Все виды конденсаторов: Радиоэлементы из старой аппаратуры: конденсаторы

Содержание

Какие есть конденсаторы. Конденсатор: применение и виды

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. Рассмотрим виды конденсаторов, которые имеют различные материалы диэлектрика.

  • 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 модели содержат пленки из фторопласта и полистирола.
  • Импульсные модели высокого напряжения имеют изолятор из комбинированных материалов.
  • В конденсаторах постоянного напряжени я в качестве диэлектрика используется политетрафторэлитен, бумага, либо комбинированный материал.
  • Низковольтные модели работают при напряжении до 1,6 кВ.
  • Высоковольтные модели 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 .
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

Рассмотренные выше виды конденсаторов далеко не все имеют большую популярность. Поэтому подробнее рассмотрим конструктивные особенности наиболее применяемых видов конденсаторов.

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 моделях 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

Эти модели 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 моделей 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.

Очень широко применяются в электронных, радиотехнических устройствах и приборах. Они по количеству и ёмкости в электронных схемах может различаться, но они есть практически везде. Столь широкое использование приборов объясняется тем, что в схемах такие устройства могут выполнять различные функции и задачи.

В первую очередь, конденсаторы используются в фильтрах различных стабилизаторов и выпрямителей напряжения , кроме того, с их помощью осуществляется передача сигнала между каскадами, работают высокочастотные и низкочастотные фильтры, подбирается частота колебаний и интервалы выдержки времени на разных генераторах. Чтобы лучше разобраться в особенностях и применении таких устройств, следует подробно разобрать существующие типы и характеристики конденсаторов.

Характеристики и параметры

Исчерпывающую информацию о типе и технических характеристиках конденсатора любой пользователь может получить на корпусе устройства, где также иногда указывается производитель прибора и дата его изготовления.

Важнейшим параметром любого конденсатора является его номинальная ёмкость . Правила обозначения номиналов ёмкости описываются в действующих нормативах ГОСТа. Согласно положениям ГОСТа, номинальная ёмкость конденсаторов до 9999 пФ обозначается на схемах без указания единицы измерения. Ёмкость устройств номиналом более 9999 пФ и до 9999 мкФ обозначается на схемах с указанием единицы измерения. Следующая характеристика, указываемая на корпусе устройства – допустимое отклонение от номинальных значений.

Второй по важности величиной конденсатора является его номинальное напряжение . Они могут быть предназначены для работы в сетях с разным напряжением: от 5 до 1000 В и более. Специалисты рекомендуют выбирать устройства с запасом по номинальному напряжению. Использование устройств низкого номинала может приводить к возникновению пробоев диэлектрика и выходу из строя приборов.

Остальные параметры считаются дополнительными и не всегда важными, потому на корпусах некоторых устройств описание может ограничиваться ёмкостью и номинальным напряжением. Если дополнительные технические характеристики указаны, то на корпусе можно найти также рабочую температуру устройства, рабочий номинальный ток и другие данные.

Следует учитывать также, что представленные сегодня на рынке конденсаторы могут быть трехфазными и однофазными, предназначенными для внешней или внутренней установки.

Какие типы конденсаторов бывают?

Существуют различные варианты классификации конденсаторов, используемых в электронных схемах. Чаще всего такие устройства разделяют на типы по виду используемого в них диэлектрика. По особенностям диэлектрика можно выделить следующие типы:

  • с жидкими диэлектриками.
  • вакуумные, в которых отсутствует диэлектрик.
  • с твердым органическим диэлектриком.
  • с газовым диэлектриком.
  • электролитические или оксид-полупроводниковые с электрлитом или оксидным металлическим слоем.
  • с твердым неорганическим диэлектриком.

Второй вариант классификации – по вероятности колебания величины ёмкости. По этой характеристике можно выделить следующие устройства:

  • Переменные – которые могут менять ёмкость из-за воздействия напряжения или температурных условий.
  • Постоянные – величина ёмкости не изменяется на протяжении срока службы.
  • Подстроечные – с изменяемой ёмкостью, используемые для периодической или разовой подстройки схем.

По сфере эксплуатации все конденсаторы разделяются на следующие типы:

  • Низковольтные, используемые в сетях с малым напряжением.
  • Высоковольтные, применяемые в сетях высокого напряжения.
  • Импульсные – способные выделять краткосрочный импульс.
  • Пусковые – для стартового запуска электрического мотора.
  • Помехоподавляющие.

Существуют и другие классы по сферам применения, но на практике они встречаются крайне редко.

В таблице ниже представлены наиболее распространенные конденсаторы и их обозначения на схемах.

Электрические конденсаторы являются средством накопления электроэнергии в электрическом поле. Типичными областями применения электрических конденсаторов являются сглаживающие фильтры в источниках электропитания, цепи межкаскадной связи в усилителях переменных сигналов, фильтрация помех, возникающих на шинах электропитания электронной аппаратуры и т д.

Электрические характеристики конденсатора определяются его конструкцией и свойствами используемых материалов.

При выборе конденсатора для конкретного устройства нужно учитывать следующие обстоятельства:

а) требуемое значение емкости конденсатора (мкФ, нФ, пФ),

б) рабочее напряжение конденсатора (то максимальное значение напряжения, при котором конденсатор может работать длительно без изменения своих параметров),

в) требуемую точность (возможный разброс значений емкости конденсатора),

г) температурный коэффициент емкости (зависимость емкости конденсатора от температуры окружающей среды),

д) стабильность конденсатора,

е) ток утечки диэлектрика конденсатора при номинальном напряжении и данной температуре. (Может быть указано сопротивление диэлектрика конденсатора.)

В табл. 1 — 3 приведены основные характеристики конденсаторов различных типов.

Таблица 1. Характеристики керамических, электролитических конденсаторов и конденсаторов на основе металлизированной пленки

Параметр конденсатора Тип конденсатора
Керамический Электролитический На основе металлизированной пленки
От 2,2 пФ до 10 нФ От 100 нФ до 68 мкФ 1 мкФ до 16 мкФ
± 10 и ± 20 -10 и +50 ± 20
50 — 250 6,3 — 400 250 — 600
Стабильность конденсатора Достаточная Плохая Достаточная
От -85 до +85 От -40 до +85 От -25 до +85

Таблица 2. Характеристики слюдяных конденсаторов и конденсаторов на основе полиэстера и полипропилена

Параметр конденсатора Тип конденсатора
Слюдяной На основе полиэстера На основе полипропилена
Диапазон изменения емкости конденсаторов От 2,2 пФ до 10 нФ От 10 нФ до 2,2 мкФ От 1 нФ до 470 нФ
Точность (возможный разброс значений емкости конденсатора), % ± 1 ± 20 ± 20
Рабочее напряжение конденсаторов, В 350 250 1000
Стабильность конденсатора Отличная Хорошая Хорошая
Диапазон изменения температуры окружающей среды, о С От -40 до +85 От -40 до +100 От -55 до +100

Таблица 3. Характеристики слюдяных конденсаторов на основе поликарбоната, полистирена и тантала

Параметр конденсатора

Тип конденсатора

На основе поликарбоната

На основе полистирена

На основе тантала

Диапазон изменения емкости конденсаторов От 10 нФ до 10 мкФ От 10 пФ до 10 нФ От 100 нФ до 100 мкФ
Точность (возможный разброс значений емкости конденсатора), % ± 20 ± 2,5 ± 20
Рабочее напряжение конденсаторов, В 63 — 630 160 6,3 — 35
Стабильность конденсатора Отличная Хорошая Достаточная
Диапазон изменения температуры окружающей среды, о С От -55 до +100 От -40 до +70 От -55 до +85

Керамические конденсаторы применяются в разделительных цепях, электролитические конденсаторы используются также в разделительных цепях и сглаживающих фильтрах, а конденсаторы на основе металлизированной пленки применяются в высоковольтных источниках электропитания.

Слюдяные конденсаторы используются в звуковоспроизводящих устройствах, фильтрах и осцилляторах. Конденсаторы на основе полиэстера — это конденсаторы общего назначения, а конденсаторы на основе полипропилена применяются в высоковольтных цепях постоянного тока.

Конденсаторы на основе поликарбоната используются в фильтрах, осцилляторах и времязадающих цепях. Конденсаторы на основе полистирена и тантала используются также во времязадающих и разделительных цепях. Они считаются конденсаторами общего назначения.

Небольшие замечания и советы по работе с конденсаторами

Всегда нужно помнить, что рабочие напряжения конденсаторов следует уменьшать при возрастании температуры окружающей среды, а для обеспечения высокой надежности необходимо создавать большой запас по напряжению .

Если задано максимальное постоянное рабочее напряжение конденсатора, то это относится к максимальной температуре (при отсутствии дополнительных оговорок). Поэтому конденсаторы всегда работают с определенным запасом надежности. Тем не менее нужно обеспечивать их реальное рабочее напряжение на уровне 0,5-0,6 разрешенного значения.

Если для конденсатора оговорено предельное значение переменного напряжения, то это относится к частоте (50-60) Гц. Для более высоких частот или в случае импульсных сигналов следует дополнительно снижать рабочие напряжения во избежание перегрева приборов из-за потерь в диэлектрике.

Конденсаторы большой емкости с малыми токами утечки способны довольно долго сохранять накопленный заряд после выключения аппаратуры. Для обеспечения большей безопасности следует в цепь разряда подключить параллельно конденсатору резистор сопротивлением 1 МОм (0,5 Вт).

В высоковольтных цепях часто используется последовательное включение конденсаторов. Для выравнивания напряжений на них нужно параллельно каждому конденсатору подключить резистор сопротивлением от 220к0м до 1 МОм.

Рис. 1 Использование резисторов для выравнивания напряжений на конденсаторах

Керамические проходные конденсаторы могут работать на очень высоких частотах (свыше 30 МГц) . Их устанавливают непосредственно на корпусе прибора или на металлическом экране.

Неполярные электролитические конденсаторы имеют емкость от 1 до 100 мкФ и рассчитаны на 50 В. Кроме того, они дороже обычных (полярных) электролитических конденсаторов.

При выборе конденсатора фильтра источника электропитания следует обращать внимание на амплитуду импульса зарядного тока, который может значительно превосходить допустимое значение . Например, для конденсатора емкостью 10 000 мкФ эта амплитуда не превышает 5 А.

При использовании электролитического конденсатора в качестве разделительного необходимо правильно определить полярность его включения . Ток утечки этого конденсатора может влиять на режим усилительного каскада.

В большинстве случаев применения электролитические конденсаторы взаимозаменяемы . Следует лишь обращать внимание на значение их рабочего напряжения.

Вывод от внешнего слоя фольги полистиреновых конденсаторов часто помечается цветным штрихом. Его нужно присоединять к общей точке схемы.

Рис. 2 Эквивалентная схема электрического конденсатора на высокой частоте

Цветовая маркировка конденсаторов

На корпусе большинства конденсаторов написаны их номинальная емкость и рабочее напряжение. Однако встречается и цветовая маркировка.

Некоторые конденсаторы маркируют надписью в две строки. На первой строке указаны их емкость (пФ или мкФ) и точность (К = 10%, М — 20%). На второй строке приведены допустимое постоянное напряжение и код материала диэлектрика.

Монолитные керамические конденсаторы маркируются кодом, состоящим из трех цифр. Третья цифра показывает, сколько нулей нужно подписать к первым двум, чтобы получить емкость в пикофарадах.

(288 кб)

Пример. Что означает код 103 на конденсаторе? Код 103 означает, что нужно приписать три нуля к числу 10, тогда получится емкость конденсатора — 10 000 пФ.

Пример. Конденсатор маркирован 0,22/20 250. Это означает, что конденсатор имеет емкость 0,22 мкФ ± 20% и рассчитан на постоянное напряжение 250 В.

В радиоэлектронике используются огромное количество всевозможных конденсаторов. Все они различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск.

Но это лишь основные параметры. Ещё одним немаловажным параметрам может служить то, из какого диэлектрика состоит конденсатор . Рассмотрим более подробно, какие бывают конденсаторы по типу диэлектрика.

В радиоэлектронике применяются полярные и неполярные конденсаторы. Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные включаются в электронную схему в строгом соответствии с указанной полярностью. К полярным конденсаторам относятся так называемые электролитические конденсаторы. Наиболее распространены радиальные алюминиевые электролитические конденсаторы. В отечественной маркировке они имеют обозначение К50-35.

У аксиальных конденсаторов проволочные выводы размещены по бокам цилиндрического корпуса, в отличие от радиальных конденсаторов, выводы которых размещаются с одной стороны цилиндрического корпуса. Аксиальными электролитами являются конденсаторы с маркировкой К50-29 К50-12, К50-15 и К50-24.


Аксиальные электролитические конденсаторы серии К50-29 и импортный фирмы PHILIPS

В обиходе радиолюбители называют электролитические конденсаторы “электролитами”.

Обнаружить их можно в блоках питания радиоэлектронной аппаратуры. В основном они служат для фильтрации и сглаживания выпрямленного напряжения. Также электролитические конденсаторы активно применяются в усилителях звуковой частоты (усилках) для разделения постоянной и переменной составляющей тока.

Электролитические конденсаторы обладают довольно значительной ёмкостью. В основном, значения номинальной ёмкости простираются от 0,1 микрофарады (0,1 мкФ) до 100.000 микрофарад (100000 мкФ).

Номинальное рабочее напряжение электролитических конденсаторов может быть в диапазоне от 10 вольт до нескольких сотен вольт (100 – 500 вольт). Конечно, не исключено, что есть и другие образцы, с другой ёмкостью и рабочим напряжением, но на практике встречаются они довольно редко.

Стоит отметить, что номинальная ёмкость электролитических конденсаторов уменьшается по мере роста срока их эксплуатации.

Поэтому, для сборки самодельных электронных устройств, стоит применять либо новые купленные, либо те конденсаторы, которые эксплуатировались в электроаппаратуре небольшой срок. В противном случае, можно столкнуться с ситуацией неработоспособности самодельного устройства по причине неисправности электролитического конденсатора. Наиболее распространённый дефект “старых” электролитов – потеря ёмкости и повышенная утечка.

Перед повторным применением стоит тщательно проверить конденсатор , ранее бывший в употреблении.

Опытные радиомеханики могут многое рассказать про качество электролитических конденсаторов. В пору широкого распространения советских цветных телевизоров в ходу была очень распространённая неисправность телевизоров по причине некачественных электролитов. Порой доходило до того, что телемастер заменял практически все электролитические конденсаторы в схеме телевизора, после чего аппарат исправно работал долгие годы.

В последнее время всё большее распространение получают компактные электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа. Их габариты значительно меньше, чем классических выводных.


Конденсаторы электролитические алюминиевые для SMD монтажа на плате CD — привода

Также существуют миниатюрные танталовые конденсаторы . Они имеют довольно малые размеры и предназначены для SMD монтажа. Обнаружить их легко на печатных платах миниатюрных МР3 плееров, мобильных телефонов, материнских платах ноутбуков и компьютеров.


Танталовые электролитические конденсаторы на печатной плате MP-3 плеера

Несмотря на свои маленькие размеры, танталовые конденсаторы имеют значительную ёмкость. Они аналогичны алюминиевым электролитическим конденсаторам для поверхностного монтажа, но имеют значительно меньшие размеры.


Танталовый SMD конденсатор ёмкостью 47 мкФ и рабочее напряжение 6 вольт.
Печатная плата компьютерного CD-привода

В основном в компактной аппаратуре встречаются танталовые конденсаторы на 6,3 мкФ, 10 мкФ, 22 мкФ, 47 мкФ, 100 мкФ, 470 мкФ и на рабочее напряжение 10 -16 вольт. Столь небольшое рабочее напряжение связано с тем, что напряжение источника питания в малогабаритной электронике редко превышает порог в 5 – 10 вольт. Конечно, есть и более высоковольтные экземпляры.

Кроме танталовых конденсаторов в миниатюрной электронике используются и полимерные для поверхностного монтажа. Такие конденсаторы изготавливаются с применением твёрдого полимера. Он выполняет роль отрицательной обкладки – катода . Плюсовым выводом – анодом — в полимерном конденсаторе служит алюминиевая фольга. Такие конденсаторы хорошо подавляют электрические шумы и пульсации, обладают высокой температурной стабильностью.

На танталовых конденсаторах указывается полярность, которую необходимо учитывать при их использовании в самодельных конструкциях.

Кроме танталовых конденсаторов в SMD корпусах есть и выводные с танталовым диэлектриком. Их форма напоминает каплю. Отрицательный вывод маркируется полосой на корпусе.

Такие конденсаторы также обладают всеми преимуществами, что и танталовые для поверхностного монтажа, а именно низким током утечки, высокой температурной и частотной стабильностью, более высоким сроком эксплуатации по сравнению с обычными конденсаторами. Активно применяются в телекоммуникационном оборудовании и компьютерной технике.


Выводной танталовый конденсатор ёмкостью 10 микрофарад и рабочее напряжение 16 вольт

Среди электролитических конденсаторов есть и неполярные . Выглядят они, так же как и обычные электролитические конденсаторы, но для них не важна полярность приложенного напряжения. Они применяются в схемах с переменным или пульсирующим током, где использование полярных конденсаторов невозможно. К неполярным относятся конденсаторы с маркировкой К50-6. Отличить полярный конденсатор от неполярного можно, например, по отсутствию маркировки полярности на его корпусе.

Конденсатор – распространенное двухполюсное устройство, применяемое в различных электрических цепях. Он имеет постоянную или переменную ёмкость и отличается малой проводимостью, он способен накапливать в себе заряд электрического тока и передавать его другим элементам в электроцепи.
Простейшие примеры состоят из двух пластинчатых электродов, разделенных диэлектриком и накапливающих противоположные заряды. В практических условиях мы используем конденсаторы с большим числом разделенных диэлектриком пластин.


Заряд конденсатора начинается при подключении электронного прибора к сети. В момент подключения прибора на электродах конденсатора много свободного места, потому электрический ток , поступающий в цепь, имеет наибольшую величину. По мере заполнения, электроток будет уменьшаться и полностью пропадет, когда ёмкость устройства будет полностью наполнена.

В процессе получения заряда электрического тока, на одной пластине собираются электроны (частицы с отрицательным зарядом), а на другой – ионы (частицы с положительным зарядом). Разделителем между положительно и отрицательно заряженными частицами выступает диэлектрик, в качестве которого могут использоваться различные материалы.

В момент подключения электрического устройства к источнику питания, напряжение в электрической цепи имеет нулевое значение. По мере заполнения ёмкостей напряжение в цепи увеличивается и достигает величины, равной уровню на источнике тока.

При отключении электрической цепи от источника питания и подключении нагрузки, конденсатор перестает получать заряд и отдает накопленный ток другим элементам. Нагрузка образует цепь между его пластинами, потому в момент отключения питания положительно заряженные частицы начнут двигаться по направлению к ионам.

Начальный ток в цепи при подключении нагрузки будет равняться напряжению на отрицательно заряженных частицах, разделенному на величину сопротивления нагрузки. При отсутствии питания конденсатор начнет терять заряд и по мере убывания заряда в ёмкостях, в цепи будет снижаться уровень напряжения и величины тока. Этот процесс завершится только тогда, когда в устройстве не останется заряда.

На рисунке выше представлена конструкция бумажного конденсатора:
а) намотка секции;
б) само устройство.
На этой картинке:

  1. Бумага;
  2. Фольга;
  3. Изолятор из стекла;
  4. Крышка;
  5. Корпус;
  6. Прокладка из картона;
  7. Оберточная бумага;
  8. Секции.

Ёмкость конденсатора считается важнейшей его характеристикой, от него напрямую зависит время полной зарядки устройства при подключении прибора к источнику электрического тока. Время разрядки прибора также зависит от ёмкости, а также от величины нагрузки. Чем выше будет сопротивление R, тем быстрее будет опустошаться ёмкость конденсатора.

В качестве примера работы конденсатора можно рассмотреть функционирование аналогового передатчика или радиоприемника. При подключении прибора к сети, конденсаторы, подключенные к катушке индуктивности, начнут накапливать заряд, на одних пластинах будут собираться электроды, а на других – ионы. После полной зарядки ёмкости устройство начнет разряжаться. Полная потеря заряда приведет к началу зарядки, но уже в обратном направлении, то есть, пластины имевшие положительный заряд в этот раз будут получать отрицательный заряд и наоборот.

Назначение и использование конденсаторов

В настоящее время их используют практически во всех радиотехнических и различных электронных схемах.
В электроцепи переменного тока они могут выступать в качестве ёмкостного сопротивления. К примеру, при подключении конденсатора и лампочки к батарейке (постоянный ток), лампочка светиться не будет. Если же подключить такую цепь к источнику переменного тока, лампочка будет светиться, причем интенсивность света будет напрямую зависеть от величины ёмкости используемого конденсатора. Благодаря этим особенностям, они сегодня повсеместно применяются в цепях в качестве фильтров, подавляющих высокочастотные и низкочастотные помехи.

Конденсаторы также используются в различных электромагнитных ускорителях, фотовспышках и лазерах, благодаря способности накапливать большой электрический заряд и быстро передавать его другим элементам сети с низким сопротивлением, за счет чего создается мощный импульс.

Во вторичных источниках электрического питания их применяют для сглаживания пульсаций при выпрямлении напряжения.

Способность сохранять заряд длительное время дает возможность использовать их для хранения информации.

Использование резистора или генератора тока в цепи с конденсатором позволяет увеличить время заряда и разряда ёмкости устройства, благодаря чему эти схемы можно использовать для создания времязадающих цепей, не предъявляющих высоких требований к временной стабильности.

В различной электрической технике и в фильтрах высших гармоник данный элемент применяется для компенсации реактивной мощности.

Типы Конденсаторов

Для навесного монтажа

Конденсаторы, используемые для навесного монтажа — очень многообразен по исполнению выводов и корпусов. Здесь могут использоваться мягкие и жесткие выводы, радиальные или аксиальные выводы, выводы, изготовленные из ленты или проволоки круглого сечения, а так же с выводами в виде опорных винтов и проходных шпилек (проходные конденсаторы).

К конденсаторам для навесного монтажа можно отнести и конденсаторы с выводами под винт. В основном эти конденсаторы применяются в блоках питания, где преобладает ток большой величины и необходимо надежно подключить выводы к силовым проводам. Использование выводов под винт так же делает возможным установку конденсатора на радиатор.


Для печатного монтажа

Конденсаторы, используемые для печатного монтажа – это конденсаторы которые применяются в аппаратуре с обычными печатными платами с отверстиями для выводов радиокомпонентов. У таких конденсатов выводы изготовлены из проволоки круглого сечения.


SMD или чип-конденсаторы

В последнее время всё большее распространение получают компактные электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа. Их габариты значительно меньше, чем классических выводных.

Также существуют миниатюрные танталовые конденсаторы. Они имеют довольно малые размеры и предназначены для SMD монтажа. Обнаружить их легко на печатных платах миниатюрных МР3 плееров, мобильных телефонов, материнских платах ноутбуков и компьютеров.

Несмотря на свои маленькие размеры, танталовые конденсаторы имеют значительную ёмкость. Они аналогичны алюминиевым электролитическим конденсаторам для поверхностного монтажа, но имеют значительно меньшие размеры.

В основном в компактной аппаратуре встречаются танталовые конденсаторы на 6,3 мкФ, 10 мкФ, 22 мкФ, 47 мкФ, 100 мкФ, 470 мкФ и на рабочее напряжение 10 -16 вольт. Столь небольшое рабочее напряжение связано с тем, что напряжение источника питания в малогабаритной электронике редко превышает порог в 5 – 10 вольт. Конечно, есть и более высоковольтные экземпляры.

Кроме танталовых конденсаторов в миниатюрной электронике используются и полимерные для поверхностного монтажа. Такие конденсаторы изготавливаются с применением твёрдого полимера. Он выполняет роль отрицательной обкладки –

катода. Плюсовым выводом – анодом — в полимерном конденсаторе служит алюминиевая фольга. Такие конденсаторы хорошо подавляют электрические шумы и пульсации, обладают высокой температурной стабильностью.

На танталовых конденсаторах указывается полярность, которую необходимо учитывать при их использовании.


Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы или керамические дисковые конденсаторы сделаны из маленького керамического диска, покрытого с двух сторон проводником (обычно серебром).

Благодаря довольно высокой относительной диэлектрической проницаемости (от 6 до 12) керамические конденсаторы могут вместить достаточно большую емкость при относительно малом физическом размере. Диапазон емкости этого типа конденсаторов — от нескольких пикоФарад (пФ или pF) до нескольких микроФарад (мФ или uF). Однако их номинальное напряжение, как правило, невысокое.

Маркировка керамических конденсаторов обычно представляет собой трехзначный числовой код, обозначающий значение емкости в пикофарадах. Первые две цифры указывают значение емкости.

Третья цифра указывает количество нулей, которые нужно добавить. Например, маркировка 103 на керамическом конденсаторе означает 10 000 пикоФарад или 10 наноФарад. Соответственно, маркировка 104 будет означать 100 000 пикоФарад или 100 наноФарад и.т.д. Иногда к этому коду добавляют буквы, обозначающие допуск. Например, J = 5%, K = 10%, M = 20%.

Пленочные конденсаторы

Емкость конденсатора зависит от площади обкладок и для того чтобы компактно вместить большую площадь, используют пленочные конденсаторы. Здесь применяют принцип «многослойности». Т.е. создают много слоев диэлектрика, чередующегося слоями обкладок. Однако с точки зрения электричества, это такие же два проводника разделенные диэлектриком, как и у плоского керамического конденсатора.

В качестве диэлектрика пленочных конденсаторов обычно используют тефлон, металлизированную бумагу, майлар, поликарбонат, полипропилен, полиэстер. Диапазон емкости этого типа конденсаторов составляет примерно от 5pF (пикофарад) до 100uF (микрофарад). Диапазон номинального напряжения пленочных конденсаторов достаточно широк . Некоторые высоковольтные конденсаторы этого типа достигают более 2000 вольт.

Различают два вида пленочных конденсаторов по способу размещения слоев диэлектрика и обкладок – радиальные и аксиальные.

Маркировка емкости пленочных конденсаторов происходит по тому же принципу что и керамических. Это трехзначный числовой код, обозначающий значение емкости в пикофарадах. Первые две цифры указывают значение емкости. Третья цифра указывает количество нулей, которые нужно добавить. Иногда к этому коду добавляют буквы, обозначающие допуск. Например, J = 5%, K = 10%, M = 20%. Например 103J означает 10 000 пикоФарад +/- 5% или 10 наноФарад +/-5%.

Однако довольно часто разные производители кроме значения емкости и точности добавляют символы номинального напряжения, температуры, серии, класса, корпуса, и других особых характеристик. Данные символы могут отличатся и быть размещены в разном порядке, в зависимости от производителя. Поэтому для разшифровки маркировки пленочных конденсаторов желательно пользоваться документацией (Datasheets).

Пленочные конденсаторы, как и керамические, имеют небольшие габариты и емкость, но могут быть рассчитаны на более высокое напряжение. Часто применяются в блоках питания, звуковой и компьютерной технике.


Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы обычно используются когда требуется большая емкость. Конструкция этого типа конденсаторов похожа на конструкцию пленочных, только здесь вместо диэлектрика используется специальная бумага, пропитанная электролитом. Обкладки конденсатора создаются из алюминия или тантала.

Обратим внимание, что электролит хорошо проводит электрический ток! Это полностью противоречит принципу устройства конденсатора, где два проводника должны быть разделены диэлектриком.

Дело в том, что слой диэлектрика создается уже после изготовления конструкции компонента. Через конденсатор пропускают ток, и в результате электролитического окисления на одной из обкладок появляется тонкий слой оксида алюминия или оксида тантала (в зависимости из какого металла состоит обкладка). Этот слой представляет собой очень тонкий и эффективный диэлектрик, позволяющий электролитическим конденсаторам превосходить по емкости в сотни раз «обычные» пленочные конденсаторы.

Недостатком вышеописанного процесса окисления является полярность конденсатора. Оксидный слой обладает свойствами односторонней проводимости. При неправильном подключении напряжения оксидный слой разрушается, и через конденсатор может пойти большой ток. Это приведет к быстрому нагреву и разширению электролита, в результате чего может произойти взрыв конденсатора! Поэтому необходимо всегда соблюдать полярность при подключении электролитического конденсатора. В связи с этим на корпусе компонента производители указывают куда подключать минус.

По причине своей полярности электролитические конденсаторы не могут быть использованы в цепях с переменным током. Но иногда можно встретить компоненты состоящие из двух конденсаторов, соединенными минус-к-минусу и формирующие «не полярные» конденсаторы. Их можно использовать в цепях с переменным током малого напряжения.

Емкость алюминиевых электролитических конденсаторов в колеблется основном от 1 мкФ до 47000 мкФ. Номинальное напряжение — от 5В до 500В. Допуск обычно довольно большой — 20%.

Танталовые конденсаторы физически меньше алюминиевых аналогов. Вдобавок электролитические свойства оксида тантала лучше чем оксида алюминия — у танталовых конденсаторов значительно менше утечка тока и выше стабильность емкости. Диапазон типичных емкостей от 47нФ до 1500мкФ.

Танталовые электролитические конденсаторы также являются полярными, однако лучше переносят неправильное подключение полярности чем их алюминиевые аналоги. Вместе с тем, диапазон типичных напряжений танталовых компонентов значительно ниже – от 1В до 125В.


Полимерные конденсаторы

Полимерные конденсаторы 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.


Металлобумажные конденсаторы

Диэлектриком между фольгированными пластинами металлобумажных конденсаторов служит особая конденсаторная бумага. В качестве её пропитки использовался воск, масло или эпоксидная смола. 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.

Вакуумные, воздушные, газонаполненные

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

Вакуумные конденсаторы используют стеклянные или керамические колбы с концентрическими цилиндрическими электродами. Имеют чрезвычайно малые потери. Используются для мощных высоковольтных радиочастотных задач, таких как индукционный нагрев, где даже малые потери приводят к чрезмерному нагреву самого конденсатора. При ограниченном токе искры могут обладать самовосстановлением.

Другие материалы применяемые для конденсаторов см. в Википедии.


Ионистры

Иони́стор (суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор) — электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. По характеристикам занимает промежуточное положение между конденсатором и химическим источником тока. .


Низковольтные

Низковольтные конденсаторы — используемые в сетях с малым напряжением.


Высоковольтные

Высоковольтные конденсаторы — используемые в сетях с высоким напряжением.

В высоковольтных устройствах ни как не обойтись без высоковольтных конденсаторов. К примеру в таких устройствах как умножители напряжения, генераторах Маркса, катушек Тесла, разиличных высоковольтных импульсных установок, мощных лазеров и други устройств. Устройство таких конденсаторов отличается от устройства обычных низковольтных конденсаторов. Поскольку они должны работать в высоковольтных цепях, они довольно редки и труднодоставаемы.

Список некоторых ВВ конденсаторов


Импульсные

Импульсные – способные выделять краткосрочный импульс.

X1 – Используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4кВ.

X2 – Самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250В, выдерживают всплеск до 2.5кВ.

Y1 – Работают при номинальном сетевом напряжении до 250В и выдерживают импульсное напряжение до 8кВ

Y2 – Самый распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250В и выдерживает импульсы в 5кВ

См. подробнее на стр. Х и Y конденсаторы и видео


Пусковые

Пусковые – применяются в цепях стартового запуска электромотора для сдвига фазы.


Помехоподавляющие

Из-за перенапряжения или переходных процессов, возникающих в цепи, могут произойти повреждения электронных компонентов. Для предотвращения таких неисправностей и используются помехоподавляющие конденсаторы.


Постоянные

Конденсаторы постоянной емкости не имеют возможности изменения своей емкости. Конденсаторы постоянной емкости применяют в различных схемах для разделения переменной и постоянной составляющих тока и сглаживания пульсации напряжений выпрямителя. В сочетании с другими элементами схем конденсаторы образуют резонансные контуры, широко используемые в радиоаппаратуре.

Конденсаторы постоянной емкости классифицируют по величине номинальной емкости, классу точности, номинальному рабочему напряжению, назначению, материалу диэлектрика и по конструктивным признакам.


Переменные — механические

Переменные конденсаторы широко используются в устройствах, где часто требуется настройка во время работы — приемниках, передатчиках, измерительных приборах, генераторах сигналов, аудио и видео аппаратуре. Изменение емкости конденсатора позволяет влиять на характеристики проходящего через него сигнала (форму, частоту, амплитуду и т.д.).

Под названием «переменные конденсаторы» обычно имеют ввиду компоненты с механическим изменением емкости. Управление емкостю здесь достигается путем изменения площади обкладок. Обкладки в переменных конденсаторах состоят из множества пластин с воздушным пространством между ними в качестве диэлектрика.

Часть пластин фиксированная, часть подвижная. Положение подвижных пластин по отношению к фиксированным определяет общую емкость конденсатора. Чем больше общая площадь пластин тем больше емкость. Такие конденсаторы, как правило, имеют небольшие пределы регулировки ёмкости. Обычно между 100 и 500 пФ.


Подстроечные конденсаторы

Подстроечные конденсаторы используются при разовом или периодическом регулировании емкости, в отличии от «стандартных» переменных конденсаторов, где емкость меняется в «режиме реального времени». Такая настройка предназначена для самих производителей аппаратуры, а не для ее пользователей, и выполняется специальной настроечной отверткой. Обычная стальная отвертка не подходит, так как может повлиять на емкость конденсатора. Емкость подстроечных конденсаторов как правило невелика – до 500 пикоФарад.


Вариконды

Подстроечные конденсаторы используются при разовом или периодическом регулировании емкости, в отличии от «стандартных» переменных конденсаторов, где емкость меняется в «режиме реального времени». Такая настройка предназначена для самих производителей аппаратуры, а не для ее пользователей, и выполняется специальной настроечной отверткой. Обычная стальная отвертка не подходит, так как может повлиять на емкость конденсатора. Емкость подстроечных конденсаторов как правило невелика – до 500 пикоФарад.


Варикапы

Варикап — электронный полупроводниковый диод, работа которого основана на зависимости барьерной ёмкости p-n-перехода от обратного напряжения. Варикапы применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью в схемах перестройки частоты колебательного контура в частотно-избирательных цепях, деления и умножения частоты, частотной модуляции, управляемых фазовращателей и др.


Термоконденсаторы

Термоконденсаторы – конденсаторы, емкость которых резко меняется под воздействием температуры. Этот эффект достигается применением в качестве диэлектрика сегнетокерамики на основе титанатов бария и стронция. В таких диэлектриках в слабых электрических полях диэлектрическая проницаемость диэлектрика до температуры Кюри возрастает с ростом температуры, что вызывает изменение емкости термоконденсаторов. Термоконденсаторы предназначены для компенсации изменения частоты в кварцевых генераторах различных электронных устройтсв, в частности в генераторах электронных часов.


Все виды конденсаторов. Электрическое сопротивление изоляции конденсатора

В электронике используется множество различных деталей, которые вместе позволяют осуществлять целый ряд действий. Одной из них является конденсатор. И в рамках статьи будет вестись речь о том, что это за механизм, как работает, для чего нужен конденсатор и что он делает в схемах.

Что называется конденсатором?

Конденсатор — это пассивное электрическое устройство, которое в схемах может выполнять различные задачи благодаря умению копить заряд и энергию электрического поля. Но главный спектр применения — это в фильтрах выпрямителей и стабилизаторов. Так, благодаря конденсаторам осуществляется передача сигнала между усилительными каскадами, задаются временные интервалы для выдержки времени, строят фильтры высоких и низких частот. Благодаря своим свойствам он также используется для подборки частоты в разных генераторах.

Данный вид конденсаторов может похвастаться емкостью, которая составляет несколько сотен микрофарад. По подобному принципу устроены и другие представители семейства этой детали электроники. А как проверить конденсатор и убедиться, что реальное положение дел соответствует надписям? Наиболее простой способ — воспользоваться цифровым мультиметром. Также ответ на вопрос, как проверить конденсатор, может дать омметр.

Принцип действия и для чего нужен конденсатор

Из обозначения и схематического изображения можно сделать заключение, что в качестве простейшего конденсатора могут выступить даже две металлические пластины, расположенные рядом. В качестве диэлектрика при этом справится воздух. Теоретически нет никакого ограничения на площадь пластин и расстояние между ними. Поэтому даже при разводе на огромные расстояния и уменьшении их размера, пускай и незначительная, но какая-то емкость сохраняется.

Такое свойство нашло использование в высокочастотной технике. Так, их научились делать даже в виде обычных дорожек печатного монтажа, а также просто скручивая два провода, которые находятся в полиэтиленовой изоляции. При использовании кабеля емкость конденсатора (мкф) увеличивается вместе с длиной. Но следует понимать, что если передаваемый импульс короткий, а провод длинный, то он может просто не дойти до точки назначения. Может использоваться конденсатор в цепи постоянного и переменного тока.

Накопление энергии

При увеличении емкости конденсатора такие процессы, как заряд и разряд протекают медленно. Напряжение на данном электрическом устройстве растёт по кривой линии, которая в математике называется экспонентой. Со временем напряжение конденсатора увеличится от значения в 0В до уровня источника питания (если не перегорит из-за слишком высоких значений последнего).

Электролитический конденсатор

На данный момент самой большой удельной емкостью при соотношении этого показателя и объема детали могут похвастаться электролитические конденсаторы. Их показатель вместимости достигает значений в 100 тысяч микрофарад, а рабочее напряжение до 600 В. Но работают они хорошо исключительно на низких частотах. Для чего нужен конденсатор такого типа? Основная сфера применения — фильтры Электролитические конденсаторы в схемы всегда включаются с соблюдением полярности. Электроды делают из тонкой пленки (которая сделана из оксида металлов). Так как тонкий слой воздуха между ними не является достаточно хорошим изолятором, то также сюда добавляется слой электролита (в качестве него выступают концентрированные растворы щелочей или кислот).

Суперконденсатор

Это новый класс электролитических конденсаторов, который называют ионисторами. Его свойства делают его похожим на аккумулятор, хотя и накладываются определённые ограничения. Так, их преимущество заключается в коротком времени заряда (обычно несколько минут). Для чего нужен конденсатор такого типа? Ионисторы используются как резервные источники питания. При изготовлении они получаются неполярными, и где плюс, а где минус, определяется первой зарядкой (на заводе-производителе).

Значительное влияние на работоспособность оказывает температура и номинальное напряжение. Так, при 70˚C и 0,8 мощности дадут только 500 часов работы. При уменьшении напряжения до 0,6 от номинала, а температуры до 40 градусов срок его службы увеличится до 40 тысяч часов. Найти ионисторы можно в микросхемах памяти или электронных часах. Но вместе с этим имеют неплохие перспективы их использования в солнечных батареях.

Очень широко применяются в электронных, радиотехнических устройствах и приборах. Они по количеству и ёмкости в электронных схемах может различаться, но они есть практически везде. Столь широкое использование приборов объясняется тем, что в схемах такие устройства могут выполнять различные функции и задачи.

В первую очередь, конденсаторы используются в фильтрах различных стабилизаторов и выпрямителей напряжения , кроме того, с их помощью осуществляется передача сигнала между каскадами, работают высокочастотные и низкочастотные фильтры, подбирается частота колебаний и интервалы выдержки времени на разных генераторах. Чтобы лучше разобраться в особенностях и применении таких устройств, следует подробно разобрать существующие типы и характеристики конденсаторов.

Характеристики и параметры

Исчерпывающую информацию о типе и технических характеристиках конденсатора любой пользователь может получить на корпусе устройства, где также иногда указывается производитель прибора и дата его изготовления.

Важнейшим параметром любого конденсатора является его номинальная ёмкость . Правила обозначения номиналов ёмкости описываются в действующих нормативах ГОСТа. Согласно положениям ГОСТа, номинальная ёмкость конденсаторов до 9999 пФ обозначается на схемах без указания единицы измерения. Ёмкость устройств номиналом более 9999 пФ и до 9999 мкФ обозначается на схемах с указанием единицы измерения. Следующая характеристика, указываемая на корпусе устройства – допустимое отклонение от номинальных значений.

Второй по важности величиной конденсатора является его номинальное напряжение . Они могут быть предназначены для работы в сетях с разным напряжением: от 5 до 1000 В и более. Специалисты рекомендуют выбирать устройства с запасом по номинальному напряжению. Использование устройств низкого номинала может приводить к возникновению пробоев диэлектрика и выходу из строя приборов.

Остальные параметры считаются дополнительными и не всегда важными, потому на корпусах некоторых устройств описание может ограничиваться ёмкостью и номинальным напряжением. Если дополнительные технические характеристики указаны, то на корпусе можно найти также рабочую температуру устройства, рабочий номинальный ток и другие данные.

Следует учитывать также, что представленные сегодня на рынке конденсаторы могут быть трехфазными и однофазными, предназначенными для внешней или внутренней установки.

Какие типы конденсаторов бывают?

Существуют различные варианты классификации конденсаторов, используемых в электронных схемах. Чаще всего такие устройства разделяют на типы по виду используемого в них диэлектрика. По особенностям диэлектрика можно выделить следующие типы:

  • с жидкими диэлектриками.
  • вакуумные, в которых отсутствует диэлектрик.
  • с твердым органическим диэлектриком.
  • с газовым диэлектриком.
  • электролитические или оксид-полупроводниковые с электрлитом или оксидным металлическим слоем.
  • с твердым неорганическим диэлектриком.

Второй вариант классификации – по вероятности колебания величины ёмкости. По этой характеристике можно выделить следующие устройства:

  • Переменные – которые могут менять ёмкость из-за воздействия напряжения или температурных условий.
  • Постоянные – величина ёмкости не изменяется на протяжении срока службы.
  • Подстроечные – с изменяемой ёмкостью, используемые для периодической или разовой подстройки схем.

По сфере эксплуатации все конденсаторы разделяются на следующие типы:

  • Низковольтные, используемые в сетях с малым напряжением.
  • Высоковольтные, применяемые в сетях высокого напряжения.
  • Импульсные – способные выделять краткосрочный импульс.
  • Пусковые – для стартового запуска электрического мотора.
  • Помехоподавляющие.

Существуют и другие классы по сферам применения, но на практике они встречаются крайне редко.

В таблице ниже представлены наиболее распространенные конденсаторы и их обозначения на схемах.

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.

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 состоянием отказа, бывает, что 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

Конденсатор — это двухполюсник с определённым или переменным значением ёмкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

Конденсатор является пассивным электронным компонентом. В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Практически применяемые конденсаторы имеют много слоёв диэлектрика и многослойные электроды, или ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свёрнутые в цилиндр или параллелепипед со скруглёнными четырьмя рёбрами (из-за намотки).

Изобрел первую конструкцию-прототип электрического конденсатора «лейденскую банку» в 1745 году, в Лейдене, немецкий каноник Эвальд Юрген фон Клейст и независимо от него голландский физик Питер ван Мушенбрук.

Конденсатор в цепи постоянного тока может проводить ток в момент включения его в цепь (происходит заряд или перезаряд конденсатора), по окончании переходного процесса ток через конденсатор не течёт, так как его обкладки разделены диэлектриком. В цепи же переменного тока он проводит колебания переменного тока посредством циклической перезарядки конденсатора, замыкаясь так называемым током смещения.

Резонансная частота конденсатора равна: f р = 1/ (2∏ ∙ √ L с ∙ C ) .

При f > fp конденсатор в цепи переменного тока ведёт себя как катушка индуктивности. Следовательно, конденсатор целесообразно использовать лишь на частотах f , на которых его сопротивление носит ёмкостный характер. Обычно максимальная рабочая частота конденсатора примерно в 2-3 раза ниже резонансной.

Отечественные неполярные конденсаторы:

На электрических принципиальных схемах номинальная ёмкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах (1 мкФ = 1·10 6 пФ = 1·10 −6 Ф) и пикофарадах, но нередко и в нанофарадах (1 нФ = 1·10 −9 Ф). При ёмкости не более 0,01 мкФ, ёмкость конденсатора указывают в пикофарадах, при этом допустимо не указывать единицу измерения, то есть постфикс «пФ» опускают. При обозначении номинала ёмкости в других единицах указывают единицу измерения. Для электролитических конденсаторов, а также для высоковольтных конденсаторов на схемах, после обозначения номинала ёмкости, указывают их максимальное рабочее напряжение в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Например так: «10 мкФ x 10 В». Для переменных конденсаторов указывают диапазон изменения ёмкости, например так: «10 — 180».

Основные параметры конденсаторов:

  1. Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость , характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд. В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Так, по определению ёмкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению между обкладками. Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. Однако существуют конденсаторы (ионисторы) с ёмкостью до десятков фарад.
  2. Конденсаторы также характеризуются удельной ёмкостью — отношением ёмкости к объёму (или массе) диэлектрика. Максимальное значение удельной ёмкости достигается при минимальной толщине диэлектрика, однако при этом уменьшается его напряжение пробоя.
  3. Плотность энергии электролитического конденсатора зависит от конструктивного исполнения. Максимальная плотность достигается у больших конденсаторов, где масса корпуса невелика по сравнению с массой обкладок и электролита.
  4. Другой, не менее важной характеристикой конденсаторов является номинальное напряжение — значение напряжения, обозначенное на конденсаторе, при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры допустимое напряжение снижается, что связано с увеличением тепловой скорости движения носителей заряда и, соответственно, снижению требований для образования электрического пробоя.
  5. Полярность . Многие конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические) функционируют только при корректной полярности напряжения из-за химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса.

Обозначение на схемах:

Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др.

По виду диэлектрика различают:

  1. Конденсаторы вакуумные (между обкладками находится вакуум).
  2. Конденсаторы с газообразным диэлектриком.
  3. Конденсаторы с жидким диэлектриком.
  4. Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком: стеклянные (стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклоплёночные), слюдяные, керамические, тонкослойные из неорганических плёнок.
  5. Конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком: бумажные, металлобумажные, плёночные, комбинированные — бумажноплёночные, тонкослойные из органических синтетических плёнок.
  6. Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех прочих типов прежде всего большой удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика используется оксидный слой на металлическом аноде. Вторая обкладка (катод) — это или электролит (в электролитических конденсаторах), или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесённый непосредственно на оксидный слой. Анод изготовляется, в зависимости от типа конденсатора, из алюминиевой, ниобиевой или танталовой фольги или спечённого порошка. Время наработки на отказ типичнного электролитического конденсатора 3000-5000 часов при максимально допустимой температуре, качественные конденсаторы имеют время наработки на отказ не менее 8000 часов при температуре 105°С. Рабочая температура — основной фактор, влияющий на продолжительность срока службы конденсатора. Если нагрев конденсатора незначителен из-за потерь в диэлектрике, обкладках и выводах, (например, при использовании его во времязадающих цепях при небольших токах или в качестве разделительных), можно принять, что интенсивность отказов снижается вдвое при снижении рабочей температуры на каждые 10 °C вплоть до +25 °C. Твердотельные конденсаторы — вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер или полимеризованный органический полупроводник. Время наработки на отказ ~50000 часов при температуре 85°С. ЭПС меньше чем у жидко-электролитических и слабо зависит от температуры. Не взрываются.

Вакуумный конденсатор:

Кроме того, конденсаторы различаются по возможности изменения своей ёмкости:

  1. Постоянные конденсаторы — основной класс конденсаторов, не меняющие своей ёмкости (кроме как в течение срока службы).
  2. Переменные конденсаторы — конденсаторы, которые допускают изменение ёмкости в процессе функционирования аппаратуры. Управление ёмкостью может осуществляться механически, электрическим напряжением (вариконды, варикапы) и температурой (термоконденсаторы). Применяются, например, в радиоприёмниках для перестройки частоты резонансного контура.
  3. Подстроечные конденсаторы — конденсаторы, ёмкость которых изменяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется в процессе функционирования аппаратуры. Их используют для подстройки и выравнивания начальных ёмкостей сопрягаемых контуров, для периодической подстройки и регулировки цепей схем, где требуется незначительное изменение ёмкости.

Два бумажных электролитических конденсатора 1930 года:

В зависимости от назначения можно условно разделить конденсаторы на конденсаторы общего и специального назначения. Конденсаторы общего назначения используются практически в большинстве видов и классов аппаратуры. Традиционно к ним относят наиболее распространённые низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особые требования. Все остальные конденсаторы являются специальными. К ним относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические, пусковые и другие конденсаторы.

Серебрянный конденсатор для аудио.

Также различают конденсаторы по форме обкладок:

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. Рассмотрим виды конденсаторов, которые имеют различные материалы диэлектрика.

  • 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 модели содержат пленки из фторопласта и полистирола.
  • Импульсные модели высокого напряжения имеют изолятор из комбинированных материалов.
  • В конденсаторах постоянного напряжени я в качестве диэлектрика используется политетрафторэлитен, бумага, либо комбинированный материал.
  • Низковольтные модели работают при напряжении до 1,6 кВ.
  • Высоковольтные модели 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 .
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

Рассмотренные выше виды конденсаторов далеко не все имеют большую популярность. Поэтому подробнее рассмотрим конструктивные особенности наиболее применяемых видов конденсаторов.

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 моделях 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

Эти модели 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 моделей 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.

Покупка конденсаторов . Типы конденсаторов .

Покупка конденсаторов и других радиодеталей прибыльное дело. Выгоду приносит данная деятельность ни только самим скупщикам, но тем, кто сдает в пункты приема радиолома. 
В Настоящее Время берутся на скупку разнообразные радиодетали — от материнских плат вплоть до конденсаторов. В статье пойдет речь о скупке конденсаторов, в которых имеется высокое содержание драгоценных сплавов. (Серебро, олово, платина, золото, палладий и т.д.)

На территории Российской Федерации применяются в технике конденсаторы импортного и отечественного производства. Каких типов производится покупка конденсаторов:

 

Имеется также еще одна система классификаций конденсаторов. Их делят на два типа полярные и неполярные. Что из себя представляют неполярные устройства. Неполярные конденсаторы разделяются еще на несколько видов переменные, постоянные, подстроечные. 
Область применения подстроечных конденсаторов настройка резонансных цепей и аппаратуры приемопередающего назначения. 

В радиоприемниках, радиолах, телевизорах применяли конденсаторы вида КПК. 
КТ – данное определение дано подстроечным конденсаторам. Они могут являться вакуумными, воздушными, со жидким диэлектриком, с твердым диэлектриком, газонаполненными. 
Последующая категория конденсаторов, которые проанализируем, с маркировкой КПЕ. Они приобрели обширное продвижение во области производства приемо-передающей техники. Подобные приборы Вы сумеете отыскать во многих модификациях 60-70 гг. выпуска. Во 90-х годах конденсаторы КПЕ использовали при изготовлении музыкальных центров, магнитофонов, кассетных приемников. 
Определение КСО расшифровывается, как конденсаторы слюдяные отпрессованные. В этом случае слюду используют в качестве диэлектрика, а сами обкладки были с алюминиевым напылением. 

КТК – определение, применяемое в маркировке трубчатых керамических конденсаторов. Равно Как принцип, их использовали присутствие изготовлении ламповой техники во 40-х также вплотную вплоть до 80-х гг. Данные приборы имеют различные расцветки, таким образом отмечали тепловой показатель перемены емкости. КТК показали себе со оптимальной стороны при изготовлении высокочастотной техники. В данных приборах во свойстве диэлектрика применяется керамическая трубка. Для производства обкладки используется серебро. 
Керамические конденсаторы также получают пункты скупки радиодеталей. Имеется также прочие наименования данных приборов – «глиняные» также «красные флажки». Их обозначают – ТКЕ. Более обширное продвижение приобрели виды, обладающие маркировки КМ. Они используются присутствие производстве военной радиотехнике также промышленного оснащения разного направления. Подобные приборы различаются значительными признаками устойчивости. В их структуре дорогие редкоземельные сплавы – металл, серебро, касситерит. 
МБГО также МБГЧ – пусковык конденсаторы. Главная область их использования – изготовление моторов в промышленности, а также в стиральных машинках. Кроме того в качестве фильтров акустических систем. 

В данной статье проанализированы главные виды конденсаторов, какие применялись либо применяются в настоящее время присутствие изготовлении радиотехники также радиоэлектроники. Почти все без исключения приборы возможно отдать в пункт приема радиолома, где практикуется покупка конденсаторов и других радиодеталей. Цена зависит от содержания редкоземельных металлов. Максимальную значимость предполагают КМ Н30, так как на 1 кг – 50 грамма драгметаллов. КМ D зеленые содержат 40 гр драгметаллов на 1 кг. Обратите внимание если на радиодеталях имеется маркировка 5V, то содержание редкоземельных металлов примерно 10 % больше, чем в других.

Электрический конденсатор. Виды конденсаторов.

Много написано про конденсаторы, стоит ли добавлять еще пару тысяч слов к тем миллионам, что уже есть? Таки добавлю! Верю, что моё изложение принесёт пользу. Ведь оно будет сделано с учётом целей этого сайта. 

  1. Что такое конденсатор
  2. Как устроен
  3. Как работает
  4. Где используется
  5. Виды конденсаторов

Что такое электрический конденсатор

Если говорить по-русски, то конденсатор можно обозвать «накопитель». Так даже понятнее. Тем более именно так переводится на наш язык это название. Стакан тоже можно обозвать конденсатором. Только он накапливает в себе жидкость. Или мешок. Да, мешок. Оказывается тоже накопитель. Накапливает в себе всё, что мы туда засунем. Причем тут электрический кондесатор? Он такой же как стакан или мешок, но только накапливает электрический заряд. 

Представь себе картину: по цепи проходит электрический ток, на его пути встречаются резисторы, проводники и, бац, возник конденсатор (стакан). Что случится? Как ты знаешь, ток — это поток электронов, а каждый электрон имеет электрический заряд. Таким образом, когда кто-то говорит, что по цепи проходит ток, ты предствляешь себе как по цепи бегут миллионы электронов. Именно вот эти самые электрончики, когда на их пути возникает конденсатор, и накапливаются. Чем больше запихнем в конденсатор электронов, тем больше будет его заряд. 

Возникает вопрос, а сколько можно таким образом накопить электронов, сколько влезет в конденсатор и когда он «наестся»? Давай выяснять. Очень часто для упрощенного объяснения простых электрических процессов используют сравнение с водой и трубами. Воспользуемся таким подходом тоже. 

Представь, трубу, по которой течет вода. На одном конце трубы насос, который с силой закачивает воду в эту трубу. Затем поперек трубы мысленно поставь резиновую мембрану. Что произойдёт? Мембрана станет растягиваться и напрягаться под действием силы давления воды в трубе (давление создаётся насосом). Она будет растягиваться, растягиваться, растягиваться и в итоге сила упругости мембраны либо уравновесит силу насоса и поток воды остановится, либо мембрана порвётся (Если так непонятно, то представь себе воздушный шарик, который лопнет, если его накачать слишком сильно)! Тоже самое происходит и в электрических конденсаторах. Только там вместо мембраны используется электрическое поле, которое растёт по мере зарядки конденсатора и постепенно уравновешивает напряжение источника питания.

Таким образом, у конденсатора есть некоторый предельный заряд, который он может накопить и после превышения которого произойдёт пробой диэлектрика в конденсаторе он сломается и перестанет быть конденсатором. Самое время, видимо, рассказать как устроен конденсатор.

Как устроен электрический конденсатор

В школе тебе рассказывали, что конденсатор — это такая штуковина, которая состоит из двух пластин и пустоты между ними. Пластины эти называли обкладками конденсатора и к ним подключали проводки, чтобы подать напряжение на конденсатор. Так вот современные конденсаторы не сильно отличаются. Они все также имеют обкладки и между обкладками находится диэлектрик. Благодаря наличию диэлектрика улучшаются харктеристики конденсатора. Например, его ёмкость.

В современных конденсаторах используются разные виды диэлектриков (об этом ниже), которые запихиваются между обкладок конденсаторов самыми изощренными способами для достижения опредлённых характеристик.

Принцип работы 

Общий принцип работы достаточно прост: подали напряжение — заряд накопился. Физические процессы, которые при этом происходят сейчас тебя не сильно должны интересовать, но если захочешь, то можешь об этом прочитать в любой книге по физике в разделе электростатики. 

Конденсатор в цепи постоянного тока

Если поместить наш конденсатор в электрическую цепь (рис. ниже), включить последовательно с ним амперметр и подать в цепь постоянный ток, то стрелка амперметра кратковременно дёрнется, а затем замрет и будет показывать 0А — отсутствие тока в цепи. Что случилось? 

Будем считать, что до того, как был подан ток в цепь, конденсатор был пуст (разряжен), а когда подали ток, то он очень быстро стал заряжаться, а когда зарядился (эл. поле  между обкладками конденсатора уравновесило источник питания), то ток прекратился (здесь график заряда конденсатора).

Именно поэтому говорят, что конденсатор не пропускает постоянный ток. На самом деле пропускает, но очень короткое время, которое можно посчитать по формуле t = 3*R*C (Время зарядки конденсатора до объёма 95% от номинального. R- сопротивление цепи, C — ёмкость конденсатора) Так конденсатор ведёт себя в цепи постоянного тока. Совсем иначе он себя ведёт в цепи переменного! 

Конденсатор в цепи переменного тока

Что такое переменный ток? Это когда электроны «бегут» сначала туда, потом назад. Т.е. направление их движения все время меняется. Тогда, если по цепи с конденсатором побежит переменный ток, то на каждой его обкладке будет скапливаться то «+» заряд, то «-«. Т.е. фактически будет протекать переменный ток. А это значит, что переменный ток «беспрепятственно» проходит через конденсатор.


Весь этот процесс можно смоделировать с помощью метода гидравлических аналогий. На картинке ниже аналог цепи переменного тока. Поршень толкает жидкость то вперёд, то назад. Это заставляет крутится крыльчатку вперёд-назад. Получается как бы переменный поток жидкости (читаем переменный ток). 

Давай теперь поместим между источником силы (поршнем) и крыльчаткой меодель конденсатора в виде мембраны и проанализируем, что изменится.

Похоже, что ничего не изменится. Как жидкость совершала колебательные движения, так она их и совершает, как из-за этого колебалась крыльчатка, так и будет колебаться. А значит наша мембрана не является препятствием для переменного потока. Также будет и для электронного конденсатора. 

Дело в том, что хоть электроны, которые бегут поцепи и не пересекают диэлектрик (мембрану) между обкладками конденсатора, но за пределами конденсатора их движение колебательное (туда-сюда), т.е. протекает переменный ток. Эх! 

Таким образом конденсатор пропускает переменный ток и задерживает постоянный. Это очень удобно, когда требуется убрать постоянную составляющую в сигнале, например, на выходе/входе аудиоусилителя или, когда требуется посмотреть только переменную часть сигнала (пульсации на выходе источника постоянного напряжения).

 

Реактивное сопротивление конденсатора

Конденсатор обладает сопротивлением! В принципе, это можно было предположить уже из того, что через него не проходит постоянный ток, как если бы это был резистор с оооочень большим сопротивлением.

Другое дело ток переменный — он проходит, но испытывает со стороны конденсатора сопротивление: 

f — частота, С — ёмкость конденсатора. Если внимательно посмотреть на формулу, то станет видно, что если ток постоянный, то f = 0 и тогда (да простят меня воинствующие математики!) Xc = бесконечность.И постоянного тока через конденсатор нет.

А вот сопротивление переменному току будет менять в зависимости от его частоты и ёмкости конденсатора. Чем больше частота тока и емкость конденсатора, тем меньше сопротивляется он этому току и наоборот. Чем быстрее меняется напряже-
напряжение, тем больше ток через конденсатор, этим и объясняется уменьшение Хс с ростом частоты.

Кстати, ещё одной особенность конденсатора заключается в том, что на нём не выделяется мощность, он не нагревается! Поэтому его иногда используют для гашения напряжения там, где резистор бы задымился. Например для понижения напряжения сети с 220В до 127В. И ещё:

Ток в конденсаторе пропорционален скорости приложенного к его выводам напряжения

Где используются конденсаторы

Да везде где требуются их свойства (не пропускать постоянный ток, умение накапливать электрическую энергию и менять свое сопротивление в зависимости от частоты), в фильтрах, в колебательных контурах, в умножителях напряжения и т.д. 

Какие бывают конденсаторы

Промышленность выпускает множество разных видов конденсаторов. Каждый из них обладает опредлёнными преимуществами и недостатками. У одних малый ток утечки, у других большая ёмкость, у третьих что-нибудь ещё.  В зависимости от этих показателей и выбирают конденсаторы.

Радиолюбители, особенно как мы — начинающие — особо не заморачиваются и ставят, что найдут. Тем не менее следует знать какие основные виды конденсаторов существуют в природе.

 

На картинке показано весьма условное разделение конденсаторов. Я его составил на свой вкус и нравится оно мне тем, что сразу понятно существуют ли переменные конденсаторы, какие бывают постоянные конденсаторы и какие диэлектрики используются в распространённых конденсаторах. В общем-то всё, что нужно радиолюбителю. 

Керамические конденсаторы

Обладают малым током утечки, малыми габаритами, малой индуктивность, способны работать на высоких частотах и в цепях постоянного, пульсирующего и переменного тока.

Выпускаются в широком диапазоне рабоичх напряжений и ёмкостей: от 2 до 20 000 пФ и в зависимости от исполнения выдерживают напряжение до 30кВ. Но чаще всего ты встретишь керамические конденсаторы с рабочим напряжением до 50В.

Слюдяные конденсаторы

Честно скажу не знаю выпускают ли их сейчас. Но раньше в таких конденсаторах в качестве диэлектрика использовалась слюда. А сам конденсатор состоял из пачки слюдяных, на каждой из которых с обеих сторон наносились обкладки, а потом такие платсинки собирались в «пакет» и запаковывались в корпус. 

Обычно они имели ёмкость от нескольких тысяч до десятков тысяч пикофорад и работали в диапазоне напряжений от 200 В до 1500 В.

Бумажные конденсаторы

Такие конденсаторы в качестве диэлектрика имеют конденсаторную бумагу, а в качестве обкладок — алюминиевые полоски. Длинные ленты алюминиевой фольги с проложенной между ними лентой бумаги сворачиваются в рулон и пакуются в корпус. Вот и весь фокус. 

Такие конденсаторы бывают ёмкостью от тысяч пикофорад до 30 микрофорад, и могут выдерживать напряжение от 160 до 1500 В.

Поговаривают, что сейчас они ценятся аудиофиалами. Не удивлен — у них и провода односторонней проводимости бывают…

Полиэстеровые конденсаторы

В принципе обычные кондесаторы с полиэстером в качестве диэлектрика. Разброс ёмкостей от 1 нФ до 15 мФ при рабочем напряжении от 50 В до 1500 В. 

Полипропиленовые конденсаторы

У конденсаторов этого типа есть два неоспоримых преимущества. Первое — можно их делать с очень маленьким допуском всего в 1%. Так что, если на таком написано 100 пФ, то значит его ёмкость 100 пФ +/- 1%. И второе — это то, что их рабочее напряжение может достигать до 3 кВ (а ёмкость от 100 пФ, до 10 мФ)

Электролитические кондесаторы

Эти конденсаторы отличаются от всех других тем, что их можно включать только цепь постоянного или пульсирующего тока. Они полярные. Имеют плюс и минус. Связано это с их конструкцией. И если такой конденсатор включить наоборот, то он скорее всего вздуется. А раньше они еще и весело, но небезопасно взрывались. Бывают электролитические конденсаторы алюминиевые и танталовые. 

Алюминиевые электролитические конденсаторы устроены почти как бумажные с той лишь разницей, что обкладками такого конденсатора являются бумажная и алюминиевые полосы. Бумага пропитана электролитом, а на алюминиевыую полосу нанесен тонкий слой окисла, который и выступает в роли диэлектрика. Если подать на такой конденсатор переменный ток или включить обратно полярностям вывода, то электролит закипает и конденсатор выходит из строя.

Танталовые отличаются от алюминиевых тем что: в качестве диэлектрика используется пентаоксид тантала, меют рабочее напряжение до 100 В, имеют малые габариты, меньшую паразитная индуктивность (что позволяет их использовать в высокочастотных цепях).

Электролитические конденсаторы обладают достаточно большой ёмкостью, благодаря чему их, к примеру, часто используют в выпрямительных цепях.

На этом наверно всё. За кадром остались конденсаторы с диэлектриком из полкарбоната, полистирола и наверно ещё многие другие виды. Но думаю, что это уже будет лишним. 

Продолжение следует…

Во второй части я планирую показать примеры типичного использования конденсаторов. Так что жми ctrl+D и добавляй mp16.ru к себе в закладки, что бы не потерять. 

Что еще почитать

Скупка конденсаторов в Санкт-Петербурге, цены на прием конденсаторов

Конденсаторы считаются ценным ломом из-за наличия в них драгметаллов, особенно платины и палладия. По мере совершенствования технологий производства радиоэлектроники содержание драгметаллов значительно уменьшается. Наша компания ведет прием конденсаторов новых и бывших в употреблении.

Виды принимаемых конденсаторов

В пунктах скупки лома радиоэлектроники нашей компании можно сдать конденсаторы следующих видов:

  • керамические – серии КМ зеленого, красного, оранжевого, коричневого и желтого цвета, советские и производства Болгарии;
  • керамические – серии К10 желтого и голубого цвета советского производства;
  • танталовые – серий ЭТН, К53 советского производства;
  • серебряно-танталовые – серий ЭТО, К52;
  • пластиковые – серии К10;
  • бескорпусные – советского производства;
  • емкостные – сборки Б20, Б18 и другие.

Нами производится скупка конденсаторов советского и импортного производства. Виды конденсаторов по сериям представлены в объемном каталоге с фото, размещенном на сайте компании. По каждой позиции указана подробная маркировка и цена за единицу лома.

Отдельного внимания заслуживают советские конденсаторы «КМки», содержащие платину и палладий. В них же содержится небольшое количество серебра. Они могут быть разного цвета: зеленые, красно-оранжевые, коричневые, реже встречаются желтые, салатовые и синие. Из-за содержания в них дорогостоящих металлов цены скупки конденсаторов этой серии самые высокие.

Стоимость лома конденсаторов

Скупка конденсаторов в СПБ ведется поштучно и по весу. Цена каждой позиции указана в каталоге. Стоимость конденсатора зависит от трех факторов:

  • серия;
  • дата изготовления;
  • завод-изготовитель.

Конденсаторы КМ зеленого цвета оцениваются по группе, которая определяется по цвету двух точек. Такая маркировка была принята до печати характеристик на корпусе буквами. Цены скупки конденсаторов устанавливаются в зависимости от серии и группы.

Существует 4 группы зеленых КМ:

  • Н30 – квадратной формы толщиной до 1мм;
  • Н90 – прямоугольной формы меньшей толщины;
  • D – на 20% дешевле Н30 из-за меньшего содержания драгметаллов;
  • V – на 20% дороже Н90.

КМ начала 60-х годов групп Н30 и Н90 окрашивались в разные оттенки зеленого.

Рыжие КМ6 в форме «подушечки» также делятся на группы Н30, Н90, D, E, отличающиеся содержанием драгметаллов, от чего напрямую зависит цена приема конденсаторов.

Наша компания принимает лом радиодеталей в приемных пунктах и в виде почтовых отправлений из любых регионов России. Перед отправкой конденсаторы рекомендуется рассортировать по видам и группам. Однако в случае невозможности это сделать, наши специалисты проведут эту работу самостоятельно, что никак не отразится на цене лома.

Типы конденсаторов в блоках питания: за что мы переплачиваем | Блоки питания компьютера | Блог

Все мы знаем, что блок питания — один из важных элементов компьютера. Некачественная модель может быстро выйти из строя, унеся за собой остальные компоненты. Давайте выясним, как применяемые в БП комплектующие влияют на надежность и стабильную работу ПК.

Надежность работы блока питания и качество формируемых напряжений напрямую зависит от компонентов, применяемых в конструкции. Самые распространенные радиоэлементы в БП — это, конечно, конденсаторы. В бюджетных моделях ставят алюминиевые электролитические. Их отличительные черты: невысокая стоимость, низкая надежность, малый срок службы и довольно средние эксплуатационные характеристики.

В более дорогих БП используются полимерные конденсаторы. Но не везде, а лишь в критически важных участках электрической схемы. У «полимеров» все гораздо лучше с надежностью, а эксплуатационные параметры значительно превосходят «электролиты».

Наступил момент, чтобы разобраться в устройстве конденсаторов более подробно. Давайте выясним, как их качество влияет на формирование питающих напряжений.

Устройство конденсаторов

Алюминиевый электролитический конденсатор обладает большой емкостью при относительно малых размерах. Себестоимость производства небольшая, поэтому такой тип недорог и очень популярен.

Конструктивно он состоит из двух лент алюминиевой фольги, между которыми размещена бумага, пропитанная электролитом. Вся конструкция свернута в плотный рулон и упакована в герметичный металлический корпус. Диэлектриком является окись алюминия на поверхности фольги, которая исполняет роль положительной обкладки (анода). Окись образовывается путем взаимодействия электролита с поверхностью при протекании электрического тока, поэтому ее толщина очень мала — за счет этого и достигается большая емкость конденсатора. Катодом является электролит, который имеет электрический контакт со всей поверхностью неоксидированной обкладки, соединенной с отрицательным выводом.

Кроме алюминиевых, существуют и другие виды электролитических конденсаторов — например, танталовые и ниобиевые. Диэлектрический слой в них образован окислом этих металлов, поэтому они дороже в производстве.

Конструкция полимерных конденсаторов аналогична алюминиевым электролитическим. Отличие состоит в том, что в качестве электролита в них применяются токопроводящие полимеры. Последние находятся в твердом состоянии: диэлектрический оксидный слой создается не на обкладке, а на поверхности токопроводящего полимерного слоя.

Жидкий электролит может сочетаться с твердыми токопроводящими полимерами — такие конденсаторы называются гибридными.

Сейчас выпускаются четыре вида полимерных конденсаторов, три из которых (SP-Cap, POSCAP, OS-CON) имеют в качестве электролита твердый токопроводящий полимер и отличаются друг от друга только материалом обкладок. Четвертый вид — гибридный (Hybrid).

Любой полимерный конденсатор по эксплуатационным характеристикам лучше, чем даже самый качественный электролитический. Более подробно поговорим об этом в следующем разделе.

Говоря о терминологии, стоит отметить, что неправильно отделять полимерные и гибридные конденсаторы от алюминиевых электролитических. По сути, все они относятся к одной группе — электролитических. Но в техническом жаргоне есть традиционное разделение на «электролиты» и «полимеры», им и будем пользоваться для удобства.

Рассмотрим основные параметры, по которым различаются конденсаторы.

Электрическая емкость — это способность обкладок конденсатора накапливать электрический заряд. Измеряется в Фарадах (Ф) или долях (мкФ, нФ, пФ). Величина обычно указывается на корпусе.

Номинальное напряжение — величина, при которой рабочие параметры конденсатора сохраняются на протяжении всего срока службы.

Максимально допустимая рабочая температура также обычно указывается на корпусе.

Повышение температуры конденсатора на каждые 10°С (свыше 40°С) уменьшает срок его службы вдвое, а то и в трое, в зависимости от типа:

ESR (Equivalen Series Resistance, в переводе «эквивалентное последовательное сопротивление») состоит из суммы активных сопротивлений обкладок, выводов, электролита и контактных соединений обкладок с выводами. Оно является паразитным, то есть — вредным. Наибольшее влияние на величину ESR оказывает электролит. Реальный конденсатор схематически можно представить как последовательное соединение паразитного сопротивления R и идеального конденсатора C:

Это сопротивление приводит к потерям как при заряде, так и разряде конденсатора. Таким образом, ухудшается качество сглаживания напряжений, формируемых БП. Помимо этого, при прохождении тока выделяется тепло, то есть происходит нагрев конденсатора. Делаем вывод: чем меньше ESR, тем лучше конденсатор.

ESI или ESL (Equivalen Series Inductance, в переводе «эквивалентная последовательная индуктивность») тоже является также паразитной. Она возникает из-за неидеальной конструкции конденсаторов и состоит из суммы индуктивностей обкладок и выводов.

Большое значение ESI (ESL) имеют конденсаторы со спиральной намоткой обкладок. При рассмотрении этого параметра реальный конденсатор представим как последовательное соединение паразитной индуктивности L и идеального конденсатора C:

При небольшой частоте импульсного тока, проходящего через конденсатор, индуктивное сопротивление будет очень мало и на работу не повлияет. Но при увеличении частоты, будет увеличиваться и индуктивное сопротивление. На частотах свыше нескольких сотен килогерц электролитический конденсатор и вовсе перестанет выполнять свои функции.

Таким образом, эквивалентная схема конденсатора с учетом всех физических несовершенств конструкции выглядит следующим образом:

Помимо вышеуказанных параметров, добавилось паразитное сопротивление R leakage. Оно характеризует ток утечки между обкладками конденсатора из-за несовершенства диэлектрического материала.

Описав эквивалентную схему суммой сопротивлений всех ее активных и реактивных элементов, получаем комплексное сопротивление Z, также называемое импедансом. Чем ниже импеданс конденсатора, тем он лучше.

Из графика видно, что импеданс в области низких частот определяется емкостным сопротивлением идеального конденсатора, в области средних частот ограничивается паразитным ESR, а по мере дальнейшего увеличения частоты, на импеданс все больше влияния начинает оказывать влияние индуктивное сопротивление паразитной ESL.

ТКЕ (температурный коэффициент емкости) характеризует относительное изменение емкости при изменении температуры. Это вредное явление, к нему особенно критичны частотозадающие цепи. При изменении температуры работающего устройства или окружающей среды, меняется и температура конденсатора, а частота начинает «плыть».

DC-bias (эффект смещения при постоянном напряжении) характеризует зависимость емкости от приложенного напряжения. Например, при увеличении напряжения на конденсаторе MLCC (см. график ниже) до максимального значения, емкость может снизиться на 65% от номинальной величины.

Каждый уважающий себя конденсатор должен поддерживать емкость неизменной. Как видим, полимерные справляются с этой задачей на отлично.

Преимущества полимерных конденсаторов

С устройством мы разобрались, теперь давайте выясним, что все это значит на практике.

Полимерные конденсаторы по сравнению с обычными электролитическими обладают более низким ESR, соответственно, и более низким импедансом. При использовании первых в сглаживающем фильтре БП заряд, накапливаемый от источника и отдаваемый в нагрузку, будет больше, сглаживание пульсаций выходного напряжения — лучше, а нагрев — гораздо меньше.

Надежность полимерных конденсаторов на порядок выше, чем алюминиевых электролитических. У последних частенько высыхает жидкий электролит, особенно, если они неправильно размещены в устройстве. Например, в непосредственной близости от горячих радиаторов охлаждения. Повышенная температура не только способствует ускоренному высыханию, но и уменьшает срок службы электролитов. Также она приводит к вздутию — нарушению герметичности корпуса путем разрыва предохранительных насечек.

Эффект высыхания приводит к уменьшению емкости конденсатора и увеличению ESR. Блок питания за это точно не скажет спасибо, зато отправить комплектующие на небеса — может запросто.

В полимерных конденсаторах высыхания быть не может — в них используется твердый токопроводящий слой. Но эксплуатация при повышенном напряжении также может привести к вздутию и разрыву корпуса.

«Полимеры» способны к самовосстановлению при локальном пробое оксидного слоя. При воздействии большого тока короткого замыкания, в локальной точке происходит сильный нагрев токопроводящего полимера. Молекулярная цепочка в зоне дефекта разрушается. В результате формируется диэлектрический слой, изолирующий место пробоя.

В алюминиевых электролитических конденсаторах подобный пробой будет лавинообразно разрастаться. Это приведет к разрыву корпуса и выходу из строя всего блока питания.

Подытоживая, давайте сравним эксплуатационные параметры рассматриваемых типов конденсаторов.

Выводы

Выбирайте блок питания так же тщательно, как и другие важные компоненты компьютера: процессор, видеокарту или материнскую плату. 

Перед покупкой изучите обзоры, по ним можно определить, какой тип конденсаторов применяется в конкретном блоке. Применение полимеров, пусть и частично, положительно сказывается на надежности и долговечности БП.

Повторяем в очередной раз — экономить на блоке питания не стоит. Как говорил барон Ротшильд: «Мы не настолько богаты, чтобы покупать дешевые вещи».

7 типов конденсаторов и их применение

Возможно, вы уже немного знаете о конденсаторах и, возможно, захотите узнать больше о различных типах конденсаторов, чтобы расширить свои знания. В этой статье Linquip мы объясним самые популярные типы конденсаторов и позволим вам подробно разобраться в каждом из них. Продолжайте читать.

Различные типы конденсаторов

Существует два основных типа конденсаторов: фиксированные конденсаторы и переменные конденсаторы. Эти два содержат разные типы конденсаторов, включая неполяризованные и поляризованные для фиксированной группы и настройки и подстройки для переменной группы.Но как они работают?

Во-первых, давайте сделаем шаг назад: структура простого конденсатора! Эти системы обычно содержат две токопроводящие пластины. Эти пластины обычно разделяются с помощью изоляционного слоя. Из-за различных потребностей в различных приложениях было разработано несколько типов конденсаторов, каждый из которых подходит для определенных целей.

Например, конденсаторы небольшой емкости являются компонентами электрических фильтров и настраиваемых схем в электронных схемах.Они также могут помочь с системами питания для сглаживания выпрямленного тока. Эти конденсаторы небольшой емкости также могут работать, когда возникает необходимость объединять сигналы между различными каскадами усилителей. Конденсаторы большей емкости также полезны в электрических цепях для работы в качестве накопителя энергии или для коррекции коэффициента мощности.

  1. Конденсаторы постоянной емкости

    Конденсаторы постоянной емкости относятся к основным типам конденсаторов. Эти имеют фиксированные значения емкости.

  2. Переменные конденсаторы

    Эти, напротив, имеют регулируемые значения емкости (эти значения настраиваются.)

Хотя некоторые люди считают, что конденсаторы постоянной емкости более важны, переменные конденсаторы также пригодятся во многих ситуациях.

Фиксированные конденсаторы содержат различные типы, такие как:

  1. Керамические конденсаторы
  2. Электролитические конденсаторы
  3. Пленочные и бумажные конденсаторы
  4. Суперконденсаторы
  5. Стеклянные, воздушные зазоры, вакуумные, кремниевые, серебряные слюдяные конденсаторы

Некоторые конденсаторы являются также названы в зависимости от их применения, например, конденсатор двигателя, подавляющий конденсатор, силовой конденсатор, конденсатор промежуточного контура, переходной звуковой конденсатор, демпфирующий конденсатор, балластный конденсатор освещения, конденсатор связи, шунтирования или развязки.

Эти типы можно разделить на две основные группы: поляризованные и неполяризованные. Например, пленочные конденсаторы и керамические конденсаторы относятся к неполяризованным; в то время как суперконденсаторы являются электролитическими конденсаторами поляризованной группы.

Среди популярных типов конденсаторов легко найти название керамические конденсаторы. Этот тип конденсатора может помочь во многих различных приложениях, таких как аудио и радиочастоты, благодаря их экономичной цене, а также их надежности.Номиналы керамических конденсаторов начинаются от нескольких пикофарад до 0,1 мкФ. Их коэффициент потерь зависит от диэлектрика в системе, но в целом число все же считается особенно низким.

Этот тип поляризованного конденсатора отлично подходит для низкочастотных приложений, таких как аудиосвязь и источники питания. Они могут обеспечивать высокие значения емкости, обычно где-то выше 1 мкФ.

  • Пленочные и бумажные конденсаторы

Различные пленочные конденсаторы, такие как полистирольные пленочные конденсаторы и металлизированные полиэфирные пленочные конденсаторы, были разработаны для удовлетворения конкретных потребностей.Пленочные конденсаторы из полистирола относятся к экономичным типам конденсаторов с ограниченной частотной характеристикой до нескольких сотен кГц. Они также предоставляют конденсатор с жестким допуском для необходимых приложений. Конденсатор из полиэфирной пленки обеспечивает допуск 5% или 10%, что считается низким, но хорошая новость заключается в том, что они также дешевы. Конденсатор из металлизированной полиэфирной пленки изготовлен из металлизированного конденсатора из полиэфирной пленки. Они значительно меньше обычных пленочных конденсаторов из полиэстера, поскольку их электроды тонкие и, следовательно, их можно разместить в относительно небольшом корпусе.

Суперконденсатор также известен под названием «суперконденсатор» или «сверхконденсатор». Этот конденсатор также входит в число популярных типов конденсаторов и обеспечивает очень большие значения емкости, которые, как считается, достигают нескольких тысяч Фарад. Они популярны в автомобильных приложениях, а также в системах, где требуется резервная память.

Этот тип конденсатора обеспечивает относительно более высокий уровень стабильности. Они также предлагают очень высокую точность, а также низкие потери. Серебряные слюдяные конденсаторы обычно используются для ВЧ-приложений, обеспечивая максимальные значения 1000 пФ.Хотя они и полезны, они не так популярны, как остальные конденсаторы, упомянутые в этой статье.

В этом конденсаторе в качестве диэлектрика используется стекло, отсюда и название. Они обладают высокими показателями производительности благодаря малым потерям. Стеклянные конденсаторы также обладают высокой способностью к высокочастотному току. Из-за своей конструкции и использования стеклянные конденсаторы считаются одними из самых дорогих конденсаторов на рынке.

Этот тип конденсатора считается поляризованным и обеспечивает очень высокий уровень емкости.Хотя они хороши, когда дело доходит до высокого уровня емкости, для них не подходят высокие токи пульсаций или напряжения, превышающие их рабочее напряжение.

Эти конденсаторы имеют очень высокие допуски и подходят для систем, требующих очень высокой надежности, а также отличных характеристик. Конденсаторы из поликарбоната спроектированы таким образом, чтобы сохранять значение емкости с течением времени. Они также могут оставаться стабильными при температуре от -55 ° C до + 125 ° C, что считается очень широким диапазоном.Так же, как конденсаторы из серебряной слюды, конденсаторы из поликарбоната также не пользуются большой популярностью.

Что вы думаете о различных типах конденсаторов? Какой из них твой любимый? Прокомментируйте ниже и расскажите о своем опыте, а также сообщите нам свое мнение о конденсаторах. Есть вопросы? Не стесняйтесь зарегистрироваться на Linquip, чтобы получить ответы от наших экспертов.

Основные сведения о типах конденсаторов

В производстве электронных устройств используются различные конденсаторы, и они играют разные роли в схеме.Существует много типов конденсаторов, таких как конденсаторы постоянной емкости, конденсаторы переменной емкости и подстроечные конденсаторы. Конденсаторы постоянной емкости можно разделить на керамические, слюдяные, бумажные, пленочные и электролитические конденсаторы в зависимости от диэлектрика.

Каталог










0005000 000 000 000


000 000

000


I Конденсаторы Введение

Различные типы конденсаторов имеют разную емкость для хранения заряда.Количество заряда, накопленного при подаче на конденсатор постоянного напряжения 1 В, называется емкостью конденсатора. Базовая единица измерения емкости — Фарад (Ф). Но на самом деле Фарад — очень необычная единица, потому что емкость конденсатора часто намного меньше 1 Фарада. Обычно используемые конденсаторные блоки — микрофарады (мкФ), нанофарады (нФ) и пикофарады (пФ). Соотношение следующее: 1 фарад (Ф) = 1000000 микрофарад (мкФ) 1 микрофарад (мкФ) = 1000 нанофарад (нФ) = 1000000 пикофарад (пФ).

В электронных схемах конденсаторы используются для блокировки постоянного тока.Они также используются для накопления и высвобождения электрических зарядов, чтобы действовать как фильтры, сглаживающие пульсирующие сигналы. Конденсаторы малой емкости обычно используются в высокочастотных цепях, таких как радиоприемники, передатчики и генераторы. Конденсаторы большой емкости часто используются для фильтрации и накопления зарядов. Как правило, конденсаторы более 1 мкФ являются электролитическими конденсаторами, а конденсаторы менее 1 мкФ в основном керамическими. Электролитический конденсатор имеет алюминиевый корпус, заполненный электролитом, а два электрода вытянуты как положительный (+) и отрицательный (-) электроды.В отличие от других конденсаторов, их полярность в цепи не должна быть неправильной, в то время как другие конденсаторы не имеют полярности.

При подключении двух электродов конденсатора к положительному и отрицательному полюсам источника питания на некоторое время, даже если источник питания отключен, между двумя контактами все равно будет остаточное напряжение. Можно сказать, что конденсатор накапливает заряд. Напряжение нарастает между пластинами конденсатора и накапливает электрическую энергию. Этот процесс называется зарядкой конденсатора.На заряженном конденсаторе есть определенное напряжение. Процесс разрядки накопленного заряда конденсатора в цепь называется разрядом конденсатора.

В качестве примера из реальной жизни мы видим, что блок питания выпрямителя будет продолжать гореть некоторое время после отключения вилки, а затем постепенно отключится. Это потому, что конденсатор внутри заранее сохраняет энергию, а затем высвобождает ее. Конечно, изначально этот конденсатор использовался для фильтрации. Что касается конденсаторной фильтрации, мне интересно, есть ли у вас опыт использования Walkman с выпрямленным питанием.Из-за экономии производителей, как правило, в некачественных источниках питания используются конденсаторы фильтра меньшей емкости, что вызывает шум в наушниках. В это время электролитический конденсатор большой емкости (1000 мкФ) может быть подключен параллельно к обоим концам источника питания, и проблема гудения в целом может быть решена. Чтобы сделать звук Hi-Fi, вам необходимо использовать конденсатор емкостью не менее 10000 микрофарад для фильтрации. Чем больше фильтрующий конденсатор, тем ближе форма выходного напряжения к постоянному току.И из-за эффекта накопления энергии большого конденсатора, когда приходит внезапный большой сигнал, схема имеет достаточно энергии.

В электронных схемах конденсаторы могут пропускать только переменный, а не постоянный ток. В схеме конденсатор часто используется для связи, обхода, фильтрации и т. Д., Все из которых используют принцип «пропускать переменный ток, блокировать постоянный ток». Так почему же переменный ток может проходить через конденсаторы? Давайте сначала посмотрим на характеристики переменного тока. Переменный ток не только меняется по направлению, но и его величина изменяется в соответствии с регулярностью.Конденсатор подключен к источнику переменного тока, и конденсатор непрерывно заряжается и разряжается. И в цепи будет течь зарядный ток, соответствующий изменению переменного тока.

II Типы конденсаторов

1. Конденсатор постоянной емкости

Конденсаторы постоянной емкости называются конденсаторами постоянной емкости. По разному диэлектрику его можно разделить на керамический, слюдяной, бумажный, пленочный, электролитический.

1.1 Керамический конденсатор

Рисунок 1 Керамический конденсатор

Керамические конденсаторы изготовлены из керамики с высокой диэлектрической проницаемостью (титанат бария-оксид титана).В качестве диэлектрика керамического конденсатора керамика с высокой диэлектрической проницаемостью экструдируется в круглые трубки, пластины или диски. Затем методом инфильтрации на керамику наносится серебро в качестве электрода. Он делится на высокочастотный фарфор и низкочастотный фарфор.

Высокочастотные керамические конденсаторы подходят для высокочастотных цепей радио и электронного оборудования. Конденсаторы с небольшим температурным коэффициентом положительной емкости используются в высокостабильных колебательных цепях в качестве конденсаторов контуров и пусковых конденсаторов.Низкочастотные керамические диэлектрические конденсаторы могут использоваться только для байпаса или блокировки по постоянному току в цепях с более низкими рабочими частотами или в тех случаях, когда требования к стабильности и потерям невысоки (включая высокую частоту). Такие конденсаторы не подходят для использования в импульсных цепях, поскольку они склонны к пробою под действием импульсных напряжений. Обычные керамические диэлектрические конденсаторы представляют собой керамические диэлектрические конденсаторы со сквозной или столбчатой ​​структурой. Один из его электродов — крепежный винт. Индуктивность выводов чрезвычайно мала, особенно подходит для высокочастотного байпаса.

Монолитные конденсаторы, то есть многослойные керамические конденсаторы, покрываются материалом электродной лопатки на нескольких керамических тонкопленочных заготовках, уложены друг на друга и намотаны в единое целое, а затем залиты смолой снаружи. Это новый тип конденсатора с малым объемом, большой емкостью, высокой надежностью и термостойкостью. Монолитные конденсаторы с низкой диэлектрической проницаемостью и высокой диэлектрической проницаемостью также обладают стабильными характеристиками и имеют небольшой корпус.

1,2 Слюдяной конденсатор

Рисунок 2 Слюдяной конденсатор

Слюдяные конденсаторы можно разделить на фольговые и серебряные.Электрод серебряного типа формируется путем прямого нанесения серебряного слоя на лист слюды методом вакуумного напыления или методом инфильтрации пламенем. Поскольку воздушный зазор устранен, температурный коэффициент значительно снижен, а стабильность емкости также выше, чем у типа фольги. Слюдяные конденсаторы широко используются в высокочастотных устройствах и могут использоваться как стандартные конденсаторы.

Диэлектрик конденсатора стеклянной глазури формируется путем распыления специальной смеси с подходящей концентрацией для распыления в тонкую пленку.Затем диэлектрик спекается с электродом со слоем серебра, чтобы сформировать «монолитную» структуру. Конденсаторы со стеклянной глазурью по своим характеристикам сопоставимы с слюдяными конденсаторами. Он может выдерживать различные климатические условия и, как правило, работать при температуре 200 ° C и выше. Номинальное рабочее напряжение может достигать 500 В, а потери tanδ = 0,0005 ~ 0,008. Ж

1.3 Бумажный конденсатор

Рисунок3 Бумажный конденсатор

Бумажные конденсаторы широко используются в радио и электронном оборудовании.Обычно в качестве электродов используются две алюминиевые фольги, а конденсаторная бумага толщиной от 0,008 до 0,012 мм наматывается посередине и накладывается внахлест. Процесс изготовления простой, а цена невысокая. Может быть получена большая емкость, обычно ниже 0,25 мкФ, но ошибка емкости велика и ее трудно контролировать. Качество лучше ± 10%, большие потери (tgδ ≤ 0,015), стабильность температурных и частотных характеристик плохая. Бумажные конденсаторы, обычно используемые в прошлом, не герметичны и пропитаны только земным воском, парафином и т. Д., и легко стареют. Его стабильность плохая и легко поддается влиянию влажности. Сопротивление изоляции бумажного конденсатора уменьшается после намокания. Бумажные конденсаторы с сердечниками конденсаторов, помещенными в металлические или керамические трубки и герметизированные, имеют хорошее качество, с минимальным воздействием внешних климатических условий и могут нормально использоваться в местах с относительной влажностью от 95 до 98%.

Электрод диэлектрического конденсатора из металлизированной бумаги крепится непосредственно к конденсаторной бумаге посредством вакуумного испарения, и его объем составляет лишь около 1/4 объема обычных бумажных конденсаторов.Его главная особенность в том, что он обладает эффектом «самовосстановления», то есть может «лечить» после поломки, и представляет собой улучшенный тип бумажного конденсатора. Бумажные конденсаторы — это диэлектрические частотные конденсаторы, которые обычно используются в низкочастотных цепях и обычно не могут использоваться на частотах выше 3-4 МГц. Масляные конденсаторы имеют более высокое выдерживаемое напряжение, чем обычные бумажные конденсаторы, а также обладают хорошей стабильностью.

1,4 Пленочный конденсатор

Рисунок 4 Пленочный конденсатор

Пленочный конденсатор по структуре аналогичен бумажному конденсатору, но в качестве диэлектрика используются пластмассовые материалы с низкими потерями, такие как полиэстер и полистирол.Конденсаторы из полистирола обладают отличными характеристиками и могут использоваться в качестве отличных конденсаторов связи в низкочастотных цепях. Он также особенно подходит для RC-цепей с постоянной времени, потому что его диэлектрическое поглощение очень мало, а его разряд быстрый. К жаропрочным пленочным конденсаторам относятся конденсаторы из полиэфира, конденсаторы из политетрафторэтилена и конденсаторы из поликарбоната. Конденсатор из полиэстера также называется конденсатором из полиэстера. У него лучшие электрические характеристики, чем у металлизированных бумажных диэлектрических конденсаторов.Он в основном используется в качестве байпаса и блокировки постоянного тока в цепях для замены бумажных диэлектрических конденсаторов. Конденсаторы из поликарбоната обладают лучшими электрическими характеристиками, чем конденсаторы из полиэстера, и могут долгое время работать при температуре +120 ~ 130 ℃.

Электрические свойства полипропиленовых конденсаторов (CBB) аналогичны свойствам полистирольных конденсаторов, но емкость на единицу объема велика, они способны выдерживать высокие температуры выше + 100 ℃, а температурная стабильность немного хуже.

1.5 Электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы — это конденсаторы, в которых в качестве диэлектрика используется тонкая оксидная пленка. Поскольку оксидная пленка обладает однонаправленными проводящими свойствами, электролитический конденсатор имеет полярность.

1,6 Алюминиевый электролитический конденсатор

Рисунок 5 Алюминиевый электролитический конденсатор

Он наматывается путем наматывания двух алюминиевых фольг с водопоглощающей бумагой, пропитанной пастообразным электролитом. Обычные алюминиевые электролитические конденсаторы не подходят для высокочастотных и низкотемпературных применений и не должны использоваться на частотах выше 25 кГц.Обычно они используются для низкочастотного байпаса \ связи и фильтрации мощности.

1,7 Твердый танталовый электролитический конденсатор

Рисунок 6 Твердый танталовый электролитический конденсатор

В качестве положительного электрода использовался спеченный танталовый блок, а в качестве электролита — твердый диоксид марганца. У них есть ряд преимуществ, например, температурные характеристики и частотные характеристики превосходят обычные электролитические конденсаторы, особенно с чрезвычайно низким током утечки, хорошим хранением, длительным сроком службы и небольшими размерами.Они могут получить наибольшее произведение емкости-напряжения на единицу объема, подходящее для использования в сверхмалых и высоконадежных деталях.

2. Подстроечный конденсатор

Рисунок 7 Подстроечный конденсатор

Подстроечный конденсатор также называют полупеременным конденсатором. Емкость можно регулировать в небольшом диапазоне, а после регулировки можно зафиксировать на определенном значении емкости.

Конденсаторы с фарфоровой отделкой отличаются очень высоким качеством и небольшими размерами.Обычно их делят на два типа: круглые трубчатые и вафельные. Подстроечные конденсаторы с диэлектриком из слюды и полистирола обычно имеют пружинную конструкцию. Этот подстроечный конденсатор имеет простую конструкцию, но плохую стабильность.

Проволочные конденсаторы с фарфоровой подрезкой изготавливаются путем удаления медных проводов (внешних электродов) для изменения емкости. Следовательно, емкость можно только уменьшить, что не подходит для случаев, когда требуется повторная отладка.

3. Переменный конденсатор

Рисунок 8 Переменный конденсатор

Переменный конденсатор означает, что значение емкости может быть изменено в относительно большом диапазоне и может быть определено как определенное значение.Переменные конденсаторы делятся на два вида: пленочные диэлектрические и воздушные диэлектрические. Обычно используются в схемах связи и настройки, обычных двойных конденсаторах, керамических конденсаторах и т. Д.

III Заключение

Различные типы конденсаторов играют разные, но важные роли в схемах, таких как настройка, шунтирование, связь и фильтрация. Он используется в цепи настройки транзисторного радиоприемника, а также в цепи связи и цепи байпаса цветного телевизора.

С быстрым развитием электронных информационных технологий обновление цифровых электронных продуктов становится все быстрее и быстрее.Производство и продажа бытовой электроники, в том числе плоских телевизоров (ЖК и PDP), ноутбуков и цифровых фотоаппаратов, продолжают расти, что стимулирует рост индустрии конденсаторов.

Рекомендуемый артикул:

Что такое переменный конденсатор?

Введение в танталовые конденсаторы

Различные типы конденсаторов на рынке с описанием

На рынке представлен широкий спектр различных типов конденсаторов.Каждый конденсатор в этом диапазоне имеет свои уникальные функции, описание и свойства. Нам нужно знать, какой конденсатор подходит для какого типа требований.

В предыдущем посте мы уже обсуждали, что выбор подходящего конденсатора существенно влияет на работу схемы. Следует отметить, что вся схема может работать неправильно, если не установить подходящий конденсатор.

Различные типы конденсаторов, доступные на рынке с описанием

Различные типы конденсаторов обычно классифицируются в соответствии с диэлектриком, зажатым между пластинами конденсатора.Например, в коммерческих конденсаторах используется диэлектрик, состоящий из майлара или бумаги, пропитанной парафином. В то время как конденсатор малой емкости предпочитает диэлектрик, состоящий из керамических материалов.

Хотя невозможно охватить все типы конденсаторов одним или двумя постами, тем не менее, мы пытаемся охватить наиболее распространенные и важные типы конденсаторов в двух частях. Различают следующие типы конденсаторов:

1. Керамический конденсатор

Конденсаторы этого типа обычно используются в различных функциях, таких как аудио, ВЧ и т. Д.Они варьируются от нескольких пикофарад до примерно 1/2 мкФ.

Отличаются невысокой стоимостью, небольшими размерами и очень надежны. В качестве диэлектрического материала они используют керамику. Они не поляризованы и в основном используются в качестве развязывающих или шунтирующих конденсаторов.

  Подробнее
  

2. Электролитический конденсатор

Конденсаторы этого типа в основном представляют собой поляризованные конденсаторы. Под поляризацией мы подразумеваем, что они должны быть подключены к источнику постоянного тока с учетом их полярности.

Или же неправильное соединение может повредить его. Они используются там, где требуется большая емкость. Их диапазон варьируется от нескольких мкФ до даже 1000 мкФ.

Они состоят из электрохимически развитого оксидного слоя в качестве диэлектрического материала.

  Подробнее
  

3. Танталовый конденсатор

Конденсаторы этого типа также являются поляризованными конденсаторами. Они доступны как в форме жидкого, так и в твердом электролите. Однако твердотельный танталовый конденсатор более широко используется по сравнению с влажным танталом.

Они обладают очень высокой емкостью по сравнению с их размером. Их диапазон составляет от 47 нФ до 470 мкФ. Они используются в функциях, где значение переменного напряжения меньше по сравнению с напряжением постоянного тока.

Они очень чувствительны к обратному смещению, большим токам пульсаций, а также к напряжению выше рабочего предела.

4. Конденсатор Silver Mica

Конденсаторы этого типа не так популярны в токовом исполнении. Однако, если пространство не является проблемой, тогда они являются одним из лучших вариантов, когда требуются стабильность и точность.Их предел диапазона ниже 1000 пФ.

5. Конденсатор из полистирольной пленки

Конденсаторы этого типа имеют трубчатую форму и содержат диэлектрическую пленку в свернутом виде. Они очень дешевы и обеспечивают жесткий предел допуска.

На этом список не заканчивается. Прочтите о других конденсаторах в Тип конденсаторов — Часть II.

  Читайте также: -
   Как работает конденсатор
Как считывать значения цветовой маркировки конденсаторов - расчетные и идентификационные коды  

6 типов конденсаторов с изображениями (использование и применение)

Типы конденсаторов Конденсаторы бывают разных форм, размеров, длины и обхвата , а также самые разные материалы.По крайней мере, два электрических проводника (называемых «пластинами») разделены изолирующим слоем в каждом из них (называемым диэлектриком). Многие типичные электрические устройства используют конденсаторы как часть своих электрических цепей.

Конденсаторы, наряду с резисторами и индукторами, считаются «пассивными компонентами» в электрическом оборудовании. Хотя встроенные конденсаторы являются наиболее частыми с точки зрения абсолютных чисел (например, в архитектурах DRAM или флэш-памяти), в этой статье основное внимание уделяется множеству типов дискретных конденсаторов.

Конденсаторы малой емкости используются в электронных устройствах для связи сигналов между каскадами усилителей, в качестве элементов электрических фильтров и настраиваемых схем, а также для сглаживания выпрямленного тока в системах электропитания. Конденсаторы большей емкости могут использоваться для накопления энергии в стробоскопах, в качестве компонентов некоторых типов электродвигателей, а также для регулировки коэффициента мощности в системах распределения электроэнергии переменного тока, среди прочего. Регулируемые конденсаторы широко используются в настраиваемых схемах, поскольку стандартные конденсаторы имеют фиксированное значение емкости.В зависимости от необходимой емкости, рабочего напряжения, способности выдерживать ток и других характеристик используются разные типы.

Что такое конденсатор

Конденсатор — это пассивный компонент, который накапливает электрическую энергию в виде магнитного поля. Емкость — это термин, обозначающий эффект конденсатора. Он состоит из двух близко расположенных проводников, разделенных диэлектрическим веществом. Когда пластины подключаются к источнику питания, на пластинах накапливается электрический заряд.Положительный заряд накапливается на одной пластине, а отрицательный — на другой.

Изображение емкости (Ссылка: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu )

Емкость — это термин, используемый для описания эффекта конденсатора. Хотя между любыми двумя электрическими проводниками в непосредственной близости от цепи существует некоторая емкость, конденсатор — это компонент, который специально разработан для добавления емкости в цепь. Традиционно конденсатор назывался конденсатором или конденсатором.Многие языки продолжают использовать этот термин и родственные ему слова, хотя английский язык является одним из заметных исключений. Практические конденсаторы бывают самых разных форм и размеров, и существует много разных типов конденсаторов. Диэлектрическая среда разделяет по крайней мере два электрических проводника в большинстве конденсаторов, которые обычно представляют собой металлические пластины или поверхности. В качестве проводников можно использовать фольгу, тонкий лист, металлический шарик или электролит. Зарядная емкость конденсатора увеличивается за счет непроводящего диэлектрика.Стекло, керамика, пластиковая пленка, бумага, слюда, воздух и оксидные слои — все это обычные диэлектрические материалы.

Многие типичные электрические устройства используют конденсаторы как часть своих электрических цепей. Идеальный конденсатор, в отличие от резистора, не рассеивает энергию, в отличие от реальных конденсаторов. Когда на выводах конденсатора реализуется разность электрических потенциалов (напряжение), например, когда конденсатор подключается к батарее, электрическое поле начинает развиваться через диэлектрик, создавая чистый положительный заряд для накопления на одной пластине и чистый отрицательный заряд собирать на другой.Через диэлектрик не проходит ток. С другой стороны, исходный контур имеет поток заряда. Ток через цепь источника прекращается, если состояние сохраняется в течение длительного времени. Когда на выводы конденсатора подается изменяющееся во времени напряжение, на источник действует постоянный ток из-за циклов зарядки и разрядки конденсатора.

Теория работы

Конденсатор — это пассивный компонент, который накапливает электрическую энергию в виде магнитного поля.Емкость — это термин, обозначающий эффект конденсатора. Он состоит из двух близко расположенных проводников, разделенных диэлектрическим веществом. Когда пластины подключаются к источнику питания, на пластинах накапливается электрический заряд. Положительный заряд накапливается на одной пластине, а отрицательный — на другой.

Два проводника разделены непроводящей областью в конденсаторе. В качестве непроводящей зоны можно использовать вакуум или электрический изолятор, известный как диэлектрик.Стекло, воздух, пластик, бумага, керамика и даже область обеднения полупроводников, химически подобная проводникам, являются примерами диэлектрических сред. Согласно закону Кулона, заряд одного проводника оказывает силу на носители заряда внутри другого проводника, притягивая заряды противоположной полярности и отталкивая заряды одинаковой полярности, что приводит к образованию заряда противоположной полярности на поверхности другого проводника. На своих противоположных поверхностях проводники несут одинаковые и противоположные заряды, а диэлектрик создает электрическое поле.

Идеальный конденсатор описывается постоянной емкостью C в фарадах в системе СИ, определяемой как отношение положительного или отрицательного заряда Q на каждом проводнике к напряжению V между ними:

C = \ frac { Q} {V}

Емкость в один фарад (Ф) означает, что один кулон заряда на каждом проводе дает напряжение в один вольт на устройстве. Противоположные заряды на проводниках (или пластинах) притягиваются друг к другу из-за их электрических полей, позволяя конденсатору сохранять больший заряд для данного напряжения, чем когда проводники разделены, что приводит к большей емкости.

Накопление заряда в практических устройствах может изменить конденсатор механически, что приведет к изменению его емкости. Емкость в этой ситуации характеризуется последовательными изменениями:

C = {\ frac {\ mathrm {d} Q} {\ mathrm {d} V}}

Типы конденсаторов

Следующие представлены различные типы конденсаторов:

  • Электролитический конденсатор
  • Бумажный конденсатор
  • Слюдяной конденсатор
  • Неполяризованный конденсатор
  • Пленочный конденсатор
  • Керамический конденсатор

Электролитический конденсатор

Обычно используются конденсаторы большого размера. требуются значения конденсатора.Слой тонкой металлической пленки используется для одного электрода, а полужидкий раствор электролита в желе или пасте применяется для второго электрода (катода). Диэлектрическая пластина представляет собой тонкий слой оксида, который создается электрохимическим способом при производстве с толщиной пленки менее десяти микрон.

Поскольку этот изолирующий слой очень тонкий, можно создавать конденсаторы с большим значением емкости при крошечных физических размерах и небольшом расстоянии между двумя пластинами. Большинство электролитических конденсаторов поляризованы, что означает, что на клемму конденсатора подается постоянное напряжение и полярность должна быть правильной.

Если положительный вывод подключен к положительному выводу, а отрицательный — к отрицательному, изолирующий оксидный слой будет поврежден, что приведет к непоправимому повреждению. Полярность всех поляризованных электролитических конденсаторов четко обозначена отрицательным знаком, указывающим на отрицательный вывод, и полярность должна соблюдаться.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях питания постоянного тока из-за их большой емкости и небольшого снижения пульсаций напряжения.Связь и развязка — два применения электролитических конденсаторов. Электролитические конденсаторы имеют низкое напряжение из-за их поляризации, что является недостатком.

Электролитический конденсатор (Ссылка: nl.rs-online.com )

Бумажный конденсатор

Вначале между двумя фольгами конденсатора применялась бумага, однако в наши дни используются разные материалы, такие как утилизируются пластмассы; поэтому он упоминается как бумажный конденсатор.Бумажный конденсатор имеет диапазон емкости от 0,001 до 2000 мкФ и диапазон напряжения до 2000 В.

Бумажный конденсатор (Ссылка: nl.rs-online.com )

Слюдяной конденсатор

В серебряных слюдяных конденсаторах используется диэлектрик, состоящий из набора природных минералов. Зажимные конденсаторы и серебряные слюдяные конденсаторы — это два типа слюдяных конденсаторов. Из-за низкой производительности слюдяные конденсаторы считаются устаревшими.Серебряные слюдяные конденсаторы изготавливаются путем прослоения листов слюды с металлическими покрытиями с обеих сторон и заключения их в эпоксидную смолу для защиты от элементов. Для слюдяных конденсаторов, используемых в конструкции, требуется крошечный, стабильный и надежный конденсатор.

Слюдяные конденсаторы — это конденсаторы с малыми потерями, которые используются на высоких частотах. Они химически, электрически и физически стабильны из-за их особой кристаллической структуры и слоистой структуры. Чаще всего используются слюды мусковита и флогопита.Электрические качества мусковитовой слюды превосходны, а другая слюда обладает стойкостью к высоким температурам.

A Слюдяной конденсатор (Ссылка: rapidonline.com )

Неполяризованные конденсаторы

Неполяризованные конденсаторы из пластиковой фольги и неполяризованные электролитические конденсаторы — это два типа неполяризованных конденсаторов.

Конденсатор из пластиковой фольги неполяризован по своей природе, а электролитические конденсаторы часто представляют собой два последовательно соединенных конденсатора, в результате чего получается неполяризованный конденсатор с половинной емкостью.Для неполяризованного конденсатора требуются приложения переменного тока, включенные последовательно или параллельно сигналу или источнику питания.

Фильтры кроссовера громкоговорителей и схема коррекции коэффициента мощности являются двумя примерами. В этих двух приложениях на конденсатор подается значительный сигнал переменного напряжения.

Неполяризованный конденсатор (Ссылка: sg966.com )

Пленочный конденсатор

Пленочные конденсаторы — это конденсаторы с тонким пластиковым диэлектриком в качестве диэлектрика.Используя сложный метод вытягивания пленки, пленочный конденсатор делается очень тонким. Если пленка изготовлена, ее можно металлизировать в зависимости от качества конденсатора. Электроды добавляются и собираются для защиты от факторов окружающей среды.

Полиэфирная пленка, полипропиленовая пленка, металлизированная пленка, пленка PTE и полистирольная пленка — вот лишь некоторые из многочисленных типов пленочных конденсаторов, доступных на рынке. Материал, используемый в качестве диэлектрика, является основным отличием между различными типами конденсаторов, и диэлектрики следует тщательно выбирать в зависимости от их качества.Пленочные конденсаторы используются из-за их стабильности, низкой индуктивности и недорогой стоимости.

Теплостойкость емкости пленки PTE используется в аэрокосмической и военной технике. Конденсаторы с металлизированной полиэфирной пленкой используются в ситуациях, когда требуется длительная стабильность по разумной цене.

Пленочный конденсатор (Ссылка: passive-electroniccomponents.com )

Керамический конденсатор

Керамические конденсаторы — это конденсаторы, в которых в качестве диэлектрического материала используется керамика.Керамика была одним из первых материалов, используемых в качестве изолятора при производстве конденсаторов.

Керамические конденсаторы бывают разных конструкций, включая керамические трубчатые конденсаторы и конденсаторы барьерного слоя, которые устарели из-за своего размера, паразитных эффектов или электрических свойств. Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) и керамические дисковые конденсаторы являются двумя наиболее распространенными формами керамических конденсаторов.

Технология поверхностного монтажа (SMD) используется для изготовления многослойных керамических конденсаторов, и, поскольку они меньше по размеру, они обычно используются.Керамические конденсаторы обычно имеют номиналы от 1 нФ до 1 Ф, при этом допустимы значения до 100 Ф.

Керамические дисковые конденсаторы образуются путем покрытия керамического диска серебряными контактами с обеих сторон, и эти устройства состоят из многих слоев для достижения более высокой емкости. Из-за паразитных эффектов, таких как сопротивление и индуктивность, керамические конденсаторы будут давать высокочастотные характеристики. Керамический конденсатор

A (Ссылка: indiamart.com )

Подробнее о Linquip

Что такое керамический конденсатор: компактный размер с большим запасом заряда

Заключение

В этой статье мы обсудили многие типы конденсаторов и их применение .Мы надеемся, что, прочитав эту страницу, вы получили фундаментальное представление о типах конденсаторов. Пожалуйста, оставьте комментарий в поле ниже, если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи или ее реализации. Также, если вам нужно узнать больше о типах конденсаторов, перейдите по этой ссылке.

Чем отличаются конденсаторы

В чем разница между конденсаторами?

Один из наиболее распространенных вопросов о пассивном компоненте , который мы слышим, — «В чем разница между широким спектром конденсаторов?» Когда ваша схема требует конденсатора, у вас есть много вариантов: электролитический, керамический, серебряно-слюдяной, майларовый, монолитный, танталовый, стеклянный или суперконденсаторы, и это лишь некоторые из них.Это может сбивать с толку, особенно если у вас есть конкретное приложение, которое требует дополнительной фильтрации шума или возможностей обработки высокого напряжения. Ниже приведены некоторые распространенные типы конденсаторов и приложения, в которых они чаще всего используются:

Конденсаторы керамические

Изготовленные из керамического материала в качестве диэлектрика и металла в качестве электродов, керамические конденсаторы бывают различных форм и размеров. Как правило, они дешевле, чем другие конденсаторы, и имеют меньшую емкость (пара мкФ макс.), что делает их часто используемыми при требованиях к низкой емкости в приложениях для фильтрации и подавления шумов / гармоник. Несколько керамических слоев также могут быть скомпонованы и сжаты вместе, чтобы сформировать блок, уменьшая эквивалентную последовательную индуктивность и создавая монолитный керамический конденсатор .

Конденсаторы электролитические

Высокая емкость (1000 мкФ) позволяет этим конденсаторам накапливать большое количество энергии для своего размера. Существует несколько различных типов электролитов, но в основном они используют очень тонкий слой оксида в качестве диэлектрика и проводящий полужидкий электролит в качестве одного из пластинчатых электродов.Эти поляризованные конденсаторы часто используются в приложениях связи, сглаживания пульсаций, блокировки постоянного тока, обхода, фильтрации и синхронизации.

Конденсаторы из полистирола

Используя полистирольную пленку в качестве диэлектрика, эти конденсаторы обеспечивают высокую изоляцию, низкий уровень искажений, высокие частотные диапазоны и хорошую температурную стабильность. Обычно они поставляются в упаковке со сквозным отверстием, поэтому упаковка для поверхностного монтажа недоступна. Они широко используются в аудиоприложениях, таких как радиолюбитель , для фильтрации электромагнитных помех / шума и радиосвязи.

Майларовые конденсаторы

Другой тип пленочных конденсаторов, майларовые колпачки, обладают отличными свойствами высокой термостойкости и влагостойкости. Благодаря этому они могут использоваться в более суровых условиях окружающей среды, таких как преобразователи энергии, освещение, синхронизация и связь. Майлары, как правило, больше по физическим размерам, чем другие крышки, при этом занимая более ценную недвижимость.

Конденсаторы танталовые

Это тип электролитического конденсатора с тремя различными типами: электролитическая танталовая фольга, тантал с пористым анодом и жидким электролитом и тантал с пористым анодом и твердым электролитом.Танталовый конденсатор известен своей высокой плотностью емкости. Он также очень надежен во многих приложениях (при условии, что он не имеет обратного смещения и не подвержен высоким напряжениям или токам пульсации), хотя в основном они используются в приложениях развязки, блокировки постоянного тока, обхода, фильтрации и синхронизации.

Серебряные слюдяные конденсаторы


Серебряный слюдяной конденсатор 1000 пФ Серебряные слюдяные конденсаторы
имеют низкие уровни допусков, обеспечивая высокую точность и стабильность работы.Диэлектрик слюда содержит тонкие листы серебряной фольги между ними, чтобы обеспечить химически стабильную структуру, которая не реагирует на многие вещества окружающей среды. Серебряные слюдяные колпачки, широко используемые в схемах настройки и в суровых условиях окружающей среды, подходят для высокопроизводительных приложений, требующих максимальной точности и надежности.

Конечно, каждый конденсатор можно использовать в самых разных приложениях. Так уж сложилось, что одни из них в одних приложениях работают лучше, чем другие.

Конденсаторы различных типов и применения

Привет, читатель приветствует вас в новом посте, в этом посте мы подробно рассмотрим Различные типы конденсаторов и их использование Конденсаторы производятся в различных компоновках, размерах, окружностях и из множества типов веществ. Все эти конденсаторы состоят из двух пластин, разделенных любым диэлектрическим материалом. Они используются во многих схемах в качестве основного компонента для накопления заряда или многих других функций, таких как коррекция коэффициента мощности.конденсатор также известен как пассивное устройство.

Второстепенные или (малые) конденсаторы используются в различных электронных приборах для сопряжения сигналов между фазами усилителей, в качестве электронных фильтров и регулируемых схем. В то время как конденсатор большего размера используется для хранения энергии в таких источниках, как стробоскопы, в двигателях для источника пускового тока, а также на сетевых станциях для коррекции коэффициента мощности. Конденсаторы используются в соответствии с их емкостью, рабочим напряжением или токопроводящей способностью.

  • На рынке есть много типов конденсаторов, и каждый из них имеет свои особенности и характеристики.
  • Доступные категории конденсаторов варьируются от очень незначительных конденсаторов с тонкой подстройкой, которые используются в колебательных цепях или радиосхемах, и более крупных конденсаторов, которые используются в схемах коррекции более высокой мощности.
  • Оценка разнородных типов конденсатора обычно делается в отношении изоляционного материала, используемого между электродами конденсаторов.
  • Подобно резисторам, есть также переменный конденсатор, который изменяет их емкость в радиосхемах и схемах изменения частоты.
  • Товарные категории конденсаторов создаются из металлической фольги, переплетенной с оловянными пластинами из пропитанного парафином листа или майлара в качестве изоляционного вещества.
  • Некоторые конденсаторы имеют форму трубок, поскольку оболочки из металлической фольги преобразованы в форму трубки, чтобы образовалась простая упаковка с вставленным между ними защитным изолирующим веществом.
  • Конденсаторы небольшого размера в основном изготавливаются из глиняных материалов, которые затем окунаются в эпоксидную смолу, чтобы покрыть их.
  • Более того, конденсаторы вносят очень значительный вклад в электрические схемы, поэтому ниже описаны некоторые важные типы конденсаторов.

Диэлектрический конденсатор

  • Диэлектрические конденсаторы , как правило, относятся к регулируемой категории, где постоянное изменение емкости необходимо для настройки передатчиков, приемной цепи и
  • Регулируемые диэлектрические конденсаторы представляют собой категории с несколькими пластинами, распределенными по воздуху, которые имеют пару статических пластин и пару перемещаемых пластин, которые совершают движение между неподвижными пластинами.
  • Расположение подвижных пластин относительно неподвижных пластин определяет полную величину емкости.
  • Значение емкости является экстремальным, когда две пары пластин полностью сцеплены друг с другом.
  • Высоковольтные настроечные конденсаторы имеют умеренно большие зазоры между пластинами, при этом напряжение отказа достигает нескольких тысяч вольт.

Фиксированные конденсаторы
  • В электронной промышленности используются конденсаторы постоянной емкости.
  • Они должны иметь статическую емкость.
  • Такие конденсаторы относятся к категории передающих полярность. Поляризованный и неполяризованный статический конденсатор можно дополнительно разделить на категории в зависимости от используемого изоляционного материала.
  • Обычно конденсаторы постоянной емкости называются по используемому в них изоляционному материалу.

Керамический конденсатор
  • Это неполярные конденсаторы. Их значения емкости существуют в диапазоне от пикофарад до микрофарад.
  • Эти конденсаторы существуют во многих категориях по напряжению. Хотелось каких-то вольт на КВ.
  • Эти конденсаторы должны иметь типы, первый — дисковый, а другой — многослойный.
  • Сборка дискового конденсатора очень скромная. Они состоят из небольшого керамического диска, который окрашен серебряным покрытием, поэтому его называют дисковым конденсатором.
  • Керамический диск и покрытие из серебра — это работа фаянса, электрика и электродов соответственно.
  • Сборка диска и серебряного проводника покрыта прокладкой для экрана.
  • Эти конденсаторы имеют значения емкости от 0,5 до 1600 пикофарад.
  • Изоляционный материал может быть пластинчатым для пластинчатых керамических конденсаторов табличного типа.
  • Значение емкости для таких конденсаторов составляет от одного пикофарада до одного микрофарада.
  • : напряжение отказа этого конденсатора составляет от пятисот вольт до двадцати киловольт.
  • Многослойный керамический конденсатор также известен как MLCC, эти конденсаторы в основном используются для увеличения емкости.
  • Более высокие значения K увеличивают емкость керамических конденсаторов ©, но сохраняют их малые размеры. Такие конденсаторы хорошо подходят для более высоких частот.
  • Это универсальные приводные конденсаторы, которые в основном используются для подавления звука в различных цепях.
  • Как мы обсуждали ранее, этот конденсатор имеет неполярную природу, поэтому его можно использовать как в цепях переменного, так и постоянного тока.

Конструкция алюминиевых электролитических конденсаторов
  • Существует два основных типа алюминиевых электролитических конденсаторов : первый представляет собой простую фольгу, а второй — фольгу с тиснением.
  • Глубина листа оксида алюминия и более высокое напряжение отказа обеспечивают этим конденсаторам очень большую емкость.
  • Конденсатор из фольги анодирован постоянным током. Эта обработка анодирования поляризует вещество пластины и показывает, какая сторона является положительной, а какая — отрицательной.
  • В то время как конденсатор с вытравленной фольгой отличается от конденсаторов с простой фольгой, в которых оксид алюминия на аноде и катоде подвергается химическому отпечатку, чтобы увеличить его площадь и диэлектрическую проницаемость.
  • Из-за этого он становится меньше по размеру, чем плоские конденсаторы из фольги одинаковой емкости, но имеет недостаток, заключающийся в том, что он может выдерживать более высокий постоянный ток по сравнению с плоскими конденсаторами.

  • Их приемлемые значения или допуски намного больше, почти двадцать процентов.
  • Отличительные значения емкости для алюминиевого электролитического конденсатора от 1 мкФ до 47 000 мкФ.
  • Этот конденсатор в основном используется в схемах связи, блокировки постоянного тока и байпаса, тогда как плоская фольга работает как сглаживающие конденсаторы в источниках питания.
  • Но алюминиевые электролиты — это «поляризованные» дипломатии, поэтому изменение подаваемого напряжения на зонды приведет к образованию изолирующего покрытия в конденсаторе, которое разрушится вместе с конденсатором.
  • Но электролит, используемый в конденсаторе, помогает оседать поврежденную пластину, если повреждение незначительно.
  • Поскольку электролитический материал имеет свойства к самовосстановлению поврежденного листа, он может там анодировать лист фольги.
  • Между тем, электролитическое вещество имеет способность протекать через него, если покрытие из оксида алюминия было отслоено или разрушено, тогда ток будет проходить от одной пластины к другим пластинам конденсатора, поэтому всегда будьте в курсе

Слюдяной конденсатор
  • В конденсаторах этого типа в качестве изоляционного материала используется слюда, покрытая тонким серебряным покрытием.Из-за этого эти конденсаторы также называют конденсаторами из серебряной слюды.
  • Эти конденсаторы существуют в диапазонах емкости от нескольких пикофарад до тысяч пикофарад в соответствии с их номинальными напряжениями.
  • Изоляционный материал в слюдяном конденсаторе используется в виде наклонных пленок.
  • Емкость этого конденсатора составляет от десяти пикофарад до пяти тысяч пикофарад.
  • Эти слюдяные конденсаторы обеспечивают более высокую точность, стабильность и постоянство.
  • Они существуют в тривиальных диапазонах емкости и обычно используются на более высоких частотах и ​​в обстоятельствах, когда необходимы меньшие потери и меньшее время замены конденсатора.

Подстроечный конденсатор
  • Подстроечные конденсаторы неполярные. Эти конденсаторы используются в таких приложениях, где после установки конденсатора нет необходимости изменять емкость.
  • В этом конденсаторе изолирующий материал расположен между пластиной с двумя параллельными проводниками.
  • Обычно емкость конденсатора этого типа изменяется за счет изменения расстояния между пластинами.
  • Подстроечный конденсатор имеет изоляционный материал из слюды, майлара и др.
  • Его емкость составляет от нескольких пикофарад до двухсот пикофарад.
  • Подстроечные конденсаторы
  • используются для управления напряжением от низкого до среднего, и это очень удобно.
  • Для изменения емкости этих конденсаторов всегда избегайте использования веществ, это приведет к повреждению емкости.

Воздушный конденсатор

  • Эти конденсаторы также неполярные изменяемые. Емкость такого конденсатора очень мала, от сотни пикофарад до одной нанофарады.
  • Этот конденсатор имеет воздух между двумя пластинами, которые работают как диэлектрический материал.
  • Рабочее напряжение для этих конденсаторов от 10 до 1000 вольт. Напряжение отказа воздуха как изолятора меньше, поэтому в конденсаторе происходит изменение электрического отказа.
  • Эти принципы неисправности конденсатора. Впредь иногда между пластинами конденсатора образуется пространство, значение K которого примерно аналогично воздуху.
  • Напряжение отказа высокое для помещения, следовательно, меньше случайное электрическое повреждение.
  • Воздушный конденсатор также называют конденсатором Банды. Эти конденсаторы представляют собой смесь двух или более изменяемых конденсаторов, установленных на общем валу.
  • Это изменение позволяет одновременно изменять емкость собранных конденсаторов.
  • На диаграмме видно, что у группы много точек вывода.
  • Такие конденсаторы используются в радиосхемах с амплитудной и частотной модуляцией.

Пленочный конденсатор
  • Эти конденсаторы очень легко доступны из всех типов конденсаторов.
  • Пленочные конденсаторы имеют множество категорий конденсаторов, которые различаются изолирующими или диэлектрическими характеристиками. Это майлер, тефлон, металлизированная бумага и т. Д.
  • В зависимости от номинального напряжения, эти конденсаторы существуют в диапазонах емкости от пяти пикофарад до 100 микрофарад.
  • Существуют разные размеры и формы этого конденсатора.
  • Пленочные конденсаторы из полистирола, поликарбоната или тефлона также известны как пластиковые конденсаторы.
  • Конденсаторы с пластиковой пленкой по структуре похожи на конденсаторы с бумажной пленкой, но вместо бумаги используется пластиковый лист.
  • Основное преимущество пластиковых пленочных конденсаторов, относящихся к категориям проницаемой бумаги, заключается в том, что они хорошо работают при более высоких температурах, имеют меньшую выдержку, длительный срок службы и более высокую консистенцию.
  • Примерами пленочных конденсаторов являются прямоугольный металлизированный лист и цилиндрический лист.

Конденсаторы электролитические
  • Конденсаторы такого типа чаще всего используются в приложениях, где требуется более высокая емкость.
  • В этом конденсаторе вместо очень тонкой металлической пленки для покрытия одного из датчиков используется частично жидкий электролитический раствор в виде желатина или камеди, который работает как электрод 2 nd , известный как катод.
  • Изолирующий элемент представляет собой очень резкий лист оксида, который полностью электрохимически изготавливается с шириной листа менее 10 микрон.
  • Это изолирующее покрытие настолько металлическое, что может создавать конденсаторы с большими значениями емкости с меньшим размером, так как расстояние между пластинами очень малое.
  • Большинство электрических конденсаторов являются полярными, что означает, что при подаче постоянного тока на эти конденсаторы всегда соединяйте положительный полюс с положительным, а отрицательный — с отрицательным, если вы этого не сделаете, так что это будет причиной сильного короткого замыкания и будет опасно для ваших устройств.
  • Каждый полярный электролитический конденсатор имеет четкие отметки положительного и отрицательного знака. Всегда следуйте этим знакам перед подачей напряжения.
  • Эти конденсаторы в основном используются в цепях постоянного тока, поскольку эти конденсаторы имеют более высокую емкость и меньшие размеры, поэтому они используются для уменьшения пульсаций и используются для пар и развязок.
  • Одним из главных недостатков электролитических конденсаторов является их сравнительно меньшее номинальное напряжение и из-за поляризации конденсаторов они не подходят для цепей переменного тока.

Это подробный пост о типах конденсаторов. Если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях.

Автор: Генри
http://www.theengineeringknowledge.com

Я профессиональный инженер и закончил известный инженерный университет, а также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях. Я также пишу технический контент, мое хобби — изучать новые вещи и делиться ими с миром. Через эту платформу я также делюсь своими профессиональными и техническими знаниями со студентами инженерных специальностей.

Сообщение навигации

Конденсаторы 101 — Размеры и формы — Компоненты ES

Конденсаторы 101 — Размеры и формы

Сегодняшние конденсаторы не похожи на банку. Конденсатор имеет две токопроводящие пластины, разделенные диэлектриком. Это помогает поддерживать электрический заряд между пластинами. Для изготовления диэлектрика используются различные материалы, такие как пластик, бумага, воздух, тантал, полиэстер, керамика и т. Д. Основная цель диэлектрика — предотвратить соприкосновение пластин друг с другом.

Конденсатор можно использовать по-разному. Например, в телекоммуникационной отрасли используются конденсаторы переменной емкости для регулировки частоты и настройки своего коммуникационного оборудования. Вы можете измерить конденсатор с точки зрения разницы напряжений между его пластинами, поскольку две пластины имеют одинаковый, но противоположный заряд. В отличие от батареи, конденсатор не генерирует электроны, и, следовательно, ток не протекает, если две пластины электрически соединены. Электрически соединенные пластины меняют заряд между собой, эффективно нейтрализуя друг друга.

Поскольку между двумя пластинами находится только диэлектрик, конденсатор блокирует постоянный ток, но пропускает переменный ток в пределах своих проектных параметров. Если вы подключите конденсатор к клеммам батареи, ток не будет протекать после зарядки конденсатора. Однако переменный ток или сигнал переменного тока будет проходить через него, чему препятствует только реактивное сопротивление конденсатора, которое зависит от частоты сигнала. Поскольку переменный ток колеблется, он заставляет конденсатор заряжаться и разряжаться, создавая впечатление, что ток течет.

Конденсаторы могут сбрасывать заряд на большой скорости, в отличие от аккумуляторов. Это делает конденсаторы в высшей степени подходящими для создания вспышки при фотосъемке. Этот метод также используется в больших лазерах для получения очень ярких и мгновенных вспышек.

Молния

Молния, естественное явление, работает очень похоже на конденсатор.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.