Виды конденсаторов фото. Виды конденсаторов: классификация, характеристики и применение в электронике — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие бывают типы конденсаторов. Как классифицируются конденсаторы по диэлектрику и конструкции. Какими основными параметрами характеризуются разные виды конденсаторов. Где применяются различные типы конденсаторов в электронике.

Содержание

Классификация конденсаторов по типу диэлектрика

Конденсаторы являются одним из важнейших пассивных компонентов в электронике. Их основная функция — накопление электрического заряда. По типу используемого диэлектрика конденсаторы подразделяются на следующие основные виды:

Керамические
Пленочные (полистирольные, полипропиленовые и др.)
Бумажные
Слюдяные
Электролитические
Танталовые
Воздушные

Выбор типа диэлектрика во многом определяет основные характеристики и область применения конденсатора. Рассмотрим особенности основных видов подробнее.

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы широко используются в электронике благодаря ряду преимуществ:

Компактные размеры
Низкая стоимость
Широкий диапазон емкостей (от единиц пФ до сотен мкФ)
Высокая стабильность параметров
Возможность работы на высоких частотах

По конструкции керамические конденсаторы бывают дисковые, чип-конденсаторы для поверхностного монтажа и многослойные (MLCC). Применяются в высокочастотных цепях, фильтрах, цепях развязки и др.

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы используют в качестве диэлектрика различные полимерные пленки:

Полистирол
Полипропилен
Полиэтилентерефталат (лавсан)
Поликарбонат
Фторопласт

Основные преимущества пленочных конденсаторов:

Высокая стабильность емкости
Малые диэлектрические потери
Хорошие частотные свойства
Высокое сопротивление изоляции

Применяются в резонансных контурах, фильтрах, прецизионных измерительных схемах. Полипропиленовые конденсаторы хорошо подходят для импульсных источников питания.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы позволяют получить большую емкость при малых габаритах. Их основные особенности:

Высокая удельная емкость
Полярность (есть «+» и «-» выводы)
Относительно высокие токи утечки
Ограниченный срок службы

Различают алюминиевые и танталовые электролитические конденсаторы. Применяются в цепях фильтрации, развязки по питанию, в импульсных блоках питания.

Танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы являются подвидом электролитических, но имеют ряд преимуществ:

Более высокая удельная емкость
Меньшие габариты
Лучшая стабильность параметров
Меньшие токи утечки
Больший срок службы

Применяются в портативной электронике, телекоммуникационном оборудовании, автомобильной электронике. Особенно эффективны в импульсных схемах.

Основные параметры конденсаторов

При выборе конденсатора учитывают следующие основные параметры:

Номинальная емкость
Допустимое отклонение емкости
Рабочее напряжение
Температурный коэффициент емкости (ТКЕ)
Тангенс угла диэлектрических потерь
Сопротивление изоляции
Собственная индуктивность

Важно подбирать конденсатор с учетом всех этих характеристик для конкретной схемы применения.

Особенности применения разных типов конденсаторов

Выбор типа конденсатора зависит от требований схемы:

Керамические — для ВЧ цепей, развязки, фильтрации
Пленочные — для прецизионных и высокочастотных схем
Электролитические — для фильтрации в источниках питания
Танталовые — для импульсных схем, портативной электроники
Слюдяные — для высоковольтных ВЧ применений

Правильный выбор типа конденсатора позволяет оптимизировать характеристики и стоимость электронного устройства.

Маркировка конденсаторов

На корпусе конденсатора обычно указывается следующая информация:

Номинальная емкость
Допустимое отклонение емкости
Рабочее напряжение
Тип диэлектрика (для некоторых видов)
Полярность (для полярных конденсаторов)
Дата изготовления

Для миниатюрных конденсаторов часто используется кодированная маркировка. Важно уметь правильно расшифровывать маркировку при выборе и замене конденсаторов.

Современные тенденции в технологии конденсаторов

Основные направления развития технологии конденсаторов:

Увеличение удельной емкости
Уменьшение габаритов
Повышение надежности и срока службы
Улучшение частотных характеристик
Снижение ESR и ESL
Расширение диапазона рабочих температур

Появляются новые типы, например, суперконденсаторы, сочетающие свойства конденсаторов и аккумуляторов. Совершенствуются технологии производства традиционных типов конденсаторов.

Выбор оптимального типа конденсатора

При выборе конденсатора для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:

Требуемая емкость и допуск
Рабочее напряжение
Частотный диапазон работы схемы
Температурные условия эксплуатации
Требования к надежности и сроку службы
Допустимые габариты и масса
Стоимость

Правильный выбор типа конденсатора позволяет оптимизировать характеристики, надежность и стоимость электронного устройства. В сложных случаях рекомендуется проводить практическое моделирование работы схемы с разными типами конденсаторов.

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.

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.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

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 (Ta

2O₅).

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).

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
Какие бывают конденсаторы? Типы конденсаторов, их характеристики — Гаджеты. Технологии. Интернет
Высокий уровень прочности этого материала дает возможность использовать тонкие заготовки. В итоге емкость конденсатора, пропорциональная показателю объема, резко возрастает.
Устройства КМ отличаются высокой стоимостью. Объясняется это тем, что при их изготовлении используются драгоценные металлы и их сплавы: Ag, Pl, Pd. Палладий присутствует во всех моделях.
Конденсаторы на основе керамики.
Дисковая модель обладает высоким уровнем емкости. Ее показатель колеблется от 1 pF до 220 nF, а самое высокое рабочее напряжение не должно быть выше 50 V.
К плюсам данного типа можно отнести:
— малые потери тока;
— небольшой размер;
— низкий показатель индукции;
— способность функционировать при высоких частотах;
— высокий уровень температурной стабильности емкости;
— возможность работы в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Основу многослойного устройства составляют чередующиеся тонкие слои из керамики и металла.
Этот вид похож на однослойный дисковый. Но такие устройства обладают высоким показателем емкости. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих приборов не указывается. Так же как и на однослойной модели, напряжение не должно быть выше 50 V.
Устройства функционируют в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Плюсом высоковольтных керамических конденсаторов является их способность функционировать под высоким уровнем напряжения. Диапазон рабочего напряжения колеблется от 50 до 15000 V, а показатель емкости может составлять от 68 до 150 pF.
Могут функционировать в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Танталовые устройства.
Современные танталовые устройства являются самостоятельным подвидом электролитического вида из алюминия. Основу конденсаторов составляет пентаоксид тантала.
Конденсаторы обладают небольшим показателем напряжения и применяются в случае необходимости использования прибора с большим показателем емкости, но в корпусе малого размера. У данного типа есть свои особенности:
— небольшой размер;
— показатель максимального рабочего напряжения составляет до 100 V;
— повышенный уровень надежности при долгом употреблении;
— низкий показатель утечки тока; широкий спектр рабочих температур;
— показатель емкости может колебаться от 47 nF до 1000 uF;
— устройства обладают более низким уровнем индуктивности и применяются в высокочастотных конфигурациях.
Минус этого вида заключен в высокой чувствительности к повышению рабочего напряжения.
Следует отметить, что, в отличие от электролитического вида, линией на корпусе помечается плюсовой вывод.
Разновидности корпусов.
Какие разновидности имеют танталовые конденсаторы? Типы конденсаторов из тантала выделяются в зависимости от материала корпуса.
1. SMD-корпус. Для изготовления корпусных устройств, которые используются при поверхностном монтаже, катод соединяется с терминалом посредством эпоксидной смолы с содержанием серебряного наполнителя. Анод приваривается к электроду, а стрингер отрезается. После формирования устройства на него наносится печатная маркировка. Она содержит показатель номинальной емкости напряжения.
2. При формировании этого типа корпусного устройства анодный проводник должен быть приварен к самому выводу анода, а затем отрезается от стрингера. В этом случае терминал катода припаивается к основе конденсатора. Далее конденсатор заполняется эпоксидом и высушивается. Как и в первом случае, на него наносится маркировка.
Конденсаторы первого типа отличаются большей степенью надежности. Но все типы танталовых конденсаторов применятся:
— в машиностроении;
— компьютерах и вычислительной технике;
— оборудовании для телевизионного вещания;
— электрических приборах бытового назначения;
— разнообразных блоках питания для материнских плат, процессоров и т.д.
Какие бывают конденсаторы? Типы конденсаторов, их характеристики
Многие интересуются, имеют ли конденсаторы типы? Конденсаторов в электронике существует множество. Такие показатели, как емкость, рабочее напряжение и допуск, являются основными. Не менее важен тип диэлектрика, из которого они состоят. В этой статье будет рассмотрено подробнее, какие типы конденсаторов бывают по виду диэлектрика.
Классификации конденсаторов
Конденсаторы являются распространенными компонентами в радиоэлектронике. Они классифицируются по множеству показателей. Важно знать, какими моделями, в зависимости от характера изменения величины, представлены разные конденсаторы. Типы конденсаторов:
Устройства с постоянной емкостью.
Приборы с переменным видом емкости.
Подстроечные модели.
Тип диэлектрика конденсатора может быть разным:
бумага;
металлическая бумага;
слюда;
тефлон;
поликарбонат;
электролит.
По способу установки данные приборы предназначены для печатного и навесного монтажа. При этом типы корпусов конденсаторов SMD-модификации бывают:
керамическими;
пластиковыми;
металлическими (алюминиевыми).
Следует знать, что приборы из керамики, пленки и неполярные виды не обладают маркировкой. Показатель их емкости колеблется от 1 пф до 10 мкф. А электролитные типы имеют форму бочонков в корпусе из алюминия и маркируются.
Танталовый же тип производится в корпусах прямоугольной формы. Такие устройства бывают разного размера и расцветки: черные, желтые и оранжевые. На них также присутствует кодовая маркировка.
Электролитические конденсаторы из алюминия
Основой электролитических конденсаторов из алюминия являются две тонкие скрученные алюминиевые полоски. Между ними расположена бумага, содержащая электролит. Показатель емкости этого прибора равен 0,1-100 000 uF. Кстати, в этом и заключается его основное преимущество перед другими видами. Максимальное напряжение равно 500 V.
К минусам относятся повышенная утечка тока и уменьшение емкости с возрастанием частоты. Поэтому в платах часто вместе с электролитическим конденсатором используется и керамический.
Также следует отметить, что данный тип отличается полярностью. Это означает, что вывод устройства с минусовым показателем находится под отрицательным напряжением, в отличие от противоположного вывода. Если не придерживаться этого правила, то скорее всего, приспособление выйдет из строя. Поэтому рекомендуется применять его в цепях с наличием постоянного или пульсирующего тока, но ни в коем случае не переменного.
Электролитические конденсаторы: типы и предназначение
Типы электролитических конденсаторов представлены широким рядом. Они бывают:
полимерными;
полимерными радиальными;
с низким уровнем утечки тока;
стандартной конфигурации;
с широким диапазоном температур;
миниатюрными;
неполярными;
с наличием жесткого вывода;
низкоимпедансными.
Где применяются электролитические конденсаторы? Типы конденсаторов из алюминия используются в разных радиотехнических устройствах, деталях компьютера, периферийных приборах типа принтеров, графических устройствах и сканерах. Также они применяются в строительном оборудовании, промышленных приборах для измерения, в сфере вооружения и космоса.
Конденсаторы КМ
Существуют и глиняные конденсаторы типа КМ. Они используются:
в промышленном оборудовании;
при создании приборов для измерения, отличающихся высокоточными показателями;
в радиоэлектронике;
в сфере военной индустрии.
Устройства подобного типа отличаются высоким уровнем стабильности. Основу их функциональности составляют импульсные режимы в цепях с переменным и неизменным током. Их характеризует высокий уровень сцепления обкладок из керамики и долгая служба. Это обеспечивается низким значением коэффициента емкостного непостоянства температур.
Конденсаторы КМ при маленьких размерах имеют высокий показатель емкости, достигающий 2,2 мкФ. Изменение ее значения в интервале рабочей температуры у данного вида составляет от 10 до 90%.
Типы керамических конденсаторов группы Н, как правило, применяются как переходники или же блокирующие устройства и т. п. Современные приборы из глины изготавливаются при помощи прессовки под давлением в целостный блок тончайших металлизированных керамических пластинок.
Высокий уровень прочности этого материала дает возможность использовать тонкие заготовки. В итоге емкость конденсатора, пропорциональная показателю объема, резко возрастает.
Устройства КМ отличаются высокой стоимостью. Объясняется это тем, что при их изготовлении используются драгоценные металлы и их сплавы: Ag, Pl, Pd. Палладий присутствует во всех моделях.
Конденсаторы на основе керамики
Дисковая модель обладает высоким уровнем емкости. Ее показатель колеблется от 1 pF до 220 nF, а самое высокое рабочее напряжение не должно быть выше 50 V.
К плюсам данного типа можно отнести:
малые потери тока;
небольшой размер;
низкий показатель индукции;
способность функционировать при высоких частотах;
высокий уровень температурной стабильности емкости;
возможность работы в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Основу многослойного устройства составляют чередующиеся тонкие слои из керамики и металла.
Этот вид похож на однослойный дисковый. Но такие устройства обладают высоким показателем емкости. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих приборов не указывается. Так же как и на однослойной модели, напряжение не должно быть выше 50 V.
Устройства функционируют в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Плюсом высоковольных керамических конденсаторов является их способность функционировать под высоким уровнем напряжения. Диапазон рабочего напряжения колеблется от 50 до 15000 V, а показатель емкости может составлять от 68 до 150 pF.
Могут функционировать в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.
Танталовые устройства
Современные танталовые устройства являются самостоятельным подвидом электролитического вида из алюминия. Основу конденсаторов составляет пентаоксид тантала.
Конденсаторы обладают небольшим показателем напряжения и применяются в случае необходимости использования прибора с большим показателем емкости, но в корпусе малого размера. У данного типа есть свои особенности:
небольшой размер;
показатель максимального рабочего напряжения составляет до 100 V;
повышенный уровень надежности при долгом употреблении;
низкий показатель утечки тока;
широкий спектр рабочих температур;
показатель емкости может колебаться от 47 nF до 1000 uF;
устройства обладают более низким уровнем индуктивности и применяются в высокочастотных конфигурациях.
Минус этого вида заключен в высокой чувствительности к повышению рабочего напряжения.
Следует отметить, что, в отличие от электролитического вида, линией на корпусе помечается плюсовой вывод.
Разновидности корпусов
Какие разновидности имеют танталовые конденсаторы? Типы конденсаторов из тантала выделяются в зависимости от материала корпуса.
SMD-корпус. Для изготовления корпусных устройств, которые используются при поверхностном монтаже, катод соединяется с терминалом посредством эпоксидной смолы с содержанием серебряного наполнителя. Анод приваривается к электроду, а стрингер отрезается. После формирования устройства на него наносится печатная маркировка. Она содержит показатель номинальной емкости напряжения.
При формировании этого типа корпусного устройства анодный проводник должен быть приварен к самому выводу анода, а затем отрезается от стрингера. В этом случае терминал катода припаивается к основе конденсатора. Далее конденсатор заполняется эпоксидом и высушивается. Как и в первом случае, на него наносится маркировка
Конденсаторы первого типа отличаются большей степенью надежности. Но все типы танталовых конденсаторов применятся:
в машиностроении;
компьютерах и вычислительной технике;
оборудовании для телевизионного вещания;
электрических приборах бытового назначения;
разнообразных блоках питания для материнских плат, процессоров и т.д.
Поиск новых решений
На сегодняшний день танталовые конденсаторы являются самыми востребованными. Современные производители находятся в поисках новых методов повышения уровня прочности изделия, оптимизации его технических характеристик, а также существенного понижения цены и унификации производственного процесса.
С этой целью пытаются снизить стоимость на основе составляющих компонентов. Последующая роботизация всего процесса производства также способствует падению цены на изделие.
Важным вопросом считается и уменьшение корпуса устройства при сохранении высоких технических параметров. Уже проводятся эксперименты на новых типах корпусов в уменьшенном исполнении.
Конденсаторы из полиэстера
Показатель емкости этого типа устройства может колебаться от 1 nF до 15 uF. Спектром рабочего напряжения является показатель от 50 до 1500 V.
Существуют устройства с разной степенью допуска (допустимое отклонение емкости составляет 5%, 10% и 20%).
Это вид обладает стабильностью температуры, высоким уровнем емкости и низкой стоимостью, что и объясняет их широкое применение.
Конденсаторы с переменной емкостью
Типы переменных конденсаторов обладают определенным принципом работы, который заключается в накоплении заряда на пластинах-электродах, изолированных посредством диэлектрика. Пластины эти отличаются подвижностью. Они могут перемещаться.
Подвижная пластина называется ротором, а неподвижная — статором. При изменении их положения изменятся и площадь пересечения, и, как следствие, показатель емкости конденсатора.
Конденсаторы бывают с двумя типами диэлектриков: воздушным и твердым.
В первом случае в роли диэлектрика выступает обыкновенный воздух. Во втором случае применяют керамику, слюду и др. материалы. Для увеличения показателя емкости устройства статорные и роторные пластины собираются в блоки, закрепленные на единой оси.
Конденсаторы с воздушным типом диэлектрика применяются в системах с постоянной регулировкой емкости (например, в узлах настройки радиоприемников). Такой тип устройства обладает более высоким уровнем стойкости, чем керамический.
Построечный вид
Самым распространенным видом являются построечные конденсаторы. Они относятся к переменному типу, но обладают меньшей износостойкостью, так как регулируются реже.
Типы конденсаторов этой категории в основе содержат металлизированную керамику. Металл функционирует в качестве электрода, а керамика выступает в роли изолятора.
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.
Классификация
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:
Конденсаторы для «чайников» / Хабр
Если вы регулярно занимаетесь созданием электрических схем, вы наверняка использовали конденсаторы. Это стандартный компонент схем, такой же, как сопротивление, который вы просто берёте с полки без раздумий. Мы используем конденсаторы для сглаживания пульсаций напряжения/тока, для согласования нагрузок, в качестве источника энергии для маломощных устройств, и других применений.
Но конденсатор – это не просто пузырёк с двумя проводочками и парой параметров – рабочее напряжение и ёмкость. Существует огромный массив технологий и материалов с разными свойствами, применяемых для создания конденсаторов. И хотя в большинстве случаев для любой задачи сгодится практически любой конденсатор подходящей ёмкости, хорошее понимание работы этих устройств может помочь вам выбрать не просто нечто подходящее, а подходящее наилучшим образом. Если у вас когда-нибудь была проблема с температурной стабильностью или задача поиска источника дополнительных шумов – вы оцените информацию из этой статьи.

Начнём с простого

Лучше начать с простого и описать основные принципы работы конденсаторов, прежде чем переходить к настоящим устройствам. Идеальный конденсатор состоит из двух проводящих пластинок, разделённых диэлектриком. Заряд собирается на пластинах, но не может перетекать между ними – диэлектрик обладает изолирующими свойствами. Так конденсатор накапливает заряд.
Ёмкость измеряется в фарадах: конденсатор в один фарад выдаёт напряжение в один вольт, если в нём находится заряд в один кулон. Как и у многих других единиц системы СИ, у неё непрактичный размер, поэтому, если не брать в расчёт суперконденсаторы, о которых мы здесь говорить не будем, вы скорее всего встретитесь с микро-, нано- и пикофарадами. Ёмкость любого конденсатора можно вывести из его размеров и свойств диэлектрика – если интересно, формулу для этого можно посмотреть в Википедии. Запоминать её не нужно, если только вы не готовитесь к экзамену – но в ней содержится один полезный факт. Ёмкость пропорциональна диэлектрической проницаемости ε_r использованного диэлектрика, что в результате привело к появлению в продаже различных конденсаторов, использующих разные диэлектрические материалы для достижения больших ёмкостей или улучшения характеристик напряжения.

Паразитные индуктивность и сопротивление реального конденсатора
С использованием диэлектриков в конденсаторах есть одна проблемка, наряду с тем, что диэлектрик с нужными характеристиками обладает неприятными побочными эффектами. У всех конденсаторов есть небольшие паразитные сопротивление и индуктивность, которые иногда могут влиять на его работу. Электрические постоянные меняются от температуры и напряжения, пьезоэлектричества или шума. Некоторые конденсаторы стоят слишком дорого, у некоторых существуют состояния отказа. И вот мы подошли к основной части статьи, в которой расскажем о разных типах конденсаторов, и об их свойствах, полезных и вредных. Мы не будем освещать все возможные технологии, хотя большинство обычных мы опишем.
Алюминиевые электролитические

Алюминиевые электролитические конденсаторы используют анодно-оксидированный слой на алюминиевом листе в качестве одной пластины-диэлектрика, и электролит из электрохимической ячейки в качестве другой пластины. Наличие электрохимической ячейки делает их полярными, то есть напряжение постоянного тока должно прикладываться в одном направлении, и анодированная пластина должна быть анодом, или плюсом.
На практике их пластины выполнены в виде сэндвича из алюминиевой фольги, завёрнутой в цилиндр и расположенной в алюминиевой банке. Рабочее напряжение зависит от глубины анодированного слоя.
У электролитических конденсаторов наибольшая среди распространённых ёмкость, от 0,1 до тысяч мкФ. Из-за плотной упаковки электрохимической ячейки у них наблюдается большая эквивалентная последовательная индуктивность (equivalent series inductance, ESI, или эффективная индуктивность), из-за чего их нельзя использовать на высоких частотах. Обычно они используются для сглаживания питания и развязывания, а также связывания на аудиочастотах.
Танталовые электролитические

Танталовый конденсатор поверхностного размещения
Танталовые электролитические конденсаторы изготавливаются в виде спечённого танталового анода с большой площадью поверхности, на которой выращивается толстый слой оксида, а затем в качестве катода размещается электролит из диоксида марганца. Комбинация большой площади поверхности и диэлектрических свойств оксида тантала приводит к высокой ёмкости в пересчёте на объём. В результате такие конденсаторы выходят гораздо меньше алюминиевых конденсаторов сравнимой ёмкости. Как и у последних, у танталовых конденсаторов есть полярность, поэтому постоянный ток должен идти в строго одном направлении.
Их доступная ёмкостью варьируется от 0,1 до нескольких сотен мкФ. У них гораздо меньше сопротивление утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), в связи с чем они используются в тестировании, измерительных приборах и высококачественных аудиоустройствах – там, где эти свойства полезны.
В случае танталовых конденсаторов необходимо особенно следить за тем, чтобы они не вышли из строя — бывает, что в таком случае они загораются. Аморфный оксид тантала – хороший диэлектрик, а в кристаллической форме он становится хорошим проводником. Неправильное использование танталового конденсатора – например, подача слишком большого пускового тока может привести к переходу диэлектрика в другую форму, что увеличит проходящий через него ток. Правда, репутация, связанная с возгораниями, появилась у более ранних поколений танталовых конденсаторов, и улучшенные методы производства привели к созданию более надёжной продукции.
Полимерные плёнки

Целое семейство конденсаторов использует полимерные плёнки в качестве диэлектриков, а плёнка либо находится между витыми или перемежающимися слоями металлической фольги, либо имеет металлизированный слой на поверхности. Их рабочее напряжение может доходить до 1000 В, но высокими ёмкостями они не обладают – это обычно от 100 пФ до единиц мкФ. У каждого вида плёнки есть свои плюсы и минусы, но в целом всё семейство отличается более низкими ёмкостью и индуктивностью, чем у электролитических. Посему они используются в высокочастотных устройствах и для развязывания в электрически шумных системах, а также в системах общего назначения.
Полипропиленовые конденсаторы используются в схемах, требующих хорошей тепловой и частотной стабильности. Также они используются в системах питания, для подавления ЭМП, в системах, использующих переменные токи высокого напряжения.
Полиэстеровые конденсаторы, хотя и не обладают такими температурными и частотными характеристиками, получаются дешёвыми и выдерживают большие температуры при пайке для поверхностного монтажа. В связи с этим они используются в схемах, предназначенных для использования в некритичных приложениях.
Полиэтилен-нафталатовые конденсаторы. Не обладают стабильными температурными и частотными характеристиками, но могут выдерживать гораздо большие температуры и напряжения по сравнению с полиэстеровыми.
Полиэтилен-сульфидовые конденсаторы обладают температурными и частотными характеристиками полипропиленовых, и в дополнение выдерживают высокие температуры.
В старом оборудовании можно наткнуться на поликарбонатные и полистиреновые конденсаторы, но сейчас они уже не используются.
Керамика

История керамических конденсаторов довольно длинная – они использовались с первых десятилетий прошлого века и по сей день. Ранние конденсаторы представляли собою один слой керамики, металлизированной с обеих сторон. Более поздние бывают и многослойными, где пластины с металлизацией и керамика перемежаются. В зависимости от диэлектрика их ёмкости варьируются от 1 пФ до десятков мкФ, а напряжения достигают киловольт. Во всех отраслях электроники, где требуется малая ёмкость, можно встретить как однослойные керамические диски, так и многослойные пакетные конденсаторы поверхностного монтажа.
Проще всего классифицировать керамические конденсаторы по диэлектрикам, поскольку именно они придают конденсатором все свойства. Диэлектрики классифицируют по трёхбуквенным кодам, где зашифрована их рабочая температура и стабильность.
C0G лучшая стабильность в ёмкости по отношению к температуре, частоте и напряжению. Используются в высокочастотных схемах и других контурах высокого быстродействия.
X7R не обладают такими хорошими характеристиками по температуре и напряжению, посему используются в менее критичных случаях. Обычно это развязывание и различные универсальные приложения.
Y5V обладают гораздо большей ёмкостью, но характеристики температуры и напряжения у них ещё ниже. Также используются для развязывания и в различных универсальных приложениях.
Поскольку керамика часто обладает и пьезоэлектрическими свойствами, некоторые керамические конденсаторы демонстрируют и микрофонный эффект. Если вы работали с высокими напряжениями и частотами в аудиодиапазоне, например, в случае ламповых усилителей или электростатики, вы могли услышать, как «поют» конденсаторы. Если вы использовали пьезоэлектрический конденсатор для обеспечения частотной стабилизации, вы могли обнаружить, что его звук модулируется вибрацией его окружения.
Как мы уже упоминали, статья не ставит целью охватить все технологии конденсаторов. Взглянув в каталог электроники вы обнаружите, что некоторые технологии, имеющиеся в наличии, здесь не освещены. Некоторые предложения из каталогов уже устарели, или же имеют такую узкую нишу, что с ними чаще всего и не встретишься. Мы надеялись лишь развеять некоторые тайны по поводу популярных моделей конденсаторов, и помочь вам в выборе подходящих компонентов при разработке собственных устройств. Если мы разогрели ваш аппетит, вы можете изучить нашу статью по катушкам индуктивности.
Об обнаруженных вами неточностях и ошибках прошу писать через личные сообщения сайта. Спасибо.
Виды конденсаторов и их скупка
12 февраля 2020
Конденсаторы лежат в основе электронных устройств, исключением являются только микросхемы и транзисторы. Эти приборы можно называть многофункциональными. Они фильтруют низкую и высокую частоты, участвуют в передаче сигналов между каскадными усилителями, отвечают за временные интервалы, осуществляют подбор колебательной частотности в генераторах.
Когда появились конденсаторы
Принято считать, что прототипом конденсатора является лейденская банка. Она была произведена в Германии еще в 1745 году. Годами позже был создан первый конденсатор в основу которого как раз и лег электрический лист Эппинуса, который применялся и в лейденской банке. Он представлял собой пару проводников, которые разделены между собой очень тонким диэлектриком.
Конденсаторы активно использовались еще в советские времена. Тогда электронно-вычислительные машины были по размеру, как комната, но при этом имели очень маленькую мощность. Чтобы обеспечивать их работу, применялись конденсаторы больших размеров, которые имели соответствующую емкость. На сегодняшний день весь необходимый функционал научились умещать в маленьких элементах.
Виды конденсаторов
Конденсаторы — очень обширное понятие. Они различаются между собой по целому ряду параметров: по типу диэлектрика: вакуумный, газообразный, жидкий, электролитический, твердый неорганический или органический; по емкости: переменные, постоянные, подстроечные; по форме: цилиндрические, сферические, плоские.
Также конденсаторы могут различаться по типу применения. Одни из них являются общими, это говорит о том, что их можно применять в любых устройствах. Стоит отметить, что это низковольтные конденсаторы. А есть специальные. К ним относятся импульсные, дозиметрические, подавляющие помехи, высоковольтные.
При том этот список можно долго продолжать, так как регулярно появляются новые виды конденсаторов. Сейчас популярны танталы в цепях постоянного тока. Они присутствуют на платах ПК нашего времени, в телефонах, планшетах и т.д. Кроме того, переносные радиопередатчики также не обходятся без них.
Не так давно появился новый вид — ионистор. Их отличительная черта — длительное хранение заряда. Эти конденсаторы хороши своим длительным сроком эксплуатации и износостойкостью, способной выдержать множество циклов зарядки. Сейчас этот вид широко применяется для резервного питания схем памяти.
Скупка конденсаторов
Практически все виды можно отдать в скупку конденсаторов. Сделать это можно через компании, которые занимаются радиодеталями в Москве. Цена, на которую можно рассчитывать, зависит от нескольких факторов. Основным из них является процентное соотношение редкоземельных металлов, которые входят в состав конденсатора.
Самыми ценными считаются те, которые имеют маркировку КМ Н30. Это объясняется тем, что в 1 кг таких конденсаторов порядка 50 грамм ценных материалов. Далее идет KM D. В них этот показатель равен 40 граммам. Однако самыми дорогими считаются те, которые имеют маркировку 5V. В них примерно на 10% выше содержание редкоземельных материалов.
У многих в гаражах, на чердаке или в каких-либо других закромах есть ненужная техника. Вероятнее всего в ней есть и конденсаторы, которые ценятся по сегодняшний день. Не стоит спешить их выбрасывать. Во-первых, это отрицательно сказывается на экологии, а во-вторых, можно сдать радиодетали в Москве и получить за это хорошие деньги.
В компании, которая работает по лицензии есть специалисты, которые могут провести грамотную оценку. Это дает гарантию честной сделки. Частные скупщики зачастую определяют цену «на глаз», поэтому встречаются ситуации, когда она значительно занижена.

◄ Назад к новостям
типов конденсаторов | Различные типы конденсаторов и их характеристики

Существует множество типов конденсаторов с различными функциями и областями применения. Конденсаторы варьируются от маленьких до больших, и у каждого есть характеристики, которые делают их уникальными. Например, некоторые конденсаторы маленькие и хрупкие, например, такие, которые встречаются в радиосхемах. С другой стороны, конденсаторы могут быть довольно большими, например, в сглаживающих схемах.
При сравнении конденсаторов различных типов обычно используется диэлектрик, который используется между пластинами.
Ассортимент конденсаторов многочислен. Возьмите, например, конденсаторы переменного типа, которые дают пользователю возможность изменять значение их емкости для использования в цепях типа «подстройки частоты». Некоторые конденсаторы выглядят как трубки из-за пластин металлической фольги, которые сворачиваются в цилиндр. Диэлектрический материал обычно находится между металлической фольгой и цилиндром.
Кроме того, в коммерческих целях используются конденсаторы, которые сделаны из металлической фольги, переплетенной с тонкими листами майлара или пропитанной парафином бумаги.
Маленькие конденсаторы обычно изготавливаются из керамических материалов, а затем герметизируются 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 Полиэфирная пленка конденсатора Мэллори 150 100 нФ 630 В пост.Основное различие между пленочными конденсаторами и другими видами конденсаторов заключается в их диэлектрических свойствах. К ним относятся поликарбонат, полипропилен, полиэстер (майлар), полистирол, тефлон и металлизированная бумага. Что касается диапазона емкости, конденсаторы пленочного типа доступны в диапазонах от 5 пФ до 100 мФ.
Пленочные конденсаторы бывают различных стилей и форм, в том числе:
Эпоксидный корпус (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в литой пластиковой оболочке, которая затем заполнена эпоксидной смолой.
Wrap and Fill (Oval and Round) — пластиковая лента используется для плотной обмотки конденсатора, а концы герметизированы эпоксидной смолой.
Металлический герметичный (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в металлическую банку или трубку и герметизирован эпоксидной смолой.
Пленочные конденсаторы с диэлектриками, состоящими из тефлона, полистирола и поликарбоната, иногда называют «пластиковыми конденсаторами». Пластиковые пленочные конденсаторы имеют аналогичную конструкцию с бумажными пленочными конденсаторами.Основное различие между ними заключается в том, что один использует бумагу, а другой — пластик.
Пластиковые пленочные конденсаторы обладают преимуществом перед пропитанными типами бумаги в том, что они имеют меньшие допуски, высокую надежность, длительный срок службы и могут продолжать работать в достаточной степени при высоких температурах.
Диэлектрические конденсаторы

Конденсатор с диэлектриком
Диэлектрические конденсаторы считаются относящимися к «переменным типам» конденсаторов, в которых непрерывное изменение емкости необходимо для настройки транзисторных радиоприемников, передатчиков и приемников.Переменные диэлектрические конденсаторы уникальны тем, что представляют собой многопластинчатые воздушно-разнесенные типы, 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 относительно неподвижных пластин. Как правило, когда два набора пластин полностью объединяются, 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 заданного типа, называемые триммерами. Триммеры, как правило, небольшие и могут быть предварительно установлены или настроены на конкретное 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». Они сделаны из небольшого керамического или фарфорового диска и покрыты серебром с обеих сторон, прежде чем сложить их вместе, чтобы получить работающий конденсатор.
Одиночные керамические диски размером около 3 — 6 мм используются, когда требуются низкие значения емкости. Керамические конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (High-K) и обычно доступны, так что высокая емкость может быть достигнута от объекта меньшего размера.
Керамические конденсаторы имеют тенденцию демонстрировать существенные нелинейные изменения емкости в зависимости от температуры. В результате керамические конденсаторы часто используются в качестве обводных или развязывающих конденсаторов. Что касается значений, керамические конденсаторы варьируются от пары пикофарад до нескольких микрофарад (мкФ).Как правило, однако, керамические конденсаторы имеют низкое номинальное напряжение.
Трехзначный код обычно печатается на корпусе конденсаторов керамического типа для определения их емкости в пикофарадах. Вычисление является относительно простым после его расчета — первые две цифры представляют значение конденсаторов, а третья цифра представляет количество нулей, которые необходимо добавить.
Электролитические конденсаторы

Электролитический конденсатор
Электролитические конденсаторы обычно предназначены для ситуаций, когда требуются большие значения емкости.Электролитические конденсаторы отличаются тем, что вместо использования тонкопленочного (металлического) слоя в качестве одного из электродов в качестве второго электрода используется раствор электролита в форме полужидкого желе или пасты.
Большинство конденсаторов электролитического типа являются поляризованными, что означает, что для постоянного напряжения, приложенного к конденсатору, должна использоваться правильная полярность. Другими словами, положительная полярность должна сочетаться с положительной и отрицательной полярностью.В случае неправильной поляризации оксидный слой, действующий в качестве изоляции, может разрушиться и в результате может быть поврежден.
Из-за большой емкости и небольшого размера электролитические конденсаторы используются в цепях питания постоянного тока. Это сделано для применений связи и разъединения и для уменьшения пульсаций напряжения. Электролитические конденсаторы поставляются с относительно низким номинальным напряжением (один из его основных недостатков). Поскольку электролитические конденсаторы поляризуются, их нельзя (и нельзя) использовать с источниками переменного тока.
Существуют две формы электролитических электролитов, о которых вам следует знать — электролитические конденсаторы тантала и алюминиевые электролитические конденсаторы.
1) Танталовые электролитические конденсаторы
Танталовые электролитические конденсаторы и танталовые шарики бывают двух видов — сухого (сплошного) и мокрого (фольгированного) электролитического типа. Сухие танталовые конденсаторы физически меньше алюминиевых конденсаторов и используют в качестве второй клеммы диоксид марганца.
2) Алюминиевые электролитические конденсаторы
Алюминиевые электролитические конденсаторы бывают двух типов — типа фольги и типа травленной фольги.Из-за высокого напряжения пробоя и пленки оксида алюминия алюминиевые электролитические конденсаторы имеют высокие значения емкости по сравнению с их размером.
Конденсатор имеет фольгированные пластины, которые анодированы постоянным током. Во время этого процесса устанавливается полярность материала пластины, а также создаются положительные и отрицательные стороны.
Типы травленой фольги отличаются от типов простой фольги одним основным способом — оксид алюминия на катоде и аноде подвергался химическому травлению для увеличения его диэлектрической проницаемости и площади поверхности.
Когда речь идет о электролитах из травленой фольги, их лучше всего использовать в блокировке постоянного тока, обводных цепях и соединении. С другой стороны, простые типы фольг больше ориентированы на сглаживающие конденсаторы в источниках питания. Имейте в виду, что алюминийэлектролитики считаются поляризованными устройствами. Таким образом, могут возникнуть катастрофические последствия, когда приложенное напряжение на выводах будет изменено, поскольку изолирующий слой, расположенный внутри конденсатора (а также самого конденсатора), будет разрушен.К счастью, если повреждение минимально, электролит, который используется в конденсаторе, может помочь восстановить повреждение.
Электролиты могут делать больше, чем самовосстанавливающиеся поврежденные пластины. Они также могут повторно анодировать фольгу. 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 был удален из уравнения или полностью разрушен.
Когда речь идет о диэлектрических свойствах, оксид тантала считается лучше, чем у оксида алюминия, поскольку он обеспечивает лучшую стабильность емкости и снижает токи утечки, что в конечном итоге делает их идеальными для фильтрации, обхода, применения, блокирования и развязки.
Имейте в виду, что танталовые конденсаторы могут выдерживать обратные напряжения намного лучше, чем алюминиевые типы (потому что они поляризованы), но на самом деле 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 некоторые типы тантала используют два конденсатора в одном. В такой ситуации соединение является отрицательным к отрицательному (создается неполяризованный конденсатор), которое часто используется в цепях переменного тока с низким напряжением в качестве неполяризованного устройства.
Featured Image Кредит: Clker-Free-Vector-Images / Pixabay
.
Типы конденсаторов — Типы конденсаторов »Электроника Примечания
Существует много различных типов конденсаторов, которые используются в электронном оборудовании, каждый из которых имеет свои особенности: проверьте различия и какие из них применимы для различных применений.
Конденсатор Учебник включает в себя:
Конденсатор использует Типы конденсаторов Электролитический конденсатор Керамический конденсатор Танталовый конденсатор Пленочные конденсаторы Серебряный конденсатор слюды Супер конденсатор SMD конденсатор Технические характеристики и параметры Как купить конденсаторы — советы и подсказки Коды конденсаторов и маркировка Таблица перевода
Конденсаторы
используются практически во всех электронных схемах, которые создаются сегодня.Конденсаторы производятся миллионами каждый день, но есть несколько различных типов конденсаторов, которые доступны.
Каждый тип конденсаторов имеет свои преимущества и недостатки, которые могут быть использованы в различных приложениях.
Соответственно, необходимо знать немного о каждом типе конденсатора, чтобы можно было выбрать правильный для любого конкретного использования или применения.
Существует множество вариаций, включая то, является ли конденсатор фиксированным или переменным, является ли он свинцовым или использует технологию поверхностного монтажа, и, конечно, диэлектрик: алюминиевый электролит, тантал, керамика, пластиковая пленка, бумага и многое другое.

Полярный и неполярный
Одно из основных различий между различными типами конденсаторов заключается в том, являются ли они поляризованными.
По существу, поляризованный конденсатор — это конденсатор, который должен работать с напряжением на нем в определенной полярности.
Некоторые из наиболее популярных типов поляризованных конденсаторов включают алюминиевый электролит и тантал. Они отмечены для обозначения положительного или отрицательного контакта, и их следует эксплуатировать только с смещением напряжения в его направлении — обратное смещение может повредить или разрушить их.Поскольку конденсаторы выполняют много задач, таких как соединение и развязка, между ними будет постоянное постоянное напряжение, и они будут пропускать только любые компоненты переменного тока.
Другой формой конденсатора является неполяризованный или неполярный конденсатор. Конденсаторы этого типа не требуют полярности и могут быть подключены в любой из цепей. Керамика, пластиковая пленка, серебряная слюда и ряд других конденсаторов являются неполярными или неполяризованными конденсаторами.
Конденсаторы с выводами и поверхностного монтажа
Конденсаторы
доступны в виде свинцовых сортов и конденсаторов поверхностного монтажа.Практически все типы конденсаторов доступны в виде свинцовых версий: электролитические, керамические, суперконденсаторы, полиэтиленовая пленка, серебряная слюда, стекло и другие специальные типы.
Конденсаторы
SMD немного более ограничены. Конденсаторы SMD должны выдерживать температуры, используемые в процессе пайки. Поскольку конденсатор не имеет выводов, а также в результате используемых процессов пайки, компоненты SMD, включая конденсаторы, подвергаются воздействию полного повышения температуры самого припоя. В результате, не все варианты доступны в качестве конденсаторов SMD.
Основные типы конденсаторов для поверхностного монтажа: керамический, танталовый и электролитический. Все они были разработаны, чтобы противостоять очень высоким температурам пайки.
Переменные и фиксированные конденсаторы
Другое различие типов для конденсаторов заключается в том, являются ли они фиксированными или переменными.
Наибольшее большинство конденсаторов на сегодняшний день — это фиксированные конденсаторы, то есть они не имеют никакой регулировки. Однако в некоторых случаях может возникнуть необходимость в регулируемом или переменном конденсаторе, для которого может потребоваться изменение значения конденсатора.Обычно эти конденсаторы имеют относительно низкую стоимость, иногда максимальные значения до 1000 пФ.
Переменный конденсатор, используемый для настройки в радио
Переменные конденсаторы также можно классифицировать как переменные и предустановленные. Основные переменные могут регулироваться ручкой управления и могут использоваться для настройки радиостанции и т. Д. Предварительно установленные переменные конденсаторы обычно имеют регулировку винта и предназначены для регулировки во время настройки, калибровки и тестирования и т. Д. Они не предназначены для настраиваться при нормальном использовании.
Типы фиксированных конденсаторов
Существует очень много различных типов конденсаторов с фиксированным значением, которые можно купить и использовать в электронных схемах.
Эти конденсаторы обычно классифицируются по диэлектрику, который используется внутри конденсатора, так как он определяет основные свойства: электролитические, керамические, слюдяные, металлизированная пластиковая пленка и ряд других.
Хотя в приведенном ниже списке приведены некоторые из основных типов конденсаторов, не все могут быть перечислены и описаны, и есть некоторые менее хорошо 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 благодаря тому, 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 варьируются в диапазоне значений от нескольких пикофарад до значений около 0.1 мкФ.
Для свинцовых компонентов широко используются дисковые керамические конденсаторы. Этот тип керамического конденсатора широко применяется для таких применений, как развязка и соединение. Конденсаторы с более высокими характеристиками, особенно используемые в типах конденсаторов поверхностного монтажа, часто имеют определенные типы керамического диэлектрика. Наиболее часто встречающиеся типы:
COG: обычно используется для низких значений емкости. Он имеет низкую диэлектрическую проницаемость, но дает высокий уровень стабильности.
X7R: Используется для более высоких уровней емкости, так как имеет намного 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 качестве традиционных свинцовых устройств, так и в качестве сквозных вариантов. Наиболее широко используемым форматом для керамических конденсаторов является конденсатор поверхностного монтажа — формат представляет собой многослойный керамический конденсатор, также сокращенный до MLCC.Эти MLCCs используются миллиардами каждый день, так как они образуют конденсаторы, наиболее часто используемые для массового производства.

Электролитический конденсатор: Этот тип конденсатора является наиболее популярным свинцовым типом для значений, превышающих примерно 1 микрофарад, с одним из самых высоких уровней емкости для данного объема. Конденсатор этого типа построен с использованием двух тонких пленок алюминиевой фольги, один слой которого покрыт оксидным слоем в качестве изолятора.Пропитанный электролитом бумажный лист помещают между ними, а затем две пластины наматывают друг на друга и затем помещают в банку.
Электролитические конденсаторы поляризованы, то есть они могут быть размещены только в одном направлении в цепи. Если они подключены неправильно, они могут быть повреждены, а в некоторых крайних случаях они могут взорваться. Следует также соблюдать осторожность, чтобы не превышать номинальное рабочее напряжение. Обычно они должны работать намного ниже этого значения.
Этот тип конденсатора имеет широкий допуск.Как правило, значение компонента может быть указано с допуском -50% + 100%. Несмотря на это, они широко используются в аудиоприложениях в качестве конденсаторов связи 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 в качестве традиционных этилированных устройств. Некоторые даже имеют клеммы для пайки или даже винтовые клеммы, хотя они обычно резервируются для версий с более высоким током и емкостью, часто используемых в источниках питания.Электролитики также доступны в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа. Первоначально они не были доступны в формате поверхностного монтажа из-за трудностей, возникающих в результате высоких температур, испытываемых конденсаторами при пайке. Теперь они преодолены, и электролитики широко доступны в качестве конденсаторов поверхностного монтажа.

Пластиковые пленочные конденсаторы: Существует два основных формата для строительства пластиковых пленочных конденсаторов:
Металлизированная пленка: В пленочном конденсаторе этого типа пластиковая пленка имеет очень тонкий слой металлизации, нанесенный на пленку.Эта металлизация связана с соответствующим соединением на одной стороне конденсатора или другой.
Пленочная фольга: Этот вид пленочного конденсатора имеет два электрода из металлической фольги, которые разделены пластиковой пленкой. Клеммы соединяются с торцами электродов с помощью сварки или пайки.
Пластиковые пленочные конденсаторы могут использовать различные диэлектрики. Поликарбонат, полиэстер и полистирол являются одними из наиболее 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.
Пленка из полиэстера Обычно они неполярные. В целом, они являются хорошими конденсаторами общего назначения, которые можно использовать для различных целей, хотя их высокочастотные характеристики обычно не так хороши, как у керамических типов. Некоторые из наиболее распространенных типов включают в себя:
Майлар — Может создавать шум при использовании в приложениях, где есть вибрация.
Поликарбонат — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
Polyester — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
Полистирол — как правило, с очень низкими потерями, но громоздкий. Имеют температурный коэффициент около -150 ppm / C
Пленочные конденсаторы доступны как традиционные свинцовые устройства, но редко рассматриваются как конденсаторы поверхностного монтажа.Причиной этого являются высокие температуры, которые испытывает весь конденсатор SMT во время процессов пайки, используемых при изготовлении с поверхностным монтажом.

Тантал: Обычные алюминиевые электролитические конденсаторы достаточно велики для многих применений. В приложениях, где размер имеет значение, танталовые конденсаторы могут быть использованы. Они намного меньше, чем алюминиевые электролитики, и вместо использования пленки оксида алюминия они используют пленку оксида тантала.Обычно они не имеют высокого рабочего напряжения, 35 В, как правило, максимум, а некоторые даже имеют значения только вольт или около того.
Танталовый конденсатор с выводом Подобно электролитическим конденсаторам, танталы также поляризованы, и они очень нетерпимы к обратному смещению, часто взрываясь при воздействии напряжения. Однако их небольшой размер делает их очень привлекательными для многих применений.
Танталы уже давно доступны в формате конденсатора для поверхностного монтажа. До того, как стали доступны электролизеры SMT, эти конденсаторы сформировали основу для высокоэффективных конденсаторов поверхностного монтажа.В настоящее время они все еще широко используются, хотя также доступны электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа.

Серебряная слюда: Серебряные слюдяные конденсаторы изготавливаются путем нанесения серебряных электродов непосредственно на диэлектрическую пленку из слюды. Для достижения требуемой емкости используется несколько слоев. Провода для соединений добавляются, а затем вся сборка инкапсулируется. Значения конденсаторов серебряной слюды варьируются от нескольких пикофарад до двух или трех тысяч пикофарад.
Серебряный конденсатор слюды Этот тип конденсатора не так широко используется в наши дни. Однако они все еще могут быть получены и используются там, где стабильность стоимости имеет первостепенное значение и где требуются низкие потери. Ввиду этого одно из их основных применений — в настроенных элементах схем, таких как генераторы, или в фильтрах.
Supercap Суперконденсаторы с уровнями емкости Фарада или более в настоящее время становятся все более распространенным явлением.Эти суперконденсаторы обычно используются для приложений, таких как удержание памяти и тому подобное.
Супер конденсатор или суперкап Они слишком велики для использования в большинстве цепей, и их частотная характеристика ограничена, но они создают идеальные конденсаторы, способные обеспечивать остаточный ток и напряжение для сохранения памяти в течение периодов, когда питание может быть отключено.
Обзор типов конденсаторов
Примерные диапазоны для разных типов конденсаторов
Из выбора наиболее часто используемых типов конденсаторов видно, что доступно много форм.У каждого есть свои преимущества и недостатки, и если для каждой работы выбран правильный, то он может очень хорошо работать в цепи. Именно по этой причине при создании цепей важно использовать конденсаторы правильного типа. Если используется неправильная сортировка, то ее производительность не соответствует стандарту, необходимому для схемы.
Больше электронных компонентов:
Резисторы Конденсаторы Индукторы Кристаллы кварца Диоды транзистор Фототранзистор FET Типы памяти тиристор Соединители РЧ разъемы Клапаны / Трубы батареи Выключатели Реле
Вернуться в меню компонентов., ,
.
конденсаторов — learn.sparkfun.com
Избранные любимец 70
Введение
Конденсатор — это двухконтактный электрический компонент. Наряду с резисторами и катушками индуктивности, они являются одним из самых фундаментальных пассивных компонентов, которые мы используем. Вам бы очень хотелось найти схему, в которой у не было конденсатора.
Что делает конденсаторы особенными, так это их способность хранить энергию ; они как полностью заряженный электрический аккумулятор. Caps , как мы обычно называем их, имеют все виды критических применений в цепях. Общие области применения включают локальное накопление энергии, подавление скачков напряжения и сложную фильтрацию сигналов.
В этом уроке
В этом уроке мы рассмотрим все виды конденсаторных тем, в том числе:
Как сделан конденсатор
Как работает конденсатор
Единицы емкости
Типы конденсаторов
Как распознать конденсаторы
Как емкость объединяется последовательно и параллельно
Применение обычных конденсаторов
Рекомендуемое Чтение
Некоторые концепции в этом руководстве основаны на предыдущих знаниях в области электроники.Прежде чем перейти к этому уроку, сначала прочитайте (хотя бы скимминг):
Символы и Единицы
Условные обозначения
Существует два распространенных способа нарисовать конденсатор на схеме. У них всегда есть две клеммы, которые продолжают подключаться к остальной части цепи. Символ конденсаторов состоит из двух параллельных линий, которые являются либо плоскими, либо изогнутыми; Обе линии должны быть параллельны друг другу, закрыты, но не касаться друг друга (это на самом деле представляет собой способ изготовления конденсатора.Трудно описать, просто показать:
(1) и (2) являются символами стандартной конденсаторной цепи. (3) является примером символов конденсаторов в действии в цепи регулятора напряжения.
Символ с изогнутой линией (# 2 на фото выше) указывает, что конденсатор поляризован, то есть, вероятно, это электролитический конденсатор. Подробнее об этом в разделе «Типы конденсаторов» этого руководства.
Каждый конденсатор должен сопровождаться именем — C1, C2 и т. Д., — и ценность. Значение должно указывать емкость конденсатора; сколько у него фарадов. Кстати о фарадах …
Емкостные Единицы
Не все конденсаторы созданы равными. Каждый конденсатор имеет определенную емкость. Емкость конденсатора говорит вам , сколько заряда он может хранить , чем больше емкость, тем больше емкость для хранения заряда. Стандартная единица емкости называется Фарад , что сокращенно F .
Оказывается, что фарад — это лот емкостью , даже 0,001F (1 милифарад — 1мФ) — большой конденсатор. Обычно вы видите конденсаторы в диапазоне от пико- (10 ^-12) до микрофарад (10 ^-6).
Имя префикса Сокращение Вес Эквивалентные Фарады
Picofarad pF 10 ^-12 0,000000000001 F
нанофарад нФ 10 ^-9 0.000000001 F
Микрофарад мкФ 10 ^-6 0,000001 F
Милифарад mF 10 ^-3 0,001 F
Килофарад кФ 10 ³ 1000 F
Когда вы попадаете в диапазон емкости от Фарада до Килофарада, вы начинаете говорить о специальных крышках, называемых конденсаторами super или ultra .
Теория конденсаторов
Примечание : материал на этой странице не является абсолютно критичным для начинающих электронщиков, и он становится немного сложнее к концу. Мы рекомендуем прочитать раздел «Как изготавливается конденсатор», остальные могут быть пропущены, если у вас болит голова.
Как сделан конденсатор
Схематический символ для конденсатора на самом деле очень похож на то, как он сделан.Конденсатор создан из двух металлических пластин и изолирующего материала, называемого диэлектриком . Металлические пластины расположены очень близко друг к другу, параллельно, но диэлектрик расположен между ними, чтобы они не соприкасались.
Ваш стандартный конденсаторный сэндвич: две металлические пластины, разделенные изолирующим диэлектриком.
Диэлектрик может быть изготовлен из всех видов изоляционных материалов: бумаги, стекла, резины, керамики, пластика или чего-либо, что будет препятствовать протеканию тока.
Пластины изготовлены из проводящего материала: алюминия, тантала, серебра или других металлов. Каждый из них подключен к клеммному проводу, который в конечном итоге подключается к остальной части цепи.
Емкость конденсатора — сколько у него фарад — зависит от его конструкции. Большая емкость требует большего конденсатора. Пластины с большей площадью поверхности перекрытия обеспечивают большую емкость, в то время как большее расстояние между пластинами означает меньшую емкость. Материал диэлектрика даже влияет на количество фарадов в кепке.Общая емкость конденсатора может быть рассчитана по уравнению:
, где ε _r — относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (постоянное значение, определяемое диэлектрическим материалом), A — это площадь области, в которой пластины перекрывают друг друга, и d — расстояние между пластинами.
Как работает конденсатор
Электрический ток — это поток электрического заряда, который электрические компоненты используют для зажигания, или вращения, или для того, что они делают.Когда ток течет в конденсатор, заряды «залипают» на пластинах, потому что они не могут пройти через изолирующий диэлектрик. Электроны — отрицательно заряженные частицы — всасываются в одну из пластин, и она становится в целом отрицательно заряженной. Большая масса отрицательных зарядов на одной пластине отталкивает, как заряды на другой пластине, делая ее положительно заряженной.
Положительные и отрицательные заряды на каждой из этих пластин притягивают друг друга, потому что это то, что делают противоположные заряды.Но с диэлектриком, сидящим между ними, столько, сколько они хотят собраться вместе, заряды будут навсегда налипать на пластину (пока им не будет куда-то еще идти). Стационарные заряды на этих пластинах создают электрическое поле, которое влияет на электрическую потенциальную энергию и напряжение. Когда заряды группируются на таком конденсаторе, колпачок накапливает электрическую энергию так же, как аккумулятор может накапливать химическую энергию.
Зарядка и разрядка
Когда положительные и отрицательные заряды сливаются на пластинах конденсатора, конденсатор становится заряженным .Конденсатор может сохранять свое электрическое поле — удерживать заряд — потому что положительные и отрицательные заряды на каждой из пластин притягивают друг друга, но никогда не достигают друг друга.
В какой-то момент пластины конденсаторов будут настолько заряжены, что просто не смогут больше их принимать. На одной пластине достаточно отрицательных зарядов, чтобы они могли отразить любые другие, которые пытаются присоединиться. Именно здесь в игру вступает емкость конденсатора емкостью (Фарад), которая сообщает вам максимальное количество заряда, которое может хранить крышка.
Если в цепи создан путь, который позволяет зарядам найти другой путь друг к другу, они покинут конденсатор, и он разрядит .
Например, в приведенной ниже схеме батарею можно использовать для наведения электрического потенциала через конденсатор. Это приведет к тому, что на каждой из пластин будут накапливаться равные, но противоположные заряды, пока они не станут настолько полными, что больше не будут отталкивать ток. Светодиод, установленный последовательно с крышкой, может обеспечить путь для тока, а энергия, накопленная в конденсаторе, может быть использована для кратковременного освещения светодиода.
Расчет заряда, напряжения и тока
Емкость конденсатора — сколько фарад у него есть — говорит вам, сколько заряда он может хранить. Сколько заряда конденсатора составляет , который в настоящее время хранится в , зависит от разности потенциалов (напряжения) между его пластинами. Это соотношение между зарядом, емкостью и напряжением можно смоделировать с помощью следующего уравнения:
Заряд (Q), хранящийся в конденсаторе, является произведением его емкости (C) и приложенного к нему напряжения (V).
Емкость конденсатора всегда должна быть постоянной, известной величиной. Таким образом, мы можем отрегулировать напряжение, чтобы увеличить или уменьшить заряд крышки. Больше напряжения означает больше заряда, меньше напряжения … меньше заряда.
Это уравнение также дает нам хороший способ определить значение одного фарада. Один фарад (F) — это способность хранить одну единицу энергии (кулоны) на каждый вольт.
Расчетный ток
Мы можем сделать еще одно уравнение заряда / напряжения / емкости, чтобы выяснить, как емкость и напряжение влияют на ток, потому что ток — это -скорость потока заряда.Суть отношения конденсатора к напряжению и току такова: величина тока через конденсатор зависит как от емкости, так и от того, насколько быстро напряжение растет или падает . Если напряжение на конденсаторе быстро возрастает, через конденсатор будет индуцироваться большой положительный ток. Более медленный рост напряжения на конденсаторе равняется меньшему току через него. Если напряжение на конденсаторе стабильное и неизменное, ток не пройдет через него.
(Это уродливо и входит в исчисление. Это не все, что нужно, пока вы не приступите к анализу во временной области, разработке фильтров и другим грубым вещам, поэтому переходите к следующей странице, если вам не нравится это уравнение .) Уравнение для расчета тока через конденсатор:
Часть этого уравнения в dV / dt является производной (причудливый способ сказать мгновенную скорость ) напряжения во времени, это эквивалентно выражению «как быстро напряжение растет или падает в этот самый момент».Большой вывод из этого уравнения состоит в том, что если напряжение устойчиво , производная равна нулю, что означает, что ток также равен нулю . Вот почему ток не может течь через конденсатор, поддерживающий постоянное напряжение постоянного тока.
Типы конденсаторов
Существуют всевозможные типы конденсаторов, каждый из которых имеет определенные особенности и недостатки, которые делают его лучше для одних приложений, чем для других.
При выборе типов конденсаторов необходимо учитывать несколько факторов:
Размер — Размер как с точки зрения физического объема и емкости.Обычно конденсатор является самым большим компонентом в цепи. Они также могут быть очень маленькими. Большая емкость обычно требует большего конденсатора.
Максимальное напряжение — Каждый конденсатор рассчитан на максимальное напряжение, которое может быть пропущено через него. Некоторые конденсаторы могут быть рассчитаны на 1,5 В, другие могут быть рассчитаны на 100 В. Превышение максимального напряжения обычно приводит к разрушению конденсатора.
Ток утечки — Конденсаторы не идеальны.Каждый колпачок склонен пропускать небольшое количество тока через диэлектрик от одного контакта к другому. Эта крошечная потеря тока (обычно наноампер или меньше) называется утечкой. Утечка приводит к тому, что энергия, накопленная в конденсаторе, медленно, но обязательно стекает.
Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) — Клеммы конденсатора не являются проводящими на 100%, они всегда будут иметь небольшое сопротивление (обычно менее 0,01 Ом). Это сопротивление становится проблемой, когда через крышку проходит большой ток, что приводит к потере тепла и мощности.
Допуск — Конденсаторы также не могут иметь точную и точную емкость. Каждая крышка рассчитана на номинальную емкость, но в зависимости от типа точное значение может варьироваться от ± 1% до ± 20% от требуемого значения.
Керамические конденсаторы
Наиболее часто используемым и производимым конденсатором является керамический конденсатор. Название происходит от материала, из которого сделан их диэлектрик.
Керамические конденсаторы обычно бывают как физически, так и емкостными. малы .Трудно найти керамический конденсатор намного больше, чем 10 мкФ. Керамический колпачок для поверхностного монтажа обычно находится в крошечной упаковке 0402 (0,4 мм х 0,2 мм), 0603 (0,6 мм х 0,3 мм) или 0805. Сквозные керамические колпачки обычно выглядят как маленькие (обычно желтые или красные) лампочки с двумя выступающими клеммами.
Две крышки в сквозном, радиальном корпусе; крышка 22 пФ слева и 0,1 мкФ справа. Посередине — крошечная крышка для поверхностного монтажа 0,1 мкФ 0603.
По сравнению со столь же популярными электролитическими крышками, керамика является почти почти идеальным конденсатором (намного более низкие значения ESR и токи утечки), но их небольшая емкость может быть ограничивающей.Они, как правило, самый дешевый вариант тоже. Эти заглушки хорошо подходят для высокочастотных соединений и развязки.
Алюминий и тантал Электролитик
Электролитики
хороши тем, что могут вместить емкостью в относительно небольшой объем. Если вам нужен конденсатор в диапазоне 1 мкФ-1 мФ, вы, скорее всего, найдете его в электролитической форме. Они особенно хорошо подходят для высоковольтных применений из-за их относительно высоких значений максимального напряжения.
Алюминиевые электролитические конденсаторы, наиболее популярные в семействе электролитов, обычно выглядят как маленькие консервные банки, причем оба провода идут снизу.
Ассортимент сквозных и поверхностных электролитических конденсаторов. Обратите внимание, что у каждого есть свой метод маркировки катода (отрицательный вывод).
К сожалению, электролитические колпачки обычно поляризованы . У них есть положительный вывод — анод — и отрицательный вывод, называемый катодом.Когда напряжение подается на электролитическую крышку, анод должен иметь более высокое напряжение, чем катод. Катод электролитического конденсатора обычно обозначается знаком «-» и цветной полоской на корпусе. Ножка анода также может быть немного длиннее в качестве другого признака. Если на электролитический колпачок подать напряжение в обратном направлении, они эффектно выйдут из строя (сделав щелчков и взорвавшись), и навсегда. После срабатывания электролитик будет вести себя как короткое замыкание.
Эти колпачки также печально известны утечкой — позволяя небольшим величинам тока (порядка нА) проходить через диэлектрик от одного контакта к другому. Это делает электролитические колпачки менее чем идеальными для хранения энергии, что, к сожалению, учитывая их высокую емкость и номинальное напряжение.
суперконденсаторы
Если вы ищете конденсатор, предназначенный для накопления энергии, обратите внимание на суперконденсаторы. Эти колпачки имеют уникальную конструкцию, обеспечивающую и высоких емкостей в диапазоне Фарад.
1F (!) Суперконденсатор. Высокая емкость, но рассчитана только на 2,5 В. Обратите внимание, что они также поляризованы.
Несмотря на то, что они могут хранить огромное количество заряда, суперкапы не могут справиться с очень высоким напряжением. Этот суперкап 10F рассчитан только на 2,5 В макс. Больше чем это разрушит это. Супер-колпачки обычно устанавливаются последовательно для достижения более высокого номинального напряжения (при одновременном снижении общей емкости).
Основным применением суперконденсаторов является хранение и выделение энергии , подобно батареям, которые являются их основным конкурентом.Хотя суперкапы не могут удерживать столько энергии, сколько батарея одинакового размера, они могут высвободить ее гораздо быстрее и, как правило, имеют более продолжительный срок службы.
Другие
Электролитические и керамические колпачки покрывают около 80% типов конденсаторов (а суперкапсеты только около 2%, но они супер!). Другим распространенным типом конденсаторов является пленочный конденсатор , который характеризуется очень низкими паразитными потерями (ESR), что делает их отличными для работы с очень высокими токами.
Есть много других менее распространенных конденсаторов. Переменные конденсаторы могут создавать диапазон емкостей, что делает их хорошей альтернативой переменным резисторам в цепях настройки. Скрученные провода или печатные платы могут создавать емкость (иногда нежелательную), поскольку каждый состоит из двух проводников, разделенных изолятором. Лейденские банки — стеклянная банка, наполненная и окруженная проводниками — это О.Г. из семейства конденсаторов. Наконец, конечно, конденсаторы потока (странная комбинация индуктора и конденсатора) имеют решающее значение, если вы когда-нибудь планируете отправиться обратно в славные дни.
Конденсаторы последовательно / параллельно
Подобно резисторам, несколько конденсаторов могут быть объединены последовательно или параллельно для создания объединенной эквивалентной емкости. Конденсаторы, однако, складываются таким образом, что это , полностью противоположный резисторов.
конденсаторов в параллель
Когда конденсаторы размещены параллельно друг другу, общая емкость — это просто сумма всех емкостей .Это аналогично тому, как резисторы добавляют в серии.
Так, например, если бы у вас было три конденсатора со значениями 10 мкФ, 1 мкФ и 0,1 мкФ параллельно, общая емкость была бы 11,1 мкФ (10 + 1 + 0,1).
Конденсаторы серии
Очень похоже на то, что параллельно добавлять резисторы очень сложно, конденсаторы становятся забавными, когда их помещают в серию серии . Общая емкость последовательно соединенных конденсаторов N является обратной величиной суммы всех обратных емкостей.
Если у вас есть только двух конденсаторов последовательно, вы можете использовать метод «product-over-sum» для расчета общей емкости:
Если еще больше уточнить это уравнение, если у вас есть двух конденсаторов с равными значениями в серии , общая емкость равна половине их значения.Например, два суперконденсатора 10F, соединенные последовательно, будут давать общую емкость 5F (это также будет иметь преимущество, заключающееся в удвоении номинального напряжения всего конденсатора, с 2,5 до 5 В).
Примеры применения
Существует множество приложений для этого изящного маленького (на самом деле они довольно большого) пассивного компонента. Чтобы дать вам представление об их широком спектре использования, вот несколько примеров:
Конденсаторы развязывающие (байпасные)
Многие конденсаторы, которые вы видите в цепях, особенно с интегральной схемой, разъединяются.Задача развязывающего конденсатора состоит в подавлении высокочастотного шума в сигналах источника питания. Они снимают крошечные колебания напряжения, которые в противном случае могут быть вредными для чувствительных микросхем, из источника питания.
В некотором смысле развязывающие конденсаторы действуют как очень маленький локальный источник питания для интегральных схем (почти как источник бесперебойного питания для компьютеров). Если источник питания очень временно сбрасывает свое напряжение (что на самом деле является довольно распространенным явлением, особенно когда цепь, к которой он подключен, постоянно переключает требования к нагрузке), разделительный конденсатор может кратковременно подавать питание при правильном напряжении.Вот почему эти конденсаторы также называют байпас крышки; они могут временно действовать как источник питания, в обход источника питания .
Разъединяющие конденсаторы подключаются между источником питания (5 В, 3,3 В и т. Д.) И землей. Для обхода блока питания нередко используются два или более конденсатора с разными значениями, даже разных типов, потому что некоторые значения конденсаторов будут лучше, чем другие, при фильтрации определенных частот шума.
В этой схеме используются три развязывающих конденсатора, чтобы помочь уменьшить шум в источнике напряжения акселерометра.Два керамических 0,1 мкФ и один танталовый электролитический 10 мкФ разделенный режим развязки.
Хотя кажется, что это может создать короткое замыкание от источника питания к земле, через конденсатор на землю могут проходить только высокочастотные сигналы. Сигнал постоянного тока поступит на ИС, как и нужно. Другая причина, по которой они называются обводными конденсаторами, заключается в том, что высокие частоты (в диапазоне кГц-МГц) обходят микросхему и вместо этого проходят через конденсатор, чтобы попасть на землю.
При физическом размещении развязывающих конденсаторов они всегда должны быть расположены как можно ближе к ИС.Чем дальше они, тем менее эффективными они будут.
Вот схема физической схемы из схемы выше. Крошечная черная микросхема окружена двумя конденсаторами по 0,1 мкФ (коричневые колпачки) и одним электролитическим танталовым конденсатором емкостью 10 мкФ (высокая, черная / серая прямоугольная крышка).
Чтобы следовать хорошей инженерной практике, всегда добавляйте хотя бы один развязывающий конденсатор к каждой микросхеме. Обычно 0,1 мкФ является хорошим выбором, или даже добавьте 1 мкФ или 10 мкФ крышки. Это дешевое дополнение, которое помогает убедиться, что микросхема не подвергается большим провалам или скачкам напряжения.
Фильтр питания
Диодные выпрямители
могут использоваться для преобразования переменного напряжения, выходящего из вашей стены, в постоянное напряжение, требуемое большинством электроники. Но одни только диоды не могут превратить сигнал переменного тока в чистый сигнал постоянного тока, им нужна помощь конденсаторов! Добавив параллельный конденсатор к мостовому выпрямителю, выпрямленный сигнал будет выглядеть следующим образом:
Может быть превращен в почти постоянный сигнал постоянного тока, например:
Конденсаторы
— это упрямые компоненты, они всегда будут пытаться противостоять внезапным изменениям напряжения.Конденсатор фильтра будет заряжаться при увеличении выпрямленного напряжения. Когда выпрямленное напряжение, поступающее в крышку, начинает стремительно снижаться, конденсатор получает доступ к банку накопленной энергии и очень медленно разряжается, подавая энергию на нагрузку. Конденсатор не должен полностью разряжаться до того, как входной выпрямленный сигнал снова начнет увеличиваться, заряжая крышку. Этот танец повторяется много раз в секунду, снова и снова, пока используется источник питания.
Цепь питания переменного тока в постоянный.Крышка фильтра (C1) имеет решающее значение для сглаживания сигнала постоянного тока, передаваемого в цепь нагрузки.
Если вы разорвете любой источник переменного тока, вы обязательно найдете хотя бы один довольно большой конденсатор. Ниже приведены данные по настенному адаптеру 9 В пост. Заметили там конденсаторы?
Конденсаторов может быть больше, чем вы думаете! Имеются четыре электролитические крышки в жестяной банке в диапазоне от 47 до 1000 мкФ. Большой желтый прямоугольник на переднем плане — высоковольтный 0.Крышка из полипропиленовой пленки 1 мкФ. Синяя крышка в форме диска и маленькая зеленая в центре — это керамика.
Хранение и поставка энергии
Кажется очевидным, что если конденсатор накапливает энергию, одно из многих его применений будет поставлять эту энергию в цепь, как аккумулятор. Проблема в том, что конденсаторы имеют гораздо меньшую плотность энергии, чем батареи; они просто не могут аккумулировать столько энергии, сколько химическая батарея одинакового размера (но этот разрыв сокращается!).
Преимущество конденсаторов в том, что они обычно служат дольше, чем батареи, что делает их лучшим выбором для окружающей среды. Они также способны доставлять энергию намного быстрее, чем батареи, что делает их полезными для приложений, которым требуется короткий, но большой заряд энергии. Вспышка камеры может получать энергию от конденсатора (который, в свою очередь, вероятно, был заряжен аккумулятором).
Батарея или конденсатор?
Аккумулятор Конденсатор
Вместимость ✓
Плотность энергии ✓
Уровень заряда / разряда ✓
Срок службы ✓
Фильтрация сигналов
Конденсаторы
имеют уникальную реакцию на сигналы различных частот.Они могут блокировать низкочастотные или постоянные составляющие сигнала, позволяя проходить более высоким частотам. Они как вышибала в очень эксклюзивном клубе только для высоких частот.
Фильтрация сигналов может быть полезна во всех видах приложений обработки сигналов. Радиоприемники могут использовать конденсатор (среди других компонентов) для настройки нежелательных частот.
Другой пример фильтрации конденсаторных сигналов — это пассивные кроссоверные схемы внутри динамиков, которые разделяют один аудиосигнал на множество.Последовательный конденсатор блокирует низкие частоты, поэтому оставшиеся высокочастотные части сигнала могут попасть в твитер динамика. В низкочастотном проходном сабвуферном контуре высокие частоты в большинстве случаев могут быть заземлены через параллельный конденсатор.
Очень простой пример звуковой схемы кроссовера. Конденсатор блокирует низкие частоты, а индуктор блокирует высокие частоты. Каждый может быть использован для доставки правильного сигнала на настроенные аудио драйверы.
девальвация
При работе с конденсаторами важно проектировать ваши схемы с конденсаторами, которые имеют гораздо более высокий допуск, чем потенциально самый высокий скачок напряжения в вашей системе.
Вот отличное видео от SparkFun Engineer Shawn о том, что происходит с различными типами конденсаторов, когда вам не удается снизить номинал конденсаторов и превысить их максимальное напряжение. Вы можете прочитать больше о его экспериментах здесь.

Покупка конденсаторов
Храните на этих маленьких компонентах накопления энергии или используйте их в качестве начального блока питания.
Наши рекомендации:
SparkFun Конденсаторный комплект
В наличии KIT-13698
Это комплект, который предоставляет вам базовый ассортимент конденсаторов для запуска или продолжения работы с электроникой. Нет времени…
9
Конденсатор керамический 0.1uF
В наличии COM-08375
Это очень распространенный конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Используется во всех видах приложений для отделения микросхем от источников питания. 0,1 «разнесенный лист…
1
Супер Конденсатор — 10F / 2.5V
В наличии COM-00746
Да, вы правильно прочитали — конденсатор 10 Фарад. Этот маленький колпачок можно заряжать, а затем медленно рассеивать, выполняя…
3
Ресурсы и дальнейшее развитие
Уфф.Почувствуйте себя экспертом по конденсаторам ?! Хотите узнать больше об основах электроники? Если вы еще этого не сделали, подумайте о прочтении некоторых других распространенных компонентов электроники:
Или, может быть, некоторые из этих уроков привлекут ваше внимание?
,
различных типов конденсаторов
Конденсаторы являются фильтрующими устройствами, которые широко используются в электронных схемах и приложениях. Есть много различных типов конденсаторов . Мы обсудим некоторые из них в этой статье.
В зависимости от конструкции конденсаторы подразделяются на следующие типы:
Электролитический тип.
Тип полиэстера.
танталового типа.
Керамический тип.
Для большинства применений мы используем конденсаторы электролитического типа.Они очень важны для электронного студента, так как их легко получить и использовать, и они также недороги.

На изображении выше показаны конденсаторы электролитического типа , которые широко используются во всех электронных схемах. Как показано на рисунке, они доступны в разных размерах и цветах. Но все они выполняют одну и ту же функцию.

Электролитический конденсатор обычно маркируется следующими вещами:
1.Значение емкости.
2. Максимальное напряжение.
3. Максимальная температура.
4. Полярность.
Для электролитического конденсатора емкость измеряется в микрофарадах. На основании требования выбирается соответствующий конденсатор. Чем выше емкость, тем больше размер конденсатора.
Электролитический конденсатор содержит диэлектрический материал внутри; этот материал имеет напряжение пробоя. Это напряжение указано на этикетке.Это максимальное рабочее напряжение для этого конденсатора. Если какое-либо напряжение выше указанного напряжения, приложенное к этому конденсатору, оно будет повреждено навсегда. При более высоком напряжении диэлектрический материал разрушается.
Электролитический конденсатор имеет предел для температуры окружающей среды. Это означает, что он не может эксплуатироваться или храниться при температуре выше, чем указано. Если это произошло, устройство будет повреждено навсегда.

На изображении выше показаны электролитических конденсаторов среднего напряжения с высокой емкостью .Конденсаторы такого типа опасны для прикосновения к клеммам до полной разрядки. Если выписка не сделана полностью, они могут привести к смертельному шоку. Ни при каких обстоятельствах к ним нельзя прикасаться до полной разрядки.

Электролитический конденсатор имеет полярность. Как показано на рисунке, отрицательный вывод электролитического конденсатора отмечен. Эта полярность должна соблюдаться, и конденсатор должен быть подключен соответствующим образом. В противном случае конденсатор будет поврежден навсегда.С этой полярностью можно заключить, что электролитические конденсаторы предназначены только для питания постоянного тока. Они не должны использоваться в приложениях переменного тока.

На изображении выше показано керамических типов конденсаторов . Они в основном используются для подавления шума и фильтрации. Значение емкости этих конденсаторов помечено кодом и всегда упоминается в пико Фараде. Емкость керамических конденсаторов можно рассчитать с помощью этого калькулятора стоимости керамических конденсаторов.
Керамические конденсаторы не имеют полярности , поэтому их можно подключать любым способом. Они могут работать как в цепи переменного тока, так и в цепи постоянного тока.

Это конденсаторы типа POLYSTER ; они доступны только в низких емкостях. Но рабочие напряжения для этих конденсаторов высоки. Емкости для этих конденсаторов находятся так же, как конденсаторы керамического типа. И они также упоминаются в пико Фарад.
Полиэфирные конденсаторы типа не имеют полярности, поэтому их можно подключать любым способом. Они могут работать как в цепи переменного тока, так и в цепи постоянного тока.

На рисунке показаны высоковольтных конденсатора полиэфирного типа . У них низкая емкость, но очень высокое напряжение пробоя. Эти конденсаторы не имеют полярности и могут работать любым способом.

На рисунке выше показан конденсатор типа TANTALUM . Эти конденсаторы используются в приложениях с низкой емкостью.Метка помечена:
1. Значение емкости.
2. Максимальное напряжение.
3. Максимальная температура.
4. Полярность.
В отличие от электролитического, положительный вывод танталового конденсатора отмечен вместо отрицательного.

На рисунке показаны конденсаторы типа SMD ; они имеют значения до 10 мкФ. Некоторые из них поляризованы. Положительный терминал для поляризованных отмечен. Это видно во встроенных схемах.

SMD-конденсаторы изготавливаются в виде полос, как показано на рисунке. Они размещаются на печатной плате на автомате.
,