Характеристика конденсаторов. Характеристики конденсаторов: назначение, виды и применение в электронике

Что такое конденсаторы. Какие бывают виды конденсаторов. Для чего используются конденсаторы в электронике. Каковы основные характеристики и параметры конденсаторов. Как выбрать подходящий конденсатор для схемы.

Что такое конденсатор и его основное назначение

Конденсатор — это пассивный электронный компонент, способный накапливать и хранить электрический заряд. Он состоит из двух проводящих пластин (обкладок), разделенных диэлектриком.

Основные функции конденсаторов в электронных схемах:

• Накопление электрического заряда
• Фильтрация и сглаживание пульсаций напряжения
• Разделение постоянной и переменной составляющих сигнала
• Создание временных задержек
• Частотная селекция сигналов

Способность конденсатора накапливать заряд характеризуется его емкостью, измеряемой в фарадах (Ф).

Основные характеристики и параметры конденсаторов

Ключевые параметры конденсаторов, которые необходимо учитывать при выборе:

• Емкость — характеризует способность накапливать заряд
• Рабочее напряжение — максимально допустимое напряжение
• Допустимое отклонение емкости — точность номинала
• Температурный коэффициент емкости
• Тангенс угла диэлектрических потерь
• Собственная индуктивность
• Сопротивление изоляции
• Частотный диапазон
• Рабочая температура

Какие параметры наиболее важны при выборе конденсатора? Это зависит от конкретного применения, но обычно в первую очередь учитывают емкость, рабочее напряжение и точность.

Виды конденсаторов по типу диэлектрика

Существует несколько основных типов конденсаторов в зависимости от используемого диэлектрика:

Керамические конденсаторы

Используют в качестве диэлектрика керамику. Отличаются компактностью, низкой стоимостью, широким диапазоном емкостей и напряжений. Применяются для фильтрации и развязки в высокочастотных цепях.

Пленочные конденсаторы

Диэлектриком служит полимерная пленка. Обладают высокой стабильностью параметров, низкими потерями. Используются в фильтрах, резонансных контурах, цепях развязки.

Электролитические конденсаторы

Содержат жидкий или твердый электролит. Имеют большую удельную емкость, но худшие частотные свойства. Применяются для фильтрации в источниках питания, развязки по постоянному току.

Танталовые конденсаторы

Разновидность электролитических конденсаторов на основе оксида тантала. Отличаются высокой удельной емкостью и стабильностью. Используются в портативной электронике.

Применение конденсаторов в электронных схемах

Конденсаторы широко используются в самых разных электронных устройствах и системах:

• Источники питания — фильтрация пульсаций, сглаживание
• Усилители — разделение каскадов по постоянному току
• Генераторы — задание частоты колебаний
• Фильтры — частотная селекция сигналов
• Таймеры — создание временных задержек
• Импульсные схемы — формирование фронтов импульсов
• Устройства памяти — хранение заряда

Для каждого применения выбирается оптимальный тип конденсатора с нужными характеристиками.

Как правильно выбрать конденсатор для схемы

При выборе конденсатора для конкретного применения необходимо учитывать:

1. Требуемую емкость
2. Максимальное рабочее напряжение
3. Допустимое отклонение емкости
4. Частотный диапазон работы схемы
5. Температурные условия эксплуатации
6. Требования к габаритам и стоимости

Важно также принимать во внимание паразитные параметры конденсаторов — собственную индуктивность и сопротивление. На высоких частотах они могут существенно влиять на работу схемы.

Маркировка и обозначение конденсаторов

На корпусе конденсатора обычно указывается:

• Номинальная емкость
• Допустимое отклонение емкости
• Рабочее напряжение
• Температурный коэффициент (для керамических)
• Полярность (для электролитических)

Емкость может обозначаться как числовым значением, так и буквенно-цифровым кодом. Например, 104 означает 10*10⁴ пФ = 100 нФ.

На принципиальных схемах конденсаторы обозначаются буквой C с порядковым номером.

Измерение параметров конденсаторов

Основные характеристики конденсаторов можно измерить с помощью специальных приборов:

• Измеритель емкости (емкометр) — для определения емкости
• Измеритель иммитанса — для измерения емкости, тангенса угла потерь, ESR
• Мегаомметр — для измерения сопротивления изоляции
• LCR-метр — для комплексного измерения параметров

При измерениях важно соблюдать правильные условия — частоту тестового сигнала, температуру, напряжение смещения.

типы и принципы работы — Техника на vc.ru

Конденсаторы — это пассивные элементы обвязки полупроводниковых компонентов в электронных схемах. Их большое разнообразие обусловлено набором качественных характеристик по отношению к габаритам, условиям эксплуатации и стоимости.

1470 просмотров

В зависимости от назначения и требуемых характеристик используют определенный тип конденсаторов. Вместе с «ЗУМ-СМД» рассмотрим свойства некоторых типов.

Свойства конденсаторов

Для каждого типа конденсатора свойственны определенные наборы параметров:

• Габариты и удельный вес — влияют на компактность устройства.
• Ёмкость измеряется в фаррадах.
• Максимальное напряжение — предельная величина разности потенциала на обкладках конденсатора (указывается с запасом).
• Ток утечки — величина тока саморазряда конденсатора (имеет ощутимые значения только у некоторых типах конденсаторов.
• Тангенс угла диэлектрических потерь
  — добротность конденсатора.
• Стоимость — в зависимости от требований, предъявленных к конденсатору, имеет смысл применения определенного класса изделия.

Ёмкость — это основная характеристика прибора. Она зависит от диэлектрической проницаемости изоляционного материала, расположенного между пластинами (обкладками) конденсатора. Также эта характеристика увеличивается с повышением площади совместного расположения пластин и уменьшением расстояния между ними.

Конденсаторы подразделяются по типу монтажа:

• С креплением в отверстия печатной платы — выводы могут быть с одной стороны корпуса или с обоих.
• С болтовым креплением — выводы с одной стороны.
• Для поверхностного крепления (SMD) — короткие выводы, расположенные на одной боковой плоскости.

Классификация конденсаторов

Конденсаторы классифицируются на электролитические, керамические и полимерные и отличаются материалом диэлектрика и пластин (обкладок), а также конструкцией устройства.

Для увеличения емкости электролитические конденсаторы используют электролит, который позволяет уменьшить расстояние между обкладками конденсатора. Они обладают поляризацией, на корпусе, возле одного из электродов указывается обозначение его полярности. Делятся электролитические конденсаторы:

• на жидкостные;
• сухие;
• оксидно-металлические;
• оксидно-полупроводниковые.

Алюминиевые электролитические конденсаторы являются наиболее дешевыми с относительно большой емкостью, но ограничены максимальным напряжением. Их диапазон составляет от 6,3 В до 500 В, могут иметь некоторый ток утечки, до 1 — 2 мА, у качественных моделей 0,05 — 0,1 мА. Внешней отличительной особенностью является крестовая насечка на поверхности противоположной выводам или кольцевой надрез на цилиндрическом корпусе устройства с выводами по обе стороны. Это предотвращает взрыв конденсатора при испарении электролита в случае пробоя диэлектрика.

Танталовые конденсаторы имеют электролит, находящийся в твердом или жидком состоянии. Отличаются от алюминиевых высокими частотными характеристиками и меньшим током утечки, но и естественно большей стоимостью. Некоторые модели очень схожи с вышеописанными, но не имеют насечек. Линейка номиналов до 1000 мкФ и до 100 В.

Из неэлектролитических конденсаторов можно выделить:

• керамические однослойные;
• керамические многослойные;
• высоковольтные керамические;
• полиэстеровые;
• полиэтилентерефталатовые;
• лавсановые;
• полиропиленовые и др.

Они отличаются меньшей удельной емкостью, незначительным током утечки и тангенсом угла диэлектрических потерь.

Компания «ЗУМ-СМД» имеет богатый опыт сотрудничества с производителями конденсаторов различной классификации. Бренды имеют высокое качество продукции, выпущенной на высокотехнологичном оборудовании.

Характеристики силовых конденсаторов | Конденсаторные установки промышленных предприятий | Оборудование

• компенсация
• конденсатор
• промышленность

Содержание материала

• Конденсаторные установки промышленных предприятий
• Реактивная мощность и средства ее компенсации
• Схемы соединения конденсаторных установок
• Разряд конденсаторов
• Измерение, управление, сигнализация и блокировка
• Релейная защита
• Переходные процессы при коммутации КУ
• Условия работы и выбор выключателей КУ
• Высшие гармоники и их ограничение с помощью КУ
• Выбор количества и мощности ступеней регул. КУ
• Способы регулирования мощности КУ
• Программное авт. регулирование по времени суток
• Автоматическое регулирование по напряжению
• Автоматическое регулирование по току нагрузки
• Автоматическое регулирование реактивной мощности
• Автоматическое регулирование мощности КУ
• Комбинированные схемы автоматического регулирования
• Повышение устойчивости с помощью управляемых КУ
• Форсировка мощности конденсаторных установок
• Управляемые устройства для компенсации реактивной
• Характеристики силовых конденсаторов
• Конструкции конденсаторов и их характеристики
• Конденсаторные установки промышленных предприятий
• Конструирование и комплектация КУ 380 В
• КУ 380 В в сетях силового электрооборудования
• Конденсаторные установки в осветительных сетях
• Конденсаторные до 1000 В специального назначения
• Комплектация конденсаторных установок 3-10 кВ
• Конденсаторные внутренней установки 3-10 кВ
• Конденсаторные установки наружной установки в сетях 3-10 кВ
• Конденсаторные установки специального назначения
• Применение в схемах силовых фильтров
• Силовые фильтры промышленного назначения
• Поставка оборудования
• Монтаж оборудования
• Эксплуатация конденсаторных установок
• Зарубежные конденсаторные установки
• Список литературы

Страница 21 из 38

Часть вторая
КОНСТРУКЦИИ, МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИИ
Глава шестая
КОНДЕНСАТОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВКАХ
6. 1. Характеристики силовых конденсаторов
Электрическим конденсатором называется устройстве, состоящее из двух (или нескольких) проводников или обкладок, разделенных диэлектриком. Основное свойство конденсатора — это его емкость, т. е. способность накапливать и удерживать на обкладках-электрический заряд. Емкость конденсатора зависит от его геометрических размеров (от площади обкладок и расстояния между ними) и от рода диэлектрика, разделяющего обкладки (от диэлектрической проницаемости). Единицей емкости является фарад, но обычно пользуются более мелкой единицей — микрофарадом, составляющим миллионную часть фарада.
Конденсаторы большой емкости состоят из нескольких параллельно соединенных единичных конденсаторов, называемых секциями. Конденсаторы высокого напряжения состоят из ряда последовательно (или параллельно-последовательно) соединенных секций. При параллельном соединении секций (рис. 6.1,а) общая емкость конденсатора равна сумме емкостей отдельных секций:
C=Ci + С2 + Сз +. .. + См
где С —общая емкость конденсатора; С{—Ст — емкость отдельных секций; т — общее количество секций.
При последовательном соединении секций (рис. 6.1,6) общая емкость конденсатора равна сумме обратных величин емкостей отдельных секций.
При параллельно-последовательном соединении секций (рис. 6.1,в), имеющих одинаковую емкость С0 и собранных из п последовательно соединенных групп секций, где каждая группа составлена из т параллельно соединенных секций, общая емкость конденсатора составит.
При соединении конденсаторов в группы общая емкость всей конденсаторной установки определяется по тем же формулам, что и при соединении секций в конденсаторе.
Реактивная мощность конденсатора пропорциональна емкости, квадрату напряжения и частоте этого напряжения.

Рис. 6.1. Соединение секций конденсаторов:
а — параллельное; б — последовательное; в — параллельно-последовательное
Фактическая реактивная мощность конденсатора Q, включенного в сеть напряжением £/с, отличным от номинального напряжения конденсатора UH0M, определяется по формуле

где Qhom — номинальная мощность конденсатора, кВАр.
Если конденсатор типа КМ2-10,5 номинальной мощностью 26 кВАр подключить к шинам подстанции напряжением 10 кВ, то его фактическая мощность составит

или примерно 90% номинальной мощности конденсатора. При установке конденсаторов необходимо учитывать фактический уровень напряжения в сети, к которой будут присоединяться конденсаторы.
На рис. 6.2 приведены схема и векторная диаграмма токов и напряжений, действующих в цепи конденсаторов. Потери энергии в конденсаторе складываются из потерь энергии в диэлектрике и токоведущих частях, а также потерь энергии в его металлических частях, находящихся в магнитном поле рабочего тока. Кроме потерь в основном диэлектрике учитываются потери энергии во вспомогательных диэлектриках, использованных в конструкции конденсатора (заливочная жидкость, изоляция от корпуса, материалы опрессовки и др.).
При наличии в конденсаторе встроенных разрядных резисторов в общую сумму потерь в конденсаторе входят также потери в сопротивлениях этих резисторов.
Общие потери характеризуются тангенсом угла потерь, равным отношению потерь активной мощности в конденсаторе к его реактивной мощности.

Рис. 6.2. Векторная диаграмма и параллельная схема замещения конденсатора с потерями

Рис. 6.3. Предельно допустимые значения тангенса угла потерь в зависимости от температуры конденсатора типа КМ-2:
1 — низкого напряжения; 2 — высокого напряжения
Из приведенной формулы может быть определен тангенс угла потерь конденсатора

где Р — потери активной мощности в конденсаторе; Q — реактивная мощность конденсатора.
Тангенс угла потерь в конденсаторе зависит от различных факторов: температуры, частоты, напряжения, рода диэлектрика, конструктивных особенностей и уровня технологии производства. При повышении температуры потери увеличиваются; особенно быстро растут потери при температуре выше 60 °С (рис. 6.3). При повышении частоты при прочих равных условиях нагрев корпуса конденсатора может достигать таких значений, при которых применение магнитных материалов оказывается невозможным, в этом случае применение корпусов из алюминия оказывается целесообразным с точки зрения не только повышения качества конденсаторов и улучшения их удельных характеристик, но и снижения потерь и нагрева корпуса в магнитном поле.

Увеличение потерь в конденсаторе происходит также при воздействии повышенного напряжения, однако при наличии в напряжении высших гармоник потери растут значительно быстрее как вследствие увеличения потерь в обкладках, вызванного возрастанием суммарного тока, проходящего через конденсатор, так и вследствие увеличения потерь в диэлектрике.
Удельные потери конденсатора находятся в прямой зависимости от тангенса угла диэлектрических потерь. Следовательно, при максимально допустимом значении потерь, при котором еще обеспечивается сохранение теплового равновесия конденсатора, снижение тангенса угла диэлектрических потерь позволяет увеличить мощность конденсаторов при тех же габаритах и улучшить его удельные характеристики. Таким образом, необходимо применение таких диэлектрических материалов, которые наряду с большой диэлектрической проницаемостью и электрической прочностью обладали бы малыми диэлектрическими потерями, были бы теплопроводными, нагревостойкими и технологичными.
Важнейшей характеристикой качества конденсатора является его электрическая прочность, так как если емкость конденсатора несколько отклоняется от нормального значения или увеличиваются потери, то такой конденсатор еще будет как-то работать, но если нарушается его диэлектрическая прочность и происходит пробой диэлектрика и между его обкладками устанавливается КЗ, то это уже может привести к аварии как в самом конденсаторе, так и в электрической сети, к которой он присоединен.
Электрическая прочность конденсатора зависит прежде всего от рода и свойств диэлектрических материалов, применяемых для основной его рабочей части и технологии ее обработки. Поэтому основные требования к повышению качества конденсаторов направлены на изыскание и применение материалов с возможно большей диэлектрической проницаемостью, большой рабочей напряженностью и малыми диэлектрическими потерями, 78
Основным видом диэлектрика в конденсаторе является пропитанная диэлектрической жидкостью конденсаторная бумага достаточной электрической прочности, технологичная и дешевая. Удельная объемная характеристика конденсатора увеличивается пропорционально диэлектрической проницаемости и квадрату принятой напряженности электрического поля. Поэтому основной фактор увеличения мощности конденсатора — это повышение рабочей напряженности электрического поля. Однако максимальная напряженность должна быть в таких пределах, чтобы не снижалась надежность конденсатора в эксплуатации и, следовательно, срок службы был достаточно высок.
Наиболее целесообразные значения напряженности электрического поля находятся в пределах 17,5— 20,0 кВ/мм. С повышением напряженности электрического поля возрастает интенсивность частичных разрядов, от воздействия которых диэлектрик конденсатора стареет и разрушается. Для повышения устойчивости диэлектрика к возникновению частичных разрядов применяют газостойкие пропитывающие жидкости. Однако даже улучшенное минеральное масло с повышенной газостойкостью обладает худшими характеристиками, чем хлорированный дифенил (трихлордифенил).
При работе конденсатора с трихлордифенилом допускается температура диэлектрика 90 °С, что на 20°С выше, чем при применении минерального масла. Применение три-хлордифенила приводит к выравниванию электрического поля, что позволяет повысить рабочую напряженность электрического поля и тем самым на 40—60% улучшить удельные характеристики конденсатора. Конденсаторы, пропитанные трихлордифенилом, более надежно работают в условиях повышенных (начиная с 30 °С) температур, а пропитанные минеральным маслом — в условиях низких температур. Конденсаторы напряжением 220, 380, 500, 660 и 1050 В снабжаются встроенными внутрь корпуса конденсатора плавкими предохранителями. Конденсаторы напряжением 3,15; 6,3 и 10,5 кВ обычно выполняются без встроенных плавких предохранителей и требуют отдельной защиты.
Для обеспечения разряда конденсаторов (при параллельно-последовательном их соединении) при переходных процессах предусматривается встроенное внутрь конденсатора разрядное устройство, состоящее из активных сопротивлений (резисторов). Однако трихлордифенил является химически агрессивной средой, растворяющей лакокрасочные покрытия и токопроводящие материалы резисторов, при этом диэлектрические свойства трихлордифенила ухудшаются, что приводит к увеличению диэлектрических потерь и возможности перегрева конденсаторов вследствие нарушения теплового равновесия.
Для оценки качества конденсаторов наряду с их электрическими характеристиками существуют удельные характеристики, позволяющие судить о целесообразности применения их в той или иной области промышленности.
Удельными характеристиками называются отношение одной из электрических характеристик конденсатора к его объему или массе; так, например, удельная емкость представляет собой отношение емкости конденсатора к его объему; удельная реактивная мощность — отношение реактивной мощности конденсатора к его объему или массе.
При изготовлении конденсаторов предъявляются высокие требования к технологическому оборудованию. На всех стадиях производства должна исключаться возможность попадания в конденсаторные секции ионизирующих загрязнений, которые могут оказать решающее влияние на диэлектрические качества изоляции и технические характеристики конденсаторов.
Электрическая прочность конденсаторов в условиях эксплуатации не может оставаться постоянной и снижается с течением времени в результате старения диэлектрика. Поэтому кратковременные испытания повышенным напряжением не дают полной уверенности в том, что конденсатор будет надежен в эксплуатации. Однако все явления, имеющие место при эксплуатации конденсаторов, могут быть искусственно вызваны методом ускоренных испытаний.
Испытания конденсаторов разделяются на контрольные и типовые.
Контрольным испытаниям подвергается каждый выпускаемый заводом-изготовителем конденсатор. Типовые испытания конденсаторов в расширенном объеме проводятся не менее чем на трех конденсаторах каждого типа, выбранных методом случайного отбора, выдержавших контрольные испытания и принятых техническим контролем завода-изготовителя. Типовые ускоренные испытания срока службы конденсаторов проводятся не менее чем на 10 конденсаторах при освоении производства и периодически, не реже 1 раза в 5 лет, на образцах каждой серии конденсаторов напряжением 0,66 и 6,3 или 10,5 кВ второго габарита любого исполнения, предварительно выдержавших контрольные испытания.

Нa основании испытаний срока службы ускоренными методами, а также анализа и наблюдений за находящимися в эксплуатации конденсаторами аналогичной конструкции можно оценить срок службы конденсаторов.

• Назад
• Вперед

• Назад
• Вперед

org/BreadcrumbList»>
• Вы здесь:  
• Главная
• Книги
• Оборудование
• Обслуживание и ремонт электрооборудования подстанций и распределительных устройств

Читать также:

• Комплектные конденсаторные установки
• Виды компенсации реактивной мощности в распределительных сетях с помощью ККУ
• Емкости статических конденсаторов для компенсации реактивной мощности асинхронного двигателя
• КРМ-04-150 Курганский ЭМЗ
• Электрооборудование для компенсации реактивной мощности

Характеристики, типы и функции электролитических конденсаторов

Внутри электролитического конденсатора находится электролитический материал, сохраняющий электрический заряд. Он имеет положительную и отрицательную полярность, как у батареи, и его нельзя поменять местами. Положительный электрод представляет собой металлическую подложку с оксидной пленкой. Отрицательный электрод соединен с электролитом (твердым и нетвердым) через металлическую электродную пластину.

Неполярные (биполярные) электролитические конденсаторы имеют структуру двойной оксидной пленки, которая аналогична двум полярным электролитическим конденсаторам, которые образуются путем соединения двух отрицательных электродов. Их два электрода представляют собой две металлические пластины (обе с оксидной пленкой). Это электролит в середине двух наборов оксидных пленок. Поляризованные электролитические конденсаторы обычно выполняют фильтрацию мощности, развязку, соединение сигналов и установку постоянной времени, а также блокировку постоянного тока в силовых цепях или промежуточных и низкочастотных цепях. Неполярные электролитические конденсаторы обычно используются в цепях делителя звуковой частоты, цепях коррекции TVS и пусковых цепях однофазных двигателей.

Каталог

I Характеристики

1.  Рабочее напряжение

 

Рис.1. электролитический конденсатор

Рабочее напряжение электролитических конденсаторов составляет 4 В, 6,3 В, 10 В, 16 В, 25 В, 35 В, 50 В, 63 В, 80 В, 100 В, 160 В, 200 В, 300 В, 400 В, 450 В, 500 В, а рабочая температура составляет — 55°~+155°С (4~500В). Он характеризуется большой емкостью, большим объемом и полярностью. Он обычно используется для фильтрации и выпрямления в цепях постоянного тока. В настоящее время наиболее часто используемыми электролитическими конденсаторами являются алюминиевые электролитические конденсаторы и танталовые электролитические конденсаторы.

2.  Номинальная емкость и допустимое отклонение

Номинальная емкость – это емкость, указанная на конденсаторе. Базовой единицей измерения конденсаторов является фарад (Ф), но эта единица измерения слишком велика и редко используется в полевой маркировке.

Соотношение между другими единицами измерения следующее:

1Ф = 1000 мФ

1 мФ = 1000 мкФ

1 мкФ = 1000 нФ

1 нФ = 1000 пФ

Отклонение между фактической емкостью конденсатора и номинальной емкостью называется допуском , а точность находится в пределах допустимого диапазона отклонений.

Соответствие между уровнем точности и допустимым допуском: 00 (01)-± 1 %, 0 (02)-± 2 %, Ⅰ- ± 5 %, Ⅱ- ± 10 %, Ⅲ- ± 20 %, Ⅳ-(+ 20%-10%), Ⅴ-(+50%-20%), Ⅵ-(+50%-30%)

Общие конденсаторы обычно Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ марки , электролитические конденсаторы Ⅳ, Ⅴ , Ⅵ класс , выбранный в зависимости от использования.

3.  Номинальное напряжение

Максимальное эффективное значение максимального напряжения постоянного тока , которое может непрерывно прикладываться к конденсатору при минимальной температуре окружающей среды и номинальной температуре окружающей среды, как правило, непосредственно указано на корпусе конденсатора. Если рабочее напряжение превышает выдерживаемое напряжение конденсатора, конденсатор выйдет из строя, что приведет к необратимому повреждению, которое невозможно устранить.

4.  Сопротивление изоляции

Постоянное напряжение добавляется к конденсатору, и генерируется ток утечки. Соотношение между ними называется сопротивлением изоляции .

Когда емкость мала, она в основном зависит от состояния поверхности конденсатора. Когда емкость> 0,1 мкФ, это в основном зависит от характеристик диэлектрика. Чем больше сопротивление изоляции, тем лучше.

Постоянная времени конденсатора: Для правильной оценки изоляции конденсаторов большой емкости вводится постоянная времени, равная произведению сопротивления изоляции конденсатора на емкость.

5.  Потери

Под действием электрического поля энергии, потребляемой конденсатором за счет нагрева в единицу времени, называют потерями . Для всех типов конденсаторов указаны допустимые потери в определенном диапазоне частот. Потери конденсаторов в основном вызваны диэлектрическими потерями, потерями проводимости и сопротивлением всех металлических частей конденсатора.

Под действием постоянного электрического поля потери конденсатора существуют в виде потерь на утечку, которые обычно невелики. Под действием переменного электрического поля потери конденсатора связаны не только с проводимостью рассеяния, но и с периодическим процессом установления поляризации.

II Алюминиевые электролитические конденсаторы

1. Структурные характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов:

Алюминиевый корпус и пластиковая крышка герметичны, образуя электролитический конденсатор. По сравнению с другими типами конденсаторов, алюминиевые электролитические конденсаторы имеют следующие очевидные характеристики по структуре:

(1) Рабочая среда алюминиевых электролитических конденсаторов должна образовывать тонкий слой оксида алюминия (Al2O3) на поверхности алюминиевой фольги. по анодированию. это 9Оксидный диэлектрический слой 0007 и анод конденсатора объединены в единую систему. Они взаимозависимы и не могут быть независимыми друг от друга; конденсаторы и диэлектрики того, что мы обычно называем конденсаторами, не зависят друг от друга.

(2) Анод алюминиевого электролитического конденсатора представляет собой алюминиевую фольгу , которая создает диэлектрический слой Al2O3 на поверхности. Катод — это не отрицательная фольга, о которой мы обычно привыкли думать, а электролитический раствор конденсатора.

(3) Отрицательная фольга играет роль электрического вывода в электролитическом конденсаторе, потому что электролит, используемый в качестве катода электролитического конденсатора, не может быть напрямую подключен к внешней цепи, и электрический путь должен быть образован через другой металлический электрод и другие части цепи.

(4) Анодная алюминиевая фольга и катодная алюминиевая фольга алюминиевых электролитических конденсаторов обычно представляют собой корродированную алюминиевую фольгу , и фактическая площадь поверхности намного больше, чем их кажущаяся площадь поверхности. Это одна из причин, по которой алюминиевые электролитические конденсаторы обычно имеют большую емкость. Из-за использования алюминиевой фольги с многочисленными микротравлеными отверстиями обычно требуется жидкий электролит для более эффективного использования фактической площади электрода.

(5) Поскольку диэлектрическая оксидная пленка алюминиевого электролитического конденсатора получается путем анодирования, а ее толщина пропорциональна приложенному при анодировании напряжению, в принципе, толщина диэлектрического слоя алюминиевого электролитического конденсатора может быть искусственно и точно контролируется.

 

 

Рис.2. внутренняя структура алюминиевого электролитического конденсатора

Как показано на рисунке, положительный электрод и отрицательный электрод намотаны в соответствии с их центральными осями, образуя сердечник из алюминиевого электролитического конденсатора. Сердечник помещен в алюминиевый корпус для упаковки алюминиевого электролитического конденсатора. Для предотвращения вытекания и высыхания раствора электролита горловина алюминиевого корпуса пакета электролитических конденсаторов уплотнена резиновой заглушкой. Чтобы получить большую емкость и малый объем, поверхность положительной алюминиевой фольги подвергают химическому травлению, чтобы сформировать неровную поверхность, что увеличивает площадь поверхности электрода, тем самым увеличивая емкость.

Причина, по которой алюминиевые электролитические конденсаторы имеют полярность и , заключается в том, что пленка оксида алюминия на пластине положительного электрода имеет однонаправленную проводимость. Только когда положительный электрод конденсатора соединен с положительным электродом источника питания, а отрицательный электрод соединен с отрицательным электродом источника питания, пленка оксида алюминия может служить изолирующей средой. Если полярность алюминиевого электролитического конденсатора изменить на противоположную, пленка оксида алюминия становится проводником, и электролитический конденсатор не только не работает, но и вызывает протекание большого тока, что приводит к повреждению конденсатора. Для предотвращения случайного взрыва алюминиевых электролитических конденсаторов в процессе эксплуатации механические канавки канавочного типа, как правило, запрессовываются на торце пакета алюминиевых корпусов. Как только внутреннее давление электролитического конденсатора становится слишком высоким, канавки слабых звеньев трескаются и сбрасывают давление. Взрывобезопасный.

Хотя алюминиевые электролитические конденсаторы имеют полярность, если в конструкции и технологии используется новый метод, можно изготовить и неполярные электролитические конденсаторы.

2. Преимущества алюминиевых электролитических конденсаторов

По сравнению с другими типами конденсаторов преимущества алюминиевых электролитических конденсаторов проявляются в следующих аспектах:

(1) Емкость на единицу объема особенно велика. Чем ниже рабочее напряжение, тем более заметна эта функция. Поэтому он особенно подходит для миниатюризации и большой емкости конденсаторов. Например, удельная емкость низковольтного алюминиевого электролитического конденсатора большой емкости CD26 составляет около 300 мкФ/см3, а удельная емкость других низковольтных чип-керамических конденсаторов, также отличающихся миниатюризацией, как правило, не более 2 мкФ/см3.

(2) Алюминиевые электролитические конденсаторы обладают свойствами «самовосстановления» в процессе работы. Так называемая характеристика «самовосстановления» означает, что дефекты или дефекты диэлектрической оксидной пленки могут быть устранены в любой момент в процессе работы конденсатора, восстанавливая изоляционную способность, которой он должен обладать, и избегая лавинного пробоя диэлектрика.

(3) Диэлектрическая оксидная пленка алюминиевых электролитических конденсаторов может выдерживать очень высокую напряженность электрического поля. При работе алюминиевых электролитических конденсаторов напряженность электрического поля диэлектрической оксидной пленки составляет около 600 кВ/мм, что более чем в 30 раз больше, чем у бумажных диэлектрических конденсаторов.

(4) Может быть получена высокая номинальная электростатическая емкость. Низковольтные алюминиевые электролитические конденсаторы легко могут получить электростатические емкости в тысячи и даже десятки тысяч микрофарад. Как правило, электролитические конденсаторы можно использовать только в качестве конденсаторов для фильтрации питания, обхода переменного тока и других целей.

3. Недостатки алюминиевых электролитических конденсаторов

(1) Плохая изоляция. Можно сказать, что алюминиевые электролитические конденсаторы имеют наихудшие характеристики изоляции среди всех типов конденсаторов. Для алюминиевых электролитических конденсаторов обычно используется ток утечки, чтобы охарактеризовать их характеристики изоляции. Ток утечки алюминиевых электролитических конденсаторов высокого напряжения и большой емкости может достигать менее 1 мА.

(2) Коэффициент потерь велик. DF низковольтного алюминиевого электролитического конденсатора обычно выше 10%.

(3) Температурные и частотные характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов плохие.

(4) Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют полярность. При использовании в электронных схемах анод алюминиевого электролитического конденсатора должен быть подключен к точке с высоким потенциалом в цепи, а катод к точке с низким потенциалом для нормального выполнения своей электрической функции. При обратном подключении ток утечки конденсатора резко возрастет, а сердечник сильно нагреется, что приведет к выходу из строя конденсатора и может привести к взрыву и повреждению других компонентов на печатной плате.

(5) Существует определенный верхний предел рабочего напряжения. В соответствии со специальным методом производства диэлектрической оксидной пленки алюминиевого электролитического конденсатора ее максимальное рабочее напряжение обычно составляет 500 В, а потенциал ее развития очень ограничен. Для других нехимических конденсаторов, если толщина диэлектрика достаточно утолщена, теоретическое рабочее напряжение может достигать любого верхнего предела.

(6) Характеристики алюминиевых электролитических конденсаторов могут ухудшаться. При использовании алюминиевых электролитических конденсаторов, хранившихся в течение длительного времени, номинальное рабочее напряжение не следует прикладывать внезапно, а следует постепенно повышать до номинального напряжения.

(7) Поскольку в традиционном алюминиевом электролитическом конденсаторе в качестве катода используется раствор электролита, образование стружки является большим препятствием. Его процесс формирования чипа отстает от керамических конденсаторов и металлизированных пленочных конденсаторов.

III Использование электролитических конденсаторов

1. Блокировка постоянного тока : Роль состоит в том, чтобы предотвратить прохождение постоянного тока и прохождение стрелкой переменного тока.

2. Байпас (развязка) : Обеспечивает путь с низким импедансом для некоторых параллельно включенных компонентов в цепи переменного тока.

3. Соединение : В качестве соединения между двумя цепями, позволяющее сигналам переменного тока проходить и передаваться на схему следующего уровня

4. Фильтрация : Это очень важно для DIY. Эту функцию выполняют конденсаторы на видеокарте.

5. Температурная компенсация n: Чтобы компенсировать влияние недостаточной температурной адаптации других компонентов, выполняется компенсация для повышения стабильности схемы.

6. Синхронизация : Конденсатор и резистор используются вместе для определения постоянной времени цепи. Постоянная времени t = RC.

7. Настройка : Системная настройка частотных цепей, таких как мобильные телефоны, радиоприемники и телевизоры.

8. Исправление : Элемент переключения полузамкнутого проводника включается или выключается в заданное время.

9. Аккумулятор энергии : Хранит электроэнергию для высвобождения при необходимости, например, вспышки камеры, нагревательного оборудования и т. д.

IV Типы электролитических конденсаторов

Согласно анализу и статистике, типы корпусов электролитических конденсаторов в основном делятся на следующие 10 категорий:

1. Разделяются на три категории в соответствии со структурой : конденсаторы постоянной емкости, конденсаторы переменной емкости и подстроечные конденсаторы.

2. Классифицируется по электролиту : конденсаторы с органическим диэлектриком, конденсаторы с неорганическим диэлектриком, электролитические конденсаторы, электрические нагревательные конденсаторы и воздушные диэлектрические конденсаторы.

3. В соответствии с назначением — обход ВЧ, обход НЧ, фильтрация, настройка, связь ВЧ, связь НЧ, малые конденсаторы.

4. Согласно производственным материалам , его можно разделить на керамические конденсаторы, полиэфирные конденсаторы, электролитические конденсаторы, танталовые конденсаторы и передовые полипропиленовые конденсаторы.

5. Высокочастотный байпас : керамические конденсаторы, конденсаторы из слюды, конденсаторы из стеклопленки, конденсаторы из полиэстера, конденсаторы из глазури из стекла.

6. Низкочастотный байпас : конденсаторы с бумажным диэлектриком, керамические конденсаторы, алюминиевые электролитические конденсаторы, полиэфирные конденсаторы.

7. фильтрация : алюминиевые электролитические конденсаторы, бумажные конденсаторы, составные бумажные конденсаторы, жидкие танталовые конденсаторы.

8. Настройка : керамические конденсаторы, слюдяные конденсаторы, конденсаторы из стеклопленки, полистирольные конденсаторы.

9. Низкая связь : конденсаторы с бумажным диэлектриком, керамические конденсаторы, алюминиевые электролитические конденсаторы, полиэфирные конденсаторы, твердотельные танталовые конденсаторы.

10. Малые конденсаторы : конденсаторы из металлизированной бумаги, керамические конденсаторы, алюминиевые электролитические конденсаторы, полистирольные конденсаторы, твердые танталовые конденсаторы, конденсаторы из глазури из стекла, металлизированные полиэфирные конденсаторы, полипропиленовые конденсаторы, слюдяные конденсаторы.

В Разбор полярности электролитических конденсаторов

 

 

Рис.3. мультиметр

Если вы не знаете полярность электролитических конденсаторов, электрический барьер мультиметра можно использовать для измерения полярности электролитических конденсаторов. Лучше всего при измерении использовать шестерню R*100 или R*1K.

Мы знаем, что только когда положительный конец электролитического конденсатора подключен к положительному источнику питания (черный измерительный провод при электрическом блокировании), а отрицательный конец подключен к отрицательному источнику питания (красный измерительный провод при электрическом блокировании), ток утечки электролитического конденсатора мал (большое сопротивление утечки). Наоборот, увеличивается ток утечки электролитического конденсатора (уменьшается сопротивление утечки).

При измерении сначала предположим, что определенный полюс «+» подключен к черному щупу мультиметра, а другой электрод подключен к красному щупу мультиметра. Обратите внимание на шкалу остановки нижней стрелки (значение левой стрелки большое), а затем Конденсатор был разряжен (оба двух вывода соприкоснулись), два щупа поменялись местами, и измерение было повторено. В двух измерениях, в последний раз, когда стрелка измерителя оставалась слева (большое значение сопротивления), черный щуп был подключен к положительному электроду электролитического конденсатора.

 

Рекомендуемая статья:

Обзор суперконденсаторов

Основные сведения о типах конденсаторов

90 000 Поиск по характеристикам | Конденсаторы — Конденсаторы CeraLink®

Первая страница продукта

Поиск по номеру детали

Поиск по характеристикам

Каталог

Технические примечания

Средства технической поддержки

Количество применимых продуктов :

Включить поиск в реальном времени

Ряд ?

• LP
• СП
• ФА
• поверхностный слой

Терминальный стиль

• SMD, стандартная клемма
• SMD, мягкое окончание
• SMD с выводной рамкой
• Припой

Размер Д х Ш

• 5,7 мм x 5,0 мм [EIA 2220]
• 7,4 мм х 6 мм
• 7,4 мм х 9 мм
• 7,4 мм х 30 мм
• 7,85 мм х 7,14 мм
• 7,85 мм х 10,84 мм
• 33 мм х 22 мм

Высота

• мм
• дюйм

или ниже

( Допустимый диапазон ввода: — через — )

Номинальная емкость ?

или ниже

( Допустимый диапазон ввода: — через — )

Рабочий ток[100 кГц, 85°C]/Акфф.

и более

( Допустимый диапазон ввода: — через — )

Рабочий ток[100 кГц, 105°C]/Акфф.

и более

( Допустимый диапазон ввода: — через — )

Номинальное напряжение

500 В пост. тока Макс.

Рабочее напряжение: 400 В постоянного тока Ном. | Пиковое напряжение: 650 В пост. тока Макс.

700 В постоянного тока Макс.

Рабочее напряжение: 600 В постоянного тока Ном. | Пиковое напряжение: 1000 В пост. тока Макс.

900 В постоянного тока Макс.

Рабочее напряжение: 800 В постоянного тока Ном. | Пиковое напряжение: 1300 В пост. тока Макс.

Поиск

Результаты расширенного поиска можно еще больше сузить, добавив дополнительные условия.

Статус продукта ?

• Производство
• Производство (НРНД)
• В развитие
• Предварительный
• Сборка на заказ
• объявлен EOL
• Устаревший

Приложения

Автомобильный

Для критических с точки зрения безопасности применений

промышленный

Для приложений общего назначения

Особенность

Мягкий

Мягкое завершение

Многослойный керамический конденсатор с контактным электродным слоем из смолы

Серийный номер

Серийный дизайн

Конструкция многослойного керамического чип-конденсатора с двумя последовательно соединенными конденсаторами в одном керамическом корпусе

АЭК-Q200

AEC-Q200

Показывает, прошел ли продукт оценочные испытания на основе AEC-Q200, который является стандартом испытаний для автомобильных пассивных компонентов, установленным AEC США.