектриками являются воздух, бумага, слюда и т. д.

Рис. 4.1. Конденсатор

 

Зарядка конденсатора

Основным свойством конденсатора является его способность запасать электрическую энергию в виде электрического заряда.
На рис. 4.2(а) изображена схема, в которой конденсатор соединяется через ключ с источником питания. Когда ключ замкнут (рис. 4.2(б)), положительный полюс источника «откачивает» электроны с обкладки А, и она приобретает положительный заряд. Отрицательный полюс источника питания тем временем «поставляет» электроны на обкладку В, в результате чего она приобретает отрицательный заряд, по абсолютной величине равный положительному заряду обкладки А. Такой поток электронов называется током заряда. Он продолжает течь до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не сравняется с ЭДС источника питания. В этом случае говорят, что конденсатор полностью заряжен. Электрический заряд обозначается буквой Q, а его величина измеряется в кулонах (Кл).

 

 

Рис. 4.2. Заряд и разряд конденсатора

 

Когда конденсатор заряжен, между его обкладками возникает разность потенциалов, а следовательно, и электрическое поле.

Если в момент, когда конденсатор уже зарядился, разомкнуть ключ (рис. 4.2(в)), конденсатор будет хранить заряд. В этом случае внутри диэлектрика между обкладками возникает электрическое поле. При разряде конденсатора через сопротивление нагрузки (рис. 4.2(г)) электрическое ноле исчезает.

 

Емкость конденсатора

Способность конденсатора накапливать электрический заряд называется емкостью, а величина этой емкости обозначается буквой С и измеряется в фарадах (Ф). Фарада — очень большая единица емкости, и поэтому она практически не используется. Чаще используются дробные единицы:

                         1 микрофарада (мкФ) =  Ф = 10^-6 Ф,

                         1 пикофарада (пФ) =   мкФ = 10^-6 мкФ = 10^-12 Ф.

 

Емкость конденсатора возрастает с увеличением площади обкладок и убывает с увеличением расстояния между ними.
Например, при возрастании площади обкладок вдвое емкость также увеличивается в два раза. Если же увеличить вдвое расстояние между обкладками, емкость станет вдвое меньше.

 

Связь заряда, емкости и напряжения

Если конденсатор заряжен до разности потенциалов V , его заряд определяется формулой Q=CV

где С выражается в фарадах, V – в вольтах, а Q – в кулонах. Преобразовав эту формулу, получим:

 

Энергия заряженного конденсатора

Энергия W, запасенная конденсатором, определяется формулой

где W выражается в джоулях, С – в фарадах, а V — в вольтах.

 

Параллельное и последовательное соединение конденсаторов

Если два конденсатора, С1 и С2, соединены параллельно (рис. 4.3(а)), результирующая емкость СТ такого соединения равна сумме емкостей этих конденсаторов:

Если конденсаторы соединены последовательно (рис. 4.3(б)), результирующая емкость СТ оказывается меньше емкости любого из конденсаторов я выражается формулой

Например, если С1 = С2, то результирующая емкость СТ последовательного соединения равна половине емкости любого из конденсаторов:

 

Напряжение на последовательно соединенных конденсаторах

На схеме, показанной на рис. 4.4, конденсаторы С1 и С2 соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения VТ. Полное напряжение VТ будет поделено между С1 и С2 таким образом, что на конденсаторе меньшей емкости установится большее напряжение,

Рис. 4.3. Параллельное (а) и последовательное (б) соединение конденсаторов.

Рис. 4.4. Напряжение на конденсаторах при их последовательном соединении

и наоборот.

Сумма V1 (напряжения на С1) и V2 (напряжения на С2) всегда равна полному напряжению VТ.
В общем случае, когда несколько конденсаторов, соединенных последовательно, подключено к источнику постоянного тока, напряжение на каждом из конденсаторов обратно пропорционально его емкости. При последовательном соединении двух конденсаторов напряжения на С1 и С2 соответственно равны

 

Пример 1

Определим результирующую емкость цепи, изображенной на рис. 4.5. Результирующая емкость параллельного соединения равна

С2 + С3 = 10 + 20 = 30 пФ

Поскольку емкость С1 также равна 30 пФ, то результирующая емкость всей цепи равна ½*30 = 15 пФ.

Рис. 4.6.                                                                                                   Рис. 4.7.

 

Пример 2

На рис. 4.6 напряжение на конденсаторе С1 равно

откуда напряжение на С2 равно 30 – 20 = 10 В.

 

Рабочее напряжение

Любой конденсатор характеризуется некоторым максимальным напряжением, при превышении которого наступает пробой диэлектрика. Это напряжение называется рабочим, или номинальным, напряжением конденсатора, и подаваемое на конденсатор напряжение ни в коем случае не должно его превышать. При использовании конденсатора в цепях переменного тока амплитудное значение напряжения в цепи также не должно превышать рабочего напряжения конденсатора. Рабочим напряжением для батареи конденсаторов, соединенных параллельно, является наименьшее из рабочих напряжений конденсаторов, входящих в схему, Например, рабочее напряжение для цепи, изображенной на рис. 4.7, равно 25 В.
Для конденсаторов, соединенных последовательно, рабочее напряжение подбирать труднее. Рассмотрим схему на рис. 4.8. Конденсатор С1 (1 мкФ, рабочее напряжение Vраб = 25 В) соединен последовательно с конденсатором С2 (10 мкФ, Vраб = 10 В). Поскольку на конденсаторе С1, обладающем меньшей емкостью, установится большее напряжение, чем на С2, то при расчетах следует прежде всего иметь в виду рабочее напряжение конденсатора С1, равное 25 В. Таким образом, V1 = 25 В. соотношения V1/ V2 = С1/ С2 следует, что

Поскольку рабочее напряжение конденсатора С2 выше, чем V2, рабочее напряжение данной батареи конденсаторов равно 25 + 2,5 = 27,5 В.
Следует заметить, что если бы рабочее напряжение конденсатора было равно, например, 2 В, как показано на рис. 4.9, то он зарядился бы

 

                      Рис. 4.8.                                                                          Рис. 4.9.

                           Рис. 4.10.                                     Рис. 4.11. Катушка индуктивности

 

до уровня рабочего напряжения прежде, чем напряжение на конденсаторе С1 достигло бы 25 В. Вот расчет для этого случая:
V2 = 2 В, тогда.

Следовательно, рабочее напряжение такой батареи будет составлять 20 + 2 = 22 В.

 

Пример 3

Конденсаторы С1 и С2, изображенные на рис. 4.10, имеют каждый рабочее напряжение 60 В. Какое максимальное напряжение может быть приложено к этой схеме?

 

Решение
Поскольку на конденсаторе С1 установится более высокое напряжение, чем на конденсаторе С2, то напряжение на нем раньше достигнет уровня рабочего напряжения. При V1 = 60 В

Максимальное напряжение, которое может быть подано на данную схему, составляет 60 + 20 = 80 В.

 

В этом видео рассказывается о понятии конденсатора:

Добавить комментарий

Зачем нужен конденсатор

Когда говорят о конденсаторах применительно к автомобилям, в первую очередь имеют в виду систему зажигания. В ней конденсаторы начали применять тогда, когда она была контактной, и применяют до сих пор.

В классической контактной системе зажигания конденсатор подключен параллельно прерывателю. Катушка зажигания (бобина) является автотрансформатором, коэффициент трансформации которого не так уж велик. Поэтому при замыкании контактов прерывателя, когда напряжение на ее первичной обмотке скачком возрастает от нуля до напряжения бортовой сети, амплитуды импульса, вырабатываемого вторичной обмоткой, для пробоя свечи не хватает. Одновременно с этим в катушке начинает накапливаться энергия в виде магнитного поля. Когда же контакты размыкаются, эта энергия выделяется, и на выводах первичной обмотки появляется напряжение самоиндукции, превышающее напряжение бортовой сети почти в 20 раз. Но напряжения для возникновения тока недостаточно — нужна также замкнутая цепь. Без конденсатора ее образовывали бы аккумуляторная батарея и искра между контактами прерывателя, отчего последние бы сильно изнашивались. Если же параллельно прерывателю подключен конденсатор, ток идет через него. На вторичной обмотке бобины возникает напряжение, превышающее напряжение самоиндукции на коэффициент трансформации, пробивающее искровой промежуток свечи.

Принципы действия электронных систем зажигания различны. В одних из них, как и в контактных, происходит коммутация первичной обмотки катушки зажигания, питаемой от бортовой сети, только эта коммутация производится бесконтактным способом. В других напряжение бортовой сети заранее повышается приблизительно в 20 раз преобразователем. Этим напряжением заряжается конденсатор. В момент, когда требуется искра, конденсатор замыкается на бобину и разряжается на нее, затем отключается от нее и снова заряжается от преобразователя. В системах второго типа искрообразование происходит не в момент размыкание, а в момент замыкания.

Находят применение конденсаторы и во вспомогательных узлах электронных системы зажигания. Таковы, например, фильтры питания, частотозадающие цепи преобразователей, а в микропроцессорных системах — тактовых генераторов. Здесь применяются низковольтные конденсаторы малых емкостей, поэтому они малогабаритны. Но для бесперебойной работы системы зажигания и двигателя в целом они не менее важны. Если бы любой из них внезапно исчез, двигатель бы тотчас остановился.

Конденсатор для сабвуфера — правильное использование

Что такое конденсатор

Конденсатор для сабвуфера предназначен для того чтобы накапливать (конденсировать) энергию, а в нужный момент отдавать ее потребителю. Накопитель имеет низкое внутреннее сопротивление и по этому довольно быстро  накопленную энергию отдает. Пик отдачи приходится на первый момент, а потом заряд резко падает, как и исходящая скорость.

Если быть точным, то конденсатор (накопитель) используется не для сабвуфера, а для усилителя который этим сабом управляет.

Важно понимать, что конденсатор это потребитель и сам он энергию не вырабатывает.

Нужен ли конденсатор для сабвуфера?

Сглаживание провалов напряжения в моменты пиковых нагрузок, вот для чего нужен конденсатор для сабвуфера. Казалось бы вещь полезная, но только на первый взгляд.

Дело в том что под словом «конденсатор» большинство подразумевает  ионистор. Определение слова можно загуглить, но если просто, то это что-то среднее между конденсатором и химическим источником тока.

Типичный «конденсатор»

К сожалению в таком виде, в каком нам предлагают аудиопроизводители ионисторы имеют ряд недостатков:

• большие потери
• высокое сопротивление в сравнении с конденсатором
• низкая скорость отдачи в сравнении с конденсатором

К плюсам относится низкая стоимость, опять же в сравнении с конденсатором такой же емкости.

Конденсатор в системе не нужен, если он исправляет какие-то проблемы, это означает что питание организовано неправильно!

В связи с последним утверждением разберём несколько ситуаций.

Если у вас средняя система в районе 1 кВт на сабовый усилитель или  меньше, то при хорошем аккумуляторе, достаточном сечении питающих проводов и хороших контактах у вас не будет проблем с морганием фар и неустойчивой работой усилителя.
Если вы ловите просады, то нужно искать причину проверив всё вышеперечисленное, а не устанавливать еще один потребитель в виде светящейся колбочки  mystery, prology и т.п.

Пример плохой проводки

В случае если у вас очень мощное сабовое звено, громкая система и вы хотите колыхать округу или даже участвовать в соревнованиях по звуковому давлению, то  такие накопители вам не помогут, в этой ситуации нужно ставить настоящие качественные продукты стоимость которых начинается от 300 $. И если вы на таком уровне, то намного эффективнее будет потратить деньги на прокладку проводки максимального сечения, замену кислотного аккумулятора на AGM или установку дополнительных АКБ.

Дополнительное питание

Применение конденсатора

Выходит, что практически всегда использование конденсатора не имеет смысла. Но тогда для чего же они вообще нужны? К тому же их можно встретить в системах высокого уровня!

Brax IPC 27000р.

Дело в том что настоящий качественный конденсатор хорошо подавляет высокочастотные и низкочастотные помехи, изменения напряжения при включении вентиляторов, электрический шум и тому подобное, поэтому высокоуровневых  проектах (чаще ориентированных на качество звучания) с большим количеством оборудования применение данных приборов оправдано, а иногда необходимо.

PS: Внимательно относитесь к заказным статьям и их бездумным копиям о пользе и необходимости конденсаторов в повседневной системе.

Читать еще:

Нажмите кнопку, чтобы поделиться материалом:

конденсатор холодильника, зачем нужен конденсатор, конденсатор, холодильник, назначение конденсатора, конструкция конденсатора, ремонт, мастерская по ремонту

• Home
• конденсатор холодильника

конденсатор холодильника

Конденсатор является теплообменным аппаратом, в котором хладагент отдает теплоту воздуху окружающей среды. При отводе теплоты от парообразного хладона высокого давления он конденсируется. В отечественных холодильниках и морозильниках используются преимущественно конденсаторы с воздушным охлаждением. Широкое распространение получили конденсаторы конвективного охлаждения с проволочными ребрами. Они представляют собой трубопровод, изогнутый в виде змеевика, который изготавливают из стальной трубы диаметром 4,7….6,5 мм с толщиной стенки 0,7…0,8 мм.

К змеевику с обеих сторон точечной сваркой приваривают ребра из стальной проволоки диаметром 1,2…2 мм. В холодильниках ранних моделей применялись листотрубные конденсаторы, выполненные в виде трубчатого змеевика, приваренного или прикрепленного с помощью пластин к стальному листу.

Длина трубы змеевика конденсатора зависит от типоразмера холодильного агрегата. Змеевик может быть горизонтального или вертикального исполнения. Конденсатор соединяется трубопроводами с одной стороны с нагнетательной линией хладонового компрессора, а с другой – через фильтр-осушитель и капиллярную трубку – с испарителем. Для защиты от коррозии конденсатор окрашивают черной эмалью ИСПАРИТЕЛЬ
теплообменный аппарат, в котором происходит передача тепла от охлаждаемого объекта к испаряющемуся (кипящему) вследствие этого холодильному агенту. По принципу действия испарители аналогичны конденсаторам, но отличаются тем, что в конденсаторах холодильный агент отдает тепло окружающей

ДОКИПАТЕЛЬ 
представляет из себя емкость, установленную между испарителем и всасывающим патрубком компрессора. Предназначен для докипания жидкого фреона и предотвращения попадания его в компрессор, что может привести к выходу из строя компрессора

НУЛЕВАЯ ЗОНА
При пониженной температуре и низкой влажности замедляется размножение микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов. Было замечено, что свежее мясо при +5ºС ( как в обычном холодильнике) портится в два раза быстрее , чем при 0ºС. Исследования показали, что при нулевой температуре свежая рыба может

AIR TECH EVOLUTION
технология охлаждения от Hotpoint-Ariston, препятствует образованию льда и инея в холодильном и морозильном отделениях,  что избавляет от необходимости их размораживать. В холодильном отделении, благодаря колонне Multiflow

FOOD CARE ZONE
В холодильниках Hotpoint-Ariston применяют несколько зон свежести. Названия у зон разные суть одна. Контейнеры предназначены для увеличения срока хранения продуктов

ФИЛЬТР-ОСУШИТЕЛЬ
элемент контура холодильного агрегата,  устанавливается у входа в капиллярную трубку для предохранения ее от засорения твердыми частицами, для поглощения влаги из фреона и предотвращения замерзания ее на выходе из капиллярной трубки

---

1  2  3

Что такое конденсатор и как они используются

Приветствую, друзья!

Мы уже рассматривали, как устроены «кирпичики», из которых собран компьютер.

Вы уже знаете, как устроены и как работают полупроводниковые диоды, полевые и биполярные транзисторы.

Вы уже знакомы с таким понятием, как SMD компоненты.

Давайте познакомимся с еще одной интереснейшей штуковиной — конденсатором.

Из всего многообразия конденсаторов мы рассмотрим лишь те, которые используются в компьютерах и периферийных устройствах.

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это деталь с двумя выводами (двухполюсник), позволяющая накапливать энергию.

Конденсатор характеризуется такой величиной, как ёмкость.

Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше энергии он может накопить и тем (грубо говоря) больше его габариты.

Конденсатор может не только накапливать энергию, но и отдавать ее.

Именно в таком режиме он чаще всего и работает.

Конденсатор, в отличие от транзистора, является пассивным компонентом, т.е. есть он не может генерировать или усиливать сигнал.

Как устроен конденсатор?

В простейшем случае конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок) и диэлектрика (изолятора) между ними. Чем больше размер пластин и чем меньше зазор между ними, тем больше емкость конденсатора.

Вообще говоря, конденсатор накапливает на обкладках заряд (множество элементарных частиц, каждая из которых обладает элементарным зарядом). Чем больший заряд накоплен, тем большая запасена энергия. Ёмкость конденсатора зависит также и от вида диэлектрика.

Две пластины, разделенные тонким воздушным слоем (воздух — тоже диэлектрик), обладают очень небольшой емкостью, и в таком виде конденсаторы не используются.

С помощью специальных материалов и технологических ухищрений научились достаточно большую ёмкость втискивать в очень небольшой объём.

Самый характерный пример — электролитические конденсаторы.

В них две металлические обкладки в виде длинных полос (чаще всего из алюминиевой фольги) разделены слоем бумаги, пропитанной электролитом.

Электролит вызывает образование тонкой пленки оксида (окисла), которая является хорошим диэлектриком.

Поэтому электролитические конденсаторы называют ещё оксидными. Полосы сворачивают и помещают в цилиндрический алюминиевый корпус.

Раньше выводы конденсаторов делали из меди – как из материала с высокой электропроводностью. Теперь же их нередко делают из более дешевых сплавов на основе железа. В этом можно убедиться, если поднести к ним магнит. Фирмачи научились экономить!

В керамических конденсаторах диэлектриком служит пластинка из керамики, а обкладками – напыленные на керамику пленки металлических сплавов.

В каких единицах измеряется емкость конденсатора?

Основная единица для измерения ёмкости – Фарад (Ф, старое название – Фарада).

Но это очень большая величина, поэтому на практике используются её производные — пикофарад (пФ, пикофарада), нанофарад (нФ, нанофарада), микрофарад (мкФ, микрофарада).

Один микрофарад = 1 000 нанофарад = 1 000 000 пикофарад.

В компьютерных блоках питания и в материнских платах используются электролитические конденсаторы ёмкостью несколько сотен или тысяч микрофарад.

Там же применяется малогабаритные керамические конденсаторы ёмкостью несколько сотен или тысяч пикофарад.

Керамические конденсаторы используются чаще всего в виде SMD компонентов.

Как обозначаются конденсаторы в электрических схемах?

Конденсаторы в электрических схемах обозначается в виде двух вертикальных черточек, разделенных небольшим пространством. Графическое изображение напоминает те самые две пластины, разделенные воздушным диэлектриком.

У электролитических конденсаторов возле одной из черточек (обкладок) помещается знак «+».

Это потому, что электролитические конденсаторы обычно имеют полярность, которую надо соблюдать при монтаже.

Отметим, что в некоторых случаях применяются электролитические неполярные конденсаторы.

Рядом наносится значение ёмкости конденсатора.

А если конденсатор электролитический — то и величина его рабочего напряжения.

Записи вида 1000 p (1000 pF) и 3,9 n (3,9 nF) означают соответственно 1000 пикофарад и 3,9 нанофарад (или 3900 пикофарад).

Запись вида 1000uFx16V  означает емкость 1000 микрофарад и рабочее напряжение 16 Вольт.

Напротив отрицательного электрода на корпусе конденсатора наносится соответствующая маркировка (знак «-»).

Где и как используются конденсаторы?

Перед тем как начать рассказывать об области применения конденсаторов, вспомним, что конденсатор это — две пластины, разделенные диэлектриком. Поэтому ток через конденсатор (в первом приближении) идти не может. Однако в цепи с конденсатором могут происходить процессы заряд и разряда. И во время этих процессов в цепи будут протекать токи заряда или разряда.

Таким образом, если переменное напряжение будет приложено  к цепи с конденсатором, в ней будет протекать переменный ток. Поэтому конденсатор можно охарактеризовать такой величиной как емкостное сопротивление (обозначается в технической литературе как Хс).

Емкостное сопротивление зависит от ёмкости конденсатора и частоты приложенного напряжения. Чем ёмкость и частота больше, тем меньше емкостное сопротивление. На этих эффектах основано применение конденсаторов в схемах фильтрации источников питания.

В компьютерных блоках питания для получения постоянных напряжений +3,3, +5, и +12 В используется двухполупериодная схема выпрямление с двумя диодами и фильтрующим конденсатором. Без конденсатора на нагрузке будет пульсирующее напряжение одной полярности.

Источник постоянного напряжения можно представить в виде эквивалентной схемы из генератора и двух сопротивлений, где R1 — это внутреннее сопротивление выпрямителя, а R2 — емкостное сопротивление конденсатора.

Генератор – это сумма постоянного и переменного напряжений (пульсирующее напряжение содержит в себе постоянную и переменную составляющую).

Таким образом, сигнал с генератора подается на частотно-зависимый делитель напряжения. Выходной сигнал снимается с нижнего плеча (конденсатора). Для постоянного напряжения сопротивление конденсатора очень велико, гораздо больше сопротивления выпрямителя. Поэтому уменьшения постоянного напряжения не происходит.

Для переменного напряжения сопротивления конденсатора очень мало, гораздо меньше сопротивления выпрямителя, поэтому происходит сильное ослабление переменной составляющей.

В реальной схеме ситуация несколько сложнее, так как к нижнему плечу делителя подключена нагрузка, обладающая сопротивлением. Поэтому полностью избавиться от пульсаций нельзя, можно только свести их к какому-то небольшому значению.

Вообще, такая комбинация активного сопротивления и конденсатора называется фильтром нижних частот, который пропускает постоянную составляющую и какой-то диапазон низких частот.

Чем выше частота входного переменного напряжения, тем сильнее оно ослабляется.

Так как необходимо сильное подавление пульсаций переменного напряжения, то используется электролитические конденсаторы большой емкости.

Назначение керамических SMD конденсаторов на материнской плате — подавлять высокочастотные помехи, возникающие при переключении транзисторов в микросхемах. Таким образом, электролитические конденсаторы фильтруют относительно низкочастотные помехи и пульсации, а керамические  — более высокочастотные.

Приведем еще один пример разделения переменной и постоянной составляющей. Пусть в схеме на рисунке сигнал в точке А будет иметь постоянную составляющую 5 В и переменную амплитудой 2 В.

После конденсатора,  в точке В будет уже только переменная составляющая той же амплитудой 2 В (если емкостное сопротивление конденсатора мало для такой частоты). Интересно, не правда ли?

По существу, это тоже частотно-зависимый делитель напряжения, где в виде нижнего плеча выступает сопротивление нагрузки. Такую комбинацию называют фильтром верхних частот, который не пропускает постоянную составляющие и низкие частоты, так как в емкостное сопротивление будет для них большим.

Заканчивая, отметим маленькую деталь: так как максимальное напряжение на конденсаторе будет равно сумме постоянной и переменной составляющей, его рабочее напряжение должно быть не менее этой величины.

 

Продолжение следует.

 

CC – высоковольтные конденсаторы связи

Основное назначение измерительных конденсаторов связи марки «CC» (Coupling Capacitor) – регистрация частичных разрядов в высоковольтных цепях. Конденсаторы связи марки «CC» монтируются рядом с контролируемым оборудованием и являются единственным типом датчиков, которые непосредственно и гальванически подключаются к высоковольтным цепям.

Высоковольтный измерительный конденсатор связи представляет собой набор достаточно большого количества последовательно включенных конденсаторов, что необходимо для получения высокого рабочего напряжения. Обычно такой интегральный конденсатор является верхним плечом емкостного делителя напряжения. Нижнее плечо измерительного делителя может быть смонтировано непосредственно внутри конденсатора связи, а чаще всего является внешним дополнительным элементом. Иногда в качестве нижнего плеча делителя напряжения могут быть использованы входные цепи измерительного прибора.

Величина выходного напряжения измерительного конденсатора связи не зависит от частоты регистрируемых импульсов, если и в нижнее плечо высоковольтного делителя также включается конденсатор. Если в качестве нижнего плеча высоковольтного делителя используется активное сопротивление, то выходное напряжение с такого «емкостно – активного» делителя станет частотно зависимым: оно будет возрастать с увеличением частоты регистрируемых импульсов.

Если же в нижнем плече делителя напряжения с измерительным конденсатором связи использовать индуктивность, то выходное напряжение такого делителя будет еще более сильно возрастать с увеличением частоты регистрируемого сигнала, чем при использовании для этих целей активного сопротивления. При использовании в качестве второго плеча делителя R или L существует вероятность повреждения измерительной аппаратуры от воздействия высокочастотных перенапряжений. Это накладывает повышенные требования к системам защиты этих датчиков.

Надежность работы измерительного конденсатора связи во многом зависит от качества и стабильности диэлектрика используемых элементарных конденсаторов, к качеству которого предъявляются жесткие требования по стойкости во всех режимах работы. Критическими, с точки зрения обеспечения надежности работы конденсатора, являются не рабочие режимы, а анормальные режимы, когда на него происходит воздействие высокочастотных импульсных перенапряжений, и испытательные режимы, во время которых к конденсатору прикладываются повышенные переменные или постоянные напряжения.

Вторым параметром, влияющим на надежность работы конденсатора связи, является длина поверхностных путей утечки, величина которого является критическим параметром для работы всех высоковольтных изоляторов.

Требования к установке и подключению измерительного конденсатора связи:

Внутри измерительного конденсатора связи обычно отсутствуют встроенные элементы защиты, что делается для обеспечения универсальности его практического применения. По этой причине при проведении измерений частичных разрядов с использованием таких датчиков, подключенных к высокому напряжению, необходимо обязательно соблюдать ряд условий, предназначенных для обеспечения надежной работы и безопасности персонала:

• «Нижний» вывод конденсатора связи должен быть надежно закреплен на металлическом заземленном основании, или же надежно заземлен проводником необходимого сечения (не менее 2,5 мм2). Вся цепь заземления конденсатора связи должна легко визуально контролироваться.
• Подключение конденсатора связи к высоковольтным цепям должно производиться проводником сечением не менее 20 мм2, что делается для максимального снижения уровня паразитных коронных разрядов. Наличие и тип внешней изоляции этого соединительного проводника определяются условиями его прокладки внутри контролируемого оборудования.
• На входе измерительного прибора, к которому подключается конденсатор связи, обязательно должны быть предусмотрены надежные средства защиты от мощных высокочастотных высоковольтных импульсов, желательно дублированные. Такие опасные импульсы могут возникнуть в контролируемом высоковольтном оборудовании при коммутационных процессах, или же могут быть наведены в оборудование извне.

Измерительные конденсаторы связи различных марок могут быть использованы для регистрации частичных разрядов:

• в электрических генераторах, электродвигателях;
• в высоковольтных выключателях;
• в ячейках КРУ и подходящих к ним кабельных линиях;
• в силовых трансформаторах на стороне НН (6 ÷ 35 кВ).

Наиболее важными параметрами измерительного конденсатора связи являются:

• номинальное рабочее напряжение;
• испытательное напряжение и условия его приложения;
• величина емкости конденсатора;
• тип диэлектрика, определяющий температурный диапазон работы конденсатора.

Наиболее важные сравнительные характеристики конденсаторов связи различного типа, производимых фирмой «DIMRUS», и область их предпочтительного применения приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики конденсаторов связи «CC»

	CC-XX/I	CC-XX/M	CC-XX/U
Емкость, пФ	140, 70, 45	80	800, 400
Номинальное напряжение, кВ	12, 24, 36	10, 20	12, 36
Рабочая температура, °C	-25 ÷ +55	-40 ÷ +80	-40 ÷ +70
Область применения	Приборы марки IDR	Генераторы моторы, КРУ	Генераторы моторы, КРУ

Общие рекомендации для выбора измерительных конденсаторов связи

• Конденсаторы связи марки «CC-XX/I» с малой емкостью предназначены для использования в качестве комплексных датчиков частичных разрядов и наличия высокого напряжения на шинах КРУ в реле контроля изоляции высоковольтного оборудования марки «IDR».
• Конденсаторы связи марки «CC-XX/M» с емкостью 80 пФ изготавливаются с использованием высококачественного слюдяного диэлектрика и применяются, в основном, для регистрации частичных разрядов в изоляции статоров высоковольтных электрических машин различного типа.
• Конденсаторы связи марки «CC-XX/R» изготавливаются с использованием набора современных конденсаторов с ленточным диэлектриком и, благодаря повышенной емкости, имеют более высокую чувствительность к регистрируемым частичным разрядам. Конденсаторы связи этой марки имеют универсальное применение.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/I»

Конденсаторы связи марки «CC-XX/I» (Coupling Capacitor, рабочее напряжение XX кВ, Indicator type), предназначены для регистрации частичных разрядов в высоковольтных шинах с рабочим напряжением 6 ÷ 36 кВ и независимого (без использования дополнительного источника питания) контроля наличия высокого напряжения.

При использовании конденсаторов связи марки «CC-XX/I» для регистрации частичных разрядов в изоляции и диагностики дефектов в высоковольтном оборудовании, их подключают к входным цепям реле контроля изоляции марки «IDR», специально разработанного для работы с такими конденсаторами. Это компактное интеллектуальное реле одновременно является и автономным индикатором наличия высокого напряжения на контролируемых шинах и выполняет функции измерительного и диагностического прибора регистрации и анализа частичных разрядов в высоковольтной изоляции.

Основные параметры конденсаторов связи марки «CC-XX/I» приведены в таблице 2. В состав этой серии входят три типоразмера конденсатора, отличающиеся величиной емкости и рабочим напряжением.

Таблица 2. Характеристики конденсаторов связи «CC-XX/I»

	Uр, кВ	C, пФ	Размеры, H * D, мм	Путь утечки, мм
CC-12/I	12	140	130 * 77	180
CC-24/I	24	70	210 * 85	300
CC-36/I	36	45	300 * 95	430

Как видно из таблицы, с ростом рабочего напряжения емкость конденсатора уменьшается. Это сделано для того, чтобы можно было унифицировать параметры входных цепей измерительных индикаторов и приборов, с которыми используются эти конденсаторы связи.

Поскольку конденсаторы связи марки «CC-XX/I» рассчитаны только на внутреннюю установку, диапазон их рабочих температур может оказаться недостаточным для использования в некоторых промышленных применениях, когда необходима наружная установка диагностического оборудования.

Габаритные размеры конденсаторов связи марки «CC-XX/I» соответствуют размерам стандартных опорных изоляторов, они имеют необходимую прочность на изгиб, поэтому монтаж таких конденсаторов не вызывает значительных сложностей. Конденсатор связи легко монтируется на место одного из опорных изоляторов, необходимо только дополнительно выполнить на панели отверстие для измерительного вывода конденсатора.

Подключение конденсаторов связи «CC-XX/I» к приборам регистрации частичных разрядов обязательно должно осуществляться при помощи коаксиального кабеля типа «RG-50». Причиной этого является малая внутренняя емкость конденсатора, поэтому при использовании для соединения конденсатора с прибором не экранированного кабеля может многократно вырасти уровень наведенных в кабеле высокочастотных помех, затрудняющих проведение диагностики состояния изоляции контролируемого высоковольтного оборудования.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/M»

Измерительные конденсаторы связи марки «CC-XX/M» (Coupling Capacitor, рабочее напряжение XX кВ, Motor type), предназначены для использования в системах регистрации и анализа частичных разрядов в обмотках статоров мощных высоковольтных электрических моторов и генераторов, а также на шинах КРУ среднего класса напряжений.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/M» имеют две отличительные конструктивные особенности:

• Встроенный внутрь конденсатор выполнен в виде моноблока на основе прокладок из высококачественного слюдяного диэлектрика и расширительных металлических прокладок, залитого в общий объем конденсатора с закладной арматурой общим эпоксидным компаундом.
• Емкость конденсатора связи равняется 80 пФ, так как именно это значение достаточно долго принималось как некий стандарт для систем измерения частичных разрядов в обмотках крупных электрических машин.

Достоинствами конденсаторов связи «CC-XX/M» со слюдяным диэлектриком являются высокая стабильность их параметров, повышенная стойкость к возникновению внутренних частичных разрядов в слюдяном диэлектрике. Использование высококачественной слюдяной изоляции позволяет значительно расширить температурный диапазон использования измерительных конденсаторов связи марки «CC-XX/M».

Наряду с наличием очевидных достоинств, измерительные конденсаторы связи марки «CC-XX/M» со слюдяной изоляцией обладают существенными конструктивными и эксплуатационными недостатками, основными из которых являются:

• Невозможность проведения испытаний высоковольтной изоляции контролируемого оборудования (с подключенными конденсаторами связи) повышенным постоянным напряжением. Такие испытания, в силу конструктивных особенностей конденсаторов, могут привести к пробою изоляции конденсатора.
• Сравнительно низкая емкость слюдяных конденсаторов, всего 80 пФ, обусловленная конструктивными особенностями использования слюдяной изоляции. Это существенно ограничивает возможности применения таких конденсаторов в некоторых практических приложениях систем регистрации частичных разрядов.
• Высокая стоимость конденсаторов со слюдяным диэлектриком, так как месторождения качественной слюды располагаются только в Индии.

Несоответствие габаритных размеров конденсаторов связи на основе слюдяного диэлектрика стандартным опорным изоляторам соответствующих классов напряжения, что ограничивает возможности их практического применения.

Основные параметры конденсаторов связи «CC-XX/M» со слюдяным диэлектриком приведены в таблице 3. Как уже указывалось выше, такие конденсаторы связи чаще всего используются для регистрации частичных разрядов в обмотках статоров высоковольтных электрических машин, так как работают в расширенном температурном диапазоне.

Таблица 3. Характеристики конденсаторов связи «CC-XX/M»

	Uр, кВ	C, пФ	Размеры, H * D, мм	Путь утечки, мм
CC-10/M	10	80	150 * 102	180
CC-20/M	20	80	253 * 102	300

Монтаж конденсаторов связи марки «CC-XX/M» внутри высоковольтного оборудования обычно осуществляется с использованием дополнительного переходного основания, в котором располагаются все элементы защиты входных цепей измерительного прибора от импульсных перенапряжений и обычно «второе плечо» емкостного измерительного делителя напряжения.

Конденсаторы связи марки «CC-XX/U»

Конденсаторы связи марки «CC-XX/U» (Coupling Capacitor, рабочее напряжение XX кВ, Universal type), предназначены для регистрации частичных разрядов в высоковольтных шинах КРУ с напряжением 6 ÷ 35 кВ, в обмотках статоров крупных электрических машин, электродвигателей и генераторов, а также для большинства других типов высоковольтного оборудования.

Отличительным параметром конденсаторов связи марки «CC-XX/U» является повышенная внутренняя емкость, значительно превышающая емкость конденсаторов связи марки «CC-XX/M».

Это является достоинством для конденсаторов связи, так как благодаря этому значительно повышается реальная чувствительность систем регистрации и анализа частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования.

Вторым достоинством использования конденсаторов связи повышенной емкости является то, что при проведении регистрации существенно снижается вредное влияние высокочастотных помех, которые наводятся на сигнальные кабели и входные цепи измерительных приборов.

Изготовить высоковольтный конденсатор (моноблок) такой сравнительно большой емкости со слюдяным диэлектриком технически не представляется возможным, поэтому для этих целей используется набор последовательно включенных конденсаторов, каждый из которых рассчитан на меньшее напряжение. Наиболее широкое применение находят конденсаторы, созданные с использованием современной полимерной изоляции, обладающей необходимыми температурными свойствами, стойкостью к мощным высоковольтным высокочастотным импульсам и стабильностью параметров.

Количество последовательно включенных элементарных конденсаторов обычно выбирается с большим запасом. Это делается для того, чтобы обеспечить необходимую стойкость конденсатора связи не только к рабочему напряжению, но и к повышенному испытательному напряжению, и к высокочастотным импульсным перенапряжениям, которые могут возникать в контролируемом оборудовании.

Основные технические параметры измерительных конденсаторов связи повышенной емкости на основе полимерного диэлектрика, поставляемых фирмой «DIMRUS», приведены в таблице 4.

Таблица 4. Характеристики конденсаторов связи «CC-XX/U»

	Uр, кВ	C, пФ	Размеры, H * D, мм	Путь утечки, мм
CC-12/U	12	800	130 * 77	180
CC-24/U	24	400	260 * 95	360
CC-36/U	36	270	400 * 95	540

Из таблицы видно, что конденсаторы связи этого типа по своим основным габаритным параметрам полностью соответствуют опорным изоляторам. Поэтому монтаж конденсаторов связи марки «CC-XX/U» внутри контролируемого высоковольтного оборудования производится на стандартные установочные места, предназначенные для опорных изоляторов.

Скачать документацию по конденсаторам связи «CC»

Похожие материалы:

Как работают конденсаторы? — Объясни, что материал

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 10 июля 2020 г.

Часто смотрите в небо, и вы увидите огромные конденсаторы парит над твоей головой. Конденсаторы (иногда называемые конденсаторами) устройства хранения энергии, которые широко используются в телевизорах, радиоприемники и другое электронное оборудование. Настройте радио на станции, сделайте снимок со вспышкой с помощью цифрового камеру или щелкни каналов на вашем HDTV, и у вас все хорошо использование конденсаторов.В конденсаторы, которые дрейфуют по небу, более известны как облака и, хотя они совершенно гигантские по сравнению с конденсаторами, которые мы используем в электронике они точно так же накапливают энергию. Давайте подробнее рассмотрим конденсаторы и как они работают!

Фотография: Типичный конденсатор, используемый в электронных схемах. Этот называется электролитическим конденсатором и рассчитан на 4,7 мкФ (4,7 мкФ). с рабочим напряжением 350 вольт (350 В).

Что такое конденсатор?

Фото: Маленький конденсатор в транзисторной радиосхеме.

Возьмем два электрических проводника (то, что пропускает электричество через них) и разделите их изолятором (материал что не пропускает электричество очень хорошо) и вы делаете конденсатор: то, что может хранить электрическую энергию. Добавление электроэнергии к конденсатору называется зарядка ; высвобождая энергию из Конденсатор известен как разрядный .

Конденсатор немного похож на батарею, но у него другая работа делать.Батарея использует химические вещества для хранения электрической энергии и высвобождения это очень медленно через цепь; иногда (в случае кварца смотреть) это может занять несколько лет. Конденсатор обычно высвобождает это энергия намного быстрее — часто за секунды или меньше. Если вы берете например, снимок со вспышкой, вам понадобится камера, чтобы огромная вспышка света за долю секунды. Конденсатор прилагается к вспышке заряжается в течение нескольких секунд, используя энергию вашего аккумуляторы фотоаппарата. (Для зарядки конденсатора требуется время, и это почему обычно приходится немного подождать.) Как только конденсатор полностью заряжен, он может высвободить всю эту энергию. в мгновение ока через ксеноновую лампочку. Зап!

Конденсаторы

бывают всех форм и размеров, но обычно они те же основные компоненты. Есть два проводника (известные как пластины , , в основном по историческим причинам) и между ними есть изолятор. их (называемый диэлектриком ). Две пластины внутри конденсатора подключены к двум электрическим соединения снаружи называются клеммами , которые похожи на тонкие металлические ножки можно подключить в электрическую цепь.

Фото: Внутри электролитический конденсатор немного похож на швейцарский рулет. «Пластины» — это два очень тонких листа металла; диэлектрик — масляная пластиковая пленка между ними. Все это упаковано в компактный цилиндр и покрыто металлическим защитным футляром. ВНИМАНИЕ: вскрытие конденсаторов может быть опасным. Во-первых, они могут выдерживать очень высокое напряжение. Во-вторых, диэлектрик иногда состоит из токсичных или едких химикатов, которые могут обжечь кожу.

Изображение: как электролитический конденсатор изготавливается путем скатывания листов алюминиевой фольги (серого цвета) и диэлектрического материала (в данном случае бумаги или тонкой марли, пропитанной кислотой или другим органическим химическим веществом).Листы фольги подключаются к клеммам (синим) наверху, поэтому конденсатор можно подключить в цепь. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США из патента США 2089683: Электрический конденсатор Фрэнка Кларка, General Electric, 10 августа 1937 г.

Вы можете зарядить конденсатор, просто подключив его к электрическая цепь. При включении питания электрический заряд постепенно накапливается на пластинах. Одна пластина получает положительный заряд а другая пластина получает равный и противоположный (отрицательный) заряд.Если вы отключаете питание, конденсатор держит заряд (хотя со временем он может медленно вытекать). Но если подключить конденсатор ко второй цепи, содержащей что-то вроде электрического электродвигателя или лампочки-вспышки, заряд будет стекать с конденсатора через двигатель или лампу, пока на пластинах не останется ничего.

Хотя конденсаторы фактически выполняют только одну работу (хранение заряда), их можно использовать для самых разных целей в области электротехники. схемы. Их можно использовать в качестве устройств отсчета времени (потому что для этого требуется определенное, предсказуемое количество времени для их зарядки), как фильтры (схемы, которые пропускают только определенные сигналы), для сглаживания напряжение в цепях, для настройки (в радиоприемниках и телевизорах), а также для множество других целей.Большие суперконденсаторы также могут быть используется вместо батареек.

Что такое емкость?

Количество электрической энергии, которую может хранить конденсатор, зависит от его емкость . Емкость конденсатора немного похожа на размер ведра: чем больше ведро, тем больше воды оно может вместить; чем больше емкость, тем больше электричества может выдержать конденсатор. хранить. Есть три способа увеличить емкость конденсатор. Один из них — увеличить размер тарелок.Другой — сдвиньте пластины ближе друг к другу. Третий способ — сделать диэлектрик как можно лучше изолятор. Конденсаторы используют диэлектрики из всевозможных материалов. В транзисторных радиоприемниках настройка осуществляется большим переменным конденсатором , который между пластинами нет ничего, кроме воздуха. В большинстве электронных схем конденсаторы представляют собой герметичные компоненты с диэлектриками из керамики. такие как слюда и стекло, бумага, пропитанная маслом, или пластмассы, такие как майлар.

Фото: Этот переменный конденсатор прикреплен к главной шкале настройки в транзисторном радиоприемнике.Когда вы поворачиваете циферблат пальцем, вы поворачиваете ось, проходящую через конденсатор. Это вращает набор тонких металлических пластин, так что они перекрываются в большей или меньшей степени с другим набором пластин, продетых между ними. Степень перекрытия пластин изменяет емкость, и именно это настраивает радио на определенную станцию.

Как измерить емкость?

Размер конденсатора измеряется в единицах, называемых фарад (F), названный в честь английского пионера электротехники Майкла Фарадея (1791–1867).Один фарад — это огромная емкость так что на практике большинство конденсаторов, с которыми мы сталкиваемся, просто доли фарада — обычно микрофарады (миллионные доли фарада, пишется мкФ), нанофарады (миллиардные доли фарада, написанные нФ), и пикофарады (миллионные доли фарада, написано пФ). Суперконденсаторы хранят гораздо большие заряды, иногда оценивается в тысячи фарадов.

Почему конденсаторы накапливают энергию?

Если вы находите конденсаторы загадочными и странными, и они на самом деле не имеют для вас смысла, вместо этого попробуйте подумать о гравитации.Предположим, вы стоите у подножия ступенек. и вы решаете начать восхождение. Вы должны поднять свое тело против земного притяжения, которая является притягивающей (тянущей) силой. Как говорят физики, чтобы подняться, нужно «работать». лестница (работать против силы тяжести) и использовать энергию. Энергия, которую вы используете, не теряется, но хранится в вашем теле в виде гравитационной потенциальной энергии, которую вы могли бы использовать для других целей (например, спуск вниз по горке на уровень земли).

То, что вы делаете, когда поднимаетесь по ступеням, лестницам, горам или чему-либо еще, работает против Земли. гравитационное поле.Очень похожая вещь происходит с конденсатором. Если у вас положительный электрический заряд и отрицательный электрический заряд, они притягиваются друг к другу, как противоположное полюса двух магнитов — или как ваше тело и Земля. Если вы их разделите, вам придется «работать» против этого электростатического заряда. сила. Опять же, как и при подъеме по ступенькам, энергия, которую вы используете, не теряется, а накапливается зарядами, когда они отдельный. На этот раз он называется , электрическая потенциальная энергия . И это, если вы не догадались к настоящему времени это энергия, которую накапливает конденсатор.Две его пластины содержат противоположные заряды и разделение между ними создает электрическое поле. Вот почему конденсатор накапливает энергию.

Почему у конденсаторов две пластины?

Фото: Очень необычный регулируемый конденсатор с параллельными пластинами, который Эдвард Беннетт Роза и Ноа Эрнест Дорси из Национального бюро стандартов (NBS) использовали для измерения скорости света в 1907 году. Точное расстояние между ними. пластины можно регулировать (и измерять) с помощью микрометрического винта.Фото любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий цифровых коллекций, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

Как мы уже видели, конденсаторы имеют две проводящие пластины. разделены изолятором. Чем больше тарелки, тем ближе они являются, и чем лучше изолятор между ними, тем больше заряда конденсатор можно хранить. Но почему все это правда? Почему бы и нет у конденсаторов только одна большая пластина? Попробуем найти простой и удовлетворительное объяснение.

Предположим, у вас есть большой металлический шар, установленный на изоляционном деревянная подставка.Вы можете хранить определенное количество электрического заряда на сфера; чем он больше (чем больше радиус), тем больше заряда вы можете хранить, и чем больше заряда вы храните, тем больше потенциал (напряжение) сферы. Однако в конце концов вы достигнете точка, в которой, если вы добавите хотя бы один дополнительный электрон ( наименьшая возможная единица заряда) конденсатор перестанет работать. Воздух вокруг него разобьется, превратившись из изолятора в проводник: заряд будет лететь по воздуху на Землю (землю) или другой ближайший проводник в виде искры — электрического тока — в мини заряд молнии.Максимальный заряд, который вы можете хранить на сфера — это то, что мы подразумеваем под ее емкостью. Напряжение (В), заряд (Q), и емкость связаны очень простым уравнением:

C = Q / V

Таким образом, чем больше заряда вы можете сохранить при данном напряжении, не вызывая воздух для разрушения и искры, тем выше емкость. Если бы ты мог как-то хранить больше заряда на сфере, не доходя до точки там, где вы создали искру, вы бы эффективно увеличили ее емкость. Как ты мог это сделать?

Забудьте о сфере.Предположим, у вас есть плоская металлическая пластина с максимально возможный заряд, хранящийся на нем, и вы обнаружите, что пластина находится на определенное напряжение. Если вы поднесете вторую идентичную тарелку близко к это, вы обнаружите, что можете хранить гораздо больше заряда на первой пластине для такое же напряжение. Это потому, что первая пластина создает электрический поле вокруг него, которое «индуцирует» равный и противоположный заряд на второй тарелке. Таким образом, вторая пластина снижает напряжение. первой пластины. Теперь мы можем хранить больше заряда на первой пластине не вызывая искры.Мы можем продолжать делать это, пока не достигнем исходное напряжение. С большим запасом заряда (Q) точно так же напряжение (В), уравнение C & равно; Q / V сообщает нам, что мы увеличили емкость нашего устройства накопления заряда, добавив вторую пластину, и именно поэтому конденсаторы имеют две пластины, а не одну. На практике дополнительная пластина дает огромную разницу между , что Вот почему все конденсаторы на практике имеют две пластины.

Как увеличить емкость?

Интуитивно очевидно, что если вы сделаете тарелки больше, вы сможете хранить больше заряда (так же, как если бы вы сделали шкаф больше, вы можете набить больше вещи внутри него).Так что увеличение площади пластин также увеличивает емкость. Менее очевидно, если мы уменьшим расстояние между пластинами, что также увеличивает емкость. Это ведь чем короче расстояние между пластинами, тем больше эффект пластины располагаются одна на другой. Вторая тарелка, будучи ближе, еще больше снижает потенциал первой пластины, и это увеличивает емкость.

Изображение: диэлектрик увеличивает емкость конденсатора за счет уменьшения электрического поле между пластинами, что снижает потенциал (напряжение) каждой пластины.Это означает, что вы можете хранить больше заряд на пластинах при одинаковом напряжении. Электрическое поле в этом конденсаторе исходит от положительной пластины. слева к отрицательной пластине справа. Поскольку противоположные заряды притягиваются, полярные молекулы (серые) диэлектрика выстраиваются в линию противоположным образом — и это то, что уменьшает поле.

Последнее, что мы можем сделать, чтобы увеличить емкость, это изменить диэлектрик (материал между пластинами). Воздух работает неплохо, но другие материалы даже лучше.Стекло как минимум в 5 раз больше эффективнее воздуха, поэтому самые ранние конденсаторы (Leyden банки, используя обычное стекло в качестве диэлектрика) работали так хорошо, но это тяжело, непрактично, и его трудно втиснуть в небольшие помещения. Вощеный бумага примерно в 4 раза лучше воздуха, очень тонкая, дешевая, легко изготавливать крупными кусками и легко скатывать, что делает его отличным, практический диэлектрик. Лучшие диэлектрические материалы сделаны из полярных молекулы (с более положительным электрическим зарядом на одной стороне и с другой стороны, больше отрицательного электрического заряда).Когда они сидят в электрическое поле между двумя пластинами конденсатора, они совпадают со своими заряды направлены напротив поля, что эффективно его уменьшает. Это снижает потенциал на пластинах и, как и раньше, увеличивает их емкость. Теоретически вода, состоящая из крошечных полярные молекулы, будут отличным диэлектриком, примерно в 80 раз лучше воздуха. На практике, правда, не все так хорошо (протекает и высыхает и превращается из жидкости в лед или пар при относительно умеренные температуры), поэтому в реальных конденсаторах он не используется.

Диаграмма: Различные материалы делают диэлектрики лучше или хуже в зависимости от того, насколько хорошо они изолируют пространство между пластинами конденсатора и уменьшают электрическое поле между ними. Измерение, называемое относительной диэлектрической проницаемостью, говорит нам, насколько хорошим будет диэлектрик. Вакуум является наихудшим диэлектриком, и его относительная диэлектрическая проницаемость равна 1. Другие диэлектрики измеряются относительно (путем сравнения) с вакуумом. Воздух примерно такой же. Бумага примерно в 3 раза лучше.Спирт и вода, которые имеют полярные молекулы, являются особенно хорошими диэлектриками.

Что делает конденсатор HVAC? | Домашние руководства

Майкл Логан Обновлено 21 июля 2017 г.

Кондиционеры для жилых помещений работают от однофазного переменного тока, подаваемого электрическими предприятиями. Однофазные двигатели в таких устройствах, как кондиционеры, используют конденсаторы для обеспечения дополнительного крутящего момента для запуска и для уменьшения потребления электроэнергии после запуска.Двигатели имеют пусковой и рабочий конденсаторы, что делает их более эффективными.

Конденсаторы

Конденсаторы накапливают электричество. Полностью заряженный конденсатор позволяет току течь на максимальном уровне при высвобождении заряда. По мере разряда конденсатора напряжение повышается до тех пор, пока ток не станет минимальным, а напряжение не станет максимальным. Следовательно, напряжение не в фазе с током.

Без конденсатора напряжение и ток совпадают по фазе — по мере увеличения напряжения увеличивается и ток.Конденсатор сдвигает напряжение в противофазе с током, так что напряжение отстает от тока.

Двигатели для кондиционеров

Для электродвигателей требуется вращающееся магнитное поле, создаваемое электрическим током, который вращается впереди магнитного поля ротора. Вращающееся магнитное поле притягивает противоположное магнитное поле ротора, что заставляет вал двигателя вращаться. Для запуска двигателя требуется два магнитных поля, но однофазный переменный ток может питать только одно поле.У каждого поля есть два полюса, северный и южный.

Однофазные двигатели, используемые в кондиционерах, нуждаются в сильном дополнительном поле для запуска под нагрузкой компрессора. Без дополнительного поля мотор гудит, но не крутится.

Конденсаторные двигатели с пуском

Конденсатор, помещенный в линию со второй вспомогательной обмоткой двигателя, заставляет напряжение обмотки отставать от тока. Это создает дополнительное магнитное поле, которое не совпадает по фазе с полем в основной обмотке.По мере того, как переменный ток растет, падает и меняется на противоположное, поля вращаются между обмотками двигателя, и ротор начинает вращаться.

Конденсатор, запускающий двигатель кондиционера, пропускает большой ток, чтобы дать двигателю крутящий момент, необходимый для запуска двигателя. Когда скорость двигателя приближается к полной, выключатель отключает пусковой конденсатор.

Конденсаторные двигатели

Как только выключатель отключает пусковой конденсатор, двигатель кондиционера теряет дополнительное магнитное поле, создаваемое пусковым конденсатором.Двигатель большего размера мог бы легко продолжать вращаться без дополнительного поля, но он потребляет больше электроэнергии и менее эффективен.

Конденсатор меньшего размера по-прежнему обеспечивает фазовый сдвиг, необходимый для создания дополнительного магнитного поля, но использует меньший ток. Этот рабочий конденсатор всегда подключен к вспомогательной обмотке двигателя для создания сдвинутого по фазе магнитного поля, что позволяет кондиционеру использовать более компактный и более эффективный двигатель.

Что такое конденсатор? — Основы схемотехники

Конденсатор представляет собой электрический компонент, используемый для хранения энергии в электрическом поле.Он имеет два электрических проводника, разделенных диэлектрическим материалом, которые накапливают заряд при подключении к источнику питания. Одна пластина получает отрицательный заряд, а другая — положительный.

Конденсатор не рассеивает энергию, в отличие от резистора. Его емкость характеризует идеальный конденсатор. Это количество электрического заряда на каждом проводнике и разность потенциалов между ними. Конденсатор отключает ток в цепях постоянного и короткого замыкания в цепях переменного тока.Чем ближе два проводника и чем больше площадь их поверхности, тем больше его емкость.

Общие типы конденсаторов

• В керамических дисковых конденсаторах в качестве диэлектрического материала используется керамика. Керамический конденсатор заключен в капсулу с двумя выводами, которые выходят снизу и образуют диск. Керамический дисковый конденсатор не имеет полярности и подключается в любом направлении на печатной плате. В керамических конденсаторах относительно высокая емкость достигается при небольшом физическом размере из-за их высокой диэлектрической проницаемости.Его значение колеблется от пикофарад до одной или двух микрофарад, но его номинальное напряжение относительно низкое.

Трехзначный код, напечатанный на их корпусе, используется для определения емкости конденсатора в пикофарадах. Буквенные коды используются для обозначения их значения допуска, например: J = 5%, K = 10% или M = 20%. Например, керамический дисковый конденсатор выше с маркировкой 154 указывает на то, что имеется 15 и 4 нуля пикофарад, или 150 000 пФ (150 нФ).

Значение допуска керамического дискового конденсатора

• Электролитические конденсаторы часто используются, когда требуются большие значения емкости.Они обычно используются для уменьшения пульсаций напряжения или для приложений связи и развязки. Электролитические конденсаторы изготовлены из двух тонких пленок алюминиевой фольги с оксидным слоем в качестве изолятора. Они поляризованы и при неправильном подключении могут выйти из строя или взорваться. Этот тип конденсатора имеет большой допуск, но плохо работает на высоких частотах.

Конденсатор электролитический

• Танталовые конденсаторы обычно используются для средних значений емкости.Их лучше всего использовать, когда имеют значение размер и производительность, но они обычно не имеют высоких рабочих напряжений и не обладают очень высокой допустимой нагрузкой по току. Танталовые конденсаторы поляризованы и могут взорваться под нагрузкой. У них очень низкая терпимость к обратному смещению. Маркировка танталовых конденсаторов с выводами
и

Маркировка танталовых конденсаторов SMD

Маркировка танталовых конденсаторов SMD обычно состоит из трех цифр. Последний — множитель, а первые два — значащие цифры.Его значения указаны в пикофарадах. Таким образом, танталовый конденсатор SMD, показанный выше, имеет значение 47 x 10 ⁶ пФ, что соответствует 47 мкФ.

Маркировка танталовых конденсаторов SMD Танталовые конденсаторы

также могут иметь прямую маркировку, как показано на рисунке выше.

• Серебряные слюдяные конденсаторы используются во многих радиочастотных цепях, таких как генераторы и фильтры. Серебряная слюда дает очень высокие характеристики с жесткими допусками, но с небольшими изменениями температуры.В нем используются серебряные электроды, которые наносятся непосредственно на слюду. Несколько слоев помогают получить требуемый уровень емкости, и на эту емкость влияет площадь, покрытая электродами.

Серебряный слюдяной конденсатор

• В пленочных конденсаторах в качестве диэлектрика используется тонкая пластиковая пленка. Пленочные конденсаторы используются во многих приложениях из-за их стабильности, низкой индуктивности и низкой стоимости. Они не поляризованы, поэтому подходят для сигналов переменного тока и питания. Они также сделаны с очень точными значениями емкости и сохраняют ее дольше, чем любой другой тип конденсатора.

Пленочный конденсатор

• Конденсаторы переменной емкости — это конденсаторы с емкостью, которую можно изменять в зависимости от требований к определенному диапазону значений. Переменные конденсаторы состоят из металлических пластин. Среди этих пластин одна неподвижная, а другая подвижная. Емкость Тиера может составлять от 10 до 500 пикофарад. Эти переменные резисторы находят множество применений, например, для настройки LC-цепей в радиоприемниках, для согласования импеданса в антеннах и т. Д.Есть два типа переменных конденсаторов — подстроечный конденсатор и подстроечный конденсатор.

Конденсатор настройки

Каркас в этом конденсаторе обеспечивает поддержку конденсатора, сделанного из слюды, и находящегося в нем «статора». С помощью вала ротор стремится вращаться, когда статор неподвижен. Когда пластины подвижного ротора входят в неподвижный статор, емкость, возможно, достигает максимального уровня. В противном случае значение емкости будет минимальным.

Подстроечный конденсатор

Конденсатор этого типа имеет три вывода.Один соединен с неподвижной частью, другой — с частью, которая отвечает за движение, называемое поворотным, а другой вывод является общим.

Поляризованные и неполяризованные конденсаторы

Когда дело доходит до хранения и разгрузки, оба они работают по одному и тому же принципу. Однако есть много факторов, которые отличают их друг от друга.

• Различные диэлектрики — Диэлектрик — это материал между двумя пластинами конденсатора. В поляризованных конденсаторах в качестве диэлектрика используется электролит, что дает им большую емкость, чем у других конденсаторов того же объема.Однако полярные конденсаторы, произведенные из различных материалов и процессов электролита, будут иметь разные значения емкости. Использование полярных и неполяризованных конденсаторов зависит от обратимых свойств диэлектрика.

• Различные конструкции — чаще всего используются электролитические конденсаторы круглой формы; квадратные конденсаторы встречаются редко. Существуют также невидимые конденсаторы или распределенные конденсаторы, которые нельзя игнорировать в устройствах высокой и промежуточной частоты.

• Условия использования и использование — внутренние материалы и конструкции обеспечивают большую емкость и высокочастотные характеристики полярных конденсаторов, что делает их очень подходящими для фильтров источников питания и т.п. Однако есть полярные конденсаторы с хорошими высокочастотными характеристиками — танталовый электролизный, который обычно не используется из-за своей дороговизны.

• Различная производительность — Максимальная производительность — одно из основных требований при выборе конденсатора.Если в источнике питания телевизора в качестве фильтра используется металлооксидный пленочный конденсатор, емкость и выдерживаемое напряжение должны соответствовать требованиям фильтра; внутри корпуса можно установить только блок питания. Следовательно, в фильтре можно использовать только полярные конденсаторы, а полярная емкость необратима. Обычно электролитические конденсаторы имеют емкость более 1 МФ; лучше всего использовать для связи, развязки, фильтрации источника питания и т. д. Неполярные конденсаторы, как правило, менее 1 MF, что включает только резонанс, связь, выбор частоты, ограничение тока и т. д.Однако существуют также неполярные высоковольтные конденсаторы большой емкости, которые в основном используются для компенсации реактивной мощности, фазового сдвига двигателя и фазового сдвига мощности с преобразованием частоты.

• Различная емкость — конденсаторы одинаковой емкости имеют разную емкость в зависимости от их диэлектриков.

Общие области применения конденсаторов

• Связь по переменному току / блокировка по постоянному току — компонент позволяет только сигналам переменного тока проходить от одного участка цепи к другому, блокируя любое статическое напряжение постоянного тока.Они обычно используются для разделения компонентов переменного и постоянного тока в сигнале. В этом методе необходимо убедиться, что полное сопротивление конденсатора достаточно низкое. Номинальное напряжение конденсатора должно быть больше пикового напряжения на конденсаторе. Обычно конденсатор может выдерживать напряжение питающей шины с некоторым запасом для обеспечения надежности.

• Развязка источника питания — Конденсатор используется для развязки одной части схемы от другой.Развязка выполняется, когда входящий линейный сигнал проходит через трансформатор и выпрямитель; результирующая форма волны не является гладкой. Оно варьируется от нуля до пикового напряжения. При применении к цепи маловероятно, что это сработает, потому что обычно требуется постоянное напряжение.

• Фильтрация шума переменного тока от цепей постоянного тока — Любые сигналы переменного тока, которые могут быть в точке смещения постоянного тока, шине питания или других узлах, которые должны быть свободны от определенного переменного сигнала, должны быть удалены конденсатором.Он также должен выдерживать напряжение питания, подавая и поглощая уровни тока, возникающие из-за шума на рельсе.

• Фильтрация аудиосигнала — необходимо учитывать ВЧ характеристики конденсатора. Эта производительность может отличаться на более низких частотах. Здесь обычно используются керамические конденсаторы, поскольку они имеют высокую частоту собственного резонанса, особенно конденсаторы для поверхностного монтажа, которые очень малы и не имеют выводов, которые могут вызвать какую-либо индуктивность.

Что такое суперконденсаторы?

Он также известен как двухслойный электролитический конденсатор или ультраконденсатор. Суперконденсатор может хранить большое количество энергии. В частности, от 10 до 100 раз больше энергии на единицу массы или объема по сравнению с электролитическими конденсаторами. Он имеет более низкие пределы напряжения, которые перекрывают разрыв между электролитическими конденсаторами и аккумуляторными батареями.

Некоторые общие области применения суперконденсаторов

• Ветряные турбины — суперконденсаторы помогают сгладить прерывистую энергию ветра.

• Двигатели, приводящие в движение электромобили, работают от источников питания, рассчитанных на сотни вольт, что означает, что для хранения нужного количества энергии в типичном рекуперативном тормозе необходимы сотни последовательно соединенных суперконденсаторов.

• Электрические и гибридные транспортные средства — суперконденсаторы используются в качестве временных накопителей энергии для рекуперативного торможения, при этом энергия транспортного средства, как правило, тратится впустую при остановке, кратковременно сохраняется и затем повторно используется, когда он снова начинает движение.

Суперконденсаторы и кривая разряда батареи

Кривая разряда батареи экспоненциальная. Как видите, экспоненциальный разряд обеспечивает стабильную мощность до конца. Энергия остается высокой в ​​течение большей части заряда, а затем быстро падает, когда заряд заканчивается .

Кривая разряда суперконденсатора линейная. Как видите, линейный разряд не позволяет полностью использовать энергию. Он обеспечивает максимальную мощность в начале .

Что делает конденсатор переменного тока?

Когда дело доходит до пробоев переменного тока, одной из наиболее частых причин является неисправный конденсатор переменного тока. Конденсаторы являются неотъемлемой частью электрической системы каждого кондиционера. По этой причине мы рекомендуем проверять конденсатор, когда кондиционер дает вам проблемы. Но прежде чем пытаться починить конденсатор переменного тока, лучше всего знать ответ на вопрос: «Что делает конденсатор переменного тока?»

Для чего нужен конденсатор переменного тока?

Конденсаторы переменного тока

представляют собой небольшие цилиндрические объекты, которые могут накапливать энергию (другими словами: аккумулятор кратковременного действия).Они посылают электрические сигналы, которые приводят в действие двигатели и, в свою очередь, остальную часть устройства. В одном блоке переменного тока имеется несколько конденсаторов. Например, есть «пусковые» конденсаторы (которые посылают сигналы для запуска двигателя) и «рабочие» конденсаторы, которые регулярно посылают сигналы для поддержания работы двигателя. Как правило, каждому компрессору, внешнему вентилятору и двигателю нагнетателя назначен конденсатор.

В одном блоке переменного тока имеется несколько конденсаторов. Например, есть «пусковые» конденсаторы (которые посылают сигналы для запуска двигателя) и «рабочие» конденсаторы, которые регулярно посылают сигналы для поддержания работы двигателя.Как правило, каждому компрессору, внешнему вентилятору и двигателю нагнетателя назначен конденсатор.

Как диагностировать проблему конденсатора переменного тока

Когда конденсатор переменного тока выходит из строя, вы, вероятно, сможете диагностировать его самостоятельно. Если вы слышите гудение вашего устройства, но вентилятор не работает, скорее всего, виноват конденсатор. Чаще всего это происходит летом, когда жаркая погода в сочетании с высокой температурой двигателя приводит к большему износу конденсаторов.

Существует тест, который поможет вам в этом убедиться.Возьмите длинную тонкую палку и осторожно нажмите на одну из лопастей вентилятора, чтобы посмотреть, будет ли она вращаться. Если это так, и он продолжает работать, у вас, вероятно, неисправен «пусковой» конденсатор. Этот конденсатор не выдает достаточно энергии, чтобы, так сказать, привести в движение зубцы колеса.

Как отремонтировать конденсатор переменного тока

Если вы хотите отремонтировать пусковой конденсатор своими руками, взгляните на эти инструкции:

1. Отключите питание на панели разъединителя или выключателя : Это важно, ! В противном случае вы рискуете получить травму.Если вы не знаете, как это сделать, не выполняйте ремонт.

2. Найдите конденсатор : Снимите сервисную панель с блока переменного тока и найдите пусковой конденсатор. Вот пример того, как будет выглядеть ваш:

Конденсатор переменного тока

3. Разрядка конденсатора : Для этого шага выполните caution ! Даже если вы отключили питание устройства, в конденсаторе все еще есть энергия.По этой причине никогда не прикасайтесь к клеммам голыми руками . Необходимо разрядить конденсатор. Внимательно посмотрите это видео, чтобы узнать, как (любезно предоставлено Ричардом Ллойдом / YouTube):

В чем разница между пусковым конденсатором и рабочим конденсатором?

Кондиционер в вашем доме в Уэйк Форест, Северная Каролина, состоит из многих частей. У всех них есть жизненно важная функция, и они работают вместе, чтобы обеспечить подачу прохладного воздуха в ваш дом.Если вы внезапно обнаружите, что блок переменного тока не работает должным образом, есть вероятность, что пусковой конденсатор или рабочий конденсатор вышел из строя или вышел из строя. Давайте посмотрим, что такое конденсаторы, их важность для поддержания прохлады в доме и признаки того, что их нужно отремонтировать или заменить.

Роль конденсаторов

Конденсаторы являются важной частью вашей системы кондиционирования воздуха. Конденсаторы представляют собой небольшие емкости цилиндрической формы, которые находятся внутри корпуса кондиционера.Основное их назначение — накапливать энергию и подавать ее на двигатель при запуске и работе. Их называют пусковым конденсатором и рабочим конденсатором.

Почему пусковой конденсатор так важен

Когда ваш кондиционер впервые включается, ему требуется огромное количество энергии, чтобы начать свой цикл. Часто электрическая система вашего дома не может справиться с большой нагрузкой энергии, необходимой для работы системы. Вот где вступает в действие пусковой конденсатор. Как только включается переменный ток, пусковой конденсатор немедленно посылает электрический заряд или усиление, чтобы запустить вращение двигателя.Как только двигатель получает необходимый крутящий момент или энергию, пусковой конденсатор отключается.

Функция рабочего конденсатора

Когда система запущена и работает, рабочий конденсатор берет на себя и обеспечивает дополнительную мощность для работы кондиционера в течение длительных периодов времени. Когда кондиционер работает, оба конденсатора создают и накапливают энергию для следующего цикла. Во многих системах кондиционирования воздуха, а также в тепловых насосах используется система с двумя конденсаторами, которая соединяет пусковой и рабочий конденсаторы с двигателями компрессора и вентилятора.

Что вызывает отказ конденсатора?

Как и любой другой компонент вашей системы кондиционирования воздуха, конденсаторы со временем изнашиваются и требуют ремонта или замены. Одна из основных причин выхода конденсатора из строя — перегрев. Они довольно чувствительны к теплу, и если кондиционер стоит на ярком солнце, конденсатор может легко перегреться.

Когда температура резко возрастает, например, во время аномальной жары, система переменного тока может работать дольше и интенсивнее, чем обычно, что также может вызвать электрический перегрев.Скачки напряжения из-за колебаний в электросети или из-за перегрузки цепи в вашем доме также могут нанести непоправимый ущерб конденсаторам. Возраст конденсаторов также может быть причиной выхода из строя.

Регулярное профилактическое обслуживание может помочь предотвратить полный отказ конденсатора. Во время технического обслуживания наши специалисты могут проверить неисправный конденсатор и заменить его, прежде чем возникнет дальнейшее повреждение кондиционера.

Признаки неисправности конденсатора

Попытка определить, неисправны ли конденсаторы, лучше всего доверить нашим профессионально подготовленным техническим специалистам.Однако есть признаки, которые могут предупредить вас о проблеме. Если компрессор на внешнем блоке вашего кондиционера не запускается или быстро включается и выключается, возможно, неисправен пусковой конденсатор. Если кондиционер неоднократно запускается и останавливается, причиной может быть рабочий конденсатор. Если вы слышите необычный щелкающий звук изнутри шкафа кондиционера, возможно, конденсатор неисправен.

Если кондиционер работает, но из вентиляционных отверстий не выходит холодный воздух, значит, двигатель вентилятора не работает должным образом.Если кондиционер вообще не включается, конденсатор не может передать достаточно энергии для запуска двигателя.

Не игнорируйте ни один из этих признаков неприятностей! Если двигатель, компрессор и вентиляторы не получают мощность, необходимую для эффективной работы, вся система в конечном итоге выйдет из строя, что приведет к дорогостоящему ремонту или даже замене всей системы.

Не стесняйтесь звонить нашим специалистам в Cape Fear Air Conditioning, Heating, & Electrical Company, Inc.сразу, если ваш кондиционер нуждается в ремонте. Вы можете связаться с нами по телефону 919-246-5801.

Изображение предоставлено iStock

Почему и как выходят из строя конденсаторы HVAC? Ремонт кондиционеров для Huntsville & Madison AL HVAC-Tips

Когда летом выходит из строя кондиционер, одной из наиболее частых причин является отказ конденсатора. Чтобы объяснить, почему конденсаторы выходят из строя и как это влияет на ваш кондиционер, нам сначала нужно обсудить, что такое конденсатор и что он делает, когда работает правильно.

Конденсаторы являются важным компонентом вашей электрической системы HVAC

Конденсатор предназначен для накопления электричества, как аккумуляторная батарея, чтобы он мог при необходимости подавать небольшой всплеск энергии на двигатель, к которому он подключен. В блоке HVAC есть два основных типа конденсаторов: пусковые конденсаторы и рабочие конденсаторы. Пусковой конденсатор обеспечивает дополнительное напряжение, необходимое для запуска двигателя компрессора или вентилятора, а рабочий конденсатор обеспечивает их работу.Это означает, что пусковой конденсатор необходим только в начале каждого цикла, в то время как рабочий конденсатор работает на протяжении всего цикла. Тепловые насосы и кондиционеры используют двойной рабочий конденсатор, который подключается как к компрессору, так и к вентилятору, в то время как печи используют одинарный рабочий конденсатор, подключенный к двигателю вентилятора.

См. Также: Проверка системы

Так почему же выходят из строя конденсаторы? И есть ли способ предотвратить это?

Прежде всего, конденсаторы чувствительны к перегреву.Этот перегрев может быть вызван солнцем. Это особенно важно для кондиционеров, установленных на крышах домов. В жаркий летний день температура может достигать 150 градусов. Но электрический перегрев может быть вызван слишком интенсивной работой агрегата в течение долгого времени. Конечно, это также наиболее вероятно в самые жаркие дни лета. Чтобы не допустить перегрева системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в жаркие дни устанавливайте термостат немного выше. Примите другие меры для повышения энергоэффективности, например установите светоотражающие жалюзи на окнах, выходящих на восток и запад.

Скачки напряжения также могут вызвать выход конденсатора из строя. Очевидно, что удар молнии от летней грозы может перегрузить и сжечь электрическую систему вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Также более слабые скачки напряжения могут со временем вызвать повреждение конденсаторов. Эти более слабые скачки могут быть вызваны колебаниями в электросети. Это может повлиять на включение и выключение даже такой простой вещи, как крупная бытовая техника в вашем доме. Или, если эта летняя гроза вызывает отключение электроэнергии, скачок напряжения, возникающий при возобновлении подачи электроэнергии, может повредить конденсаторы системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Защитите свой кондиционер и его конденсаторы от скачков напряжения. Рассмотрите возможность установки устройства защиты от перенапряжения HVAC .

Третья основная причина выхода конденсатора из строя — это возраст лет.

Как и аккумуляторная батарея, способность конденсатора накапливать и выделять энергию со временем снижается. Конденсаторы неизбежно со временем изнашиваются. Если вы обнаружите неисправный конденсатор на ранней стадии, его относительно легко и недорого исправить. Если кондиционер продолжает работать с выходящими из строя конденсаторами, это может вызвать гораздо более серьезные и дорогостоящие проблемы в будущем.

См. Также: Когда мне следует заменять систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха?

H

Как вы знаете, выходят ли ваши конденсаторы из строя ?

И как выходящие из строя конденсаторы влияют на вашу систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха? Это одна из многих веских причин для регулярного профилактического обслуживания. Это включает проверку электрических компонентов вашей системы HVAC. Но помимо того, что лицензированный специалист проверит ваши конденсаторы, есть и другие способы определить, что конденсатор выходит из строя. Если компрессор вашего кондиционера не запускается, а затем быстро отключается, это может быть результатом неисправного конденсатора.Иногда кондиционер будет быстро и многократно останавливаться и запускаться. Или, если вы слышите гудение или щелчки, исходящие от вашего блока HVAC, это также может быть связано с плохими конденсаторами. В общем, если ваш кондиционер не работает должным образом, это признак того, что ваши конденсаторы могут выйти из строя.

Не игнорируйте проблему

Может возникнуть соблазн отложить обращение в службу поддержки, если кажется, что кондиционер все еще работает хоть какое-то время. Вот почему это действительно плохая идея.Когда конденсатор начинает выходить из строя, ремонт стоит относительно недорого. Вам просто нужен лицензированный специалист, чтобы заменить его новым конденсатором. Никогда не пытайтесь заменить конденсатор самостоятельно! Это чрезвычайно опасно из-за электрического заряда, накопленного в конденсаторе, и масло внутри также опасно. Но если кондиционер продолжает работать с плохим конденсатором, это может привести к очень серьезным повреждениям гораздо более дорогих деталей. Когда конденсатор не работает должным образом, любой двигатель, к которому он подключен, может перегреться и сгореть.Вместо замены конденсатора вам может потребоваться замена двигателя вентилятора или компрессора. Это может даже привести к необходимости замены всего кондиционера. Вы точно этого не хотите!

Конденсаторы — часто упускаемый из виду, но чрезвычайно важный компонент вашей системы HVAC. Поддержание их в рабочем состоянии за счет профилактического и своевременного обслуживания поможет избежать летних поломок и более дорогостоящего ремонта. Позаботьтесь о своих конденсаторах, и они позаботятся о вас.

См. Также: Свяжитесь с нами

Тестирование конденсаторов

, пошаговое руководство

Это руководство по тестированию конденсаторов покажет вам, как определить, не работает ли рабочий конденсатор. требует замены. Хотя запчасти относительно недорогие, вызов мастера для диагностики и заменить его будет стоить более 100 долларов. С помощью этого руководства вы сможете сохранить эти деньги.

Конденсатор — это электрическое устройство, которое хранит электрический заряд. Они используются в двигателях вентиляторов и компрессоры в системах вентиляции и кондиционирования.У них есть два электрических номинала. Первый рейтинг — это емкость, выраженная в микрофарадах (мфд). Это мера заряда устройства. можно хранить с заданным напряжением. Второй рейтинг — это номинальное напряжение, которое говорит о том, что напряжение питания, на которое рассчитана установка. Обычно это 370 В переменного тока или 440 В переменного тока в системах ОВК. Это важно знать, потому что, если приложить значительно более высокое напряжение, конденсатор будет преждевременно выйти из строя.

Типы конденсаторов

Есть два разных типа конденсаторов, которые используются в блоках отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Первый тип называется рабочий конденсатор и используется в печах, кондиционерах и тепловых насосах. Эти конденсаторы используются с вентиляторами и компрессорами. Они поддерживают относительно постоянное напряжение питания этих двигателей. и увеличивают их крутящий момент при запуске. Второй тип называется пусковым конденсатором. Они используются в некоторые кондиционеры и тепловые насосы. Они обеспечивают дополнительный крутящий момент при запуске компрессора. А потенциальное реле автоматически отключает их от компрессора после запуска компрессора.

Проверка конденсаторов

Для проверки конденсаторов необходим мультиметр. Некоторые цифровые измерители имеют емкость параметр. Сначала следует отключить источник питания, затем должны быть отключены две клеммы на конденсаторе. закоротил отверткой. Это разрядит устройство, поэтому вы не получите удара током. Отсоедините провода от конденсатора. Затем выводы измерителя помещаются на клеммы. и получается чтение.Полученное вами значение должно быть в пределах 6% от номинального значения конденсатора. Если ваше значение более чем на 6% ниже номинального, конденсатор следует заменить. Если у вас есть В измерителе аналогового типа конденсатор проверяется с помощью измерителя, установленного для измерения сопротивления. Заткнись питание, разрядите конденсатор и отсоедините присоединенные к нему провода. Затем с включенным счетчиком установка максимального сопротивления, подсоедините провода к клеммам конденсатора.