Цоколевка электролитических конденсаторов: где плюс, где минус по внешнему виду

где плюс, где минус по внешнему виду

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача — как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

• по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
• по внешнему виду;
• с помощью универсального измерительного прибора — мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт — знаком «+». Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак «+» ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак «плюс» нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT — Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком «плюс».

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: «чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус». Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак «минус», а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность «электролита», как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача «как узнать полярность конденсатора» решается путем применения универсального тестера — мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен — для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие — на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

• ИП — батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
• мультиметр;
• резистор;
• монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
• маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

• параллельно резистору с помощью «крокодилов» (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
• плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
• другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

Электрические конденсаторы – обычные составляющие любой импульсной, электрической или электронной схемы. Главная их задача – это накапливать заряд, поэтому они называются пассивными устройствами. Электрические конденсаторы состоят из двух металлических электродов в виде пластин (обкладок). Между ними размещается диэлектрик, толщина которого намного меньше самих размеров обкладок.

Внешний вид устройства

Общие сведения

При включении в электрическую цепь определение полярности для таких элементов не нужно. Но существуют электролитические конденсаторы, которые считаются необычными электронными компонентами, так как сочетают в себе функции не только накапливающего элемента, но и полупроводникового прибора. Они характеризуются большей емкостью, по сравнению с остальными, и малыми габаритными размерами. Сами выводы у конденсатора располагаются радиально (на разных сторонах прибора) или аксиально (на одной стороне).

Эти устройства широко используются во многих электро,- и радиотехнических приборах, в компьютерах, в измерительных приборах и т.д. Для них определение полярности и правильное подключение в сеть обязательны.

Обратите внимание! Они могут взорваться, если на них ошибочно подать напряжение, выше рассчитанного. Его значение в основном указывается производителем на корпусе изделия.

Полярность конденсатора отечественного производства

Символика обозначения полярности может быть разной, в зависимости от завода-изготовителя и времени выпуска радиодетали. Понятно, что со временем нормативные акты, определяющие систему стандартизации, меняются. Как узнать  полярность:

1. В бывших странах СССР было принято обозначать только положительный вывод на таких устройствах. На корпусе необходимо найти знак «+», тот конец, к которому он ближе нанесен, является анодом. Соответственно, второй – это минус. Чешские конденсаторы старых выпусков имеют аналогичную маркировку;
2. Дно электролитических конденсаторов типа К50-16 выполнено из пластмассы, где написана полярность. Встречаются случаи, когда знаки плюса и минуса размещены так, что выводы пересекают их центры;
3. Существуют также устройства нестандартной конструкции, предусматривающей соединение с шасси. В основном они нашли себе применение в осветительных лампах, а именно в фильтрах анодного напряжения (всегда положительного). У таких конденсаторов обкладка – катод подключается отрицательно и выведена на корпус, а анод представляет собой вывод, выходящий из элемента;

Обратите внимание! Такой тип может иметь абсолютно противоположную полярность, поэтому обязательно изучайте маркировку на приборе.

4. Часто уже не выпускающуюся серию конденсаторов ЭТО по внешнему виду путают с диодами. Они тоже маркируются, но, если обозначения стерлись, то конец, который выходит из утолщения корпуса, является анодом. Нельзя разбирать такие устройства, они содержат вредные вещества;
5. Полярность нынешних электролитических конденсаторов различных конструкций легко определить по полосе возле вывода с «минусом». Обычно ее выполняют как прерывистую линию и наносят яркой краской.

По внешнему виду тоже можно сделать вывод о полярности: более длинная ножка (вывод) обозначает «плюс».

Определение полярности при стертой маркировке

В таком случае необходимо собрать несложную электрическую схему:

1. Перед этим обязательно надо разрядить используемый конденсатор, к примеру, замкнуть его ножки накоротко с помощью отвертки;
2. В определенной схеме последовательно соединяем источник постоянного тока (обычную батарейку), милливольтметр, резистор с сопротивлением 1 кОм, микроамперметр и разряженное наше устройство;
3. Потом на данную схему подается напряжение, при этом электролитический конденсатор начнет накапливать заряд;
4. После полной его зарядки необходимо зафиксировать показания прибора по измерению силы тока;
5. Далее извлекаем и разряжаем накопитель. Это можно сделать, соединив два выхода устройства с лампой. Если она гаснет, значит, наш конденсатор разрядился;
6. Повторно собираем схему и снова заряжаем полярный элемент;
7. Снимаем новые показания силы тока и сравниваем с полученными данными в первый раз. Если «+» конденсатора был соединен с плюсом милливольтметра, то представленные измерительные данные будут отличаться незначительно. Противоположный результат будет означать, что полярность накопителя перепутана.

Важно! В случае сомнения всегда лучше проверить полярность с помощью приборов. Это также помогает диагностировать само изделие.

Проверка радиодетали

Если электролит заряжается быстро от источника 9-12 Вольт, то это сигнал того, что он подсыхает, т.е. теряет емкость. Такой элемент лучше не использовать в рабочих схемах, он быстро выйдет из строя и испортит всю работу прибора.

Видео

Оцените статью:

Как определить полярность электролитического конденсатора

Электролитический конденсатор является необычным электронным компонентом, сочетающим в себе свойства пассивного элемента и полупроводникового прибора. В отличие от обычного конденсатора, он является полярным элементом.

У электролитических конденсаторов отечественного производства, выводы которых расположены радиально или аксиально, для определения полярности найдите знак плюса, расположенный на корпусе. Тот из выводов, ближе к которому он расположен, является положительным. Аналогичным образом промаркированы и некоторые старые конденсаторы чешского производства.

Конденсаторы коаксиальной конструкции, у которых корпус рассчитан на соединение с шасси; обычно предназначены для использования в фильтрах анодного напряжения устройств, выполненных на лампах. Поскольку оно является положительным, минусовая обкладка у них в большинстве случаев выведена на корпус, а плюсовая — на центральный контакт. Но из этого правила могут быть и исключения, поэтому в случае любых сомнений поищите на корпусе прибора маркировку (обозначение плюса или минуса) либо, при отсутствии таковой, проверьте полярность способом, описанным ниже.

Особый случай возникает при проверке электролитических конденсаторов типа К50-16. Такой прибор имеет пластмассовое дно, а маркировка полярности размещена прямо на нем. Иногда знаки минуса и плюса расположены таким образом, что выводы проходят прямо через их центры.

Конденсатор устаревшего типа ЭТО непосвященный может принять за диод. Обычно полярность на его корпусе указана способом, описанным в шаге 1. При отсутствии маркировки знайте, что вывод, расположенный со стороны утолщения корпуса, подключен к положительной обкладке. Ни в коем случае не разбирайте такие конденсаторы — в них содержатся ядовитые вещества!

Полярность современных электролитических конденсаторов импортного производства, независимо от их конструкции, определяйте по полосе, расположенной рядом с минусовым выводом. Она нанесена цветом, контрастным к цвету корпуса, и является прерывистой, т.е. как бы состоит из минусов.

Для определения полярности конденсатора, не имеющего маркировки, соберите цепь, состоящую из источника постоянного напряжения в несколько вольт, резистора на один килоом и микроамперметра, соединенных последовательно. Полностью разрядите прибор, и лишь затем включите в эту цепь. После полной зарядки прочитайте показания прибора. Затем отключите конденсатор от цепи, снова полностью разрядите, включите в цепь, дождитесь полной зарядки и прочитайте новые показания. Сравните их с предыдущими. При подключении в правильной полярности утечка заметно меньше.

Что такое электролитический конденсатор, его свойства, использование, значение емкости и полярность

В этом посте мы расскажем о электролитическом конденсаторе, его различных свойствах, использовании и способах определения значения емкости и полярности клемм.

Что такое электролитический конденсатор

Электролитический конденсатор назван так, потому что диэлектрик, который используется в нем, является электрохимически обработанной оксидной формой. Электролитический конденсатор относится к категории поляризованных конденсаторов.

Как обсуждалось в предыдущем посте, термин «поляризованный» означает, что эти конденсаторы имеют положительный и отрицательный конец, и их следует подключать только таким образом.  Неправильное соединение может привести к неисправности / дефекту в электролитических конденсаторах из-за разрушения очень тонкого диэлектрического слоя.

Свойства электролитического конденсатора

Различные свойства электролитического конденсатора следующие:

Диэлектрическая проницаемость (K) электролитического конденсатора

Как и в случае с керамическим конденсатором, электролитический конденсатор также имеет высокую диэлектрическую проницаемость (K). Из-за этого он предлагает высокие значения емкости при уменьшенных размерах.

Температурное ограничение электролитического конденсатора

Поскольку конденсатор этого типа содержит электролитное желе, его нельзя использовать при температуре ниже -40ºC (так как низкая температура может привести к замерзанию этого желе) и выше + 105ºC (так как высокая температура может привести к испарению этого желе).

Примечание. Ранее я упоминал диапазон температур от -10ºC до + 85ºC.  Однако я изменил его, когда мой друг Гарри (инженер-электронщик с более чем 10-летним опытом работы) сообщил мне о текущем развитии температурных характеристик этих конденсаторов.

Поляризация электролитического конденсатора

Эти конденсаторы поляризованы. Они должны быть подключены таким образом, чтобы электролит всегда был отрицательным электродом. При таком подключении небольшой ток будет течь через конденсатор.

Однако, если они подключены наоборот, то это приведет к протеканию большого тока, который, в свою очередь, может повредить конденсатор навсегда.

Стоимость электролитического конденсатора

Они имеют очень низкую стоимость производства.

Различные размеры

Они доступны в различных размерах, от огромного до меньшего в соответствии с требованием. Именно поэтому, как и керамические конденсаторы, место для установки не является проблемой.

Надежность

Они достаточно надежны и являются одним из наиболее часто используемых конденсаторов в семействе конденсаторов.  Они также обладают высокой терпимостью.

Диапазон емкостного сопротивления электролитического конденсатора

Они обычно доступны в больших значениях емкости, варьирующихся обычно от 01 мкФ до нескольких фарад.

Номинальное напряжение электролитического конденсатора

У них очень низкий уровень напряжения. На самом деле это один из недостатков электролитических конденсаторов.

Использование электролитических конденсаторов

Они часто используются для цепей с малыми частотами. Они могут быть использованы для:

• Уменьшение колебаний напряжения в фильтрующих устройствах.
• Сглаживание ввода и вывода в фильтр.
• Шумовая фильтрация или развязка в источниках питания.
• Сигналы связи между каскадами усилителя.
• Хранение энергии в приложениях с низким энергопотреблением.
• Обеспечить временные задержки между двумя функциями в цепи.

Как найти значение емкости и полярность электролитических конденсаторов

Значение емкости и полярность электролитического конденсатора можно определить следующим образом:

Значение емкости

Значение емкости (а также рабочее напряжение) четко написано на этих конденсаторах.  В этом нет ничего сложного.

Полярность

Отрицательный конец обозначается символом минус (-). Другой конец, который не отмечен, будет Положительным концом.

В случае, если отрицательный конец не отмечен символом минус (-), то вы также можете определить его по тонкой полоске нечетного цвета над ним.

В случае, если оба не доступны, тогда вы все еще можете идентифицировать это, видя длину обоих выводов этих конденсаторов. Длина отрицательного вывода всегда меньше положительного конца во время изготовления для его идентификации.

Как проверить электролитический конденсатор видео

Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

О требованиях безопасности при работах с электроинструментом

Ручной и станочный электроинструмент. Особенности эксплуатации ручного электроинструмента. Факторы опасности при использовании ручных Э И. Техника безопасности при пользовании ручными электроинструментами. Требования безопасности при работе с электроинструментом….

14 01 2021 5:31:23

Технические характеристики и расшифровка кабелей ВБбШв

Маркировка установочных проводов и кабелей согласно Г О С Ту. Конструкция В Бб Шв: требования предъявляемые к изоляции провода. Технические характеристики В Бб Шв-провода. Конструктивные характеристики проводов В Бб- Шв (таблица)….

13 01 2021 22:48:30

Как сделать внешнюю антенну для 4G модема Yota своими руками

В каких случаях необходимо усиление сигнала для LTE модемов Yota. Виды внешних антенн для роутеров Yota и преимущества их использования. Самодельная антенна для Yota: из банки из алюминия, антенна Харченко и спутниковая антенна….

08 01 2021 7:11:54

Виды сетевых кабелей и для чего нужны сетевые провода

Виды сетевого кабеля: от витой пары до оптиволоконных кабелей. Коаксиальный кабель: области и история применения. Витая пара: категории и расшифровки обозначений (маркировок). Оптоволоконные сетевые провода….

06 01 2021 21:25:35

Формула для расчета вектора напряженности электрических полей

Как направлен вектор электрического поля. Правила вычерчивания силовых линий. Определение электрической силы с помощью закона Кулона. Вычисление модуля напряженности. Напряженность электрического поля. Закон обратных квадратов. Формула для расчета вектора напряженности электрических полей….

30 12 2020 3:51:45

Ряды номиналов резисторов: сопротивление номинала Е 24

Как образуется типовой ряд номиналов резисторов. Технологические нюансы производства радиотехнических изделий. Особенность изготовления резистивных элементов. Ряды сопротивлений резистора: таблица. Ряд сопротивления Е24….

24 12 2020 15:55:43

Поверхностный (скин-эффект) в проводнике

Общее объяснение скин эффекта. Глубина проникновения: формулы расчетов поверхностных эффектов.

Приблизительная формула для определения частоты среза для данного диаметра проводника. Способы подавления скин-эффекта….

15 12 2020 21:55:55

Какая аккумуляторная батарея лучше для шуруповерта

Какие элементы питания лучше для шуруповертов: литиевые или никеливые. Сроки службы А К Б шуруповертов. Сравнительные рейтинги аккумуляторов. Возможна ли переделка шуруповерта под другой тип аккумулятора….

05 12 2020 7:58:45

Технические характеристики и расшифровка КВВГНГ LS-кабелей

Маркировка контрольных проводов и кабелей согласно Г О С Ту. Конструкция К В В Г Н Г LS: требования предъявляемые к изоляции провода. Технические характеристики К В В Г Н Г-провода. Конструктивные характеристики проводов К В- В Г Н Г (таблица)….

02 12 2020 6:26:28

Самонесущий изолированный силовой электрокабель

Что такое провод С И П: характеристика самонесущего изолированного провода, конструкция и состав. Преимущества С И П-кабеля. Виды кабелей С И П, правила монтажа самонесущих изолированных проводов….

29 11 2020 21:53:12

Отопление электрическими конвекторами: энергосберегающие модели

Принцип работы электрического конвектора. Электрический конвектор: устройство и детали конструкции. Нагреватели игольчатые и трубчатого и монолитного типа: преимущества и недостатки. Выбор типа нагревателя (электроконвектора) и места для установки….

27 11 2020 17:46:18

Маленький паяльник для пайки: температура и мощность

Выбираем микропаяльник для пайки электросхем. Критерии выбора, назначение и область применения маленького паяльника. Виды паяльников и особенности конструкции. Температура жала. Нихромовые, керамические и индукционные приборы….

08 11 2020 20:27:57

Аккумулятор: принцип работы аккумуляторной батарей и схема АКБ

Назначение свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в современном автомобиле. Устройство кислотной аккумуляторной батареи. Принцип работы аккумулятора. Поддержание рабочего режима (правила подзарядки) аккумуляторов. Конструкция щелочных батарей….

07 11 2020 19:35:27

Формула расчета частоты вращений

Частота вращения: формула. Синхронные и асинхронные электромашины. Синхронная скорость и скольжение. Расчет и регулировка частоты вращений. Номинальная скорость вращения в двигателях постоянного тока….

29 10 2020 9:22:13

Измерение сопротивления заземления с помощью прибора М-416

Принцип работы и назначение прибора для измерения сопротивления заземления М416. Приделы измерений устройства для измерений сопротивлений в заземлениях М-416. М 416: подготовка к работе и проведение замеров по проверки исправности заземлений….

22 10 2020 1:12:17

Виды промышленных тиристорных преобразователей (инверторов)

Виды преобразовательных агрегатов (инверторов напряжения, преобразователей тока и т.п.) Особенности тиристорного управления.

Схемные решения преобразователей на основе тиристоров. Последовательные и параллельные инверторы тока….

06 10 2020 20:35:46

Металлоискатель: основные принципы действия металлодетектора

Определение металлоискателя. Металлоискатель: принцип работы прибора. Комплектующие изделия и их назначение. Электронный чувствительный контур, управляющий узел. Типы металлоискателей и различия в принципе действия. Ручная и автоматическая настройка металлодетекторов….

27 09 2020 5:39:11

Душ с подсветкой: классификация, выбор

Данная подсветка душа рассматривается многими людьми как вещь совершенно ненужная, но помимо эстетичного вида она имеет ещё определённую полезность….

12 09 2020 13:35:39

Маркировка SMD конденсаторов и их обозначения

Впервые столкнувшийся с видом SMD-конденсатора радиолюбитель недоумевает, как же разобраться во всех этих «квадратиках» и «бочонках», если на некоторых вообще отсутствует маркировка, а если и есть таковая, то и не поймешь, что же она обозначает.

А ведь хочется идти в ногу со временем, а значит, придется разобраться все-таки, как определить принадлежность элемента платы, отличить один компонент от другого. Как оказалось, все же различия есть, и маркировка, хотя и не всегда и не на всех конденсаторах, дает представление о параметрах. Есть, конечно, SMD-компоненты и без опознавательных знаков, но обо всем по порядку. Для начала следует понять, что же представляет собой этот элемент и в чем его задача.

Работает такой компонент следующим образом. На каждую из двух пластинок, расположенных внутри, подаются разноименные заряды (полярность их разнится), которые стремятся один к другому согласно законам физики. Но «проникнуть» на противоположную пластину заряд не может по причине того, что между ними диэлектрическая прокладка, а следовательно, не найдя выхода и не имея возможности «уйти» от близлежащего противоположного полюса, накапливается в конденсаторе до заполнения его емкости.

Виды конденсаторов

Различные виды конденсаторов и обозначение полярности на них

Конденсаторы различаются по видам, их насчитывается всего три:

• Керамические, пленочные и им подобные неполярные не маркируются, но их характеристики легко определяются при помощи мультиметра. Диапазон емкостей от 10 пикофарад до 10 микрофарад.
• Электролитические – производятся в форме алюминиевого бочонка, маркируются, с виду напоминают обычные вводные, но монтируются на поверхности.
• Танталовые – корпус прямоугольный, размеры разные. Цвет выпуска – черный, желтый, оранжевый. Маркируются специальным кодом.

Электролитические компоненты

На таких SMD-компонентах обычно промаркирована емкость и рабочее напряжение. К примеру, это может быть 156v, что будет означать, что его характеристики – 15 микрофарад и напряжение в 6 В.

А может оказаться, что маркировка совершенно другая, например D20475. Подобный код определяет конденсатор как 4.7 мкФ 20 В. Ниже представлен перечень буквенных обозначений совместно с их эквивалентом напряжения:

• е – 2.5 В;
• G – 4 В;
• J – 6.3 В;
• A – 10 В;
• С – 16 В;
• D – 20 В;
• Е – 25 В;
• V – 35 В;
• Н – 50 В.

Полоска, равно как и срез, показывает положение ввода «+».

Керамические компоненты

Маркировка керамических SMD-конденсаторов имеет более широкое количество обозначений, хотя сам код их содержит всего 2–3 символа и цифру. Первым символом, при его наличии, обозначен производитель, второй говорит о номинальном напряжении конденсатора, ну а цифра – емкостный показатель в пкФ.

К примеру, простейшая маркировка Т4 будет означать, что емкость данного керамического конденсатора равна 5.1 × 10 в 4-й степени пкФ.

Таблица обозначений номинального напряжения представлена ниже.

Таблица маркировки керамических накопителей

Маркировка танталовых SMD-конденсаторов

Такие элементы типоразмера «а» и «в» маркируются буквенным кодом по номинальному напряжению. Таких букв 8 – это G, J, A, C, D, E, V, T. Каждая буква соответствует напряжению, соответственно – 4, 6.3, 10, 16, 20, 25, 35, 50. За ним следует емкостный код в пкФ, состоящий из трех цифр, последняя из которых будет обозначать число нулей. К примеру, маркировкой Е105 обозначен конденсатор 1 000 000 пкФ = 10 мкФ, а его номинал составит 25 В.

Размеры C, D, E маркируются прямым кодом, подобно коду электролитических конденсаторов.

Основная сложность в маркировке подобных конденсаторов в том, что на данный момент, хотя и есть общепринятые правила обозначений, некоторые крупные и известные компании вводят свою систему обозначений и кодов, которая кардинально отличается от общепринятой. Делается это для того, чтобы при ремонте изготовленных ими печатных плат применялись только оригинальные детали и SMD-компоненты.

Обозначение в схемах

Вообще при ремонте и перепайке современных печатных SMD-плат удобнее всего, когда под рукой все же имеется схема, глядя на которую намного проще разобраться с тем, что установлено, узнать расположение определенной детали, потому как SMD-конденсатор по виду может совершенно не отличаться от того же транзистора. Обозначения этих деталей в схемах остались такими же, как и были до прихода на рынок чипов, а потому и емкость, и другие нужные характеристики можно также без труда найти радиолюбителю, который не сталкивался с SMD-компонентами.

SMD конденсаторы. Маркировка, обозначения, коды

Типы конденсаторов SMD

Конденсаторы SMD подразделяются на разные типы в зависимости от используемого диэлектрического материала, как показано ниже:

• Многослойный керамический конденсатор
• Танталовый конденсатор
• Электролитический конденсатор

Многослойный керамический конденсатор

В конденсаторах этого типа в качестве диэлектрического материала используется керамика. Эти конденсаторы основаны на электрических свойствах керамики. Потому что свойства керамики многомерны. Керамика, которая используется в конденсаторе, позволяет уменьшить размер конденсатора по сравнению с другими типами. В керамических конденсаторах используются различные керамические диоксиды, такие как барий-стронций, титанат бария и диоксид титана и т. д.

Желаемый температурный коэффициент может быть достигнут с помощью различных керамических диэлектрических материалов. Диэлектрическая изоляция этого конденсатора может быть выполнена с помощью различных слоев керамики, используемых между двумя проводниками. Как правило, его электроды покрыты серебром, что обеспечивает превосходные паяльные свойства этого конденсатора.

Типоразмер		Размеры, мм			Размеры, дюйм
Дюймовый	Метрический	L	W	H	L	W	H
0201	0603M	0.6	0.3		0.02	0.01
0402	1005M	1	0.5	0.55	0.04	0.02
0603	1608M	1.6	0.8	0.9	0.06	0.03
0805	2012M	2	1. 25	1.3	0.08	0.05
1206	3216M	3.2	1.6	1.5	0.12	0.06
1210	3225M	3.2	2.5	1.7	0.12	0.1
1812	4532M	4.5	3.2	1.7	0.18	0.12
1825	4564M	4.5	6.4	1.7	0.18	0.25
2220	5650M	5.6	5	1.8	0.22	0.2
2225	5664M	5.6	6.3	2	0.22	0.25

Конденсаторы керамические, пленочные и т.п. неполярные выпускаются без маркировки. Емкость варьируется от 1пф до 10мкф.

Танталовый конденсатор

Танталовые конденсаторы широко используются для получения более высоких емкостей по сравнению с керамическими конденсаторами. Твердотельные танталовые конденсаторы обладают отличными характеристиками: высокой удельной емкостью, малыми габаритами . Значение ESR таких конденсаторов остается неизменным с ростом частоты или даже уменьшается, а значение импеданса на частотах 100 кГц и выше достигает минимального значения. Кроме того, они отличаются высокой надежностью.

Танталовые конденсаторы выпускаются в прямоугольных корпусах различного размера и цвета (черного, желтого, оранжевого), с кодовой маркировкой.

 

Электролитический конденсатор

Производятся в форме алюминиевого бочонка, маркируются, с виду напоминают обычные вводные, но монтируются на поверхности. Этот SMD конденсатор используется из-за высокой емкости и невысокой стоимости. На этих конденсаторах часто указывается напряжение и емкость.

Маркировка электролитических и танталовых конденсаторов подобна маркировке резисторов, за исключением того, что емкость указывается в пикофарадах. Также может применяться знак «µ».

Примеры маркировки.

Обозначение 105 — первая цифра — 1, вторая — 0, множитель — х10⁵.
Получаем 1000000 пФ или 1 мкФ.

Обозначение 476 — первая цифра — 4, вторая — 7, множитель — х10⁶.
Получаем 47000000пФ или 47 мкФ.

Маркировка 156v, что будет означать, что его характеристики – 15 микрофарад и напряжение в 6 В.

А может оказаться, что маркировка совершенно другая, например D475. Подобный код определяет конденсатор как 4.7 мкФ 20 В

[Свернуть]

Маркировка может содержать знак «µ» — 47µ, указывает на емкость в 47 мкФ. Маркировка 3µ3 — указывает на емкость 3,3 мкФ. Так же указывается и номинальное рабочее напряжение в виде цифрового или буквенного обозначения. Обозначение 35 — будет означать номинальное рабочее напряжение в 35 вольт.

Коды, используемые для обозначения номинальных напряжений приведены ниже:

Код	e	G	J	A	C	D	E	V	H
Напряжение	2. 5v	4v	6.3v	10v	16v	20v	25v	35v	50v

Полярность электролитических SMD конденсаторов обозначается черной полоской и срезом на подложке. Полоска показывает положение ввода «минус» (-), срез подложки — ввода «плюс»(+)

---

Таблица емкостей конденсаторов

μF, микрофарады	nF, нанофарады	pF, пикофарады	Код трех-цифровой
1μF	1000nF	1000000pF	105
0.82μF	820nF	820000pF	824
0.8μF	800nF	800000pF	804
0.7μF	700nF	700000pF	704
0.68μF	680nF	680000pF	624
0.6μF	600nF	600000pF	604
0.56μF	560nF	560000pF	564
0. 5μF	500nF	500000pF	504
0.47μF	470nF	470000pF	474
0.4μF	400nF	400000pF	404
0.39μF	390nF	390000pF	394
0.33μF	330nF	330000pF	334
0.3μF	300nF	300000pF	304
0.27μF	270nF	270000pF	274
0.25μF	250nF	250000pF	254
0.22μF	220nF	220000pF	224
0.2μF	200nF	200000pF	204
0.18μF	180nF	180000pF	184
0.15μF	150nF	150000pF	154
0.12μF	120nF	120000pF	124
0.1μF	100nF	100000pF	104
0.082μF	82nF	82000pF	823
0. 08μF	80nF	80000pF	803
0.07μF	70nF	70000pF	703
0.068μF	68nF	68000pF	683
0.06μF	60nF	60000pF	603
0.056μF	56nF	56000pF	563
0.05μF	50nF	50000pF	503
0.047μF	47nF	47000pF	473
μF, микрофарады	nF, нанофарады	pF, пикофарады	Код трех-цифровой
0.04μF	40nF	40000pF	403
0.039μF	39nF	39000pF	393
0.033μF	33nF	33000pF	333
0.03μF	30nF	30000pF	303
0.027μF	27nF	27000pF	273
0.025μF	25nF	25000pF	253
0. 022μF	22nF	22000pF	223
0.02μF	20nF	20000pF	203
0.018μF	18nF	18000pF	183
0.015μF	15nF	15000pF	153
0.012μF	12nF	12000pF	123
0.01μF	10nF	10000pF	103
0.0082μF	8.2nF	8200pF	822
0.008μF	8nF	8000pF	802
0.007μF	7nF	7000pF	702
0.0068μF	6.8nF	6800pF	682
0.006μF	6nF	6000pF	602
0.0056μF	5.6nF	5600pF	562
0.005μF	5nF	5000pF	502
0.0047μF	4.7nF	4700pF	472
0.004μF	4nF	4000pF	402
0. 0039μF	3.9nF	3900pF	392
0.0033μF	3.3nF	3300pF	332
0.003μF	3nF	3000pF	302
0.0027μF	2.7nF	2700pF	272
0.0025μF	2.5nF	2500pF	252
0.0022μF	2.2nF	2200pF	222
0.002μF	2nF	2000pF	202
0.0018μF	1.8nF	1800pF	182
μF, микрофарады	nF, нанофарады	pF, пикофарады	Код трех-цифровой
0.0015μF	1.5nF	1500pF	152
0.0012μF	1.2nF	1200pF	122
0.001μF	1nF	1000pF	102
0.00082μF	0.82nF	820pF	821
0.0008μF	0.8nF	800pF	801
0. 0007μF	0.7nF	700pF	701
0.00068μF	0.68nF	680pF	681
0.0006μF	0.6nF	600pF	621
0.00056μF	0.56nF	560pF	561
0.0005μF	0.5nF	500pF	52
0.00047μF	0.47nF	470pF	471
0.0004μF	0.4nF	400pF	401
0.00039μF	0.39nF	390pF	391
0.00033μF	0.33nF	330pF	331
0.0003μF	0.3nF	300pF	301
0.00027μF	0.27nF	270pF	271
0.00025μF	0.25nF	250pF	251
0.00022μF	0.22nF	220pF	221
0.0002μF	0.2nF	200pF	201
0.00018μF	0. 18nF	180pF	181
0.00015μF	0.15nF	150pF	151
0.00012μF	0.12nF	120pF	121
0.0001μF	0.1nF	100pF	101
0.000082μF	0.082nF	82pF	820
0.00008μF	0.08nF	80pF	800
0.00007μF	0.07nF	70pF	700
μF, микрофарады	nF, нанофарады	pF, пикофарады	Код трех-цифровой
0.000068μF	0.068nF	68pF	680
0.00006μF	0.06nF	60pF	600
0.000056μF	0.056nF	56pF	560
0.00005μF	0.05nF	50pF	500
0.000047μF	0.047nF	47pF	470
0.00004μF	0.04nF	40pF	400
0. 000039μF	0.039nF	39pF	390
0.000033μF	0.033nF	33pF	330
0.00003μF	0.03nF	30pF	300
0.000027μF	0.027nF	27pF	270
0.000025μF	0.025nF	25pF	250
0.000022μF	0.022nF	22pF	220
0.00002μF	0.02nF	20pF	200
0.000018μF	0.018nF	18pF	180
0.000015μF	0.015nF	15pF	150
0.000012μF	0.012nF	12pF	120
0.00001μF	0.01nF	10pF	100
0.000008μF	0.008nF	8pF	080
0.000007μF	0.007nF	7pF	070
0.000006μF	0.006nF	6pF	060
0. 000005μF	0.005nF	5pF	050
0.000004μF	0.004nF	4pF	040
0.000003μF	0.003nF	3pF	030
0.000002μF	0.002nF	2pF	020
0.000001μF	0.001nF	1pF	010
μF, микрофарады	nF, нанофарады	pF, пикофарады	Код трех-цифровой

[Свернуть]

Электролитический конденсатор

: схема контактов, описание и технический паспорт

Конфигурация контактов

Электролитические конденсаторы имеют полярность. Это означает, что у них есть положительный и отрицательный вывод. Длинный штифт — это положительный штифт, а короткий штифт — отрицательный штифт . Вы также можете определить полярность по отрицательной полосе на этикетке конденсатора. Как показано на рисунке выше, отрицательный вывод будет прямо под отрицательным символом.

Примечание: Есть много типов конденсаторов; однако электролитические конденсаторы являются наиболее широко используемыми, и этот документ применим только к ним.

Характеристики

• Тип конденсатора — электролитический
• Имеет широкий диапазон значений емкости от 0,01 мкФ до 10000 мкФ
• Имеет широкий диапазон значений напряжения от 16 В до 450 В.
• Выдерживает максимальную температуру 105 ° C

Другие типы конденсаторов

Керамический конденсатор, коробчатый конденсатор, переменный конденсатор.

Выбор параметров конденсатора

Вы когда-нибудь задумывались о типах электролитических конденсаторов, доступных на рынке, и о том, как выбрать один для вашего проекта? Электролитические конденсаторы можно классифицировать по двум основным параметрам. Один из них — их емкость (К-Фарад) , а другой — его номинальное напряжение (В-В) .

Конденсатор — это пассивный компонент, который может накапливать заряд (Q). Этот заряд (Q) будет произведением значения емкости (C) и приложенного к нему напряжения (V).Значение емкости и напряжения конденсатора будет указано на его этикетке.

Следовательно, количество заряда конденсатора можно определить, используя значение напряжения (В) и емкости (C) конденсатора.

C = Q × V

Меры предосторожности

При использовании электролитического конденсатора всегда следует следить за тем, чтобы положительный вывод был соединен с плюсом схемы, а отрицательный вывод — с минусом схемы.Кроме того, напряжение, возникающее на выводах конденсатора, всегда должно быть меньше номинального напряжения конденсатора (В). Несоблюдение этого правила приведет к ненормальному нагреву конденсатора и даже может взорваться.

Конденсатор последовательно и параллельно

В большинстве схем значение емкости не обязательно должно быть точно таким же, как указано в схеме. Более высокое значение емкости обычно не влияет на работу схемы.Однако значение напряжения должно быть таким же или выше указанного значения, чтобы предотвратить риск, упомянутый выше в мерах предосторожности. В этом случае, если у вас нет точного значения, вы можете использовать конденсаторы, включенные последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое значение.

Когда два конденсатора соединены последовательно , тогда значение емкости (C) складывается обратно пропорционально, а номинальное напряжение (V) складывается напрямую последовательно, как показано на рисунке ниже.

Когда два конденсатора подключены параллельно , тогда значение емкости (C) складывается напрямую, а номинальное напряжение (V) остается таким же, как показано на рисунке ниже.

Обычно используемые электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы

доступны не для всех требуемых значений емкости (C) и напряжения (В). Наиболее часто доступные значения приведены в таблице ниже

С.Номер:	Стандартные номиналы конденсаторов
1	0,1 мкФ — 16 В	0,1 мкФ — 25 В	0,1 мкФ — 50 В	0,1 мкФ — 63 В	–
5	0.22 мкФ — 16 В	0,22 мкФ — 25 В	0,22 мкФ — 50 В	0,22 мкФ — 63 В	–
9	0,33 мкФ — 16 В	0,33 мкФ — 25 В	0. 33 мкФ — 50 В	0,33 мкФ — 63 В	–
13	0,47 мкФ — 16 В	0,47 мкФ — 25 В	0,47 мкФ — 50 В	0,47 мкФ — 63 В	–
17	1 мкФ — 16 В	1 мкФ — 25 В	1 мкФ — 50 В	1 мкФ — 63 В	1 мкФ — 450 В
22	2.2 мкФ — 16 В	2,2 мкФ — 25 В	2,2 мкФ — 50 В	2,2 мкФ — 63 В	–
26	3,3 мкФ — 16 В	3,3 мкФ — 25 В	3. 3 мкФ — 50 В	3,3 мкФ — 63 В	–
30	4,7 мкФ — 16 В	4,7 мкФ — 25 В	4,7 мкФ — 50 В	4,7 мкФ — 63 В	–
34	10 мкФ — 16 В	10 мкФ — 25 В	10 мкФ — 50 В	10 мкФ — 63 В	10 мкФ — 450 В
39	22 мкФ — 16 В	22 мкФ — 25 В	22 мкФ — 50 В	22 мкФ — 63 В	–
43	33 мкФ — 16 В	33 мкФ — 25 В	33 мкФ — 50 В	33 мкФ — 63 В	–
47	47 мкФ — 16 В	47 мкФ — 25 В	47 мкФ — 50 В	47 мкФ — 63 В	–
51	100 мкФ — 16 В	100 мкФ — 25 В	100 мкФ — 50 В	100 мкФ — 63 В	–
56	220 мкФ — 16 В	220 мкФ — 25 В	220 мкФ — 50 В	220 мкФ — 63 В	–
60	330 мкФ — 25 В	–	–	–	–
61	470 мкФ — 16 В	470 мкФ — 25 В	470 мкФ — 50 В	470 мкФ — 63 В	–
65	1000 мкФ — 25 В	1000 мкФ — 50 В	–	–	–
67	2200 мкФ — 25 В	2200 мкФ — 50 В	–	–	–
69	3300 мкФ — 25 В	3300 мкФ — 50 В	–	–	–
71	4700 мкФ — 25 В	–	–	–	–
72	10000 мкФ — 50 В	–	–	–	–

Приложения

• Фильтрующие контуры, такие как фильтр высоких / низких частот и т. Д.
• Убрать шум из цепи
• Сглаживание пульсаций в преобразователях
• Светодиодные схемы с затуханием
• Резонансные цепи.

Полярность — learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 43

Что такое полярность?

В области электроники полярность указывает, является ли компонент схемы симметричным или нет.Неполяризованный компонент — деталь без полярности — может быть подключен в любом направлении и по-прежнему работать так, как должен. Симметричный компонент редко имеет более двух выводов, и каждый вывод компонента эквивалентен. Вы можете подключить неполяризованный компонент в любом направлении, и он будет работать точно так же.

Поляризованный компонент — деталь с полярностью — может быть подключен к цепи только в одном направлении. Поляризованный компонент может иметь два, двадцать или даже двести контактов, и каждый из них имеет уникальную функцию и / или положение. Если поляризованный компонент был неправильно подключен к цепи, в лучшем случае он не будет работать должным образом. В худшем случае неправильно подключенный поляризованный компонент будет дымить, искры и быть очень мертвой деталью.

Ассортимент поляризованных компонентов: батареи, интегральные схемы, транзисторы, регуляторы напряжения, электролитические конденсаторы и диоды, среди прочего.

Полярность — очень важное понятие, особенно когда речь идет о физическом построении схем. Включаете ли вы детали в макетную плату, припаиваете их к печатной плате или вшиваете их в проект электронного текстиля, очень важно уметь идентифицировать поляризованные компоненты и соединять их в правильном направлении. Так вот для чего мы здесь! В этом руководстве мы обсудим, какие компоненты имеют полярность, а какие нет, как определить полярность компонентов и как проверить некоторые компоненты на полярность.

Рассмотрите возможность чтения

Если ваша голова еще не кружится, возможно, можно будет прочитать оставшуюся часть этого руководства. Полярность — это концепция, которая основывается на некоторых концепциях электроники более низкого уровня и усиливает некоторые другие. Если вы еще этого не сделали, подумайте о том, чтобы ознакомиться с некоторыми из приведенных ниже руководств, прежде чем читать это.

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы.Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Как использовать макетную плату

Добро пожаловать в чудесный мир макетов. Здесь мы узнаем, что такое макетная плата и как с ее помощью построить вашу самую первую схему.

Как пользоваться мультиметром

Изучите основы использования мультиметра для измерения целостности цепи, напряжения, сопротивления и тока.

Полярность диодов и светодиодов

Примечание: Мы будем иметь в виду поток тока относительно положительных зарядов (т. Е. Обычного тока) в цепи.

Диоды позволяют току течь только в одном направлении, и они всегда поляризованы . У диода два вывода. Положительная сторона называется анодом , а отрицательная — катодом .

Обозначение диодной цепи с маркировкой анода и катода.

Ток через диод может течь только от анода к катоду, что объясняет, почему важно, чтобы диод был подключен в правильном направлении. Физически каждый диод должен иметь какую-то индикацию анода или катода. Обычно диод имеет линию рядом с выводом катода , которая соответствует вертикальной линии в символе цепи диода.

Ниже приведены несколько примеров диодов. Верхний диод, выпрямитель 1N4001, имеет серое кольцо возле катода.Ниже на сигнальном диоде 1N4148 используется черное кольцо для маркировки катода. Внизу находится пара диодов для поверхностного монтажа, каждый из которых использует линию, чтобы отметить, какой вывод является катодом.

Обратите внимание на линии на каждом устройстве, обозначающие сторону катода, которые соответствуют линии на изображении выше.

Светодиоды

LED обозначает светоизлучающий диод , что означает, что, как и их диодные собратья, они поляризованы. Есть несколько идентификаторов для поиска положительных и отрицательных контактов светодиода.Вы можете попробовать найти более длинную ногу , которая должна указывать на положительный анодный штифт.

Или, если кто-то подрезал ножки, попробуйте найти плоский край на внешнем корпусе светодиода. Контакт, ближайший к плоскому краю , будет отрицательным катодным контактом.

Могут быть и другие индикаторы. У SMD-диодов есть ряд идентификаторов анодов / катодов. Иногда проще всего проверить полярность с помощью мультиметра. Установите мультиметр в положение диода (обычно обозначается символом диода) и прикоснитесь каждым щупом к одной из клемм светодиода.Если светодиод горит, положительный зонд касается анода, а отрицательный зонд касается катода. Если он не загорается, попробуйте поменять местами зонды.

Полярность крошечного желтого светодиода для поверхностного монтажа проверяется мультиметром. Если положительный вывод касается анода, а отрицательный — катода, светодиод должен загореться.

---

Диоды, конечно, не единственный поляризованный компонент. Есть масса деталей, которые не будут работать при неправильном подключении.Далее мы обсудим некоторые другие распространенные поляризованные компоненты, начиная с интегральных схем.

Полярность интегральной схемы

Интегральные схемы (ИС) могут иметь восемь или восемьдесят контактов, и каждый контакт на ИС имеет уникальную функцию и положение. При использовании микросхем очень важно соблюдать полярность. Есть большая вероятность, что они будут дымить, таять и испортиться при неправильном подключении.

ИС со сквозными отверстиями обычно поставляются в двухрядном корпусе (DIP) — два ряда контактов, каждый из которых расположен на расстоянии 0.1 дюйм шириной, достаточной, чтобы охватить центр макета. Микросхемы DIP обычно имеют выемку , чтобы указать, какой из множества контактов является первым. Если не выемка, то на корпусе ИС может быть выгравирована точка рядом с контактом 1.

ИС с точкой и вырезом для обозначения полярности. Иногда вы получаете и то, и другое, иногда только одно или другое.

Для всех корпусов ИС номера выводов последовательно увеличиваются при перемещении против часовой стрелки от вывода 1.

ИС для поверхностного монтажа могут иметь QFN, SOIC, SSOP или ряд других форм-факторов. Эти микросхемы обычно имеют точек возле вывода 1.

ATmega32U4 в корпусе TQFP, рядом с распиновкой таблицы данных.

Конденсаторы электролитические

Не все конденсаторы поляризованы, но когда они поляризованы, очень важно, не перепутать полярность.

Керамические конденсаторы — маленькие (1 мкФ и менее), обычно желтые, — имеют , а не поляризованные.Вы можете придерживаться их любым способом.

Керамические конденсаторы для сквозных отверстий и SMD 0,1 мкФ. Они НЕ поляризованы.

Электролитические колпачки (в них есть электролиты), похожие на маленькие консервные банки, поляризованы . Отрицательный штифт крышки обычно обозначается знаком «-» с отметкой и / или цветной полосой вдоль банки. У них также может быть на более длинная положительная ветвь .

Ниже приведены электролитические конденсаторы емкостью 10 мкФ (слева) и 1 мФ, на каждом из которых имеется символ тире, обозначающий отрицательный вывод, а также более длинный положительный вывод.

Подача отрицательного напряжения на электролитический конденсатор в течение продолжительного времени приводит к кратковременному, но катастрофическому отказу. Они сделают pop , и верхняя часть колпачка либо вздувается, либо лопается. С этого момента колпачок будет практически мертв, действуя как короткое замыкание.

Другие поляризованные компоненты

Аккумуляторы и блоки питания

Правильная полярность в вашей цепи начинается и заканчивается правильным подключением источника питания.Независимо от того, получает ли вы питание от настенной бородавки или от LiPo батареи, очень важно убедиться, что вы случайно не подключили их обратно и случайно не применили – 9 В или – 4,2 В к вашему проекту.

Любой, кто когда-либо заменял батарейки, знает, как определить их полярность. На большинстве батарей положительные и отрицательные клеммы обозначаются символом «+» или «-». В других случаях это может быть красный провод для положительного и черный провод для отрицательного.

Ассортимент аккумуляторов.Литий-полимерный, плоская ячейка, 9 В щелочной, AA щелочной и AA NiMH. У каждого есть способ представить положительные или отрицательные клеммы.

Источники питания обычно имеют стандартизованный разъем, который обычно должен иметь полярность. У бочкового домкрата, например, два проводника: внешний и внутренний; внутренний / центральный провод обычно является положительной клеммой. Другие разъемы, такие как JST, имеют ключ с ключом , поэтому вы просто не можете подключить их задним ходом.

Для дополнительной защиты от обратной полярности источника питания вы можете добавить защиту от обратной полярности с помощью диода или полевого МОП-транзистора.

Транзисторы, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения

Эти (традиционно) трехконтактные поляризованные компоненты объединяются вместе, поскольку они имеют одинаковые типы корпусов. Транзисторы со сквозным отверстием, полевые МОП-транзисторы и регуляторы напряжения обычно поставляются в корпусах TO-92 или TO-220, как показано ниже. Чтобы определить, какой из выводов является каким, найдите плоский край на корпусе TO-92 или металлический радиатор на TO-220 и сопоставьте его с выводом в таблице данных.

Выше транзистор 2N3904 в корпусе TO-92, обратите внимание на изогнутые и прямые края.Регулятор 3,3 В в корпусе TO-220, обратите внимание на металлический радиатор сзади.

и т. Д.

Это лишь верхушка айсберга поляризованных компонентов. Даже неполяризованные компоненты, такие как резисторы, могут поставляться в поляризованных корпусах. Блок резисторов — группа из пяти или около того предварительно установленных резисторов — является одним из таких примеров.

Комплект поляризованных резисторов. Массив из пяти 330 Ом; резисторы, соединенные вместе на одном конце. Точка представляет собой первый общий штифт.

К счастью, каждый поляризованный компонент должен каким-то образом сообщать вам, какой вывод какой.Обязательно всегда читайте таблицы и проверяйте корпус на наличие точек или других маркеров.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Теперь, когда вы знаете, что такое полярность и как ее определить, почему бы не ознакомиться с некоторыми из этих руководств по теме:

• Основные сведения о разъемах — существует ряд разъемов, имеющих собственную полярность. Обычно это отличный способ убедиться, что вы не подаете питание или какой-либо другой сигнал в обратном направлении.
• Диоды — наш яркий пример полярности компонентов. В этом руководстве подробно рассказывается, как работают диоды и какие типы диодов существуют.
• LilyPad Design Kit Эксперимент 1 — Схемы существуют не только на макетных и печатных платах, вы также можете вшивать их в рубашки и другой текстиль! Ознакомьтесь с руководствами по LilyPad Design Kit, чтобы узнать, как начать работу. Знание полярности очень важно для правильного подключения этих светодиодов.

Электролитический конденсатор — алюминиевый электролитический »Примечания по электронике

Электролитический конденсатор используется там, где требуются высокие уровни емкости, но для обеспечения долгой надежной службы он должен использоваться правильно и в пределах своих технических характеристик.

---

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

---

Электролитический конденсатор — один из основных компонентов конденсаторной промышленности, который используется в огромных количествах как в качестве выводного устройства, так и в качестве SMD.

Электролитический конденсатор является наиболее популярным типом выводов для значений более 1 мкФ, имея один из самых высоких уровней емкости для данного объема.

Алюминиевые электролитические конденсаторы используются уже много лет — таким образом, они стали постоянным компонентом во многих конструкциях.

Выбор алюминиевых электролитических конденсаторов с выводами

Электролитические конденсаторы широко используются в качестве компонентов с выводами, часто находясь в приложениях от источников питания до аудиосистемы, где могут использоваться устройства с выводами. Первоначально алюминиевые электролитические конденсаторы не были популярны в формате технологии поверхностного монтажа из-за высокого уровня тепла, испытываемого во время пайки, и могли повредить их. В настоящее время широко используются электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа, которые обеспечивают высокий уровень надежности.

Электролитический конденсатор ранней разработки

Электролитический конденсатор используется много лет. Его раннее развитие и историю можно проследить до самых ранних дней радио, примерно в то время, когда делались первые развлекательные передачи.В то время клапанные беспроводные устройства были очень дорогими, и им приходилось работать от батареек. Однако с развитием клапана или вакуумной трубки с косвенным нагревом стало возможным использовать питание от сети переменного тока.

Хотя для нагревателей нормально работать от источника переменного тока, анодное питание нужно было выпрямить и сгладить, чтобы предотвратить появление сетевого гула в звуке. Чтобы иметь возможность использовать конденсатор не слишком большого размера, Джулиус Лилиенфилд, который активно участвовал в разработке беспроводных наборов для домашнего использования, смог разработать электролитический конденсатор, позволяющий использовать компонент с достаточно высокой емкостью, но разумного размера в беспроводные наборы дня.

Обозначения электролитических конденсаторов

Электролитический конденсатор представляет собой форму поляризованного конденсатора. Символ электролитической цепи указывает полярность, поскольку это важно для обеспечения того, чтобы конденсатор правильно вставлен в цепь и не имел обратного смещения.

Варианты обозначений схем, используемых для электролитических конденсаторов

Существует множество схематических обозначений, используемых для электролитических конденсаторов. Первая «1» — это версия, которая, как правило, используется в европейских принципиальных схемах, тогда как «2» используется во многих схемах США, а «3» можно увидеть на некоторых старых схемах. На некоторых схемах не печатается знак «+» рядом с символом, когда уже очевидно, какая пластина какая.

Технология электролитических конденсаторов

Как видно из названия, электролитический конденсатор использует электролит (ионно-проводящую жидкость) в качестве одной из пластин для достижения большей емкости на единицу объема, чем в других типах.

Конденсаторы могут увеличивать емкость несколькими способами: увеличивая диэлектрическую проницаемость; увеличение площади поверхности электрода; и уменьшив расстояние между электродами.В электролитических конденсаторах используется высокая диэлектрическая проницаемость слоя оксида алюминия на пластине конденсатора, которая в среднем составляет от 7 до 8. Это больше, чем у других диэлектриков, таких как майлар с диэлектрической проницаемостью 3 и слюдой около 6-8.

В дополнение к этому, эффективная площадь поверхности конденсаторов увеличивается до 120 раз за счет придания шероховатости поверхности алюминиевой фольги высокой чистоты. Это один из ключей к созданию очень высоких уровней емкости.

Конструкция электролитического конденсатора

Конденсатор этого типа состоит из двух тонких пленок алюминиевой фольги, один из которых покрыт оксидным слоем в качестве изолятора. Использование алюминиевой фольги приводит к тому, что конденсатор часто называют алюминиевым электролитическим конденсатором.

Лист бумаги, пропитанный электролитом, помещается между ними, затем две пластины наматываются друг на друга и затем помещаются в емкость.

Внутренняя структура электролитического конденсатора

При производстве алюминиевого электролитического конденсатора одним из первых этапов является травление фольги, чтобы сделать ее более шероховатой, чтобы увеличить площадь поверхности и, следовательно, уровень емкости, который может быть получен в данной области.

Следующий процесс — формирование анода. Это влечет за собой химическое наращивание тонкого слоя оксида алюминия Al ₂ O ₃ на анодной фольге, что делает его отличным от катода.

Сам конденсаторный элемент намотан на намоточном станке. Четыре отдельных слоя: сформированная анодная фольга; бумажный разделитель, катодная фольга; и бумажный разделитель все вносятся и наматываются вместе. Разделители бумаги предотвращают соприкосновение и короткое замыкание двух электродов.

Конструкция электролитического конденсатора

Когда узел намотан, он заклеивается лентой для предотвращения раскручивания.

После намотки конденсатора он пропитывается электролитом. Это можно сделать погружением в воду и под давлением.

Электролит, используемый в алюминиевых электролитических конденсаторах, представляет собой состав, разработанный для обеспечения требуемых свойств для конденсатора: номинальное напряжение, диапазон рабочих температур и т.п. В основном он состоит из растворителя и соли (необходимой для обеспечения электропроводности). Обычные растворители включают этиленгликоль, а обычная соль включает борат аммония и другие соли аммония.

После этого конденсатор помещают в емкость, которая герметично закрывается для предотвращения испарения электролита.

Свойства электролитического конденсатора

Алюминиевые электролитические конденсаторы обеспечивают гораздо более высокий уровень емкости для заданного объема, чем большинство керамических конденсаторов. Это означает, что дорогие электролитические конденсаторы могут быть относительно небольшими. Во многих случаях это значительное преимущество.

Конденсаторы электролитические поляризованные, т.е.е. они могут быть размещены в цепи только в одном направлении. Если они подключены неправильно, они могут быть повреждены, а в некоторых крайних случаях могут взорваться. Также следует соблюдать осторожность, чтобы не превышать номинальное рабочее напряжение. Обычно они должны работать при значении ниже этого значения.

Электролитический конденсатор имеет большой допуск. Обычно значение компонента может быть указано с допуском -50% + 100%. Несмотря на это, они широко используются в аудиоприложениях в качестве конденсаторов связи и в сглаживающих устройствах для источников питания. Они плохо работают на высоких частотах и ​​обычно не используются для частот выше 50 — 100 кГц.

Электрические параметры электролитического конденсатора

При использовании электролитических конденсаторов существует ряд важных параметров, помимо базовой емкости и емкостного реактивного сопротивления. При проектировании схем с использованием электролитических конденсаторов необходимо учитывать эти дополнительные параметры для некоторых конструкций и учитывать их при использовании электролитических конденсаторов.

• Допуск: Электролитические конденсаторы имеют очень широкий допуск. Часто конденсаторы могут быть указаны как -20% и + 80%. Обычно это не проблема в таких приложениях, как развязка или сглаживание источника питания и т. Д. Однако они не должны использоваться в схемах, где важно точное значение.
• ESR Эквивалентное последовательное сопротивление: Электролитические конденсаторы часто используются в цепях с относительно высокими уровнями тока. Также при некоторых обстоятельствах и ток, исходящий от них, должен иметь низкий импеданс источника, например, когда конденсатор используется в цепи питания в качестве накопительного конденсатора. В этих условиях необходимо проконсультироваться с техническими данными производителя, чтобы выяснить, будет ли выбранный электролитический конденсатор соответствовать требованиям схемы. Если ESR высокое, то он не сможет обеспечить необходимое количество тока в цепи без падения напряжения в результате ESR, которое будет рассматриваться как сопротивление источника.
• Частотная характеристика: Одна из проблем электролитических конденсаторов заключается в том, что они имеют ограниченную частотную характеристику. Было обнаружено, что их СОЭ возрастает с увеличением частоты, и это обычно ограничивает их использование частотами ниже примерно 100 кГц. Это особенно верно для больших конденсаторов, и даже на меньшие электролитические конденсаторы не следует полагаться на высоких частотах. Чтобы получить точные сведения, необходимо ознакомиться с данными производителя для данной детали.
• Утечка: Хотя электролитические конденсаторы имеют гораздо более высокие уровни емкости для заданного объема, чем большинство других конденсаторных технологий, они также могут иметь более высокий уровень утечки. Это не проблема для большинства приложений, например, когда они используются в источниках питания. Однако в некоторых случаях они не подходят. Например, их нельзя использовать во входной цепи операционного усилителя. Здесь даже небольшая утечка может вызвать проблемы из-за высокого входного импеданса операционного усилителя.Также стоит отметить, что в обратном направлении уровень утечки значительно выше.
• Ток пульсации: При использовании электролитических конденсаторов в сильноточных устройствах, таких как накопительный конденсатор источника питания, необходимо учитывать ток пульсаций, который может возникнуть. Конденсаторы имеют максимальный ток пульсации, который они могут обеспечить. Выше этого они могут стать слишком горячими, что сократит их жизнь. В крайних случаях это может привести к выходу конденсатора из строя.Соответственно, необходимо рассчитать ожидаемый ток пульсаций и убедиться, что он находится в пределах максимальных значений, установленных производителем.

Маркировка электролитического конденсатора

Для версий электролитических конденсаторов с выводами обычно есть место для размещения различных параметров на емкости. Маркировка обычно предоставляет информацию об их емкости, рабочем напряжении, диапазоне температур и, возможно, других параметрах.

Маркировка на алюминиевом электролитическом конденсаторе

Некоторые большие конденсаторы, предназначенные для сглаживания в источниках питания, также могут содержать дополнительную информацию.Одним из особенно важных параметров является ток пульсации. Если ожидается слишком большой ток от конденсатора, он может чрезмерно нагреться и выйти из строя.

Электролитический конденсатор с выводами с маркировкой

Место для конденсаторов SMD ограничено, поэтому детали ограничены и могут содержать только основную информацию.

Конденсаторы электролитические SMD

Электролитические конденсаторы в настоящее время все чаще используются в конструкциях, которые производятся с использованием технологии поверхностного монтажа, SMT.Их очень высокая емкость в сочетании с низкой стоимостью делает их особенно полезными во многих областях. Первоначально они не использовались в особо больших количествах, поскольку не выдерживали некоторых процессов пайки. Теперь улучшенная конструкция конденсаторов вместе с использованием методов оплавления вместо пайки волной припоя позволяет более широко использовать электролитические конденсаторы в формате для поверхностного монтажа.

Часто устройства для поверхностного монтажа, SMD-версии электролитических конденсаторов маркируются значением и рабочим напряжением.Используются два основных метода. Один — указать их значение в микрофарадах (мкФ), а другой — использовать код. При использовании первого метода маркировка 33 6V будет указывать на конденсатор емкостью 33 мкФ с рабочим напряжением 6 вольт. В альтернативной кодовой системе используется буква, за которой следуют три цифры. Буква обозначает рабочее напряжение, указанное в таблице ниже, а три цифры обозначают емкость в пикофарадах. Как и во многих других системах маркировки, первые две цифры обозначают значащие цифры, а третья — множитель.6 пикофарад. Это составляет 10 мкФ.

Коды напряжения электролитического конденсатора SMD
Письмо	Напряжение
e	2,5
G	4
Дж	6,3
А	10
С	16
Д	20
E	25
В	35
H	50

Срок службы алюминиевого электролитического конденсатора

Алюминиевые электролитические конденсаторы со временем разрушаются. Многие электролитические компоненты имеют вентиляционное отверстие для выхода избыточных газов. Эта утечка может привести к высыханию электролита и падению производительности конденсатора.

Также, если алюминиевые электролитические конденсаторы оставить на несколько лет, оксидный слой на аноде может рассеяться. Когда это происходит, конденсатор необходимо переполяризовать. Это можно сделать, подав на конденсатор напряжение с ограничением по току. Первоначально ток утечки через конденсатор будет относительно высоким, а затем он будет падать по мере образования оксидного слоя.

Также разумно принять меры, чтобы продлить срок службы конденсатора. Есть четыре золотых наконечника, которые увеличивают срок службы алюминиевого электролитического конденсатора:

• Работа в пределах допустимого напряжения: Всегда разумно запускать любой компонент с хорошим запасом ниже максимальных номиналов. Многие компании заявляют в своих правилах проектирования, что для электролитических конденсаторов они должны работать не более чем на 50% от своих максимальных номиналов, чтобы обеспечить оптимальную надежность. Если максимальные пределы превышены, то уровни тока утечки возрастут, и существует возможность локального пробоя, ведущего к взрывному отказу компонента.
• Не выходите за пределы своего номинального тока: Во многих случаях требуется электролитический конденсатор для обеспечения высокого уровня пульсаций тока. Этого следовало ожидать в таких приложениях, как использование в качестве сглаживающего конденсатора в источнике питания. Ii является обязательным условием, чтобы конденсатор мог выдерживать требуемый от него ток.Убедитесь, что конденсатор работает в пределах допустимого тока и не нагревается во время работы.
• Никогда не смещайте конденсатор в обратном направлении: При работе в режиме обратного смещения уровни утечки будут намного выше, чем в прямом направлении. Опять же, это может привести к катастрофической поломке и поломке.
• Поддерживайте низкие температуры: Тепло сокращает срок службы любого алюминиевого электролитического конденсатора. Хорошее практическое правило заключается в том, что каждые 10 ° C свыше 85 ° C сокращают ожидаемый срок службы компонента вдвое.

Несмотря на то, что у алюминиевых электролитических конденсаторов есть ожидаемый срок службы, он может быть увеличен до максимума, если следовать этим правилам и эксплуатироваться в пределах своих номиналов.

Риформинг алюминиевых электролитических конденсаторов

Может потребоваться переформировать электролитические конденсаторы, которые не использовались в течение шести или более месяцев. Электролитическое действие приводит к удалению оксидного слоя с анода, и его необходимо повторно формировать. В этих условиях нецелесообразно прикладывать полное напряжение, поскольку ток утечки будет высоким и может привести к рассеиванию большого количества тепла в конденсаторе, что в некоторых случаях может привести к его разрушению.

Для реформирования конденсатора нормальный метод заключается в подаче рабочего напряжения на конденсатор через резистор около 1,5 кОм или, возможно, меньше для конденсаторов с более низким напряжением. (Обратите внимание, убедитесь, что он имеет достаточную номинальную мощность для работы с рассматриваемым конденсатором). Это следует применять в течение часа или более, пока ток утечки не упадет до приемлемого значения, а напряжение непосредственно на конденсаторе не достигнет приложенного значения, то есть фактически через резистор не будет протекать ток.Затем это напряжение необходимо продолжать применять еще в течение часа. Затем конденсатор можно медленно разрядить через подходящий резистор, чтобы оставшийся заряд не вызвал повреждений. После преобразования будьте осторожны при использовании конденсатора, чтобы убедиться, что он полностью преобразован и может правильно функционировать.

Обзор электролитических конденсаторов

Сводка по алюминиевому электролитическому конденсатору
Параметр	Детали
Типичные диапазоны емкости	от 1 мкФ до 47 000 мкФ
Наличие номинального напряжения	Примерно с 2. 5В и выше — некоторые специализированные могут иметь напряжение от 350В и выше.
Преимущества	Высокая емкость на единицу объема по сравнению с большинством других типов, относительно дешево по сравнению с другими типами аналогичного значения.
Недостатки	Высокие токи утечки, большие допуски по значениям, плохое эквивалентное последовательное сопротивление; ограниченный срок службы.

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

Электролитический конденсатор | Типы | Конденсаторная направляющая

Что такое электролитические конденсаторы?

Электролитический конденсатор — это тип конденсатора, в котором используется электролит для достижения большей емкости, чем у конденсаторов других типов. Электролит — это жидкость или гель, содержащий высокую концентрацию ионов. Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, а это означает, что напряжение на положительной клемме всегда должно быть больше, чем напряжение на отрицательной клемме.Преимущество большой емкости электролитических конденсаторов имеет также несколько недостатков. Среди этих недостатков — большие токи утечки, допуски по величине, эквивалентное последовательное сопротивление и ограниченный срок службы. Электролитические конденсаторы могут быть либо с жидким электролитом, либо с твердым полимером. Обычно они изготавливаются из тантала или алюминия, хотя могут использоваться и другие материалы. Суперконденсаторы — это особый подтип электролитических конденсаторов, также называемых двухслойными электролитическими конденсаторами, с емкостью в сотни и тысячи фарад.Эта статья будет основана на алюминиевых электролитических конденсаторах. Они имеют типичную емкость от 1 мкФ до 47 мФ и рабочее напряжение до нескольких сотен вольт постоянного тока. Алюминиевые электролитические конденсаторы используются во многих областях, таких как источники питания, материнские платы компьютеров и многие бытовые приборы. Поскольку они поляризованы, их можно использовать только в цепях постоянного тока.

Определение электролитического конденсатора

Электролитический конденсатор — это поляризованный конденсатор, в котором используется электролит для достижения большей емкости, чем у конденсаторов других типов.

Считывание значения емкости

В случае сквозных конденсаторов значение емкости, а также максимальное номинальное напряжение указаны на корпусе. Конденсатор, на котором напечатано «4,7 мкФ 25 В», имеет номинальное значение емкости 4,7 мкФ и максимальное номинальное напряжение 25 В, которое никогда не должно превышаться.

В случае электролитических конденсаторов SMD (поверхностного монтажа) существует два основных типа маркировки. В первой четко указано значение в микрофарадах и рабочее напряжение. Например, при таком подходе конденсатор 4,7 мкФ с рабочим напряжением 25 В будет иметь маркировку «4,7 25V. В другой системе маркировки за буквой следуют три цифры. Буква представляет номинальное напряжение в соответствии с таблицей ниже. Первые два числа представляют собой значение в пикофарадах, а третье число — это количество нулей, добавляемых к первым двум. Например, конденсатор 4,7 мкФ с номинальным напряжением 25 В будет иметь маркировку E476. Это соответствует 47000000 пФ = 47000 нФ = 47 мкФ.

Письмо	Напряжение
e	2,5
G	4
Дж	6,3
А	10
С	16
Д	20
E	25
В	35
H	50

Характеристики

Дрейф емкости

Емкость электролитических конденсаторов с течением времени отклоняется от номинального значения, и они имеют большие допуски, обычно 20%. Это означает, что алюминиевый электролитический конденсатор с номинальной емкостью 47 мкФ, как ожидается, будет иметь измеренное значение в диапазоне от 37,6 мкФ до 56,4 мкФ. Танталовые электролитические конденсаторы могут изготавливаться с более жесткими допусками, но их максимальное рабочее напряжение ниже, поэтому они не всегда могут использоваться в качестве прямой замены.

Полярность и безопасность

Из-за конструкции электролитических конденсаторов и характеристик используемого электролита электролитические конденсаторы должны иметь прямое смещение.Это означает, что положительный вывод всегда должен иметь более высокое напряжение, чем отрицательный вывод. Если конденсатор становится смещенным в обратном направлении (если полярность напряжения на выводах меняется на обратную), изолирующий оксид алюминия, который действует как диэлектрик, может быть поврежден и начать действовать как короткое замыкание между двумя выводами конденсатора. Это может вызвать перегрев конденсатора из-за протекающего через него большого тока. Когда конденсатор перегревается, электролит нагревается и протекает или даже испаряется, что приводит к взрыву корпуса.Этот процесс происходит при обратном напряжении около 1 В и выше. Для обеспечения безопасности и предотвращения взрыва корпуса из-за высокого давления, возникающего в условиях перегрева, в корпусе установлен предохранительный клапан. Обычно это делается путем нанесения царапины на верхней поверхности конденсатора, которая контролируемым образом открывается при перегреве конденсатора. Поскольку электролиты могут быть токсичными или едкими, могут потребоваться дополнительные меры безопасности при очистке после и замене перегретого электролитического конденсатора.

Существует специальный тип электролитических конденсаторов для переменного тока, который выдерживает обратную поляризацию. Этот тип называется неполяризованным или NP-типом.

Устройство и свойства электролитических конденсаторов

Алюминиевые электролитические конденсаторы состоят из двух алюминиевых фольг и бумажной прокладки, пропитанной электролитом. Одна из двух алюминиевых фольг покрыта оксидным слоем, и эта фольга действует как анод, а непокрытая фольга действует как катод.Во время нормальной работы анод должен находиться под положительным напряжением по отношению к катоду, поэтому катод обычно маркируется знаком минус вдоль корпуса конденсатора. Анод, пропитанная электролитом бумага и катод уложены стопкой. Пакет сворачивается, помещается в цилиндрический корпус и подключается к цепи с помощью штифтов. Есть две общие геометрии: осевая и радиальная. Осевые конденсаторы имеют по одному штырьку на каждом конце цилиндра, тогда как в радиальной геометрии оба штифта расположены на одном конце цилиндра.

Электролитические конденсаторы имеют большую емкость, чем большинство других типов конденсаторов, обычно от 1 мкФ до 47 мФ. Существует особый тип электролитического конденсатора, называемый двухслойным конденсатором или суперконденсатором, емкость которого может достигать тысяч фарад. Емкость алюминиевого электролитического конденсатора определяется несколькими факторами, такими как площадь пластины и толщина электролита. Это означает, что конденсатор большой емкости является громоздким и большим по размеру.

Стоит отметить, что электролитические конденсаторы, изготовленные по старой технологии, не имели очень длительного срока хранения, обычно всего несколько месяцев. Если его не использовать, оксидный слой разрушается, и его необходимо восстанавливать в процессе, называемом риформингом конденсатора. Это можно сделать, подключив конденсатор к источнику напряжения через резистор и медленно увеличивая напряжение, пока оксидный слой не будет полностью восстановлен. Современные электролитические конденсаторы имеют срок годности 2 года и более.Если конденсатор остается неполяризованным в течение длительного времени, его необходимо преобразовать перед использованием.

Применения для электролитических конденсаторов

Существует множество приложений, в которых не требуются жесткие допуски и поляризация переменного тока, но требуются большие значения емкости. Они обычно используются в качестве фильтрующих устройств в различных источниках питания для уменьшения пульсаций напряжения. При использовании в импульсных источниках питания они часто являются критическим компонентом, ограничивающим срок службы источника питания, поэтому в этом приложении используются высококачественные конденсаторы.

Их также можно использовать во входном и выходном сглаживании в качестве фильтра нижних частот, если сигнал является сигналом постоянного тока со слабой составляющей переменного тока. Однако электролитические конденсаторы плохо работают с сигналами большой амплитуды и высокой частоты из-за мощности, рассеиваемой на паразитном внутреннем сопротивлении, называемом эквивалентным последовательным сопротивлением (ESR). В таких приложениях необходимо использовать конденсаторы с низким ESR, чтобы уменьшить потери и избежать перегрева.

Практическим примером является использование электролитических конденсаторов в качестве фильтров в усилителях звука, основная цель которых — уменьшить гудение в сети.Сетевой гул — это электрический шум 50 или 60 Гц, вызванный сетью, который будет слышен при усилении.

Rap о замене электролитических конденсаторов

Rap о замене электролитических конденсаторов

Стратегии ремонта или замены старых электролитических конденсаторов

ПРИМЕЧАНИЕ. ПОЖАЛУЙСТА: эта веб-страница предоставляет только информацию; ты несешь ответственность для обеспечения безопасности вашего ремонта и проведения всех ремонтов с надлежащей безопасностью. Ламповое оборудование работает при высоком напряжении который может быть смертельным , и если вы не совсем уверены в своем возможность обеспечить вашу личную безопасность и безопасную эксплуатацию вашего отремонтированное оборудование пожалуйста, возьмите усилитель, радио или тестовое оборудование к квалифицированному технику.

Что доступно для ремонта

К сожалению, сегодня выбор высоковольтных электролитических конденсаторов является как меньше и отличается от прошлого, так что скорее всего вы не найдете точной замены для вашего оригинального электролитического оборудования. Для низковольтных приложений, например, катода байпасные конденсаторы, большинство винтажных типов имеют осевую конфигурацию, которая встречается реже сегодня, но все еще доступен. Более современная радиальная конфигурация также может быть использована, если их выводы достаточно длинные, и они не нарушают ваше представление об эстетике.

Более проблематичны конденсаторы высоковольтных источников питания, обычно многосекционные. алюминиевые банки, установленные на верхней панели шасси. Чтобы их починить, у вас, возможно, есть четыре опции:

Рэп про электролитики

Колпачки электролитических источников питания, вероятно, представляют собой худшее ответственность за старое аудио, радио и тестовое оборудование. Объединив небольшие размер и очень низкая стоимость единицы емкости, электролитические конденсаторы (далее называемые электролитами) — единственный экономичный выбор для дорогостоящие приложения, такие как фильтрация источников питания в большинстве потребительских передача. Однако электролиты нельзя использовать для переменного напряжения (т. Е. не допускается изменение полярности), и по сравнению с другими типами конденсаторов, их электрические характеристики ужасно плохие. Они менее линейны, имеют большие утечки и диэлектрическое поглощение, имеют очень слабые допуски (например, +/- 20% или хуже) и ужасно короткие сроки хранения и эксплуатации по сравнению со всеми другими широко доступными типами конденсаторов. Если хочешь чтобы узнать больше о работе электролитических конденсаторов, вот Примечание по применению Nichicon (формат PDF), часть 1 и часть 2, в которой подробно рассматривается тема.

Электролитики бездействием не переносят. Они могут вызвать большие неприятности при простое в течение длительного времени, требуется периодическая зарядка, чтобы оставаться «сформированным» и поддерживать оксидный слой, изолирующий проводящие пластины. Иногда их можно «реформировать», постепенно возвращаясь к работе. напряжение (см. ниже). Даже при регулярном использовании электролиты выходят из строя. из-за высыхания или утечки электролита в результате внутренней коррозии. Если электролит вздувается, показывает очевидную потерю электролита или просто не может быть реформирован, вы должны заменить его.

Обратите внимание, что есть два типа утечки; физический и электрический. Поскольку электролит — жидкость или паста, когда электролит катастрофически в случае неудачи обычно выделяется какая-то едкая грязь: физическая утечка. В отличие от идеальный конденсатор, электролиты слегка проводят при наличии напряжения пластины: утечка электричества. Помимо отклонения от идеала поведение, небольшая утечка в новом электролите не вызывает серьезных проблем; по мере старения электролита утечка увеличивается.Утечка выделяет тепло, что приводит к старению электролита и увеличивает утечку, вызывая больше тепла, и так далее. При достаточной утечке электролит закипает, а пар лопается. предохранительная заглушка контейнера, вызывающая физическую утечку и сигнализирующая кончина конденсатора.

Обратите внимание, что существуют и другие формы отказа клемм, в том числе: полная потеря емкости (обрыв) или замыкание проводящих пластин (короткая). Хотя вы можете реформировать свой 30-50-летний оригинал электролитические, они могут не работать так хорошо, как новые.Может быть частичная потеря емкости или может быть чрезмерная утечка ( колпачки действительно нагреваются), или и то, и другое. Если вы не хотите сохранить оригинал состояние вашего усилителя, превентивная «перепланировка» может быть лучшим решением восстановить оборудование до функционального исходного состояния.

Реформирование

Тонкий слой оксида алюминия, образованный для изоляции фольги конденсатора. составляет формация. Производители конденсаторов используют проприетарные смеси химикатов и электричества постоянного тока для создания этого изоляционного слоя, что портится со временем и бездействием.Часто оксидный слой находится в такое плохое состояние в старом оборудовании, что его нужно реформировать или иначе конденсатор выйдет из строя. Все методы реформирования используйте медленное повторное применение электричества постоянного тока для восстановления оксидного слоя до первоначальной толщины и однородности. На мой взгляд никого нет проверенный способ реформирования — доступно много разных подходов, но все есть один общий элемент — медлительность. Реформирование должно происходить быстрее чем накопление тепла из-за низкого сопротивления неисправного оксида слой — это займет как минимум часы, а может и дни.

Метод ограничения тока (от Angela Instruments): Вот ссылка к инструкциям Angela tools по переработке старых электролитов из их шасси с помощью внешнего источника питания. В этом методе используется большая серия резистор и высоковольтный источник питания для преобразования конденсаторов, которые не являются (новый-старый сток) или конденсаторы, снятые с шасси оборудования.

Метод ограничения напряжения 1: В методах ограничения напряжения используется удобное устройство, называемое переменным автотрансформатором (A.k.a. Вариак, генерал Фирменное наименование радио). Используя внешний источник высокого напряжения, каждый конденсатор медленно доводится до рабочего напряжения путем медленного повышения линейное напряжение к источнику питания. Это также можно сделать с помощью переменной DC питание с диапазоном примерно от 50 В до 500 В, но варианты дешевле и чаще. Резистор может быть установлен последовательно для контроля тока, но наблюдение за напряжением также может показать прогресс реформирования; на каждом вариакте При установке, напряжение будет медленно расти, пока не будет достигнуто преобразование. полный.

Запас для этого легко сделать из мусорных коробок; Схема представляет собой пару трансформаторов 500 мА 24 В, подключенных вторично к вторичный, за которым следует цепь утроения напряжения. Общая стоимость составила около 10 долларов (правда), включая коробку из местного Radio Shack. Будучи напряжением утроение, регулирование слабое и напряжение сильно падает с увеличением тока. Я воспользовался этой характеристикой, чтобы дать приблизительную оценку текущего слейте воду, как показано в таблице в верхней части источника.(Значения были измерены используя реостат и мой цифровой мультиметр — источник питания с другим набором деталей будет иметь аналогичное поведение, но будет измерять по-другому). Обычно я подключил бы мою поставку через электролитики, которые нужно реформировать, вдоль с моим цифровым мультиметром, установленным на максимальное значение напряжения. Я подключаю питание к variac (выключен, установлен на ноль), включите variac и медленно увеличивайте на настройку 30 вольт. Если показание напряжения на цифровом мультиметре не повышается, или поднимается ниже 95 вольт, вероятно короткое замыкание.Если напряжение повышается, напряжение указывает ток, потребляемый источником питания. Как конденсатор начинает восстанавливаться, ток утечки будет уменьшаться и напряжение будет продолжают расти. Как только утечка снизится до приемлемого уровня, Я пошагово поднимаюсь вверх с настройкой variac, пока рабочее напряжение для конденсатора достигается.

В шасси оборудования часто конденсаторы разного номинального напряжения соединены резисторами для падения напряжения, а в оборудовании используются текущие требования схемы для поддержания напряжения в рабочем диапазоне. Вы могли отключите каждый конденсатор от схемы и восстановите индивидуально, или, возможно, следуйте методу 2.

Метод ограничения напряжения 2: Используя двухступенчатый метод, мы можем используйте нагрузку цепи, чтобы поддерживать напряжение во всех цепях. конденсаторы источника питания в рабочем диапазоне. Это метод, который Я обычно использую, и это можно сделать с помощью собственного оборудования источник питания. Посмотрите на схему и обратите внимание на самое низкое номинальное напряжение все конденсаторы, которые подключаются к источнику высокого напряжения (B +).Удалить лампы от шасси и, используя вариак, реформировать блок питания конденсаторы на это самое низкое напряжение. Теперь вставьте трубы в шасси и поднимите конденсатор с максимальным рабочим напряжением до этого минимального напряжения. Эта обычно дает около 60% B + и достаточное напряжение накала обеспечить нагрузку. Медленно повышайте напряжение в сети (используя вариак) преобразовать каждый конденсатор источника питания, подключенный через резистор, к своему рабочее напряжение (или чуть выше).

Этот метод имеет несколько больший риск по сравнению с реформированием шасси. — вам нужно будет следить за общим потребляемым током и повышать напряжение больше медленно, так как у вас меньше информации о состоянии человека конденсаторы.Помните, что вполне вероятно, что все подключенные конденсаторы, кроме одного, будут исправлены, но эта одна плохая секция потянет много тока. Вы не можете предположить, что , если допустимая утечка для одного электролита это 1 мА, то нормально для 4 подключенных электролитов вместе иметь утечку около 4 мА — ваша группа из 4 электролитов должна иметь общую утечку меньше, чем допустимо для одного электролитического иначе вы допустили возможность 3 хорошего качества и 1 драндулет.

Если в оборудовании есть ламповый выпрямитель, вы должны перемыть его кремниевые диоды для работы этого метода. Это действительно просто — удалить выпрямитель и используйте несколько зажимов и пару 1N4007s, как показано на этом рисунке. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — этот метод, очевидно, оставляет незащищенными провода во время работы. Эти провода потенциально находятся под ВЫСОКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ , которое может убить. Например, если вы положите правую руку на вариак (землю) и коснетесь открытые зажимы, которые образуют цепь из одной руки через вашу грудь, и вниз через другую руку, что может вызвать остановку сердца.Для меня это кажется не более опасным, чем работа с оборудованием, работающим под напряжением, с крышками выключено, хотя в обоих случаях требуется особая осторожность. Действуйте на свой страх и риск!

Некоторые последние предостережения:

• Избыточный ток: вы должны внимательно следить за скорость нарастания напряжения, или вы должны измерить ток прямо при реформировании. Либо распаять соединение между выпрямитель и конденсатор и вставьте измеритель тока или вставьте резистор (при измерении напряжения на резисторе и вычислении ток), либо уже правильно использовать падение напряжения на резисторе помещен в цепь, чтобы следить за током.
• Вакуумные ламповые выпрямители: Они получают напряжение накала от того же силового трансформатора, что и блок питания B +. Таким образом, при низком начальном напряжения, при которых вы хотели бы начать реформирование, они не проводят. Соблюдая полярность, временно замените их кремниевыми диодами. с использованием старого цоколя лампы (с припаянными диодами) или с подключенными диодами клипсой.
• Переплавление: Для защиты силового трансформатора во время реформирования, замените обычный предохранитель на 2 или 3 ампера на предохранитель очень низкого значения, например 0.25 или 0,5 А. Ваш variac предотвратит скачок включения, который обычно открывает этот размер предохранитель.
• Повышенное напряжение для конденсаторов: Будьте осторожны при эксплуатации напряжение при снятии трубок с шасси; без нагрузки напряжение от трансформатора B + будет намного выше, чем при нормальной работе напряжение и может превышать номинальное напряжение конденсатора.

Замена на шасси

Насколько мне известно, доступны три типа замены крепления на шасси. сегодня; поворотные замки (новые или винтажные), колпачки для компьютеров и защелкивающиеся крепления.

Слева направо мы видим компьютерный конденсатор LCR, Elna Cerafine. компьютерный тип (к сожалению, снят с производства), крепление Panasonic TSHA Snap-mount конденсатор, твистлок Aero-M нового производства, твистлок NOS Mallory, и хорошая, но бывшая в употреблении Элна снята с оборудования.

Twist-Locks можно приобрести NOS (новый старый-сток) через обычные по каналам розничной торговли и на своп-встречах из старых запасов электронных магазинов, и так далее. Большинство из этих типов имеют несколько разделов (т.е. больше, чем один конденсатор в банке) и были созданы с множеством различных комбинаций секций как по емкости, так и по номинальному напряжению. Последнее, что я слышал, Aero M / Mallory было прекратили производство электролитиков Twistlock на замену, но в недавнем сообщении группы новостей утверждалось, что производство будет возобновлено, если были востребованы. Антикварная электроника в настоящее время имеет ограниченный запас. Хорошо использованные твистлоки иногда можно удалить из старое оборудование или найденное на свапе электроники встречается.

Бывшие в употреблении или замененные NOS перед установкой необходимо отремонтировать.поскольку разнообразие используемых товаров или типов БДУ становится все более и более ограниченным со временем вам, возможно, придется довольствоваться меньшим количеством разделов, чем в исходном конденсаторы. Это не проблема, если вы можете скрыть оставшиеся разделы в шасси оборудования. Вы также можете принять замену на более высокую емкость, чем у оригинала, от 60% до 80% и, возможно, больше в зависимости от расположения в схеме. Однако не используйте замену с более низким номинальным напряжением, чем у оригинального оборудования (более высокое номинальное нормально, даже желательно).Разделы также могут быть параллельны, чтобы получить более высокую емкости; например, если вам нужен 40/20/20/25 мкФ @ 450/350/350/25 В, и вы нашли заменяющий конденсатор 20/20/20/20/20 мкФ @ 500/500/500/500 В, вы бы подключили две секции по 20 мкФ параллельно, чтобы получить 40 мкФ при 500 В, и используйте две оставшиеся секции 20uF @ 500V на 350V, затем поставьте 25uF / 25V конденсатор где-то в шасси.

Замена проста, но хорошо помните о проводе места перед распайкой. Также обратите внимание на расположение наконечники заземления, чтобы при установке новой крышки все провода дойдут до их наконечников.

Корпуса компьютеров различаются по высоте и диаметру; если они может поместиться на вашем шасси, вы можете выбрать один из многих физических размеров для ваш проект. Разъемы с винтовыми зажимами и наконечниками (типа Faston) используемый. Хотя доступны многие диаметры и номиналы напряжения, мы сосредоточить внимание на высоковольтных компьютерных крышках диаметром 1,3125 дюйма и кратным разделы. Этот диаметр соответствует обычному диаметру поворотных замков. обсуждалось выше, и поэтому может использоваться для замены без серьезных модификация оборудования.

Производство электролитов с синей пластиковой оболочкой производства LCR прекращено (некоторые в наличии), но аналогичные конденсаторы продолжают производить JJ Electronics в Словакии. Elna в черной рубашке, ориентированная на аудиофилов Cerafines были прекращены, хотя аудиофилы были нацелены на Black Gates. можно купить по бешеной цене, но я не могу позволить себе владеть примерами из тех. Для JJs, Триодная электроника, Анджела Инструменты, Запчасти Экспресс. Для черного Gates, Handmade Electronics, Angela Instruments, поставщики других запчастей на моей домашней странице.Показан пример моего Scott 299C с LCR. справа.

Для установки этих крышек требуется зажим, прикрученный к корпусу, и вы обычно приходится добавлять отверстия для крепления зажима, а возможно и увеличивать отверстие с зазором для соединительных наконечников. Зажимы можно найти в Mouser Electronics примерно за 50 центов. Обычно здесь меньше секций по сравнению с оригинальными поворотными замками, поэтому некоторые из секции необходимо переместить в шасси.

Заглушки Snap Mount обычно устанавливаются на печатную плату.В контакты защелкиваются в отверстиях на печатной плате и остаются там достаточно хорошо, чтобы припаял на место. Легко припаять прямо к контактам … и некоторые защелкивающиеся крепления имеют правильный диаметр (35 мм), чтобы заменить поворотные замки используя те же зажимы, которые использовались для крышек компьютеров выше. К несчастью, только с одним разделом, вам все равно нужно скрыть остальные разделы в шасси, хотя дают возможность залить некоторые площади шасси с качественной емкостью, а не с мертвым конденсатором.Проверьте Panasonic TSHA или TSHB (от Digikey Electronics) или Nichicon NT (Майкл Перси, но наверно другие производители тоже).

Установка под шасси

Из-за компактных размеров современных конденсаторов обычно можно найти достаточно места в шасси вашего оборудования, чтобы найти конденсаторы для замены. Если вы можете решить механические проблемы, современные стили конденсаторов также имеют гораздо более высокую производительность чем винтажные модели, поэтому вы можете наслаждаться звуком, используя только современные стили заглушек для вашей замены, восстановления или ремонта.Механические проблемы включают

• Где поставить конденсаторы: нужно найти достаточно места для новые конденсаторы, в месте рядом с текущей проводкой и вдали от любые источники тепла, например резисторы для падения напряжения.
• Как перенаправить проводку: возможно придется распаять имеющуюся проводку и замените новой проводкой, достаточно длинной, чтобы достать до новых конденсаторов, и проложите эту проводку вдали от источников шума (например, параллельная проводка переменного тока). Обязательно используйте провод, рассчитанный на допустимое напряжение.
• Как закрепить электролитический элемент на шасси: Приклеить непосредственно к Я считаю, что шасси следует избегать, хотя некоторые используют этот метод. Я предпочитаю построить подшасси или клеммную колодку, смонтировать электролитики на держатель и установите держатель на шасси.

При выборе конденсаторов для монтажа под шасси помните о качество конденсатора, который вы планируете использовать. Я знаю по личному опыту этот дешевый общий излишек электролитов взорвется, если подвергнуться воздействию высоких пульсирующий ток.Особенно для конденсатора, электрически ближайшего к выпрямитель, выберите новый конденсатор высокого качества, специально предназначенный для сильных пульсаций тока, например Panasonic EB (поставляется Digikey Electronics).

Выше 3 камеры Panasonic TSHA 47 мкФ / 400 В, смонтированные на куске стекловолокна. плату (FR4) с помощью втулок. Изготовлены втулки и установочный инструмент. компанией Keystone и доступен в Mouser Электроника. Для этого можно также протравить печатные платы; Шелдон Стокс из SDS Labs изготовил несколько высококачественных заменяющих плат для Harmon-Kardon Citation II и Dynaco ST-70.Жалко не использовать занимаемое пространство шасси колпачками твистлок, но доски Sheldon — очень изящное решение. Немного досок Sheldon также продаются Триодная электроника.

СЕРИЙНЫЕ КОНДЕНСАТОРЫ: Недостаточное номинальное напряжение может быть проблемой, а последовательное соединение может быть единственным способ получения электролитов с достаточно высоким номинальным напряжением. Я знаю только несколько современных электролитов с номинальное напряжение выше 450 В, включая LCR (500 В) и атомы Sprague (600 В).Последовательное соединение требует добавления так называемых резисторов для выравнивания напряжения или , по одному на каждом конденсаторе, проводя ток, который поддерживает напряжение в серии конденсаторы симметричные. Некоторые из них описаны в заявке производителя. заметки; Источниками здесь являются, в частности, примечания к приложениям Nichicon и Rifa.

Даже новейшие высококачественные электролитические конденсаторы в некоторой степени проводят ток. Эта ток утечки зависит от качества электролита, температуры и состояния электролита. конденсатор, и может быть представлен сопротивлением, параллельным конденсатору.На рисунке последовательно соединенные конденсаторы C1 и C2 имеют некоторое сопротивление утечке RL1 и RL2. Потому что широкие допуски электролитов, этот ток утечки варьируется от образца к пробе и по закону Ома влияет на баланс напряжений между электролитическими конденсаторы соединены последовательно. Обратите внимание, что мы рассматриваем только новые, идентичные конденсаторы, подключенные последовательно — пожалуйста, не смешивайте номиналы, типы или марки.

Балансные резисторы RB1 и RB2 поддерживают баланс напряжений между последовательными конденсаторами. в пределах допуска за счет включения другого большего тока параллельно с утечкой текущий. Ток балансировки выбран достаточно большим, чтобы подавить любую утечку. дисбаланс и тем самым гарантировать безопасную работу. Для расчета стоимости балансировочные резисторы, сначала определите приблизительную максимальную утечку последовательно соединенные конденсаторы. Ток утечки в мкА составляет от 1/5 кв. 1/2 sqrt (CV) согласно Nichicon, где C в мкФ, В в вольтах и ​​ток в мкА. Вы также можете получить характеристики утечки из вашего конденсатора техническая спецификация. Общее правило для балансировочного тока — 10-кратная утечка. ток — таким образом, для двух конденсаторов по 100 мкФ / 350 В, соединенных последовательно, чтобы сформировать 50 мкФ конденсатор, максимальная утечка 1/2 sqrt (100 * 350) = 94 мкА, умноженное на 10 составляет примерно 1 мА.Допустим, мы хотим применить напряжение должно быть 650 В, тогда RB1 и RB2 = 325 кОм. Рассеиваемая мощность I * V = 0,325 Вт, поэтому минимальный резистор 1 Вт обеспечит достаточный запас прочности. Обязательно проверьте напряжение рейтинг любых балансировочных резисторов тоже.

Можно подумать, что два последовательно соединенных электролита на 350 В будут иметь напряжение номинал 700В, но опять мешают неплотные допуски электролитов. Так как указано в инструкции по применению электролитического конденсатора Evox Rifa, последовательные конденсаторы действуют как емкостный делитель напряжения, а N электролитические элементы, подключенные последовательно с диапазоном допуска емкости от Cmin до Cmax имеют максимальное разделенное напряжение (на стыке двух конденсаторов) Vdiv = (Vapplied * Cmax) / (Cmax + (N — 1) * Cmin).Итак, в нашем примере с допуском емкости +/- 20% Cmax = 1,2 * 100 и Cmin = 0,8 * 100, при Vdiv = (650 * 120) / (120 + (2-1) * 80) = 390V. Это превышает номинальное напряжение электролитов на 40 вотч; с некоторой алгеброй мы можем видеть, что 350 + 350 дает максимум 583 В при допуске емкости 20%. Для наших приложений напряжение 650 В, минимальное номинальное напряжение для каждого конденсатора должно быть 400 В.

В примечании к применению Nichicon представляет более точный расчет балансировочного тока, чем приведенное выше правило 10-кратной утечки. Пусть Vdif = (Vmax — Vmin) — разность рабочее напряжение из-за дисбаланса утечки для двух последовательно соединенных электролитов, а Idif = (Imax — Imin) — это максимальная разница в ток утечки между двумя конденсаторами, тогда RB1 = RB2 = Vdif / Idif (см. примечание по применению, хотя получить такой результат довольно просто). Используя текущий диапазон, указанный выше, Idif = 0,3 * sqrt (CV) * Tc * F, где Tc — температурный коэффициент и F — коэффициент выдумки. Электролитики проводят больше по мере увеличения температуры, с Tc при 20 ° C, равным 1, увеличивается до 2 примерно при 60 ° C и 5 примерно при 85 ° C.Опять же, вы можете найти эту характеристику в своем паспорт конденсатора. Фактор выдумки — это произвольный коэффициент безопасности дополнительные 40%, например, для нашего примера при 60 ° C: 0,3 * sqrt (100 * 400) * 2 * 1,4 = 168 мкА. Ничикон выбирает произвольное значение Vdif, равное 10% от номинала конденсатора, но зная предполагаемое приложение, мы можем сделать лучшую оценку в худшем случае.

Учтите, что в наихудшем случае дисбаланс напряжения из-за тока утечки между Последовательные конденсаторы возрастают с уменьшением тока балансного резистора.Таким образом чем больше дисбаланс мы можем терпеть, тем меньше может быть ток баланса. Если мы не игнорируем емкостной допуск, мы должны добавьте эффекты емкости и утечки, чтобы получить действительную оценку в худшем случае дисбаланс напряжений. Используя 2 последовательных соединения при 400 В / 100 мкФ, работающих при 650 В, наихудший дисбаланс напряжения из-за с допуском по емкости 20% 390 — 260 = 130В. Этот дисбаланс может увеличение из-за утечки максимум на 20 В до 400 — 250 = 150 В и Vdif / Idif = 20 В / 168 мкА = 120 К Ом или 2.7 мА. Это 0,9 Вт на балансный резистор … требуется два 2 Вт или более мощные резисторы. Лучшее решение было бы увеличить номинальное напряжение до 450 В, что привело бы к небольшому увеличение разницы тока утечки (10uA) с увеличением напряжения допуск дисбаланса на 100В. Тогда Vdif / Idif = 120 В / 178 мкА = 675 кОм или 480 мкА при 0,16 Вт. Также может быть целесообразно согласовать устройства, чтобы минимизировать емкостные дисбаланс, хотя должна оставаться некоторая терпимость, чтобы учесть возможные изменение характеристик стареющих конденсаторов.

Поскольку 450 В — это наивысший доступный уровень электролитического напряжения, для напряжения намного выше 650 В, мы должны увеличить количество последовательно соединенных конденсаторы. С 3 последовательно соединенными конденсаторами по 450 В и емкостью 20% Допуск, максимальное рабочее напряжение 450 * (120 + 2 * 80) / 120 = 1050В. Выбор рабочего напряжения 900 В с номиналом 300 В на каждом конденсатор, если два конденсатора работают при самом низком напряжении, а один — при его наибольшее, тогда Vmax = 1,2 * 900 / (1,2 + 0.8 + 0,8) = 346В. Здесь Vdif = 2 * (450-346) а Idif по-прежнему 178 мкА, таким образом, Vdif / Idif = 1,2 МОм или 250 мкА.

Сводя это к выводам, не требующим математики, для нескольких идентичных последовательно соединенных электролитические конденсаторы:

• Сумма номинальных напряжений должна быть на 30-40% выше, чем приложенное напряжение.
• Требуется сеть резисторов, уравновешивающих напряжение, и ток баланса должен быть не более 1 мА.

Правило 10-кратной утечки не делает предположения о напряжениях используемых конденсаторов, обеспечивая консервативное требование, хотя и без учета дисбаланса напряжений из-за к допускам емкости и тока утечки.Для строителя / ремонтника-любителя, используя бит больший ток баланса, чем минимальный, как рекомендовано правилом 10-кратной утечки, не имеет значения. Более тщательный анализ гарантирует, что номинальное напряжение последовательно соединенных конденсаторы находятся в пределах наихудшего случая. Производитель Рекомендации указывают на факторы, влияющие на баланс конденсаторов — температура, диапазон тока утечки, емкостный допуск, диапазон напряжения — и эти факторы следует учитывать при выборе и установке.

Восстановление конденсаторов

Для электролитических банок с номиналом менее 450 В вы можете восстановить их. себя, сохраняя существующие связи. Перестройка оставит «шрам» на банке, так что вы можете попробовать услугу восстановления для любого электролиты от сверхценного мятного аудиооборудования или радиоприемников. Вот объявление от Antique Radio Classic для Frontier Capacitor:

Конденсатор может восстанавливаться, теперь с быстрым возвратом восстановленного мочь. Любой поворотный замок можно восстановить за 30 долларов, до четырех секций.Максимум 450 вольт по этой цене. Бидоны с гайкой, односекционные, 20 долларов Добавьте 2 доллара за секцию только для банок с гайкой. Доставка добавляет $ 4 за заказ для приоритетной и застрахованной доставки через PO. Восстановленные банки возвращаются только после квитанция о чеке, денежном переводе или информации о кредитной карте. Наша гарантия на все восстановленные бидоны, 1 год. Мы проверим любую банку на утечку и емкость, при правильное напряжение за 2 доллара. Конденсатор Frontier, PO Box 218, Lehr, ND 58460 или 403 С. Макинтош, UPS. Бесплатный звонок (877) 372-2341.Тел .: (701) 378-2341. Факс: (701) 378-2551, запись голосовой почты в любое время

Я предполагаю, что Frontier может открыть обжатое дно банки и замените пластины и электролит, затем закройте банку, чтобы восстановить оригинальный внешний вид.

Если вы восстанавливаете электролитик самостоятельно, вам нужно будет разрезать банку. и заменить существующее содержимое банки новыми электролитиками, направив новые провода к клеммам. Эта процедура требует некоторого мастерства, здравого смысла и планирование, поэтому остерегайтесь поражения электрическим током и / или возгорания, если вы сделаете какие-либо ошибки.Вот несколько пошаговых инструкций:

Во-первых, соберите новые электролиты, которые вы будете использовать для замены существующих. кишки банки. Они должны уместиться внутри банки, так что расставьте их как хотите. поместите в банку и убедитесь, что они не превышают высоту или диаметр банки, плюс немного места для маневра. Обратите внимание на совет по выбору крышки в предыдущий раздел.

Далее нужно разрезать банку. Я использовал широкую пилу X-acto, или зажал конденсатор в токарном станке по металлу и прорезал узким бит металлорежущий.Один мой друг использует инструмент Dremel с отрезным диском. Конденсатор содержит катушку из алюминиевых пластин (фольги), разделенных электролитом и выводы из алюминиевой фольги от пластин подключаются к клеммам в фенольная плита основания. Капля смолы закрепляет пластины в алюминии. может (обычно). Монтажный фланец, банка и фенольное дно обжать вместе, чтобы закрыть банку.

Когда банка открыта, снимите и выбросьте пластины. Обрежьте вывод как можно ближе к фенольной пластине.Соскоблите смолу. Чистый Удалите посторонний электролит влажным ватным тампоном.

Хорошо, теперь немного о планировании: поскольку вы сократили выводы, вы нужно подвести провода к клеммам от новых конденсаторов внутри банка. Вам также потребуется создать новое заземление, поскольку электролитики теперь будут изолированы от банки. Я начинаю с приклеивания конденсаторы вместе с небольшой каплей силиконового герметика (RTV) в ориентацию они будут принимать при установке в банку. Вам нужно планировать расположение выводов так, чтобы они могли проходить через фенольный диск и оберните вокруг основания существующих клемм. В зависимости от свинца длины, возможно, вам придется добавить дополнительный провод … обычно мне нужно только добавьте провод для заземления. Если вам нужно уложить новый электролитик внутри банки, чтобы они поместились, обязательно изолируйте все провода от других провода и банка со спагетти или термоусадочной трубкой.

Что касается RTV, я использую для этой работы легко доступную торговую марку хозяйственного магазина. Обычный RTV выделяет уксусную кислоту при отверждении, поэтому он может вызвать коррозию любых металлов. он вступает в контакт с.У меня не было проблем с коррозией, но вы могли используйте RTV, не вызывающий коррозии, если это проблема. Клей-расплав может также можно использовать, но будьте осторожны с пальцами, так как он очень горячий и прилипает к коже нравится, ну и клей.

Используя сверло самого маленького размера, просверлите отверстие для каждого нового выводного провода рядом с каждый терминал, к которому он будет подключен. Протолкните провода через фенольный диск, размещение нового электролита на диске. Оберните провода вокруг их клеммы и протрите землю к банке, добавив немного спагетти при необходимости трубку.Припаяйте новые выводы к клеммам.

Я предпочитаю добавить немного RTV вокруг конденсаторов, чтобы стабилизировать их в банке. Теперь вы должны закрыть банку, которую вы разрезали. Я закончил довольно много таких перестроек, просто склеив банку медью ленты, но недавно я добавил тонкую медную накладку, приклеенную к внутренней стороне банка. Больше клея на пластыре, и банку можно соединить вместе, как спичечный коробок. Остается едва заметная тонкая линия на месте пореза. Тот же друг, упомянутый выше использует немного эпоксидной смолы или, может быть, жидкую сталь.Он также близко режет к основанию и удерживает верх с помощью эпоксидной смолы, которая может быть больше эстетически приемлемо.

Вот мой Eico HF-85 с восстановленным фильтрующим конденсатором блока питания. используя вышеуказанный метод. Этот ремонт был произведен на месте , хотя я не рекомендую оставив электролит в шасси, так как вам нужно припаять к все равно терминалы.

Тим Риз
Мартинос Центр биомедицинской визуализации
Чарлстаунская военно-морская верфь
13th Street, Bldg 149 (2301)
Boston MA 02129

Электролитические конденсаторы — условные обозначения конденсаторов

При проектировании посадочных мест для электролитических конденсаторов важно размещать четкие указательные метки, чтобы показать ориентацию компонентов.Поскольку конденсаторы этого типа поляризованы (они должны быть размещены в определенной ориентации), они должны иметь на печатной плате метки, помогающие определить, как их следует разместить. Четкость маркировки компонентов является ключом к тому, чтобы изготовление вашей конструкции прошло гладко и синий дым не выходил из ваших конденсаторов. Тем более, что электролитические конденсаторы сделаны из тантала, поскольку они имеют тенденцию иметь катастрофические последствия, когда они включаются в обратном направлении.

Электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы

— один из самых популярных типов конденсаторов, используемых в конструкции платы. Они дешевы и обеспечивают хороший баланс физического размера и емкости. Есть четыре физических вида электролитических конденсаторов; Банка SMT, корпус SMT, PTH радиальный и PTH осевой. Каждый стиль отмечен немного по-своему. Обычно они помечены полосой на катодной стороне конденсатора, указывающей отрицательный вывод, но есть некоторые исключения. Это отличается от типичного условного обозначения на схеме с положительной или анодной маркировкой!

Схематическое обозначение

Типичный поляризованный конденсатор будет выглядеть так, как показано на схеме ниже.Положительная или анодная сторона конденсатора отмечена знаком «+». Поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, я использую на схемах символ (показанный ниже).

Схематический символ поляризованных конденсаторов, как показано на Eagle.

Электролитический конденсатор в форме банки SMT

Эти конденсаторы отмечены на верхней части банки черной меткой. Однако цвет марки иногда зависит от производителя. Пластиковая основа конденсатора также имеет фаску с положительной или анодной стороны.

SMT Can Electrolytic Capactor: Маркировка указывает на отрицательную сторону или катодную сторону.

Площадь основания типичного электролитического конденсатора SMT.

Электролитический конденсатор корпуса SMT

Конденсаторы этого типа обычно имеют внутри тантал или ниобий, но есть несколько электролитических полимеров. Стиль корпуса означает, что он по форме похож на резистор 0805 или керамический конденсатор. В отличие от других корпусов для конденсаторов, они обычно имеют положительную или анодную маркировку.

Электролиты типа корпуса

SMT обычно имеют анодную / положительную маркировку. Осторожно!

Посадочное место для электролитических конденсаторов в корпусе SMT.

Радиальный электролитический конденсатор PTH

Радиальные крышки имеют как анод, так и катод, выходящие на одну сторону конденсатора. В 99% случаев они отмечены контрастной полосой на катоде или отрицательной стороне конденсатора.

Маркировка радиально поляризованных электролитических конденсаторов PTH.

Посадочное место для радиальных электролитических конденсаторов PTH.

Осевой электролитический конденсатор PTH

Конденсаторы осевого типа

используются не очень часто, но интересны тем, как они обозначены. Отрицательная или катодная полоса проходит по их стороне аналогично радиальному стилю, но на маркировке есть стрелка, указывающая, какая сторона отрицательная или катодная.

Электролитический осевой тип PTH. Катодная полоса указывает на катод.

Посадочное место под электролитический конденсатор осевого типа с ПТН.

В следующий раз на файлах посадочного места…

Самая важная вещь, о которой нужно помнить, — это свериться с паспортом деталей и увидеть, как полярность обозначена на детали. Копирование внешнего вида детали на ваших платах шелкография гарантирует гораздо больший успех при сборке платы. Я надеюсь, что это улучшит ваши следы на доске и упростит создание ваших продуктов и прототипов. В следующий раз в файлах посадочных мест мы обсудим танталовые конденсаторы.

Ознакомьтесь с предыдущей публикацией из этой серии: Файлы отпечатков — диоды

Был ли этот пост полезным? Хотите, чтобы мы обсудили еще какие-то темы? Если да, сообщите нам об этом в Twitter.

Начни сегодня.

создать учетную запись

Как определить полярность электролитического конденсатора

Обновлено 8 сентября 2019 г.

Автор S. Hussain Ather

Конденсаторы

имеют различные конструкции для использования в вычислительных приложениях и фильтрации электрического сигнала в цепях. Несмотря на различия в том, как они построены и для чего они используются, все они работают по одним и тем же электрохимическим принципам.

Когда инженеры создают их, они принимают во внимание такие величины, как значение емкости, номинальное напряжение, обратное напряжение и ток утечки, чтобы убедиться, что они идеальны для своих целей. Если вы хотите сохранить большой заряд в электрической цепи, узнайте больше об электролитических конденсаторах.

Определение полярности конденсатора

Чтобы определить полярность конденсатора, полоса на электролитическом конденсаторе указывает отрицательный полюс. Для конденсаторов с осевыми выводами (в которых выводы выходят из противоположных концов конденсатора) может быть стрелка, указывающая на отрицательный конец, символизирующая поток заряда.

Убедитесь, что вы знаете полярность конденсатора, чтобы его можно было подключить к электрической цепи в нужном направлении. Установка в неправильном направлении может вызвать короткое замыкание или перегрев цепи.

В некоторых случаях положительный конец конденсатора может быть длиннее отрицательного, но вы должны быть осторожны с этим критерием, потому что многие конденсаторы имеют обрезанные выводы. Танталовый конденсатор иногда может иметь знак плюса (+), указывающий на положительный полюс.

Некоторые электролитические конденсаторы могут использоваться в биполярном режиме, что позволяет при необходимости менять полярность. Они делают это, переключаясь между потоками заряда через цепь переменного тока (AC).

Некоторые электролитические конденсаторы предназначены для биполярной работы неполяризованными методами. Эти конденсаторы состоят из двух анодных пластин, соединенных с обратной полярностью. В последовательных частях цикла переменного тока один оксид действует как блокирующий диэлектрик.Это предотвращает обратный ток от разрушения противоположного электролита.

Характеристики электролитического конденсатора

В электролитическом конденсаторе используется электролит для увеличения емкости или способности накапливать заряд, который он может получить. Они поляризованы, что означает, что их заряды выстраиваются в линию, позволяющую им сохранять заряд. Электролит в данном случае представляет собой жидкость или гель с большим количеством ионов, благодаря которым он легко заряжается.

Когда электролитические конденсаторы поляризованы, напряжение или потенциал на положительном выводе больше, чем на отрицательном, что позволяет заряду свободно проходить через конденсатор.

Когда конденсатор поляризован, он обычно обозначается минусом (-) или плюсом (+) для обозначения отрицательного и положительного полюсов. Обратите на это особое внимание, потому что, если вы неправильно подключите конденсатор в цепь, это может привести к короткому замыканию, как в случае, когда через конденсатор протекает настолько большой ток, что может необратимо его повредить.

Хотя большая емкость позволяет электролитическим конденсаторам накапливать большее количество заряда, они могут быть подвержены токам утечки и могут не соответствовать соответствующим допускам по величине, величина емкости может изменяться для практических целей.Определенные конструктивные факторы могут также ограничивать срок службы электролитических конденсаторов, если конденсаторы склонны к быстрому износу после многократного использования.

Из-за такой полярности электролитического конденсатора они должны иметь прямое смещение. Это означает, что положительный конец конденсатора должен иметь более высокое напряжение, чем отрицательный, чтобы заряд проходил через цепь от положительного конца к отрицательному.

Подключение конденсатора к цепи в неправильном направлении может привести к повреждению материала оксида алюминия, изолирующего конденсатор, или к короткому замыканию.Это также может вызвать перегрев, в результате которого электролит слишком сильно нагревается или протекает.

Меры предосторожности при измерении емкости

Перед измерением емкости вы должны знать о мерах безопасности при использовании конденсатора. Даже после того, как вы отключите питание от цепи, конденсатор, скорее всего, останется под напряжением. Прежде чем прикоснуться к нему, убедитесь, что все питание схемы отключено, используя мультиметр, чтобы убедиться, что питание отключено, и вы разрядили конденсатор, подключив резистор к его выводам.

Для безопасной разрядки конденсатора подключите 5-ваттный резистор к его клеммам на пять секунд. Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что питание отключено. Постоянно проверяйте конденсатор на предмет утечек, трещин и других признаков износа.

Обозначение электролитического конденсатора

••• Syed Hussain Ather

Обозначение электролитического конденсатора является общим обозначением конденсатора. Электролитические конденсаторы изображены на принципиальных схемах, как показано на рисунке выше для европейского и американского стилей.Знаки плюс и минус указывают на положительную и отрицательную клеммы, анод и катод.

Расчет электрической емкости

Поскольку емкость является величиной, присущей электролитическому конденсатору, вы можете рассчитать ее в единицах фарад как C = ε _r ε ₀ A / d для области перекрытия две пластины A в м ² , ε _r как безразмерная диэлектрическая проницаемость материала, ε ₀ как электрическая постоянная в фарадах / метр, а d как расстояние между плитами в метрах.

Экспериментальное измерение емкости

Для измерения емкости можно использовать мультиметр. Мультиметр измеряет ток и напряжение и использует эти два значения для расчета емкости. Установите мультиметр в режим измерения емкости (обычно обозначается символом емкости).

После того, как конденсатор был подключен к цепи и у него было достаточно времени для зарядки, отключите его от цепи, соблюдая только что описанные меры безопасности.

Подключите выводы конденсатора к клеммам мультиметра. Вы можете использовать относительный режим для измерения емкости измерительных проводов относительно друг друга. Это может быть удобно при низких значениях емкости, которые может быть труднее обнаружить.

Попробуйте использовать различные диапазоны емкости, пока не найдете точное значение, основанное на конфигурации электрической цепи.

Приложения для измерения емкости

Инженеры часто используют мультиметры для измерения емкости однофазных двигателей, оборудования и машин небольшого размера для промышленного применения. Однофазные двигатели работают за счет создания переменного потока в обмотке статора двигателя. Это позволяет току менять направление при протекании через обмотку статора в соответствии с законами и принципами электромагнитной индукции.

Электролитические конденсаторы, в частности, лучше подходят для использования с высокой емкостью, например цепей питания и материнских плат для компьютеров.

Индуцированный ток в двигателе затем создает собственный магнитный поток, противоположный потоку обмотки статора.Поскольку однофазные двигатели могут быть подвержены перегреву и другим проблемам, необходимо проверить их емкость и работоспособность с помощью мультиметров для измерения емкости.

Неисправности конденсаторов могут ограничить их срок службы. Короткозамкнутые конденсаторы могут даже повредить его части, так что он может больше не работать.

Конструкция электролитического конденсатора

Инженеры создают алюминиевых электролитических конденсаторов с использованием алюминиевой фольги и бумажных прокладок, устройств, которые вызывают колебания напряжения для предотвращения разрушительных вибраций, которые пропитаны электролитической жидкостью. Обычно они покрывают одну из двух алюминиевых фольг оксидным слоем на аноде конденсатора.

Оксид в этой части конденсатора заставляет материал терять электроны в процессе зарядки и накопления заряда. На катоде материал приобретает электроны в процессе восстановления конструкции электролитического конденсатора.

Затем производители продолжают укладывать пропитанную электролитом бумагу с катодом, соединяя их друг с другом в электрическую цепь и свертывая их в цилиндрический корпус, который подключается к цепи.Инженеры обычно выбирают расположение бумаги либо в осевом, либо в радиальном направлении.

Осевые конденсаторы выполнены с одним штифтом на каждом конце цилиндра, а в радиальных конструкциях оба штифта используются на одной стороне цилиндрического корпуса.

Площадь пластины и электролитическая толщина определяют емкость и позволяют электролитическим конденсаторам быть идеальными кандидатами для таких приложений, как усилители звука. Алюминиевые электролитические конденсаторы используются в источниках питания, материнских платах компьютеров и бытовой технике.

Эти особенности позволяют электролитическим конденсаторам сохранять гораздо больший заряд, чем другие конденсаторы. Двухслойные конденсаторы или суперконденсаторы могут даже достигать емкости в тысячи фарад.

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы используют твердый алюминиевый материал для создания «клапана», так что положительное напряжение в электролитической жидкости позволяет образовывать оксидный слой, который действует как диэлектрик, изолирующий материал, который может быть поляризован до предотвратить утечку зарядов.Инженеры создают эти конденсаторы с алюминиевым анодом. Это используется для создания слоев конденсатора и идеально подходит для хранения заряда. Инженеры используют диоксид марганца для создания катода.

Эти типы электролитических конденсаторов можно разделить на тонких пленок с гладкой фольгой и на протравленную фольгу типа . Типы простой фольги — это те, которые были только что описаны, в то время как в конденсаторах с протравленной фольгой используется оксид алюминия на аноде и катодной фольге, которые были протравлены для увеличения площади поверхности и диэлектрической проницаемости, что является мерой способности материала сохранять заряд.

Это увеличивает емкость, но также снижает способность материала выдерживать высокие постоянные токи (DC), тип тока, который движется в одном направлении в цепи.

Электролиты в алюминиевых электролитических конденсаторах

Типы электролитов, используемых в алюминиевых конденсаторах, могут различаться: нетвердый, твердый диоксид марганца и твердый полимер. Обычно используются нетвердые или жидкие электролиты, поскольку они относительно дешевы и подходят для различных размеров, емкостей и значений напряжения.Тем не менее, при использовании в цепях они действительно теряют много энергии. Этиленгликоль и борная кислота составляют жидкие электролиты.

Другие растворители, такие как диметилформамид и диметилацетамид, также могут быть растворены в воде для использования. Эти типы конденсаторов могут также использовать твердые электролиты, такие как диоксид марганца или твердый полимерный электролит. Диоксид марганца также экономичен и надежен при более высоких значениях температуры и влажности. Они имеют меньший ток утечки постоянного тока и высокую электрическую проводимость.

Электролиты выбраны для решения проблем с высокими коэффициентами рассеивания, а также с общими потерями энергии электролитических конденсаторов.

Ниобиевые и танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы в основном используются в устройствах поверхностного монтажа в вычислительных приложениях, а также в военном, медицинском и космическом оборудовании.

Танталовый материал анода позволяет им легко окисляться, как алюминиевый конденсатор, а также позволяет им использовать преимущества повышенной проводимости, когда порошок тантала прижимается к проводящей проволоке.

No related posts.