Виды конденсаторов фото: Основные типы конденсаторов | Электрик

Содержание

Основные типы конденсаторов | Электрик



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.


Максимальное напряжение у них сравнительно не большое, до 300 — 600 вольт что вполне достаточно для пуска и работы электродвигателей.
Выводы конденсатора могут быть как в виде проводов, так и под клеммы или под болт.

Цифровая маркировка конденсаторов

Цифро-буквенная маркировка конденсаторов

Основные типы конденсаторов. » Хабстаб


На сегодняшний день существует множество типов конденсаторов и каждый из них обладает своими преимуществам и недостатками.
Одни могут работать при высоких напряжениях, другие обладают большой ёмкостью, третьи малой утечкой, четвёртые малой индуктивностью — эти факторы определяют область применения конденсаторов конкретного типа.
В этой статье будут рассмотрены основные, но далеко не все типы конденсаторов.

Алюминиевые электролитические конденсаторы.

Алюминиевые электролитические конденсаторы, состоят из двух скрученных тонких алюминиевых полосок, между которыми помещается бумага, пропитанная электролитом. Ёмкость этого типа конденсаторов может быть от 0.1uF до 100 000uF, что является их главным преимуществом перед другими типами, а максимальное рабочее напряжение может доходить до 500V. Максимальное рабочее напряжение и ёмкость обычно указываются на конденсаторе, максимальное рабочее напряжение конденсатора, изображенного на картинке, составляет 35 вольт, а ёмкость или заряд приходящийся на 1 вольт, составляет 680uF. Недостатком этого типа конденсаторов является относительно высокий ток утечки и то, что ёмкость их уменьшается с ростом частоты, именно поэтому на платах часто можно встретить алюминиевый электролитический конденсатор, параллельно которому ставят керамический или как горят “шунтируют керамикой”. Также надо сказать, что этот тип конденсаторов имеет полярность, это значит, что вывод конденсатора, обозначенный минусом на корпусе, должен всегда находиться под более отрицательным напряжением, чем другой вывод конденсатора. При несоблюдении этого правила конденсатор скорее всего взорвётся и именно поэтому применять их можно только в цепях с постоянным и пульсирующим током, но не переменным.

Танталовые конденсаторы.

Танталовые конденсаторы изготавливаются из пентаоксида тантала и схожи по свойствам с алюминиевыми электролитическими конденсаторами, но обладают некоторыми особенностями. Они меньшего размера, максимальное рабочее напряжение до 100V, ёмкость этого типа конденсаторов может быть от 47nF до 1000uF, обладают меньшей индуктивностью и могут применяться в более высокочастотных схемах, работающих на частотах в сотни Khz. К недостаткам можно отнести чувствительность к превышению рабочего напряжения. Надо отметить, что в отличии от алюминиевых электролитических конденсаторов, линией на корпусе помечают плюсовой вывод.5 или 100 000pF. К достоинствам можно отнести, незначительные токи утечки, небольшие габаритные размеры, низкую индуктивность и способность работать на высоких частотах, а также высокую температурную стабильность ёмкости. Могут работать в цепях постоянного, переменного, пульсирующего тока.

Керамические многослойные конденсаторы

Керамические многослойные конденсаторы представляет собой структуру с чередующимися тонкими слоями керамики и металла.
Этот тип конденсаторов схож по свойствам с однослойными дисковыми, но обладает в несколько раз большей ёмкостью, достигающей нескольких uF. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих конденсаторов не указывается и так же как для однослойных дисковых, не должно превышать 50V. Могут работать в цепях постоянного, переменного, пульсирующего тока.

Керамические высоковольтные конденсаторы

Преимущество этого типа конденсаторов понятно из названия, их отличительной особенностью является способность работать под высоким напряжением. Диапазон рабочих напряжений от 50 до 15000V, а ёмкость может 68pF до 150nF. Максимальное напряжение конденсатора, изображенного на картинке конденсатора равно 1000V, а ёмкость 100nF, выше описывалось как её узнать. Могут работать в цепях постоянного, переменного, пульсирующего тока.

Полиэстеровые конденсаторы.

Ёмкость этого типа конденсаторов может быть от 1nF до 15uF, диапазон рабочих напряжений от 50 до 1500V. Они изготавливаются с разными допуском( допустимое отклонение номинальной ёмкости ), 5%, 10% и 20%, обладают высокой температурной стабильностью, достаточно большой ёмкостью при их размерах, низкой ценой и как следствие находят широкое применение. Ёмкость конденсатора, изображенного на картинке равна 150 000pF или 150nF, буква К после числа 154 означает допуск, то есть на сколько реальное значение ёмкости может отличаться от указанной на конденсаторе. В данном случае допуск составляет 10%, подробнее об этом будет написано ниже. Нас больше интересует, что в маркировке этого конденсатора означает 2J и чему равно его максимальное рабочее напряжение. Для того чтобы ответить на два эти вопроса можно воспользоваться таблицей, буквенной маркировки напряжения.


Из таблицы становится понятно, что максимальное рабочее напряжение конденсатора равно 630V

Полипропиленовые конденсаторы.

В конденсаторах этого типа в качестве диэлектрика применяется полипропиленовая плёнка, а их ёмкость может быть от 100pF до 10uF. Одним из главных преимуществ этого типа конденсаторов является высокое рабочее напряжение, которое может достигать 3000V, также преимуществом является возможность изготовления этого типа конденсаторов с допуском в 1%. На картинке изображён конденсатор ёмкость которого 5600pF, а максимальное рабочее напряжение равно 630V. Буква J после числа 562 обозначает допуск и в данном случае он равен 5%. Допуск можно определить, пользуясь таблицей, изображенной ниже.


То есть реальное значение ёмкости может отличаться на 5% той, что указана на конденсаторе. Могут работать на частотах до 100KHz.

Виды конденсаторов. Устройство и особенности. Параметры и работа

Все виды конденсаторов имеют одинаковое основное устройство, оно состоит из двух токопроводящих пластин (обкладок), на которых концентрируются электрические заряды противоположных полюсов, и слоя изоляционного материала между ними.

Применяемые материалы и величина обкладок с разными параметрами слоя диэлектрика влияют на свойства конденсатора.

Виды конденсаторов

Конденсаторы делятся на виды по следующим факторам.

Назначению:
  • Общего назначения. Это популярный вид конденсаторов, которые используют в электронике. К ним не предъявляются особые требования.
  • Специальные. Такие конденсаторы обладают повышенной надежностью при заданном напряжении и других параметров при запуске электродвигателей и специального оборудования.
Изменению емкости:
  • Постоянной емкости. Не имеют возможности изменения емкости.
  • Переменной емкости. Они могут изменять значение емкости при воздействии на них температуры, напряжения, регулировки положения обкладок. К конденсаторам переменной емкости относятся:
    Подстроечные конденсаторы не предназначены для постоянной работы, связанной с быстрой настройкой емкости. Они служат только для одноразовой наладки оборудования и периодической подстройки емкости.
    Нелинейные конденсаторы изменяют свою емкость от воздействия температуры и напряжения по нелинейному графику. Конденсаторы, емкость которых зависит от напряжения, называются варикондами, от температуры – термоконденсаторами.
Способу защиты:
  • Незащищенные работают в обычных условиях, не имеют никакой защиты.
  • Защищенные конденсаторы выполнены в защищенном корпусе, поэтому могут работать при высокой влажности.
  • Неизолированные имеют открытый корпус и не имеют изоляции от возможного соприкосновения с различными элементами схемы.
  • Изолированные конденсаторы выполнены в закрытом корпусе.
  • Уплотненные имеют корпус, заполненный специальными материалами.
  • Герметизированные имеют герметичный корпус, полностью изолированы от внешней среды.
Виду монтажа:
  • Навесные делятся на несколько видов с;
    — ленточными выводами;
    — опорным винтом;
    — круглыми электродами;
    — радиальными или аксиальными выводами.
  • Конденсаторы с винтовыми выводами оснащены резьбой для соединения со схемой, применяются в силовых цепях. Подобные выводы проще фиксировать на охлаждающих радиаторах для снижения тепловых нагрузок.
  • Конденсаторы с защелкивающимися выводами являются новой разработкой, при монтаже на плату они защелкиваются. Это очень удобно, так как нет необходимости использовать пайку.
  • Конденсаторы, предназначенные для поверхностной установки, имеют особенность конструкции: части корпуса являются выводами.
  • Емкости для печатной установки изготавливают с круглыми выводами для расположения на плате.
По материалу диэлектрика:

Сопротивление изоляции между пластинами зависит от параметров изоляционного материала. Также от этого зависят допустимые потери и другие параметры.

  • Конденсаторы с неорганическим изолятором из стеклокерамики, стеклоэмали, слюды. На диэлектрический материал нанесено металлическое напыление или фольга.
  • Низкочастотные конденсаторы включают в себя изоляционный материал в виде слабополярных органических пленок, у которых диэлектрические потери зависят от частоты тока.
  • Высокочастотные содержат пленки из фторопласта и полистирола.
  • Импульсные высокого напряжения имеют изолятор из комбинированных материалов.
  • В конденсаторах постоянного напряжения в качестве диэлектрика используется политетрафторэлитен, бумага, либо комбинированный материал.
  • Низковольтные работают при напряжении до 1,6 кВ.
  • Высоковольтные функционируют при напряжении свыше 1,6 кВ.
  • Дозиметрические конденсаторы служат для работы с малым током, имеют незначительный саморазряд и большое сопротивление изоляции.
  • Помехоподавляющие емкости уменьшают помехи, возникающие от электромагнитного поля, имеют низкую индуктивность.
  • Емкости с органическим изолятором выполнены с применением конденсаторной бумаги и различных пленок.
  • Вакуумные, воздушные, газонаполненные конденсаторы обладают малыми диэлектрическими потерями, поэтому их применяют в аппаратуре с высокой частотой тока и напряжения.
Форме пластин:
  • Сферические.
  • Плоские.
  • Цилиндрические.
Полярности:
  • Электролитические конденсаторы называют оксидными. При их подключении обязательным является соблюдение полярности выводов. Электролитические конденсаторы содержат диэлектрик, состоящий из оксидного слоя, образованный электрохимическим способом на аноде из тантала или алюминия. Катодом является электролит в жидком или гелеобразном виде.
  • Неполярные конденсаторы могут включаться в схему без соблюдения полярности.
Конструктивные особенности
Воздушные виды конденсаторов

В качестве диэлектрика используется воздух. Такие виды конденсаторов хорошо зарекомендовали себя при работе на высокой частоте, в качестве настроечных конденсаторов с изменяемой емкостью. Подвижная пластина конденсатора является ротором, а неподвижную называют статором. При смещении пластин друг относительно друга, изменяется общая площадь пересечения этих пластин и емкость конденсатора. Раньше такие конденсаторы были очень популярны в радиоприемниках для настраивания радиостанций.

Керамические

Такие конденсаторы изготавливают в виде одной или нескольких пластин, выполненных из специальной керамики. Металлические обкладки изготавливают путем напыления слоя металла на керамическую пластину, затем соединяют с выводами. Материал керамики может применяться с различными свойствами.

Их разнообразие обуславливается широким интервалом диэлектрической проницаемости. Она может достигать нескольких десятков тысяч фарад на метр, и имеется только у такого вида емкостей. Такая особенность керамических емкостей позволяет создавать большие значения емкостей, которые сопоставимы с электролитическими конденсаторами, но для них не важна полярность подключения.

Керамика имеет нелинейную сложную зависимость свойств от напряжения, частоты и температуры. Из-за небольшого размера корпуса эти виды конденсаторов применяются в компактных устройствах.

Пленочные

В таких конденсаторах в качестве диэлектрика выступает пластиковая пленка: поликарбонат, полипропилен или полиэстер.

Обкладки конденсатора напыляют или выполняют в виде фольги. Новым материалом служит полифениленсульфид.

Параметры пленочных конденсаторов:
  • Применяются для резонансных цепей.
  • Наименьший ток утечки.
  • Малая емкость.
  • Высокая прочность.
  • Выдерживают большой ток.
  • Устойчивы к электрическому пробою (выдерживают большое напряжение).
  • Наибольшая эксплуатационная температура до 125 градусов.
Полимерные

Имеют отличие от электролитических емкостей наличием полимерного материала, вместо оксидной пленки между обкладками. Они не подвергаются утечке заряда и раздуванию.

Параметры полимера обеспечивают значительный импульсный ток, постоянный температурный коэффициент, малое сопротивление. Полимерные модели способны заменить электролитические модели в фильтрах импульсных источников и других устройствах.

Электролитические

От бумажных электролитические конденсаторы отличаются материалом диэлектрика, которым является оксид металла, созданный электрохимическим методом на плюсовой обкладке.

Вторая пластина выполнена из сухого или жидкого электролита. Электроды обычно выполнены из тантала или алюминия. Все электролитические емкости считаются поляризованными, и способны нормально работать только на постоянном напряжении при определенной полярности.

Если не соблюдать полярность, то может произойти необратимый химический процесс внутри емкости, которая приведет к выходу его из строя, или даже взрыву, так как будет выделяться газ.

К электролитическим можно отнести суперконденсаторы, которые называют ионисторами. Они обладают очень большой емкостью, достигающей тысячи Фарад.

Танталовые электролитические

Устройство танталовых электролитов имеет особенность в электроде из тантала. Диэлектрик состоит из пентаоксида тантала.

Параметры:
  • Незначительный ток утечки, в отличие от алюминиевых видов.
  • Малые размеры.
  • Невосприимчивость к внешним воздействиям.
  • Малое активное сопротивление.
  • Высокая чувствительность при ошибочном подключении полюсов.
Алюминиевые электролитические

Положительным выводом является электрод из алюминия. В качестве диэлектрика использован триоксид алюминия. Они применяются в импульсных блоках и являются выходным фильтром.

Параметры:
  • Большая емкость.
  • Корректная работа только на низких частотах.
  • Повышенное соотношение емкости и размера: конденсаторы других видов при одной емкости имели бы большие размеры.
  • Большая утечка тока.
  • Низкая индуктивность.
Бумажные

Диэлектриком между фольгированными пластинами служит особая конденсаторная бумага. В электронных устройствах бумажные виды конденсаторов обычно работают в цепях высокой и низкой частоты.

Металлобумажные конденсаторы обладают герметичностью, высокой удельной емкостью, качественной электрической изоляцией. В их конструкции применяется вакуумное металлическое напыление на бумажный диэлектрик, вместо фольги.

Бумажные конденсаторы не обладают высокой механической прочностью. В связи с этим его внутренности располагают в металлическом корпусе, который защищает его устройство.

Похожие темы:

классификация по характеристикам и функциональному назначению

Конденсаторы являются одним из важнейших пассивных компонентов в электронике. В простейшем случае представляет собой две металлические обкладки, разделенные слоем диэлектрика, толщина которого многократно меньше линейных размеров. Назначение – накопление заряда и энергии электрического поля.

Разнообразные конденсаторы

История

Прототипом первого конденсатора была «лейденская банка», изобретенная в 1745 г. Это была стеклянная банка, в которой обкладками были тонкие листы оловянной фольги, наклеенные на внутренние и внешние стороны стенок. В качестве внешней обкладки могли выступать руки экспериментатора, а в качестве внутренней – жидкость.

Лейденская банка

Обратите внимание! Первый удар током при разряде конденсатора был получен при испытании лейденской банки с ладонями вместо внешней обкладки.

Конструкция конденсатора

Конденсатор представляет собой два проводящих электрода (обкладки), разделенных слоем диэлектрика. Толщина изолятора пренебрежимо мала, по сравнению с его линейными размерами. Емкость увеличивается пропорционально площади обкладок и обратно пропорционально толщине диэлектрика.

В элементах высокой емкости для уменьшения габаритов конструкцию «обкладка – диэлектрик – обкладка» сворачивают в рулон или делают многослойной.

Конструкция конденсаторов

Свойства конденсатора

Поскольку в конструкции конденсатора содержится диэлектрик, то при включении его в цепь постоянного напряжения ток идет только в первый момент времени, при зарядке обкладок.

В цепи переменного напряжения происходит циклическая перезарядка, поэтому наблюдается прохождение тока. Его величина определяется реактивным сопротивлением конденсатора, которое равно:

XC=1/(2πfC), где f – частота колебаний.

Таким образом, становится понятным, почему при постоянном напряжении ток отсутствует (частота равняется нулю, а сопротивление стремится к бесконечности).

Обозначение конденсаторов на схемах

На схемах конденсатор изображается в виде символических обкладок двумя параллельными черточками. С небольшими изменениями все типы конденсаторов используют данное обозначение.

Обозначение на схемах

Основные параметры

Главные параметры конденсаторов, которые используются при проектировании и ремонте устройств радиоэлектроники, – это емкость и номинальное напряжение. Кроме этого, существует еще несколько дополнительных параметров, которые могут влиять на элементы схемы. Конденсаторы имеют следующие основные характеристики.

Ёмкость

Это самый основной параметр, который характеризует накопление электрического заряда. Расчет значения производится по различным формулам, в зависимости от конструкционных особенностей: плоский, цилиндрический или круглый конденсатор. На практике большая их часть выпускается как разновидности плоского. Емкость современных устройств варьируется от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад и даже единиц фарад.

Удельная ёмкость

Этот относительный параметр привязывает габариты к величине емкости. Таким образом, чем выше удельная емкость, тем меньше габариты конструкции, однако при этом может упасть электрическая прочность (рабочее напряжение).

Плотность энергии

Данный параметр важен при использовании конденсаторов в качестве накопителей энергии, определяет величину энергии на единицу массы или объема элемента.

Номинальное напряжение

Значение напряжения, при котором сохраняются рабочие параметры в течение срока службы, называется номинальным. Рабочее напряжение должно быть меньше номинального.

Важно! Превышение номинального напряжения чревато выходом элемента из строя. Электролитический конденсатор при этом может разрушиться со взрывом. Вопреки распространенному мнению, элемент, включенный в цепь с напряжением, в несколько раз меньше номинального, сохраняет все остальные параметры.

Полярность

Такие виды конденсаторов, как электролитические, зачастую требуют включения в цепь с соблюдением полярности. Поскольку такие элементы используются, в основном, как накопители или фильтры, это не составляет затруднений. Несоблюдение полярности приводит к:

  • несоответствию емкости;
  • повреждению.

Маркировка обязательно содержит информацию о полярности подключения.

Опасность разрушения (взрыва)

Разрушение со взрывом характерно для электролитических конденсаторов. Причиной взрыва является нагрев, который возникает из-за:

  • несоблюдения полярности;
  • расположения рядом с источниками тепла;
  • старения (увеличения утечки и повышения эквивалентного сопротивления).

Для уменьшения последствий разрушения на корпусе в торце ставят предохранительный клапан или формируют насечки на крышке. Такая конструкция гарантирует, что при резком увеличении давления внутри корпуса скопившиеся газы и электролит выделяются через клапан или разрушенную по насечкам крышку. Таким образом, предотвращается взрыв, при котором обкладки и электролит разбрасываются по большой площади и вызывают замыкание элементов плат. Охлаждение устройства снижает вероятность разрушения.

Последствия разрушения

Паразитные параметры

Отдельные виды параметров являются паразитными, которые стараются снизить при конструировании и изготовлении. Их описание приведено ниже.

Эквивалентная схема

Электрическое сопротивление изоляции диэлектрика конденсатора, поверхностные утечки Rd и саморазряд

Данный параметр зависит от свойств диэлектрика и материала корпуса. Он показывает, насколько уменьшается заряд с течением времени у элемента, не включенного во внешнюю цепь. Утечка происходит в результате неидеальности диэлектрика и по его поверхности.

Для некоторых конденсаторов в характеристиках указывается постоянная времени Т, которая показывает время, в течении которого напряжение на обкладках уменьшится в е (2.71) раз. Численно постоянная времени равняется произведению сопротивления утечки на емкость.

Эквивалентное последовательное сопротивление (Rs)

Эквивалентное последовательное сопротивление ЭПС (в англоязычной литературе ERS) слагается из сопротивления материала обкладок и выводов. К нему также может добавляться поверхностная утечка диэлектрика.

По своей сути, ЭПС представляет собой сопротивление, соединенное последовательно с идеальным конденсатором. Такая цепь в некоторых случаях может влиять на фазочастотные характеристики. ЭПС обязательно должно учитываться при проектировании импульсных источников питания и контуров авторегулирования.

Электролитические конденсаторы имеют особенность, когда из-за наличия внутри паров электролита, воздействующих на выводы, величина ЭПС со временем увеличивается.

Эквивалентная последовательная индуктивность (Li)

Поскольку выводы обкладок и сами обкладки металлические, то они имеют некоторую индуктивность. Таким образом, конденсатор представляет собой резонансный контур, что может оказать влияние на работу схемы в определенном диапазоне частот. Наименьшую индуктивность имеют СМД компоненты ввиду отсутствия у них проволочных выводов.

Тангенс угла диэлектрических потерь

Отношение активной мощности, передаваемой через конденсатор, к реактивной, называется тангенсом угла диэлектрических потерь. Данная величина зависит от потерь в диэлектрике и вызывает сдвиг фазы между напряжением на обкладке и током. Тангенс угла потерь важен при работе на высоких частотах.

Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ)

ТКЕ означает изменение емкости при колебаниях температуры. ТКЕ может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от того, как ведет себя емкость при изменениях температуры.

Для фильтрующих и резонансных цепей для компенсации температурного дрейфа в одной цепи используют элементы с разным ТКЕ, поэтому многие производители группируют выпускаемые элементы по величине и знаку коэффициента.

Диэлектрическая абсорбция

Данный эффект еще называют эффектом памяти. Проявляется он в том, что при разряде конденсатора через низкоомную нагрузку через некоторое время на обкладках возникает небольшое напряжение.

Величина диэлектрической абсорбции зависит от материалов, из которых изготовлен элемент. Она минимальна для тефлона и полистирола и максимальна для танталовых конденсаторов. Важно учитывать эффект при работе с прецизионными устройствами, особенно интегрирующими и дифференцирующими цепями.

Паразитный пьезоэффект

Так называемый «микрофонный эффект» выражается в том, что при воздействии механических нагрузок, в том числе акустических колебаний, керамический диэлектрик в некоторых типах устройств проявляет свойства пьезоэлектрика и начинает генерировать помехи.

Самовосстановление

Свойством самовосстановления после электрического пробоя обладают электролитические бумажные и пленочные конденсаторы. Такие типы конденсаторов и их разновидности нашли применение в цепях, обеспечивающих запуск электродвигателей, в особенности, если трехфазный асинхронный электродвигатель включается в однофазную сеть. Свойство восстановления широко используется в силовой технике.

Виды конденсаторов

Классификация конденсаторов производится по технологии изготовления и материалу диэлектрика и обкладок. Чтобы полностью классифицировать, какие бывают конденсаторы, требуется большой объем информации. Наибольшее распространение получили такие устройства.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

Бумажные состоят из двух алюминиевых лент, разделенных полосой из конденсаторной бумаги. В металлопленочных вместо алюминиевых лент используется способ напыления металла непосредственно на бумагу. Такие конденсаторы могут восстанавливать характеристики после электрического пробоя.

Распространенная бумажная конструкция

Электролитические конденсаторы

Состоят из металлического анода, у которого оксидный слой на поверхности выполняет роль диэлектрика. Вторая обкладка представлена жидким электролитом. Ввиду того, что слой окиси очень тонкий, емкость таких конструкций может достигать больших величин. Ценой этому следует низкое рабочее напряжение и требование соблюдения полярности.

Электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Это основной тип электролитических конденсаторов. Отличаются большой погрешностью емкости и низкой стойкостью к повышению температуры.

Танталовые электролитические конденсаторы

Разновидность электролитического, где в качестве анода используется спеченный танталовый порошок. Благодаря развитой поверхности анода, эквивалентная площадь обкладки получается очень большой. Используются в импульсных цепях.

Полимерные конденсаторы

Специальный проводящий органический полимер в таких устройствах используется в качестве замены электролита. Твердотельные электролитические конденсаторы имеют большой срок службы и не взрывоопасны.

Пленочные конденсаторы

В пленочных конструкциях диэлектриком выступают тонкие пленки полистирола, стироплекса, лавсана или фторопласта. Отличаются высокой стабильностью, низкими потерями, поэтому широко используются в высокочастотных устройствах.

Конденсаторы керамические

В данном случае диэлектриком служит керамика или стекло с напыленным слоем металла.

Керамические конденсаторы

Конденсаторы с воздушным диэлектриком

Конструкции низкой емкости, в основном с изменяемой емкостью (переменные) для плавной регулировки частотных характеристик схемы.

Маркировка конденсаторов

Маркировка отличается у различных производителей. В изделиях, производимых в СССР и постсоветских республиках, в маркировке обязательно присутствуют следующие данные:

  • Буквенно-цифровое обозначение, характеризующее тип и технологию изготовления;
  • Значение емкости и погрешность изготовления;
  • Номинальное напряжение;
  • ТКЕ;
  • Дата изготовления.

Для импортных изделий обязательно только обозначение емкости. Остальные параметры наносятся по усмотрению производителя.

Пример маркировки

Невозможно в ограниченном объеме подробно описать все существующие виды конденсаторов. Тем более что их конструкция постоянно совершенствуется, приходят новые технологии, которые позволяют снизить стоимость с одновременным улучшением характеристик.

Видео

Виды и аналоги конденсаторов – как определить тип конденсатора и подобрать аналог

Конденсаторы – электронные компоненты, состоящие из двух проводников-обкладок и находящимся между ними диэлектриком. Существует множество видов конденсаторов, имеющих сходную конструкцию, но различных по материалам, из которых изготавливаются обкладки и диэлектрический слой, и функциям в электронных схемах. Тип изделия определяется по форме, цвету, маркировке на корпусе.

В высоковольтных устройствах (умножителях напряжения, генераторах Маркса, катушках Тесла, мощных лазерах и т.п.) применяют высоковольтные конденсаторы, отличающиеся по конструкции от низковольтных. Они используются в схемах с напряжением более 1600 В. Некоторые разновидности высоковольтных электронных устройств:

  • К75-25 – импульсные модели, используемые в схемах с напряжением до 50 кВ. Их емкость – 2-25 нФ. Благодаря возможности работать с токами частотой 500 Гц, эффективны в искровых катушках Тесла.
  • К15-4. Этот тип конденсатора можно определить по корпусу цилиндрической формы зеленого цвета. Имеют небольшую емкость и используются в генераторах Маркса, старых телевизорах, умножителях напряжения и других высоковольтных низкочастотных схемах.
  • К15-5. Керамические детали кирпичного цвета, компактных габаритов, дисковой формы. Максимальное напряжение – 6,3 кВ, используются в высокочастотных фильтрах.

Керамические и стеклокерамические конденсаторы с твердым неорганическим диэлектрическим слоем выпускаются в высоковольтном и низковольтном исполнении. Отличаются компактными размерами и надежностью. Широко востребованы в вычислительной, бытовой, медицинской, военной техники, транспорте. По номинальному напряжению их разделяют на высоко- и низковольтные.

По типу конструкции выпускают следующие керамические конденсаторы:

  • КТК – трубчатые;
  • КДК – дисковые;
  • SMD – поверхностные и другие.

Для изготовления керамических конденсаторов используют не обожженную глину, а материалы, сходные с ней по структуре, – ультрафарфор, тиконд, ультрастеатит. Обкладка – серебряный слой. Керамические и стеклокерамические устройства используются в схемах, в которых важных частотные характеристики, невысокие потери при утечке, компактные габариты, невысокая стоимость.

В бумажных конденсаторах фольгированные обкладки разделяет диэлектрик из конденсаторной бумаги. Эти детали используются как в высокочастотных, так и низкочастотных цепях. Они не пользуются популярностью из-за низкой механической прочности. Более прочным вариантом является металлобумажная деталь, в которой на бумагу напыляется металлический слой.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы выпускаются в широком интервале емкостей и номинальных напряжений. Металлобумажные варианты выигрывают в плане компактности конструкции и проигрывают по стабильности сопротивления изоляции. Дополнительный плюс металлобумажных изделий – способность к самовосстановлению электрической прочности при единичных случаях пробоев бумаги.

Электролитические конденсаторы отличаются повышенной энергоемкостью и используются в цепях переменного и постоянного тока. В них диэлектриком является металлооксидный слой, созданный электрохимическим способом. Он располагается на плюсовой обложке из того же металла. Другая обложка – жидкий или сухой электролит. Металл – алюминий, ниобий или тантал.

Конденсаторы постоянной емкости относятся к устаревшим. Им на смену пришли детали переменной электроемкости. Наиболее распространены электролитические конденсаторы подстроечного типа. Их емкость меняется при регулировке, но при работе схемы остается постоянной. Благодаря герметичности корпуса и твердого полупроводника, изделия стабильны при хранении и могут использоваться при низких температурах (до -80°C) и высоких частотах.

Пленочные полистирольные изделия востребованы в схемах импульсного характера, с постоянным или высокочастотным переменным током. Такая продукция выпускается с обкладками из фольги или с пленочным диэлектриком, на который наносится тонкий металлизированный слой. Для изготовления пленочного диэлектрика используются поликарбонат, тефлон, полипропилен, металлизированная бумага. Диапазон емкостей – 5 пкФ-100 мкФ. Очень популярны высоковольтные исполнения пленочных конденсаторов – до 2000 В.

Выпускаются различные типы пленочных конденсаторов, которые различаются по:

  • размещению слоев диэлектрика и обкладок – аксиальные и радиальные;
  • материалу изготовления корпуса – полимерные и пластмассовые, выпускают модели без корпуса с эпоксидным покрытием;
  • форма – цилиндрическая и прямоугольная.

Основное преимущество такой продукции – способность к самовосстановлению, защищающая ее от вероятности преждевременного отказа. Другие плюсы – хорошие электрохимические характеристики, тепловая стабильность, способность к высоким нагрузкам при переменном токе. Благодаря выше перечисленным свойствам, пленочные и металлопленочные изделия применяются в измерительной технике, радиоэлектронике, вычислительной технике.

Также называются SMD конденсаторы. Эти радиокомпоненты предназначены для поверхностного монтажа. Типы безвыводных конденсаторов:

  • керамические;
  • пленочные;
  • танталовые.

Чип-конденсаторы имеют компактные габариты, стандартизированную форму корпуса, характеристики, во многом совпадающие с многослойными конденсаторами. Используются в печатных платах как по отдельности, так и наборами.

Таблица аналогов конденсаторов

Напишите в комментариях какие аналоги зарубежных или отечественных конденсаторов вы знаете и мы добавим их в таблицу.

Отечественный конденсатор Зарубежный аналог
К10 – керамический, низковольтный MLCC
К15 – керамический, высоковольтный Elzet
К53-16 Тип TIM, Mallory; тип B45181, Siemens
К53-16-1 Тип EF, Panasonic
К53-18 Тип TAC, Mallory
К53-20 Тип TAC, Mallory
К53-22 Тип B45196, Siemen; тип T421, Union Carbide
К53-25 Тип 935D, Sprague
К53-34 Тип EF, Panasonic; тип TDC, Mallory
К32 – слюдяной малой мощности Mica
К42 – бумажный, с металлизированными обкладками MP
К50 – электролитический, алюминиевый, фольговый Jamikon, Elzet, Capxon, Samhwa
К50-16 50В 500 мкФ Capxon KF
К50-24 25В 2200 мкФ Frolyt TGL 7198
К50-29 Vishay 601D
К50-29В 63В 220 мкФ Supertech
К71 – пленочный полистирольный KS или FKS
К76 – лакопленочный MKL
K77 – пленочный, поликарбонатный KC, MKC, FKC
К78 – пленочный, полипропиленовый KP, MKP, FKP

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


Конденсаторы виды, цена, фото, форма. ЧП Неликвид

Все радиотехнические, электронные устройства, кроме микросхем и транзисторов, обязательно имеют в своем составе конденсаторы. Без конденсаторов не бывает ни одной схемы. Конденсаторы выполняют самые различные задачи. Конденсаторы помогают в передаче сигнала между каскадами усилительными, создают фильтры для низкой и высокой частоты, задают интервалы времени, подбирают колебательную частотность в генераторах.

Конденсатор в переводе означает «уплотнение», «сгущение», является двухполюсником, имеющим определенное или переменное значение емкости, обладает малой проводимостью, устройством накапливающим заряд и энергию электрополя. Конденсаторы — пассивный электронный компонент. Самый простой вариант конденсатора – это два электрода в виде пластин-обкладок, которые разделены диэлектриком с очень малой толщиной по сравнению с обкладками. Деталь, которую применяют в различных электронных устройствах, имеет множество слоев диэлектрика, электроды, может быть также в виде лент, где чередуются диэлектрик и электрод, а затем свернутые в цилиндрическую форму или сложенные как параллелепипед.

Из истории создания

Прототипом конденсатора можно считать лейденскую банку, которую изобрели независимо друг от друга Эвальд Юрген фон Клейст из города Лейден (Германия) и Питер ван Мушенбрук физик из Голландии в 1745 году. Но самыми первым видом конденсаторов, которые состояли из пары проводников, разделенные диэлектриком, считается конденсатор или электрический лист Эпинуса, который применялся раньше, чем лейденская банка. Кстати, лейденская банка – это была реально обычная банка, но оклеенная снаружи и изнутри оловом листовым и закрытая крышкой из дерева. В крышку был воткнут металлический стержень. Данное изобретение помогло изучать электричество еще в те далекие времена.

Раньше, во времена Советского Союза, когда компьютеры (ЭВМ) имели малую мощность, но огромные размеры, использовались большие конденсаторы, которые имели большую емкость. На сегодняшний день большая емкость заключена в кондерах малых размеров.

Классификация

Конденсаторы классифицируются по нескольким параметрам: тип диэлектрика, сопротивление, изоляция, ёмкость, величина потерь.

По типу диэлектрика

  • Вакуумные (между пластинами вакуум).
  • Газообразный диэлектрик.
  • Жидкий диэлектрик.
  • Твердый неорганический диэлектрик (стеклянный, слюдяной, керамический, пленочный).
  • Твердый органический диэлектрик (бумажный, металлобумажный).
  • Электролитический, оксидно-полупроводниковый.
  • Твердотельный конденсатор.

По ёмкости

  • Постоянные.
  • Переменные.
  • Подстроечные.

Конденсаторы также могут иметь форму цилиндрическую, сферическую, плоскую и др.

На сегодняшний день широкое применение получили танталовые конденсаторы в электрических цепях постоянного тока, их используют в платах современных компьютеров, планшетников, сотовых телефонах, высокоскоростные портативные радиопередатчики также не работают без них.

Абсолютно новый вид конденсаторов – это ионистор, который является компонентом для долговременного сохранения заряда. Такие конденсаторы имеют значительно больший срок работы, бесчисленное количество циклов зарядки. Применяется для резервного питания схем памяти электроустройств.

Мы точно знаем, что многие из вас уже давно не пользуются старой советской техникой, у многих могут быть просто «залежи» ненужных конденсаторов, дома у частных лиц или у запасливых руководителей на складах. Вам они уже точно не пригодятся, так зачем хранить хлам. По фэн-шуй надо выбросить ненужное старое, чтобы в дом пришло нужное и новое. Но не стоит относить конденсаторы на свалку, не нужно портить экологию, лучше продайте их нам, и получите за них неплохие деньги. Мы купим у вас любое количество конденсаторов по приятным для вас ценам.

Виды конденсаторов и их применение

Конденсатор — это электрический (электронный) компонент, состоящий из двух проводников (обкладок), разделенных между собой слоем диэлектрика. Существует много видов конденсаторов. В основном они делятся по материалу из которого изготовлены обкладки и по типу используемого диэлектрика между ними.

Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

 

Виды конденсаторов

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

У бумажного конденсатора диэлектриком, разделяющим фольгированные обкладки, является специальная конденсаторная бумага. В электронике бумажные конденсаторы могут применяться как в цепях низкой частоты, так и в высокочастотных цепях.

Хорошим качеством электрической изоляции и повышенной удельной емкостью обладают герметичные металлобумажные конденсаторы, у которых вместо фольги (как в бумажных конденсаторах) используется вакуумное напыление металла на бумажный диэлектрик.

Бумажный конденсатор не имеет большую механическую прочность, поэтому его начинку помещают в металлический корпус, служащий механической основой его конструкции.

Электролитические конденсаторы

В электролитических конденсаторах, в отличии от бумажных, диэлектриком является тонкий слой оксида металла, образованный электрохимическим способом на положительной обложке из того же металла.

Вторую обложку представляет собой жидкий или сухой электролит. Материалом, создающим металлический электрод в электролитическом конденсаторе, может быть, в частности, алюминий и тантал. Традиционно, на техническом жаргоне «электролитом» называют алюминиевые конденсаторы с жидким электролитом.

Но, на самом деле, к электролитическим также относятся и танталовые конденсаторы с твердым электролитом (реже встречаются с жидким электролитом). Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, и поэтому они могут работать только в цепях с постоянным напряжением с соблюдением полярности.

В случае инверсии полярности, может произойти необратимая химическая реакция внутри конденсатора, ведущая к разрушению конденсатора, вплоть до его взрыва по причине выделяемого внутри него газа.

К электролитическим конденсаторам так же относится, так называемые, суперконденсаторы (ионисторы) обладающие электроемкостью, доходящей порой до нескольких тысяч Фарад.

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 котором 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.

Полимерные конденсаторы могут заменять электролитические или танталовые конденсаторы во многих схемах, например, в фильтрах для импульсных блоков питания, или в преобразователях DC-DC.

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.

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 с воздушным диэлектриком

Здесь диэлектриком является воздух. Такие конденсаторы отлично работают на высоких частотах, и часто выполняются как конденсаторы переменной емкости (для настройки).

различных типов конденсаторов, их изображения и символы

«Конденсатор — это устройство, которое может накапливать заряд». Помимо резисторов и катушек индуктивности, это еще один базовый компонент, обычно используемый в электронных схемах. Это устройство, которое имеет способность накапливать заряд, который не могут сделать ни резистор , ни катушка индуктивности, оно препятствует любому изменению напряжения в цепи, к которой оно подключено, оно блокирует прохождение через него постоянного тока.

Они производятся различных размеров, форм, типов и стоимости.По сути, конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных изолирующей средой, называемой диэлектриком.

диэлектрик может быть из воздуха, слюды, керамики, бумаги, полиэстера, полистирола или поликарбоната и т. Д.

Как заряжаются конденсаторные накопители?

В нейтральном состоянии обе пластины конденсатора имеют одинаковое количество свободных электронов.

Когда конденсатор подключен к источнику напряжения через резистор, как показано на рисунке ниже:

электронов перемещаются с пластины A, и такое же количество электронов откладывается на пластине B.Поскольку пластина A теряет электроны, а пластина B набирает электроны, пластина A становится положительной по отношению к пластине B. Во время этого процесса зарядки электроны проходят только через соединительные провода и источник. Электроны не проходят через диэлектрик конденсаторов, потому что он представляет собой i nsulator . Движение электронов прекращается, когда напряжение на конденсаторе становится равным напряжению источника, как показано на рисунке ниже:

Если конденсатор отключен от источника, он сохраняет накопленный заряд в течение длительного периода времени (продолжительность зависит от типа конденсатора) и все еще имеет напряжение на нем, как показано на рисунке:

Заряженный конденсатор может действовать как временный аккумулятор, поэтому следует отметить следующие моменты

  • Через конденсатор не может протекать ток из-за наличия в цепи диэлектрика, обеспечивающего бесконечное сопротивление.Электрический заряд мгновенно перемещается с одной пластины на другую только через внешнюю цепь.
  • По мере увеличения разности потенциалов между пластинами диэлектрическая среда испытывает возрастающее напряжение. Если эта разность потенциалов увеличивается, прочность диэлектрика увеличивается до тех пор, пока она больше не может ее выдерживать.

На этом этапе происходит электрический пробой, сопровождающийся искрой между двумя пластинами конденсатора. Максимальное напряжение на метр толщины, которое среда может выдержать без разрыва или пробоя, называется ее диэлектрической прочностью.

Как разряжается конденсатор?

Если два вывода заряженных конденсаторов соединены вместе, разность потенциалов между двумя пластинами выравнивается, и она разряжается.

, поскольку между двумя пластинами существует разность потенциалов, между ними создается электрическое поле, сила которого определяется выражением:

E = В / д

, где V — вольт, а d — метр.

Как конденсаторы накапливают энергию?

Он накапливает энергию в виде электрического поля, которое создается противоположными зарядами на двух пластинах.Электрическое поле представлено силовыми линиями между положительным и отрицательным зарядами и сосредоточено внутри диэлектрика, как показано на рис.

.

Закон Кулона гласит:

Между зарядами двухточечного источника существует сила, которая прямо пропорциональна произведению двух зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. это отношение выражается как:

, где F — сила в ньютонах, q 1 и q 2 — заряды в кулонах, d — расстояние между зарядами в метрах, а k — пропорциональная константа, равная 9 × 10 -9 Нм² / Кл². .

На рисунке выше показана силовая линия между положительным и отрицательным зарядом.

На приведенном выше рисунке показано, что множество противоположных зарядов на пластинах конденсатора создают множество силовых линий, которые образуют электрическое поле, которое накапливает энергию внутри диэлектрика.

Чем больше силы между зарядами на пластинах конденсатора, тем больше энергии накапливается. Следовательно, количество энергии прямо пропорционально емкости, потому что чем больше накопленный заряд, тем больше сила.

Также из уравнения Q = CV, величина накопленного заряда напрямую связана с напряжением, а также с емкостью . Следовательно, количество запасенной энергии также зависит от квадрата напряжения на пластинах конденсатора. Формула для энергии , запасаемой конденсатором, равна

.

Когда емкость (C) выражается в фарадах, а напряжение (V) — в вольтах, энергия (w) выражается в джоулях.

Номинальное напряжение:

Каждый конденсатор имеет ограничение на величину напряжения, которое он может выдерживать на своих пластинах.Номинальное напряжение указывает максимальное напряжение постоянного тока, которое может применяться без риска повреждения устройства. Если это максимальное напряжение, обычно называемое напряжением пробоя или рабочим напряжением , превышено, это может привести к необратимому повреждению конденсатора.

Перед использованием конденсатора в схеме необходимо учитывать как емкость , так и номинальное напряжение. Выбор значения емкости зависит от конкретных требований схемы.Номинальное напряжение всегда должно быть выше максимального напряжения, ожидаемого в конкретном приложении.

Диэлектрическая прочность:

Напряжение пробоя конденсатора определяется диэлектрической прочностью используемого электрического материала. Диэлектрическая прочность выражается в В / мил (1 мил = 0,01 дюйма). Ниже приведены некоторые типичные значения для нескольких материалов. Точные значения меняются в зависимости от конкретного состава материала.

Материал Диэлектрическая прочность (об. / Мил)

  • Воздух 80
  • Масло 375
  • Керамика 1000
  • Бумага 1200
  • тефлон 1500
  • Слюда 1500
  • Стекло 2000

Диэлектрическую прочность лучше всего пояснить на примере.Предположим, что у определенного конденсатора расстояние между пластинами составляет 1 мил, а диэлектрический материал керамический. Этот конкретный конденсатор может выдерживать максимальное напряжение 1000 В, поскольку его электрическая прочность составляет 1000 В / мил. При превышении максимального напряжения диэлектрик может выйти из строя и провести ток, что приведет к необратимому повреждению конденсатора.

Температурный коэффициент:

Температурный коэффициент Коэффициент указывает величину и направление изменения значения емкости в зависимости от температуры.Положительный температурный коэффициент означает, что емкость увеличивается с повышением температуры или уменьшается с понижением температуры. Отрицательный коэффициент означает, что емкость уменьшается при повышении температуры или увеличивается при понижении температуры . Температурные коэффициенты обычно указываются в миллионных долях на градус Цельсия (ppm / ° C).

Утечка:

Ни один изоляционный материал не идеален. Диэлектрик любого конденсатора будет проводить очень небольшое количество тока.Таким образом, заряд конденсатора со временем исчезнет. Некоторые типы конденсаторов, например, с большим электролитом, имеют более высокие утечки, чем другие.

Типы конденсаторов

Конденсаторы постоянной емкости

  1. Слюдяные конденсаторы
  2. конденсаторы керамические
  3. конденсаторы пластиковая пленка
  4. Конденсаторы электролитические
  5. бумажные конденсаторы

Слюдяной конденсатор

Типы слюдяных конденсаторов представляют собой пакет из фольги и серебряной слюды.Базовая конструкция многослойной фольги показана как:

Он состоит из чередующихся слоев металлической фольги и тонких листов слюды. Металлическая фольга образует пластину с чередующимися листами фольги, соединенными вместе для увеличения площади пластины. Для увеличения площади пластины используется больше слоев, что увеличивает емкость. Пакет слюды / фольги заключен в изолирующий материал, такой как бакелит, как показано на рисунке.

Серебряный слюдяный конденсатор формируется аналогичным образом путем наложения листов слюды с экранированным на них материалом серебряного электрода.Доступны слюдяные конденсаторы со значениями емкости от 1 пФ до 0,1 мкФ и номинальным напряжением от 100 до 2500 В постоянного тока. Общие температурные коэффициенты находятся в диапазоне от -20 ppm / C ° до +100 ppm / C °. Типичная диэлектрическая проницаемость слюды составляет 5,

.

Конденсаторы керамические

Керамические диэлектрики обеспечивают очень высокие диэлектрические проницаемости (обычно 1200). В результате сравнительно высокие значения емкости могут быть достигнуты при небольшом физическом размере. Керамические конденсаторы обычно доступны в форме керамического диска.

Керамические конденсаторы

обычно доступны со значениями емкости от 1 пФ до 2,2 мкФ с номинальным напряжением до 6 кВ. Типичный температурный коэффициент для керамических конденсаторов составляет 200 000 ppm / C °.

Конденсаторы полиэтиленовые

Есть несколько типов пластиковых пленочных конденсаторов. Поликарбонат, пропилен, полиэстер, полистирол и майлар являются одними из наиболее распространенных используемых диэлектрических материалов. Некоторые из этих типов имеют значения емкости до 100 мкФ.

На рисунке показана общая базовая конструкция, используемая во многих конденсаторах с пластиковой пленкой. Тонкая полоска диэлектрика из пластиковой пленки зажата между двумя тонкими металлическими полосками, которые действуют как пластины. Один вывод подключается к внутренней пластине, а один — к другой пластине, как показано. Затем полосы скручивают по спирали и помещают в формованный корпус. Таким образом, можно упаковать большую площадь пластины при относительно небольшом физическом размере, тем самым достигая больших значений емкости.В другом методе для формирования пластин используется металл, нанесенный непосредственно на пленочный диэлектрик.

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы поляризованы так, что одна пластина является положительной, а другая — отрицательной. Эти конденсаторы используются для значений емкости от 1 мкФ до более 200 000 мкФ, но они имеют относительно низкое напряжение пробоя (350 В — типичный максимум) и высокую степень утечки. В этом тексте конденсаторы емкостью 1 мкФ или более считаются поляризованными.

Электролитические конденсаторы обладают гораздо более высокими характеристиками, чем слюдяные или керамические конденсаторы, но их номинальное напряжение обычно ниже. Алюминиевые электролиты, вероятно, являются наиболее часто используемым типом.

Конденсаторы переменные

Переменные конденсаторы используются в цепи, когда есть необходимость отрегулировать значение емкости вручную или автоматически, например, в радио или ТВ-тюнерах. Условное обозначение переменного конденсатора показано на рисунке:

.

Регулируемые конденсаторы, которые обычно имеют регулировку под винт с прорезью и используются для очень точной регулировки в цепи, называются подстроечниками.Керамика или слюда являются обычным диэлектриком в конденсаторах этих типов, и емкость обычно изменяется путем регулировки расстояния между пластинами. На приведенном ниже рисунке показаны некоторые типичные устройства с переменными конденсаторами.

Варактор — это полупроводниковое устройство, которое демонстрирует емкостную характеристику, которая изменяется путем изменения напряжения на его выводах.

Применение конденсаторов в реальной жизни

  • Они используются в таймере
  • Схема временной развертки в CRO для генерации пилообразной волны
  • Фильтрующие контуры
  • Осцилляторы
  • Схема тюнера в магнитоле
  • Как таймер при установке частоты с осциллятором
  • Интегрирующие и дифференцирующие цепи
  • Умножитель напряжения
  • Детектор пиков
  • Демодулятор
  • Цепи зажима
  • В двигателях переменного тока для увеличения крутящего момента
  • Преобразование активной мощности в пассивную

типов конденсаторов и их применение (видео)

См. Также:

Емкость

Типы конденсаторов и их конструкция

Доступные типы конденсаторов варьируются от очень маленьких тонких подстроечных конденсаторов, используемых в генераторах или радиосхемах, до конденсаторов с металлическими банками большой мощности, используемых в схемах коррекции и сглаживания высокого напряжения.

Сравнение между различными типами конденсаторов обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами. Как и резисторы, существуют также конденсаторы переменного тока, которые позволяют изменять значение их емкости для использования в схемах радиосвязи или схемах типа «подстройка частоты».

Конденсаторы промышленного типа изготавливаются из металлической фольги, переплетенной с тонкими листами пропитанной парафином бумаги или майлара в качестве диэлектрического материала. Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, это связано с тем, что пластины из металлической фольги свернуты в цилиндр, образуя небольшой пакет с изолирующим диэлектрическим материалом, зажатым между ними.

Маленькие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации. В любом случае конденсаторы играют важную роль в электронных схемах, поэтому вот несколько наиболее «распространенных» типов доступных конденсаторов.

Конденсатор диэлектрический

Диэлектрические конденсаторы обычно бывают переменного типа, где для настройки передатчиков, приемников и транзисторных радиоприемников требуется постоянное изменение емкости. Конденсаторы с переменной диэлектрической проницаемостью представляют собой многопластинчатые конденсаторы с воздушным зазором, которые имеют набор неподвижных пластин (лопатки статора) и набор подвижных пластин (лопатки ротора), которые перемещаются между неподвижными пластинами.

Положение подвижных пластин по отношению к неподвижным пластинам определяет общее значение емкости. Емкость обычно максимальна, когда два набора пластин полностью зацеплены друг с другом. Настроечные конденсаторы высоковольтного типа имеют относительно большие промежутки или воздушные зазоры между пластинами с пробивным напряжением, достигающим многих тысяч вольт.

Символ переменного конденсатора

Наряду с плавно регулируемыми конденсаторами также доступны переменные конденсаторы предустановленного типа под названием Trimmers .Как правило, это небольшие устройства, которые можно отрегулировать или «предварительно установить» на конкретное значение емкости с помощью небольшой отвертки, они доступны с очень малой емкостью 500 пФ или меньше и не имеют поляризации.

Пленочный конденсатор типа

Пленочные конденсаторы — наиболее распространенные из всех типов конденсаторов, состоящие из относительно большого семейства конденсаторов с разницей в их диэлектрических свойствах. К ним относятся полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага, тефлон и т. Д.Конденсаторы пленочного типа доступны в диапазоне емкостей от 5 пФ до 100 мкФ в зависимости от фактического типа конденсатора и его номинального напряжения. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса, в том числе:

  • Wrap & Fill (Oval & Round) — конденсатор обернут плотной пластиковой лентой, а концы заполнены эпоксидной смолой для герметизации.
  • Эпоксидный корпус (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в формованный пластиковый корпус, который затем заполняется эпоксидной смолой.
  • Металлический герметичный (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в металлическую трубку или баллончик и снова запечатан эпоксидной смолой.

со всеми вышеуказанными стилями корпуса, доступными как с осевыми, так и с радиальными выводами.

Пленочные конденсаторы , в которых в качестве диэлектриков используется полистирол, поликарбонат или тефлон, иногда называют «пластиковыми конденсаторами». Конструкция пластиковых пленочных конденсаторов аналогична конструкции бумажных пленочных конденсаторов, но вместо бумаги используется пластиковая пленка.Основное преимущество пластиковых пленочных конденсаторов по сравнению с конденсаторами с пропитанной бумагой заключается в том, что они хорошо работают в условиях высоких температур, имеют меньшие допуски, очень долгий срок службы и высокую надежность. Примерами пленочных конденсаторов являются прямоугольные металлизированные пленочные и цилиндрические пленочные и фольговые типы, как показано ниже.

Радиальный вывод

Тип осевого вывода

Конденсаторы пленочного и фольгированного типов изготавливаются из длинных тонких полосок тонкой металлической фольги с диэлектрическим материалом, скрученных вместе, скрученных в плотный рулон, а затем запечатанных в бумажные или металлические трубки.

Пленочный конденсатор

Для этих типов пленок требуется намного более толстая диэлектрическая пленка, чтобы снизить риск разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса.

Конденсаторы из металлизированной фольги имеют металлизированную проводящую пленку, напыленную непосредственно на каждую сторону диэлектрика, что придает конденсатору свойства самовосстановления и, следовательно, позволяет использовать гораздо более тонкие диэлектрические пленки. Это позволяет использовать более высокие значения емкости и меньшие размеры корпуса для данной емкости.Пленочные и фольговые конденсаторы обычно используются для более высоких мощностей и более точных применений.

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы или Дисковые конденсаторы , как их обычно называют, изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор. Для очень низких значений емкости используется один керамический диск размером около 3-6 мм. Керамические конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (High-K) и доступны, так что относительно высокая емкость может быть получена при небольшом физическом размере.

Керамический конденсатор

Они демонстрируют большие нелинейные изменения емкости в зависимости от температуры и в результате используются в качестве развязывающих или шунтирующих конденсаторов, поскольку они также являются неполяризованными устройствами. Керамические конденсаторы имеют номиналы от нескольких пикофарад до одной или двух микрофарад (мкФ), но их номинальное напряжение обычно довольно низкое.

Конденсаторы керамического типа обычно имеют трехзначный код, напечатанный на их корпусе, чтобы идентифицировать значение их емкости в пикофарадах.Обычно первые две цифры указывают на номинал конденсаторов, а третья цифра указывает количество добавляемых нулей. Например, керамический дисковый конденсатор с маркировкой 103 будет показывать 10 и 3 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 10 000 пФ или 10 нФ.

Аналогично, цифры 104 будут означать 10 и 4 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 100 000 пФ или 100 нФ и так далее. Таким образом, на изображении керамического конденсатора над цифрами 154 обозначены 15 и 4 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 150 000 пФ, или 150 нФ, или 0.15 мкФ. Буквенные коды иногда используются для обозначения их значения допуска, например: J = 5%, K = 10% или M = 20% и т. Д.

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы обычно используются, когда требуются очень большие значения емкости. Здесь вместо использования очень тонкого металлического пленочного слоя для одного из электродов используется полужидкий раствор электролита в виде желе или пасты, который служит вторым электродом (обычно катодом).

Диэлектрик представляет собой очень тонкий слой оксида, который электрохимически выращивается на производстве, при этом толщина пленки составляет менее десяти микрон.Этот изолирующий слой настолько тонкий, что можно изготавливать конденсаторы с большим значением емкости при небольшом физическом размере, поскольку расстояние между пластинами d очень мало.

Конденсатор электролитический

Большинство электролитических типов конденсаторов — поляризованные , то есть напряжение постоянного тока, приложенное к клеммам конденсатора, должно иметь правильную полярность, то есть положительную полярность к положительной клемме и отрицательную к отрицательной клемме, поскольку неправильная поляризация приведет к выходу из строя конденсатора. изоляционный оксидный слой может привести к необратимому повреждению.

Полярность всех поляризованных электролитических конденсаторов четко обозначена отрицательным знаком, указывающим на отрицательный вывод, и эту полярность необходимо соблюдать.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях питания постоянного тока из-за их большой емкости и небольшого размера, чтобы помочь уменьшить пульсации напряжения или для приложений связи и развязки. Одним из основных недостатков электролитических конденсаторов является их относительно низкое напряжение, и из-за поляризации электролитических конденсаторов их нельзя использовать с источниками переменного тока.Электролитические обычно бывают двух основных форм; Алюминиевые электролитические конденсаторы и Танталовые электролитические конденсаторы .

Электролитический конденсатор

1. Конденсаторы электролитические алюминиевые

Существует два основных типа алюминиевых электролитических конденсаторов : с простой фольгой и с протравленной фольгой. Толщина пленки оксида алюминия и высокое напряжение пробоя дают этим конденсаторам очень высокие значения емкости для их размера.

Фольговые пластины конденсатора анодированы постоянным током. Этот процесс анодирования устанавливает полярность материала пластины и определяет, какая сторона пластины является положительной, а какая — отрицательной.

Протравленная фольга отличается от простой фольги тем, что оксид алюминия на анодной и катодной фольгах подвергался химическому травлению для увеличения площади поверхности и диэлектрической проницаемости. Это дает конденсатор меньшего размера, чем у обычного типа фольги эквивалентного номинала, но имеет недостаток, заключающийся в том, что он не может выдерживать большие токи постоянного тока по сравнению с обычным типом.Кроме того, их диапазон допуска довольно велик — до 20%. Типичные значения емкости алюминиевого электролитического конденсатора находятся в диапазоне от 1 мкФ до 47 000 мкФ.

Электролитические фильтры из фольги

лучше всего использовать в цепях связи, блокировки по постоянному току и байпасных цепях, в то время как плоские типы из фольги лучше подходят в качестве сглаживающих конденсаторов в источниках питания. Но алюминиевые электролиты — это «поляризованные» устройства, поэтому изменение направления приложенного напряжения на выводах приведет к разрушению изолирующего слоя внутри конденсатора вместе с конденсатором.Однако электролит, используемый в конденсаторе, помогает залечить поврежденную пластину, если повреждение небольшое.

Поскольку электролит обладает способностью к самовосстановлению поврежденной пластины, он также может повторно анодировать пластину из фольги. Поскольку процесс анодирования можно обратить вспять, электролит может удалять оксидное покрытие с фольги, как это произошло бы, если бы конденсатор был подключен с обратной полярностью. Поскольку электролит обладает способностью проводить электричество, если слой оксида алюминия будет удален или разрушен, конденсатор позволит току проходить от одной пластины к другой, разрушая конденсатор, «так что имейте в виду».

2. Конденсаторы электролитические танталовые

Танталовые электролитические конденсаторы и Танталовые шарики доступны как с мокрым (фольга), так и с сухим (твердый) электролитическим типом, наиболее распространенным является сухой или твердый тантал. В твердотельных танталовых конденсаторах в качестве второго вывода используется диоксид марганца, и они физически меньше, чем эквивалентные алюминиевые конденсаторы.

Диэлектрические свойства оксида тантала также намного лучше, чем у оксида алюминия, что дает более низкие токи утечки и лучшую стабильность емкости, что делает их пригодными для использования в приложениях блокировки, обхода, развязки, фильтрации и синхронизации.

Кроме того, танталовые конденсаторы , хотя и поляризованы, гораздо легче переносят подключение к обратному напряжению, чем алюминиевые, но рассчитаны на гораздо более низкие рабочие напряжения. Твердотельные танталовые конденсаторы обычно используются в цепях, где напряжение переменного тока мало по сравнению с напряжением постоянного тока.

Однако некоторые типы танталовых конденсаторов содержат два конденсатора в одном, подключенных отрицательно к отрицательному, чтобы сформировать «неполяризованный» конденсатор для использования в низковольтных цепях переменного тока в качестве неполяризованного устройства.Обычно положительный вывод идентифицируется на корпусе конденсатора по метке полярности, при этом корпус конденсатора с танталовыми шариками имеет овальную геометрическую форму. Типичные значения емкости находятся в диапазоне от 47 нФ до 470 мкФ.

Алюминиево-танталовый электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы

— широко используемые конденсаторы из-за их низкой стоимости и небольшого размера, но есть три простых способа разрушить электролитический конденсатор:

  • Перенапряжение — чрезмерное напряжение вызовет утечку тока через диэлектрик, что приведет к короткому замыканию.
  • Reversed Polarity — обратное напряжение вызовет саморазрушение оксидного слоя и выход из строя.
  • Превышение температуры — чрезмерное нагревание приводит к высыханию электролита и сокращает срок службы электролитического конденсатора.

В следующем руководстве по конденсаторам мы рассмотрим некоторые из основных характеристик, чтобы показать, что конденсатор — это нечто большее, чем просто напряжение и емкость.

Типы конденсаторов

— Типы конденсаторов »Электроника

Есть много разных типов конденсаторов, которые используются в электронном оборудовании, каждый из них имеет свои особенности: проверьте различия и какие из них применимы для разных приложений.


Capacitor Tutorial:
Использование конденсатора Типы конденсаторов Электролитический конденсатор Керамический конденсатор Танталовый конденсатор Пленочные конденсаторы Серебряный слюдяной конденсатор Супер конденсатор Конденсатор SMD Технические характеристики и параметры Как купить конденсаторы — подсказки и подсказки Коды и маркировка конденсаторов Таблица преобразования


Конденсаторы используются практически во всех электронных схемах, которые строятся сегодня.Конденсаторы производятся миллионами каждый день, но существует несколько различных типов конденсаторов.

Каждый тип конденсатора имеет свои преимущества и недостатки, которые можно использовать в различных приложениях.

Соответственно, необходимо немного знать о каждом типе конденсатора, чтобы можно было выбрать правильный для любого конкретного использования или применения.

Существует множество вариантов, в том числе, фиксированный или регулируемый конденсатор, выводной или с использованием технологии поверхностного монтажа, и, конечно же, диэлектрик: электролитический алюминий, тантал, керамика, пластиковая пленка, бумага и многое другое.


Полярные и неполярные типы

Одно из основных различий между различными типами конденсаторов заключается в том, являются ли они поляризованными.

По сути, поляризованный конденсатор — это конденсатор, который должен работать с напряжением на нем определенной полярности.

Некоторые из наиболее популярных типов поляризованных конденсаторов включают алюминиевый электролитический и танталовый. Они отмечены для обозначения положительного или отрицательного вывода, и они должны работать только с напряжением смещения в его направлении — обратное смещение может повредить или разрушить их.Поскольку конденсаторы выполняют множество задач, таких как связь и развязка, на них будет постоянное напряжение постоянного тока, и они будут пропускать только любые компоненты переменного тока.

Другой вид конденсатора — это неполяризованный или неполярный конденсатор. Этот тип конденсатора не требует полярности и может быть подключен любым способом в цепи. Керамика, пластиковая пленка, серебряная слюда и ряд других конденсаторов являются неполярными или неполяризованными конденсаторами.

Типы конденсаторов с выводами и поверхностного монтажа

Конденсаторы

доступны в виде выводов и конденсаторов для поверхностного монтажа.Практически все типы конденсаторов доступны в свинцовом исполнении: электролитические, керамические, суперконденсаторы, пластиковая пленка, серебряная слюда, стекло и другие специальные типы.

Конденсаторы SMD

немного более ограничены. Конденсаторы SMD должны выдерживать температуры, используемые в процессе пайки. Поскольку у конденсатора нет выводов, а также в результате используемых процессов пайки, компоненты SMD, включая конденсаторы, подвергаются полному повышению температуры самого припоя. В результате не все варианты доступны в качестве конденсаторов SMD.

К основным типам конденсаторов для поверхностного монтажа относятся: керамические, танталовые и электролитические. Все они были разработаны, чтобы выдерживать очень высокие температуры пайки.

Конденсаторы переменной и постоянной емкости

Еще одно различие между типами конденсаторов — фиксированные они или переменные.

На сегодняшний день подавляющее большинство конденсаторов — это конденсаторы постоянной емкости, т.е. они не имеют никакой регулировки. Однако в некоторых случаях может потребоваться регулируемый или переменный конденсатор, где может потребоваться изменение емкости конденсатора.Обычно эти конденсаторы имеют относительно низкую стоимость, иногда максимальные значения до 1000 пФ.

Переменный конденсатор, используемый для настройки в радиостанциях

Переменные конденсаторы также могут быть классифицированы как переменные и предварительно установленные. Основные переменные можно регулировать ручкой управления и использовать для настройки радио и т. Д. Предустановленные переменные конденсаторы обычно имеют регулировку винтом и предназначены для регулировки во время настройки, калибровки, тестирования и т. Д. Они не предназначены для регулироваться при нормальном использовании.

Типы конденсаторов постоянной емкости

Существует очень много различных типов конденсаторов фиксированной емкости, которые можно купить и использовать в электронных схемах.

Эти конденсаторы обычно классифицируются по диэлектрику, который используется в конденсаторе, поскольку он определяет основные свойства: электролитические, керамические, серебряно-слюдяные, металлизированная пластиковая пленка и ряд других.

Хотя в приведенном ниже списке приведены некоторые из основных типов конденсаторов, не все из них можно перечислить и описать, и есть некоторые менее используемые или менее распространенные типы, которые можно увидеть.Однако он включает в себя большинство основных типов конденсаторов.

  • Керамический конденсатор: Как видно из названия, этот тип конденсатора получил свое название из-за того, что в нем используется керамический диэлектрик. Это дает множество свойств, включая низкий коэффициент потерь и разумный уровень стабильности, но это зависит от точного типа используемой керамики. Керамические диэлектрики не дают такого высокого уровня емкости на единицу объема, как некоторые типы конденсаторов, и в результате керамические конденсаторы обычно имеют значение от нескольких пикофарад до значений около 0.1 мкФ.

    Для компонентов с выводами широко используются дисковые керамические конденсаторы. Этот тип керамического конденсатора широко используется для таких применений, как развязка и связь. Конденсаторы с более высокими техническими характеристиками, особенно используемые в конденсаторах для поверхностного монтажа, часто имеют определенные типы керамических диэлектриков. Наиболее часто встречающиеся типы включают:

    • COG: Обычно используется для низких значений емкости. Он имеет низкую диэлектрическую проницаемость, но обеспечивает высокую стабильность.
    • X7R: Используется для более высоких уровней емкости, поскольку он имеет гораздо более высокую диэлектрическую проницаемость, чем COG, но более низкую стабильность.
    • Z5U: используется для еще более высоких значений емкости, но имеет более низкую стабильность, чем COG или X7R.
    Керамические конденсаторы доступны как в традиционных устройствах с выводами, так и в проходных вариантах. Наиболее широко используемый формат для керамических конденсаторов — это конденсатор для поверхностного монтажа — формат представляет собой многослойный керамический конденсатор, также сокращенный до MLCC.Эти MLCC используются миллиардами каждый день, поскольку они образуют наиболее часто используемый тип конденсаторов для массового производства.

  • Электролитический конденсатор: Конденсатор этого типа является наиболее популярным типом с выводами для значений более 1 мкФ, имея один из самых высоких уровней емкости для данного объема. Конденсатор этого типа состоит из двух тонких пленок алюминиевой фольги, один из которых покрыт оксидным слоем в качестве изолятора.Между ними помещается пропитанный электролитом бумажный лист, затем две пластины наматываются друг на друга и затем помещаются в банку.

    Электролитические конденсаторы поляризованы, то есть их можно размещать в цепи только в одном направлении. Если они подключены неправильно, они могут быть повреждены, а в некоторых крайних случаях могут взорваться. Также следует соблюдать осторожность, чтобы не превышать номинальное рабочее напряжение. Обычно они должны эксплуатироваться значительно ниже этого значения.

    Этот тип конденсатора имеет большой допуск.Обычно значение компонента может быть указано с допуском -50% + 100%. Несмотря на это, они широко используются в аудиоприложениях в качестве разделительных конденсаторов и в приложениях сглаживания для источников питания. Они плохо работают на высоких частотах и ​​обычно не используются для частот выше 50–100 кГц.

    Электролитические конденсаторы доступны как традиционные устройства с выводами. Некоторые даже имеют клеммы для пайки или даже винтовые клеммы, хотя они обычно зарезервированы для версий с более высоким током и емкостью, часто используемых в источниках питания.Электролитические конденсаторы также доступны в виде конденсаторов для поверхностного монтажа. Первоначально они не были доступны в формате для поверхностного монтажа из-за трудностей, возникающих в результате высоких температур, которым подвергаются конденсаторы при пайке. Теперь они преодолены, и электролиты широко доступны в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа.


  • Конденсаторы с пластиковой пленкой: Конденсаторы с пластиковой пленкой могут быть изготовлены в двух основных форматах:
    • Металлизированная пленка: В пленочных конденсаторах этого типа пластиковая пленка имеет очень тонкий слой металлизации. фильм.Эта металлизация подключается к соответствующему разъему на одной или другой стороне конденсатора.
    • Пленочная фольга: Пленочный конденсатор этой формы имеет два электрода из металлической фольги, разделенных пластиковой пленкой. Клеммы присоединяются к торцам электродов с помощью сварки или пайки.
    В пластиковых пленочных конденсаторах можно использовать различные диэлектрики. Поликарбонат, полиэстер и полистирол — одни из самых распространенных.У каждого есть свои свойства, позволяющие использовать их в определенных приложениях. Их значения могут варьироваться от нескольких пикофарад до нескольких микрофарад в зависимости от фактического типа.
    Конденсатор с полиэфирной пленкой Обычно они неполярные. В целом это хорошие конденсаторы общего назначения, которые можно использовать для различных целей, хотя их высокочастотные характеристики обычно не так хороши, как у керамических типов. Вот некоторые из наиболее распространенных типов:
    • Майлар — может создавать шум при использовании в приложениях, где есть вибрация.
    • Поликарбонат — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
    • Полиэстер — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
    • Полистирол — имеет очень низкие потери, но объемный. Имеют температурный коэффициент около -150 ppm / C
    Пленочные конденсаторы доступны в виде традиционных устройств с выводами, но редко используются в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа.Причина этого — высокие температуры, которые испытывает весь конденсатор SMT во время процессов пайки, используемых при поверхностном монтаже.

  • Тантал: Обычные алюминиевые электролитические конденсаторы довольно большие для многих применений. В приложениях, где важен размер, можно использовать танталовые конденсаторы. Они намного меньше, чем алюминиевые электролиты, и вместо использования пленки оксида на алюминии они используют пленку оксида на тантале.Обычно они не имеют высоких рабочих напряжений, 35 В обычно являются максимальными, а некоторые даже имеют значения всего вольта или около того.

    Танталовый конденсатор с выводами Как и электролитические конденсаторы, тантал также поляризован, и они очень нетерпимы к обратному смещению, часто взрываясь при воздействии напряжения. Однако их небольшой размер делает их очень привлекательными для многих приложений.

    Тантал уже давно доступен в формате конденсатора для поверхностного монтажа. До того, как стали доступны электролиты SMT, эти конденсаторы стали основой для дорогостоящих конденсаторов поверхностного монтажа.В настоящее время они все еще широко используются, хотя также доступны электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа.


  • Серебряная слюда: Серебряные слюдяные конденсаторы производятся путем нанесения серебряных электродов непосредственно на диэлектрик слюдяной пленки. Для достижения необходимой емкости используется несколько слоев. Добавляются провода для соединений, а затем вся сборка инкапсулируется. Значения конденсаторов из серебряной слюды колеблются от нескольких пикофарад до двух или трех тысяч пикофарад.
    Серебряный слюдяной конденсатор Этот тип конденсаторов не так широко используется в наши дни. Однако их все еще можно получить и использовать там, где стабильность стоимости имеет первостепенное значение и где требуются низкие потери. В связи с этим одно из их основных применений — в настраиваемых элементах схем, таких как генераторы, или в фильтрах.
  • Supercap Суперконденсаторы с уровнями емкости от Фарада и выше становятся все более обычным явлением.Эти суперконденсаторы обычно используются для таких приложений, как задержка памяти и тому подобное.
    Суперконденсатор или суперконденсатор Они слишком велики для использования в большинстве схем, и их частотная характеристика ограничена, но они представляют собой идеальные удерживающие конденсаторы, способные обеспечивать остаточный ток и напряжение для сохранения памяти на периоды, когда может быть отключено питание.

Обзор типов конденсаторов

Различные диэлектрики, конструкция конденсатора и т.п. означают, что разные типы конденсаторов, вероятно, будут иметь разные диапазоны значений, для которых доступны конденсаторы такого типа.

приведенная ниже таблица призвана суммировать ожидаемые диапазоны для различных типов конденсаторов.

Приблизительные диапазоны для различных типов конденсаторов

Даже из выбора наиболее часто используемых типов конденсаторов видно, что доступны многие формы. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и если для каждой работы выбрать правильный, то он может очень хорошо работать в цепи. Именно по этой причине при построении схем важно использовать конденсатор правильного типа.Если используется неправильная сортировка, то его производительность может не соответствовать стандарту, необходимому для схемы.

Другие электронные компоненты:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды Транзистор Фототранзистор Полевой транзистор Типы памяти Тиристор Разъемы Разъемы RF Клапаны / трубки Аккумуляторы Переключатели Реле
Вернуться в меню «Компоненты». . .

Типы конденсаторов: работа и их применение

В любой электронной или электрической цепи конденсатор играет ключевую роль. Таким образом, каждый день может производиться от тысяч до миллионов конденсаторов различных типов. У каждого типа конденсатора есть свои преимущества, недостатки, функции и области применения. Таким образом, очень важно знать о каждом типе конденсатора при выборе для любого приложения. Эти конденсаторы варьируются от маленьких до больших, включая различные характеристики в зависимости от типа, что делает их уникальными.Маленькие и слабые конденсаторы можно найти в радиосхемах, тогда как большие конденсаторы используются в сглаживающих цепях. Конструкция небольших конденсаторов может быть выполнена с использованием керамических материалов, запечатанных эпоксидной смолой, в то время как конденсаторы промышленного назначения сконструированы с металлической фольгой с использованием тонких листов майлара, иначе пропитанных парафином бумаги.


Типы конденсаторов и их использование

Конденсатор является одним из наиболее часто используемых компонентов в проектировании электронных схем.Он играет важную роль во многих встроенных приложениях. Он доступен с разными рейтингами. Он состоит из двух металлических пластин , разделенных непроводящим веществом, или диэлектриком . Часто это хранилища аналоговых сигналов и цифровых данных.

Сравнение между различными типами конденсаторов обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами. Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, небольшие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации.Итак, вот несколько наиболее распространенных типов доступных конденсаторов. Посмотрим на них.


Диэлектрический конденсатор

Как правило, эти типы конденсаторов являются переменным типом, который требует непрерывного изменения емкости для передатчиков, приемников и транзисторных радиомодулей для настройки. Различные типы диэлектриков доступны в многопластинчатом исполнении и с воздушным зазором. Эти конденсаторы имеют набор фиксированных и подвижных пластин для перемещения между фиксированными пластинами.

Положение подвижной пластины по сравнению с неподвижными пластинами определяет приблизительное значение емкости.Как правило, емкость максимальна, когда два набора пластин полностью соединены. Настроечный конденсатор с высокой емкостью имеет довольно большие промежутки, в противном случае между двумя пластинами есть воздушные промежутки, в которых напряжение пробоя достигает нескольких тысяч вольт.

Слюдяной конденсатор

Конденсатор, в котором в качестве диэлектрического материала используется слюда, известен как слюдяной конденсатор. Эти конденсаторы доступны в двух типах: зажимные и серебряные. Зажимной тип сейчас считается устаревшим из-за его более низких характеристик, но вместо него используется серебряный тип.

Эти конденсаторы изготавливаются путем размещения листов слюды с металлическим покрытием на обеих сторонах. После этого эта конструкция покрывается эпоксидной смолой для защиты от окружающей среды. Как правило, эти конденсаторы используются всякий раз, когда требуются стабильные конденсаторы с относительно небольшими номиналами.

Минералы слюды чрезвычайно постоянны химически, механически и электрически из-за ее точной кристаллической структуры, которая включает типичные слои. Таким образом, изготовление тонких листов с 0.От 025 до 0,125 мм.

Наиболее часто используемые слюда — флогопит и мусковит. В этом мусковит обладает хорошими электрическими свойствами, а второй — жаростойкостью. Слюда исследуется в Индии, Южной Америке и Центральной Африке. Большая разница в составе сырья приводит к высокой стоимости экспертизы и категоризации. Слюда не реагирует на кислоты, воду и масляные растворители.
Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяном конденсаторе

Поляризованный конденсатор

Конденсатор, который имеет определенные полярности, такие как положительная и отрицательная, называется поляризованным конденсатором.Всякий раз, когда эти конденсаторы используются в схемах, мы должны проверять, что они соединены с идеальной полярностью. Эти конденсаторы делятся на два типа: электролитические и суперконденсаторы.

Пленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы

являются наиболее часто готовыми из множества типов конденсаторов, состоящих из, как правило, обширной группы конденсаторов, отличающихся своими диэлектрическими свойствами. Они доступны практически любого номинала и напряжения до 1500 вольт.Они бывают с любым допуском от 10% до 0,01%. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса.

Существует два типа пленочных конденсаторов: с радиальными выводами и с осевыми выводами. Электроды пленочных конденсаторов могут быть из металлизированного алюминия или цинка, нанесенного на одну или обе стороны пластиковой пленки, в результате чего получаются металлизированные пленочные конденсаторы, называемые пленочными конденсаторами. Пленочный конденсатор показан на рисунке ниже: Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы

иногда называют пластиковыми конденсаторами, поскольку в качестве диэлектриков они используют полистирол, поликарбонат или тефлон.Этим типам пленок требуется намного более толстая диэлектрическая пленка, чтобы уменьшить опасность разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса.

Пленочные конденсаторы физически больше и дороже, они не поляризованы, поэтому их можно использовать в приложениях с переменным напряжением, и они имеют гораздо более стабильные электрические параметры. Зависимость емкости от коэффициента рассеяния, может применяться в устройствах класса 1 со стабильной частотой, заменяя керамические конденсаторы класса 1.

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы используются в высокочастотных цепях, таких как аудио для RF. Они также являются лучшим выбором для компенсации высоких частот в аудиосхемах. Эти конденсаторы также называют дисковыми конденсаторами. Керамические конденсаторы изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор. В керамических конденсаторах можно добиться как низкой, так и высокой емкости, изменяя толщину используемого керамического диска.Керамический конденсатор показан на рисунке ниже:

Керамические конденсаторы

Имеются значения от нескольких пикофарад до 1 микрофарада. Диапазон напряжения составляет от нескольких вольт до многих тысяч вольт. Керамика недорогая в производстве и бывает нескольких типов диэлектрика. Переносимость керамики невысока, но для той роли, которую она играет в жизни, они прекрасно работают.

Электролитические конденсаторы

Это наиболее часто используемые конденсаторы с большой допустимой емкостью.Электролитические конденсаторы доступны с рабочим напряжением примерно до 500 В, хотя самые высокие значения емкости недоступны при высоком напряжении, а устройства с более высокой температурой доступны, но редко. Обычно существует два типа электролитических конденсаторов: танталовые и алюминиевые.

Танталовые конденсаторы обычно лучше выставляются, имеют более высокую стоимость и готовы только к более ограниченным параметрам. Диэлектрические свойства оксида тантала намного превосходят свойства оксида алюминия, что обеспечивает более легкий ток утечки и лучшую емкость емкости, что делает их пригодными для создания препятствий, развязки и фильтрации.

Толщина пленки оксида алюминия и повышенное напряжение пробоя дают конденсаторам исключительно высокие значения емкости для их размера. В конденсаторе фольговые пластины анодированы постоянным током, таким образом устанавливая край материала пластины и подтверждая полярность его стороны.

Танталовые и алюминиевые конденсаторы показаны на рисунке ниже:

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы делятся на два типа

  • Алюминиевые электролитические конденсаторы
  • Танталовые электролитические конденсаторы
  • Ниобиевые электролитические конденсаторы

См. Ссылку на эту ссылку узнать больше об электролитических конденсаторах

Суперконденсаторы

Конденсаторы, которые имеют электрохимическую емкость с высокими значениями емкости по сравнению с другими конденсаторами, известны как суперконденсаторы.Их можно разделить на группы, состоящие из электролитических конденсаторов, а также аккумуляторных батарей, известных как ультраконденсаторы.

Использование этих конденсаторов дает несколько преимуществ, например, следующие:

  • Значение емкости этого конденсатора высокое.
  • Заряд может сохраняться, а также доставляться очень быстро.
  • Эти конденсаторы могут выдерживать дополнительный заряд с циклами разрядки.
  • Применения суперконденсаторов включают следующее.
  • Эти конденсаторы используются в автобусах, автомобилях, поездах, кранах и лифтах.
  • Они используются в рекуперативном торможении и для резервного копирования памяти.
  • Эти конденсаторы доступны в различных типах, таких как двухслойные, псевдо и гибридные.
Неполяризованный конденсатор

Конденсаторы не имеют полярности, как положительную, иначе отрицательную. Электроды неполяризованных конденсаторов можно произвольно вставлять в цепь для обратной связи, связи, развязки, колебаний и компенсации.Эти конденсаторы имеют небольшую емкость, поэтому используются в чистых цепях переменного тока, а также используются в высокочастотной фильтрации. Выбор этих конденсаторов может быть сделан очень удобно с аналогичными моделями и техническими характеристиками. Типы неполяризованных конденсаторов:

Керамические конденсаторы

Пожалуйста, обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше о керамических конденсаторах

Серебряные слюдяные конденсаторы

Пожалуйста, обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяных конденсаторах

Полиэфирные конденсаторы

Полиэфирные или майларовые конденсаторы дешев, точен и имеет небольшую утечку.Эти конденсаторы работают в диапазоне от 0,001 до 50 мкФ. Эти конденсаторы применимы там, где стабильность и точность не так важны.

Конденсаторы из полистирола

Эти конденсаторы чрезвычайно точны, имеют меньшую утечку. Они используются в фильтрах, а также там, где важны точность и стабильность. Они довольно дороги и работают в диапазоне от 10 пФ до 1 мФ.

Конденсаторы из поликарбоната

Эти конденсаторы дорогие и доступны в очень хорошем качестве, с высокой точностью и очень низкой утечкой.К сожалению, они были сняты с производства, и сейчас их трудно найти. Они хорошо работают в суровых и высокотемпературных условиях в диапазоне от 100 пФ до 20 мФ.

Полипропиленовые конденсаторы

Эти конденсаторы дорогие, и диапазон их рабочих характеристик может находиться в диапазоне от 100 пФ до 50 мФ. Они очень постоянны, точны во времени и имеют очень небольшую утечку.

Тефлоновые конденсаторы

Эти конденсаторы являются наиболее стабильными, точными и почти не имеют утечки.Они считаются лучшими конденсаторами. В широком диапазоне частотных вариаций образ поведения совершенно одинаков. Они работают в диапазоне от 100 пФ до 1 мФ.

Стеклянные конденсаторы

Эти конденсаторы очень прочные, стабильные и работают в диапазоне от 10 пФ до 1000 пФ. Но это тоже очень дорогие компоненты.

Полимерный конденсатор

Полимерный конденсатор — это электролитический конденсатор (e-cap), в котором вместо геля или жидких электролитов используется твердый электролит из проводящего полимера, такого как электролит.

Высыхания электролита легко избежать с помощью твердого электролита. Такая сушка — одна из особенностей, которые сокращают срок службы обычных электролитических конденсаторов. Эти конденсаторы подразделяются на различные типы, такие как полимерный танталовый e-cap, полимерный алюминиевый e-cap, гибридный полимерный Al-e-cap и полимерный ниобий.

В большинстве случаев в этих конденсаторах используется альтернатива электролитическим конденсаторам, только если не повышается максимальное номинальное напряжение.Максимальное номинальное напряжение твердотельных полимерных конденсаторов меньше по сравнению с самым высоким напряжением конденсаторов классического электролитического типа, например, до 35 вольт, хотя некоторые конденсаторы полимерного типа рассчитаны на максимальное рабочее напряжение, например 100 вольт постоянного тока.

Эти конденсаторы обладают другими и лучшими качествами по сравнению с более длительным сроком службы, высокой рабочей температурой, хорошей стабильностью, более низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением) и гораздо более безопасным режимом отказа.

Конденсаторы с выводами и для поверхностного монтажа

Доступны конденсаторы, такие как конденсаторы с выводами и конденсаторы для поверхностного монтажа.Доступны почти все типы конденсаторов, такие как свинцовые версии, такие как керамические, электролитические, суперконденсаторы, серебряная слюда, пластиковая пленка, стекло и т. Д. Возможности поверхностного монтажа или поверхностного монтажа ограничены, но они должны выдерживать температуры, которые используются в процессе пайки. .

Когда у конденсатора нет выводов, а также в результате использования метода пайки, то конденсаторы SMD подвергаются полному повышению температуры самого припоя. В результате не все варианты доступны в качестве конденсаторов SMD.

К основным типам конденсаторов для поверхностного монтажа относятся керамические, танталовые и электролитические. Все они были разработаны, чтобы выдерживать очень высокие температуры пайки.

Конденсаторы специального назначения

Конденсаторы специального назначения используются в системах переменного тока, таких как системы бесперебойного питания и вариатора до 660 В переменного тока. Выбор подходящих конденсаторов в основном играет важную роль в ожидаемом сроке службы конденсаторов. Следовательно, совершенно необходимо использовать конденсатор надлежащей емкости через номинальное напряжение-ток, чтобы соответствовать точному применению.Эти конденсаторы отличаются прочностью, долговечностью, ударопрочностью, точностью размеров и чрезвычайно высокой прочностью.

Типы конденсаторов в цепях переменного тока

Когда конденсаторы используются в цепях переменного тока, тогда конденсаторы действуют иначе, чем резисторы, поскольку резисторы позволяют электронам проходить через них, что прямо пропорционально падению напряжения, тогда как сопротивление конденсаторов изменяется в пределах напряжение через подачу или потребление тока, потому что они заряжаются, иначе разрядятся до нового уровня напряжения.

Конденсаторы превращаются в заряженные по направлению к значению приложенного напряжения, которое действует как запоминающее устройство для поддержания заряда до тех пор, пока напряжение питания не будет присутствовать во всем соединении постоянного тока. В конденсатор будет подаваться зарядный ток, препятствующий любым изменениям напряжения.

Например, рассмотрим схему, которая разработана с конденсатором, а также с источником питания переменного тока. Таким образом, между напряжением и током существует разность фаз в 90 градусов, при этом ток достигает своего пика в 90 градусов до того, как напряжение достигает своего пика.

Источник питания переменного тока генерирует колебательное напряжение. Когда емкость высока, тогда должен течь огромный источник питания, чтобы создать определенное напряжение на пластинах, и ток будет выше.
Частота напряжения выше, и тогда время, доступное для регулировки напряжения, короче, поэтому ток будет большим при увеличении частоты и емкости.

Переменные конденсаторы

Переменные конденсаторы — это конденсаторы, емкость которых может намеренно и многократно изменяться механически.Этот тип конденсатора используется для установки частоты резонанса в LC-цепях, например, для настройки радио для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера. Конденсаторы переменной емкости

Применение конденсаторов

Конденсаторы

находят применение как в электротехнике, так и в электронике. Они используются в фильтрах, системах накопления энергии, пускателях двигателей и устройствах обработки сигналов.

Как узнать стоимость конденсаторов?

Конденсаторы — это важные компоненты электронной схемы, без которых схема не может быть завершена.Использование конденсаторов включает в себя сглаживание пульсаций переменного тока в источнике питания, соединение и развязку сигналов в качестве буферов и т. Д. В схемах используются различные типы конденсаторов, такие как электролитический конденсатор, дисковый конденсатор, танталовый конденсатор и т. Д. Электролитические конденсаторы имеют номинал, напечатанный на корпусе, чтобы его контакты можно было легко идентифицировать.

Обычно большой вывод положительный. Черная полоса возле отрицательного вывода указывает полярность. Но в дисковых конденсаторах на корпусе напечатан только номер, поэтому очень сложно определить его значение в PF, KPF, uF, n и т. Д.Для некоторых конденсаторов значение печатается в мкФ, а для других используется код EIA. 104. Давайте посмотрим, как идентифицировать конденсатор и рассчитать его значение.

Число на конденсаторе представляет значение емкости в пикофарадах. Например, 8 = 8PF

Если третье число равно нулю, то значение находится в P, например. 100 = 100PF

Для трехзначного числа третье число представляет количество нулей после второй цифры, например, 104 = 10 — 0000 PF

Если значение получено в PF, его легко преобразовать в KPF или мкФ

PF / 1000 = KPF или n, PF / 10, 00000 = мкФ.Для значения емкости 104 или 100000 в пФ это будет 100 кпФ или н или 0,1 мкФ.

Формула преобразования

nx 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1000000 = мкФ мкФ x 1000000 = PF мкФ x 1000000/1000 = nn = 1 / 1000000000F мкФ = 1/1000000 F

Буква ниже значение емкости определяет значение допуска.

473 = 473 К

Для 4-значного числа, если 4 -я цифра является нулем, то значение емкости выражается в пФ.

Например, 1500 = 1500PF

Если число представляет собой десятичное число с плавающей запятой, значение емкости выражается в мкФ.

Например, 0,1 = 0,1 мкФ

Если под цифрами указан алфавит, он представляет собой десятичную дробь и значение в KPF или n

Например. 2K2 = 2,2 KPF

Если значения указаны с косой чертой, первая цифра представляет значение в UF, вторая — допуск, а третья — максимальное номинальное напряжение

Например. 0,1 / 5/800 = 0,01 мкФ / 5% / 800 Вольт.

Некоторые общие дисковые конденсаторы

Без конденсатора проектирование схемы будет неполным, поскольку он играет активную роль в функционировании схемы.Конденсатор имеет две электродные пластины внутри, разделенные диэлектрическим материалом, таким как бумага, слюда и т. Д. Что происходит, когда электроды конденсатора подключены к источнику питания? Конденсатор заряжается до полного напряжения и сохраняет заряд. Конденсатор может хранить ток, который измеряется в фарадах.

DISC-CAPS

Емкость конденсатора зависит от площади его электродных пластин и расстояния между ними. Дисковые конденсаторы не имеют полярности, поэтому их можно подключать любым способом.Дисковые конденсаторы в основном используются для развязки / развязки сигналов. Электролитические конденсаторы, с другой стороны, имеют полярность, поэтому, если полярность конденсатора изменится, он взорвется. Электролитические конденсаторы в основном используются в качестве фильтров, буферов и т. Д.

Каждый конденсатор имеет свою собственную емкость, которая выражается как заряд в конденсаторе, деленный на напряжение. Таким образом, Q / V. При использовании конденсатора в цепи следует учитывать некоторые важные параметры. Во-первых, его ценность.Выберите подходящее значение, низкое или высокое значение, в зависимости от схемы.

Значение напечатано на корпусе большинства конденсаторов в мкФ или в виде кода EIA. В конденсаторах с цветовой кодировкой значения представлены в виде цветных полос и с использованием диаграммы цветового кода конденсатора; конденсатор легко идентифицировать. Ниже приведена цветовая диаграмма для обозначения конденсатора с цветовой кодировкой.

Видите, как и у резисторов, каждая полоса на конденсаторе имеет значение. Значение первой полосы — это первое число на цветовой диаграмме.Точно так же значение Второй полосы — это Второе число на цветовой диаграмме. Третья полоса — это умножитель, как в случае резистора. Четвертая полоса — это допуск конденсатора. Пятая полоса — это корпус конденсатора, который представляет рабочее напряжение конденсатора. Красный цвет представляет 250 вольт, а желтый — 400 вольт.

Допуск и рабочее напряжение — два важных фактора, которые необходимо учитывать. Ни один из конденсаторов не имеет номинальной емкости и может отличаться.

Поэтому используйте конденсатор хорошего качества, например танталовый, в чувствительных схемах, таких как схемы генератора. Если конденсатор используется в цепях переменного тока, он должен иметь рабочее напряжение 400 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора указано на его корпусе. Подбирайте конденсатор с рабочим напряжением в три раза превышающим напряжение блока питания.

Например, если напряжение питания 12 вольт, используйте конденсатор на 25 или 40 вольт. Для сглаживания лучше взять конденсатор емкостью 1000 мкФ, чтобы почти полностью убрать пульсации переменного тока.В источнике питания аудиосхем лучше использовать конденсатор емкостью 2200 мкФ или 4700 мкФ, поскольку пульсации могут создавать шум в цепи.

Ток утечки — еще одна проблема конденсаторов. Некоторые заряды будут протекать, даже если конденсатор заряжается. Это стих из схем таймера, так как временной цикл зависит от времени заряда / разряда конденсатора. Доступны танталовые конденсаторы с малой утечкой, которые используются в схемах таймера.

Описание функции конденсатора сброса в микроконтроллере

Сброс используется для запуска или перезапуска функций микроконтроллера AT80C51.Вывод сброса следует двум условиям для запуска микроконтроллера. Это

  1. Электропитание должно быть в указанном диапазоне.
  2. Длительность импульса сброса должна быть не менее двух машинных циклов.

Сброс должен оставаться активным до тех пор, пока не будут соблюдены все два условия.

В схеме этого типа конденсатор и резистор от источника питания подключены к контакту сброса №. 9. Пока переключатель питания находится в положении ON, конденсатор начинает заряжаться.В это время конденсатор вначале действует как короткое замыкание. Когда вывод сброса установлен на ВЫСОКИЙ, микроконтроллер переходит в состояние включения, и через некоторое время зарядка прекращается.

Когда зарядка прекращается, контакт сброса идет на землю из-за резистора. Штифт сброса должен быть слишком высоким, затем слишком низким, тогда программа начнется с попрошайничества. Если в этом устройстве нет конденсатора сброса или он оставался бы неподключенным, программа запускается с любого места на микроконтроллере.

Итак, это обзор различных типов конденсаторов и их применения. Теперь у вас есть представление о концепции типов конденсаторов и их применении. Если у вас есть вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам, оставьте комментарии ниже.

Фото:

Пленочные конденсаторы от en.busytrade
Керамические конденсаторы от китайского производства
Электролитические конденсаторы от solarbotics

Типы конденсаторов | Типы конденсаторов по функциям и применению

Существует множество типов конденсаторов с различными функциями и приложениями.Конденсаторы варьируются от маленьких до больших, и каждый имеет характеристики, которые делают их уникальными. Например, некоторые конденсаторы маленькие и хрупкие, такие как те, что используются в радиосхемах. С другой стороны, конденсаторы могут быть довольно большими, например, в сглаживающих схемах.

При сравнении конденсаторов различных типов обычно принимается во внимание диэлектрик, используемый между пластинами.

Ассортимент конденсаторов многочислен. Возьмем, например, конденсаторы переменного типа, которые дают пользователю возможность изменять значение их емкости для использования в схемах типа «подстройка частоты».Некоторые конденсаторы выглядят трубчатыми из-за пластин из металлической фольги, которые свернуты в цилиндр. Диэлектрический материал обычно находится между пластинами из металлической фольги и цилиндром.

Также существуют конденсаторы, используемые в коммерческих целях, которые сделаны из металлической фольги, переплетенной с тонкими листами майлара или пропитанной парафином бумаги.

Малогабаритные конденсаторы обычно изготавливаются из керамических материалов, а затем заделываются эпоксидной смолой. Независимо от того, какой тип конденсатора используется, все они играют важную роль в электронных схемах.Давайте более подробно рассмотрим многие из наиболее распространенных типов конденсаторов, доступных в настоящее время.

Пленочный конденсатор Тип

A Mallory 150 100 нФ 630 В постоянного тока полиэфирный пленочный конденсатор

Это наиболее распространенный тип конденсатора (с точки зрения доступности), который принадлежит к относительно большому семейству конденсаторов. Основное различие между пленочными конденсаторами и другими формами конденсаторов — их диэлектрические свойства. К ним относятся поликарбонат, полипропилен, полиэстер (майлар), полистирол, тефлон и металлизированная бумага.Что касается диапазона емкости, конденсаторы пленочного типа доступны в диапазоне от 5 пФ до 100 мкФ.

Пленочные конденсаторы бывают разных стилей и форм, включая:

  • Эпоксидный корпус (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в формованный пластиковый корпус, который затем заполняется эпоксидной смолой.
  • Wrap and Fill (Oval and Round) — пластиковая лента используется для плотной обмотки конденсатора, а концы заделаны эпоксидной смолой.
  • Металлический герметичный (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в металлический корпус или трубку и залит эпоксидной смолой.

Пленочные конденсаторы с диэлектриками, состоящими из тефлона, полистирола и поликарбоната, иногда называют «пластиковыми конденсаторами». Конденсаторы с пластиковой пленкой имеют такую ​​же конструкцию, что и конденсаторы с бумажной пленкой. Основное различие между ними заключается в том, что в одном используется бумага, а в другом — пластик.

Конденсаторы с пластиковой пленкой имеют преимущество перед типами с пропитанной бумагой в том, что они имеют меньшие допуски, высокую надежность, длительный срок службы и могут продолжать работать в достаточной степени даже при высоких температурах.

Диэлектрические конденсаторы

Конденсатор с диэлектриком

Диэлектрические конденсаторы, относящиеся к «переменному типу» конденсаторов, в которых для настройки транзисторных радиоприемников, передатчиков и приемников требуется непрерывное изменение емкости. Конденсаторы с переменной диэлектрической проницаемостью уникальны тем, что представляют собой многопластинчатые конденсаторы с воздушным зазором, которые имеют лопатки статора (неподвижные пластины) и лопатки ротора (подвижные пластины), которые перемещаются между неподвижными пластинами.

Значение емкости в конечном итоге определяется положением подвижных пластин по отношению к неподвижным пластинам.Обычно, когда два набора пластин полностью сцепляются вместе, значение емкости будет максимальным. Конденсаторы с высоким напряжением имеют относительно большие воздушные зазоры или промежутки между пластинами.

Помимо конденсаторов переменного типа, существуют также переменные конденсаторы предустановленного типа, называемые подстроечными устройствами. Триммеры, как правило, небольшие, и их можно предварительно настроить или отрегулировать на определенное значение емкости с помощью отвертки. Большинство триммеров имеют небольшую емкость 500 пФ (или меньше) и не имеют поляризации.

Керамические конденсаторы

Керамический конденсатор

Керамические конденсаторы обычно называют «дисковыми конденсаторами». Для их изготовления нужно взять небольшой керамический или фарфоровый диск и покрыть его серебром с обеих сторон перед тем, как сложить их вместе, чтобы получился работающий конденсатор.

Одиночные керамические диски размером примерно 3–6 мм используются, когда требуются низкие значения емкости. Керамические конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (High-K) и обычно доступны, поэтому высокая емкость может быть достигнута с помощью объекта меньшего размера.

Керамические конденсаторы имеют тенденцию к существенным нелинейным изменениям емкости в зависимости от температуры. В результате керамические конденсаторы часто используются как шунтирующие или развязывающие конденсаторы. Что касается значений, керамические конденсаторы варьируются от пары пикофарад до нескольких микрофарад (мкФ). Однако обычно керамические конденсаторы имеют низкое напряжение.

Трехзначный код обычно печатается на корпусе конденсаторов керамического типа для определения их емкости в пикофарадах.Вычисление относительно простое после того, как оно было рассчитано — первые две цифры представляют собой номинал конденсаторов, а третья цифра представляет количество нулей, которые необходимо добавить.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы обычно резервируются для ситуаций, когда требуются более высокие значения емкости. Электролитические конденсаторы отличаются тем, что вместо использования тонкопленочного (металлического) слоя в качестве одного из электродов вместо этого в качестве второго электрода используется раствор электролита в виде полужидкого желе или пасты.

Большинство электролитических типов конденсаторов поляризованы, что означает, что для напряжения постоянного тока, подаваемого на конденсатор, необходимо использовать правильную полярность. Другими словами, положительная полярность должна соединяться с положительной клеммой, а отрицательная полярность — с отрицательной клеммой. В случае неправильной поляризации оксидный слой, действующий как изоляция, может выйти из строя и в результате может быть необратимо поврежден.

Из-за большой емкости и небольшого размера электролитические конденсаторы используются в цепях питания постоянного тока.Это сделано для приложений связи и развязки, а также для уменьшения пульсаций напряжения. Электролитические конденсаторы имеют относительно низкое напряжение (один из основных недостатков). Поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, они не могут (и не должны) использоваться с источниками переменного тока.

Вам следует знать два вида электролитов — танталовые электролитические конденсаторы и алюминиевые электролитические конденсаторы.

1) Танталовые электролитические конденсаторы

Танталовые электролитические конденсаторы и танталовые шарики бывают двух видов — с сухим (твердым) и мокрым (фольга) электролитическим типом.Сухие танталовые конденсаторы физически меньше алюминиевых, и в качестве второго вывода используется диоксид марганца.

2) Алюминиевые электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы бывают двух типов — с фольгой и с протравленной фольгой. Из-за высокого напряжения пробоя и пленки оксида алюминия алюминиевые электролитические конденсаторы имеют высокие значения емкости по сравнению с их размером.

Конденсатор имеет фольговые пластины, анодированные постоянным током.Во время этого процесса устанавливается полярность материала пластины, и создаются положительные и отрицательные стороны.

Протравленные типы фольги отличаются от обычных типов фольги одним главным образом — оксид алюминия на катоде и аноде подвергается химическому травлению для увеличения диэлектрической проницаемости и площади поверхности.

Когда дело доходит до электролитов с протравленной фольгой, их лучше всего использовать для блокировки постоянного тока, байпасных цепей и связи. С другой стороны, простые типы фольги больше предназначены для сглаживания конденсаторов в источниках питания.Имейте в виду, что алюмоэлектролитики считаются поляризованными устройствами. Таким образом, могут возникнуть катастрофические последствия, когда приложенное напряжение на выводах изменится на противоположное, поскольку изолирующий слой, расположенный внутри конденсатора (а также сам конденсатор), будет разрушен. К счастью, если повреждение минимально, электролит, который используется внутри конденсатора, может помочь устранить повреждение.

Электролиты способны не только на самовосстановление поврежденных пластин. Они также могут повторно анодировать пластину из фольги.Поскольку процесс анодирования можно обратить вспять, электролит может удалить оксидное покрытие с фольги (что также произошло бы, если бы конденсатор был подключен с обратной полярностью). Помните, что, поскольку электролит может проводить электричество, могут возникнуть катастрофические проблемы, если слой оксида алюминия будет удален из уравнения или полностью разрушен.

Когда дело доходит до диэлектрических свойств, оксид тантала считается лучше, чем оксид алюминия, потому что он дает лучшую стабильность емкости и снижает токи утечки, что в конечном итоге делает их идеальными для фильтрации, обхода, применения, блокировки и развязки.

Имейте в виду, что танталовые конденсаторы гораздо лучше переносят обратное напряжение, чем алюминиевые (потому что они поляризованы), но на самом деле они рассчитаны на более низкие рабочие напряжения. Обычно сухие танталовые конденсаторы используются в цепях, где напряжение постоянного тока больше по сравнению с напряжением переменного тока.

Существуют «неполяризованные» конденсаторы, в которых в некоторых танталовых типах используются два конденсатора в одном. В такой ситуации соединение является отрицательным (создает неполяризованный конденсатор), что часто используется в цепях переменного тока с низким напряжением в качестве неполяризованного устройства.

Изображение предоставлено: Clker-Free-Vector-Images / Pixabay

Конденсаторы различных типов — EIT | Инженерный технологический институт: EIT

Конденсатор — это пассивный электрический элемент, который накапливает энергию в виде электростатического поля. Проще говоря, конденсатор состоит из 2-х проводящих пластин, отделенных диэлектриком (изоляционным материалом). Емкость обратно пропорциональна расстоянию между пластинами и прямо пропорциональна площади поверхности проводящих пластин.Емкость также зависит от диэлектрической проницаемости материала, изолирующего пластины. Обычная единица измерения емкости сокращенно называется фарад. Это огромная единица; другие универсальные единицы известны как микрофарады, сокращенно 1 мкФ = 10-6F (мкФ) и пикофарады, сокращенно 1 пФ = 10-12F (пФ).

«Элемент электрической цепи, используемый для временного хранения заряда, состоящий, как правило, из двух металлических пластин, разделенных и изолированных друг от друга диэлектриком, также известным как конденсатор.«Конденсатор в целом похож на батарею. Общим фактором, который присутствует в батарее и конденсаторе, является то, что они оба хранят электрическую энергию. Конденсаторы хранят электроны внутри в течение любого заданного периода времени. Конденсатор — это двусторонний механизм, который включает в себя 2 проводящих элемента, разделенных непроводящим материалом. Конденсатор фактически состоит из 2 проводящих поверхностей, на которых накапливается энергия, эти поверхности разделены тонким изоляционным листом, который имеет чрезвычайно большое сопротивление.Некоторые обычные непроводящие материалы, которые повсеместно присутствуют в конденсаторах, — это тефлон, керамика, фарфор и целлюлоза. Диэлектрик — это материал, который указывает тип используемого конденсатора и его конкретное использование. Это зависит от типа используемого диэлектрика и размера для применения в высоковольтных или высокочастотных приборах. Конденсаторы производятся для различных продуктов; некоторые конденсаторы настолько малы, что предназначены для таких продуктов, как калькуляторы, в то время как другие суперконденсаторы производятся для встраивания в компьютерную шину.Конденсаторы можно увидеть во всех видах систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, включая платы оттаивания и печатные платы. Самыми обычными типами конденсаторов, используемых в системе HVAC, являются пусковой конденсатор, двойной рабочий конденсатор и рабочий конденсатор. Конденсаторы в серии:
Когда конденсаторы соединены последовательно, общая емкость даже меньше, чем у любого из последовательно соединенных конденсаторов, индивидуальной емкости. Если более двух конденсаторов подключены последовательно, в результате получается отдельный конденсатор (экв.
л), который имеет общую сумму пластинчатого пространства одного конденсатора.Как мы очень хорошо знаем, увеличение расстояния между пластинами при неизменных остальных факторах приводит к падению емкости. Следовательно, общая емкость ниже, чем емкость любого отдельного конденсатора. Для расчета общей емкости конденсаторов, соединенных последовательно, приведена ниже формула: — Параллельно подключенных конденсаторов:
При параллельном соединении конденсаторов общая емкость является суммой емкости отдельного конденсатора.Если более 2 конденсаторов соединены параллельно, в целом получается один соответствующий конденсатор, общая площадь которого составляет
поверхности пластин отдельного конденсатора. Поскольку мы испытали увеличение поверхности пластины, в то время как другие важные факторы остаются неизменными, результатом является увеличение емкости. Формула для оценки параллельного сопротивления такая же, как и для расчета общей емкости конденсаторов, соединенных последовательно. Типы конденсаторов:
Конденсаторы могут использоваться различными способами в различных электронных схемах.Несмотря на то, что их метод работы остается в точности аналогичным, они могут использоваться для обеспечения ряда различных схемных операций, таких как: конденсатор связи
, конденсатор сглаживания, конденсатор развязки. Есть много других типов конденсаторов, которые можно использовать, максимум из них обсуждается ниже:
1. Керамический конденсатор: Керамический конденсатор используется во многих устройствах, от радио до радиочастот. Безусловно, керамические конденсаторы являются наиболее часто используемыми конденсаторами; Это потому, что эти конденсаторы
дешевы, надежны и их коэффициент потерь намного ниже.Эти керамические конденсаторы используются как для выводов, так и для поверхностного монтажа. Керамические конденсаторы являются наиболее широко используемыми конденсаторами, которые в настоящее время используются во многих приборах и электронных устройствах. В настоящее время керамические конденсаторы доступны в широком диапазоне форматов, от свинцовых компонентов до поверхностного монтажа. Широко доступны дисковые керамические конденсаторы с выводами. Эти керамические конденсаторы используются практически во всех видах электрического оборудования.Точные характеристики керамического конденсатора в основном зависят от типа используемого диэлектрика. Керамические конденсаторы считаются рабочими лошадками в мире конденсаторов тока. В настоящее время доступны 3 основных типа керамических конденсаторов, хотя также доступны дополнительные стили:

  • Дисковые керамические конденсаторы с выводами для монтажа во все отверстия, покрытые слоем смолы.
  • Многослойные керамические конденсаторы для микросхем.
  • Специальные дисковые керамические конденсаторы без содержания свинца, предназначенные для использования в микроволновых печах, которые предназначены для установки в прорезь на печатной плате и привариваются.

2. Электролитический конденсатор:
Этот тип конденсатора поляризован. Эти конденсаторы могут обеспечивать более высокое значение емкости — обычно выше 1 мкФ, этот тип конденсаторов обычно используется в низкочастотных приложениях. Электролитический конденсатор уже много лет используется во многих приборах. Пластины этого конденсатора изготовлены из проводящей алюминиевой фольги. Благодаря алюминиевой пленке пластины могут быть очень тонкими, а также гибкими.Следовательно, эти плиты можно упаковать в конце процедуры строительства. Две пластины, входящие в состав этого конденсатора, немного отличаются. Первый покрыт изоляционным оксидным листом, а между ними помещается бумажная прокладка, пропитанная электролитом. Фольга, изолированная оксидным покрытием, является анодом, тогда как щелочной электролит и вторая фольга работают как катод. Свойства электролитического конденсатора:

  • ESR Эквивалентное последовательное сопротивление.
  • Частотная характеристика — этот конденсатор имеет ограниченную частотную характеристику.
  • Leakage — даже несмотря на то, что он имеет превосходный уровень емкости
  • для данного объема, они также имеют высокую интенсивность утечки.
  • Пульсации тока — При использовании этого конденсатора в сильноточных приложениях важно учитывать ток пульсаций, он должен иметь место.
  • Допуск — этот конденсатор имеет очень широкий допуск.

3. Танталовый конденсатор:
Эти конденсаторы даже поляризованы, и они также обеспечивают чрезвычайно высокое значение емкости для своего объема.Конденсаторы такого типа крайне фанатичны к обратному смещению, часто вызывая взрыв при использовании под давлением. Танталовый конденсатор состоит из пористого фрагмента танталового сердечника, окаймленного пятиокиси тантала. Танталовый кабель вводится во фрагмент сердечника, а затем расширяется в осевом направлении от компонента. Покрытие из пятиокиси тантала покрыто графитом, диоксидом марганца, серебряным проводящим внешним слоем и, наконец, припоем. С 1960 года танталовые конденсаторы совершенствовались благодаря продвижению и разработке превосходных заряженных танталовых порошков, неизменно вносящих свой вклад в проект малых танталовых конденсаторов.Танталовый конденсатор состоит из пористого фрагмента танталового сердечника, окаймленного танталовыми конденсаторами. Использование танталовых конденсаторов дает следующие преимущества:

  • Эти конденсаторы имеют повышенный объемный КПД.
  • Эти конденсаторы можно легко установить на печатных платах любого типа.
  • Танталовые конденсаторы обладают лучшими частотными характеристиками
  • Танталовые конденсаторы чрезвычайно надежны, поскольку они не теряют емкость

Танталовые конденсаторы могут быть размещены в ноутбуках, ПК, схемах подушек безопасности в грузовиках и легковых автомобилях, мобильных телефонах, пейджерах и других устройствах. других устройств. 4. Конденсатор переменной емкости:
Конденсатор переменной емкости — это своего рода конденсатор, который помогает накапливать энергию за счет генерации электрических полей. Сильной стороной этого устройства является то, что способность сохранять мощность может быть изменена
либо многократно, либо намеренно механическими или электронными методами. Емкость переменного конденсатора может изменяться в течение всего срока службы самого устройства. В конденсаторе используется механическая структура, которая позволяет изменять удаленность между различными наборами пластин или, в частности, поверхность области вышележащих пластин вместе с диодами переменной емкости.Все они изменяют поведение своей емкости из-за приложения смещения обратного напряжения. Доступны различные типы переменных конденсаторов. К ним относятся:

  • воздушный конденсатор
  • вакуумный переменный конденсатор
  • регулируемый конденсатор
  • высоковольтный переменный керамический конденсатор

5. Бумажный конденсатор:
Бумажные конденсаторы изготавливаются из бумаги или бумаги, пропитанной маслом. листы алюминиевой фольги скручиваются в барабан и консервируются воском.Эти бумажные конденсаторы обычно использовались, но теперь их заменяют конденсаторы из полимера или пластика. Бумажные конденсаторы имеют большие размеры, чрезвычайно гигроскопичны и пропускают влагу, что приводит к потерям в диэлектрике, а их общие характеристики являются основным недостатком конденсаторов такого типа. Другие варианты состоят из бумажно-полиэфирной, крафт-бумаги и пропитанного маслом конденсатора. Вот некоторые другие типы конденсаторов: 6. Конденсатор с серебряной слюдой:
Конденсатор этого типа в наши дни мало используется, но этот тип конденсатора по-прежнему обеспечивают очень высокий уровень стабильности, меньшие потери и точность там, где пространство не является проблемой.
7. Конденсатор из полистирольной пленки: Это относительно дешевый тип конденсаторов, но там, где это необходимо, поставляются конденсаторы с жесткими допусками. Они имеют трубчатую форму; это потому, что пластина или диэлектрический сэндвич скручиваются вместе.
8. Конденсатор из полиэфирной пленки: Эти конденсаторы используются там, где стоимость является проблемой, поскольку они не обеспечивают превосходных допусков. Эти конденсаторы, как правило, доступны только в виде свинцовых электрических компонентов.
9. Конденсатор из поликарбоната: Этот тип конденсатора применяется в устройствах, где важны производительность и надежность.Пленка из поликарбоната чрезвычайно устойчива и позволяет изготавливать конденсаторы с превосходными допусками, которые сохраняют значение емкости конденсаторов с течением времени.
10. Конденсатор из металлизированной полиэфирной пленки:
По сути, это конденсатор из полиэфирной пленки, единственное различие между ними состоит в том, что в металлизированных полиэфирных конденсаторах полиэфирная пленка металлизирована. Конденсаторы с металлизированной полиэфирной пленкой обычно используются только в качестве свинцовых электрических компонентов.
11. Полипропиленовый конденсатор:
Этот конденсатор используется, когда требуется более высокий допуск, чем у полиэфирных конденсаторов.В этом конденсаторе в качестве диэлектрика используется полипропиленовая пленка. Эти конденсаторы обычно доступны только в виде свинцовых электрических компонентов.
12. Стеклянные конденсаторы:
В этом конденсаторе в качестве диэлектрика используется стекло. Это дорогой конденсатор, но он обеспечивает чрезвычайно высокий уровень производительности благодаря очень низким потерям, более высокому току ВЧ (
нт), отсутствию пьезоэлектрического шума и некоторым другим важным характеристикам, которые делают их идеальными для нескольких высокопроизводительных ВЧ приложений.
13. Суперконденсаторы:
Суперконденсаторы относятся к семейству электрохимических конденсаторов. Эти конденсаторы иногда называют конденсаторами с двойным электрическим слоем (EDLC) или ультраконденсаторами. Они не состоят из традиционного твердого диэлектрика. Значение емкости суперконденсатора определяется на основе 2 принципов хранения; эти два принципа влияют на общую емкость конденсатора. Суперконденсаторы
имеют небольшой вес и дешевы, поэтому в наши дни это самый популярный конденсатор на рынке.Они используются в большинстве портативных электронных устройств и телефонов, а также в самолетах и ​​автомобилях. Суперконденсаторы новой технологии гибкие и биоразлагаемые. Преимущества суперконденсатора:

  • Отсутствие опасности перезарядки
  • Очень высокая скорость заряда и разряда
  • Высокая эффективность цикла (95% или более)
  • Практически неограниченный жизненный цикл — миллионы циклов времени — от 10 до 12 лет
  • Зарядка в секундах
  • Низкое сопротивление
  • Суперконденсаторы и сверхконденсаторы относительно дороги с точки зрения стоимости ватта

12.Ультраконденсатор:
Ультраконденсаторы и суперконденсаторы — это одно и то же, как было объяснено выше, пожалуйста, обратитесь.


Калькулятор емкости конденсатора:
Этот калькулятор емкости вычисляет емкость между двумя параллельными пластинами. Первый калькулятор метрический, а второй — дюймовый. Конденсаторы небольшого номинала могут быть выгравированы на печатной плате для радиочастотных целей, но в соответствии с условиями стандарта ma
использование отдельных конденсаторов требует дополнительных затрат.Ниже приведены различные значения диэлектрической проницаемости.


Уравнение:
C = K * EO * A / D, где Eo = 8,854 × 10-12

Где:
K — диэлектрическая проницаемость материала,
A — площадь вышележащей поверхности пластин. ,
d-это расстояние между пластинами, и
C-Is емкость

Конденсаторная батарея:

Конденсаторная батарея представляет собой группу из нескольких конденсаторов одинакового номинала, которые соединены последовательно или параллельно с одним. другой для накопления электрической энергии.Результирующий банк затем используется для работы или коррекции паузы с коэффициентом мощности
или изменения фазы в источнике питания переменного тока (переменный ток). Их также можно использовать в источниках питания постоянного тока, чтобы повысить способность источника питания к пульсирующему току или для увеличения общей суммы накопленной энергии.
Конденсаторные батареи работают по той же теории, что и одиночный конденсатор; они предназначены для аккумулирования электроэнергии, но с большей способностью, чем у отдельного прибора.


Применение конденсаторов:
Конденсаторы используются для различных целей, это наиболее часто встречающееся устройство в любом электронном гаджете. У каждого типа конденсатора есть свои преимущества и недостатки, и, как следствие, применение pacitor ca
может быть разным. Некоторые конденсаторы подходят для использования на повышенных частотах, в то время как другие можно использовать для низкочастотных целей. Без сомнения, важно иметь правильный конденсатор для точного использования схемы, чтобы
функционировал должным образом.

  • Сроки — для иллюстрации с 555timerIC для управления зарядкой и разрядкой.
  • Муфта — для иллюстрации между узлами аудиосистемы и для объединения громкоговорителя.
  • Накопление энергии — для иллюстрации в цепи вспышки фотоаппарата.
  • Сглаживание — для иллюстрации в блоке питания.
  • Tuning — для иллюстрации в радиосистеме.
  • Фильтрация — для иллюстрации в контроллере тона аудиосистемы.

Источник: http: // www.electronicshub.org/different-types-of-capacitors/

Невероятное разнообразие конденсаторов

Конденсаторы обычно классифицируются по форм-фактору или физической конструкции, а также по диэлектрическому материалу, используемому для хранения и выделения энергии. Каждый тип конденсатора обладает уникальными характеристиками, которые делают его подходящим для определенных приложений, сред и продуктов.

Мэтью Беррис / CC BY 3.0 / Wikimedia Commons

Типы конденсаторов

Конденсаторы — распространенные компоненты в лаборатории электроники и бывают разных типов.Каждый тип конденсатора имеет существенные различия в типичных и доступных значениях допуска емкости, номинального напряжения, температурной стабильности, эквивалентного последовательного сопротивления, размера и надежности. Эти различия влияют на поведение конденсаторов в реальном мире, делая определенные конденсаторы идеальными для конкретных приложений.

Пленочные конденсаторы

Обычные материалы, используемые для пленочных конденсаторов, включают полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен-поликарбонат, металлизированную бумагу и тефлон.Пленочные конденсаторы доступны в диапазоне значений от нескольких пикофарад (пФ) до 100 мкФ (мкФ). Некоторые высоковольтные пленочные конденсаторы имеют номинальное напряжение более 500 вольт. Основным преимуществом пленочных конденсаторов, особенно тех, в которых используются пластиковые пленки, является их длительный срок службы и стабильные значения емкости.

Пленочные конденсаторы доступны в корпусах нескольких размеров и форм-факторов. Наиболее распространенными форм-факторами пленочных конденсаторов являются цилиндрические, овальные, круглые и прямоугольные. Большинство форм-факторов доступны с выводами осевого и радиального типа.

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы имеют одни из самых высоких значений емкости среди конденсаторов любого типа. Эти конденсаторы состоят из тонких металлических пленок и полужидкого электролитического раствора. Гибкость этих материалов позволяет сворачивать их, обеспечивая достаточную площадь поверхности для создания большой емкости. Поскольку раствор электролита является проводящим и используется в качестве второго электрода, на металлической пленке выращивают тонкий слой диэлектрического оксида, чтобы предотвратить ее короткое замыкание.

Электролитические конденсаторы имеют некоторые ограничения из-за их поляризации и номинального напряжения. Обратной стороной электролитических конденсаторов является то, что большинство из них поляризованы, поэтому необходимо следить за тем, чтобы они использовались правильно. Установка электролитического конденсатора обратной стороной может вызвать небольшой взрыв, который может повредить все, что находится поблизости. На всех поляризованных электролитических конденсаторах полярность обозначается отрицательным знаком, указывающим, какой вывод должен иметь наименьший электрический потенциал.Номинальное напряжение большинства электролитических конденсаторов низкое и может быть найдено с номинальным напряжением до нескольких сотен вольт.

Два распространенных типа электролитических конденсаторов — это алюминиевые электролитические конденсаторы и танталовые конденсаторы. Танталовые конденсаторы отличаются от большинства электролитических конденсаторов. Они больше похожи на керамические конденсаторы, но в отличие от керамических конденсаторов они поляризованы. Однако танталовые конденсаторы более устойчивы к обратной полярности, чем алюминиевые электролитические конденсаторы.Танталовые конденсаторы иногда помещают последовательно с обеими отрицательными клеммами, чтобы сформировать неполяризованный танталовый конденсатор. Танталовые конденсаторы меньше алюминиевых электролитических конденсаторов и имеют более низкие токи утечки, что делает их лучшим выбором для многих приложений блокировки, обхода, развязки, фильтрации и синхронизации сигналов.

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы — одни из наиболее часто используемых конденсаторов, особенно для поверхностного монтажа.Они сделаны путем покрытия керамического диска или пластины проводником и соединения нескольких вместе. Используемая керамика имеет высокую диэлектрическую постоянную, что позволяет керамическим конденсаторам иметь относительно высокое значение емкости, несмотря на небольшой размер.

В отличие от электролитического конденсатора керамический конденсатор не поляризован. Однако его емкость претерпевает нелинейный сдвиг при изменении температуры. По этой причине керамические конденсаторы часто используются в качестве развязывающих или шунтирующих конденсаторов.Керамические конденсаторы доступны в диапазоне номиналов от нескольких пФ до нескольких мкФ и имеют номинальное напряжение от нескольких вольт до десятков тысяч вольт.

Конденсаторы других типов

Для специализированных приложений доступны несколько специальных типов конденсаторов. Например, подстроечные или переменные конденсаторы предлагают регулируемую емкость и полезны для точной настройки или компенсации в цепи. С другой стороны, ультраконденсаторы — это конденсаторы с высокими значениями емкости, обычно больше одного фарада.Они часто имеют низкое напряжение и хранят достаточно энергии для замены батарей в определенных приложениях.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.