Как правильно соединить два полярных конденсатора для получения неполярного. Какие схемы подключения существуют. Какие преимущества и недостатки у самодельных неполярных конденсаторов. На что обратить внимание при изготовлении.
Основные способы создания неполярного конденсатора из полярных
Существует несколько способов изготовить неполярный конденсатор из двух обычных полярных электролитических конденсаторов:
- Последовательное соединение двух полярных конденсаторов «спина к спине»
- Параллельное соединение двух полярных конденсаторов с диодами
- Последовательное соединение с балансировочными резисторами
Рассмотрим подробнее каждый из этих способов.
Последовательное соединение «спина к спине»
Это самый простой и распространенный метод. Два одинаковых полярных конденсатора соединяются последовательно, при этом их отрицательные выводы объединяются:
- Положительный вывод первого конденсатора — один вывод получившегося неполярного конденсатора
- Отрицательные выводы обоих конденсаторов соединяются вместе
- Положительный вывод второго конденсатора — второй вывод неполярного конденсатора
При таком соединении емкость получившегося неполярного конденсатора будет в 2 раза меньше емкости каждого из исходных полярных. Например, из двух конденсаторов по 470 мкФ получится один неполярный на 235 мкФ.

Параллельное соединение с диодами
В этой схеме два полярных конденсатора соединяются параллельно, а последовательно с каждым включается диод в прямом направлении:
- Положительный вывод первого конденсатора через диод соединяется с одним выводом неполярного конденсатора
- Положительный вывод второго конденсатора через другой диод соединяется со вторым выводом
- Отрицательные выводы обоих конденсаторов объединяются
Емкость такого неполярного конденсатора будет равна емкости одного исходного полярного. Преимущество схемы — более высокая допустимая амплитуда переменного напряжения.
Последовательное соединение с балансировочными резисторами
Это усовершенствованный вариант последовательного соединения. Параллельно каждому конденсатору подключается резистор большого номинала (1-10 МОм):
- Конденсаторы соединяются последовательно «спина к спине»
- Параллельно каждому конденсатору подключается резистор
- Номиналы резисторов должны быть одинаковыми
Резисторы обеспечивают равномерное распределение напряжения между конденсаторами и повышают надежность конструкции. Емкость неполярного конденсатора будет в 2 раза меньше исходной.

На что обратить внимание при изготовлении неполярного конденсатора
При самостоятельном изготовлении неполярного конденсатора из полярных важно учитывать следующие моменты:
- Используемые полярные конденсаторы должны быть одинаковыми по емкости и рабочему напряжению
- Суммарное рабочее напряжение полярных конденсаторов должно превышать амплитуду переменного напряжения в схеме
- Необходимо обеспечить надежное электрическое соединение выводов
- Желательно изолировать места соединений от случайного замыкания
- При использовании диодов их прямой ток должен соответствовать току утечки конденсаторов
Соблюдение этих рекомендаций позволит получить работоспособный неполярный конденсатор из доступных полярных электролитических конденсаторов.
Преимущества и недостатки самодельных неполярных конденсаторов
Изготовление неполярного конденсатора из полярных имеет свои плюсы и минусы:
Преимущества:
- Возможность получить нужную емкость при отсутствии готовых неполярных конденсаторов
- Экономия при использовании имеющихся полярных конденсаторов
- Возможность точной подборки необходимой емкости
Недостатки:
- Больший физический размер по сравнению с готовыми неполярными конденсаторами
- Возможные проблемы с надежностью при некачественном изготовлении
- Худшие электрические характеристики по сравнению с заводскими неполярными конденсаторами
Применение самодельных неполярных конденсаторов
Неполярные конденсаторы, изготовленные из полярных, можно применять в различных электронных схемах:

- Фильтры в цепях переменного тока
- Разделительные конденсаторы в аудиотехнике
- Накопители энергии в импульсных источниках питания
- Пусковые конденсаторы для электродвигателей
- Времязадающие цепи в генераторах
Однако следует учитывать, что в ответственных устройствах лучше использовать заводские неполярные конденсаторы, обладающие лучшими характеристиками и надежностью.
Заключение
Изготовление неполярного конденсатора из полярных — несложная, но полезная техника для радиолюбителей. Зная основные схемы и правила, можно быстро создать нужный конденсатор из доступных компонентов. Это позволяет экспериментировать и создавать различные электронные устройства даже при ограниченном наборе деталей.
Неполярный конденсатор из двух полярных или как сделать пусковой конденсатор | Электронные схемы
неполярный конденсатор из двух неполярныхнеполярный конденсатор из двух неполярных
Из двух полярных электролитических конденсаторов большой емкости можно сделать один неполярный конденсатор.
В сети есть несколько схем,испытал две популярные схемы.Для проверки взял три электролитических конденсатора емкостью по 470 мкФ и на напряжение 10 В.Источником переменного тока является трансформатор напряжением 6.3В действующего или около 10 В амплитудного значения напряжения.
Для начала испытал один электролитический конденсатор на переменном токе.Подключил к выводам конденсатора источник тока и через пять секунд конденсатор взорвался, испустив при этом электролит в виде пара через предохранительный клапан.Полярный конденсатор нельзя подключать к переменному току.Далее собрал неполярный конденсатор по схеме с двумя диодами.Конденсаторы чуть теплые,амплитуда напряжения на каждом из них около 5 В при подключении к выводам 10 В,то есть напряжение делится наполовину.
неполярный конденсатор из двух полярных электролитическихнеполярный конденсатор из двух полярных электролитических
Емкость такого конденсатора равняется емкости одного конденсатора из двух.Каждый полярный конденсатор по 470 мкФ,а общая емкость неполярного конденсатора 225 мкФ.
неполярный конденсатор для запуска трехфазного электродвигателянеполярный конденсатор для запуска трехфазного электродвигателя
Потом сделал неполярный конденсатор без диодов.Два полярных конденсатора подключаются минус к минусу.Все осциллограммы и характеристики почти соответствуют конденсатору,который был сделан с диодами.Выходит так,что две разные схемы идентичны,но диоды должны защищать конденсаторы,возможно схема с диодами будет лучше работать.Надо еще учитывать,что напряжение на полярном конденсаторе указано для постоянного тока,при работе на переменном токе и при работе с пульсациями рабочее напряжение конденсатора выбирают больше уровня пульсации.
подключение конденсаторов последовательноподключение конденсаторов последовательно
Можете ли вы сделать неполярный электролитический конденсатор из двух обычных электролитических конденсаторов?
Резюме:
Да, «поляризованные» алюминиевые «мокрые электролитические» конденсаторы могут быть законно подключены «спина к спине» (то есть последовательно с противоположными полярностями) для образования неполярного конденсатора.
C1 + C2 всегда равны по емкости и номинальному напряжению.
Ceffective = = C1 / 2 = C2 / 2Veffective = рейтинг C1 и C2.
См. «Механизм» в конце, чтобы узнать, как это (вероятно) работает.
При этом принято считать, что оба конденсатора имеют одинаковую емкость.
Результирующий конденсатор с половиной емкости каждого отдельного конденсатора.
например, если два x 10 мкФ конденсатора установлены последовательно, результирующая емкость будет 5 мкФ.
Я делаю вывод, что полученный конденсатор будет иметь такое же номинальное напряжение, что и отдельные конденсаторы. (Я могу ошибаться).
Я видел, как этот метод использовался во многих случаях на протяжении многих лет, и, что более важно, видел метод, описанный в примечаниях по применению от ряда производителей конденсаторов. Смотрите в конце для одной такой ссылки.
Понимание того, как отдельные конденсаторы становятся правильно заряженными, требует либо веры в заявления изготовителей конденсаторов («действуйте так, как если бы они были обойдены диодами», либо дополнительной сложности, НО понять, как работает схема после ее запуска, проще.
Представьте себе две заглушки друг к другу). с полностью заряженным Cl и полностью разряженным Cr.
Если через последовательное устройство пропускается ток, так что Cl затем разряжается до нулевого заряда, то обратная полярность Cr заставит его заряжаться до полного напряжения. Попытки подать дополнительный ток и дальнейший разряд Cl, так что предполагается, что неправильная полярность приведет к тому, что Cr будет заряжаться выше его номинального напряжения, т. е. может быть предпринята попытка, НО будет вне спецификации для обоих устройств.
Учитывая вышеизложенное, можно ответить на конкретные вопросы:
Какие есть причины для подключения конденсаторов последовательно?
Можно создать биполярный колпачок из 2-х полярных колпачков.
ИЛИ может удвоить номинальное напряжение до тех пор, пока соблюдаются меры по выравниванию распределения напряжения. Иногда для достижения баланса используются резисторы Paralleld.
«Оказывается, что то, что может выглядеть как два обычных электролитика, на самом деле не является двумя обычными электролитами».
Это можно сделать с помощью обычных электролитиков.
«Нет, не делайте этого. Он также будет действовать как конденсатор, но как только вы пропустите несколько вольт, он вырвет изолятор».
Работает нормально, если рейтинги не превышены.
Вроде как «вы не можете сделать BJT из двух диодов»
Причина сравнения отмечена, но не является действительной. Каждая половина конденсатора по-прежнему подчиняется тем же правилам и требованиям, что и в одиночестве.
«это процесс, который не может сделать тинкер»
Может Tinkerer — вполне законно.
Так неполярный (NP) электролитический колпачок электрически идентичен двум электролитическим колпачкам в обратной серии или нет?
Конечно, но производители обычно вносят изменения в производство, так что есть две анодные пленки, НО результат одинаков.
Разве это не переживает те же напряжения?
Номинальное напряжение соответствует номиналу одной крышки.
Что происходит с крышкой с обратным смещением, когда на комбинацию подается большое напряжение?
При нормальной работе НЕТ обратного смещения крышки. Каждая крышка обрабатывает полный цикл переменного тока, эффективно видя половину цикла. Смотрите мое объяснение выше.
Есть ли практические ограничения, кроме физического размера?
Нет очевидного ограничения, о котором я могу думать.
Имеет ли значение какая полярность снаружи?
Нет. Нарисуйте то, что каждая шапка видит изолированно, без ссылки на то, что «снаружи». Теперь измените их порядок в цепи. То, что они видят, идентично.
Я не вижу, в чем разница, но многие люди думают, что есть одна.
Ты прав. Функционально с точки зрения «черного ящика» они одинаковы.
ПРИМЕР ПРОИЗВОДИТЕЛЯ:
В этом документе « Руководство по применению, алюминиевые электролитические конденсаторы» от Cornell Dubilier, компетентного и уважаемого производителя конденсаторов, говорится в нем (в возрасте 2.183 и 2.184).
Если два алюминиевых электролитических конденсатора одинакового значения соединены последовательно, вплотную с подключенными положительными или отрицательными клеммами, то получающийся в результате одиночный конденсатор является неполярным конденсатором с половиной емкости.
Два конденсатора выпрямляют приложенное напряжение и действуют так, как если бы они были обойдены диодами.
При подаче напряжения конденсатор правильной полярности получает полное напряжение.
В неполярных алюминиевых электролитических конденсаторах и алюминиевых электролитических конденсаторах с пусковым электродвигателем вторая анодная фольга заменяет катодную фольгу для достижения неполярного конденсатора в одном корпусе.
Для понимания общего действия важен этот комментарий на странице 2.183.
Хотя может показаться, что емкость находится между двумя фольгами, фактически емкость находится между анодной фольгой и электролитом.
Положительная пластина — анодная фольга;
диэлектрик представляет собой изолирующий оксид алюминия на анодной фольге;
истинная отрицательная пластинка — проводящий жидкий электролит, а катодная фольга просто соединяется с электролитом.
Эта конструкция обеспечивает колоссальную емкость, поскольку травление фольги может увеличить площадь поверхности более чем в 100 раз, а диэлектрик из оксида алюминия имеет толщину менее микрометра. Таким образом, полученный конденсатор имеет очень большую площадь пластины, и пластины очень близко друг к другу.
ДОБАВЛЕНО:
Как и Олин, я интуитивно чувствую, что необходимо обеспечить средства поддержания правильной полярности. На практике кажется, что конденсаторы хорошо справляются с учетом «граничных условий» запуска. Cornell Dubiliers «ведет себя как диод» нуждается в лучшем понимании.
МЕХАНИЗМ:
Я думаю, что ниже описано, как работает система.
Как я описал выше, как только один конденсатор будет полностью заряжен в одной из крайностей формы волны переменного тока, а другой полностью разряжен, тогда система будет работать правильно, с зарядом, передаваемым во внешнюю «пластину» одного колпачка, напротив внутренней пластины этого крышка к другой крышке и «из другого конца». т. е. совокупность зарядов переносится между двумя конденсаторами и между ними и обеспечивает поток чистого заряда в двойную крышку и из нее. Пока проблем нет.
Правильно смещенный конденсатор имеет очень низкую утечку.
Конденсатор с обратным смещением имеет большую утечку и, возможно, намного выше.
При запуске один колпачок смещается в обратном направлении в каждом полупериоде и протекает ток утечки.
Поток заряда таков, что приводит конденсаторы к правильно сбалансированному состоянию.
Это и есть «действие диода» — не формальное выпрямление, а утечка при неправильном смещении.
После ряда циклов баланс будет достигнут. Чем «утечка» крышки в обратном направлении, тем быстрее будет достигнут баланс.
Любые недостатки или неравенства будут компенсированы этим саморегулирующимся механизмом. Очень аккуратный.
Неполярные электролитические конденсаторы: отличия от полярных
Неполярный конденсатор является распространенным элементом многих радиоэлектронных схем. Специалист, работающий в этой области, должен знать основные конструктивные и эксплуатационные особенности этих устройств, уметь их правильно монтировать и тестировать.
Внешний вид неполярных конденсаторов
Определение неполярных конденсаторов
Данные устройства представляют собой пассивные элементы, способные накапливать и хранить электрический заряд. Их отличительной особенностью является сохранение корректной работы при любом порядке подключения выводов в цепь. Это объясняется отсутствием серьезных различий в характеристиках сред, образующихся с двух сторон границы обкладок и диэлектрика.
В чем отличие полярного и неполярного конденсатора
Полярные конденсаторы имеют пару электродов: плюсовой и минусовой. Чтобы устройство могло функционировать, при его подсоединении в электроцепь необходимо соблюдение полярности. В противном случае элемент быстро придет в негодность или даже взорвется. Электролитические накопители этого типа имеют также черты полупроводникового элемента.
От неполярных эти устройства отличаются наличием существенной разницы физико-химических свойств между средами с двух сторон раздела, которые и создают полярность. В изготовлении обоих видов устройств применяются такие токопроводящие материалы, как алюминий и тантал.
Алюминиевые электролиты
Неполярный электролитический конденсатор с алюминиевыми обкладками отличается от других изделий довольно высоким показателем индуктивности. Она образуется вследствие скручивания обкладочных заготовок для более удобной установки в корпус-цилиндр. Несмотря на нецелесообразность индуктивных явлений в ряде случаев, изделия из алюминия пользуются популярностью, благодаря невысокой цене и доступности. Изготавливаются они в smd форме для монтажа на поверхность печатной плиты.
Главная сфера их применения – нивелирование пульсаций в цепях, где выпрямляется переменный ток. Также с помощью этих устройств пульсирующий электроток разделяется на постоянную и переменную компоненты (это применяется в устройствах, проигрывающих звукозаписи).
Важно! При выборе конденсатора желательно брать образец с меньшим значением ESR (эквивалентного последовательного сопротивления). Особенно это критично для систем, требующих фильтрации пульсаций с высокими частотами (например, блок питания ЭВМ).
Конденсаторы с электролитом из алюминия
Электролиты на основе тантала
Этот материал дает возможность создания высокоемких изделий, сохраняющих это свойство при значительных показателях рабочего напряжения. В отличие от предыдущего типа, они почти не имеют индуктивности, что обеспечивает им большую широту сферы применения. Изделия малогабаритны, работают стабильно, служат долго. Выпускаются в двух вариантах исполнения корпуса, заточенных под разные типы монтажа. Smd-варианты предназначены для размещения на поверхности платы. Они обладают высокой емкостью при миниатюрных размерах. Монтаж таких элементов осуществляется роботами. Есть изделия, снабженные длинными выводами, продеваемыми в дырочки на платах.
Изделия из полимеров
В таких устройствах вместо металлических обкладок применяются полимерные материалы, проводящие ток. В остальном по особенностям строения они идентичны ранее описанным категориям.
Особенности конструкции и включения НЭК
Отличительная особенность таких изделий – отсутствие постоянного смещения масс электронов на обкладочных элементах. Это достигается благодаря тому, что детали из алюминия подвергаются окислению с двух сторон диэлектрика.
Конструкция
Из-за особенностей строения рассматриваемые устройства можно сравнить с парой встречно соединенных полярных электролитических элементов, не имеющих заряда на обкладочных поверхностях. Поэтому, когда такой конденсатор подсоединяется в цепь, потребности в жесткой привязке к потенциалам не возникает. Таким образом, эти изделия способны функционировать на разных участках электроцепи и поддерживать нужные емкостные показатели.
Особенности включения
Если при подключении полярного устройства перепутать местами плюсовой и минусовой выводы, оно не сможет заряжаться и разряжаться. Поэтому нормально работать такой элемент не будет. Неполярные электролитические устройства способны работать при подключении в разные схемы без внимания к полярности. Это связано с их строением – у них отсутствуют анод и катод (пластинки с отрицательным и положительным зарядами).
Помимо электролитических, есть другая разновидность неполярных устройств. Их конструкция включает в себя пару обкладочных поверхностей (без поляризации) с вмонтированным промеж них диэлектриком. В электроцепях такие детали ставятся в роли малоемких элементов с функциями разделения тока на компоненты, блокировки и задания времени.
Как сделать неполярный конденсатор из полярного
Порой случаются ситуации, когда для усилителя или иного прибора нужно применить неполярный конденсаторный элемент, но под рукой присутствуют исключительно полярные. Заменить неполяризованный конденсатор можно парой изделий с полюсами с емкостью, вдвое превышающей ту, которая требуется в схеме. Они соединяются друг с другом встречно-последовательно: идентичные (положительные или отрицательные) выводы соединяются между собой, другие два запаиваются в схему.
Схожий принцип имеет строение НЭК с окисями на обеих обкладках. За счет этого такие продукты имеют более крупные габариты, чем полярные изделия с тем же параметром электролитической емкости. Базируясь на этом же механизме, производят НЭК с опцией пуска, заточенные под эксплуатацию в цепях переменного тока.
Соединение неполярных устройств с целью получения полярного
Как проверить неполярный конденсатор мультиметром
Чтобы провести процедуру тестирования, аппарат потребуется установить в режим омметра. Его основное назначение – измерить параметр сопротивления. При работе с данной группой элементов проверяется сопротивление утечки. Рабочие щупы подсоединяются к выводам конденсатора, подвергающегося проверке. Теперь нужно смотреть на показания прибора. Если на экране отображается единица, значение сопротивления превышает 2 мегаом. Это считается нормальным показателем. Если сопротивление ниже, имеет место значительная утечка.
Важно! Нужно избегать держания обеими руками выводов тестируемого устройства и щупов измерительного прибора. Это приведет к получению некорректных результатов измерений.
Проверка с помощью мультиметра
Маркировка
Обозначение емкости на таких изделиях состоит из трех цифр. Последняя из них показывает число нулей, другие две – значение параметра в пикофарадах. Например, если на устройстве имеются цифры 123, емкость можно посчитать так: 12 пФ и 3 нуля – 12 000 пФ, то есть 0,012 мкФ. Маркировка малоемких элементов (меньше 10 пФ) отличается использованием латинской литеры R в качестве символа, разделяющего целую и дробную части числа.
Неполярные керамические изделия для smd-монтажа маркировкой не снабжаются вовсе. Емкость таких компонентов может находиться в диапазоне от 1 пФ до 10 мкФ. Танталовые и алюминиевые элементы имеют цифровую или цифробуквенную кодировку. Они различаются формой корпуса: у первых она прямоугольная, у вторых – цилиндрическая.
Будучи менее требовательными к условиям подключения, чем поляризованные изделия, неполярные элементы широко используются при монтаже электросхем. Они способны правильно работать в любом месте электроцепи и давать нужное значение емкости.
Видео
Можете ли вы сделать неполярный электролитический конденсатор из двух обычных электролитических конденсаторов?
Резюме:
Да «поляризованные» алюминиевые «мокрые электролитические» конденсаторы могут законно соединяться «спина к спине» (то есть последовательно с противоположными полярностями), чтобы сформировать неполярный конденсатор.
C1 + C2 всегда равны по емкости и номинальному напряжению
Ceffective = = C1 /2 = C2 /2Величина = проницаемость C1 & amp; С2.
Посмотрите «Механизм» в конце, как это работает (возможно).
Общепризнано, что оба конденсатора имеют идентичную емкость, когда это делается.
Результирующий конденсатор с половиной емкости каждого отдельного конденсатора.
например, если два x 10 мкФ конденсатора помещаются последовательно, результирующая емкость будет составлять 5 мкФ.
Я заключаю, что результирующий конденсатор будет иметь тот же самый номинал напряжения, что и отдельные конденсаторы. (Возможно, я ошибаюсь).
Я видел этот метод, используемый во многих случаях в течение многих лет и, что более важно, видел метод, описанный в примечаниях к применению от ряда производителей конденсаторов. См. Конец для одной такой ссылки.
Понимание того, как индивидуальные конденсаторы становятся правильно заряженными, требует либо вероисповедания в заявках производителей конденсаторов («действовать так, как если бы они были обходились диодами», либо в случае дополнительной сложности). Но понимание того, как устроено устройство, когда-то было начато, проще.
Представьте себе две задние колпачки с Cl полностью заряженными и Cr полностью разряжен.
Если теперь ток проходит через последовательную компоновку, так что Cl затем разряжается до нулевого заряда, тогда обратная полярность Cr приведет к тому, что он будет заряжен до полного напряжения. Попытки применить дополнительный ток и дальнейшую разрядку Cl, чтобы он допускал неправильную полярность, привел бы к тому, что заряд Cr превысит его номинальное напряжение. т. е. его можно было бы попытаться, но для обоих устройств это будет вне спецификации.
Учитывая вышеизложенное, можно ответить на конкретные вопросы:
Каковы некоторые причины для последовательного подключения конденсаторов?
Может создать биполярный колпачок из 2 х полярных шапок.
ИЛИ может удвоить номинальное напряжение до тех пор, пока берется забота о балансе распределения напряжения. Параллельные резисторы иногда используются для достижения баланса.
«получается, что то, что может выглядеть как две обычные электролитики, фактически не являются двумя обычными электролитиками.»
Это можно сделать с помощью ординарной электролитики.
«Нет, не делайте этого, он будет действовать и как конденсатор, но как только вы пройдете несколько вольт, он выдует изолятор».
Работает нормально, если рейтинги не превышены.
«Как будто» вы не можете сделать BJT с двух диодов »
Причина сравнения отмечена, но не является допустимой. Каждая половина конденсатора по-прежнему подчиняется тем же правилам и требованиям, что и при одиночестве.
«это процесс, который tinkerer не может сделать»
Tinkerer может — полностью легитимный.
Итак, это неполярная (NP) электролитическая крышка, электрически идентичная двум электролитическим колпачкам в обратной последовательности или нет?
Это успокаивается, но производители обычно производят изменения, так что есть две анодные пленки, но результат тот же.
Не выдерживает ли такое же напряжение?
Номинальное напряжение — это одна крышка.
Что происходит с крышкой с обратным смещением, когда большое напряжение помещается через комбинацию?
При нормальной работе нет обратного смещенного колпачка. Каждая кепка обрабатывает полный цикл переменного тока, эффективно просматривая половину цикла. См. Мои объяснения выше.
Существуют ли практические ограничения, кроме физического?
Нет очевидных ограничений, о которых я могу думать.
Имеет ли значение, какая полярность находится снаружи?
Нет. Нарисуйте изображение того, что каждая кепка видит изолированно без ссылки на то, что «вне его». Теперь измените их порядок в схеме. То, что они видят, идентично.
Я не понимаю, в чем разница, но многие думают, что есть один.
Вы правы. Функционально с точки зрения «черного ящика» они одинаковы.
ПРИМЕР ПРОИЗВОДИТЕЛЯ:
В этом документе Руководство по применению, алюминиевые электролитические конденсаторы bY Корнелл Дубилье, компетентный и уважаемый изготовитель конденсатора, он говорит (в возрасте 2,143 и 2,184).
Если два, одно и то же, алюминиевые электролитические конденсаторы соединены последовательно, спина к спине с положительным клеммы или отрицательные клеммы, в результате одиночный конденсатор представляет собой неполярный конденсатор с половину емкости.
Два конденсатора выпрямляют приложенное напряжение идействовать так, как если бы они были обойдены по диодам.
Когда напряжение подается, конденсатор с правильной полярностью получает полное напряжение.
В неполярных алюминиевых электролитических конденсаторах и алюминиевых электролитических конденсаторах с электродвигателем вторая анодная фольга заменяет катодную фольгу для достижения неполярного конденсатора в одном случае.
Для понимания общего действия относится этот комментарий со страницы 2.183.
Пока может показаться, что емкость находится между две фольги, на самом деле емкость находится между анодной фольги и электролита.
Положительная пластина — это анодная фольга;
диэлектрик представляет собой изолирующий алюминий оксид на анодной фольге;
истинная отрицательная пластина — это проводящий, жидкий электролит и катодная фольга просто соединяется с электролитом.
Эта конструкция обеспечивает колоссальную емкость потому что травление фольги может увеличить площадь поверхности более 100 раз, а диэлектрик из оксида алюминия меньше толщины микрометра. Таким образом, конденсатор имеет очень большую площадь пластины и пластины ужасно близко друг к другу.
ДОБАВЛЕНО:
Я интуитивно чувствую, что Олин делает это, чтобы было необходимо обеспечить средство поддержания правильной полярности. На практике кажется, что конденсаторы хорошо справляются с «краевым условием запуска». Корнелл Дубильерс «действует как диод», нуждается в лучшем понимании.
МЕХАНИЗМ:
Я думаю, что следующее описывает, как работает система.
Как я описал выше, как только один конденсатор полностью заряжен на одной крайности формы переменного тока, а другой полностью разряжен, система будет работать правильно, причем заряд передается во внешнюю «пластину» одной крышки, изнутри тарелки этой крышки с другой крышкой и «с другого конца». т.е. блок переноса заряда в оба конденсатора и между ними и позволяет пропускать чистый заряд через двойную крышку. Пока нет проблем.
Правильно смещенный конденсатор имеет очень низкую утечку.
Обратный смещенный конденсатор имеет более высокую утечку и, возможно, намного выше.
При запуске один колпачок обратный смещен в каждом полупериоде, а ток утечки протекает.
Поток заряда таков, чтобы привести конденсаторы в правильное сбалансированное состояние.
Это «диодное действие», о котором идет речь, — не формальное выпрямление в расчете, а утечка при неправильном операционном смещении.
После нескольких циклов баланс будет достигнут. «Протечка» колпачка находится в обратном направлении, а более быстрый баланс будет достигнут.
Любые недостатки или неравенства будут компенсированы этим механизмом саморегулирования.
Очень аккуратно.
Как сделать неполярный электролитический конденсатор
Выбираем схему и готовим комплектующие
Если покопаться в интернете, то можно найти довольно большое количество различных схем. Я же хочу вам рассказать всего лишь про две, и только одна из них является более-менее приемлемой.
Итак, давайте рассмотрим схему неполярного конденсатора из двух полярных и пары диодов.
В сборе такой конденсатор имеет следующий вид.
Итак, для сборки мы с вами использовали конденсатор емкостью 470 мкФ, а, согласно измерениям LRC – транзистометра (кстати очень полезный приборчик, про который я подробно написал на своем канале, ссылка на статью будет в конце материала), наша суммарная емкость оказалась равна 173,2 мкФ.
В принципе данную сборку можно упростить и полностью исключить диоды, тогда наша сборка примет, следующий вид и параметры ее будут таковы:
Как видите параметры практически идентичные. Но схема с диодами все-таки предпочтительней, так как они защищают сборку от обратной полярности.
И, казалось бы, зачем нам нужны неполярники, если за пару минут можно себе сделать достаточно дешевые неполярные конденсаторы из обычных.
Но не все так просто. У получившегося неполярного составного конденсатора есть довольно существенный список ограничений, который нужно соблюдать, чтобы не случился быстрый «пшик».
Для чего нужен конденсатор?
У этого прибора есть множество применений. Мы не будем перечислять их все, отметим лишь некоторые.
1) Фильтрация пульсаций в цепях питания. Конденсаторы часто ставят на входе и выходе преобразователей напряжения, на входе питания микросхем. В этом случае конденсаторы служат своего рода амортизаторами, которые могут сгладить неровности напряжения, подобно амортизаторам автомобиля, сглаживающим неровности дороги.
2) Времязадающие электрические цепи. Конденсаторы разной ёмкости заряжаются и разряжаются за разное время. Эту особенность используют в устройствах, где необходимо отсчитывать определенные промежутки времени. Например, с помощью резистора и конденсатора задается период и скважность импульса в микросхеме таймера 555 (урок про таймер 555).
3) Датчики прикосновения. В роли одной из обкладок конденсатора может выступить человек. Эту особенность нашего тела используют в своей работе сенсорные кнопки, тачскрины и тачпады некоторых видов.
4) Хранение данных. Конденсаторы применяются для хранения данных в оперативной памяти — ОЗУ (SRAM). Каждый модуль такой памяти содержит миллиарды отдельных конденсаторов, которые могут быть заряжены или разряжены, что интерпретируется как единица или ноль.
И это далеко не все варианты применения этого незаменимого прибора. Попробуем разобраться, как устройство конденсатора позволяет ему выполнять столько полезных функций!
175 альбомов
9 видео
Добавить в альбом
Free Geekобновлён 17 часов назад
3 видео
Добавить в альбом
Bad Appleобновлён 8 дней назад
4 видео
Добавить в альбом
Сенсорный электробаянобновлён 10 дней назад
Показать все 175 альбомов
Вообще при ремонте и перепайке современных печатных SMD-плат удобнее всего, когда под рукой все же имеется схема, глядя на которую намного проще разобраться с тем, что установлено, узнать расположение определенной детали, потому как SMD-конденсатор по виду может совершенно не отличаться от того же транзистора. Обозначения этих деталей в схемах остались такими же, как и были до прихода на рынок чипов, а потому и емкость, и другие нужные характеристики можно также без труда найти радиолюбителю, который не сталкивался с SMD-компонентами.
Теория электролита в звуковом применении
Приведу один пример. Я в Академии Наук (в советское время) занимался источниками импульсов высокой мощности для электроискрового легирования. Заряжался конденсатор, МБГО или МБГЧ (на более высоких частотах), а потом разряжался через зазор между обрабатываемой деталью и высокпрочным электродом. Материал электрода плавился и внедрялся в поверхность детали. Транзисторы и тиристоры управляли искрой, а разрыв после разряда конденсатора обеспечивал электромагнитный вибратор, который разрывал контакт. Вибратор рабочий держал в руке. С установкой вибратор соединялся медной плетенкой приличного сечения, но на кабеле понятно, раходовалась приличная часть эннергии. Режим обработки регулировался изменением напряжения и переключением емкости.Сам генератор импульсов был размером с микроволновку. Половину его объема занимали конденсаторы, батарея емкостью 100-200 мкф, но были и мощнее. Самый большой генератор который я делал имел емкость в 4 фарады…ужас полный, так хотел заказчик, от разрядов взрывались стальные болванки, но это отдельный длинный рассказ. Так вот конденсаторы выдерживали все это не очень хорошо, иногда выходя из строя… У них по паспорту указывалась максимальное напряжение пульсации в зависимости от частоты перезарядки. У этих конденсаторов оно было больше всего. У электролитов этот параметр был намного хуже. Для того чтоб конденсаторы выдерживали, ставили больше конденсаторов меньшей емкости параллельно, по 10 или 20 мкФ и на напряжение в 400В, хотя рабочее было до 100В.
И вот к нам принесли аналогичную установку купленную в США…просто показать… Состояла она из небольшой коробочки и вибратора… сразу разобрали коробочку- там был просто трансформатор… и все, трансформатор и вибратор… Попробовали…установка легировала весьма неплохо и была сопоставима с нашей установкой размерами раз в 100 больше… Естественно я разобрал и вибратор (мне установку дали на тестирование). В нем были 2 (два) диода и 2 (два) электролита… и все !!! Электролиты были на 60 мкФх100В. Трансформатор выдавал 60В переменки… В вибраторе был механический регулятор силы пружины, которым управлялся рабочий ток, причем сам регулчтор был отлит в пластмассе самого корпуса. Конструкция гениально простая! Благодаря тому что электролиты уместились прямо в вибраторе, потери были минимальными. Мы собрались и смотрели на все это как идиоты и не могли понять как все это может работать…
Нет, мы тоже пытались использовать лучшие советские электролиты, но даже те что на 400В взрывались через 5 секунд… а тут…американские электролиты все выдерживали, давали хорошую искру и установку мучали у нас технологи еще около года…и ничего из строя так и не вышло…
Тогда я понял что конденсаторы бывают очень разные…
пошагово, полярный и неполярный конденсатор
Конденсаторы встречаются в самой разной технике. Но они зачастую и приводят к неисправностям механизмов. Для того, чтобы своевременно определить неисправность и устранить её, необходимо понимать общие принципы проверки конденсатора мультиметром. Этот способ является наиболее простым.
Рассмотрим варианты применения недорогого и эффективного прибора, чтобы выявить элементы, вышедшие из строя. В статье подробно представлены различные виды конденсаторов, а также последовательность их проверки. Благодаря практическим советам вы без труда сможете обнаружить неисправность в любой схеме.
Для чего используют конденсатор?
Промышленная отрасль производит самые разнообразные конденсаторы, которые затем используются во многих областях. Они требуются в следующих отраслях:
- автомобилестроении;
- радиотехнике;
- электронике;
- электробытовой технике;
- приборостроении.
Конденсаторы можно назвать «сосудами» для хранения энергии. Они отдают энергию при коротких сбоях в питании. Кроме вышеперечисленного, специальный вид данных компонентов отделяет нужные сигналы, определяет частоту устройств, которые формируют сигналы. Конденсатор имеет быстрый период зарядки-разрядки.
Справка! Данный электрический элемент (конденсатор) располагает в своём составе парой проводников — это токопроводящие обкладки. При пропускании постоянного тока цепью его запрещено включать, так как это будет равносильно разрыву цепи.
В электроцепи переменного тока обкладки конденсатора попеременно заряжаются с частотой проходящего тока. Это можно объяснить следующим: зажимы данного источника тока время от времени подвергаются смене напряжения. Далее в цепи появляется ток переменного характера.
Подобно катушке, а также резистору, конденсатор оказывает переменному току сопротивление. Следует учесть, для токов различных частот оно будет разным. Например, проявляя хорошую пропускную способность для токов высокочастотных, он будет оказывать изолирующие свойства для токов низкочастотных.
Сопротивление электрического компонента взаимосвязанно с частотой, а также ёмкостью тока.
Неполярные и полярные разновидности
Среди многообразия конденсаторов следует выделить два основных типа: полярные или электролитические, а также неполярные. В качестве диэлектрика в данных приборах используют — стекло, бумагу и воздух.
Специфика полярных конденсаторов
Само название наглядно говорит о том, что они имеют полярность, потому являются электролитическими. Потребуется верное и точное следование схеме, когда их будут подключать — «минус» к «минусу», а «плюс» к «плюсу». Если не соблюдать данное правило, то элемент не только утратит работоспособность, но вполне способен взорваться. Электролит встречается как в состоянии твёрдом, так и в жидком.
В качестве диэлектрика в устройствах применяется бумага, которая пропитана электролитом. Ёмкость варьируется в пределах от 0,1 тыс. и до 100 тыс. МкФ.
Справка! Полярные конденсаторы предназначены для выравнивания электрофильтрации поступающих сигналов. Метка «+» имеет большую длину. Пометка «-» обозначена на самом корпусе.
Когда происходит замыкание пластин, то осуществляется выделение тепла. Под его действием происходит испарение электролита, а затем следует взрыв.
Сверху у конденсаторов современного исполнения имеется крестик и незначительное вдавливание. Толщина вдавлиной части немного меньше, чем остальная поверхность. Если происходит взрыв, тогда верхний участок открывается, как роза. Поэтому при наблюдении за повреждённым элементом можно заметить вспучивание на корпусе.
Отличительные особенности неполярных конденсаторов
Плёночные неполярные части используют диэлектрик из керамики, а также из стекла. Если сравнивать с конденсаторами электролитическими, то у них самозаряд меньше. Это можно объяснить тем, что керамика имеет более высокое сопротивление, чем бумага.
Конденсаторы подразделяются на детали как специального назначения, так и общего. Они бывают следующими:
- Пусковыми. Используются для поддержания надёжной и качественной работы электродвигателей. Увеличивают в двигателе стартовый момент, например, это компрессор или насосная станция, осуществляющие запуск.
- Дозиметрическими. Предназначены для работы в цепях, в которых незначительный показатель токовых нагрузок. У них необъёмный самозаряд, но сопротивление изоляции повышенное. Большей частью это фторопластовые элементы.
- Импульсными. Используются для формирования повышенного скачка напряжения, а также его перевода на принимающую панель устройства.
- Высоковольтными. Применяются в высоковольтных приборах. Производятся в разнообразном исполнении. Встречаются масляные и керамические, плёночные и вакуумные. Они заметно отличаются от других деталей и имеют ограниченный доступ.
- Помехоподавляющими. Предназначены для смягчения в частотной вилке электромагнитного фона. Имеют незначительную собственную индуктивность, что даёт возможность повысить резонансную частоту, а также увеличить полосу сдерживаемых частот.
Если сравнивать в процентном отношении, то наиболее значительное число неисправных элементов приходится на случаи, когда наблюдается подача напряжения превосходящее стандартные показатели. Оплошности в проектировании вполне могут вызвать неисправности элементов.
Когда диэлектрик утрачивает свои характеристики и свойства, то могут возникнуть сбои и перепады в деятельности конденсатора. Например, при его растрескивании, вытекании или высыхании. Ёмкость может сразу измениться. Определить её значение возможно только благодаря измерительным устройствам.
Алгоритм диагностики мультиметром
Тестирование конденсаторов рекомендуется проводить после их изъятия из электроцепи. Таким образом достигаются более верные показатели.
Центральным показателем конденсаторов является способность пропускать только ток переменного характера. Постоянный же ток он способен пропускать лишь небольшой промежуток времени и исключительно в начале процесса. Сопротивление здесь напрямую зависит от ёмкости.
Как произвести тестирование полярного конденсатора
Для диагностики элемента мультиметром, потребуется обеспечить ёмкость, которая не будет превышать показатель равный 0,25 мкФ.
Алгоритм проверки неисправностей конденсатора при помощи мультиметра следующий:
- Потребуется взять электрический компонент за ножки и закоротить его каким-то предметом из металла, например, это может быть пинцет или отвёртка. Это надлежит сделать для разрядки элемента. Искры, которые появятся при этом, дадут знать, что разряд произошел.
- Затем надлежит установить переключатель мультиметра в режим замера данных сопротивления или на прозвонку.
- Далее следует прикоснуться щупами к выводам конденсатора, при этом следует учитывать их полярность, то есть к минусовой ножке подвести щуп чёрного цвета, а к плюсовой — красного. При этом происходит выработка постоянного тока, поэтому через определённый отрезок времени можно ожидать минимальное сопротивление электрического компонента.
В то время, когда щупы располагаются на вводах конденсатора, происходит его подзарядка. Продолжает повышаться сопротивление пока не достигнет максимального уровня.
Если при соединении со щупами прибор начинает пищать, а стрелка его склоняет к нулевой отметке, то это говорит о наличии короткого замыкания. Оно и вывело из строя работу конденсатора. При указании стрелки на единицу, можно предположить, что в конденсаторе произошёл внутренний обрыв. Подобные элементы можно признать испорченными и заменить. Если на приборе, спустя некоторое время, единица высвечивается, то деталь в порядке.
Важно сделать измерения таким образом, чтобы на их качество не повлияло неправильное поведение. Запрещается в продолжении диагностики прикасаться руками к щупам. Человеческое тело имеет небольшой показатель сопротивления, поэтому соответствующие данные утечки будут превышать его многократно.
Ток последует по пути наименьшего сопротивления и обойдёт конденсатор. Таким образом мультиметр представит ложный результат измерений. Можно разрядить электрический компонент благодаря лампе накаливания. В подобном случае процесс станет идти более плавным образом.
Разрядку необходимо производить в обязательном порядке, тем паче, если элемент является высоковольтным. Это делают из-за соблюдения норм безопасности, а также, чтобы сам прибор остался в рабочем состоянии. Его способно привести в негодность остаточное напряжение.
Неполярный конденсатор и его диагностика
Такого рода элементы проверить с помощью мультиметра ещё легче. Вначале на самом приборе проставляют предельный показатель измерения на мегаомы. Затем прикладывают щупы. Если данные на приборе будут менее 2 Мом, то это показатель неисправности конденсатора.
В период подзарядки элемента с помощью мультиметра можно продиагностировать его работоспособность, когда ёмкость колеблется от 0,5 мкФ. Если показатель меньше, то измерения будут незаметны на приборе. Когда требуется протестировать элемент менее 0,5 мкФ на мультиметре, то это можно сделать, если будет короткое замыкание между обкладками.
При исследовании неполярного конденсатора, у которого напряжение выше 400 В, то это возможно выполнить при зарядке его от источника, ограждённого от к.з. автоматическим выключателем. По порядку с конденсатором соединяют резистор, сопротивление его должно быть предусмотрено свыше 100 Ом., что ограничит мощность первичного токового броска.
Возможно определить работоспособность конденсатора и другим способом, например, протестировав его на искру. Заряжают электрический компонент до рабочей ёмкости, а потом выводы закорачивают при помощи металлической отвёртки, у которой имеется изолированная ручка. По мощности разряда делают вывод о работоспособности компонента.
До зарядки, а также через время после неё, следует измерить на ножках детали показатели напряжения. Существенным является способность заряда продолжительное время сохраняться. Затем потребуется разрядка конденсатора с помощью резистора, благодаря которому он и производил зарядку.
Определение ёмкости конденсатора
Ёмкость — это основополагающая характеристика конденсатора. Её требуется измерять для определения того, что накапливает сам элемент, а также удовлетворительно ли удерживает заряд.
Для того, чтобы удостовериться в работоспособности компонента, надлежит измерить данный параметр и сравнить его обозначенным на самом корпусе. Перед проверкой любого конденсатора на эффективность и функциональность, требуется принять во внимание некоторую особенность данной процедуры.
Пытаясь произвести измерение при помощи щупов, возможно не добиться желаемых результатов. Доступным может стать только проверка общей работоспособности обследуемого конденсатора. Для чего выставляют режим прозвона, затем прикасаются к ножкам щупами.
Справочная информация! Когда последует писк, то надлежит поменять щупы местами, тогда звук повторится. Его будет слышно при показателях ёмкости в районе от 0,1 мкФ. Чем выше данное значение, тем продолжителльнее воспроизводится звук.
Если требуются точные результаты, то наилучшим выходом в подобной ситуации является применение модели, которая имеет особые контактные площадки, а также способность регулировки вилки, которая вычисляет емкость элемента.
Прибор следует переключить на номинальное значение, которое прописано на корпусе. Затем требуется вставить электрический компонент в посадочные «гнезда», произведя перед этим его разрядку при помощи металлического предмета.
На экране будут высвечиваться показатели ёмкости, приблизительно равные номинальным. Если этого не наблюдается, тогда надлежит сделать вывод, что конденсатор неисправен. Следует отследить, чтобы в мультиметре была новая и работоспособная батарейка. Это предоставит наиболее точные показания.
Определение напряжения при помощи мультиметра
Проверить исправную работу конденсатора возможно благодаря измерению напряжения, сравнив затем полученный результат с номиналом. Для выполнения диагностики, необходим источник питания, у которого напряжение должно быть немного меньше, чем у исследуемого элемента.
Например, если у конденсатора показатель в 25 В, то подойдёт 9-вольтный источник. Подсоединяют щупы к ножкам, предварительно обращая внимание на полярность, затем ждут немного времени — примерно несколько секунд. Случается, что время прошло, а просроченный компонент всё еще функционирует, хотя характеристики приведены иные. В подобном случае его требуется систематически контролировать.
Мультиметр следует настроить на режим определения напряжения и производят диагностику. При быстром появлении на дисплее значения равного номинальному, элемент полностью годен к использованию. В противоположном случае конденсатор надлежит поменять.
Проверка конденсаторов без выпаивания из платы
Можно обойтись без выпаивания из платы конденсаторов для их тестирования. Главное условие, чтобы сама плата была полностью обесточена. После обесточивания потребуется определённое время подождать, чтобы электрические компоненты разрядились.
Следует знать, что для получения 100% результата, невозможно будет обойтись без выпаивания элемента из платы. Детали, которые располагаются рядом, мешают достоверной проверке. Надлежит удостовериться лишь в отсутствии пробоя.
Для проверки исправного функционирования конденсатора, не выпаивая, необходимо к выводам элемента прикоснуться щупами для измерения сопротивления. Исходя из разновидности конденсатора, будет отличаться и диагностика самого параметра.
Советы по проверке электронных компонентов (конденсаторов)
У конденсаторных элементов имеется одно не очень приятное свойство. Дело в том, что при пайке, когда происходит воздействие на детали тепла, они часто не подлежат восстановлению. Однако качественно исследовать элемент возможно лишь, если выпаять его из схемы. В ином случае детали, которые находятся поблизости, станут его шунтировать. По данной причине необходимо учитывать определённые нюансы.
Когда продиагностированный конденсатор можно будет снова впаять в схему, потребуется ввести в работу ремонтируемый прибор. Это позволит отследить его работу. Если работоспособность благополучно возобновилась, устройство стало функционировать эффективнее, то протестированный компонент меняет на новый.
Важная информация! Для сокращения проверки, следует выпаивать не два, а лишь один из выводов. Требуется учитывать и понимать, что для подавляющего большинства электролитических элементов данный способ нельзя применять. Это связано со специфическими конструктивными особенностями самого корпуса.
Если схема сложная и включает в себя значительное количество конденсаторов, то дефекты вычисляют благодаря измерению напряжения на них. При несоответствии параметра требованиям, деталь, которая вызывает подозрение, надлежит убрать и произвести проверку.
При фиксировании в схеме сбоев, требуется перепроверить дату изготовления электронного компонента. Усыхание элемента происходит в течение пяти лет функционирования и составляет более 65%. Подобную деталь, даже если она в рабочем состоянии, надлежит заменить. В противоположном случае она станет ухудшать работу всей схемы.
Мультиметры современного поколения отличаются тем, что их наивысшим показателем для измерения является параметр ёмкости, который варьируется в районе 200 мкФ. При превышении данного показателя контрольный прибор способен выйти из рабочего состояния, даже если он и имеет предохранитель. В электротехнике нового поколения есть высокотехнологичные smd электроконденсаторы. Их отличие и преимущество состоит в очень небольших размерах.
Выпаять один вывод от подобного компонента очень непростая задача. Здесь наилучшим выходом будет поднять один из выводов уже после отпаивания, затем произвести изоляцию его от схемы, или вовсе отделить два вывода.
Итоги и практические рекомендации
Нет особого смысла покупать сложное и дорогостоящее оборудование для того, чтобы произвести тестирование конденсаторов. Вполне возможно применять с данной целью обычный мультиметр с подходящим диапазоном. Самое важное — это грамотно и правильно использовать его возможности.
Хотя мультиметр не является узкоспециализированным прибором и его возможности ограничены, для диагностических мероприятий и ремонта огромного количества популярных радиоэлектронных приборов, этого вполне хватит.
Дополняйте, пожалуйста, своим комментариями расположенный ниже блок, публикуйте фотографии и задавайте вопросы любой сложности по предложенной теме статьи. Расскажите о своём опыте, как вы проводили диагностику конденсаторов на эффективность и работоспособность. Делитесь рекомендациями и полезной информацией, которая может пригодится пользователям сайта.
Также вам может быть интересно как соединять провода между собой.
Можно ли сделать неполярный электролитический конденсатор из двух обычных электролитических конденсаторов?
Резюме:
Да «поляризованные» алюминиевые конденсаторы с «мокрым электролитом» могут быть законно подключены «спина к спине» (т. Е. Последовательно с противоположной полярностью), образуя неполярный конденсатор.
C1 + C2 всегда равны по емкости и номинальному напряжению
Ceffective = = C1 / 2 = C2 / 2Veffective = скорость C1 и C2.
См. «Механизм» в конце, чтобы узнать, как это (возможно) работает.
При этом принято считать, что два конденсатора имеют одинаковую емкость.
Результирующий конденсатор с половиной емкости каждого отдельного конденсатора.
, например, если два конденсатора по 10 мкФ соединить последовательно, результирующая емкость будет 5 мкФ.
Я прихожу к выводу, что полученный конденсатор будет иметь такое же номинальное напряжение, как и отдельные конденсаторы.(Я могу ошибаться).
Я видел, как этот метод использовался много раз на протяжении многих лет и, что более важно, видел метод, описанный в примечаниях по применению от ряда производителей конденсаторов. См. В конце одну из таких ссылок.
Понимание того, как отдельные конденсаторы заряжаются правильно, требует либо веры в заявления производителей конденсаторов («действовать так, как если бы они были шунтированы диодами»), либо дополнительных сложностей, НО легче понять, как устройство работает после включения.
Представьте себе две заглушки, расположенные вплотную друг к другу, с полностью заряженным Cl и полностью разряженным Cr.
Если теперь через последовательную схему проходит ток, так что Cl затем разряжается до нулевого заряда, то обратная полярность Cr заставит его заряжаться до полного напряжения. Попытки подать дополнительный ток и дополнительно разрядить Cl, принимая неправильную полярность, приведут к тому, что Cr будет заряжаться выше его номинального напряжения. то есть это может быть предпринято, НО будет вне спецификации для обоих устройств.
Учитывая вышеизложенное, можно ответить на конкретные вопросы:
Какие причины для последовательного подключения конденсаторов?
Может создать биполярный колпачок из двух полярных колпачков.
OR может удвоить номинальное напряжение, если соблюдается баланс распределения напряжения. Иногда для достижения баланса используются параллельные резисторы.
«оказывается, что то, что может выглядеть как два обычных электролита, на самом деле не является двумя обычными электролитиками».
Это можно сделать с помощью обычных электролитов.
«Нет, не делайте этого. Он также будет действовать как конденсатор, но как только вы пропустите несколько вольт, он выйдет из строя.«
Работает нормально, если рейтинги не превышены.
‘Что-то вроде «БЮТ из двух диодов не сделаешь»‘
Причина для сравнения указана, но не действительна. Каждый полуконденсатор подчиняется тем же правилам и требованиям, что и отдельный.
«Это процесс, который не может выполнить мастер»
Тинкерер может — вполне законно.
Так является ли неполярный (NP) электролитический колпачок электрически идентичным двум электролитическим колпачкам в обратной последовательности или нет?
Это может быть катушка, но производители обычно вносят изменения в производство, так что есть две анодные фольги, НО результат тот же.
Разве он не выдерживает такие же напряжения?
Номинальное напряжение — это напряжение одиночной крышки.
Что происходит с конденсатором с обратным смещением, когда на комбинацию подается большое напряжение?
При нормальной работе крышки с обратным смещением НЕТ. Каждая крышка обрабатывает полный цикл переменного тока в целом, фактически видя половину цикла. Смотрите мое объяснение выше.
Существуют ли практические ограничения, кроме физического размера?
Я не могу придумать очевидных ограничений.
Имеет ли значение какая полярность снаружи?
Нет. Нарисуйте изображение того, что видит каждая крышка в изоляции без привязки к тому, что находится «за ее пределами. Теперь измените их порядок в цепи. То, что они видят, идентично.
Я не вижу, в чем разница, но многие люди думают, что она есть.
Вы правы. Функционально с точки зрения «черного ящика» они одинаковы.
ПРИМЕР ПРОИЗВОДИТЕЛЯ:
В этом документе Руководство по применению, Алюминиевые электролитические конденсаторы от Корнелла Дубильера, компетентного и уважаемого производителя конденсаторов, говорится (возраст 2.183 и 2.184)
Если два алюминиевых электролитических конденсатора одинакового номинала соединены последовательно, спина к спине с положительным клеммы или подключенные отрицательные клеммы, в результате одиночный конденсатор представляет собой неполярный конденсатор с половина емкости.
Два конденсатора выпрямляют приложенного напряжения и действуют так, как если бы они были обойдены диодами.
При подаче напряжения конденсатор правильной полярности получает полное напряжение.
В неполярных алюминиевых электролитических конденсаторах и алюминиевых электролитических конденсаторах для запуска двигателя вторая анодная фольга заменяет катодную фольгу для получения неполярного конденсатора в единственном случае.
Этот комментарий со страницы 2.183 имеет отношение к пониманию всего действия.
Хотя может показаться, что емкость между две фольги, на самом деле емкость находится между анодная фольга и электролит.
Положительная пластина — это анодная фольга;
диэлектрик изоляционный алюминий оксид на анодной фольге;
настоящая отрицательная пластина — это проводящий жидкий электролит и катодная фольга просто подключается к электролиту.
Эта конструкция обеспечивает колоссальную емкость. потому что травление фольги может увеличить площадь поверхности более чем в 100 раз, а толщина диэлектрика из оксида алюминия составляет менее микрометра. Таким образом, в результате конденсатор имеет очень большую площадь пластин, и пластины ужасно близко друг к другу.
ДОБАВЛЕНО:
Я интуитивно чувствую, как и Олин, что необходимо обеспечить средства для поддержания правильной полярности. На практике кажется, что конденсаторы хорошо справляются с «граничным условием» запуска.Корнелл Дабиллерс «действует как диод» требует лучшего понимания.
МЕХАНИЗМ:
Думаю, следующее описывает, как работает система.
Как я описал выше, как только один конденсатор полностью заряжен на одном конце формы волны переменного тока, а другой полностью разряжен, система будет работать правильно, при этом заряд будет проходить на внешнюю «пластину» одной крышки напротив внутренней пластины этот колпачок к другому колпачку и «другой конец».т.е. масса заряда передается между двумя конденсаторами и позволяет чистому заряду течь к и от двойной крышки. Пока проблем нет.
Правильно смещенный конденсатор имеет очень низкую утечку.
Конденсатор с обратным смещением имеет большую утечку и, возможно, намного больше.
При запуске одна крышка смещается в обратном направлении на каждом полупериоде, и течет ток утечки.
Поток заряда таков, чтобы привести конденсаторы к правильно сбалансированному состоянию.
Это упоминаемое «действие диода» — не формальное выпрямление как таковое, а утечка при неправильном рабочем смещении.
После нескольких циклов баланс будет достигнут. Чем «негерметичнее» крышка в обратном направлении, тем быстрее будет достигнут баланс.
Этот саморегулирующийся механизм компенсирует любые недостатки или неравенства.
Очень аккуратный.
Можно ли сделать неполярный электролитический конденсатор из двух обычных электролитических конденсаторов?
Резюме:
Да «поляризованные» алюминиевые конденсаторы с «мокрым электролитом» могут быть законно подключены «спина к спине» (т. Е. Последовательно с противоположной полярностью), образуя неполярный конденсатор.
C1 + C2 всегда равны по емкости и номинальному напряжению
Ceffective = = C1 / 2 = C2 / 2Veffective = скорость C1 и C2.
См. «Механизм» в конце, чтобы узнать, как это (возможно) работает.
При этом принято считать, что два конденсатора имеют одинаковую емкость.
Результирующий конденсатор с половиной емкости каждого отдельного конденсатора.
, например, если два конденсатора по 10 мкФ соединить последовательно, результирующая емкость будет 5 мкФ.
Я прихожу к выводу, что полученный конденсатор будет иметь такое же номинальное напряжение, как и отдельные конденсаторы. (Я могу ошибаться).
Я видел, как этот метод использовался много раз на протяжении многих лет и, что более важно, видел метод, описанный в примечаниях по применению от ряда производителей конденсаторов. См. В конце одну из таких ссылок.
Понимание того, как отдельные конденсаторы заряжаются правильно, требует либо веры в заявления производителей конденсаторов («действовать так, как если бы они были шунтированы диодами»), либо дополнительных сложностей, НО легче понять, как устройство работает после включения.
Представьте себе две заглушки, расположенные вплотную друг к другу, с полностью заряженным Cl и полностью разряженным Cr.
Если теперь через последовательную схему проходит ток, так что Cl затем разряжается до нулевого заряда, то обратная полярность Cr заставит его заряжаться до полного напряжения. Попытки подать дополнительный ток и дополнительно разрядить Cl, принимая неправильную полярность, приведут к тому, что Cr будет заряжаться выше его номинального напряжения. то есть это может быть предпринято, НО будет вне спецификации для обоих устройств.
Учитывая вышеизложенное, можно ответить на конкретные вопросы:
Какие причины для последовательного подключения конденсаторов?
Может создать биполярный колпачок из двух полярных колпачков.
OR может удвоить номинальное напряжение, если соблюдается баланс распределения напряжения. Иногда для достижения баланса используются параллельные резисторы.
«оказывается, что то, что может выглядеть как два обычных электролита, на самом деле не является двумя обычными электролитиками».
Это можно сделать с помощью обычных электролитов.
«Нет, не делайте этого. Он также будет действовать как конденсатор, но как только вы пропустите несколько вольт, он выйдет из строя.«
Работает нормально, если рейтинги не превышены.
‘Что-то вроде «БЮТ из двух диодов не сделаешь»‘
Причина для сравнения указана, но не действительна. Каждый полуконденсатор подчиняется тем же правилам и требованиям, что и отдельный.
«Это процесс, который не может выполнить мастер»
Тинкерер может — вполне законно.
Так является ли неполярный (NP) электролитический колпачок электрически идентичным двум электролитическим колпачкам в обратной последовательности или нет?
Это может быть катушка, но производители обычно вносят изменения в производство, так что есть две анодные фольги, НО результат тот же.
Разве он не выдерживает такие же напряжения?
Номинальное напряжение — это напряжение одиночной крышки.
Что происходит с конденсатором с обратным смещением, когда на комбинацию подается большое напряжение?
При нормальной работе крышки с обратным смещением НЕТ. Каждая крышка обрабатывает полный цикл переменного тока в целом, фактически видя половину цикла. Смотрите мое объяснение выше.
Существуют ли практические ограничения, кроме физического размера?
Я не могу придумать очевидных ограничений.
Имеет ли значение какая полярность снаружи?
Нет. Нарисуйте изображение того, что видит каждая крышка в изоляции без привязки к тому, что находится «за ее пределами. Теперь измените их порядок в цепи. То, что они видят, идентично.
Я не вижу, в чем разница, но многие люди думают, что она есть.
Вы правы. Функционально с точки зрения «черного ящика» они одинаковы.
ПРИМЕР ПРОИЗВОДИТЕЛЯ:
В этом документе Руководство по применению, Алюминиевые электролитические конденсаторы от Корнелла Дубильера, компетентного и уважаемого производителя конденсаторов, говорится (возраст 2.183 и 2.184)
Если два алюминиевых электролитических конденсатора одинакового номинала соединены последовательно, спина к спине с положительным клеммы или подключенные отрицательные клеммы, в результате одиночный конденсатор представляет собой неполярный конденсатор с половина емкости.
Два конденсатора выпрямляют приложенного напряжения и действуют так, как если бы они были обойдены диодами.
При подаче напряжения конденсатор правильной полярности получает полное напряжение.
В неполярных алюминиевых электролитических конденсаторах и алюминиевых электролитических конденсаторах для запуска двигателя вторая анодная фольга заменяет катодную фольгу для получения неполярного конденсатора в единственном случае.
Этот комментарий со страницы 2.183 имеет отношение к пониманию всего действия.
Хотя может показаться, что емкость между две фольги, на самом деле емкость находится между анодная фольга и электролит.
Положительная пластина — это анодная фольга;
диэлектрик изоляционный алюминий оксид на анодной фольге;
настоящая отрицательная пластина — это проводящий жидкий электролит и катодная фольга просто подключается к электролиту.
Эта конструкция обеспечивает колоссальную емкость. потому что травление фольги может увеличить площадь поверхности более чем в 100 раз, а толщина диэлектрика из оксида алюминия составляет менее микрометра. Таким образом, в результате конденсатор имеет очень большую площадь пластин, и пластины ужасно близко друг к другу.
ДОБАВЛЕНО:
Я интуитивно чувствую, как и Олин, что необходимо обеспечить средства для поддержания правильной полярности. На практике кажется, что конденсаторы хорошо справляются с «граничным условием» запуска.Корнелл Дабиллерс «действует как диод» требует лучшего понимания.
МЕХАНИЗМ:
Думаю, следующее описывает, как работает система.
Как я описал выше, как только один конденсатор полностью заряжен на одном конце формы волны переменного тока, а другой полностью разряжен, система будет работать правильно, при этом заряд будет проходить на внешнюю «пластину» одной крышки напротив внутренней пластины этот колпачок к другому колпачку и «другой конец».т.е. масса заряда передается между двумя конденсаторами и позволяет чистому заряду течь к и от двойной крышки. Пока проблем нет.
Правильно смещенный конденсатор имеет очень низкую утечку.
Конденсатор с обратным смещением имеет большую утечку и, возможно, намного больше.
При запуске одна крышка смещается в обратном направлении на каждом полупериоде, и течет ток утечки.
Поток заряда таков, чтобы привести конденсаторы к правильно сбалансированному состоянию.
Это упоминаемое «действие диода» — не формальное выпрямление как таковое, а утечка при неправильном рабочем смещении.
После нескольких циклов баланс будет достигнут. Чем «негерметичнее» крышка в обратном направлении, тем быстрее будет достигнут баланс.
Этот саморегулирующийся механизм компенсирует любые недостатки или неравенства.
Очень аккуратный.
Я знаю, что это делалось успешно уже много лет, но стоит посмотреть, почему это работает.
Я подумал, что устрою быстрое моделирование на основе информации, предоставленной Расселом в его ответе. Суть в том, что «действовать так, как если бы они были обойдены диодами».{-9}} = 3183 $$
Таким образом, пиковый ток будет
$$ \ frac {10} {3183} = 3,14 мА $$
Голубая волна на третьем графике — напряжение питания. Темно-синие и зеленые волны на третьем графике представляют напряжение, наблюдаемое на каждом конденсаторе (клемма + по отношению к клемме — каждого)
Как видно, оба поляризованы правильно.
Да, можно объединить два поляризованных колпачка в эффективный одиночный неполяризованный колпачок, но с некоторыми ограничениями.Каждая отдельная крышка по-прежнему должна видеть только напряжения в пределах своей спецификации. Самый простой способ сделать это — обеспечить напряжение питания, которое всегда будет выше или ниже любого напряжения, приложенного к любой стороне неполяризованного колпачка. Затем две поляризованные крышки подключаются друг к другу, и к источнику питания подключается высокоомный резистор:
.Обратите внимание, что общая емкость представляет собой последовательную комбинацию двух отдельных конденсаторов, которая составляет половину каждого, если они равны.В приведенном выше примере общая эффективная емкость составляет 235 мкФ.
Также необходимо тщательно учитывать диапазон напряжения каждой крышки. Худший случай зависит от того, что может делать внешняя цепь. Например, предположим, что оба конца удерживаются под напряжением 10 В, а затем левый конец внезапно упал до 0 В. В центре будет -5 В с 15 В через правый колпачок сразу после ступеньки. Также необходимо учитывать импеданс 1 МОм на сигнале источника питания. R1 должен быть достаточно низким, чтобы утечка через колпачки не добавляла слишком много напряжения, но в остальном как можно более высоким, чтобы не загружать сигнал.
В общем, такие уловки следует рассматривать в крайнем случае. Поскольку для сигналов обычно требуются биполярные конденсаторы, часто может потребоваться более низкая биполярная емкость. Многослойные керамические колпачки значительно продвинулись в последнее десятилетие. Если вы можете обойтись 10 мкФ вместо 100 мкФ, керамическая банка, вероятно, справится с этой задачей.
Что такое неполяризованный конденсатор
Ⅰ I ntroductionНеполяризованный конденсатор является одним из многих конденсаторов.По полярности конденсатора конденсатор можно разделить на неполяризованный конденсатор и поляризованный конденсатор. И эта статья подробно расскажет: что такое неполяризованный конденсатор? Для чего это используется? Как выбрать неполяризованные конденсаторы? В чем разница между поляризованными конденсаторами и неполяризованными конденсаторами? Давайте посмотрим.
Поляризованный конденсатор против неполяризованного конденсатора
Как проверить неполяризованный конденсатор?
C atalogⅡ Conception
Неполяризованные конденсаторы — это конденсаторы без положительной или отрицательной полярности.Два электрода неполяризованных конденсаторов могут быть произвольно вставлены в цепь и не будут протекать. Они в основном используются в цепях связи, развязки, обратной связи, компенсации и колебания. На рисунке ниже показана справочная схема неполяризованного конденсатора.
Рисунок 1. Конденсатор неполяризованный
Идеальный конденсатор не имеет полярности. Однако на практике для получения большой емкости используются некоторые специальные материалы и конструкции, что приводит к тому, что сами конденсаторы несколько поляризованы.Общие поляризованные конденсаторы включают алюминиевые электролитические конденсаторы и танталовые электролитические конденсаторы. Электролитические конденсаторы обычно имеют относительно большую емкость. Сделать неполяризованный конденсатор большой емкости не так-то просто, потому что объем станет очень большим. Вот почему в реальной цепи так много поляризованных конденсаторов. Поскольку его размер невелик, а напряжение в этой цепи имеет только одно направление, могут пригодиться поляризованные конденсаторы.
Мы используем поляризованные конденсаторы, чтобы избежать их недостатков и использовать их преимущества.Мы можем понять это так: Поляризованный конденсатор на самом деле является конденсатором, который может использоваться только в одном направлении напряжения. Для неполяризованных конденсаторов можно использовать оба направления напряжения. Следовательно, с точки зрения направления напряжения неполяризованные конденсаторы лучше, чем поляризованные. Совершенно возможно заменить поляризованные конденсаторы неполяризованными конденсаторами, если емкость, рабочее напряжение, объем и т. Д. Могут соответствовать требованиям.
Ⅲ Функция
Неполяризованные конденсаторы применяются в цепях чистого переменного тока, и из-за их небольшой емкости их также можно применять для фильтрации высоких частот.Вот пример, иллюстрирующий применение конденсатора:
В данном случае в основном используется RC-искрогаситель. Когда антенна принимает радио- и телепрограмму и в то же время включается люминесцентная лампа и мигает люминесцентная лампа, вы услышите нерегулярный звук радио или динамика телевизора. Многие сильные яркие линии и яркие точки на экране телевизора — это высокочастотные помехи, вызванные электрическими искрами.
При отключении цепей с индуктивностью между контактами возникает искра. Как показано в схеме слева на рисунке 2, переключатель S внезапно выключается, и ток быстро исчезает, то есть изменение тока велико, поэтому на обоих концах цепи возникает большая самоиндукция. катушка. Эта электродвижущая сила может препятствовать изменению тока, и ее направление согласуется с направлением приложенного напряжения. Когда они накладываются друг на друга, напряжение U 1 на переключателе будет очень высоким, а когда напряжение выше определенного значения, это «резкое» напряжение разрушит воздух и образует электрическую искру.
Искра может вызвать абляцию и окисление контактов, что в конечном итоге приведет к неисправности. Поэтому важно исключить искру между контактами. При отключении цепи до тех пор, пока ток управляющей катушки не упадет, напряжение на двух концах катушки не будет слишком большим, поэтому искры не будет. Как показано на схеме справа внизу, RC-искрогаситель подключен к обоим концам индуктора. Когда переключатель внезапно выключается, i 1 заряжает конденсатор.Часть энергии магнитного поля в катушке индуктивности рассеивается на R и r, а часть преобразуется в энергию электрического поля в конденсаторе C, что вызывает повторный разряд конденсатора C, тем самым устраняя искру.
Рисунок 2. Цепь с индуктивностью и цепью поглощения искры
Ⅳ Как выбрать неполяризованные конденсаторы?
Неполяризованные конденсаторы очень удобны в выборе и использовании.Вы можете напрямую выбрать конденсаторы той же модели и тех же технических характеристик. Если ни одно из вышеперечисленных условий не выполняется, вы можете обратиться к следующим методам:
1. Выберите конденсатор разумной точности. В большинстве случаев требования к емкости не очень высоки, и допустимо иметь емкость, примерно равную эталонной емкости. В колебательных схемах, схемах фильтрации, схемах задержки и схемах тонального сигнала абсолютное значение ошибки должно быть в пределах 0.3% -0,5%.
2. Выберите конденсатор в соответствии с требованиями схемы. Бумажный конденсатор обычно используется для низкочастотной цепи байпаса переменного тока. Слюдяной конденсатор или керамический конденсатор обычно используются в цепях с высокой частотой или высоким напряжением.
3. Конденсаторы могут быть выбраны с номинальным напряжением выше или равным фактическим потребностям.
4. Высокочастотные конденсаторы нельзя заменить низкочастотными.
5. Учитывайте рабочую температуру, рабочий диапазон, температурный коэффициент конденсатора в зависимости от случая применения.
6. Последовательный или параллельный метод может использоваться, когда номинальная емкость не может быть достигнута, но добавляемое к конденсатору напряжение должно быть меньше выдерживаемого напряжения конденсатора.
Ⅴ Разница между неполяризованными конденсаторами и поляризованными конденсаторами
Как поляризованные, так и неполяризованные конденсаторы имеют одинаковые принципы, то есть накопление и высвобождение зарядов; напряжение на пластине (здесь электродвижущая сила накопления заряда называется напряжением) не может внезапно измениться.
Различные носители, разная производительность, разная емкость и разная структура приводят к разным условиям использования и использованию. И наоборот, с развитием науки и технологий и открытием новых материалов появятся более совершенные и разнообразные конденсаторы.
Рисунок 3. Различные типы конденсаторов
5.1 Другой диэлектрикЧто такое диэлектрик? Другими словами, это вещество между двумя обкладками конденсатора.В большинстве полярных конденсаторов в качестве диэлектрика и используются электролиты, благодаря чему полярный конденсатор имеет большую емкость, чем другие конденсаторы того же объема. Кроме того, поляризованные конденсаторы, произведенные из различных материалов и процессов электролита, будут иметь разную емкость.
Между тем, выдерживаемое напряжение в основном связано с материалом диэлектрика. И есть также много неполяризованных материалов , включая наиболее широко используемые пленки оксида металла и полиэстер, использование поляризованных и неполяризованных конденсаторов определяется тем, является ли природа диэлектрика обратимой.
Рисунок 4. Неполяризованный конденсатор и поляризованный конденсатор
5.2 Различная производительностьТребованием использования являются производительность и максимизация спроса. Если в блоке питания телевизора используется металлооксидный пленочный конденсатор в качестве фильтра, и если для соответствия фильтру требуются емкость и выдерживаемое напряжение, я боюсь, что внутри корпуса можно установить только источник питания.
Следовательно, в фильтре можно использовать только поляризованный конденсатор, а полярность емкости необратима.Как правило, электролитический конденсатор имеет более 1 МФ, который участвует в связи, развязке, фильтрации источника питания и т. Д. Неполяризованный конденсатор обычно меньше 1 MF, что участвует в резонансе, связи, выборе частоты, ограничении тока и т. Д. Конечно, существуют также неполяризованные конденсаторы большой емкости и высокого напряжения, которые в основном используются для компенсации реактивной мощности, фазового сдвига двигателя, фазового сдвига мощности с преобразованием частоты и других целей. Есть много видов неполяризованных конденсаторов.
Рисунок 5. Конденсаторы
5.3 Различная емкостьКак упоминалось ранее, конденсаторы одного объема имеют разную емкость при разном диэлектрике.
5.4 Другая конструкцияВ принципе, можно использовать конденсатор любой формы в окружающей среде без учета точечного разряда. Чаще всего используются электролитические конденсаторы круглой формы, а квадратные — редко. Конденсаторы имеют различную форму: трубчатые, деформированные прямоугольные, листовые, квадратные, круглые, комбинированные квадратные или круглые и т. Д., В зависимости от того, где они используются.Конечно, есть и невидимые конденсаторы, называемые распределенными конденсаторами, которые нельзя игнорировать в устройствах высокой и промежуточной частоты.
5.5 Различные условия использования и условия использованияИз-за внутреннего материала и конструкции емкость полярных конденсаторов (таких как электролизный алюминий) может быть очень большой. Однако их высокочастотные характеристики не очень хороши, поэтому он хорошо подходит для силовых фильтров и других случаев. Есть также поляризованные конденсаторы с хорошими высокочастотными характеристиками — танталовые электролизеры, цена которых относительно высока.
Включая керамические конденсаторы, монолитные конденсаторы, полиэтиленовые (CBB) конденсаторы и т. Д., Эти неполяризованные конденсаторы имеют небольшой размер, низкую цену и хорошие высокочастотные характеристики, но они не подходят для большой емкости. Керамические конденсаторы обычно используются в высокочастотной фильтрации и колебательном контуре.
Рисунок 6. Конденсаторы разные
Магнитные диэлектрические конденсаторы используют керамический материал в качестве мезона и слой серебра на поверхности в качестве электрода.Обладая стабильной производительностью и малой утечкой, магнитные диэлектрические конденсаторы подходят для высокочастотных и высоковольтных цепей.
Вообще говоря, в зависимости от изоляционного материала между двумя полюсами конденсатора. Материал с большой диэлектрической проницаемостью (например, сегнетокерамика, электролиты) подходит для конденсаторов большой емкости и небольшого объема, потери которых также велики. Материал с небольшой диэлектрической проницаемостью (например, керамика) имеет низкие потери и подходит для высокочастотных применений.
Ⅵ FAQ
1. Можно ли использовать неполяризованный конденсатор вместо поляризованного?
Практически всегда можно заменить электролитический (полярный) конденсатор на электростатический (неполярный) того же номинала с необходимым номинальным напряжением. Однако обратное невозможно.
2. В чем основное отличие полярного конденсатора от неполярного (кроме наличия или отсутствия полюсов)? Где мы их используем?
Главное отличие в том, из чего они сделаны.Кстати, это также определяет, насколько они должны быть большими для данной емкости и сколько они стоят.
Полярные конденсаторы также известны как электролитические конденсаторы, поскольку в качестве диэлектрика они используют электролит. Он обеспечивает чрезвычайно высокую емкость с небольшим током утечки в небольшом корпусе. Керамический конденсатор с эквивалентной емкостью должен быть очень и очень большим.
Существует множество различных типов неполярных конденсаторов.Два самых распространенных из них, которые я видел, — это керамика и слюда. Керамика дешевая, слюда дороже, но я считаю, что слюдяные конденсаторы выдерживают более высокое напряжение. В целом они предлагают меньший ток утечки, чем электролитические, но также меньшую емкость в зависимости от размера. Основным преимуществом является то, что они сохраняют свою емкость при смещении в обоих направлениях.
Электролитические конденсаторы полезны в местах, где напряжение никогда не изменит полярность на них при правильных условиях использования.Их высокая емкость означает, что их можно более эффективно использовать для фильтрации источника питания, уменьшения пульсаций в выпрямителе и смягчения включения / выключения.
Но для развязки компонентов они не так хороши, потому что без очень хорошего смещения они получат обратное напряжение, а при обратном напряжении они ломаются, теряют свою емкость и утекают как сумасшедшие.
Они также испускают «волшебный дым» при слишком высоком обратном смещении.Неполярные конденсаторы этого не делают.
3. Что такое полярные и неполярные конденсаторы?
Все электростатические конденсаторы можно подключать к цепям переменного или постоянного тока без ссылки на какие-либо соединения, отмеченные для положительной или отрицательной полярности. Каким бы способом они ни были соединены, они обладают одинаковыми свойствами. Это неполярные конденсаторы.
Электролитические конденсаторы имеют диэлектрик, сформированный в виде оксидного слоя на одном электроде за счет химического воздействия под действием тока в одном направлении.Пропускание тока в обратном направлении приведет к повреждению конденсатора.
Поэтому клеммы электролитических конденсаторов имеют специальную маркировку с положительной и отрицательной полярностью (в большинстве случаев маркирована отрицательная клемма). Конденсаторы обязательно должны быть подключены в цепи с одинаковой соответствующей полярностью. Это полярные конденсаторы.
4. Как узнать, что конденсатор неполяризован?
В случае неполяризованного конденсатора подключите его в любом случае, поскольку они не имеют полярности.Теперь проверьте показания цифрового мультиметра. Если показания мультиметра ближе к реальным значениям (указанным на конденсаторе), то конденсатор можно считать хорошим конденсатором.
5. Почему предпочтительны неполяризованные конденсаторы?
Электролитические конденсаторы имеют более высокую емкость, но для большинства целей предпочтительнее неполяризованный конденсатор. Они дешевле, могут устанавливаться в любом направлении и служат дольше.
6.Могу ли я заменить поляризованный конденсатор на неполяризованный?
Неполяризованные конденсаторы — это надмножества поляризованных конденсаторов. … В общем, вы можете заменить поляризованный конденсатор поляризованным или неполяризованным конденсатором той же емкости и номинальным напряжением оригинала или выше.
7. Можно ли подключить неполяризованный конденсатор к цепи постоянного тока?
Неполяризованные конденсаторы можно подключать к цепям постоянного или переменного тока…. Ток может течь только во время зарядки или разрядки конденсатора.
8. В чем разница между фиксированными и поляризованными конденсаторами?
Электростатические конденсаторы неполярны, то есть их можно подключать с любой полярностью, и нет никакой разницы. Электролитические конденсаторы полярны по своей природе. Их можно подключать только с фиксированной полярностью клемм. Обозначены положительные и отрицательные клеммы.
9.Какая польза от неполяризованного конденсатора?
Неполяризованные конденсаторы — это конденсаторы без положительной или отрицательной полярности. Два электрода неполяризованных конденсаторов могут быть произвольно вставлены в цепь и не будут протекать, в основном используются в цепях связи, развязки, обратной связи, компенсации и колебаний.
10. Все ли электролитические конденсаторы поляризованы?
Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, а это означает, что напряжение на положительной клемме всегда должно быть больше, чем напряжение на отрицательной клемме…. Они имеют типичную емкость от 1 мкФ до 47 мФ и рабочее напряжение до нескольких сотен вольт постоянного тока.
Вам может понравиться:
Как выбрать конденсатор
Что такое коррекция коэффициента мощности (компенсация)
Что такое технология распознавания лиц?
Можно ли заменить поляризованный конденсатор неполяризованным?
Конденсатор — это фундаментальный электрический и электронный компонент, основное назначение которого — хранение энергии в форме электрического поля.
Он служит многим целям для ряда приложений, включая накопление энергии , преобразование мощности, коррекцию коэффициента мощности, связь сигналов, развязку и многое другое.
Не существует конденсатора определенного типа, который можно было бы использовать для какой-либо конкретной цепи. Они бывают разных размеров, форм, номиналов напряжения и емкости.
Другая характеристика, которая разделяет конденсаторы, — это то, являются ли они поляризованными или неполяризованными.
Оба они имеют свои уникальные цели в различных приложениях, упомянутых выше.
Итак, можно ли заменить поляризованный конденсатор на неполяризованный?
Да, вы можете заменить поляризованный конденсатор на неполяризованный. Однако вам необходимо убедиться, что емкость и номинальное напряжение неполяризованного конденсатора такие же (или выше), чем номинальные емкость и напряжение поляризованного конденсатора, который вы заменяете. Есть и другие факторы, которые следует учитывать при замене поляризованного конденсатора на неполяризованный, которые будут рассмотрены более подробно в этой статье.
Разница между поляризованным и неполяризованным конденсаторами
Чтобы лучше понять, можно ли использовать неполяризованный конденсатор вместо поляризованного, это поможет узнать разницу между обоими типами конденсаторов.
Главное различие, которое их разделяет, — это полярность .
Полярность — это термин, обычно встречающийся в области электричества.
Есть два полюса, связанных с полярностью; Положительный (+) и Отрицательный (-).
В цепи Электроны текут от отрицательного полюса к положительному.
Многие электрические и электронные компоненты сконструированы с соблюдением полярности. Это означает, что один из их выводов будет положительным (+), а другой — отрицательным (-).
Общие поляризованные электронные компоненты включают батареи, светоизлучающие диоды, ИС и т. Д.
Поляризованные компоненты необходимо правильно подключать к цепи (их полюса должны совпадать с полюсами источника питания).
Компоненты без полярности можно подключать к цепи без определенной ориентации.
Но зачем создавать поляризованные и неполяризованные конденсаторы?
Основная причина в том, что у каждого есть свое предназначение в разных приложениях.
Применение поляризованных конденсаторов
Поляризация конденсаторов обусловлена их конструкцией (в основном, в процессе образования оксида).
Он сконструирован таким образом, чтобы уменьшить размер конденсатора при достижении больших емкостей.
Поляризованные конденсаторы обычно используются для низкочастотных приложений, поскольку для этого вам нужны конденсаторы с большей емкостью.
Они также достигают высокого уровня емкости в меньшем корпусе.
Они также используются только в приложениях постоянного тока, поскольку они не могут подвергаться воздействию отрицательных напряжений, связанных с приложениями переменного тока (переменного тока).
Общие области применения поляризованных конденсаторов:
- Низкочастотная связь / развязка
- Накопитель энергии
- Фильтрация в источниках питания
Применение неполяризованных конденсаторов
Конструкция неполяризованных конденсаторов приводит к тому, что они не имеют полярности.
Однако это означает, что неполяризованные конденсаторы, как правило, имеют больший физический размер для достижения той же емкости, что и меньший поляризованный конденсатор.
Но у них есть и другие особенности, которых нет у поляризованных конденсаторов.
Неполяризованные конденсаторы потребляют меньше энергии, работают на более высоких частотах и работают как с постоянным, так и с переменным током (поскольку обратные напряжения на них не влияют).
Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных применений неполяризованных конденсаторов;
- Муфта
- Развязка
- Обратная связь
- Компенсация
- Колебания
Когда можно заменить поляризованный конденсатор на неполяризованный?
Как мы только что видели, у каждого типа конденсатора есть свои особенности, что означает, что один может быть более подходящим для одного применения по сравнению с другим.
Например, поляризованный конденсатор будет лучшим вариантом для низкочастотных приложений, чем неполяризованный конденсатор.
Итак, замена поляризованного конденсатора на неполяризованный на самом деле сводится к тому, в какой цепи он будет использоваться, и был ли выбран поляризованный конденсатор по определенной причине.
Основная причина заключается в его низкочастотных возможностях.
В этом сценарии замена поляризованного конденсатора на неполяризованный не будет идеальной (поскольку неполяризованные конденсаторы лучше подходят для высокочастотных приложений).
Также не используйте неполяризованные конденсаторы в приложениях фильтрации мощности, так как они могут вызвать проблемы.
Если параметры конденсатора, такие как частота, не влияют на общую функциональность схемы, вы можете заменить поляризованный конденсатор на неполяризованный (поскольку он может использоваться как в цепях переменного, так и постоянного тока).
Факторы, которые следует учитывать при замене поляризованного конденсатора на неполяризованный
Если вы используете неполяризованный конденсатор для замены поляризованного, перед этим необходимо учесть некоторые моменты.
Параметры конденсатора
Как и любое другое электрическое и электронное устройство и компонент, конденсатор имеет параметры, которые определяют максимальные значения, при которых они могут работать до отказа.
Напряжение
Напряжение — это номинал, общий для каждого компонента и устройства.
Определяет максимальное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору.
Превышение максимального напряжения конденсатора приведет к отказу (а иногда и к взрыву).
Итак, если вы заменяете поляризованный конденсатор на неполяризованный, убедитесь, что напряжение неполяризованного конденсатора совпадает (или выше) напряжения поляризованного конденсатора.
Емкость
Другая важная характеристика конденсатора — это Емкость .
Емкость — это то, сколько общего электрического заряда может хранить конденсатор.
Конденсатор с определенным значением емкости будет выбран по определенной причине в цепи.
Итак, убедитесь, что неполяризованный конденсатор имеет такую же емкость (или немного выше), чем поляризованный конденсатор.
Как определить поляризованный или неполяризованный конденсатор?
Поскольку поляризованные конденсаторы можно размещать в цепи только определенным образом, это помогает узнать, какой вывод положительный, а какой — отрицательный.
В противном случае вы будете играть в угадайку, которая не идеальна.
Итак, как узнать, поляризован конденсатор или нет?
К счастью для вас и меня, поляризованные конденсаторы имеют этикетки на упаковке, обозначающие, какой вывод является положительным, а какой — отрицательным.
Этикетка будет проходить по стороне, ближайшей к проводу, где (+) означает положительное значение, а (-) — отрицательное значение.
Можно ли заменить неполяризованный конденсатор на поляризованный?
Когда дело доходит до замены неполяризованного конденсатора на поляризованный, вам необходимо принять во внимание те же факторы, что и упомянутые выше.
Конденсатор Like был выбран специально для этого приложения из-за его высокочастотных характеристик.
Если не выбран по определенным причинам, вы можете заменить неполяризованный конденсатор на поляризованный.
Убедитесь, что значения напряжения и емкости совпадают.
Но вы не можете использовать поляризованный конденсатор вместо неполяризованного в приложениях переменного тока (или в приложениях, где присутствует отрицательное напряжение). Это приведет к выходу конденсатора из строя в эпических обстоятельствах (взрыв!).
Обязательно проанализируйте свою схему, чтобы убедиться в отсутствии отрицательного или обратного напряжения.
Учебный курс Фрэнка
Конденсаторы
Конденсатор — это пассивный электронный компонент, который в основном состоит из двух параллельных металлических слоев, разделенных изолятор.Типы конденсаторов названы в честь этого диэлектрика. Мы используем конденсаторы с диэлектриками из керамика, слюда, полиэстер, тантал и др.
Конденсаторы используются для блокировки или хранения напряжений и фильтрации сигналов.
Конденсаторы всегда имеют два контакта. Некоторые биполярные, другие монополярные.
Монополярные конденсаторы имеют два разных ведет, один положительный и один отрицательный.
Конденсаторы разных форм и размеров. Монополярные конденсаторы обычно цилиндрические, а биполярные.
имеют дисковую или прямоугольную форму. |
Единицы, значения и символы
Буквенное обозначение конденсаторов C.Обозначения конденсаторов на принципиальных схемах показаны ниже. Специально для электролитических конденсаторов несколько существуют разные символы.
Неполярный конденсатор (слева) и три монополярных конденсатора. |
Конденсатор характеризуется емкостью, которая измеряется в фарадах (Ф).
На практике это Ф, нФ, пФ.
1000 пФ = 1 нФ
1000 нФ = 1 Ф
Неполяризованные конденсаторы
Конденсаторы этого типа не имеют положительной и отрицательной клемм и могут устанавливаться в электронном блоке обоими способами. доска.Обычные неполяризованные конденсаторы изготавливаются из керамики, слюды или полипропилена. Керамические конденсаторы маленькие, дешевые и используются для высокочастотных приложений.
Основная характеристика неполяризованных конденсаторов заключается в том, что они блокируют постоянный ток и пропускают переменный ток.Они также могут хранить напряжения на короткое время.
Конденсаторы в электронике в основном используются в приложениях переменного тока, таких как фильтры сигналов и схемы синхронизации.
В отличие от диэлектрика в поляризованных конденсаторах, диэлектрик в неполяризованных конденсаторах представляет собой твердый материал. что делает устройство прочным и надежным. Отказы такого типа случаются редко.
Конденсаторы неполярные разные. Маленькие диски представляют собой керамические конденсаторы. |
Помимо конденсаторов постоянной емкости, существуют также конденсаторы переменной емкости.Но в больничном оборудовании они есть необычно.
Поляризованные конденсаторы
Некоторые конденсаторы, такие как электролитические и танталовые, поляризованы. У них есть два разных вывода, плюс (+) и минус (-). Это означает, что они должны быть правильно подключены. Отведения всегда четко обозначены.Поляризованные конденсаторы — это в основном электролитические конденсаторы. Конструкция цилиндрическая с присоединительным кабелем. оба конца (осевые) для горизонтального монтажа или только с одной стороны (радиальные) для стоячего монтажного положения.
Для меньших напряжений и емкостей часто используются поляризованные конденсаторы из тантала. Они меньше и Выглядит иначе. Они имеют форму капли.
Электролитические конденсаторы обладают очень высокой емкостью. Значение электролитических конденсаторов всегда составляет F.
Электролитические конденсаторы всегда имеют маркировку с указанием их максимального рабочего напряжения. Напряжение на выводах
никогда не должен превышать это значение.
В отличие от неполяризованных конденсаторов электролит представляет собой жидкость. На практике этот факт является источником многих проблем.
Всегда упоминается поляризация. Часто отмечается отрицательный (-) вывод. Конденсаторы доступны для вертикального и горизонтального монтажа. |
Стандартные значения
Как и в случае резисторов, доступные номиналы конденсаторов стандартизированы в серии E.Самая распространенная серия is E-12:10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82
Пример: Доступные конденсаторы: 33 пФ, 220 нФ, 0,68 Ф
Электролитические конденсаторы имеют более высокий допуск. Они доступны только в градации E-6 или даже E-3.
Пример: 10 F, 220 F, 4.700 F
Напряжение
Вторая важная характеристика конденсатора — это испытательное напряжение. Это максимальное напряжение конденсатора. может быть использован. Это особенно касается электролитических конденсаторов.Биполярные конденсаторы для электронных целей (низкое напряжение) часто не показывают испытательного напряжения, потому что напряжения для электронных плат намного меньше испытательного напряжения конденсаторов. Только для сетевого применения (например, 230 В) необходимо учитывать контрольное напряжение.
Конденсатор сетевой. Здесь очень важно испытательное напряжение (275 В переменного тока). |
Допуск
Помимо емкости и испытательного напряжения, допустимое значение указано на корпусе прибора. конденсатор.Одной буквой обозначается допуск:Дж 5% K 10% M 20%
Пример: конденсатор, на котором имеется следующий текст.
корпус: 105 K 330 V
имеет следующую спецификацию:
1 F (объяснение в следующей главе), допуск 10%, максимум
напряжение 330 В.
Обычно допуск электролитических конденсаторов выше, чем допуск неполярных конденсаторов. Допуски электролитических конденсаторов не важны, поэтому они не упоминаются на конденсаторах.Обычно допускаются 20% и более.
Показания конденсатора
Если вам повезет, на конденсаторе четко обозначены емкость и максимальное рабочее напряжение. 47 означает 0,47 F или 470 нФ J означает допуск 5% 63 — максимальное рабочее напряжение в В |
Часто чтение значений не очень четкое. Слишком много цифр и букв может сбить вас с толку. Всегда ищите числа из стандартных значений.
Только цифра 10n наверху конденсатора указывает емкость: 10 нФ K означает допуск 10%, а 100, вероятно, означает испытательное напряжение. 1829 или 93 или 30 не являются числами стандартных значений. Они могут означать все, но не ценность. |
Считывание значения часто бывает непростым, потому что блоки, специально предназначенные для биполярных конденсаторов, не работают. часто отсутствует. В принципе, тогда значение означает F.
Значение 0,33 означает 0,33 Ф или 330 нФ |
Различаются только керамические (дисковые) конденсаторы. Поскольку их значение всегда очень мало, теперь это значение означает пФ.
Керамический конденсатор без блока. 27 в данном случае означает 27 пФ. |
Чтобы сделать его более запутанным, иногда значение выражается в виде трехзначного цифрового кода, особенно на керамических изделиях. конденсаторы.Первые две цифры являются основанием значения, а третье число указывает множитель или проще говоря, количество нулей.
Еще один керамический конденсатор без блока. Опять же, единица измерения должна быть пФ. 47 выражает часть стоимости (серия E) а 3 — количество нулей значения. Этот конденсатор имеет емкость 47 000 пФ или 47 нФ. |
683 K означает 68 (3x 0) = 68 -000- пФ или 68 нФ с допуском 10% |
Пример: 102 = 10 00 = 1000 пФ или 1 нФ
224 = 22 0000 = 220 000 пФ или 220 нФ или 0.22 F
471 = 47 0 = 470 пФ
Упражнение: Каковы следующие характеристики
конденсаторы имеются ввиду?
(Чтобы увидеть ответ, просто
пространство за значениями)
104 K 50V
0,1F, 10%, 50 В
473 M 100 В
47 нФ, 20%, 100 В
68 К 50 В
68pF, 10%, 50V
Для электролитических конденсаторов четче. Значение всегда F, и это также всегда упоминается.
Поляризация также всегда четко указана.
Емкость и напряжение четко указаны на электролитических конденсаторах. 1000 F |
Комбинации
Подобно резисторам, несколько конденсаторов могут быть подключены параллельно или последовательно. Но в отличие от резисторов мощность последовательно уменьшается, а мощность параллельна больше. Последовательные конденсаторы.Емкость становится меньше, но испытательное напряжение становится больше. |
Наиболее распространенная комбинация: конденсаторы, включенные параллельно. Емкость можно просто добавить. Емкость получает больше. Контрольное напряжение остается прежним. |
На практике иногда бывает полезна параллельная комбинация: необходимого вам конденсатора нет, кроме двух меньшая емкость. Емкости просто складываются.Испытательное напряжение каждого конденсатора должно быть таким же высоким (или выше), как оригинал.
Пример: требуется конденсатор 1000 Ф / 25 В, но его нет в наличии. Но есть два конденсатора по
470 Ф / 50В. Параллельно значение будет
940 F, что примерно на 6% на
меньше оригинала. Поскольку допуски 20%
обычно можно использовать эту комбинацию
. Это решение даже лучше
чем оригинал, из-за более высокого испытательного напряжения
.
Приложения
Две основные характеристики конденсаторов — это хранение напряжений и фильтрация.DC-Applications: хранилище
Хранение напряжения — типичное применение постоянного тока. В конденсаторе некоторое время сохраняется постоянное напряжение. Время Хранение зависит от емкости и может составлять миллисекунды или несколько секунд. Типичное применение — источники питания. где конденсаторы буферизируют напряжение постоянного тока, чтобы поддерживать его стабильность, и схемы таймера, где конденсаторы определяют переключение время. Для накопителей напряжения конденсатор заземлен (всегда вертикально). После при выключении постоянное напряжение медленно падает. |
Время хранения зависит от емкости. Чем больше емкость, тем дольше время. Для хранения или буферизации используются поляризованные электролитические конденсаторы большой емкости.
После выключения светодиод медленно гаснет.Чем больше емкость, тем медленнее время. |
В источниках питания для буферизации и сглаживания напряжения используются электролиты с высокой емкостью. Конденсаторы очищают постоянное напряжение от колебаний и неровностей.
Это часть источника питания пульсоксиметра. Устройство в центре — микросхема стабилизатора напряжения. Входное и выходное напряжение фильтруются конденсаторы. |
Применение переменного тока: фильтрация
Конденсатор развязки — это конденсатор, используемый для отделения одной части электронного каскада от другой.Это это важно, потому что разные (аналоговые) ступени работают от разных напряжений постоянного тока. Ступени должны быть разделены по постоянному току. Постоянный ток должен быть заблокирован, но сигнал переменного тока должен пройти. Конденсатор отфильтровывает переменную часть сигнала.На схемах развязывающие конденсаторы обычно рисуются горизонтально. Направление сигнала слева направо. (слева = вход, справа = выход).
Конденсатор блокирует прохождение постоянного тока. Напряжение постоянного тока на одной стороне конденсатора, поскольку на другой стороне конденсатора постоянное напряжение отсутствует. |
переменный ток может проходить через конденсатор. Потери (сопротивление переменному току) зависят от емкости и частоты. AC-сигнала. |
В электронике сигналы переменного тока (звуки, биения сердца, видеоизображения …) очень часто должны быть усилены или преобразованы. Электронным ступеням нужна мощность питание (постоянный ток) для работы. Во время процесса сигнал переменного тока и напряжение постоянного тока накладываются друг на друга.Конденсаторы нужны для разделить каскады по постоянному току и подключить каскады по переменному току.
Это небольшой предварительный усилитель. Микрофону необходимо определенное напряжение постоянного тока, а также транзистор. Напряжения постоянного тока должны быть развязаны, но микрофонный сигнал (AC) должен пройти. C1 выполняет эту работу. Также конденсатор C2 выводит выходной сигнал на следующий этап без постоянного напряжения. Ступени связаны по переменному току и изолированы по постоянному току. |
Тестирование
Измеритель емкости — это электронное испытательное оборудование, используемое для измерения конденсаторов.Элитный цифровой мультиметр часто содержат функцию измерения емкости. Но на практике функция измерения емкости не работает. действительно необходимо, потому что дефекты на конденсаторах обычно видны.При измерении электролитических конденсаторов имейте в виду, что они имеют плохие допуски.
Допуски 20% являются общими.
Если у вас нет измерителя емкости, работу электролитических конденсаторов можно проверить, подключив и
отключение напряжения и измерение накопленного напряжения с помощью вольтметра.В зависимости от емкости напряжение
упадет более-менее быстро.
С помощью какого-нибудь мультиметра вы можете включить диапазон Ω для зарядки конденсатора (используя внутреннюю батарею), а затем
переключитесь в диапазон V, чтобы увидеть падение напряжения.
Устранение неисправностей
Большинство проблем с конденсаторами происходит из-за электролитических конденсаторов. Биполярные конденсаторы в электронике доски обычно служат вечно.Причины неисправности электролитических конденсаторов — утечки, нагрев и низкое качество изготовления.Очень часто самое дешевое качество используется с испытательными напряжениями, очень близкими к рабочему напряжению. Через некоторое время работы над ограничить повреждение конденсаторов. Электролитические конденсаторы могут протечь, треснуть или даже взорваться. В большинстве случаев дефект виден. Необычно то, что электролитические конденсаторы теряют емкость без каких-либо признаков повреждения.
Эту потерю емкости часто трудно обнаружить. Ток не становится больше, предохранители не срабатывают и ничего не греется.Оборудование вроде как-то работает, но не корректно. Напряжения не буферизуются, сигналы — нет. могут появиться фильтрованные и другие странные эффекты.
Причина неисправности — электролит внутри конденсатора. Часто конденсатор не герметичен. и конденсатор протекает. Диэлектрическая жидкость также может испаряться при высокой температуре, может создавать давление. на корпусе конденсатора и заставляет конденсатор разбухать или даже взорваться.
Утечка электролита может также вызвать коррозию печатной платы, на которой установлен конденсатор.Искать коррозии, очистите плату и замените места пайки.
Дефекты электролитических конденсаторов обычно заметны. Здесь тело лопается и диэлектрик выходит наружу. |
Для предотвращения взрыва электролитические конденсаторы имеют перфорацию для выхода газов или диэлектрика. жидкость при выходе из строя. |
При замене конденсатора имейте в виду следующее:
Убедитесь, что полярность правильная.
Электролитические конденсаторы сохраняют напряжение в течение длительного времени.
Разрядите электролитические конденсаторы.
, коротко замкнув два клеммных провода. Конденсаторы высокого напряжения следует укоротить на резистор
Ом (например, 1 кОм). Проверьте напряжение с помощью мультиметра.
Выбирайте конденсаторы с максимально высоким испытательным напряжением.
или лучше выше оригинала.
Цены
Дефекты неполяризованных конденсаторов встречаются редко. Нет необходимости иметь их на складе. Но немного электролитического конденсаторы должны быть в наличии в каждой мастерской.Вот типичные цены на конденсаторы в Европе:
Керамика | 0,10 € |
МКС 630В | 0,20 € |
Конденсатор SMD | 0,30 € |
Тантал 10 F / 25V | 0,30 € |
Электролитический 10 F / 40 В | 0,20 € |
Электролитический 1000 F / 40 В | 0.80 € |
Электролитический 4700 F / 63 В | 4.00 € |
Источники и дополнительная информация
Конденсаторы: http://en.wikipedia.org/wiki/КонденсаторыТипы: http://en.wikipedia.org/wiki/Types_of_capacitor
Электролитические конденсаторы: http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolytic_capacitor
Приложения: http://en.wikipedia.org/wiki/Applications_of_capacitors
Дефекты: http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor_plague
Конденсатор и типы конденсаторов
Различные типы конденсаторов с их характеристиками и областями примененияКонденсатор — один из наиболее часто используемых электронных компонентов, который используется практически в любых схемах.Его использование и характеристики зависят от типа конденсатора. В этой статье мы кратко обсудим разные типы конденсаторов.
Конденсатор:Конденсатор — это пассивный электронный компонент с двумя выводами, который накапливает заряд в электрическом поле между своими металлическими пластинами. он состоит из двух металлических пластин (электродов), разделенных изолятором, известным как диэлектрик .
ЕмкостьЕмкость — это способность конденсатора накапливать заряд на своих металлических пластинах (электродах).Его единица — Фарад F .
Один Фарад — это величина емкости, когда заряд один кулон вызывает разность потенциалов один вольт на его выводах. Емкость всегда положительная, отрицательной быть не может.
Символы различных типов конденсаторовСимволы различных типов конденсаторов и их альтернативные символы приведены ниже.
Типы конденсаторов: полярные и неполярные конденсаторы с символами Типы конденсаторовСуществуют различные типы конденсаторов, классифицируемые по размеру, форме и материалам.Ниже приведены подробные сведения о различных типах конденсаторов.
Два основных типа конденсаторов: конденсаторы постоянной емкости и конденсаторы переменной емкости .
1) Конденсаторы постоянной емкости:Как следует из названия, конденсатор постоянной емкости имеет фиксированное значение емкости. Это не может быть изменено. Конденсаторы постоянной емкости делятся на два типа:
1. 1. Полярные конденсаторы
1. 2. Неполярные конденсаторы
Полярные конденсаторы или поляризованные конденсаторы — такой тип конденсатора, выводы (электроды) которого имеют полярность; положительный и отрицательный.
Положительная клемма должна быть подключена к положительной клемме питания, а отрицательная — к отрицательной. Изменение полярности приведет к повреждению конденсатора. Конденсаторы этого типа используются только в приложениях DC .
Конденсаторы Polar подразделяются на два типа:
1.1.1. Конденсаторы электролитические
1.1.2. Суперконденсаторы
Электролитический конденсатор — это тип полярного конденсатора, в котором в качестве одного из электродов используется электролит для сохранения большого заряда. Он состоит из двух металлических пластин, положительная (анодная) пластина которых покрыта изолирующим оксидным слоем через анодирование . Этот изолирующий слой действует как диэлектрик. Электролит используется как второй оконечный катод.Электролиты могут быть твердыми, жидкими или газообразными.
Конденсаторы такого типа имеют высокое значение емкости в диапазоне от 1 мкФ до 47000 мкФ . Они используются только в цепях DC .
Электролитические конденсаторы делятся на три семейства
1.1.1.1. Алюминиевые электролитические конденсаторы
1.1.1.2. Конденсаторы электролитические танталовые
1.1.1.3. Конденсаторы электролитические ниобиевые
В алюминиевых электролитических конденсаторах используются электроды из чистого алюминия. Однако анодный (положительный) электрод изготавливается путем формирования изолирующего слоя из оксида алюминия ( Al 2 O 3 ) посредством анодирования. Электролит (твердый или нетвердый) помещается на изолирующую поверхность анода. Этот электролит технически действует как катод. Второй алюминиевый электрод помещается поверх электролита, который действует как его электрическое соединение с отрицательной клеммой конденсатора.
В зависимости от электролита они делятся на два подтипа:
1. Алюминиевые электролитические конденсаторы с нетвердым или влажным покрытием
2. Твердые алюминиевые электролитические конденсаторы (SAL)
1) Нетвердые алюминиевые электролитические конденсаторы
В нетвердых алюминиевых электролитических конденсаторах используется жидкий или гелевый электролит. Они сделаны из двух алюминиевых фольг с бумагой между ними, пропитанной жидким или гелеобразным электролитом.Анодная алюминиевая фольга окисляется с образованием диэлектрика ( AL 2 O 3 ). Катодная фольга служит для электрического контакта с электролитом. Однако катодная фольга имеет естественный оксидный слой, образованный воздухом, что увеличивает ее емкость.
Обычно используются нетвердые электролиты
- Borax (этиленгликоль и борная кислота), они имеют максимальное номинальное напряжение 600 В, при максимальной температуре 85 ° C от до 105 ° С .
- Органические растворители , такие как диметилформамид ( DFM ), диметилацетамид ( DMA ) или гамма-бутиролактон. Они имеют относительно высокотемпературный рейтинг ( GBL, ) и ток утечки.
- Вода , содержащая растворители с водой до 70% известна своим низким ESR (эффективное последовательное сопротивление ) и низкой стоимостью.
Алюминиевая фольга с бумагой между ними наматывается.Они пропитываются электролитом, а затем покрываются алюминиевым кожухом.
Преимущества и недостатки
Преимущества
- Недорого
- Механизм самовосстановления, образует новую форму оксида после подачи напряжения.
Недостатки
- Из-за испарения со временем высыхают, снижая здоровье.
- СОЭ увеличивается со временем.
- Используется только в цепях постоянного тока.
- Чувствительны к механическим воздействиям.
Приложение
- Коррекция коэффициента мощности.
- Конденсатор вспышки для фотоаппарата.
- Фильтры ввода / вывода в источниках питания переменного тока
- Соединение, развязка.
2) Твердые алюминиевые электролитические конденсаторы (SAL)
SAL имеет ту же конструкцию, что и мокрый электролитический конденсатор, за исключением того, что в них используются твердые электролиты:
- Диоксид марганца (MnO 2 )
- Полимерный электролит
- Гибридные электролиты (твердый полимер с жидкостью)
После анодирования алюминия между двумя фольгами из алюминиевой фольги электролит зажат .Затем они складываются вместе для жемчужного стиля или наматываются для радиального стиля .
Преимущества и недостатки
Преимущества
- Из-за того, что электролит сухой, не испаряется
- Они имеют более длительный срок службы
- Они имеют низкий ESR
Недостатки 9004 Применения Их применение аналогично применению нетвердых электролитических конденсаторов. В электролитических конденсаторах такого типа в качестве анодного электрода используется металлический тантал . Поддон тантала окисляется с образованием изолирующего оксидного слоя, который действует как диэлектрик. Этот поддон погружают в электролит (твердый или жидкий). Электролит действует как катод. Однако слой графита и серебра нанесен поверх электролита для электрического соединения катода. Благодаря тонкому слою оксида танталовые конденсаторы имеют большую емкость на единицу объема по сравнению с другими электролитическими конденсаторами.Они меньше по размеру. В зависимости от состояния электролита они подразделяются на два подсемейства: 1. Танталовые электролитические конденсаторы с жидким или нетвердым материалом 1) С жидким или нетвердым материалом. -Твердые танталовые электролитические конденсаторы В мокрых танталовых конденсаторах используется жидкий электролит, например серная кислота , поскольку слой оксида тантала инертен и стабилен.Эти конденсаторы работают при относительно высоких напряжениях до 630 v с наименьшим током утечки по сравнению с другими электролитическими конденсаторами. 2) Твердотанталовые электролитические конденсаторы В твердотельных танталовых конденсаторах используются твердые электролиты, такие как диоксид марганца (MnO 2 ) или полимер. MnO 2 электролиты обладают высокой стабильностью, тогда как проводимость полимерных электролитов со временем ухудшается. Области применения танталового конденсатора Преимущества и недостатки В ниобиевых электролитических конденсаторах анод изготовлен из металлического ниобия
2. Твердые электролитические конденсаторы
1.1.1.3) Ниобиевые электролитические конденсаторы
Электролит, используемый в ниобиевом электролитическом конденсаторе, представляет собой твердый электролит , т. Е. Диоксид марганца или полимерный электролит . Этот электролит покрывает поверхность анода. Электролит действует как катод.
Слой графита и серебра помещен поверх электролита для электрического контакта катодного вывода.
1.1.2) Суперконденсаторы:Суперконденсатор также известен как суперконденсатор или суперконденсатор . Суперконденсатор — это тип полярного конденсатора, который имеет очень высокую емкость, но низкое напряжение.
Конденсаторы этого типа могут заряжать намного быстрее, чем батарея, и накапливать больше заряда, чем электролитический конденсатор на единицу объема. Вот почему между и батареей и считается электролитический конденсатор .
Емкость суперконденсатора находится в диапазоне от 100 F до 12000 F при низком напряжении приблизительно от 2,5 В до 2,7 В .
Конструкция суперконденсаторов в чем-то похожа на электролитические. Они сделаны из металлической фольги (электродов), каждый из которых покрыт активированным углем . Эти пленки помещают разделитель между ними. Сепаратор представляет собой ионопроницаемую мембрану, такую как графен , (используется в современных суперконденсаторах), которая обеспечивает изоляцию и обмен ионами электролита между электродами.
Затем эти фольги складываются на для прямоугольной формы или прокатываются на для цилиндрической формы и помещаются в алюминиевый кожух. Затем он пропитывается электролитом, электролит богат ионами и проводит ионы между электродами. Затем корпус герметично закрывают.
Суперконденсатор хранит заряд либо с использованием электростатической двухслойной емкости ( EDLC ), либо электрохимической псевдоемкости , либо обоих известных как гибридная емкость .Таким образом, суперконденсаторы классифицируются на указанные выше типы.
1.1.2.1) Электростатические двухслойные конденсаторы (EDLC)Это тип суперконденсатора, который электростатически накапливает заряд в двойном слое. Электроды изготовлены из активированного угля . Когда на его электроды подается напряжение, образуются два слоя заряда. На поверхности электродов появляется один слой, который вызывает появление в электролите другого слоя ионов противоположной полярности.Эти два слоя разделены поляризованным монослоем молекул растворителя. Он известен как самолет Гельмгольца.
Отсутствует перенос заряда между электродами и электролитом, который может вызвать химические изменения. Таким образом, заряд не сохраняется в химической связи (электрохимически). Вместо этого между ионами существует электростатическая сила, поэтому EDLC накапливает заряд электростатически.
1.1.2.2) Электрохимические псевдоконденсаторыЭто тип суперконденсатора, который накапливает энергию за счет передачи заряда между электролитом и электродом, также известный как перенос заряда фарадеевских электронов.Таким образом, они накапливают заряд электрохимически .
Это очень быстрая обратимая окислительно-восстановительная реакция, при которой восстановление происходит на одном электроде, а окисление — на другом во время зарядки и наоборот во время разряда.
Перенос заряда фарадеевских электронов происходит с помощью двухслойной емкости. Ионы проходят через внутренний слой Гельмгольца и достигают электрода. Перенос заряда между ионом и электродом вызывает емкость, известную как Псевдоемкость .Его емкость превышает емкость двойного слоя на 100 раз .
Когда ионы переносят заряд на электрод, они плавятся (адсорбируются) на поверхности электрода. Между ионами и электроном нет химической реакции, поскольку происходит только перенос заряда.
Электроды псевдоконденсатора изготовлены из оксида переходного металла ( MnO 2 , IrO 2 ) с добавлением активированного угля и проводящего полимера, что обеспечивает пористую и губчатую структуру.Его конструктивная конструкция напоминает EDLC .
1.1.2.3) Гибридные суперконденсаторыГибридный суперконденсатор использует технологию как , так и EDLC и псевдоконденсатора с использованием двух типов электродов. Один тип электрода используется для двухслойной емкости, такой как активированный уголь (обычно используемый в качестве катода). Другой электрод используется для определения псевдоемкости.
Примером гибридного суперконденсатора является литий-ионный конденсатор .Его анодный вывод изготовлен из графита с добавлением ионов лития во время производства, что увеличивает его выходное напряжение по сравнению с другими суперконденсаторами. Его максимальное напряжение достигает 3,8 В .
Катод образует на своей стороне двухслойную электрическую емкость , а анод образует псевдоемкость . Между катодом и анодом используется сепаратор для предотвращения электрического контакта между ними.
Гибридные конденсаторы обеспечивают высокую плотность энергии, высокую удельную мощность при высокой надежности.
Применение суперконденсаторов
Современные технологии имеют очень много применений суперконденсаторов. Некоторые из них приведены ниже.
- Аккумуляторная электрическая отвертка, которую можно зарядить за несколько минут.
- Светодиодные фонарики в цифровых фотоаппаратах.
- Для стабилизации питания портативных компьютеров, портативных устройств и т. Д.
- Источник бесперебойного питания ( UPS ), где он заменяет батареи электролитических конденсаторов.
Связанное сообщение: Код конденсатора: Как узнать стоимость керамических конденсаторов?
1.2) Неполярные конденсаторы:Неполярные или неполяризованные конденсаторы — это такие типы конденсаторов, клеммы которых не имеют фиксированной полярности. Их можно использовать в цепи любым способом. Благодаря неполяризованным клеммам они используются в цепях DC , а также цепях AC .
Они дешевле конденсаторов Polar, но имеют низкую емкость и широкий диапазон номинальных напряжений от нескольких вольт до тысяч вольт.
Неполярные конденсаторы подразделяются на три типа
1.2.1. Керамический конденсатор
1.2.2. Слюдяной конденсатор
1.2.3. Пленочный конденсатор
Как следует из названия, керамический конденсатор представляет собой тип неполярного конденсатора, в котором используется диэлектрик из керамического материала .
Он изготовлен из двух слоев металла (обычно никеля и меди) с керамикой ( Para electric или Ferroelectric ) в качестве диэлектрика.Эти чередующиеся слои сложены вместе, чтобы обеспечить высокое значение емкости.
Минимальная толщина керамического диэлектрического слоя составляет около 0,5 мкм . Номинальное напряжение конденсатора зависит от его диэлектрической прочности. Кроме того, клеммы прикреплены к электродам, а конденсатор покрыт керамическим защитным слоем от влаги.
Связанный пост: В чем разница между батареей и конденсатором?
Керамические конденсаторы доступны в различных формах и стилях.
- Форма керамического диска : наиболее часто используемый тип керамического конденсатора, имеющий один слой керамического диска, помещенный между электродами с выводами со сквозными отверстиями.
- MLCC : многослойный керамический чип прямоугольной формы с несколькими чередующимися слоями металла и керамики с выводами для поверхностного монтажа
Параметры керамического конденсатора зависят от различных составов керамического диэлектрика.Благодаря этому они делятся на четыре класса.
1.2.1.1) Класс 1В керамическом конденсаторе класса 1 используется параэлектрический материал, такой как диоксид титана ( TiO 2 ). Они наиболее точны при наиболее стабильном напряжении и температуре. У них самые низкие потери. Величина его емкости не зависит от приложенного напряжения. Они не стареют.
Керамический конденсатор класса 1 имеет очень низкий объемный КПД (низкая емкость на большом пространстве), поэтому они имеют низкое значение емкости.Это связано с тем, что параэлектрический материал имеет низкую проницаемость.
Они используются в приложениях, где стабильность емкости и низкие потери являются высшими требованиями, например, в резонансных цепях.
1.2.1.2) Класс 2В керамических конденсаторах класса 2 в качестве диэлектрика используется сегнетоэлектрический материал с другими добавками. Он имеет высокую проницаемость, что обеспечивает относительно более высокий объемный КПД, чем керамический конденсатор класса 1. Они намного меньше, чем class1.
Они обладают низкой точностью и стабильностью с нелинейным изменением емкости в зависимости от температуры. Кроме того, значение емкости меняется в зависимости от приложенного напряжения, и они со временем стареют.
Эти типы конденсаторов используются для связи, развязки и байпаса, где не требуется стабильность емкости.
1.2.1.3) Класс 3 и 4Класс 3, также известный как керамический барьерный слой Конденсаторы используют диэлектрик с более высокой проницаемостью, чем класс 2.По этой причине они имеют лучший объемный КПД, но с худшими электрическими параметрами.
Его емкость изменяется нелинейно с температурой с очень большим запасом. Также это зависит от приложенного напряжения. У него худшая стабильность и точность с очень большими потерями. Они стареют со временем.
В современной электронной технике они считаются устаревшими, вместо них предпочтительны керамические конденсаторы 2-го класса. Класс 4 имеет еще худшие параметры, чем класс 3, и на сегодняшний день они также устарели.
1.2.2) Слюдяные конденсаторы:Слюдяные конденсаторы, как следует из названия, представляют собой неполярный конденсатор, в котором в качестве диэлектрика используется слюда ( химически инертный и стабильный материал ).
Есть два типа слюдяных конденсаторов
1.2.2.1. Слюдяной конденсатор с зажимом
1.2.2.2. Серебряный слюдяной конденсатор
Эти типы конденсаторов использовались в начале 20 -го века.Они были построены из тонких листов слюды и металлической (обычно медной) фольги. Эти листы и фольга складываются вместе и зажимаются. Затем они были заключены в изоляционный материал.
Переносимость и стабильность зажатого слюдяного конденсатора хуже, чем у других конденсаторов, потому что поверхность слюды не плоская и гладкая.
В настоящее время существуют устаревшие и замененные конденсатором серебряной слюды , обсуждаемым ниже.
1.2.2.2) Серебряные слюдяные конденсаторы:В отличие от зажимного слюдяного конденсатора, где листы слюды зажаты металлической фольгой, серебряный слюдяной конденсатор изготовлен из листов слюды с металлическим (серебряным электродом), покрытым с обеих сторон. .Несколько слоев складываются вместе, чтобы увеличить его емкость. Затем его погружают в эпоксидный изолятор для защиты от влаги, воздуха и т. Д.
Они очень стабильны и имеют низкие потери. У них низкий допуск около +/- 1% . Его емкость очень мало зависит от приложенного напряжения. Герметизация защищает электроды от коррозии. Таким образом, они сохраняют более длительный срок службы.
Они дорогие и имеют больший объем по сравнению с керамическими конденсаторами.Он может работать при высоком напряжении в диапазоне от 100 В, до , 10 кВ, , с емкостью от 47, , пФ, до , 3000 пФ, .
Они все еще используются в современных электронных схемах из-за своих возможностей обработки высокого напряжения и мощности, таких как радиопередатчик, усилители, высоковольтные инверторы, резонансные цепи и т. Д.
1.2.3) Пленочные конденсаторы:Пленочные Конденсатор, также известный как конденсатор с полимерной пленкой или конденсатор с пластиковой пленкой, представляет собой тип неполярного конденсатора, в котором в качестве диэлектрика используется пленка обычно из пластика, а иногда и из бумаги.
Его конструкция имеет два типа или формата конфигурации
- Металлизированный конденсатор
- Пленочный / фольгированный конденсатор
Связанная публикация: Высокий пусковой ток при переключении конденсаторов и способы его предотвращения.
1.2.3.1) Металлизированные конденсаторыМеталлизированные конденсаторы — это конденсаторы, в которых используется металлизированная диэлектрическая пленка, которая создается путем нанесения металлического слоя на диэлектрическую пленку.Используемый металл может быть алюминием или цинком.
Такая конфигурация обеспечивает свойство самовосстановления, и пленка может быть намотана вместе для достижения емкости до 100 мкФ
1.2.3.2) Пленочные / фольговые конденсаторыКонденсаторы такого типа изготавливаются путем слияния диэлектрическая пленка с металлической фольгой. Металлом обычно является алюминий, который действует как электроды.
Такая конфигурация позволяет конденсатору выдерживать высокие импульсные токи.
Пленочные конденсаторы делятся на разные типы конденсаторов в зависимости от типа диэлектрической пленки.
1.2.3.3) Бумажные конденсаторыЭто первый пленочный конденсатор, в котором пропитанная маслом бумага использовалась в качестве диэлектрика между алюминиевой фольгой.
Основным недостатком конденсатора из бумажной пленки / фольги было то, что он впитывает влагу, что со временем ухудшает его характеристики. Они были довольно громоздкими.
В настоящее время металлизированные бумажные пленки используются в качестве диэлектрика со свойством самовосстановления.Бумага комбинируется с полипропиленовой пленкой для увеличения номинального напряжения и улучшения характеристик.
Силовой конденсатор , в котором в качестве диэлектрика используется бумага, заполнен маслом для заполнения воздушных зазоров , увеличивая его напряжение пробоя.
1.2.3.4) Конденсаторы из полиэфирной (ПЭТ) пленки или майлараКонденсатор из полиэфирной пленки, также известный под торговой маркой Майларовый конденсатор использует диэлектрик из полиэтилентерефталата ( PET) , который представляет собой термопластичный полярный полимер.Они построены как в металлизированной пленке , так и в структуре пленка / фольга .
Его способность противостоять влаге позволяет использовать конденсатор без покрытия. Его высокая проницаемость и диэлектрическая прочность обеспечивают высокий объемный КПД. Однако его емкостной температурный коэффициент немного выше, чем у других пленочных конденсаторов. Он может работать при температуре до 125 ° C. Это также позволяет использовать его в качестве конденсатора SMD .Они работают при максимальном напряжении около 60 кВ . Они имеют допуск от 5% от до 10%.
1.2.3.5) Пленочные конденсаторы из полипропилена (ПП)Полипропилен — это неполярный органический полимерный материал, который используется в качестве диэлектрика в этом конденсаторе.
Они производятся в обеих конфигурациях: металлизированная пленка и пленка / пленка .
Они даже более устойчивы к влаге, чем конденсаторы из полиэфирной пленки, поэтому не нуждаются в защитном покрытии.Их емкость меньше зависит от температуры и частоты по сравнению с полиэфиром, но его рабочая частота ниже с максимальным пределом 100 кГц . Его максимальная рабочая температура составляет 105 ° C . Они имеют высокое рабочее напряжение с максимальным номинальным напряжением 400 кВ .
Они используются в высокомощном индукционном нагреве и маломощных приложениях, таких как выборка и удержание и VCO и т. Д., Они также используются в качестве рабочего конденсатора переменного тока двигателя и конденсатора коррекции коэффициента мощности .
1.2.3.6) Пленочные конденсаторы из полиэтилена нафталата (PEN)Диэлектрическим материалом, используемым в пленочных конденсаторах такого типа, является Полиэтиленнафталат (PEN) , который относится к семейству полиэфиров. Эти конденсаторы доступны только в металлизированной диэлектрической структуре .
Основным преимуществом конденсаторов PEN является их высокотемпературная стабильность около 175 ° C . Благодаря устойчивости к высоким температурам; выпускаются в упаковке SMD .
Он имеет низкую объемную эффективность, поскольку диэлектрик PEN имеет более низкую проницаемость и прочность по сравнению с PET . Однако зависимость его емкости от температуры и частоты аналогична конденсаторам из полиэтилентерефталата, поэтому они используются в приложениях, где температурные зависимости не требуются.
Используются для соединения, развязки и фильтрации.
1.2.3.7) Пленочные конденсаторы на основе сульфида полифенилена (PPS)Эти пленочные конденсаторы доступны только в виде металлизированной пленки .Их емкость очень мало зависит от температуры и частоты по сравнению с другими пленочными конденсаторами.
Обеспечивает очень стабильный отклик при температуре ниже 100 ° C . Его диэлектрик выдерживает температуру до 270 ° C . Поэтому они также производятся в упаковке SMD . Однако они дороги по сравнению с другими пленочными конденсаторами.
Они используются в приложениях, где существуют высокие рабочие температуры.
1.2.3.8) Пленочные конденсаторы из политетрафторэтилена (ПТФЭ)Также известный под торговой маркой Тефлон, использует синтетический полимер политетрафторэтилен (ПТФЭ) в качестве диэлектрика. Они производятся в двух вариантах: металлизированная и пленка / фольга .
Они довольно громоздкие и дорогие. Температурная зависимость его емкости немного выше, чем у пленочного конденсатора из полипропилена (PP) . Но они очень устойчивы к температуре около 200 ° C с очень низкими потерями.
Они используются в высококачественных приложениях для аэрокосмического и военного оборудования.
1.2.3.9) Пленочные конденсаторы из полистирола (PS)Основным преимуществом этих конденсаторов является то, что они обеспечивают практически нулевое изменение емкости при работе в своем температурном диапазоне. Но они имеют очень низкотемпературный рейтинг с максимальным пределом 85 ° C .
Эти пленочные конденсаторы дешевые конденсаторы с очень низкими потерями и высокой стабильностью.Они производятся в трубчатой форме и теперь заменены конденсаторами из полиэфирной пленки.
Они используются для общих приложений, имеющих низкие температуры и частоту.
1.2.3.10) Пленочные конденсаторы из поликарбоната (ПК)В этих пленочных конденсаторах используется диэлектрик из поликарбоната , который изготавливается как в металлизированной структуре , так и в структуре пленка / фольга .
Они предлагают очень высокую стабильность и очень низкие потери.Практически не зависит от температуры в диапазоне от -55 ° до + 125 ° C . Пленка из поликарбоната обеспечивает высокий допуск, что увеличивает ее надежность .
Они используются в приложениях, где требуются низкие потери и температурная стабильность, такие как схемы фильтрации и синхронизации в в суровых условиях .
1.2.3.11) Силовые пленочные конденсаторыОни имеют такую же конструкцию, как и пленочные конденсаторы.Слои намотаны вместе, чтобы получить больший размер и выдержать большую мощность. Они используются в приложениях переменного и постоянного тока большой мощности.
2) Конденсаторы переменной емкости:Конденсаторы такого типа, емкость которых можно изменять механически или электрически, известны как конденсаторы переменной емкости . У них нет фиксированного значения емкости, вместо этого они предоставляют диапазон значений. Они используются в LC-цепях настройки для радиоприемника, согласовании импеданса в антеннах.
Эти переменные конденсаторы делятся на два основных типа в зависимости от их рабочего механизма
2.1. С механическим управлением
2.2. Электрически управляемый
Связанный пост: Изоляционные и диэлектрические материалы — Типы, свойства и применение
2.1) Переменные конденсаторы с механическим управлениемЗначение емкости этих переменных конденсаторов можно изменить механически с помощью ручки или отвертки.Они сделаны из полукруглых металлических пластин с диэлектриком между ними.
Один набор пластин, который является подвижным, известен как ротор , а другой набор пластин, который является неподвижным, известен как , статор . Ротор вращается вокруг вала, который увеличивает или уменьшает расстояние между пластинами, что изменяет емкость конденсатора.
Конденсаторы с механическим управлением подразделяются на два подтипа.
2.1.1. Конденсаторы настройки
2.1.2. Подстроечные конденсаторы
Этот тип переменного конденсатора используется для настройки и обычно используется в LC-схемах для настройки радио. Его емкость можно изменять, вращая ручку , которая вращает ротор поперек статора с диэлектриком между ними. Используемый диэлектрик — воздух или слюда .
Это более надежный тип переменного конденсатора. Он используется в таких схемах, где необходимо изменять емкость более одного раза, , для достижения желаемого выхода.
2.1.2) Подстроечные конденсаторыЭтот тип переменной емкости конденсатора изменяется с помощью отвертки. Они не очень терпимы к постоянному изменению емкости. Они выдерживают лишь несколько корректировок.
Он имеет такую же конструкцию, что и настроечный конденсатор.В подстроечном конденсаторе используется диэлектрик воздух или керамический .
Они используются в таких схемах, где не требуется изменять емкость более нескольких раз. Они используются в схемах калибровки оборудования. Их небольшой размер позволяет использовать его на PCB (Печатная плата).
Связанный пост: Все о системах, устройствах и блоках электрической защиты
2.2) Переменные конденсаторы с электрическим управлениемТакой тип переменного конденсатора состоит из полупроводникового устройства P-N junction , емкость перехода которого регулируется с помощью обратного напряжения.
Варакторный диод или более известный как Vericap — это особый тип диода, который использует напряжение обратного смещения для изменения емкости перехода.
Они используются в PLL ( ФАПЧ ) как VCO ( генератор, управляемый напряжением ) и как синтезаторы частоты
Применения конденсаторовЕсть некоторые общие приложения для все типы конденсаторов.
- Выход сглаживающего источника питания.
- Коррекция коэффициента мощности
- Частотные фильтры, фильтры верхних и нижних частот.
- Сопряжение и развязка сигналов.
- Пускатель двигателя.
- Демпфер (поглотитель перенапряжения и шумовой фильтр)
- Генераторы
Существуют и другие типы конденсаторов, которые приведены ниже.
Интегрированный конденсатор : Они производятся внутри ИС путем металлизации и изоляции подложки.
Вакуумный конденсатор : они используются для передачи высокой мощности RF.
Специальный конденсатор : Они разработаны на многослойной печатной плате.
Устаревшие конденсаторы: Эти типы конденсаторов считаются устаревшими на сегодняшний день и заменены далеко продвинутыми технологиями.
- Конденсатор Layden jars
- Конденсатор с воздушным зазором
Связанные сообщения:
Понимание полярности для бесшовной установки
Как и другие компоненты на печатной плате, полярность конденсатора будет иметь различную полярность, как положительную, так и отрицательную.Это помогает понять, как определить полярность конденсатора, даже если вы строите схему с нуля. Однако не все конденсаторы имеют полярность, а у тех, у которых есть одна хитрость в рукаве.
Прежде всего, полярность работает так, чтобы только одна клемма действовала на подаваемое напряжение. Чтобы иметь преимущество при подключении полярности конденсаторов, эта статья поможет вам больше узнать об этом. Дойдя до конца, вы должны лучше понять, почему так важно знать полярность конденсатора.
1.Что такое полярность конденсатора?
Конденсатор состоит из параллельных тонких металлических листов, разделенных диэлектрическим материалом. Два тонких металлических листа работают как электроды, а диэлектрик — изолятор. Изоляция жизненно важна, потому что она действует как перегородка между электродами. Стандартный символ конденсатора — четкое изображение этой внутренней структуры.
Диэлектрик может быть резиновым, бумажным, керамическим или стеклянным. С другой стороны, тонкие металлические листы состоят из тантала, алюминия или серебра.Углеродные нанотрубки иногда являются лучшим вариантом из-за их лучшей проводимости. Изначально полярность конденсатора является доказательством симметрии конденсатора. Но сначала вы должны знать, как работает баланс.
Неполяризованный конденсатор по-прежнему будет работать должным образом, независимо от того, как вы подключите его к своей цепи. Неважно, какой свинец куда идет. Это явный случай несимметрии. С другой стороны, полярный конденсатор очень чувствителен при его размещении на печатной плате. Часто конденсатор имеет две клеммы, хотя вы можете увидеть некоторые из них с большим количеством выводов.
Поляризованный конденсатор работает, только если размещение соответствует жизненно важным правилам контура. Это означает, что размещение элемента в цепи должно происходить в одном направлении. Неправильная установка конденсатора приведет к катастрофе.
Конденсатор может перегореть или не работать должным образом. Следовательно, конденсатор должен быть в вашем списке проблем при построении схемы. Если вы хотите выполнить сварку на печатных платах или схемах сборки макетов, этот метод является наиболее точным.
2. Как определить полярность конденсатораКогда дело доходит до полярности конденсатора, есть много способов определить полярность. Довольно часто различия в отметках полярности зависят от того, из какого материала изготовлен корпус конденсатора. Например, электролитические конденсаторы имеют полосы, которые показывают катодный конец.
С другой стороны, конденсаторы с осевыми выводами имеют стрелки, которые показывают вывод, где находится катодный конец.Другой способ определить полярность конденсатора — проанализировать выводы. В этом случае более длинный вывод — это конец анода, а короткий — конец катода. Однако с конденсаторами такого типа следует проявлять особую осторожность, особенно если они бывшие в употреблении.
В любом случае выводы, вероятно, укорачиваются, и трудно различить полярность каждого конца. Некоторые конденсаторы, особенно танталовые, имеют знаки + и — для обозначения концов анода и катода. С другой стороны, другие будут иметь отметки «BP» и «NP», чтобы показать, что конденсатор неполярный.
К этим типам конденсаторов относятся бумажные, керамические, пленочные и полистирольные конденсаторы. Перед установкой конденсатора на печатную плату крайне важно правильно определить полярность конденсатора. Если что-то пойдет не так, конденсатор может не работать и может взорваться, разрушив всю цепь.
(электролитический конденсатор)
Определение полярности диодаОбычно существует три наиболее распространенных типа диодов; пластиковые, стеклянные и стержневые диоды.Отображение полярности на этих диодах различается незначительно. В пластиковом диоде белая полоса на одном конце показывает противоречие диода. Для стеклянного диода полоса черная. В этом случае будущее, близкое к полосе, противоположное.
Этот контур означает, что на этот конец будет течь положительный ток от положительного вывода, самого дальнего по полосе. Как и в случае с любым диодом, ветер не может двигаться в обратном направлении. На схематическом чертеже всегда будет буква «Т», обозначающая полосу. Он также может иметь маркировку «+» и «-» для обозначения концов анода и катода.
Наконец, для диода-шпильки конец с отметками резьбы показывает катод или противоположный конец. Таким образом, припаянный конец является анодом. Диод часто имеет этикетку на корпусе, но иногда вам, возможно, придется использовать увеличительное стекло, чтобы увидеть его.
(полупроводниковый диод)
Идентификация полярности светодиодаЗнать полярность светодиода очень просто. Эти единицы могут быть красными, белыми или зелеными.Все зависит от того, что вы предпочитаете. Стандартный светодиод будет иметь два вывода, один из которых длиннее другого. Как и полярность конденсатора, более полная информация — это положительный конец, а это означает, что более короткая информация вредна.
(красный светодиод)
Идентификация транзистораВыбрать транзистор очень просто из-за его маркировки. У них будет номер модели, нанесенный на корпус, вместо ожидаемого значения.Самое главное, что очертание будет отличаться в зависимости от модели.
Такой подход позволяет легко их идентифицировать, даже если у потенциальных клиентов другие имена. Форма транзистора всегда должна совпадать с формой на вашей печатной плате.
Интегральные схемы (ИС)Точно так же номер модели присутствует на корпусе ИС, как и на транзисторе. У них также есть номер партии, который не всегда имеет какое-либо существенное значение при компоновке вашей схемы.Производитель может выбрать представление ориентации стандартной ИС несколькими способами.
Во-первых, на ИС может быть точка рядом с первым выводом, обозначенная «1». Во-вторых, он может иметь выемку на одной из частей своей конструкции. Эта выемка может присутствовать между первым и восьмым штифтом. Вы также найдете эту выемку на своей печатной плате.
(14-контактная ИС)
3. Некоторые конденсаторы не имеют полярностиВ идеале есть два типа конденсаторов; полярные и неполярные конденсаторы.Полярные конденсаторы имеют один или оба отрицательных и положительных конца. Напротив, неполярные конденсаторы не имеют четкой партии. Вы можете произвольно вставлять эти конденсаторы в свою печатную плату, не учитывая, какая партия куда идет.
Даже в этом случае не будет никакого неблагоприятного воздействия на вашу схему или выхода из строя ваших компонентов. Эти конструкции хорошо знакомы со схемами связи и развязки, колебательными схемами, компенсационными схемами и схемами обратной связи. В идеальном случае в конденсаторе не должно быть полярности.Однако это непрактично, в основном там, где важна большая емкость.
В этом случае корпус устройства выполнен из уникальных материалов. В конечном итоге это причина того, что они имеют различную полярность конденсатора. Яркими примерами таких полярных конденсаторов являются танталовые электролитические конденсаторы, электролит и алюминиевые конденсаторы. Неполярные конденсаторы часто бывают небольшого размера, поскольку большие из них сложно изготовить.
С одной стороны, полярные конденсаторы могут работать только в цепи, где напряжение действует в одном направлении, т.е.е., постоянное напряжение. Однако неполярные конденсаторы могут работать даже с переменным напряжением, когда напряжение работает с обеих сторон.
По этой причине неполярные конденсаторы имеют лучший край из-за их способности работать с переменным напряжением. Поскольку полярность конденсатора не является проблемой, неполярные конденсаторы могут заменить полярные конденсаторы в цепи. Единственное правило здесь — убедиться, что значения рабочего напряжения и емкости совпадают.
(неполяризованные конденсаторы)
3.1 Типы неполяризованных конденсаторовВот наиболее распространенные примеры неполяризованных конденсаторов:
- Конденсаторы полиэфирные
- Стеклянные конденсаторы
- Пленочные конденсаторы
- Конденсаторы полистирольные
- Слюдяные серебряные конденсаторы
- конденсаторы керамические
Идея работы как неполярных, так и полярных конденсаторов одинакова.Как правило, все они работают, чтобы накапливать и выделять электрическую энергию. Следовательно, уровни напряжения не могут внезапно измениться.
При сравнении элементов с полярностью конденсатора и элементов, у которых нет полярности, заметны очевидные различия. Ниже приведены некоторые различия между неполярными и полярными конденсаторами.
КонденсаторыPolar содержат электролиты в качестве первичного диэлектрика, что помогает достичь высокой емкости. Диэлектрик в структуре в основном определяет возможную емкость.
Он также устанавливает уровень напряжения, которое выдерживает конденсатор. С другой стороны, те, у кого нет полярности, используют слой оксида металла в качестве диэлектрического вещества. Полиэстер — еще одно соединение, которое может работать как диэлектрик.
Производительность любого электрического компонента — это то, что в конечном итоге показывает точность вашей схемы. Вы можете обнаружить, что некоторые блоки питания нуждаются в металлооксидном диэлектрическом конденсаторе в качестве фильтра. В таком случае лучшим вариантом будет полярный конденсатор, часто более 1 MF.
Благодаря своим характеристикам он идеально подходит для фильтрации, связывания и развязки. Для сравнения, неполярный конденсатор обычно меньше 1 MF. Его характеристики делают его идеальным выбором для выбора частоты, резонанса и в качестве ограничителя тока. Таким образом, из-за отсутствия полярности конденсатора это устройство имеет ограничение, когда дело доходит до других функций схемы.
Так как в неполярных и полярных конденсаторах используются разные диэлектрические структуры; их возможности не могут быть одинаковыми. Неважно, если у них одинаковые объемы.Следовательно, противоположный блок может иметь более высокую емкость, чем неполярный.
Полярность конденсатора часто определяет форму конденсатора. Основным фактором здесь является точечный разряд элемента. Что касается полярных конденсаторов с электролитом, вы обнаружите, что большинство из них имеют круглую форму. Квадратные встречаются довольно редко. В зависимости от того, как вы собираетесь использовать его в цепи, конденсатор может быть прямоугольным, трубчатым, листовым или круглым.
Как упоминалось ранее, полярные конденсаторы могут иметь высокую емкость и другие элементы, которые делают их непригодными для высокочастотных операций.Хотя некоторые из них могут работать с высокими частотами, например танталовые конденсаторы, они, в свою очередь, могут быть довольно дорогими.
С другой стороны, неполярные конденсаторы имеют хорошие высокочастотные характеристики и намного меньше по размеру. Они относительно дешевы, но не идеальны для задач большой емкости.
(конденсатор, установленный в гибридном фильтре нижних и верхних частот)
4.Полярность электролитического конденсатора- Алюминиевые электролитические конденсаторы — Эти типы электролитических конденсаторов имеют алюминиевую структуру, действующую как клапан.После подачи положительного напряжения через жидкость-электролит образуется слой оксида металла. Этот оксидный слой теперь является изолятором, заменяющим диэлектрик.
Поляризация происходит на оксидном слое, препятствуя прохождению электрического заряда. В алюминиевых электролитических конденсаторах в качестве катода используется диоксид марганца, а в качестве анода — алюминий.
(алюминиевый электролитический конденсатор)
- Ниобиевые и танталовые конденсаторы — Танталовые электролитические конденсаторы идеально подходят для устройств поверхностного монтажа, более распространенных в медицине, военном деле и космосе.При использовании тантала в качестве анода окисление происходит относительно легко, подобно алюминиевым электролитическим конденсаторам. Тантал обладает высокой проводимостью, особенно при контакте с проволокой. Как только на поверхности образуется оксид, появляется больше места для хранения заряда.
Ниобиевые конденсаторы работают за счет окисления материала в проводе с образованием изолятора. Изолятор действует как диэлектрик с гораздо более высокой диэлектрической проницаемостью по сравнению с конденсаторами на основе тантала. Сейчас они довольно популярны, так как дешевле, чем их танталовые аналоги.
4.1 Преимущества электролитических конденсаторов- Электролитические конденсаторы основаны на формировании оксидного слоя в зависимости от полярности конденсатора. Оксид — гораздо более надежный диэлектрик со стимулирующими эффектами. По этой причине эти блоки могут достигать более высокого уровня емкости, чем другие конденсаторы. Вот некоторые из других преимуществ.
- Танталовые конденсаторы размера — самые популярные конденсаторы. Остальные типы склонны к газовым пробоям.Возможная емкость выше по сравнению с устройствами без электролита. Неэлектролитные конденсаторы должны быть большего размера для достижения той же емкости.
- Greater Capacitance — Что касается объема, электролитные конденсаторы могут достичь высокой емкости для небольших работ. Таким образом, существует очень мало неэлектролитных конденсаторов с емкостью более десяти MFD.
Когда дело доходит до электролитических конденсаторов, всегда существует риск утечки тока.Утечка иногда может быть относительно высокой. У них также гораздо более короткая продолжительность жизни.
4.3 Применение электролитических конденсаторовПоскольку полярность конденсатора является решающим фактором в электролитических конденсаторах, их использование требует большой осторожности. Неправильное размещение означает, что вы не получите точных результатов и можете вызвать взрыв устройства. Они также довольно чувствительны к температуре, поэтому необходимо учитывать температурные условия.e
Эти конденсаторы идеальны для уменьшения пульсаций напряжения от источника питания из-за их фильтрующих свойств. Они также наиболее предпочтительны в задачах, требующих большой емкости, таких как фильтрация высокочастотных сигналов.
5. Что происходит после изменения полярности конденсатора?Полярность конденсатора показывает, что полярный конденсатор должен быть смещен в прямом направлении. На анодном выводе должно быть высокое напряжение, чтобы заряд протекал должным образом.Вы можете сначала осмотреть устройство, чтобы увидеть разные полярности перед подключением.
Если вы случайно подключите блок из-за обратной полярности, диэлектрик сломается. В результате происходит короткое замыкание, вызывающее перегрев конденсатора и, в конечном итоге, утечку электролита.
(обозначение цепи для неполяризованного конденсатора)
Сводка:В любом случае, вы должны знать, как показать полярность конденсатора, прежде чем размещать блок на печатной плате.В этом подходе есть разница между плохими результатами и функциональной надежной схемой.