Что такое конденсатор постоянной емкости. Какие бывают виды конденсаторов. Как устроены конденсаторы разных типов. Каковы основные характеристики конденсаторов. Где применяются конденсаторы постоянной емкости.
Что такое конденсатор постоянной емкости и как он устроен
Конденсатор постоянной емкости — это электронный компонент, способный накапливать электрический заряд. Он состоит из двух проводящих пластин (обкладок), разделенных диэлектриком. Основные части конденсатора:
- Обкладки — металлические пластины для накопления заряда
- Диэлектрик — изолирующий материал между обкладками
- Выводы — для подключения к электрической цепи
- Корпус — защитная оболочка конструкции
Емкость конденсатора зависит от площади обкладок, расстояния между ними и свойств диэлектрика. У конденсаторов постоянной емкости эти параметры фиксированы, в отличие от переменных конденсаторов.
Основные виды конденсаторов постоянной емкости
Существует несколько основных типов конденсаторов постоянной емкости:
Керамические конденсаторы
Используют керамику в качестве диэлектрика. Имеют небольшую емкость (до 1 мкФ), но высокую стабильность. Применяются в высокочастотных цепях.
Пленочные конденсаторы
Диэлектрик — тонкая полимерная пленка. Обладают хорошими частотными свойствами. Используются в фильтрах, развязывающих цепях.
Электролитические конденсаторы
Имеют большую удельную емкость за счет использования электролита. Поляризованные, применяются в цепях питания, фильтрах.
Танталовые конденсаторы
Разновидность электролитических с использованием оксида тантала. Отличаются стабильностью и надежностью.
Ключевые характеристики конденсаторов постоянной емкости
При выборе конденсатора учитывают следующие параметры:
- Номинальная емкость — основной параметр, измеряется в фарадах
- Допустимое отклонение емкости — погрешность от номинала
- Рабочее напряжение — максимально допустимое напряжение
- Температурный коэффициент емкости — зависимость емкости от температуры
- Тангенс угла потерь — характеризует диэлектрические потери
- Сопротивление изоляции — величина утечки тока через диэлектрик
Области применения конденсаторов постоянной емкости
Конденсаторы постоянной емкости широко используются в электронике для различных целей:
- Накопление заряда в импульсных схемах
- Фильтрация помех в цепях питания
- Разделение постоянной и переменной составляющих тока
- Создание резонансных контуров
- Сглаживание пульсаций напряжения
- Частотная коррекция в усилителях
Как правильно выбрать конденсатор для конкретной задачи
При выборе конденсатора постоянной емкости следует учитывать несколько факторов:
- Требуемую емкость и ее допуск
- Максимальное рабочее напряжение в схеме
- Диапазон рабочих температур
- Частотные свойства (для ВЧ-применений)
- Габариты и тип монтажа
Правильный подбор параметров конденсатора обеспечит надежную работу устройства. В высокочастотных схемах важно учитывать паразитные параметры конденсаторов.
Маркировка конденсаторов постоянной емкости
На корпусе конденсатора обычно указывается следующая информация:
- Номинальная емкость (в пФ, нФ или мкФ)
- Допустимое отклонение емкости
- Рабочее напряжение
- Температурный коэффициент (для керамических)
- Полярность (для электролитических)
Емкость может кодироваться цифрами или буквенно-цифровым кодом. Например, маркировка «104» означает 10 * 10^4 пФ = 100 нФ.
Преимущества и недостатки различных типов конденсаторов
Каждый тип конденсаторов имеет свои особенности:
Керамические конденсаторы
Преимущества:
- Малые размеры
- Хорошие высокочастотные свойства
- Низкая стоимость
Недостатки:
- Небольшая емкость
- Хрупкость
Электролитические конденсаторы
Преимущества:
- Большая емкость
- Компактность
Недостатки:
- Полярность
- Ограниченный срок службы
Современные тенденции в производстве конденсаторов
В области производства конденсаторов постоянной емкости наблюдаются следующие тренды:
- Миниатюризация компонентов
- Увеличение удельной емкости
- Улучшение температурной стабильности
- Снижение эквивалентного последовательного сопротивления
- Разработка новых диэлектрических материалов
Эти инновации позволяют создавать более эффективные и надежные электронные устройства.
Пояснения к ТН ВЭД 8532230000
База кодов ТН ВЕД → РАЗДЕЛ XVI. Машины, оборудование и механизмы; электротехническое оборудование; их части; звукозаписывающая и звуковоспроизводящая аппаратура, аппаратура для записи и воспроизведения телевизионного изображения и звука, их части и принадлежности → Электрические машины и оборудование, их части; звукозаписывающая и звуковоспроизводящая аппаратура, аппаратура для записи и воспроизведения телевизионного изображения и звука, их части и принадлежности → Конденсаторы электрические постоянные, переменные или подстроечные: → — конденсаторы постоянной емкости прочие: → — — керамические однослойные → Пояснения
8532 — Конденсаторы электрические постоянные, переменные или подстроечные:
8532 | Конденсаторы электрические постоянные, переменные или подстроечные: |
8532 10 000 0 | — конденсаторы постоянной емкости для электрических цепей с частотой 50/60 Гц и рассчитанные на реактивную мощность не менее 0,5 кВА (конденсаторы силовые) |
— конденсаторы постоянной емкости прочие: | |
8532 21 000 0 | — — танталовые |
8532 22 000 0 | — — алюминиевые электролитические |
8532 23 000 0 | — — керамические однослойные |
8532 24 000 0 | — — керамические многослойные |
8532 25 000 0 | — — с бумажным или пластмассовым диэлектриком |
8532 29 000 0 | — — прочие |
8532 30 000 0 | — конденсаторы переменной емкости или подстроечные |
8532 90 000 0 | — части |
Электрические емкости (или конденсаторы) состоят в принципе из двух проводящих поверхностей, разделенных изолирующим материалом (диэлектриком), например, воздухом, бумагой, слюдой, маслом, смолами, резиной и пластмассой, керамикой или стеклом.
Они используются в различных целях во многих отраслях электротехники (например, для повышения коэффициента мощности цепей переменного тока, для образования сдвинутых по фазе токов для вращающихся полей в асинхронных двигателях, для защиты электрических контактов от явления искрения, для накапливания и расходования заданных количеств электричества, в колебательных контурах, в частности, фильтрах, а также очень широко в радиотехнике, телевидении или телефонной связи или для оборудования в промышленной электронике).
Их характеристики (форма, размер, емкость, природа диэлектрика и т.д.) зависят от их конкретного применения. Эта товарная позиция включает, однако, в себя все конденсаторы безотносительно к их конкретному применению (включая эталонные конденсаторы, используемые в лабораториях или в многочисленных измерительных приборах, специально изготовленные с жесткими допусками и предназначенные оставаться с неизменными характеристиками в течение срока службы).
В эту товарную позицию также включаются конденсаторы, сгруппированные на плате или в корпусе (например, некоторые конденсаторы с высоким коэффициентом мощности и магазины емкостей, состоящие из ряда эталонных конденсаторов со средством подсоединения их вместе, последовательно или параллельно, чтобы получить любую требуемую величину емкости).
(А) Постоянные емкости
Постоянными емкостями являются емкости, в которых электрическая емкость не может быть изменена. Главными типами являются сухие конденсаторы, пропитанные «маслом» конденсаторы, насыщенные «газом» конденсаторы, заполненные «маслом» конденсаторы, а также электролитические конденсаторы.
(1) В сухих конденсаторах пластины и диэлектрик обычно выполнены в виде наложенных поверх пластин или сворачиваемой в рулон ленты или фольги. В некоторых сухих конденсаторах металлическое покрытие соединяется благодаря химическому или тепловому процессу с постоянным диэлектриком. Сухие конденсаторы могут быть заключены в снабженный зажимами магазин емкостей или могут быть использованы без магазина-короба.
(2) Пропитанные «маслом» конденсаторы аналогичны сухим конденсаторам, но в них диэлектрик, который обычно состоит из пластмассовой пленки или пластмассовой пленки и бумаги, пропитывается маслом или другой жидкостью.
(3) Насыщенные «газом» конденсаторы являются конденсаторами, которые состоят из двух или более электродов, разделенных газом, отличным от воздуха и являющимся диэлектриком.
(4) В некоторых случаях конденсатор («заполненный маслом конденсатор») помещается в сосуд, заполненный маслом или другой подходящей жидкостью, причем многие конденсаторы включают в себя вспомогательные устройства, такие как манометры и предохранительные клапаны.
(5) В электролитических конденсаторах одна из пластин обычно выполняется из алюминия или тантала, в то время как роль другой пластины выполняет соответствующий электролит, к которому подводится ток посредством электрода, иногда аналогичного по форме алюминиевой или танталовой пластине. Электролитическое воздействие образует на алюминии или тантале тонкий слой сложных химических соединений, который после этого образует диэлектрик. Конден-
сатор иногда закладывают в корпус, но обычно наружный электрод сам образует корпус; эти конденсаторы часто устанавливаются со штырьковым цоколем, аналогичным цоколю электронной лампы. Некоторые конденсаторы этого типа, содержащие электролит в пастообразной форме, также называются «сухие электролитические конденсаторы».
(Б) Переменные емкости
Переменными емкостями являются емкости, в которых электрическая емкость может быть изменена по требованию. В большинстве случаев воздух является диэлектриком и пластины обычно состоят из двух групп металлических пластин: из одной неподвижной группы и другой, установленной на оси поворотно таким образом, что ее пластины могут проходить между неподвижными пластинами. Угол, на который подвижные пластины (роторы) поворачиваются и перекрывают неподвижные пластины (статоры), изменяет электрическую емкость конденсатора.
(В) Предварительно настраиваемые или регулируемые емкости
Предварительно настраиваемые или регулируемые конденсаторы (включая подстроечные конденсаторы) являются конденсаторами, в которых электрическая емкость может быть отрегулирована внутри узких пределов на точное значение. Такая регулировка может быть выполнена различными способами. В некоторых типах расстояние между пластинами может меняться посредством винта. Другие типы состоят из двух металлических цилиндров, один из которых может быть смещен в изменяемой степени внутри другого, или состоят из двух взаимно подвижных полукругов. Обычно используемым диэлектриком является, например, слюда, керамика, пластмасса или воздух.
Части
В соответствии с общими положениями, касающимися классификации частей (см. Общие положения пояснений к разделу XVI), части конденсаторов также классифицируются здесь.
***
В эту товарную позицию не входят некоторые синхронные двигатели, используемые для улучшения коэффициента мощности, хотя они часто называются «синхронными конденсаторами» (товарная позиция 8501).
Пояснения к субпозициям
Субпозиция 8532 23
Эта субпозиция охватывает однослойные керамические конденсаторы постоянной емкости, которые выполнены в форме дисков или трубок.
Субпозиция 8532 24
Эта субпозиция охватывает многослойные керамические конденсаторы постоянной емкости, которые имеют соединительные проводники или выполнены в виде кристаллов.
Танталовые оксидно‑полупроводниковые | АО «Элеконд»
По сравнению с электролитическими, оксидно-полупроводниковые конденсаторы имеют заметно меньшее изменение электропараметров при хранении и требуют небольшого времени тренировки. Кроме этого, они допускают работу при напряжениях значительно ниже номинального значения, а это позволяет увеличивать их срок минимальной наработки.
Применяются в продукции специального назначения, бортовой и наземной аппаратуре связи, приборах, работающих в жёстких климатических условиях и при повышенных механических нагрузках.
Диапазон рабочих температур от -60°С до +85°С, от -60°С до +125°С, от -60°С до +175°С.
Оксидно-полупроводниковые конденсаторы, по отношению к другим типам конденсаторов с оксидным диэлектриком, обладают высокой величиной наработки.
Для увеличения срока минимальной наработки рекомендуется конденсаторы этой серии отделять от источников питания сопротивлением не менее 3 Ом на 1 вольт рабочего напряжения.
Основные элементы танталового оксидно-полупроводникового конденсатора
объёмно-пористый анод, изготовленный из танталового порошка;
пятиокись тантала, сформованная на поверхности анода электрохимическим способом, она служит диэлектриком;
двуокись марганца, твёрдый полупроводник, полученный методом пиролитического разложения нитрата марганца, служит катодом.
На двуокись марганца наносятся слои углерода, серебряной пасты. Они необходимы для обеспечения заданных значений tg и Z за счёт создания омических контактов между анодом, катодом и технологическими выводами конденсатора.
К53-1А
Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Изготавливаются в климатическом исполнении В и УХЛ. Конструкция герметичная. Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ОСТ В 11 0025-84 со значениями характеристик для группы исполнения ЗУ с дополнениями и уточнениями в ОЖ0.464.044 ТУ.
Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего и переменного токов и в импульсном режиме. Конденсаторы неполярного типа, герметизированные. Изготавливаются в климатическом исполнении В.
К53-65
Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего тока и в импульсном режиме. Изготавливаются в климатическом исполнении В.
Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20. 39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 6У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673546.004 ТУ.
ОС К53-65
Конденсаторы полярные, постоянной ёмкости. Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего тока и в импульсном режиме.
Изготавливают в едином исполнении, пригодном для ручной и автоматизированной сборки.
Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 6У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673546.014 ТУ.
К53-66
Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов. Изготавливаются в климатическом исполнении В. Конструкция герметизированная. Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 3У и ОСТ В 11 0025-84 с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673546.005 ТУ.
К53-68
Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего токов и в импульсном режиме. Изготовляются в климатическом исполнении В.
Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 6У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673546.007 ТУ.
ОС К53-68
Конденсаторы полярные, постоянной ёмкости. Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего тока и в импульсном режиме.
Изготавливают в едином исполнении, пригодном для ручной и автоматизированной сборки.
Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414 1, со значениями характеристик для группы исполнения 6У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673541.015 ТУ.
К53-69
Конденсаторы полярные, постоянной ёмкости. Предназначены для поверхностного монтажа в цепях постоянного, пульсирующего токов и в импульсном режиме. Изготавливаются в климатическом исполнении В
К53-71
Полярные конденсаторы постоянной ёмкости с низкими значениями эквивалентного последовательного сопротивления. Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов и в импульсном режиме в изделиях внутреннего монтажа.
К53-72
Многосекционные. Защищённые, полярные. Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего тока и в импульсном режиме. Изготавливаются в климатическом исполнении В. Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 6У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673546.008 ТУ.
К53-74
Низковольтные многосекционные конденсаторы постоянной ёмкости, с электропроводящим полимером, с низким эквивалентным последовательным сопротивлением. Конденсаторы предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов и в импульсном режиме в изделиях внутреннего монтажа. Негорючие. Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 4У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР. 673546.011 ТУ.
К53-77
Конденсаторы полярные, постоянной ёмкости. Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего тока и в импульсном режиме. Изготавливают в едином исполнении, пригодном для ручной и автоматизированной сборки. Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 6У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673546.013 ТУ.
К53-78
Конденсаторы полярные, постоянной ёмкости. Предназначены для работы в цепях постоянного, пульсирующего тока и в импульсном режиме. Изготавливают в едином исполнении, пригодном для ручной и автоматизированной сборки. Конденсаторы стойкие к воздействию внешних факторов, в соответствии с ГОСТ РВ 20.39.414.1, со значениями характеристик для группы исполнения 6У с дополнениями и уточнениями в АЖЯР.673546.016 ТУ.
К53-79
Полярные чип-конструкции постоянной емкости. Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов и в импульсном режиме. Конденсаторы разрабатываются в виде прямоугольной конструкции для внутреннего монтажа с двумя выводами в виде контактных площадок.
К53-80
Полярные чип-конструкции постоянной емкости. Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов и в импульсном режиме. Конденсаторы разрабатываются в виде прямоугольной конструкции для внутреннего монтажа с двумя выводами в виде контактных площадок.
К53-82
Предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока и в импульсных режимах. Конденсаторы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ и В. Полярные. Конструкция герметичная.
Конденсаторы
1.
Конденсатор представляет собой радиоэлемент, состоящий из двух металлических пластин (обкладок), разделенных диэлектриком, способный накапливать электрические заряды на обкладках, если к ним приложена разность потенциалов. В качестве диэлектрика применяют бумагу, слюду, стеклоэмаль, керамику, воздух и др. Конденсаторы применяют в схемах для разделения переменной и постоянной составляющих тока и сглаживания пульсаций напряжений выпрямителей. В сочетании с катушками индуктивности они образуют резонансные контуры, широко используемые в БРЭА. В зависимости от назначения конденсаторы подразделяются на контурные, разделительные, блокировочные, фильтровые и подстроечные. По характеру изменения емкости и в зависимости от конструкции они делятся на три группы: постоянной емкости, полупеременные (подстроечные) и переменной емкости. Конденсаторы постоянной емкости в зависимости от конструкции, параметров и назначения в свою очередь, подразделяются на две группы: низкочастотные (бумажные, металлобумажные и электролитические) и высокочастотные (слюдяные, стеклоэмалевые, керамические, пленочные и металлопленочные).
Рисунок 1 Обозначение конденсаторов на схемах электрических принципиальных: а) постоянной емкости; б) подстроечный; в) переменный; г) электролитический.
2. Основные характеристики конденсаторов
Конденсаторы независимо от группы и вида характеризуются параметрами: номинальным значением и допустимым отклонением емкости, рабочим напряжением и электрической прочностью, температурным коэффициентом емкости, допустимой реактивной мощностью и тангенсом угла потерь. Номинальное значение емкости конденсатора зависит от геометрических размеров пластин и вида диэлектрика. При изменениях температуры и влажности окружающей среды в процессе эксплуатации изменяются диэлектрические свойства материала и, следовательно, емкость. 3 Маркировка конденсаторов Сокращенные обозначения емкости конденсаторов читаются таким же образом, как и обозначения сопротивлений резисторов. При этом, буквенное обозначение процента отклонения номинального сопротивления или емкости, приведенное ниже, для этих элементов одинаковое.
Что бы не возникла путаница при расшифровке маркировок, следует учитывать, что в большинстве БРЭА процент отклонения резисторов и конденсаторов составляет ±5, ±10, реже ±20. Редко встречается ±2 и очень редко все что ниже этого значения.
Конденсаторы с номинальным значением от 100 пикофарад до 0,1микроофарад маркируются в нанофарадах буквой Н или латинской n, например:
Конденсаторы с номинальным значением от 0,1микрофарад и выше маркируются буквой М, например
К группе низкочастотных конденсаторов постоянной емкости относятся бумажные, металлобумажные, электролитические, а также некоторые пленочные конденсаторы. Перечисленные виды конденсаторов обладают большой емкостью и используются в качестве блокировочных, разделительных и фильтрующих элементов в цепях постоянного, переменного и пульсирующего токов. 5. Высокочастотные конденсаторы постоянной емкости К высокочастотным конденсаторам постоянной емкости относятся слюдяные, керамические, стеклокерамические и стеклянные. Их применяют в генераторах, усилителях радио- и промежуточной частот. Они обладают высокой стабильностью, малыми допустимыми отклонениями номинальной емкости (±2%), достаточной температуростойкостью, малыми габаритами и массой. Номинальная емкость высокочастотных конденсаторов бывает от единиц до сотен пикофарад, а предельная емкость некоторых из них может быть до 1 мкФ. Наиболее точные и стабильные конденсаторы используют как контурные, а остальные — как разделительные, фильтровые и термокомпенсирующие. 6. Подстроечные и переменные конденсаторы
Подстроенные конденсаторы (рисунок 2) применяются для точной подстройки емкостей колебательных контуров. Обычно эти конденсаторы включаются параллельно основным контурным конденсаторам большой емкости. Конструктивно они состоят из двух керамических элементов: неподвижного основания (статора) и подвижного диска (ротора). Рисунок 2. Подстроечные конденсаторы На ротор и статор методом вжигания нанесены тончайшие серебряные обкладки в виде секторов. Диэлектриком между обкладками служит керамический материал ротора. Ротор жестко закреплен на оси. При вращении ротора изменяется взаимное положение обкладок статора и ротора, что приводит к изменению емкости конденсатора. Когда сектор или капля припоя на роторе расположены против вывода на статоре, то емкость будет максимальной, а при повороте на 180° относительно указанного положения — минимальной. Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) применяются в радиоприемных устройствах для плавной настройки колебательных контуров в диапазонах длинных, средних, коротких и ультракоротких волн.
Для конденсаторов постоянной емкости характерны такие неисправности, как пробой диэлектрика, увеличение тока утечки из-за ухудшения изоляции, изменение номинального значения емкости и обрыв выводов. Определить неисправность конденсатора по внешнему виду очень трудно. Сопротивление исправных конденсаторов (за исключением электролитических) составляет десятки и сотни мегом. Измерить его у конденсаторов емкостью до 0,05 мкФ с помощью омметра практически невозможно. Неисправность конденсаторов переменной емкости с воздушным диэлектриком заключается в замыкании между роторными и статорными пластинами. При работе радиоприемника такой дефект выражается в виде шорохов, треска или пропадания приема радиостанций в некоторых точках шкалы. При параллельном соединении емкости конденсаторов складываются: В обоих случаях рабочие напряжения конденсаторов должны быть не ниже максимального действующего напряжения в данной цепи. Литература: С.С. Боровик, М.А. Бродский. «Ремонт и регулировка бытовой радиоэлектронной аппаратуры». Минск; «Вышэйшая школа», 1989г.
В начало |
что это такое, виды и способы применения
Содержание:
На вопрос, что такое конденсатор, вкратце можно ответить следующим образом – это элемент, который накапливает заряд электрического тока, а в определенный момент передает его последующим компонентам цепи. Конденсатор – радиодеталь, без которой не обойтись ни в одной электронной схеме. Опытные мастера и специалисты в области электроники и радиолюбители ласково называет его “кондер” (кондюк).
Самый примитивный конденсатор состоит из электродов, имеющие пластинчатый вид. Эти электроды разделены друг от друга специальным диэлектриком. Он изготавливается из самых различных материалов, не пропускающих ток. На них и происходит непосредственно накопление заряда. Так как имеется два электрода, соответственно заряд имеет разные полярности. Одна пластина имеет положительный, другая отрицательный.
Величина электрического заряда в конденсаторе измеряется в фарадах. Есть производный от этой единицы измерения – микрофарада, нанофарада. Эти единицы измерения являются основными, так как одна фарада – огромная емкость, которая не используется на практике совсем.
В данной статье подробно описано что такое конденсатор. Читатель узнает, для чего нужна эта радиодеталь, посмотрит видеоролик, где вкратце расскажут о ее назначении. Те, кто дочитает до конца, в качестве бонуса могут скачать интересную статью по теме.
Конденсаторы.Принцип работы и назначениеВ электрических схемах данные устройства могут использоваться с различными целями, но их основной функцией является сохранение электрического заряда, то есть, конденсатор получает электрический ток, сохраняет его и впоследствии передает в цепь. При подключении конденсатора к электрической сети на электродах конденсатора начинает накапливаться электрический заряд. В начале зарядки конденсатор потребляет наибольшую величину электрического тока, по мере зарядки конденсатора электроток уменьшается и когда емкость конденсатора будет наполнена ток пропадет совсем.
[stextbox id=’info’]При отключении электрической цепи от источника питания и подключении нагрузки, конденсатор перестает получать заряд и отдает накопленный ток другим элементам, сам, как бы становится источником питания.[/stextbox]
Основная техническая характеристика конденсатора, это емкость. Емкостью называется способность конденсатора накапливать электрический заряд. Чем больше емкость конденсатора, тем большее количество заряда он может накопить и соответственно отдать обратно в электрическую цепь. Емкость конденсатора измеряется в Фарадах. Конденсаторы различаются по конструкции, материалов из которых они изготовлены и области применения. Самый распространенный конденсатор это – конденсатор постоянной емкости.
Конденсаторы постоянной емкости изготавливаются из самых различных материалов и могут быть – металлобумажными, слюдяными, керамическими. Такие конденсаторы как электрокомпонент используются во всех электронных устройствах.
Для увеличения площади обкладок пластины некоторых конденсаторов изготавливают из полосок фольги, разделенных полоской диэлектрика и скрученных в рулон. Увеличить емкость также можно уменьшением толщины диэлектрика между обкладками и применением материалов с большей диэлектрической проницаемостью. Между обкладками конденсаторов располагают твердые, жидкие вещества и газы, в том числе и воздух.
Из формулы очевиден и такой факт: даже при небольших площадях обкладок и на любых расстояниях между обкладками емкость не равна нулю. Два проложенных рядом проводника тоже обладают емкостью. В связи с этим высоковольтная кабельная линия способна накапливать заряд, а на высоких частотах проводники вносят в устройства связи «паразитные» емкости, с которыми приходится бороться.
Конденсаторы небольшой емкости получают на печатных платах, располагая две дорожки напротив друг друга. Каким бы качественным не был диэлектрик в конденсаторе, он все равно имеет сопротивление. Его величина велика, но в заряженном состоянии конденсатора ток между обкладками все равно есть. Это приводит к явлению «саморазряда»: заряженный конденсатор со временем теряет свой заряд. В таблице ниже подробно рассмотрена маркировка и расшифровка конденсаторов по их основным свойствам.
Таблица типовых обозначений и маркировки конденсаторов.Емкость конденсатора измеряется в Фарадах, 1 фарад – это огромная величина. Такую ёмкость будет иметь металлический шар размеры которого будут превышать размеры нашего солнца в 13 раз. Шар размером в планету Земля будет иметь иметь емкость всего 710 микрофарад. Обычно, емкость конденсаторов которые мы применяем в электротехнических устройствах обзначается в микрофарадах (mF), пикофарадах (nF), нанофарадах ( nF).
Следует знать что, 1 микрофарад равен 1000 нанофарад. Соответственно, 0.1 uF равен 100 nF. Кроме главного параметра, на корпусе элементов отмечается допустимое отклонение реальной ёмкости от указанной и напряжение, на которое рассчитано устройство. При его превышении прибор может выйти из строя. Этих знаний тебе будет вполне достаточно для начала и для того чтобы самостоятельно продолжить изучение конденсаторов и их физических свойств в специальной технической литературе.
Как проверить деталь
Для проверки конденсаторов необходим прибор, тестер или иначе мультиметр. Существуют специальные приборы измеряющие емкость (С), но эти приборы стоят денег, и зачастую нет смысла их приобретать для домашней мастерской, тем более на рынке есть недорогие китайские мультиметры с функцией измерения емкости. Если на твоем тестере нет такой функции, ты можешь воспользоваться обычной функцией прозвонки – как прозванивать мультиметром, как и при проверке резисторов – что такое резистор.
Конденсатор можно проверить на “пробой” в этом случае сопротивление конденсатора очень большое, почти бесконечное (зависит от материала из которого изготовлен кондер). Необходимо включить тестер в режим прозвонки, подключить щупы прибора к электродам (ножкам) конденсатора и следить за показанием на индикаторе мультиметра, показание мультиметра будет изменяться в меньшую сторону, пока не остановится совсем.
После чего нужно щупы поменять местами, показания начнут уменьшаться почти до нуля. Если все произошло так как я описал, “кондер” исправен. Если нет изменений в показаниях или показания сразу становятся большими или прибор вовсе показывает ноль, конденсатор неисправен. Лично я предпочитаю проверять “кондюки” стрелочным прибором плавность движения стрелки легче отслеживать, чем мелькание цифр в окошке индикатора.
Интересно почитать: все об электролитических конденсаторах.
Область применения
Наряду с резисторами конденсаторы являются самыми распространенными компонентами. Ни одно электронное изделие не может без него обойтись. Вот краткий перечень направлений использования конденсаторов.
- Блоки питания: в качестве сглаживающих фильтров при преобразовании пульсирующего тока в постоянный.
- Звуковоспроизводящая техника: создание при помощи RC-цепочек элементов схем, пропускающих звуковые сигналы одних частот и задерживая остальные. За счет этого удается регулировать тембр и формировать амплитудно-частотные характеристики устройств.
- Радио- и телевизионная техника: совместно с катушками индуктивности конденсаторы используются в составе устройств настройки на передающую станцию, выделения полезного сигнала, фильтрации помех.
- Электротехника. Для создания фазовых сдвигов в обмотках однофазных электродвигателей или в схемах подключения трехфазных двигателей в однофазную сеть. Используются в установках, компенсирующих реактивную мощность.
При помощи конденсаторов можно накопить заряд, превышающий по мощности источник питания. Это используется для работы фотовспышек, а также в установках для отыскания повреждений в кабельных линиях, выдающих мощный высоковольтный импульс в место повреждения.
Применение конденсаторов.Виды устройства
Керамические конденсаторы применяются в разделительных цепях, электролитические конденсаторы используются также в разделительных цепях и сглаживающих фильтрах, а конденсаторы на основе металлизированной пленки применяются в высоковольтных источниках электропитания. Слюдяные конденсаторы используются в звуковоспроизводящих устройствах, фильтрах и осцилляторах. Конденсаторы на основе полиэстера – это конденсаторы общего назначения, а конденсаторы на основе полипропилена применяются в высоковольтных цепях постоянного тока.
Конденсаторы на основе поликарбоната используются в фильтрах, осцилляторах и времязадающих цепях. Конденсаторы на основе полистирена и тантала используются также во времязадающих и разделительных цепях. Они считаются конденсаторами общего назначения. Всегда нужно помнить, что рабочие напряжения конденсаторов следует уменьшать при возрастании температуры окружающей среды, а для обеспечения высокой надежности необходимо создавать большой запас по напряжению.
Если задано максимальное постоянное рабочее напряжение конденсатора, то это относится к максимальной температуре (при отсутствии дополнительных оговорок). Поэтому конденсаторы всегда работают с определенным запасом надежности. Тем не менее нужно обеспечивать их реальное рабочее напряжение на уровне 0,5—0,6 разрешенного значения. Если для конденсатора оговорено предельное значение переменного напряжения, то это относится к частоте (50-60) Гц. Для более высоких частот или в случае импульсных сигналов следует дополнительно снижать рабочие напряжения во избежание перегрева приборов из-за потерь в диэлектрике.
Конденсаторы большой емкости с малыми токами утечки способны довольно долго сохранять накопленный заряд после выключения аппаратуры. Для обеспечения большей безопасности следует в цепь разряда подключить параллельно конденсатору резистор сопротивлением 1 МОм (0,5 Вт). В высоковольтных цепях часто используется последовательное включение конденсаторов. Для выравнивания напряжений на них нужно параллельно каждому конденсатору подключить резистор сопротивлением от 220 К0м до 1 МОм. Их устанавливают непосредственно на корпусе прибора или на металлическом экране.
Неполярные электролитические конденсаторы имеют емкость от 1 до 100 мкФ и рассчитаны на действующее значение напряжения 50 В. Кроме того, они дороже обычных (полярных) электролитических конденсаторов. При выборе конденсатора фильтра источника электропитания следует обращать внимание на амплитуду импульса зарядного тока, который может значительно превосходить допустимое значение. Например, для конденсатора емкостью 10 000 мкФ эта амплитуда не превышает 5 А.
При использовании электролитического конденсатора в качестве разделительного необходимо правильно определить полярность его включения. Ток утечки этого конденсатора может влиять на режим усилительного каскада. В большинстве случаев применения электролитические конденсаторы взаимозаменяемы. Следует лишь обращать внимание на значение их рабочего напряжения. Вывод от внешнего слоя фольги полистиреновых конденсаторов часто помечается цветным штрихом.
Алюминиевые электролитические конденсаторы
В качестве положительного электрода используется алюминий. Диэлектрик представляет собой тонкий слой триоксида алюминия (Al2O3). Свойства:
- работают корректно только на малых частотах;
- имеют большую емкость.
Характеризуются высоким соотношением емкости к размеру: электролитические конденсаторы обычно имеют большие размеры, но конденсаторы другого типа, одинаковой емкости и напряжением пробоя были бы гораздо больше по размеру. Характеризуются высокими токами утечки, имеют умеренно низкое сопротивление и индуктивность.
Танталовые электролитические конденсаторы
Это вид электролитического конденсатора, в которых металлический электрод выполнен из тантала, а диэлектрический слой образован из пентаоксида тантала (Ta2O5).
Свойства:
- высокая устойчивость к внешнему воздействию;
- компактный размер: для небольших (от нескольких сотен микрофарад), размер сопоставим или меньше, чем у алюминиевых конденсаторов с таким же максимальным напряжением пробоя;
- меньший ток утечки по сравнению с алюминиевыми конденсаторами.
Полимерные конденсаторы
В отличие от обычных электролитических конденсаторов, современные твердотельные конденсаторы вместо оксидной пленки, используемой в качестве разделителя обкладок, имеют диэлектрик из полимера. Такой вид конденсатора не подвержен раздуванию и утечке заряда. Физические свойства полимера способствуют тому, что такие конденсаторы отличаются большим импульсным током, низким эквивалентным сопротивлением и стабильным температурным коэффициентом даже при низких температурах.
[stextbox id=’info’]Полимерные конденсаторы могут заменять электролитические или танталовые конденсаторы во многих схемах, например, в фильтрах для импульсных блоков питания, или в преобразователях DC-DC.[/stextbox]
Пленочные конденсаторы
В данном виде конденсатора диэлектриком является пленка из пластика, например, полиэстер (KT, MKT, MFT), полипропилен (KP, MKP, MFP) или поликарбонат (KC, MKC). Электроды могут быть напыленными на эту пленку (MKT, MKP, MKC) или изготовлены в виде отдельной металлической фольги, сматывающейся в рулон или спрессованной вместе с пленкой диэлектрика (KT, KP, KC). Современным материалом для пленки конденсаторов является полифениленсульфид (PPS).
Общие свойства пленочных конденсаторов (для всех видов диэлектриков):
- работают исправно при большом токе;
- имеют высокую прочность на растяжение;
- имеют относительно небольшую емкость;
- минимальный ток утечки;
- используется в резонансных цепях и в RC-снабберах.
Отдельные виды пленки отличаются:
- температурными свойствами (в том числе со знаком температурного коэффициента емкости, который является отрицательным для полипропилена и полистирола, и положительным для полиэстера и поликарбоната)
- максимальной рабочей температурой (от 125 °C, для полиэстера и поликарбоната, до 100 °C для полипропилена и 70 °С для полистирола)
- устойчивостью к электрическому пробою, и следовательно максимальным напряжением, которое можно приложить к определенной толщине пленки без пробоя.
Материал в тему: все о переменном конденсаторе.
Конденсаторы керамические
Этот вид конденсаторов изготавливают в виде одной пластины или пачки пластин из специального керамического материала. Металлические электроды напыляют на пластины и соединяют с выводами конденсатора. Используемые керамические материалы могут иметь очень разные свойства. Разнообразие включает в себя, прежде всего, широкий диапазон значений относительной электрической проницаемости (до десятков тысяч) и такая величина имеется только у керамических материалов.
Столь высокое значение проницаемости позволяет производить керамические конденсаторы (многослойные) небольших размеров, емкость которых может конкурировать с емкостью электролитических конденсаторов, и при этом работающих с любой поляризацией и характеризующихся меньшими утечками. Керамические материалы характеризуются сложной и нелинейной зависимостью параметров от температуры, частоты, напряжения. В виду малого размера корпуса — данный вид конденсаторов имеет особую маркировку.
Конденсаторы керамические.Цветовая маркировка конденсаторов
На корпусе большинства конденсаторов написаны их номинальная емкость и рабочее напряжение. Однако встречается и цветовая маркировка. Некоторые конденсаторы маркируют надписью в две строки. На первой строке указаны их емкость (пФ или мкФ) и точность (К = 10%, М – 20%). На второй строке приведены допустимое постоянное напряжение и код материала диэлектрика.
Материал по теме: Как проверить варистор мультиметром.
Монолитные керамические конденсаторы маркируются кодом, состоящим из трех цифр. Третья цифра показывает, сколько нулей нужно подписать к первым двум, чтобы получить емкость в пикофарадах. Что означает код 103 на конденсаторе? Код 103 означает, что нужно приписать три нуля к числу 10, тогда получится емкость конденсатора – 10 000 пФ. Конденсатор маркирован 0,22/20 250. Это означает, что конденсатор имеет емкость 0,22 мкФ ± 20% и рассчитан на постоянное напряжение 250 В.
Более подробно о работе термисторов можно узнать, прочитав статью что такое конденсатор. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов.
Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vк.coм/еlеctroinfonеt. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:
www.slojno.net
www.electric-tolk.ru
www.joyta.ru
www.electricalschool.info
www.jelektro.ru
Предыдущая
КонденсаторыНесколько фактов об электролитических конденсаторах
Следующая
КонденсаторыЧем отличаются параллельное и последовательное соединение конденсаторов
Конденсаторы постоянной емкости — производство радиоаппаратуры.
Маркировка конденсаторовСегодня на рынке электронных компонентов существует много разных типов конденсаторов, и каждый тип обладает своими собственными преимуществам и недостатками. Некоторые способны работать при высоких напряжениях, другие отличаются значительной емкостью, у третьих мала собственная индуктивность, а какие-то характеризуются исключительно малым током утечки. Все эти факторы определяют области применения конденсаторов конкретных типов.
Рассмотрим, какие же бывают типы конденсаторов. Вообще их очень много, но здесь мы рассмотрим основные популярные типы конденсаторов, и разберемся, как этот тип определить.
Например К50-35 или К50-29, состоят из двух тонких полосок алюминия, скрученных в рулон, между которыми в качестве диэлектрика помещается пропитанная электролитом бумага. Рулон помещается в герметичный алюминиевый цилиндр, на одном из торцов которого (радиальный тип корпуса) или на двух торцах которого (аксиальный тип корпуса) располагаются контактные выводы. Выводы могут быть под пайку либо под винт.
Ёмкость электролитических конденсаторов измеряется микрофарадами, и может быть от 0.1 мкф до 100 000 мкф. Значительная емкость электролитических конденсаторов, по сравнению с другими типами конденсаторов, и является их главным преимуществом. Максимальное рабочее напряжение электролитических конденсаторов может достигать 500 вольт. Максимально допустимое рабочее напряжение, как и емкость конденсатора, указываются на его корпусе.
Есть у этого типа конденсаторов и недостатки. Первый из которых — полярность. На корпусе конденсатора отрицательный вывод помечен знаком минус, именно этот вывод должен быть, при работе конденсатора в схеме под более низким потенциалом, чем другой, или конденсатор не сможет нормально накапливать заряд, и скорее всего взорвется, или будет в любом случае испорчен, если долго держать его под напряжением неверной полярности.
Именно по причине полярности, электролитические конденсаторы применимы лишь в цепях постоянного или пульсирующего тока, но никак не напрямую в цепях переменного тока, только выпрямленным напряжением можно заряжать электролитические конденсаторы.
Второй недостаток конденсаторов этого типа — высокий ток утечки. По этой причине не получится использовать электролитический конденсатор для длительного хранения заряда, но он вполне подойдет в качестве промежуточного элемента фильтра в активной схеме.
Третьим недостатком является то, что емкость конденсаторов этого типа снижается с ростом частоты (пульсирующего тока), но эта проблема решается установкой на платах параллельно электролитическому конденсатору еще и керамического конденсатора сравнительно небольшой емкости, обычно в 10000 меньшей, чем у стоящего рядом электролитического.
Теперь поговорим о танталовых конденсаторах . Примером могут служить К52-1 или smd А. В их основе пентаоксид тантала. Суть в том, что при окислении тантала образуется плотная не проводящая оксидная пленка, толщину которой можно технологически контролировать.
Твердотельный танталовый конденсатор состоит из четырех основных частей: анода, диэлектрика, электролита (твердого или жидкого) и катода. Технологическая цепочка при производстве довольно сложна. В начале создают анод из чистого прессованного танталового порошка, который спекают в глубоком вакууме при температуре от 1300 до 2000°C, чтобы получилась пористая структура.
Затем, путем электрохимического окисления, на аноде формируют диэлектрик в виде пленки пентаоксида тантала, толщину которой регулируют меняя напряжение в процессе электрохимического окисления, в результате толщина пленки получается всего от сотен до тысяч ангстрем, но пленка имеет такую структуру, что обеспечивает высокое электрическое сопротивление.
Следующий этап — формирование электролита, которым выступает полупроводник диоксид марганца. Солями марганца пропитывают танталовый пористый анод, затем его подвергают нагреву, чтобы диоксид марганца появился на поверхности; процесс повторяют несколько раз до получения полного покрытия. Полученную поверхность покрывают слоем графита, затем наносят серебро — получается катод. Структуру затем помещают в компаунд.
Танталовые конденсаторы похожи свойствами на алюминиевые электролитические, однако имеют особенности. Их рабочее напряжение ограничено 100 вольтами, емкость не превышает 1000 мкф, собственная индуктивность у них меньше, поэтому применяются танталовые конденсаторы и на высоких частотах, достигающих сотен килогерц.
Недостаток их заключается в крайней чувствительности к превышению максимально допустимого напряжения, по этой причине танталовые конденсаторы выходят из строя чаще всего из-за пробоя. Линия на корпусе танталового конденсатора обозначает положительный электрод — анод. Выводные или SMD танталовые конденсаторы можно встретить на современных печатных платах многих электронных устройств.
Например типов К10-7В, К10-19, КД-2, отличаются относительно большой емкостью (от 1 пф до 0,47 мкф) при малых размерах. Их рабочее напряжение лежит в диапазоне от 16 до 50 вольт. Их особенности: малые токи утечки, низкая индуктивность, дающая им возможность работать при высоких частотах, а также малые размеры и высокая температурная стабильность емкости. Такие конденсаторы успешно работают в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока.
Тангенс угла потерь tgδ не превышает обычно 0,05, а максимальный ток утечки — не более 3 мкА. Керамические конденсаторы устойчивы в внешним факторам, таким как вибрация с частотой до 5000 Гц с ускорением до 40 g, многократные механические удары и линейные нагрузки.
Керамические дисковые конденсаторы широко применяются в сглаживающих фильтрах источников питания, при фильтрации помех, в цепях межкаскадной связи, и почти во всех радиоэлектронных устройствах.
Маркировка на корпусе конденсатора обозначает его номинал. Три цифры расшифровываются следующим образом. Если две первые цифры умножать на 10 в степени третьей цифры, то получится значение емкости данного конденсатора в пф. Так, конденсатор с маркировкой 101 имеет емкость 100 пф, а конденсатор с маркировкой 472 — 4,7 нф.
Например К10-17А или К10-17Б, в отличие от однослойных, имеют в своей структуре чередующиеся тонкие слои керамики и металла. Их емкость поэтому больше, чем у однослойных, и может легко достигать нескольких микрофарад. Максимальное напряжение также ограничено здесь 50 вольтами. Конденсаторы этого типа способны, так же как и однослойные, исправно работать в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока.
Способны работать при высоком напряжении от 50 до 15000 вольт. Их емкость лежит в диапазоне от 68 до 100 нф, и работать такие конденсаторы могут в цепях постоянного, переменного или пульсирующего тока.
Их можно встретить в сетевых фильтрах в качестве X/Y конденсаторов, а также в схемах вторичных источников питания, где они используются для устранения синфазных помех и поглощения шума если схема высокочастотная. Порой без применения этих конденсаторов, выход из строя устройства может угрожать жизни людей.
Особый тип высоковольтных керамических конденсаторов — конденсатор высоковольтный импульсный , применяемый для мощных импульсных режимов. Примером таких высоковольтных керамических конденсаторов являются отечественные К15У, КВИ и К15-4. Эти конденсаторы способны работать под напряжением до 30000 вольт, а высоковольтные импульсы могут следовать с высокой частотой, до 10000 импульсов в секунду. Керамика обеспечивает надежные диэлектрические свойства, а особая форма конденсатора и расположение обкладок препятствует пробою снаружи.
Такие конденсаторы весьма популярны в качестве контурных в мощной радиоаппаратуре и очень приветствуются, например, тесластроителями (для конструирования на искровом промежутке или на лампах, — SGTC, VTTC).
Например K73-17 или CL21, на основе металлизированной пленки широко применяются в импульсных блоках питания и электронных балластах. Их корпус из эпоксидного компаунда придает конденсаторам влагостойкости, теплостойкости и делает их устойчивыми к воздействию агрессивных сред и растворителей.
Полиэстеровые конденсаторы выпускаются емкостью от 1 нф до 15 мкф, и рассчитаны на напряжение от 50 до 1500 вольт. Их отличает высокая температурная стабильность при высокой емкости и небольших размерах. Цена полиэстеровых конденсаторов не высока, поэтому они весьма популярны во многих электронных устройствах, в частности в балластах энергосберегающих ламп.
Маркировка конденсатора содержит на конце букву, обозначающую допуск по отклонению емкости от номинальной, а также букву и цифру в начале маркировки, обозначающие допустимое максимальное напряжение, например 2А102J — конденсатор на максимальное напряжение 100 вольт, емкостью 1 нф, допустимое отклонение емкости +-5%. Таблицы для расшифровки маркировки можно легко найти в интернете.
Широкий диапазон емкостей и напряжений, дает возможность использования полиэстеровых конденсаторов в цепях постоянного, переменного и импульсного токов.
Полипропиленовые конденсаторы , например К78-2, в отличие от полиэстеровых, в качестве диэлектрика имеют полипропиленовую пленку. Конденсаторы этого типа выпускаются емкостью от 100 пф до 10 мкф, а напряжение может достигать 3000 вольт.
Преимущество этих конденсаторов заключается не только в высоком напряжении, но и в чрезвычайно низком тангенсе угла потерь, поскольку tgδ может не превышать 0,001. Такие конденсаторы широко используются, например, в индукционных нагревателях, и могут работать на частотах измеряемых десятками и даже сотнями килогерц.
Отдельного упоминания заслуживают пусковые полипропиленовые конденсаторы , такие например, как CBB-60. Эти конденсаторы используют для пуска асинхронных двигателей переменного тока. Они наматываются металлизированной полипропиленовой пленкой на пластиковый сердечник, затем рулон заливается компаундом.
Корпус конденсатора выполнен из материала не поддерживающего горение, то есть конденсатор полностью пожаробезопасный и подходит для работы в тяжелых условиях. Выводы могут быть как проводными, так и под клеммы и под болт. Очевидно, конденсаторы этого типа предназначены для работы на промышленной сетевой частоте.
Пусковые конденсаторы выпускаются на переменное напряжение от 300 до 600 вольт, а диапазон типичных емкостей — от 1 до 1000 мкф.
Андрей Повный
Многие интересуются, имеют ли конденсаторы типы? Конденсаторов в электронике существует множество. Такие показатели, как емкость, рабочее напряжение и допуск, являются основными. Не менее важен тип диэлектрика, из которого они состоят. В этой статье будет рассмотрено подробнее, какие типы конденсаторов бывают по виду диэлектрика.
Классификации конденсаторов
Конденсаторы являются распространенными компонентами в радиоэлектронике. Они классифицируются по множеству показателей. Важно знать, какими моделями, в зависимости от характера изменения величины, представлены разные конденсаторы. Типы конденсаторов:
- Устройства с постоянной емкостью.
- Приборы с переменным видом емкости.
- Подстроечные модели.
Тип диэлектрика конденсатора может быть разным:
- бумага;
- металлическая бумага;
- слюда;
- тефлон;
- поликарбонат;
- электролит.
По способу установки данные приборы предназначены для печатного и навесного монтажа. При этом типы корпусов конденсаторов SMD-модификации бывают:
- керамическими;
- пластиковыми;
- металлическими (алюминиевыми).
Следует знать, что приборы из керамики, пленки и неполярные виды не обладают маркировкой. Показатель их емкости колеблется от 1 пф до 10 мкф. А электролитные типы имеют форму бочонков в корпусе из алюминия и маркируются.
Танталовый же тип производится в корпусах прямоугольной формы. Такие устройства бывают разного размера и расцветки: черные, желтые и оранжевые. На них также присутствует кодовая маркировка.
Электролитические конденсаторы из алюминия
Основой электролитических конденсаторов из алюминия являются две тонкие скрученные алюминиевые полоски. Между ними расположена бумага, содержащая электролит. Показатель емкости этого прибора равен 0,1-100 000 uF. Кстати, в этом и заключается его основное преимущество перед другими видами. Максимальное напряжение равно 500 V.
К минусам относятся повышенная утечка тока и уменьшение емкости с возрастанием частоты. Поэтому в платах часто вместе с электролитическим конденсатором используется и керамический.
Также следует отметить, что данный тип отличается полярностью. Это означает, что с минусовым показателем находится под отрицательным напряжением, в отличие от противоположного вывода. Если не придерживаться этого правила, то скорее всего, приспособление выйдет из строя. Поэтому рекомендуется применять его в цепях с наличием постоянного или пульсирующего тока, но ни в коем случае не переменного.
Электролитические конденсаторы: типы и предназначение
Типы электролитических конденсаторов представлены широким рядом. Они бывают:
- полимерными;
- полимерными радиальными;
- с низким уровнем утечки тока;
- стандартной конфигурации;
- с широким диапазоном температур;
- миниатюрными;
- неполярными;
- с наличием жесткого вывода;
- низкоимпедансными.
Где применяются электролитические конденсаторы? Типы конденсаторов из алюминия используются в разных радиотехнических устройствах, деталях компьютера, периферийных приборах типа принтеров, графических устройствах и сканерах. Также они применяются в строительном оборудовании, промышленных приборах для измерения, в сфере вооружения и космоса.
Конденсаторы КМ
Существуют и глиняные конденсаторы типа КМ. Они используются:
- в промышленном оборудовании;
- при создании приборов для измерения, отличающихся высокоточными показателями;
- в радиоэлектронике;
- в сфере военной индустрии.
Устройства подобного типа отличаются высоким уровнем стабильности. Основу их функциональности составляют импульсные режимы в цепях с переменным и неизменным током. Их характеризует высокий уровень сцепления обкладок из керамики и долгая служба. Это обеспечивается низким значением коэффициента емкостного непостоянства температур.
При маленьких размерах имеют высокий показатель емкости, достигающий 2,2 мкФ. Изменение ее значения в интервале рабочей температуры у данного вида составляет от 10 до 90%.
Типы группы Н, как правило, применяются как переходники или же блокирующие устройства и т. п. Современные приборы из глины изготавливаются при помощи прессовки под давлением в целостный блок тончайших металлизированных керамических пластинок.
Высокий уровень прочности этого материала дает возможность использовать тонкие заготовки. В итоге пропорциональная показателю объема, резко возрастает.
Устройства КМ отличаются высокой стоимостью. Объясняется это тем, что при их изготовлении используются драгоценные металлы и их сплавы: Ag, Pl, Pd. Палладий присутствует во всех моделях.
Конденсаторы на основе керамики
Дисковая модель обладает высоким уровнем емкости. Ее показатель колеблется от 1 pF до 220 nF, а самое высокое рабочее напряжение не должно быть выше 50 V.
К плюсам данного типа можно отнести:
- малые потери тока;
- небольшой размер;
- низкий показатель индукции;
- способность функционировать при высоких частотах;
- высокий уровень температурной стабильности емкости;
- возможность работы в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Основу многослойного устройства составляют чередующиеся тонкие слои из керамики и металла.
Этот вид похож на однослойный дисковый. Но такие устройства обладают высоким показателем емкости. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих приборов не указывается. Так же как и на однослойной модели, напряжение не должно быть выше 50 V.
Устройства функционируют в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Плюсом высоковольных керамических конденсаторов является их способность функционировать под высоким уровнем напряжения. Диапазон рабочего напряжения колеблется от 50 до 15000 V, а показатель емкости может составлять от 68 до 150 pF.
Могут функционировать в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Танталовые устройства
Современные танталовые устройства являются самостоятельным подвидом электролитического вида из алюминия. Основу конденсаторов составляет пентаоксид тантала.
Конденсаторы обладают небольшим показателем напряжения и применяются в случае необходимости использования прибора с большим показателем емкости, но в корпусе малого размера. У данного типа есть свои особенности:
- небольшой размер;
- показатель максимального рабочего напряжения составляет до 100 V;
- повышенный уровень надежности при долгом употреблении;
- низкий показатель утечки тока;
- широкий спектр рабочих температур;
- показатель емкости может колебаться от 47 nF до 1000 uF;
- устройства обладают более низким уровнем индуктивности и применяются в высокочастотных конфигурациях.
Минус этого вида заключен в высокой чувствительности к повышению рабочего напряжения.
Следует отметить, что, в отличие от электролитического вида, линией на корпусе помечается плюсовой вывод.
Разновидности корпусов
Какие разновидности имеют танталовые конденсаторы? Типы конденсаторов из тантала выделяются в зависимости от материала корпуса.
- SMD-корпус. Для изготовления корпусных устройств, которые используются при поверхностном монтаже, катод соединяется с терминалом посредством эпоксидной смолы с содержанием серебряного наполнителя. Анод приваривается к электроду, а стрингер отрезается. После формирования устройства на него наносится печатная маркировка. Она содержит показатель номинальной емкости напряжения.
- При формировании этого типа корпусного устройства анодный проводник должен быть приварен к самому выводу анода, а затем отрезается от стрингера. В этом случае терминал катода припаивается к основе конденсатора. Далее конденсатор заполняется эпоксидом и высушивается. Как и в первом случае, на него наносится маркировка
Конденсаторы первого типа отличаются большей степенью надежности. Но все типы танталовых конденсаторов применятся:
- в машиностроении;
- компьютерах и вычислительной технике;
- оборудовании для телевизионного вещания;
- электрических приборах бытового назначения;
- разнообразных блоках питания для материнских плат, процессоров и т.д.
Поиск новых решений
На сегодняшний день танталовые конденсаторы являются самыми востребованными. Современные производители находятся в поисках новых методов повышения уровня прочности изделия, оптимизации его технических характеристик, а также существенного понижения цены и унификации производственного процесса.
С этой целью пытаются снизить стоимость на основе составляющих компонентов. Последующая роботизация всего процесса производства также способствует падению цены на изделие.
Важным вопросом считается и уменьшение корпуса устройства при сохранении высоких технических параметров. Уже проводятся эксперименты на новых типах корпусов в уменьшенном исполнении.
Конденсаторы из полиэстера
Показатель емкости этого типа устройства может колебаться от 1 nF до 15 uF. Спектром рабочего напряжения является показатель от 50 до 1500 V.
Существуют устройства с разной степенью допуска (допустимое отклонение емкости составляет 5%, 10% и 20%).
Это вид обладает стабильностью температуры, высоким уровнем емкости и низкой стоимостью, что и объясняет их широкое применение.
Конденсаторы с переменной емкостью
Типы переменных конденсаторов обладают определенным принципом работы, который заключается в накоплении заряда на пластинах-электродах, изолированных посредством диэлектрика. Пластины эти отличаются подвижностью. Они могут перемещаться.
Подвижная пластина называется ротором, а неподвижная — статором. При изменении их положения изменятся и площадь пересечения, и, как следствие, показатель емкости конденсатора.
Конденсаторы бывают с двумя типами диэлектриков: воздушным и твердым.
В первом случае в роли диэлектрика выступает обыкновенный воздух. Во втором случае применяют керамику, слюду и др. материалы. Для увеличения показателя емкости устройства статорные и роторные пластины собираются в блоки, закрепленные на единой оси.
Конденсаторы с воздушным типом диэлектрика применяются в системах с постоянной регулировкой емкости (например, в узлах настройки радиоприемников). Такой тип устройства обладает более высоким уровнем стойкости, чем керамический.
Построечный вид
Самым распространенным видом являются построечные конденсаторы. Они относятся к переменному типу, но обладают меньшей износостойкостью, так как регулируются реже.
Типы конденсаторов этой категории в основе содержат металлизированную керамику. Металл функционирует в качестве электрода, а керамика выступает в роли изолятора.
Они бывают полярные и неполярные. Различия их в том, что одни применяются в цепях постоянного напряжения, а другие в цепях переменного. Возможно, применение постоянных конденсаторов в цепях переменного напряжения при включении их последовательно одноименными полюсами, но они при этом показывают не лучшие параметры.
Конденсаторы неполярныеНеполярные, так же как и резисторы бывают постоянные, переменные и подстроечные.
Подстроечные конденсаторы применяются для настройки резонансных цепей в приемо-передающей аппаратуре.
Рис. 1. Конденсаторы КПК
Тип КПК. Представляют из себя посеребренные обкладки и керамический изолятор. Имеют емкость в несколько десятков пикофарад. Встретить можно в любых приемниках, радиолах и телевизионных модуляторах. Подстроечные конденсаторы также обозначаются буквами КТ. Затем следует цифра, указывающая тип диэлектрика:
1 — вакуумные; 2 — воздушные; 3 — газонаполненные; 4 — твердый диэлектрик; 5 — жидкий диэлектрик. Например, обозначение КП2 означает конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком, а обозначение КТ4 — подстроечный конденсатор с твердым диэлектриком.
Рис. 2 Современные подстроечные чип-конденсаторы
Для настройки радиоприемников на нужную частоту применяют конденсаторы переменной емкости (КПЕ)
Рис. 3 Конденсаторы КПЕ
Их можно встретить только в приемо-передающей аппаратуре
1- КПЕ с воздушным диэлектриком, найти можно в любом радиоприемнике 60- 80-х годов.
2 — переменный конденсатор для УКВ блоков с верньером
3 — переменный конденсатор, применяется в приемной технике 90-х годов и по сей день, можно встретить в любом музыкальном центре, магнитофоне, кассетном плеере с приемником. 10 Ом.
Рис. 5 Конденсаторы КТК
Конденсаторы КТК — Конденсатор трубчатый керамический В качестве диэлектрика используется керамическая трубка, обкладки из серебра. Широко применялись в колебательных контурах ламповой аппаратуры с 40-х по начало восьмидесятых годов. Цвет конденсатора означает ТКЕ(температурный коэффициент изменения емкости). Рядом с емкостью, как правило прописывается группа ТКЕ, которая имеет буквенное или цифровое обозначение (Таблица1.) Как видно из таблицы, самые термостабильные — голубые и серые. Вообще этот тип очень хорош для ВЧ техники.
Таблица 1. Маркировка ТКЕ керамических конденсаторов
При настройке приемников часто приходится подбирать конденсаторы гетеродинных и входных контуров. Если в приемнике используются конденсаторы КТК, то подбор емкости конденсаторов в этих контурах можно упростить. Для этого на корпус конденсатора рядом с выводом наматывают плотно несколько витков провода ПЭЛ 0,3 и один из концов этой спиральки подпаивают к выводу конденсаторов. Раздвигая и сдвигая витки спиральки, можно в небольших пределах регулировать емкость конденсатора. Может случиться, что, подключив конец спиральки к одному из выводов конденсатора, добиться изменения емкости не удается. В этом случае спираль следует подпаять к другому выводу.
Рис. 6 Керамические конденсаторы. Вверху советские, внизу импортные.
Керамические конденсаторы, их обычно называют «красные флажки», также иногда встречается название «глиняные». Эти конденсаторы широко применяются в высокочастотных цепях. Обычно эти конденсаторы не котируются и редко применяются любителями, поскольку конденсаторы одного и того же типа могут быть изготовлены из разной керамики и имеют различные характеристики. В керамических конденсаторах выигрывая в размерах, проигрывают в термостабильности и линейности. На корпусе обозначается емкость и ТКЕ (таблица 2.)
Таблица 2
Достаточно взглянуть на допустимое изменение емкости у конденсаторов с ТКЕ Н90 емкость может изменяться почти в два раза! Для многих целей это не приемлемо, но все же не стоит отвергать этот тип, при небольшом перепаде температур и не жестких требованиях ими вполне можно пользоваться. Применяя параллельное включение конденсаторов с разными знаками ТКЕ можно получить достаточно высокую стабильность результирующей емкости. Встретить их можно в любой аппаратуре, особенно любят китайцы в своих поделках.
Имеют на корпусе обозначение емкости в пикофарадах или нанофарадах, импортные маркируются числовой кодировкой. Первые две цифры указывают на значение емкости в пикофарадах (пФ), последняя — количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пФ первая цифра «0». Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пФ, код 0R5 — 0.5 пФ. Несколько примеров собраны в таблице:
Маркировка цифробуквенная:
22р-22 пикофарада
2n2- 2.2 нанофарада
n10 — 100 пикофарад
Хотелось бы особо отметить керамические конденсаторы типа КМ, применяются в промышленном оборудовании и военных аппаратах, имеют высокую стабильность, найти весьма сложно, потому как содержат редкоземельные металлы, и если вы нашли плату, где применяется данный тип конденсаторов, то в 70 % случаев их вырезали до вас).
В последнее десятилетие очень часто стали применяться радиодетали для поверхностного монтажа, вот основные типоразмеры корпусов для керамических чип-конденсаторов
Конденсаторы МБМ – металлобумажный конденсатор(рис 6.), применялся как правило в ламповой звукоусилительной аппаратуре. Сейчас весьма ценятся некоторыми аудиофилами. Также к данному типу относятся конденсаторы К42У-2 военной приемки, но их иногда можно встретить и в бытовой вппаратуре.
Рис. 7 Конденсатор МБМ и К42У-2
Следует отметить отдельно такие типы конденсаторов как МБГО и МБГЧ(рис.8), любителями зачастую используются как пусковые конденсаторы для запуска электродвигателей. Как пример, мой запас на двигатель на 7кВт (рис 9.). Рассчитаны на высокое напряжение от 160 до 1000в, что им дает много различных применений в быту и промышленности. Следует помнить, что для использования в домашней сети, нужно брать конденсаторы, с рабочим напряжением не менее 350в. Найти такие конденсаторы можно в старых бытовых стиральных машинах, различных устройствах с электродвигателями и в промышленных установках. Часто применяются в качестве фильтров для акустических систем, имея для этого неплохие параметры.
Рис. 8. МБГО, МБГЧ
Рис. 9
Кроме обозначения, указывающего конструктивные особенности (КСО — конденсатор слюдяной спрессованный, КТК -керамический трубчатый и т. д.), существует система обозначений конденсаторов постоянной емкости, состоящая из ряда элементов: на первом месте стоит буква К, на втором месте -двухзначное число, первая цифра которого характеризует тип диэлектрика, а вторая — особенности диэлектрика или эксплуатации, затем через дефис ставится порядковый номер разработки.
Например, обозначение К73-17 означает пленочный полиэтилен-терефталатный конденсатор с 17 порядковым номером разработки.
Рис. 10. Различные типы конденсаторов
Рис. 11. Конденсатор типа К73-15
Основные типы конденсаторов, в скобочках импортные аналоги.
К10 -Керамический, низковольтный (Upa6
К50 -Электролитический, фольговый, Алюминиевый
К15 -Керамический, высоковольтный (Upa6>1600B)
К51 -Электролитический, фольговый, танталовый,ниобиевый и др.
К20 -Кварцевый
К52 -Электролитический, объемно-пористый
К21 -Стеклянный
К53 -Оксидо-полупроводниковый
К22 -Стеклокерамический
К54 -Оксидно-металлический
К23 -Стеклоэмалевый
К60- С воздушным диэлектриком
К31- Слюдяной малой мощности (Mica)
К61 -Вакуумный
К32 -Слюдяной большой мощности
К71 -Пленочный полистирольный(KS или FKS)
К40 -Бумажный низковольтный(ираб
К72 -Пленочный фторопластовый (TFT)
К73 -Пленочный полиэтилентереф-талатный (KT ,TFM, TFF или FKT)
К41 -Бумажный высоковольт-ный(ираб>2 kB) с фольговыми обкладками
К75 -Пленочный комбинированный
К76 –Лакопленочный (MKL)
К42 -Бумажный с металлизированными Обкладками (MP)
К77 -Пленочный, Поликарбонатный (KC, MKC или FKC)
К78 – Пленочный полипропилен (KP, MKP или FKP)
Конденсаторы с пленочным диэлектриком в простонародье называют слюдяными, различные применяемые диэлектрики дают хорошие показатели ТКЕ. В качестве обкладок в пленочных конденсаторах используют либо алюминиевую фольгу, либо напыленные на диэлектрическую пленку тонкие слои алюминия или цинка. Они имеют достаточно стабильные параметры и применяются для любых целей (не для всех типов). Встречаются в бытовой аппаратуре повсеместно. Корпус таких конденсаторов может быть как металлическим, так и пластмассовым и иметь цилиндрическую или прямоугольную форму(рис. 10.) Импортные слюдяные конденсаторы(рис.12)
Рис. 12. Импортные слюдяные конденсаторы
На конденсаторах указывается номинальное отклонение от емкости, может быть показано в процентах или иметь буквенный код. В основном в бытовой аппаратуре широко применяются конденсаторы с допуском H, M, J, K. Буква, обозначающая допуск указывается после значения номинальной ёмкости конденсатора, вот так 22nK, 220nM, 470nJ.
Таблица для расшифровки условного буквенного кода допустимого отклонения ёмкости конденсаторов. Допуск в %
Буквенное обозначение | ||
Важным является значение допустимого рабочего напряжения конденсатора, указывается после номинальной ёмкости и допуска. Обозначается в вольтах с буквы В (старая маркировка), и V (новая маркировка). Например, так: 250В, 400В, 1600V, 200V. В некоторых случаях, буква V опускается.
Иногда применяется кодирование латинской буквой. Для расшифровки следует пользоваться таблицей буквенного кодирования рабочего напряжения конденсаторов.
Номинальное напряжение, В | Буква обозначения |
Поклонники Николы Тесла имеют частую потребность в высоковольтных конденсаторах, вот некоторые которые можно встретить, в основном в телевизорах в блоках строчной развертки.
Рис. 13. Высоковольтные конденсаторы
К полярным конденсаторам относятся все электролитические, которые бывают:
Алюминиевые электролитические конденсаторы обладают высокой емкостью, низкой стоимостью и доступностью. Такие конденсаторы широко применяются в радиоприборостроении, но имеют существенный недостаток. Со временем электролит внутри конденсатора высыхает и они теряют емкость. Вместе с емкостью увеличивается эквивалентное последовательное сопротивление и такие конденсаторы уже не справляются с поставленными задачами. Это как правило служит причиной неисправности многих бытовых приборов. Использование б/у конденсаторов не желательно, но все же если возникло желание их использовать, нужно тщательно измерить емкость и esr, чтоб потом не искать причину неработоспособности прибора. Перечислять типы алюминиевых конденсаторов не вижу смысла, поскольку особых отличий в них нет, кроме геометрических параметров. Конденсаторы бывают радиальные(с выводами с одного торца цилиндра)и аксиальные(с выводами с противоположных торцов), встречаются конденсаторы с одним выводом, в качестве второго-используется корпус с резьбовым наконечником(он же и является крепежом), такие конденсаторы можно встретить в старой ламповой радиотелевизионной технике. Также стоит заметить, что на материнских платах компьютеров, в импульсных блоках питания часто встречаются конденсаторы с низким эквивалентным сопротивлением, так называемые LOW ESR, так вот они имеют улучшенные параметры и заменяются только на подобные, иначе при первом включении будет взрыв.
Рис. 14. Электролитические конденсаторы. Снизу — для поверхностного монтажа.
Танталовые конденсаторы, лучше чем алюминиевые, за счет использования более дорогой технологии. В них применяется сухой электролит, поэтому им не свойственно «высыхание» алюминиевых конденсаторов. Кроме того, танталовые конденсаторы имеют более низкое активное сопротивление на высоких частотах (100 кГц), что важно при использовании в импульсных источниках питания. Недостатком танталовых конденсаторов является относительно большое уменьшение емкости с увеличением частоты и повышенная чувствительность к переполюсовке и перегрузкам. К сожалению, этот тип конденсаторов характеризуется невысокими значениями емкости (как правило, не более 100 мкФ). Высокая чувствительность к напряжению заставляет разработчиков делать запас по напряжению Увеличенным в два и более раз.
Рис. 14. Танталовые конденсаторы. Первые три отечественные, предпоследний импортный, последний импортный для поверхностного монтажа.
Основные размеры танталовых чип-конденсаторов:
К одной из разновидностей конденсаторов (на самом деле это полупроводники и с обычными конденсаторами имеют мало общего, но упомянуть их все же имеет смысл) относятся варикапы. Это особый вид диодо-конденсатора, который изменяет свою емкость в зависимости от приложенного напряжения. Применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью в схемах перестройки частоты колебательного контура, деления и умножения частоты, частотной модуляции, управляемых фазовращателей и др.
Рис. 15 Варикапы кв106б, кв102
Также весьма интересны «суперконденсаторы» или ионисторы. При малых размерах они обладают колоссальной емкостью и часто используются для питания микросхем памяти, и иногда ими подменяют электрохимические батареи. Ионисторы могут работать и в буфере с батареями в целях защиты их от резких скачков тока нагрузки: при низком токе нагрузки батарея подзаряжает суперконденсатор, и если ток резко возрастет, ионистор отдаст запасенную энергию, чем уменьшит нагрузку на батарею. При таком варианте использования его размещают либо непосредственно возле аккумуляторной батареи, либо внутри ее корпуса. Их можно встретить в ноутбуках в качестве элемента питания для CMOS.
К недостаткам можно отнести:
Удельная энергия меньше, чем у аккумуляторов (5-12 Вт·ч/кг при 200 Вт·ч/кг для литий-ионных аккумуляторов).
Напряжение зависит от степени заряженности.
Возможность выгорания внутренних контактов при коротком замыкании.
Большое внутреннее сопротивление по сравнению с традиционными конденсаторами (10…100 Ом у ионистора 1 Ф × 5,5 В).
Значительно больший, по сравнению с аккумуляторами, саморазряд: порядка 1 мкА у ионистора 2 Ф × 2,5 В.
Рис. 16. Ионисторы
Электрический конденсатор — один из самых распространених радио элементов, служит он для накопления электроэнергии (заряда). Самый простой конденсатор можно представить в виде двух металлических пластин (обкладок) и диэлектрика который находится между ними.
Когда к конденсатору подключают источник напряжения, то на его обкладках (пластинах) появляются противоположные заряды и возникнет электрическое поле притягивающие их друг к другу, и даже после отключения источника питания, такой заряд остается некоторое время и энергия сохраняется в электрическом поле между обкладками.
В электронных схемах роль конденсатора также может состоять не только в накоплении заряда но и в разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и разных других задачах.
В зависимости от задач и факторов работы, конденсаторы используются очень разных типов и конструкций. Здесь мы рассмотрим наиболее популярные типы конденсаторов.
Конденсаторы алюминиевые электролитические
Это может быть, например, конденсатор К50-35 или К50-2 или же другие более новые типы.
Они состоят из двух тонких полосок алюминия свернутых в рулон, между которыми в том же рулоне находится пропитанная электролитом бумага в роли диэлектрика.
Рулон находится в герметичном алюминиевом цилиндре, чтобы предотвратить высыхание электролита.
На одном из торцов конденсатора (радиальный тип корпуса) или на двух торцах которого (аксиальный тип корпуса) располагаются контактные выводы. Выводы могут быть под пайку либо под винт.
В электролитических конденсаторах емкость исчисляется в микрофарадах и может быть от 0.1 мкф до 100 000 мкф. Как правило большая емкость и характеризует этот тип конденсаторов.
Еще одним из важных параметров есть максимальное рабочее напряжение, которое всегда указывается на корпусе и в конденсаторах этого типа может быть до 500 вольт!
Среди недостатков данного типа можно рассмотреть 3 причины:
1. Полярность. Полярные конденсаторы недопустимы с работой в переменном токе. На корпусе обозначаются соответствующими значками выводы конденсатора, как правило конденсаторы с одним выводом минусовой контакт имеют на корпусе, а плюсовой на выводе.
2. Большой ток утечки. Естественно такие конденсаторы не годятся для длительного хранения энергии заряда, но они хорошо себя зарекомендовали в качестве промежуточных элементов, в фильтрах активных схем и пусковых установках двигателей.
3.Снижение емкости с увеличением частоты. Такой недостаток легко устраняется с помощью параллельно подключенного керамического конденсатора с очень маленькой ёмкостью.
Керамические однослойные конденсаторы
Такие типы, например как К10-7В, К10-19, КД-2. Максимальное напряжения такого типа конденсаторов лежит в пределах 15 — 50 вольт, а ёмкость от 1 пФ до 0.47 мкф при сравнительно небольших размерах довольно не плохой результат технологии.
У данного типа характерны малые токи утечки и низкая индуктивность что позволяет им легко работать на высоких частотах, при постоянном, переменном и пульсирующих токах.
Тангенс угла потерь tgδ
не превышает обычно 0,05, а максимальный ток утечки – не более 3 мкА.
Конденсаторы данного типа спокойно переносят внешние факторы, такие как вибрация с частотой до 5000 Гц с ускорением до 40 g, многократные механические удары и линейные нагрузки.
Маркировка на корпусе конденсатора обозначает его номинал. Три цифры расшифровываются следующим образом. Если две первые цифры умножать на 10 в степени третьей цифры, то получится значение емкости данного конденсатора в пф. Так, конденсатор с маркировкой 101 имеет емкость 100 пф, а конденсатор с маркировкой 472 — 4,7 нф. Для удобства составлены таблицы наиболее «ходовых» ёмкостей конденсаторов и их маркировочные коды.
Наиболее часто применяются в фильтрах блоков питания и как фильтр поглощающий высокочастотные импульсы и помехи.
Керамические многослойные конденсаторы
Например К10-17А или К10-17Б.
В отличии от вышеописанных, состоят уже из нескольких слоев металлических пластин и диэлектрика в виде керамики, что позволяет иметь им большую ёмкость чем у однослойных и может быть порядка нескольких микрофарад, но максимальное напряжение у данного типа все также ограничено 50 вольтами.
Применяются в основном как фильтрующие элементы и могут исправно работать как с постоянным так и с переменным и пульсирующим током.
Керамические высоковольтные конденсаторы
Например К15У, КВИ и К15-4
Максимальное рабочее напряжение данного типа может достигать 15 000 вольт! Но ёмкость у них небольшая, порядка 68 — 100 нФ.
Работают они как с переменным так и с постоянным током. Керамика в качестве диэлектрика создает нужное диэлектрическое свойство выдерживать большое напряжение, а особая форма защищает конструкцию от пробоя пластин.
Применение у них самое разнообразное, например в схемах вторичных источников питания в качестве фильтра для поглощения высокочастотных помех и шумов, или в конструирование катушек Тесла, мощной и ламповой радиоаппаратуре.
Танталовые конденсаторы
Например К52-1 или smd А. Основным веществом служит — пентоксид тантала, а в качестве электролита — диоксид марганца.
Твердотельный танталовый конденсатор состоит из четырех основных частей: анода, диэлектрика, электролита (твердого или жидкого) и катода.
По рабочим свойствам танталовые конденсаторы схожи с электролитическими, но рабочее максимальное напряжение ограничено 100 вольтами, а ёмкость как правило не превышает 1000 мкФ.
Но в отличии от электролитических, у данного типа собственная индуктивность намного меньше что дает возможность их использования на высоких частотах, до несколько сотен килогерц.
Основной причиной выхода из строя бывает превышение максимального напряжения.
Применение у них в большинстве наблюдается в современных платах электронных устройств, что возможно из за конструктивной особенности smd-монтажа.
Полиэстеровые конденсаторы
Например K73-17 или CL21, на основе металлизированной пленки. ..
Весьма популярные из за небольшой стоимости конденсаторы встречающиеся в почти всех электронных устройствах, например в балластах энергосберегающих ламп. Их корпус состоит из эпоксидного компаунда что придает конденсатору устойчивость к внешним неблагоприятным факторам, химическим растворам и перегревам.
Ёмкость таких конденсаторов идет порядка 1 нф — 15мкф и максимальное рабочее напряжение у них от 50 до 1500 вольт.
Большой диапазон максимального напряжения и ёмкости дает возможность использования полиэстеровых конденсаторов в цепях постоянного, переменного и импульсных токов.
Полипропиленовые конденсаторы
Например К78-2 и CBB-60.
В данного типа конденсаторов в качестве диэлектрика выступает полипропиленовая пленка. Корпус изготовлен из негорючих материалов, а сам конденсатор призначен для работы в тяжелых условиях.
Ёмкость, как правило в пределах 100пф — 10мкф, но в последнее время выпускают и больше, а по поводу напряжение то большой запас может достигать и 3000 вольт!
Преимущество этих конденсаторов заключается не только в высоком напряжении, но и в чрезвычайно низком тангенсе угла потерь, поскольку tg? может не превышать 0,001, что позволяет использовать конденсаторы на больших частотах в несколько сотен килогерц и применять их в индукционных обогревателях и пусковых установках асинхронных электродвигателей.
Пусковые конденсаторы (CBB-60) могут иметь ёмкость и до 1000мкф что стает возможным из за особенностей конструкции такого типа конденсаторов. На пластиковый сердечник наматывается металлизированная полипропиленовая пленка, а сверху весь этот рулон покрывается компаундом.
Конденсатор – устройство, способное накапливать электрический заряд. В зависимости от назначения и конструкции конденсаторы делятся на ряд видов.В статье рассмотрим основные электрические параметры конденсаторов.
Электрические параметры конденсаторов
Основные характеристики и единицы их измерения приведены в таблице
Фарада – физическая величина, названная в честь английского физика Майкла Фарадея. Она слишком велика для использования в электротехнике. На практике емкость измеряют в микрофарадах (1мкФ = 10 -6 Ф), нанофарадах (1нФ = 10 -9 Ф) или пикофарадах (1пФ=10 -12 Ф)
При нанесении величины емкости на корпус конденсатора для обозначения «нФ» дополнительно используют символы «nF», «пФ» — «рФ», а микрофараду обозначают сокращением «мкФ» или «μФ».
Емкость конденсаторов не может принимать произвольные значения. Они унифицированы и выбираются из стандартных рядов емкостей.
Допустимое отклонение емкости указывает, с какой точностью изготовлен конденсатор. Она указывает, в каком допустимом диапазоне может находиться величина емкости в процентах от номинала. Для измерительных устройств этот параметр выбирается как можно меньшим.
Номинальное напряжение – это напряжение, которое выдерживают обкладки конденсатора длительное время. При превышении этого параметра конденсатор выйдет из строя. Для переменного тока руководствуются не действующим, а амплитудным значением напряжения. Например, при выборе конденсатора для пуска электродвигателя на номинальное напряжение 380 В нужно использовать конденсатор на рабочее напряжение U>380∙√2=537, то есть, на 600 В.
Температурная стабильность характеризует диапазон, в котором изменяется емкость при изменении температуры окружающей среды. Для устройств, сохраняющих работоспособность в широком диапазоне температур, значение этого параметра выбирается более низким.
Конструктивные исполнения конденсаторов
Конденсаторы, емкость которых не может изменяться, называются конденсаторами постоянной емкости .
Но в некоторых цепях для обеспечения возможности регулировки работы схемы и установки точных параметров ее работы применяются подстроечные конденсаторы . Емкость их изменяется при помощи отвертки.
В отличие от них конденсаторы переменной емкости применяются для выполнения пользовательских регулировок, например, для настройки радиоприемника на нужную волну.
Существуют конденсаторы специального назначения. Например, конденсаторы для защиты от радиопомех и сглаживающих фильтров, располагающихся парами в одном корпусе.
Отдельно выделяются конденсаторы для поверхностного монтажа или . Они технологичны для монтажа на автоматических конвейерных линиях, а размеры позволяют минимизировать габаритные размеры устройств.
Классификация конденсаторов по виду диэлектрика
Воздух в качестве диэлектрика использовался только для конденсаторов переменной емкости старого образца. Чем меньше материал между обкладками конденсатора проводит электрический ток, тем меньших размеров может быть изготовлен этот элемент на то же рабочее напряжение. При использовании определенных материалов можно получить конденсаторы с необходимыми свойствами.
В зависимости от материала диэлектрика между обкладками выпускаются конденсаторы:
Из всего этого перечня самыми распространенными в электротехнике являются бумажные и металлобумажные конденсаторы, использующиеся для схем запуска однофазных двигателей и для компенсации реактивной мощности. Всем известны электролитические конденсаторы, используемые в выпрямителях для сглаживающих фильтров. Их главная особенность – невозможность работы на переменном токе.
При ошибках в полярности подключения электролитических конденсаторов они выходят из строя, иногда – со взрывом. То же произойдет при превышении номинального напряжения электролитического и металлобумажного конденсатора, так как они выпускаются в герметичных корпусах.
Условные обозначения конденсаторов
Подстроечный конденсатор | |
Электролитический конденсатор | |
Два конденсатора в общей обкладкой в одном корпусе |
Деление конденсаторов постоянной емкости и система обозначения — Мегаобучалка
Конденсаторы постоянной емкости по виду диэлектрика подразделяются на группы с неорганическим, органическим, газовакуумным и пленочным типом диэлектрического материала.
Из-за большого разнообразия типов конденсаторов целесообразно, опуская характеристики каждого типа, представить их деление в виде схемы (рисунок 3.19)
К10 – Керамический низковольтный, Uраб<1600 В
К15 – Керамический высоковольтный, Uраб>1600 В
К20 – Кварцевый К21 – Стеклянный
К22 – Стеклокерамический
К23 – Стекляоэмалевый
К31 – Слюдяной малой мощности К32 – Слюдяной большой мощности
К40 – Бумажный низковольтный, Uраб<2 кВ, фольговый
|
К41 – Бумажный высоковольт-ный, Uраб>2 кВ, фольговый К42 – Бумажный металлизированный
К50 – Электролитический фольговый алюминиевый К51 – Электролитический фольговый танталовый
ниобиевый и др.
К52 – Электролитический объемно-пористый К53 – Оксидно-полупроводниковый
К54 – Оксидно-металлический
|
К60 – С воздушным диэлектриком К61 – Вакуумный
К71– Полистирольный К72– Фторопластовый
К73 – Полиэтилентерефталатный (лавеановый)
|
К75 – Комбинированные К76 – Лакопленочные К77 – Поликарбонатный К78 – Полипропиленовые
Рисунок 3.19 – Классификационная схема конденсаторов
В системе обозначений конденсаторов постоянной емкости стоит буква К (конденсатор). На втором месте – двузначное число, определяющее группу конденсаторов, первая цифра которого отражает тип диэлектрика, а вторая – особенности диэлектрика или эксплуатации. Затем через дефис ставится порядковый номер разработки в данной группе конденсаторов.
Например, К10-8 – керамический, конденсатор постоянной емкости, низковольтный с порядковым номером разработки 8.
Полное условное обозначение конденсаторов постоянной емкости состоит из следующих элементов:
— первый элемент – обозначение подкласса и группы;
— второй элемент – обозначение основных параметров и характеристик в следующее последовательности: конструктивное исполнение, номинальное напряжение, номинальная емкость, допускаемое отклонение емкости, группа и класс по температурной стабильности емкости, номинальная реактивная мощность;
— третий элемент – обозначение климатического исполнения;
— четвертый элемент – обозначение документа на поставку.
Например, К75-10-250 В-0,47 мкФ ±5% — В…ТУ – конденсатор постоянной емкости, комбинированный с номером разработки 10, на номинальное напряжение 250 В, номинальной емкостью 0,47 мкФ, допуском ±5%, всеклиматического исполнения и номером технических условий.
Система обозначения подстроечных и переменных конденсаторов отличается от системы для конденсаторов постоянной емкости.
Для подстроечных конденсаторов первым идет буквенное обозначение КТ, для переменных – КП, а для нелинейных – КН. Затем следует цифра, определяющая тип диэлектрика: 1 – вакуумные; 2 – воздушные; 3 – газонаполненные; 4 – твердый диэлектрик; 5 – жидкий диэлектрик. Для нелинейных конденсаторов – варикондов – цифра 1, а для термоконденсаторов – цифра 2. После буквенных и цифровых обозначений через дефис идет цифра, отражающая номер разработки в данной группе конденсаторов.
Например, КТ4-21 – подстроечный конденсатор с твердым диэлектриком и 21 номером разработки; КП1-3 – переменный конденсатор вакуумный с номером разработки 3.
В существующей аппаратуре могут встречаться ранее разработанные типы конденсаторов, обозначение которых буквенное, отражающее материал диэлектрика и конструктивные особенности. Среди достаточно широко применяемых являются:
КТ – керамические трубчатые; КД – керамические дисковые;
КМ – керамические малогабаритные пакетные;
КПМ – керамические пластинчатые малогабаритные; КС – стеклоэмалевые;
СКМ – стеклокерамические многослойные; ДС – дисковые стеклоэмалевые;
КСО – слюдяные опрессованные;
СГМ – слюдяные герметизированные малогабаритные; БМ – бумажные малогабаритные;
МБМ – металлобумажные малогабаритные; ЭМ – электролитические малогабаритные;
ЭТО – электролитические танталовые объемные; ПМ – полистирольные малогабаритные и т. д.
Маркировка конденсаторов включает сокращенную буквенно-цифровую кодировку. Она отражает сокращенное обозначение (тип) конденсатора, номинальное рабочее напряжение, номинальную емкость и допуск на отклонение либо в процентах, либо буквенным индексом в соответствии с рядами номинальных значений и допусков. Иногда указывается группа по ТКЕ (температурный коэффициент емкости).
Буквенно-цифровая маркировка характерна для конденсаторов достаточно больших размеров. Для конденсаторов малых размеров применяется цветовая кодировка номинальной емкости, допустимого отклонения (допуска) от номинала, номинального значения рабочего напряжения и группы ТКЕ. Она наносится на корпус конденсатора в виде цветных точек или полосок.
Сокращенное обозначение типов конденсаторов и их маркировка подробно излагаются в специальной литературе и нормативных документах на поставку изделий.
Контрольные вопросы
1. Дать определение термина»диэлектрические материалы»(ДМ).
2. Как делятся ДМ по агрегатному состоянию?
3. Достоинства газообразных ДМ и области их применения.
4. Перечислите классы основных жидких ДМ.
5. Каковы методы получения полимерных ДМ?
6. Перечислите основные полимерные термопластичные ДМ.
7. Каковы области применения пластмасс, пенопластов, эластомеров, компаундов?
8. Как классифицируются лаки по применению?
9. Перечислите основные типы волокнистых ДМ.
10.Каков основной недостаток волокнистых ДМ и как он устраняется? 11.Что такое слоистые пластики, как они называются и получаются?
12.Перечислите основные классы неорганических ДМ. 13.Перечислите типы технических стёкол.
14.Что такое ситаллы и где они применяются?
15.Какие типы керамики используются в электротехнических изделиях и для чего?
16.Как делятся типы керамики по применению и, по какому параметру их подразделяют?
17.Каковы основные операции процесса изготовления керамических изделий. 18.Чем изолируются обмоточные провода?
19. Чем изолируются гибкие монтажные провода?
20.Какие ДМ используют в качестве диэлектриков конденсаторов?
21.Какие существуют варианты конструкций конденсаторовпостоянной емкости?
Что такое фиксированные конденсаторы? (с картинками)
Конденсатор постоянной емкости — это часть электронного устройства или электроприбора, помогающая поддерживать постоянный заряд и выходную мощность. Он помогает накапливать энергию и смягчает ее поток. Вообще есть два основных типа конденсаторов: фиксированные или переменные . Конденсаторы в категории «фиксированных», как правило, наиболее распространены в схемах синхронизации небольших бытовых приборов и электронных устройств, используемых отдельными людьми, в домах и офисах. Они обеспечивают более-менее постоянный приток энергии к устройству, что позволяет использовать его бесперебойно. Почти во всех случаях они оснащены функциями отключения для защиты от скачков напряжения или ситуаций с переполнением энергии. С инженерной точки зрения их механика может быть несколько сложной, и есть несколько различных вариантов и спецификаций в зависимости от настройки. Однако в целом концепция последовательна; эти компоненты фильтруют электроэнергию и контролируют ее подачу к мэйнфрейму или внутреннему вычислительному центру устройства, что затем превращает ее в полезную задачу.
Основные сведения о конденсаторах
Практически каждое электронное устройство так или иначе использует конденсатор, и лучший способ охарактеризовать их, как правило, — это то, как они обрабатывают поступающую энергию. Постоянные конденсаторы — это те, которые поддерживают постоянное и неизменное значение того, что известно как «емкость» или способность удерживать электрический заряд. Переменные конденсаторы характеризуются тем, что их емкость можно регулировать или изменять.
История конденсаторов восходит к 18 веку. Питер ван Мусшенбрук из Лейденского университета в Нидерландах разработал то, что стало известно как лейденская банка, ранняя форма конденсатора. Американскому новатору, а затем президенту Бенджамину Франклину приписывают создание первого плоского конденсатора. Обе эти ранние модели были исправлены. Основной характеристикой конденсатора, который специально фиксируется, является его способность поддерживать постоянный заряд независимо от колебаний уровня цепи.
Общее использование
Конденсатор такого типа, пожалуй, чаще всего встречается в схемах синхронизации. Хотя конденсаторы постоянной емкости часто используются в тандеме с резистором для создания таймера, они также используются для обеспечения непрерывного тока уровня. Это помогает избежать пиков и скачков напряжения, которые могут возникнуть при подаче питания в электрическую цепь.
Разновидности и материалы
Существуют различные типы конденсаторов, которые можно описать или сгруппировать как «фиксированные», и в большинстве случаев они организованы в соответствии с диэлектрическим материалом, из которого они сделаны. По сути, диэлектрик — это материал, который не проводит электричество. Диэлектрик используется в фиксированном конденсаторе для изоляции или разделения материалов, проводящих электричество.
Конденсатор состоит из диэлектрика, зажатого между двумя проводящими пластинами. Таким образом, каждая пластина способна заряжаться электрическим током и способна удерживать заряд. Разница в уровнях заряда проводящих пластин позволяет электрическому полю существовать в диэлектрике.
Для использования в качестве диэлектриков доступны различные материалы, включая бумагу, пластик и керамику. В некоторых случаях также можно использовать воздух в качестве изолирующего слоя между проводящими пластинами, и такова теория электронных ламп.
Различия в рейтингах и стандарты измерения
На номинальную емкость фиксированного конденсатора влияет толщина диэлектрика. Кроме того, тип материала, используемого для проводящих пластин, имеет жизненно важное значение, поскольку некоторые материалы обладают гораздо большей проводимостью, чем другие.
Емкость обычно измеряется в фарадах или микрофарадах. Конденсаторы доступны в самых разных формах, размерах и, что наиболее важно, номинальных емкостях. В некоторых приложениях фиксированные модели соединяются последовательно, образуя так называемую батарею фиксированных конденсаторов.
Изучите электронные схемы и учебные пособия — Откройте для себя хобби-проекты в области инженерии — Проекты компьютерных микроконтроллеров
- Базовый/Начинающий
- Средний/продвинутый
- Микроконтроллеры
- Микропроцессоры
- Электронные символы
- Формулы для электроники
- Блок-схемы
- Цифровые схемы
- Учебное пособие по осциллографу
подробнее. …
- Инженерные проекты
- Станки для резки с ЧПУ
- Принадлежности для электроинструментов
- Блоки питания переменного тока постоянного тока
- Android Bluetooth Robo Control Project
- Условия использования электроники
- Сокращения
- Компьютерные термины
- Глоссарий по физике
- Научный глоссарий
- Словарь единиц
- Библиография радиотерминологии
подробнее….
- Качественный домен на продажу
- Видео научных экспериментов
- Библиотека программирования на языке C/C++
- Электронные преобразования
- История электроники
- История компьютеров
- Электр. Стандарты мощности
- Онлайн-калькулятор и преобразование
- Опасность поражения электрическим током — здоровье и безопасность
- Спецификации
- Ссылки для быстрого доступа
- Android Live Обои
- Карьера в электронике
подробнее. …..
Сборка прототипа печатной платы
Лучшие электронные предложения по разумной цене
Комплекты и компоненты — Получить сейчас
Учебники
Электроника для начинающих
- Общая теория
- Компоненты
- Испытания и измерения
- Теория постоянного тока
- Цифровые схемы
- Блок-схемы
- Аккумуляторы / Учебники по аккумуляторам
- Учебное пособие по переключателям
- Основы системы шагового двигателя
- Физика шагового двигателя
- Как пользоваться мультиметром
- Музыка, звук и специальные Схемы эффектов
Расширенные учебные пособия по электронике
- Диоды
- Переходные транзисторы
- Диагностика транзистора
- одностороннее соединение Транзистор
- Полевой транзистор
- Операционный усилитель
- бел, децибел и БД
- Тиристорный симистор и диак
- Мультивибраторы
- Триггер Шмитта 1
- Триггер Шмитта 2
- Реактивное сопротивление и полное сопротивление переменного тока
- Фазоры и резонанс
- Микропроцессорные системы
- Комбинированная логика
- Флип-флоп
- Последовательная логика
- Таблица ASCII
- Цепи синхронизации/таймера
- Испытательные цепи зубчатых колес
- Роботы / Учебники по робототехнике
- Мультимедийный интерфейс высокой четкости (HDMI) Учебное пособие
подробнее. …
Инженерные проекты
Arduino UNO Светодиод пропеллера Аналоговые часы
Ардуино НАНО Светодиод пропеллера Аналоговые часы
Обновление 1 — Ардуино НАНО Светодиод пропеллера Аналоговые часы
Обновление 2 — Сделать простой Беспроводная мощность Поставлять Передатчик и Приемник
Обновление 3 — Светодиод пропеллера Arduino NANO Видео аналоговых часов
Цепь 89C2051 на основе уровня воды
Индикатор с голосовым оповещением
(J. Singh)
Управление светом через параллельный порт ПК/компьютера (J. Singh)
Принципиальная схема Ding Dong Bell на основе микроконтроллера (Дж. Сингх)
89C52 на основе
Уровень воды
Индикатор с
Голосовое оповещение в
Хинди и английский
(от Дж. Сингха)
Счетчик объектов APP рассчитывает до 999 с помощью Мобильный Android Телефон Датчик приближения
Беспроводная инфракрасная система связи (от Криса)
Как сделать самодельные колонки своими руками (Луиза Логан)
Детектор открытия/закрытия WiFi с SMS-сигналом (от Horacio Бузас)
Аналоговый и цифровой датчик сигнала WiFi с MQTT протокол — (от Horacio Буза)
Схема магнитной левитации
Как видео о проекте создания емкостного датчика уровня воды (на хинди)
далее. ……
Fancy Lights для вашего дома
Получите защиту для себя и семьи против Covid 19
Примечание: Некоторые схемы в формате PDF. Если у вас еще не установлен этот ридер, вы можете загрузить самую последнюю версию Acrobat Reader свободен от Adobe® Acrobat® Reader™
| |||||
| |||||
ФИКСИРОВАННЫЙ КОНДЕНСАТОР Конденсатор постоянной емкости сконструирован таким образом, что он имеет фиксированное значение емкость, которую нельзя регулировать. Фиксированные конденсаторы классифицируются по тип материала, используемого в качестве диэлектрика, например бумага, масло, слюда или электролит. БУМАЖНЫЙ КОНДЕНСАТОР изготовлен из плоских тонких полосок проводников из металлической фольги, разделены вощеной бумагой (диэлектрический материал). Бумажные конденсаторы обычно от примерно 300 пикофарад до примерно 4 микрофарад. Рабочее напряжение бумаги конденсатор редко превышает 600 вольт. Бумажные конденсаторы запечатаны воском, чтобы предотвратить вредного воздействия влаги и предотвращения коррозии и утечек. На бумажных конденсаторах используется множество различных видов внешнего покрытия, самым простым из которых является трубчатое картонное покрытие. Некоторые типы бумажных конденсаторов заключены в очень прочный корпус. пластик. Эти типы очень прочные и могут использоваться в гораздо более широком диапазоне температур. чем трубчатый картон. На рис. 3-15(А) показана конструкция трубчатого бумажный конденсатор; часть 3-15(B) показывает готовый конденсатор в картонном корпусе. Рис. 3-15. — Бумажный конденсатор. СЛЮДЯНОЙ КОНДЕНСАТОР изготовлен из пластин металлической фольги, разделенных листами слюды ( диэлектрик). Вся конструкция заключена в литой пластик. Рисунок 3-16(A) показывает слюдяной конденсатор в разрезе. Поскольку детали конденсатора отлиты в пластик случае предотвращается коррозия и повреждение пластин и диэлектрика. В дополнение литой пластиковый корпус делает конденсатор механически прочнее. Различные типы терминалов используются на слюдяных конденсаторах для соединения их в цепи. Эти клеммы также отлиты в пластиковый корпус. Слюдаявляется отличным диэлектриком и может выдерживать более высокое напряжение, чем бумага. диэлектрик такой же толщины. Общие значения слюдяных конденсаторов варьируются от приблизительно от 50 пикофарад до 0,02 микрофарад. Некоторые различные формы слюдяных конденсаторов показаны на рис. 3-16(B). Рис. 3-16. — Типичные слюдяные конденсаторы. КЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР назван так потому, что он содержит керамический диэлектрик. Один тип керамический конденсатор использует полый керамический цилиндр как форму, на которой можно построить конденсатор и как диэлектрический материал. Пластины состоят из тонких пленок металла наносится на керамический цилиндр. Второй тип керамического конденсатора изготавливается в форме диска. После потенциальных клиентов прикреплены к каждой стороне конденсатора, конденсатор полностью покрыт изоляционное влагозащитное покрытие. Керамические конденсаторы обычно имеют значение от 1 пикофарад до 0,01 микрофарад и может использоваться с напряжением до 30 000 вольт. Немного различные формы керамических конденсаторов показаны на рис. 3-17. Рис. 3-17. — Керамические конденсаторы. Примеры керамических конденсаторов. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР используется там, где требуется большая емкость. В качестве из названия следует, что электролитический конденсатор содержит электролит. Этот электролит может быть в виде жидкости (влажный электролитический конденсатор). Мокрый электролитический конденсатор больше не пользуется популярностью из-за необходимости соблюдать осторожность, чтобы предотвратить проливание электролита. Сухой электролитический конденсатор состоит в основном из двух металлических пластин, разделенных электролит. В большинстве случаев конденсатор размещается в цилиндрическом алюминиевом контейнере. который действует как отрицательный вывод конденсатора (см. рис. 3-18). Положительный клемма (или клеммы, если конденсатор многосекционный) — наконечник (или наконечники) на нижний конец контейнера. Значение(я) емкости и номинальное напряжение конденсатор обычно печатается на боковой стороне алюминиевого корпуса. Рис. 3-18. — Конструкция электролитического конденсатора. Пример многосекционного электролитического конденсатора показан на рис. 3-18(B). Четыре выступа на конце цилиндрического алюминиевого контейнера означают, что четыре электролитические конденсаторы заключены в банку. Каждая секция конденсатора электрически независима от других секций. Возможно, что одна секция будет неисправен, в то время как другие разделы все еще в порядке. Банка — общий минус подключение к четырем конденсаторам. Для положительных пластин предусмотрены отдельные клеммы. конденсаторов. Каждый конденсатор идентифицируется рельефной маркировкой рядом с наконечниками. как показано на рис. 3-18(B). Обратите внимание на идентификационные метки, используемые на электролитическом конденсаторе. Полумесяц, треугольник, квадрат и без тиснения. Глядя на дно контейнера и идентификационный лист, приклеенный к боковой части контейнера, вы может легко определить значение каждого раздела. Внутренняя конструкция электролитического конденсатора аналогична бумажному конденсатору. Положительная пластина состоит из алюминиевой фольги, покрытой очень тонкой пленкой оксида. Эта тонкая оксидная пленка (которая образуется в результате электрохимического процесса) действует как диэлектрик конденсатора. Рядом с оксидом и в контакте с ним находится полоска бумаги или марля, пропитанная пастообразным электролитом. Электролит действует как отрицательную пластину конденсатора. Затем помещают вторую полоску алюминиевой фольги. против электролита, чтобы обеспечить электрический контакт с отрицательным электродом (т. электролит). Когда три слоя на месте, они сворачиваются в цилиндр, как показано на рис. 3-18(А). Электролитический конденсатор имеет два основных недостатка по сравнению с бумажным конденсатором. в том, что электролитический тип ПОЛЯРИЗОВАН и имеет НИЗКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ УТЕЧКЕ. Это означает что если положительная пластина случайно соединится с отрицательной клеммой источник, тонкая оксидная пленка диэлектрика растворится, и конденсатор станет проводник (т. е. произойдет короткое замыкание). Полярность клемм обычно указана на корпус конденсатора. Поскольку электролитический конденсатор чувствителен к полярности, его использование обычно ограничивается цепью постоянного тока или цепью, в которой малое переменное напряжение накладывается на постоянное напряжение. Специальные электролитические конденсаторы доступны для определенного переменного тока. приложений, таких как пусковой конденсатор двигателя. Сухие электролитические конденсаторы различаются по размеру примерно от 4 мкФ до нескольких тысяч мкФ и имеют рабочее напряжение около 500 вольт. Тип используемого диэлектрика и его толщина определяют величину напряжения, которое может безопасно применять к электролитическому конденсатору. Если напряжение, подаваемое на конденсатор достаточно высока, чтобы вызвать ионизацию атомов диэлектрического материала, что приведет к возникновению дуги. между пластинами произойдет. В большинстве других типов конденсаторов искрение разрушает конденсатор. Однако электролитический конденсатор обладает способностью к самовосстановлению. Если искрение небольшое, электролит регенерирует сам. Если дуга слишком велика, конденсатор не будет самовосстанавливаться и выйдет из строя. МАСЛЯНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫчасто используются в мощном электронном оборудовании. Заполненный маслом конденсатор — это не что иное, как бумажный конденсатор, погруженный в масло. С маслом пропитанная бумага имеет высокую диэлектрическую проницаемость, ее можно использовать в производстве конденсаторы с большой емкостью. Многие конденсаторы будут использовать масло с другим диэлектрический материал для предотвращения искрения между пластинами. Если искрение должно произойти между пластины маслонаполненного конденсатора, масло будет стремиться повторно закрыть отверстие, вызванное искрение. Такой конденсатор называется самовосстанавливающимся конденсатором. ПЕРЕМЕННЫЙ КОНДЕНСАТОР Переменный конденсатор сконструирован таким образом, что значение его емкости может быть разнообразный. Типичный переменный конденсатор (регулируемый конденсатор) относится к роторно-статорному типу. Это состоит из двух наборов металлических пластин, расположенных так, что пластины ротора перемещаются между пластины статора. Воздух является диэлектриком. При изменении положения ротора значение емкости также изменяется. Этот тип конденсатора используется для настройки большинства радиоприемники. Его внешний вид и символ показаны на рис. 3-19.. Рис. 3-19. — Переменный конденсатор роторно-статорного типа. Другой тип конденсатора переменной емкости (подстроечный конденсатор) и его условное обозначение показаны на рис. рисунок 3-20. Этот конденсатор состоит из двух пластин, разделенных листом слюды. Винт регулировка используется для изменения расстояния между пластинами, тем самым изменяя емкость. Рис. 3-20. — Подстроечный конденсатор. Q.18 Диэлектрик с оксидной пленкой используется в конденсаторах какого типа? Винтовая регулировка есть для изменения расстояния между пластинами конденсатора какого типа? |
Типы конденсаторов — Конденсаторы — Основы электроники
Конденсаторы
В электрическом и электронном оборудовании очень часто необходимо использовать конденсаторы для соединение сигнала между каскадами усилителя, обход сигнала от различных элементов, каскады развязки, фильтрация пульсаций от источников питания, формирование сложных сетей фильтрации сигналов, и формирование настроенных цепей для генераторов и усилителей. В этих различных приложениях разработчик оборудования может выбирать из двух широких групп типов конденсаторов: фиксированный и переменный . Подробная информация о широком ассортименте коммерческих типов будут обсуждаться в этом разделе.
Конденсаторы постоянной емкости
Фиксированный конденсатор сконструирован таким образом, что он имеет фиксированное значение емкости. который нельзя отрегулировать. Фиксированные конденсаторы классифицируются в зависимости от типа используемого материала: его диэлектрик, такой как бумага, керамика, слюда или электролит.
Бумажные конденсаторы
Бумажный конденсатор изготовлен из плоских тонких полос металлической фольги, разделенных вощеными проводами. бумага (диэлектрический материал). Бумажные конденсаторы обычно имеют емкость от 100 пикофарад. примерно до 10 мкФ. Рабочее напряжение бумажного конденсатора редко превышает 600 вольт. Бумажные конденсаторы покрыты воском, чтобы предотвратить вредное воздействие влаги и предотвратить коррозию и утечку.
На бумажных конденсаторах используется множество различных видов внешнего покрытия, самым простым из которых является трубчатый. картонное покрытие. Некоторые типы бумажных конденсаторов заключены в очень прочный пластиковый корпус. Эти типы очень прочный и может использоваться в гораздо более широком диапазоне температур, чем трубчатый картон. На рисунке ниже показана конструкция трубчатого бумажного конденсатора.
Бумажный конденсатор.
Пленочные конденсаторы
Здесь диэлектрическим материалом является пластиковая пленка, используемая отдельно или в виде ламината с бумагой. Пленка обладает высокой механической прочностью, длительной термостойкостью и химической инертностью. если герметично. В качестве материалов обычно используются полипропилен, полистирол и полиэтилен. Конструкция рулона пленочных конденсаторов такая же, как и у бумажных конденсаторов.
Слюдяные конденсаторы
Базовая конструкция слюдяного конденсатора показана на рисунке ниже. Он состоит из нескольких плоских полосок металлической фольги, разделенных прокладками одинаковой формы. полоски слюды. Полоски фольги служат обкладками конденсатора, а слюда выступает в роли диэлектрик. Чередующиеся пластины соединяются вместе. Вся конструкция заключена в литой пластик.
Слюдяной конденсатор.
Альтернативная конструкция — это «посеребренный» слюдяной конденсатор. В этой конструкции очень тонкие слои серебра наносятся непосредственно на одну сторону слюды, а пластины сложены вместе так, что чередующиеся слои серебра разделены чередующимися слоями слюды. В результате получается эквивалент конструкции из фольги. Этот метод позволяет должны быть соблюдены более строгие производственные допуски, поскольку методы точной маскировки позволяют площадь наплавленной пластины должна быть определена с большей точностью и большей однородностью, чем в фольгированной конструкции. Кроме того, толщина собранного конденсатора меньше, из-за тонкости наплавляемой пластины.
Слюда является отличным диэлектриком и может выдерживать более высокое напряжение, чем бумажный диэлектрик. одинаковая толщина. Обычные номиналы слюдяных конденсаторов варьируются примерно от 10 пФ до 100 нФ.
Керамические конденсаторы
Керамический конденсатор назван так потому, что он содержит керамический диэлектрик. Один из видов керамики конденсатор использует полый керамический цилиндр как форму, на которой строится конденсатор, и как диэлектрический материал. Пластины состоят из тонких пленок металла, нанесенных на керамический цилиндр.
Второй тип керамического конденсатора изготавливается в форме диска. Конструкция состоит из керамического диска с металлическими пластинами, нанесенными на противоположные стороны. из керамического материала. После прикрепления лидов к с каждой стороны конденсатора конденсатор полностью покрыт изолирующим влагозащитным покрытием. Керамические конденсаторы обычно имеют емкость от 1 пФ до 100 нФ и могут использоваться с напряжения до 30 кВ.
Электролитические конденсаторы
9Электролитический конденсатор 0119 применяется там, где требуется большая величина емкости. Как название подразумевает, что электролитический конденсатор содержит электролит. Этот электролит может быть в виде жидкости (влажный электролитический конденсатор). Мокрый электролитический конденсатор больше не используется из-за осторожности, необходимой для предотвращения проливания электролита. Сухой электролитический конденсатор состоит по существу из двух металлических пластин, разделенных электролитом. Во многих случаях конденсатор размещается в цилиндрическом алюминиевом контейнере, который действует как отрицательный вывод конденсатора. Положительный вывод (или выводы, если конденсатор многосекционный) — наконечник (или наконечники). на нижнем конце контейнера. Значение(я) емкости и номинальное напряжение конденсатора обычно печатаются на боковой стороне алюминиевого корпуса.
Внутренне электролитический конденсатор устроен аналогично бумажному конденсатору. Положительная пластина состоит из алюминиевой (или танталовой) фольги, покрытой очень тонкой пленкой оксида. Эта тонкая оксидная пленка (которая образуется в результате электрохимического процесса) действует как диэлектрик конденсатора. Рядом и в контакте с оксид представляет собой полоску бумаги или марли, пропитанную пастообразным электролитом. Электролит действует как отрицательная пластина конденсатора. Затем наносится вторая полоска алюминиевой фольги. помещают напротив электролита, чтобы обеспечить электрический контакт с отрицательным электродом (электролитом). Когда три слоя на месте, они сворачиваются в цилиндр.
Электролитический конденсатор имеет два основных недостатка по сравнению с бумажным или пленочным конденсатором: электролитический тип поляризованный и имеет низкое сопротивление утечки . Это означает, что если Положительная пластина может быть случайно подключена к отрицательной клемме источника, тонкий оксид пленочный диэлектрик растворится, и конденсатор станет проводником (т. е. закоротит). Полярность клеммы обычно маркируются на корпусе конденсатора. Так как электролитический конденсатор чувствителен к полярности, его использование обычно ограничивается цепью постоянного тока или цепью, в которой Напряжение переменного тока накладывается на напряжение постоянного тока. Имеются специальные электролитические конденсаторы. некоторые приложения переменного тока, такие как пусковой конденсатор двигателя. Сухие электролитические конденсаторы различаются размером примерно от 1 микрофарад до нескольких тысяч микрофарад.
Тип используемого диэлектрика и его толщина определяют величину напряжения, которое можно безопасно приложить к электролитический конденсатор. Если напряжение, приложенное к конденсатору, достаточно велико, чтобы заставить атомы Если диэлектрический материал станет ионизированным, между пластинами возникнет дуга. В большинстве других типов конденсаторов, искрение разрушит конденсатор. Однако электролитический конденсатор обладает способностью заниматься самоисцелением. Если искрение небольшое, электролит восстановится сам. Если дуга слишком большой, конденсатор не будет самовосстанавливаться и выйдет из строя.
Переменные конденсаторы
Переменный конденсатор сконструирован таким образом, что его емкость может изменяться. Существуют две разновидности переменных конденсаторов: подстроечные и подстроечные.
Настроечные конденсаторы
В ряде приложений оператор оборудования должен настраивать свое оборудование, изменяя емкость в достаточно широком диапазоне. Типичным подстроечным конденсатором является роторно-статорный конденсатор. Он состоит из двух наборов металлических пластин, расположенных так, что пластины ротора перемещаются между пластины статора. Воздух является диэлектриком. При изменении положения ротора значение емкости также изменяется. Особое внимание уделяется разработке и производству этих конденсаторы для обеспечения легкости и плавности вращения вместе с точно предсказуемое изменение во всем диапазоне вращение. Этот тип конденсатора обычно используется для настройки радиоприемники. Его внешний вид показан на рисунке ниже.
Подстроечный конденсатор.
Подстроечные конденсаторы
Существуют приложения, такие как определенные типы настроенных схем, в которых точное значение емкости, требуемой в цепи, нельзя предсказать или контролировать с помощью требуемой точность. В таких приложениях полезно иметь в наличии конденсатор, который можно регулируется до точного требуемого значения при выравнивании оборудования после сборки. Корректирование пользователем оборудования, не требуется, хотя более поздняя корректировка может быть сделана специалистом. сервисный техник при обслуживании оборудования. Так как конденсатор не требует частого сброс, не предпринимается никаких особых усилий, чтобы сделать эту настройку особенно удобной, а диапазон регулировки вообще совсем небольшой.
Один тип подстроечного конденсатора показан на рисунке ниже. Винтовая регулировка используется для изменения емкости этого конденсатора.
Подстроечный конденсатор.
Что такое конденсатор? — Фиксированные, регулируемые, керамические, слюдяные и бумажные конденсаторы
Определение: Конденсатор представляет собой электронный компонент, хранящий энергию в виде электрического поля. Когда к конденсатору приложено напряжение некоторой величины, то на пластинах конденсатора создается электрическое поле. Таким образом, он накапливает заряд за счет статического электрического поля. Этот накопленный заряд можно использовать, разряжая конденсатор, когда это необходимо.
Емкость — это свойство конденсатора, которое указывает на его способность накапливать заряд. Измеряется в фарадах. Фарады (F) — это более крупная мера емкости, поэтому обычно используются микрофарады или пикофарады.
Один микрофарад эквивалентен 10 -6 Ф, а один пикофарад равен 10 -12 Ф.
между пластинами конденсатора.
Значение конденсатора и его типов
Конденсатор является важным электронным компонентом схемы. Он необходим для подачи электрической энергии в цепь при отключении питания. Таким образом, во время работы батареи конденсатор заряжается до пикового значения, а после отключения батареи подает питание, разряжаясь.
Очень важно классифицировать конденсаторы, потому что если вам нужно устройство накопления заряда для коррекции мощности или в усилителях, вам нужен конденсатор большой емкости. Но в случае схемы настройки вам потребуется конденсатор небольшой емкости.
Таким образом, для разных приложений требуются конденсаторы другого типа. Поэтому нам необходимо подробно разобраться в каждом типе конденсатора. Конденсаторы в целом подразделяются на два типа: конденсаторы постоянной емкости и конденсаторы переменной емкости.
Конденсаторы постоянной емкости
Конденсаторы постоянной емкости — это конденсаторы с фиксированным значением емкости. Значением емкости фиксированных конденсаторов нельзя манипулировать.
Конденсаторы постоянной емкости можно разделить на подтипы: поляризованные конденсаторы и неполяризованные конденсаторы.
Поляризованные конденсаторы
Поляризованные конденсаторы — это тип конденсатора, который имеет неявную полярность. Поляризованный конденсатор может быть включен в цепь только одним способом. Поляризованные конденсаторы обладают высокой емкостью, но они также создают ток утечки в цепи. Если поляризованный конденсатор заключен в небольшой корпус, он обеспечит малый ток утечки и высокую емкость.
Электролитические конденсаторы и суперконденсаторы являются подтипами поляризованных конденсаторов. Остановимся подробно на каждом из этих видов.
Электролитические конденсаторы
Th Электролитические конденсаторы — это конденсаторы, в которых электролит служит диэлектрическим веществом. Он состоит из алюминия и тантала. Причина использования этих материалов заключается в том, что эти материалы образуют оксиды, которые обладают чрезвычайно высокой диэлектрической прочностью. Итак, берутся две алюминиевые фольги, в одной из которых формируется слой оксида по процессу «Формовка».
В этом процессе «Формирования» оксидный слой выращивается на нем путем подачи напряжения на фольгу. Другая фольга обеспечивает отрицательное соединение с конденсатором. Электролитом пропитана бумажка. Он служит диэлектриком для конденсатора.
Электролитические конденсаторы бывают различных типов, например алюминиевые электролитические конденсаторы, танталовые электролитические конденсаторы и ниобиевые конденсаторы, в зависимости от типа используемого материала. Электролитические конденсаторы доступны в диапазоне от 1 мкФ до 500 000 мкФ.
Суперконденсаторы
Суперконденсаторы используют двухслойную электростатическую емкость вместо электролита. Он также использует электрохимическую псевдоемкость, что помогает достичь большой емкости. При этом электролит образует конденсатор малой емкости. Недостатком использования суперконденсатора является то, что он имеет более низкие пределы напряжения.
Суперконденсаторы обычно находят применение в кранах и лифтах. Емкость суперконденсаторов в 10 000 раз выше, чем у электролитических конденсаторов.
Неполяризованные конденсаторы
Неполяризованные конденсаторы — это те конденсаторы, которые не имеют неявной полярности, поэтому их можно подключать в цепи любым способом. Некоторые из неполяризованных конденсаторов представляют собой керамические конденсаторы, слюдяные конденсаторы, бумажные конденсаторы и конденсаторы из пластиковой пленки. Давайте обсудим каждый из них подробно.
Керамические конденсаторы
Керамические конденсаторы состоят из диска или пластины, покрытой металлом, таким как серебро или медь, с обеих сторон пластины или диска. Поводки сделаны из олова. Вся конструкция конденсатора упакована в пластиковый корпус для защиты от внешних условий окружающей среды.
Керамические конденсаторы можно разделить на конденсаторы с низкой диэлектрической проницаемостью и конденсаторы с высокой диэлектрической проницаемостью. Тип с низкой диэлектрической проницаемостью приводит к низким потерям. Но керамические конденсаторы с низкими потерями обеспечивают высокое сопротивление утечки около 1000 МОм.
Свойство керамических конденсаторов с высокой диэлектрической проницаемостью делает их способными обеспечивать высокую емкость при малом объеме. Значение емкости керамических конденсаторов зависит от различных параметров, таких как температура, постоянное напряжение, частота. Следовательно, емкость изменяется, если изменяется любой из этих параметров. Диапазон емкости варьируется от 100 пФ до 0,1 мкФ.
Они подразделяются на керамические конденсаторы класса 1 и керамические конденсаторы класса 2.
Керамические конденсаторы класса 1: Это конденсаторы, обладающие высокой стабильностью и низкими потерями.
Керамические конденсаторы класса 2: Это конденсаторы с высоким объемным КПД для байпасных и соединительных устройств.
Бумажные конденсаторы
Бумажные конденсаторы представляют собой конденсаторы цилиндрической формы, изготовленные путем прокатки металлических листов, соединенных между собой. Бумажные листы сворачиваются в цилиндрическую форму, образуя трубчатую структуру. Вся конструкция трубки заключена в восковой или пластиковый футляр. Такие вещества, как масло, пластик или воск, широко используются для пропитки бумаги.
Бумажные конденсаторы доступны в продаже в диапазоне от 500 пФ до 50 мкФ. Бумажные конденсаторы обеспечивают высокий ток утечки.
Слюдяные конденсаторы
Слюдяной конденсатор состоит из слоя слюды, помещенного между слоями металла. Затем вся конструкция помещается в пластиковый пакет.
Эти типы конденсаторов обладают очень малым током утечки, поскольку сопротивление утечки у слюдяных конденсаторов очень велико. Диапазон, в котором коммерчески доступны слюдяные конденсаторы, варьируется от 1 пФ до 0,1 пФ.
Конденсаторы из пластиковой пленки
Конденсаторы из пластиковой пленки сконструированы так же, как и бумажные конденсаторы. Единственная разница заключается в том, что в бумажных конденсаторах в качестве диэлектрического материала используются листы пластикового материала, такого как тефлон, полиэтилен и т. д. Диапазон емкостей бумажных конденсаторов от 500 пФ до 10 пФ.
Переменные конденсаторы
Конденсатор, емкостью которого можно управлять, называется переменным конденсатором.
С помощью цепи L-C емкость можно настроить на желаемое значение.
Переменные конденсаторы можно разделить на три типа: подстроечные, подстроечные и диэлектрические.
Цветовая маркировка конденсаторов
Процесс цветовой маркировки конденсаторов можно понять с помощью приведенной ниже таблицы.
Цветовая маркировка конденсаторов очень проста для понимания. С помощью этой таблицы мы можем легко определить номинал любого конденсатора, указав цветные полосы на нем.
Стационарные конденсаторные батареи. Низкое напряжение
- Презентация
- Преимущества
- Функции
Стационарные конденсаторные батареи CFB действительно полезны для улучшения коэффициента мощности нагрузки или группы нагрузок, чья потребность в реактивной мощности в основном линейна.
Ассортимент стационарных конденсаторных батарей CFB включает модели с главным автоматическим выключателем и доступен в корпусах NEMA 1 и NEMA 3R.
- Устранение штрафов за низкий коэффициент мощности.
- Снижение потерь в системе за счет эффекта Джоуля (нагрев).
- Улучшенное регулирование напряжения, снижение падения напряжения.
- Освобождение емкости системы.
- Снижает преждевременные отказы оборудования из-за чрезмерного нагрева при работе под пониженным напряжением.
- Прочная и компактная конструкция, простая установка и обслуживание.
- Широкий диапазон уровней напряжения от 240 до 1000 В переменного тока.
- Возможности от 3 до 1200 кВАр.
- Полная безопасность для оператора: Главный выключатель может управляться снаружи. Индивидуальные разрядные сопротивления предотвращают риски для оператора.
- Однофазные взрывозащищенные конденсаторы, полностью пригодные для вторичной переработки и сертифицированные UL.