Виды конденсаторов и их применение: Страница не найдена! — Сайт по ремонту, подключению, установке электрики своими руками!

Содержание

Типы конденсаторов и их применение — презентация на Slide-Share.ru 🎓

1

Первый слайд презентации: Типы конденсаторов и их применение

Выполнила Мелентьева Н.Н.

Изображение слайда

2

Слайд 2: Назначение

Конденсатор — элемент электрической цепи, обладающий электрической емкостью и предназначенный для накопления электрических зарядов. Один из самых распространенных электрических компонентов.

Существует множество разных типов конденсаторов, которые классифицируют по различным свойствам.

Изображение слайда

3

Слайд 3: Классификация

В основном типы конденсаторов разделяют : По характеру изменения емкости — постоянной емкости, переменной емкости и подстроечные. По материалудиэлектрика — в оздушные, керамические, стеклокерамические, стеклоэмалевые, слюдяные, бумажные, металлобумажные, фторопластовые, электролитические, оксидно-полупроводниковые,

Изображение слайда

4

Слайд 4: Классификация

По способу монтажа — для печатного или навесного монтажа.

По назначению : Общего назначения 2. Специального назначения

Изображение слайда

5

Слайд 5: Основные параметры конденсаторов

Номинальная емкость (Сном) – значение электрической емкости, обозначенное на корпусе конденсатора Допускаемое отклонение емкости от номинального значения. Фактическое значение емкости конденсатора Сф может отличаться от номинального в пределах допускаемых отклонений указывается в % .Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) – параметр, учитывающий изменение емкости в зависимости от температуры, может быть: положительным, нулевым; отрицательным 4. Номинальное напряжение ( Uном ) – значение напряжения, обозначенное на конденсаторе

Изображение слайда

6

Слайд 6: Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы или керамические дисковые конденсаторы сделаны из маленького керамического диска, покрытого с двух сторон проводником (обычно серебром). Благодаря довольно высокой относительной диэлектрической проницаемости (от 6 до 12) керамические конденсаторы могут вместить достаточно большую емкость при относительно малом физическом размере.

Изображение слайда

7

Слайд 7: Пленочные конденсаторы

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

Изображение слайда

8

Слайд 8: Электролитические конденсаторы

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

Изображение слайда

9

Слайд 9: Танталовые конденсаторы

Танталовые конденсаторы физически меньше алюминиевых аналогов. Вдобавок электролитические свойства оксида тантала лучше чем оксида алюминия — у танталовых конденсаторов значительно менше утечка тока и выше стабильность емкости. Диапазон типичных емкостей от 47нФ до 1500мкФ.Танталовые электролитические конденсаторы также являются полярными, однако лучше переносят неправильное подключение полярности чем их алюминиевые аналоги. Вместе с тем, диапазон типичных напряжений танталовых компонентов значительно ниже – от 1В до 125В.

Изображение слайда

10

Слайд 10: Переменные конденсаторы

Переменные конденсаторы широко используются в устройствах, где часто требуется настройка во время работы — приемниках, передатчиках, измерительных приборах, генераторах сигналов, аудио и видео аппаратуре.

Изменение емкости конденсатора позволяет влиять на характеристики проходящего через него сигнала.

Изображение слайда

11

Слайд 11: Подстроечные конденсаторы

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

Емкость подстроечных конденсаторов как правило невелика – до 500 пикоФарад.

Изображение слайда

12

Слайд 12: Применение конденсаторов

Важным свойством конденсатора в цепи переменного тока является его способность выступать в роли емкостного сопротивления (индуктивное у катушки). Если подключить последовательно конденсатор и лампочку к батарейке, то она не будет светиться. Но если подключить к источнику переменного тока, то она загорится. И светиться будет тем ярче, чем выше емкость конденсатора. Благодаря этому свойству они широко применяются в качестве фильтра, который способен довольно успешно подавлять ВЧ и НЧ помехи, пульсации напряжения и скачки переменного тока.

Изображение слайда

13

Слайд 13: Применение конденсаторов

Благодаря способности конденсаторов долгое время накапливать заряд и затем быстро разряжаться в цепи с малым сопротивлением для создания импульса, делает их незаменимыми при производстве фотовспышек, ускорителей электромагнитного типа, лазеров и т. п. Конденсаторы используются при подключении электродвигателя 380 на 220 Вольт. Он подключается к третьему выводу, и благодаря тому что он сдвигает фазу на 90 градусов на третьем выводе- становится возможным использования трехфазного мотора в однофазной сети 220 Вольт. В промышленности конденсаторные установки применяются для компенсации реактивной энергии.

Изображение слайда

14

Слайд 14: Применение конденсаторов

Способность конденсатора накапливать и сохранять электрический заряд на продолжительное время, сделало возможным использование его в элементах для сохранения информации. А так же в качестве источника питания для маломощных устройств. Например, пробника электрика, который достаточно вставить в розетку на пару секунд пока не зарядится в нем встроенный конденсатор и затем можно целый день прозванивать цепи с его помощью. Но к сожалению, конденсатор значительно уступает в способности накапливать электроэнергию аккумуляторной батареи из-за токов утечки (саморазряда) и неспособности накопить электроэнергию большой величины.

Изображение слайда

15

Слайд 15: Маркировка конденсаторов

Сокращенное обозначение состоит из трех элементов. Первый элемент – буква (или сочетание букв), обозначающая подкласс конденсаторов: К – постоянной емкости; КТ – подстроечные ; КП – переменной емкости; КС – конденсаторные сборки. Второй элемент – цифры, обозначающие тип диэлектрика и назначение конденсатора, т.е. его группу; Третий элемент – порядковый регистрационный номер разработки

Изображение слайда

16

Слайд 16: Маркировка конденсаторов

Изображение слайда

17

Слайд 17: Маркировка конденсаторов

Для обозначения емкости используются буквы: Русское – П Н М И Ф Латинское- p n μ m F Множитель- 10 — 12 10 -9 10 -6 10 -3 1 Примеры: 10nF = 10нФ; 100пФ = 100pF = n10; μ10 = 100нФ = 100n; 3μ3 = 3,3мкФ.

Изображение слайда

18

Слайд 18: Маркировка конденсаторов

Д опустимое отклонение емкости и его кодирование буквой Допустимое отклонение в % ±0,1 ±0,25 ±0,5 ±1 ±2 ±5 ±10 ±20 ±30 Кодированное обозначение В С D F G I K M N

Изображение слайда

19

Слайд 19: Маркировка конденсаторов

В обозначении ТКЕ буквы обозначают знак: – минус; П – плюс; МП – близкое к нулю; Н — ненормировано. Цифры после букв показывают значение ТКЕ, например П100 (ТКЕ = 100×10 -6 K -1 ), М750 (ТКЕ = -750 ×10 -6 K -1 ). Буква Н указывает, что для данного конденсатора ТКЕ не нормируется, а цифры после нее – на возможное изменение емкости в диапазоне допустимых температур, например Н50 – изменение емкости относительно измеренной при 20°С не более ±50%.

Изображение слайда

20

Последний слайд презентации: Типы конденсаторов и их применение: Условное графическое обозначение конденсаторов

Изображение слайда

Виды конденсаторов — Основы электроники

Узнав, что же такое конденсатор, рассмотрим, какие бывают виды конденсаторов.

Итак, виды конденсаторов можно классифицировать по нескольким признакам:

  • по назначению;
  • по характеру изменения емкости;
  • по способу монтажа;
  • по характеру защиты от внешних воздействий.

Иногда в литературе термин «виды конденсаторов» меняют на «группы конденсаторов», что одинаково по своему смысловому значению.

Классификация видов конденсаторов показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Виды конденсаторов.

Рассмотрим более подробно виды конденсаторов, а точнее характеристики видов конденсаторов.

Конденсаторы общего назначения – конденсаторы, применяемые в большинстве видов радиоэлектронной аппаратуры. К конденсаторам этого вида не применяются особые требования.

Конденсаторы специального назначения – конденсаторы, к которым предъявляются особые требования (по напряжению, частоте, виду действующих сигналов и т. д.) в зависимости от той цепи, где они установлены. Например к данному виду конденсаторов относятся: импульсные, высоковольтные, пусковые, помехоподавляющие, а так же и другие конденсаторы.

Конденсаторы постоянной емкости – это конденсаторы, чья емкость является фиксированной и в процессе эксплуатации аппаратуры не меняется.

Конденсаторы переменной емкости – применяются в цепях, где требуется изменение емкости в процессе эксплуатации. При этом изменение емкости может производится различными способами: механически, путем изменения управляющего напряжения, изменением температуры окружающей среды.

Подстроечные конденсаторы – не применяются в цепях с оперативным изменением емкости. В основном их используют для первоначальной настройки аппаратуры или периодической подстройки цепей, где требуется малый диапазон изменения емкости.

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

Конденсаторы, используемые для навесного монтажа. Этот вид конденсаторов очень многообразен по исполнению выводов. Здесь могут использоваться мягкие и жесткие выводы, радиальные или аксиальные выводы, выводы, изготовленные из ленты или проволоки круглого сечения, а так же с выводами в виде опорных винтов и проходных шпилек (проходные конденсаторы). К конденсаторам для навесного монтажа можно отнести более современные конденсаторы с выводами под винт.

Конденсаторы, используемые для поверхностного монтажа( SDM-конденсаторы). Отдельно необходимо выделить SDM-конденсаторы, так как они находят все большее и большее применение в современной радиоэлектронной аппаратуре. Другое название таких конденсаторов – безвыводные. У этого вида конденсаторов в качестве выводов используются части его копруса.

Конденсаторы с защёлкивающимися выводами (Snap in). Вид современных конденсаторов, в которых выводы изготовлены таким образом, что при установки в отверстия платы они жестко «защелкиваются», это позволяет качественно и с удобствами осуществить их пайку.

Конденсаторы с выводами под винт. Интересный вид конденсаторов для поверхностного монтажа. В выводах конденсаторов этого вида нарезана резьба. В основном эти конденсаторы применяются в блоках питания, где преобладает ток большой величины и необходимо надежно подключить выводы к силовым проводам. Использование выводов под винт так же делает возможным установку конденсатора на радиатор.

Незащищенные конденсаторы – вид конденсаторов, который не допускают к работе в условиях повышенной влажности. Возможно эксплуатация этих конденсаторов в составе герметизированной аппаратуры.

Защищенные конденсаторы – могут работать в условия повышенной влажности.

Неизолированные конденсаторы – при использовании этого вида конденсаторов не допускается касания их корпусом шасси аппаратуры.

Изолированные конденсаторы – имеют хорошо изолированный корпус, что делает возможным касания шасси аппаратуры или ее токоведущих поверхностей.

Уплотненные конденсаторы – в конденсаторах этого вида используется корпус, уплотненный органическими материалами.

Герметизированные конденсаторы – эти конденсаторы имеют герметизированный корпус, что исключает взаимодействие внутренней конструкции конденсатора с окружающей средой.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Типы конденсаторов и их применение. Конденсатор: применение и виды

Конденсатор встречается в наборах Мастер Кит (да и вообще в электронных устройствах) почти так же часто, как и резистор. Поэтому важно хотя бы в общих чертах представлять его основные характеристики и принцип работы.

Принцип работы конденсатора

В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Чем больше отношение площади пластин к толщине диэлектрика – тем выше ёмкость конденсатора. Чтобы избежать физического увеличения размеров конденсатора до огромных размеров, конденсаторы изготавливают многослойными: например, сворачивают ленты пластин и диэлектриков в рулон.
Так как любой конденсатор имеет диэлектрик, то он не способен проводить постоянный ток, но он может сохранять электрический заряд, приложенный к его обкладкам, и в нужный момент отдавать его. Это важное свойство

Давайте договоримся: радиодеталь мы называем конденсатором, а его физическую величину – ёмкостью. То есть правильно сказать так: «конденсатор имеет ёмкость 1 мкФ», но некорректно сказать: «замени на плате вон ту ёмкость». Вас, конечно, поймут, но лучше соблюдать «правила хорошего тона».

Электрическая ёмкость конденсатора – это главный его параметр
Чем больше ёмкость конденсатора, тем больший заряд он может сохранить. Электрическая ёмкость конденсатора измеряется в Фарадах, обозначается F.
1 Фарад — очень большая ёмкость (земной шар имеет ёмкость менее 1Ф), поэтому для обозначения ёмкости в радиолюбительской практике используются следующие основные размерные величины — префиксы: µ (микро), n (нано) и p (пико):
1 микроФарад — 10-6 (одна миллионная часть), т.е. 1000000µF = 1F
1 наноФарад — 10-9 (одна миллиардная часть), т.е. 1000nF = 1µF
p (пико) — 10-12 (одна триллионная часть), т.е. 1000pF = 1nF

Как и Ом, Фарад – это фамилия физика. Поэтому, как культурные люди, пишем прописную букву «Ф»: 10 пФ, 33 нФ, 470 мкФ.

Номинальное напряжение конденсатора
Расстояние между пластинами конденсатора (особенно конденсатора большой ёмкости) очень мало, и достигает единиц микрометра. Если приложить к обкладкам конденсатора слишком высокое напряжение, слой диэлектрика может быть нарушен. Поэтому каждый конденсатор имеет такой параметр, как номинальное напряжение. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Но лучше, когда номинальное напряжение конденсатора несколько выше напряжения в схеме. То есть, например, в схеме с напряжением 16В могут работать конденсаторы с номинальным напряжением 16В (в крайнем случае), 25В, 50В и выше. Но нельзя ставить в эту схему конденсатор с номинальным напряжением 10В. Конденсатор может выйти из строя, причём часто это происходит с неприятным хлопком и выбросом едкого дыма.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях для начинающих не используется напряжение питания выше 12В, а современные конденсаторы чаще всего имеют номинальное напряжение 16В и выше. Но помнить о номинальном напряжении конденсатора очень важно.

Типы конденсаторов
О разнообразных конденсаторах можно написать много томов. Впрочем, это уже сделали некоторые другие авторы, поэтому я расскажу только самое необходимое: конденсаторы бывают неполярные и полярные (электролитические).

Неполярные конденсаторы
Неполярные конденсаторы (в зависимости от типа диэлектрика подразделяются на бумажные, керамические, слюдяные…) могут устанавливаться в схему как угодно – в этом они похожи на резисторы.
Как правило, неполярные конденсаторы имеют относительно небольшую ёмкость: до 1 мкФ.

Маркировка неполярных конденсаторов
На корпус конденсатора нанесён код из трёх цифр. Первые две цифры определяют значение ёмкости в пикофарадах (пФ), а третья – количество нулей. Так, на изображённом ниже рисунке на конденсатор нанесён код 103. Определим его ёмкость:
10 пФ + (3 нуля) = 10000 пФ = 10 нФ = 0,01 мкФ.

Конденсаторы ёмкостью до 10 пФ маркируются по-особенному: символ «R» в их кодировке обозначает запятую. Теперь Вы можете определить ёмкость любого конденсатора. Приведённая ниже табличка поможет Вам проверить себя.

Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Например, вместо конденсатора 15 нФ набор может комплектоваться конденсатором 10 нФ или 22 нФ, и это не отразится на работе готовой конструкции.
Керамические конденсаторы не имеют полярности и могут устанавливаться в любом положении выводов.
Некоторые мультиметры (кроме самых бюджетных) имеют функцию измерения ёмкости конденсаторов, и Вы можете воспользоваться этим способом.

Полярные (электролитические) конденсаторы
Есть два способа увеличения ёмкости конденсатора: либо увеличивать размер его пластин, либо уменьшать толщину диэлектрика.
Чтобы минимизировать толщину диэлектрика, в конденсаторах большой ёмкости (выше нескольких микрофарад) применяется специальный диэлектрик в виде оксидной плёнки. Этот диэлектрик нормально работает только при условии правильно приложенного напряжения на обкладках конденсатора. Если перепутать полярность напряжения, электролитический конденсатор может выйти из строя. Метка полярности всегда маркируется на корпусе конденсатора. Это может быть либо значок «+», но чаще всего в современных конденсаторах полосой на корпусе маркируется вывод «минус». Другой, вспомогательный способ определения полярности: плюсовой вывод конденсатора длиннее, но ориентироваться на этот признак можно только до того, как выводы радиодетали обрезаны.
На печатной плате также присутствует метка полярности (как правило, значок «+»). Поэтому при установке электролитического конденсатора обязательно совмещайте метки полярности и на детали, и на печатной плате.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Также допустима замена конденсатора на аналогичный с бОльшим значением допустимого рабочего напряжения. Например, вместо конденсатора 330 мкФ 25В набор можно применить конденсатор 470 мкФ 50В, и это не отразится на работе готовой конструкции.

Внешний вид электролитического конденсатора (правильно установленный на плату конденсатор)

Многие интересуются, имеют ли конденсаторы типы? Конденсаторов в электронике существует множество. Такие показатели, как емкость, рабочее напряжение и допуск, являются основными. Не менее важен тип диэлектрика, из которого они состоят. В этой статье будет рассмотрено подробнее, какие типы конденсаторов бывают по виду диэлектрика.

Классификации конденсаторов.

Конденсаторы являются распространенными компонентами в радиоэлектронике. Они классифицируются по множеству показателей. Важно знать, какими моделями, в зависимости от характера изменения величины, представлены разные конденсаторы. Типы конденсаторов:

1. Устройства с постоянной емкостью.
2. Приборы с переменным видом емкости.
3. Построечные модели.

Тип диэлектрика конденсатора может быть разным:

Бумага;
— металлическая бумага;
— слюда; тефлон;
— поликарбонат;
— электролит.

По способу установки данные приборы предназначены для печатного и навесного монтажа. При этом типы корпусов конденсаторов SMD-модификации бывают:

Керамическими;
— пластиковыми;
— металлическими (алюминиевыми).

Следует знать, что приборы из керамики, пленки и неполярные виды не обладают маркировкой. Показатель их емкости колеблется от 1 пф до 10 мкф. А электролитные типы имеют форму бочонков в корпусе из алюминия и маркируются. Танталовый же тип производится в корпусах прямоугольной формы. Такие устройства бывают разного размера и расцветки: черные, желтые и оранжевые. На них также присутствует кодовая маркировка.

Электролитические конденсаторы из алюминия.

Основой электролитических конденсаторов из алюминия являются две тонкие скрученные алюминиевые полоски. Между ними расположена бумага, содержащая электролит. Показатель емкости этого прибора равен 0,1-100 000 uF. Кстати, в этом и заключается его основное преимущество перед другими видами. Максимальное напряжение равно 500 V.

К минусам относятся повышенная утечка тока и уменьшение емкости с возрастанием частоты. Поэтому в платах часто вместе с электролитическим конденсатором используется и керамический.

Также следует отметить, что данный тип отличается полярностью. Это означает, что вывод устройства с минусовым показателем находится под отрицательным напряжением, в отличие от противоположного вывода. Если не придерживаться этого правила, то скорее всего, приспособление выйдет из строя. Поэтому рекомендуется применять его в цепях с наличием постоянного или пульсирующего тока, но ни в коем случае не переменного.

Электролитические конденсаторы: типы и предназначение.

Типы электролитических конденсаторов представлены широким рядом. Они бывают:

Полимерными;
— полимерными радиальными;
— с низким уровнем утечки тока;
— стандартной конфигурации;
— с широким диапазоном температур;
— миниатюрными;
— неполярными;
— с наличием жесткого вывода;
— низкоимпедансными.

Источник:

Где применяются электролитические конденсаторы? Типы конденсаторов из алюминия используются в разных радиотехнических устройствах, деталях компьютера, периферийных приборах типа принтеров, графических устройствах и сканерах. Также они применяются в строительном оборудовании, промышленных приборах для измерения, в сфере вооружения и космоса.

Конденсаторы КМ

Существуют и глиняные конденсаторы типа КМ. Они используются:
— в промышленном оборудовании;
— при создании приборов для измерения, отличающихся высокоточными показателями;
— в радиоэлектронике;
— в сфере военной индустрии.

Устройства подобного типа отличаются высоким уровнем стабильности. Основу их функциональности составляют импульсные режимы в цепях с переменным и неизменным током. Их характеризует высокий уровень сцепления обкладок из керамики и долгая служба. Это обеспечивается низким значением коэффициента емкостного непостоянства температур.

Конденсаторы КМ при маленьких размерах имеют высокий показатель емкости, достигающий 2,2 мкФ. Изменение ее значения в интервале рабочей температуры у данного вида составляет от 10 до 90%.

Типы керамических конденсаторов группы Н, как правило, применяются как переходники или же блокирующие устройства и т. п. Современные приборы из глины изготавливаются при помощи прессовки под давлением в целостный блок тончайших металлизированных керамических пластинок.

Высокий уровень прочности этого материала дает возможность использовать тонкие заготовки. В итоге емкость конденсатора, пропорциональная показателю объема, резко возрастает.

Устройства КМ отличаются высокой стоимостью. Объясняется это тем, что при их изготовлении используются драгоценные металлы и их сплавы: Ag, Pl, Pd. Палладий присутствует во всех моделях.

Конденсаторы на основе керамики.

Дисковая модель обладает высоким уровнем емкости. Ее показатель колеблется от 1 pF до 220 nF, а самое высокое рабочее напряжение не должно быть выше 50 V.

К плюсам данного типа можно отнести:

Малые потери тока;
— небольшой размер;
— низкий показатель индукции;
— способность функционировать при высоких частотах;
— высокий уровень температурной стабильности емкости;
— возможность работы в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Основу многослойного устройства составляют чередующиеся тонкие слои из керамики и металла.

Этот вид похож на однослойный дисковый. Но такие устройства обладают высоким показателем емкости. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих приборов не указывается. Так же как и на однослойной модели, напряжение не должно быть выше 50 V.

Устройства функционируют в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Плюсом высоковольтных керамических конденсаторов является их способность функционировать под высоким уровнем напряжения. Диапазон рабочего напряжения колеблется от 50 до 15000 V, а показатель емкости может составлять от 68 до 150 pF.

Могут функционировать в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Танталовые устройства.

Современные танталовые устройства являются самостоятельным подвидом электролитического вида из алюминия. Основу конденсаторов составляет пентаоксид тантала.

Конденсаторы обладают небольшим показателем напряжения и применяются в случае необходимости использования прибора с большим показателем емкости, но в корпусе малого размера. У данного типа есть свои особенности:

Небольшой размер;
— показатель максимального рабочего напряжения составляет до 100 V;
— повышенный уровень надежности при долгом употреблении;
— низкий показатель утечки тока; широкий спектр рабочих температур;
— показатель емкости может колебаться от 47 nF до 1000 uF;
— устройства обладают более низким уровнем индуктивности и применяются в высокочастотных конфигурациях.

Минус этого вида заключен в высокой чувствительности к повышению рабочего напряжения.

Следует отметить, что, в отличие от электролитического вида, линией на корпусе помечается плюсовой вывод.

Разновидности корпусов.

Какие разновидности имеют танталовые конденсаторы? Типы конденсаторов из тантала выделяются в зависимости от материала корпуса.

1. SMD-корпус. Для изготовления корпусных устройств, которые используются при поверхностном монтаже, катод соединяется с терминалом посредством эпоксидной смолы с содержанием серебряного наполнителя. Анод приваривается к электроду, а стрингер отрезается. После формирования устройства на него наносится печатная маркировка. Она содержит показатель номинальной емкости напряжения.

2. При формировании этого типа корпусного устройства анодный проводник должен быть приварен к самому выводу анода, а затем отрезается от стрингера. В этом случае терминал катода припаивается к основе конденсатора. Далее конденсатор заполняется эпоксидом и высушивается. Как и в первом случае, на него наносится маркировка.

Конденсаторы первого типа отличаются большей степенью надежности. Но все типы танталовых конденсаторов применятся:

В машиностроении;
— компьютерах и вычислительной технике;
— оборудовании для телевизионного вещания;
— электрических приборах бытового назначения;
— разнообразных блоках питания для материнских плат, процессоров и т.д.

Поиск новых решений.

На сегодняшний день танталовые конденсаторы являются самыми востребованными. Современные производители находятся в поисках новых методов повышения уровня прочности изделия, оптимизации его технических характеристик, а также существенного понижения цены и унификации производственного процесса.

С этой целью пытаются снизить стоимость на основе составляющих компонентов. Последующая роботизация всего процесса производства также способствует падению цены на изделие.

Важным вопросом считается и уменьшение корпуса устройства при сохранении высоких технических параметров. Уже проводятся эксперименты на новых типах корпусов в уменьшенном исполнении.

Конденсаторы из полиэстера.

Показатель емкости этого типа устройства может колебаться от 1 nF до 15 uF. Спектром рабочего напряжения является показатель от 50 до 1500 V.

Существуют устройства с разной степенью допуска (допустимое отклонение емкости составляет 5%, 10% и 20%).

Это вид обладает стабильностью температуры, высоким уровнем емкости и низкой стоимостью, что и объясняет их широкое применение.

Конденсаторы с переменной емкостью.

Типы переменных конденсаторов обладают определенным принципом работы, который заключается в накоплении заряда на пластинах-электродах, изолированных посредством диэлектрика. Пластины эти отличаются подвижностью. Они могут перемещаться.

Подвижная пластина называется ротором, а неподвижная — статором. При изменении их положения изменятся и площадь пересечения, и, как следствие, показатель емкости конденсатора.

Конденсаторы бывают с двумя типами диэлектриков: воздушным и твердым.

В первом случае в роли диэлектрика выступает обыкновенный воздух. Во втором случае применяют керамику, слюду и др. материалы. Для увеличения показателя емкости устройства статорные и роторные пластины собираются в блоки, закрепленные на единой оси.

Конденсаторы с воздушным типом диэлектрика применяются в системах с постоянной регулировкой емкости (например, в узлах настройки радиоприемников). Такой тип устройства обладает более высоким уровнем стойкости, чем керамический.

Конденсатор это элемент электрической цепи, способный, при небольшом размере, накапливать электрические заряды достаточно большой величины . Самой простой моделью конденсатора является два электрода, между которыми находится любой диэлектрик. -12 Ф/м..

Полярность конденсатора ;

Номинальное напряжение ;

Удельная емкость и другие .

Величина емкости конденсатора зависит от

Площадь пластин . Это понятно из формулы: емкость прямо пропорциональна заряду. Естественно, увеличив площадь обкладок, получаем большее количество заряда.

Расстояния между обкладками . Чем они ближе расположены, тем больше напряженность получаемого электрического поля.

Устройство конденсатора


Наиболее распространенные конденсаторы — это плоские и цилиндрические. Плоские состоят из пластин, удаленных друг от
друга на небольшое расстояние. Цилиндрические, собираются при помощи цилиндров равной длины и разного диаметра. Все конденсаторы, в принципе, устроены одинаково. Разница, в основном, в том, какой материал используется в качестве диэлектрика. По типу диэлектрической среды и классифицируют конденсаторы, которые бывают жидкими, вакуумными, твердыми, воздушными.

Как заряжается и разряжается конденсатор?

При подключении к источнику постоянного тока, обкладки конденсатора заряжаются, одна приобретает положительный потенциал, а другая отрицательный. Между обкладками противоположные по знаку, но равные по значению, электрические заряды создают электрическое поле. Когда напряжения станут одинаковыми и на обкладках, и на источнике подаваемого тока, движение электронов прекратится и зарядка конденсатора закончится. Определенный промежуток времени конденсатор сохраняет заряды и выполняет функции автономного источника электроэнергии. В таком состоянии он может находиться достаточно долгое время. Если вместо источника, включить в цепь резистор, то конденсатор разрядится на него.

Процессы, происходящие в конденсаторе

При подключении прибора к переменному или постоянному току в нем будут происходить разные процессы. Постоянный ток не пойдет по цепи с конденсатором. Так как между его обкладками находится диэлектрик, цепь фактически разомкнута.

Переменный ток , за счет того что периодически меняет направление, может проходить через конденсатор. При этом происходит периодический разряд и заряд конденсатора. На протяжении первой четверти периода заряд идет до максимума, в нем запасается электроэнергия, в следующую четверть конденсатор разряжается и электрическая энергия возвращается обратно в сеть. В цепи переменного тока, конденсатор обладает кроме активного сопротивления, еще и реактивной составляющей. Кроме того, в конденсаторе, ток опережает напряжение на 90 градусов, это важно учитывать, при построении векторных диаграмм .

Применение

Конденсаторы используются в радиотехнике, электронике, автоматике. Конденсатор –незаменимый элемент, который применяется во многих отраслях электротехники, на предприятиях, в научных разработках. Как пример, при необходимости, выступает в качестве разделителя токов: переменного и постоянного, применяется в конденсаторных установках, если необходимо


Электрический конденсатор — один из самых распространених радио элементов, служит он для накопления электроэнергии (заряда). Самый простой конденсатор можно представить в виде двух металлических пластин (обкладок) и диэлектрика который находится между ними.

Когда к конденсатору подключают источник напряжения, то на его обкладках (пластинах) появляются противоположные заряды и возникнет электрическое поле притягивающие их друг к другу, и даже после отключения источника питания, такой заряд остается некоторое время и энергия сохраняется в электрическом поле между обкладками.

В электронных схемах роль конденсатора также может состоять не только в накоплении заряда но и в разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и разных других задачах.
В зависимости от задач и факторов работы, конденсаторы используются очень разных типов и конструкций. Здесь мы рассмотрим наиболее популярные типы конденсаторов.

Конденсаторы алюминиевые электролитические

Это может быть, например, конденсатор К50-35 или К50-2 или же другие более новые типы.
Они состоят из двух тонких полосок алюминия свернутых в рулон, между которыми в том же рулоне находится пропитанная электролитом бумага в роли диэлектрика.
Рулон находится в герметичном алюминиевом цилиндре, чтобы предотвратить высыхание электролита.
На одном из торцов конденсатора (радиальный тип корпуса) или на двух торцах которого (аксиальный тип корпуса) располагаются контактные выводы. Выводы могут быть под пайку либо под винт.


В электролитических конденсаторах емкость исчисляется в микрофарадах и может быть от 0.1 мкф до 100 000 мкф. Как правило большая емкость и характеризует этот тип конденсаторов.
Еще одним из важных параметров есть максимальное рабочее напряжение, которое всегда указывается на корпусе и в конденсаторах этого типа может быть до 500 вольт!


Среди недостатков данного типа можно рассмотреть 3 причины:
1. Полярность. Полярные конденсаторы недопустимы с работой в переменном токе. На корпусе обозначаются соответствующими значками выводы конденсатора, как правило конденсаторы с одним выводом минусовой контакт имеют на корпусе, а плюсовой на выводе.
2. Большой ток утечки. Естественно такие конденсаторы не годятся для длительного хранения энергии заряда, но они хорошо себя зарекомендовали в качестве промежуточных элементов, в фильтрах активных схем и пусковых установках двигателей.
3.Снижение емкости с увеличением частоты. Такой недостаток легко устраняется с помощью параллельно подключенного керамического конденсатора с очень маленькой ёмкостью.

Керамические однослойные конденсаторы

Такие типы, например как К10-7В, К10-19, КД-2. Максимальное напряжения такого типа конденсаторов лежит в пределах 15 — 50 вольт, а ёмкость от 1 пФ до 0.47 мкф при сравнительно небольших размерах довольно не плохой результат технологии.
У данного типа характерны малые токи утечки и низкая индуктивность что позволяет им легко работать на высоких частотах, при постоянном, переменном и пульсирующих токах.
Тангенс угла потерь tgδ не превышает обычно 0,05, а максимальный ток утечки – не более 3 мкА.
Конденсаторы данного типа спокойно переносят внешние факторы, такие как вибрация с частотой до 5000 Гц с ускорением до 40 g, многократные механические удары и линейные нагрузки.


Маркировка на корпусе конденсатора обозначает его номинал. Три цифры расшифровываются следующим образом. Если две первые цифры умножать на 10 в степени третьей цифры, то получится значение емкости данного конденсатора в пф. Так, конденсатор с маркировкой 101 имеет емкость 100 пф, а конденсатор с маркировкой 472 — 4,7 нф. Для удобства составлены таблицы наиболее «ходовых» ёмкостей конденсаторов и их маркировочные коды.
Наиболее часто применяются в фильтрах блоков питания и как фильтр поглощающий высокочастотные импульсы и помехи.

Керамические многослойные конденсаторы

Например К10-17А или К10-17Б.
В отличии от вышеописанных, состоят уже из нескольких слоев металлических пластин и диэлектрика в виде керамики, что позволяет иметь им большую ёмкость чем у однослойных и может быть порядка нескольких микрофарад, но максимальное напряжение у данного типа все также ограничено 50 вольтами.
Применяются в основном как фильтрующие элементы и могут исправно работать как с постоянным так и с переменным и пульсирующим током.

Керамические высоковольтные конденсаторы

Например К15У, КВИ и К15-4
Максимальное рабочее напряжение данного типа может достигать 15 000 вольт! Но ёмкость у них небольшая, порядка 68 — 100 нФ.


Работают они как с переменным так и с постоянным током. Керамика в качестве диэлектрика создает нужное диэлектрическое свойство выдерживать большое напряжение, а особая форма защищает конструкцию от пробоя пластин.


Применение у них самое разнообразное, например в схемах вторичных источников питания в качестве фильтра для поглощения высокочастотных помех и шумов, или в конструирование катушек Тесла, мощной и ламповой радиоаппаратуре.

Танталовые конденсаторы

Например К52-1 или smd А. Основным веществом служит — пентоксид тантала, а в качестве электролита — диоксид марганца.

Твердотельный танталовый конденсатор состоит из четырех основных частей: анода, диэлектрика, электролита (твердого или жидкого) и катода.
По рабочим свойствам танталовые конденсаторы схожи с электролитическими, но рабочее максимальное напряжение ограничено 100 вольтами, а ёмкость как правило не превышает 1000 мкФ.
Но в отличии от электролитических, у данного типа собственная индуктивность намного меньше что дает возможность их использования на высоких частотах, до несколько сотен килогерц.


Основной причиной выхода из строя бывает превышение максимального напряжения.
Применение у них в большинстве наблюдается в современных платах электронных устройств, что возможно из за конструктивной особенности smd-монтажа.

Полиэстеровые конденсаторы

Например K73-17 или CL21, на основе металлизированной пленки…
Весьма популярные из за небольшой стоимости конденсаторы встречающиеся в почти всех электронных устройствах, например в балластах энергосберегающих ламп. Их корпус состоит из эпоксидного компаунда что придает конденсатору устойчивость к внешним неблагоприятным факторам, химическим растворам и перегревам.


Ёмкость таких конденсаторов идет порядка 1 нф — 15мкф и максимальное рабочее напряжение у них от 50 до 1500 вольт.
Большой диапазон максимального напряжения и ёмкости дает возможность использования полиэстеровых конденсаторов в цепях постоянного, переменного и импульсных токов.

Полипропиленовые конденсаторы

Например К78-2 и CBB-60.
В данного типа конденсаторов в качестве диэлектрика выступает полипропиленовая пленка. Корпус изготовлен из негорючих материалов, а сам конденсатор призначен для работы в тяжелых условиях.
Ёмкость, как правило в пределах 100пф — 10мкф, но в последнее время выпускают и больше, а по поводу напряжение то большой запас может достигать и 3000 вольт!

Преимущество этих конденсаторов заключается не только в высоком напряжении, но и в чрезвычайно низком тангенсе угла потерь, поскольку tg? может не превышать 0,001, что позволяет использовать конденсаторы на больших частотах в несколько сотен килогерц и применять их в индукционных обогревателях и пусковых установках асинхронных электродвигателей.

Пусковые конденсаторы (CBB-60) могут иметь ёмкость и до 1000мкф что стает возможным из за особенностей конструкции такого типа конденсаторов. На пластиковый сердечник наматывается металлизированная полипропиленовая пленка, а сверху весь этот рулон покрывается компаундом.

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

Алюминиевые электролитические конденсаторы .

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

Танталовые конденсаторы .

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

Керамические многослойные конденсаторы

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

Керамические высоковольтные конденсаторы

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

Полиэстеровые конденсаторы .

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


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

Полипропиленовые конденсаторы .

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


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

Конденсаторы. Их виды и применение

1. Конденсаторы

КОНДЕНСАТОРЫ
Их виды и применение
Работа
ученицы 9 класса А
Степняк Алины.

2. Конденсатор – это устройство, предназначенное для накопления заряда и энергии электрического поля

КОНДЕНСАТОР – ЭТО УСТРОЙСТВО,
ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ
ЗАРЯДА И ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО
ПОЛЯ
Виды конденсаторов можно классифицировать
по нескольким признакам:
• по назначению;
• по характеру изменения емкости;
• по способу монтажа;
• по характеру защиты от внешних воздействий;
• По типу используемого диэлектрика.
По типу используемого диэлектрика различают:
• воздушные
• бумажные
• керамические
• оксидно-электролитические
• слюдяные
• и другие конденсаторы.
Воздушный конденсатор
Конденсаторы общего назначения – конденсаторы, применяемые в
большинстве видов радиоэлектронной аппаратуры. К конденсаторам этого вида не
применяются особые требования.
Конденсаторы специального назначения – это все остальные конденсаторы. К
ним относятся: импульсные, высоковольтные, пусковые, помехоподавляющие, а
так же и другие конденсаторы.
Конденсаторы постоянной емкости – это
конденсаторы, чья емкость является
фиксированной и в процессе эксплуатации
аппаратуры не меняется.
Конденсаторы переменной емкости –
применяются в цепях, где требуется
изменение емкости в процессе эксплуатации.
При этом изменение емкости может
производится различными способами:
механически, путем изменения управляющего
напряжения, изменением температуры
окружающей среды .
Незащищенные конденсаторы – вид
конденсаторов, который не допускают к
работе в условиях повышенной
влажности. Возможно эксплуатация этих
конденсаторов в составе
герметизированной аппаратуры.
Защищенные конденсаторы – могут
работать в условия повышенной
влажности.
Неизолированные конденсаторы – при использовании
этого вида конденсаторов не допускается касания их
корпусом шасси аппаратуры.
Изолированные конденсаторы – имеют хорошо
изолированный корпус, что делает возможным касания
шасси аппаратуры или ее токоведущих поверхностей.
Уплотненные конденсаторы – в конденсаторах этого
вида используется корпус, уплотненный органическими
материалами.
Герметизированные конденсаторы – эти
конденсаторы имеют герметизированный корпус, что
исключает взаимодействие внутренней конструкции
конденсатора с окружающей средой.

Конденсатор.Типы конденсаторов.

Типы конденсаторов

Конденсатор – один из самых распространённых радиоэлементов. Роль конденсатора в электронной схеме заключается в накоплении электрического заряда, разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и многое другое.

Конструктивно конденсатор состоит из двух проводящих обкладок, изолированных диэлектриком. В зависимости от конструкции и назначения конденсатора диэлектриком может служить воздух, бумага, керамика, слюда.

Основными параметрами конденсаторов являются:

  • Номинальная ёмкость. Ёмкость измеряют в Фарадах (Ф). Ёмкость в 1 Фараду очень велика. К примеру, земной шар имеет ёмкость менее 1 Ф, а точнее около 710 мкф. Правда, тут надо понимать, что физики любят аналогии. Говоря про электрическую ёмкость земного шара, они имеют ввиду, что в качестве примера взят металлический шар размером с планету Земля и являющийся уединённым проводником. Это всего лишь аналогия. В технике существует электронный компонент, который обладает ёмкостью более 1 Фарады – это ионистор.

    В основном, в электронике и радиотехнике используются конденсаторы с ёмкостью равной миллионной доле фарады – микрофарада (1мкФ = 0,000001 Ф). Также находят применение конденсаторы с ёмкостями исчисляемыми десятками – сотнями нанофарад (1нФ = 0,000000001 Ф) и пикофарад (1пФ = 0,000000000001 Ф). Номинальную ёмкость указывают на корпусе конденсатора.

    Чтобы не запутаться в сокращениях (мкФ, нФ, пФ), и научиться переводить микрофарады в пикофарады, а нанофарады в микрофарады необходимо знать о сокращённой записи численных величин.

  • Номинальное напряжение. Это напряжение, при котором конденсатор выполняет свои функции. При превышении допустимого значения конденсатор будет пробит, то есть, превратится в обычный проводник. Диапазон допустимых значений рабочих напряжений конденсаторов лежит в пределах от нескольких вольт до единиц киловольт (1 киловольт – 1 000 вольт). Номинальное напряжение маркируют на корпусе конденсатора.

  • Допуск. Также как у резисторов и у конденсаторов есть допустимое отклонение величины его реальной ёмкости от той, что указана на его корпусе. Допуск обозначается в процентах. Допуск у конденсаторов может достигать 20 – 30%. В технике, где требуется особая точность номинальных значений ёмкости, применяются конденсаторы с малым допуском (1% и менее).

Три указанных параметра являются основными. Знание этих параметров достаточно, чтобы самостоятельно подбирать конденсаторы для изготовления самоделок и ремонта электроники.

Изображается конденсатор на принципиальных схемах так, как показано на рисунке.

Типы конденсаторов

Кроме обычных существуют ещё и электролитические конденсаторы. Емкость их намного больше, чем у обычных, следовательно, габариты также существенно больше. Отличительная особенность электролитических конденсаторов – полярность. Если обычные конденсаторы можно впаивать в схему не беспокоясь о полярности прикладываемого к конденсатору напряжения, то электролитический конденсатор необходимо включать в схему строго в соответствии с полярностью напряжения. У электролитических конденсаторов один вывод плюсовой, другой минусовой.

Обозначение электролитического конденсатора на схемах.

Также широкое применение получили подстроечные конденсаторы. Подстроечные конденсаторы необходимы в тех случаях, когда требуется точная подстройка ёмкости в электронной схеме. В таких конденсаторах подстройку ёмкости производят один раз или очень редко.

Обозначается так.

Наряду с подстроечными конденсаторами существуют и конденсаторы переменной ёмкости. В отличие от подстроечных, переменные конденсаторы служат для частой подстройки ёмкости. В простом (не цифровом) приёмнике настройка на радиостанцию как раз и осуществляется с помощью конденсатора переменной ёмкости.

Свойства конденсатора
  • Конденсатор не пропускает постоянный ток и является для него изолятором.

  • Для переменного тока конденсатор не является преградой. Сопротивление конденсатора (ёмкостное сопротивление) переменному току уменьшается с увеличением его ёмкости и частоты тока, и наоборот, увеличивается с уменьшением его ёмкости и частоты тока.

Свойство конденсатора оказывать разное сопротивление переменному току нашло широкое применение. Конденсаторы используют для фильтрации, отделения одних частот от других, отделения переменной составляющей от постоянной…

Вот так выглядят конденсаторы постоянной ёмкости.

Электролитический конденсатор. Длинный вывод – плюсовой, короткий – минусовой.

Планарный электролитический конденсатор. На корпусе указана номинальная ёмкость22 мкФ (22), номинальное напряжение16 Вольт (16V). Видно, что емкость обозначена только цифрами. Ёмкость электролитических конденсаторов указывается в микрофарадах.

Со стороны отрицательного вывода конденсатора на верхней части корпуса чёрный полукруг.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Емкость, Электрический конденсатор. Виды Характеристики, применение

Сразу хочу сказать, что здесь никакой воды про электрический конденсатор, и только нужная информация. Для того чтобы лучше понимать что такое электрический конденсатор,конденсатор,конденсаторы,переменный конденсатор,подстроечный конденсатор,суперконденсатор,ионистр,применение конденсаторов , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база.

электрический конденсатор

Конденсатор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с определенным или переменным значением емкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

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

Конденсатор является пассивным однопортовым элементом

  • Сопротивление: конститутивное отношение определяется как .
  • Емкость: конститутивное отношение определяется как .
  • Индуктивность : конститутивное отношение определяется как .
  • Memristance(не включен): конститутивное отношение определяется как .

где произвольная функция от двух переменных.

Онлайн демонстрация и симуляция работы электрический конденсатор:

Открыть на весь экран

Основа конструкции конденсатора — две токопроводящие обкладки, между которыми находится диэлектрик

Слева — конденсаторы для поверхностного монтажа; справа — конденсаторы для объемного монтажа; сверху — керамические; снизу — электролитические. На танталовых конденсаторах (слева) полоской обозначен «+», на алюминиевых (справа) маркируют «-».

SMD-конденсатор на плате, макрофотография

Различные конденсаторы для объемного монтажа

Содержание

  • 1 История
  • 2 Свойства конденсатора
  • 3 Обозначение конденсаторов на схемах
  • 4 Характеристики конденсаторов
    • 4.1 Основные параметры
      • 4.1.1 Ёмкость
      • 4.1.2 Удельная емкость
      • 4.1.3 Плотность энергии
      • 4.1.4 Номинальное напряжение
      • 4.1.5 Полярность
      • 4.1.6 Опасность разрушения (взрыва)
    • 4.2 Паразитные параметры
      • 4.2.1 Электрическое сопротивление изоляции диэлектрика конденсатора, поверхностные утечки Rd и саморазряд
      • 4.2.2 Эквивалентное последовательное сопротивление — Rs
      • 4.2.3 Эквивалентная последовательная индуктивность — Li
      • 4.2.4 Тангенс угла диэлектрических потерь
      • 4.2.5 Температурный коэффициент емкости (ТКЕ)
      • 4.2.6 Диэлектрическая абсорбция
      • 4.2.7 Паразитный пьезоэффект
      • 4.2.8 Самовосстановление
  • 5 Классификация конденсаторов
  • 6 Сравнение конденсаторов постоянной емкости
  • 7 применение конденсаторов и их работа
  • 8 Маркировка конденсаторов
    • 8.1 Маркировка советских и российских конденсаторов
      • 8.1.1 Старая система обозначений
      • 8.1.2 Новая система обозначений

История

В 1745 году в Лейдене немецкий каноник Эвальд Юрген фон Клейст и независимо от него голландский физик Питер ван Мушенбрукизобрели конструкцию-прототип электрического конденсатора — «лейденскую банку» . Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников разделенных непроводником (диэлектриком), упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы еще раньше .

Свойства конденсатора

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

В методе гидравлических аналогийконденсатор — это гибкая мембрана, вставленная в трубу. Анимация демонстрирует мембрану, которая растягивается и сокращается под действием потока воды, что аналогично заряду и разряду конденсатора под действием электрического тока.

С точки зрения метода комплексных амплитуд конденсатор обладает комплексным импедансом

,

,где j — мнимая единица, ω — циклическая частота (рад/с) протекающего синусоидального тока, f — частота в Гц, C — емкость конденсатора (фарад). Отсюда также следует, что реактивное сопротивление конденсатора равно: . Для постоянного тока частота равна нулю, следовательно, реактивное сопротивление конденсатора бесконечно (в идеальном случае).

При изменении частоты изменяются диэлектрическая проницаемость диэлектрика и степень влияния паразитных параметров — собственной индуктивности и сопротивления потерь. На высоких частотах любой конденсатор можно рассматривать как последовательный колебательный контур, образуемый емкостью C, собственной индуктивностью LCи сопротивлением потерь Rn.

Резонансная частота конденсатора равна

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

Конденсатор может накапливать электрическую энергию. Энергия заряженного конденсатора:

где U — напряжение (разность потенциалов), до которого заряжен конденсатор, а q — электрический заряд.

Обозначение конденсаторов на схемах

В России условные графические обозначения конденсаторов на схемах должны соответствовать ГОСТ 2.728-74

либо международному стандарту IEEE 315—1975:

Обозначение
по ГОСТ 2.728-74
Описание
Конденсатор постоянной емкости
Поляризованный (полярный) конденсатор
подстроечный конденсатор переменной емкости
Варикап

На электрических принципиальных схемах номинальная емкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах (1 мкФ = 1·106 пФ = 1·10−6 Ф) и пикофарадах, но нередко и в нанофарадах (1 нФ = 1·10−9 Ф). При емкости не более 0,01 мкФ, емкость конденсатора указывают в пикофарадах, при этом допустимо не указывать единицу измерения, то есть постфикс «пФ» опускают. При обозначении номинала емкости в других единицах указывают единицу измерения. Для электролитических конденсаторов, а также для высоковольтных конденсаторов на схемах, после обозначения номинала емкости, указывают их максимальное рабочее напряжение в вольтах (В) или киловольтах (кВ). Например так: «10 мкФ x 10 В». Для переменных конденсаторовуказывают диапазон изменения емкости, например так: «10 — 180». В настоящее время изготавливаются конденсаторы с номинальными емкостями из десятичнологарифмических рядов значений Е3, Е6, Е12, Е24, то есть на одну декаду приходится 3, 6, 12, 24 значения, так, чтобы значения с соответствующим допуском (разбросом) перекрывали всю декаду.

Так как ионистр ( суперконденсатор ) фактически является конденсатором, то на схемах он отображается точно также как конденсатор

Характеристики конденсаторов

Основные параметры

Ёмкость

Основной характеристикой конденсатора является его емкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд. В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной емкости, в то время как реальная емкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная емкость конденсатора определяет его электрические свойства. Так, по определению емкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению между обкладками (q = CU). Типичные значения емкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. Однако существуют конденсаторы (ионисторы) с емкостью до десятков фарад.

Ёмкость плоского конденсатора, состоящего из двух параллельных металлических пластин площадью S каждая, расположена на расстоянии d друг от друга, в системе СИ выражается формулой: , где — диэлектрическая проницаемость среды, заполняющая пространство между пластинами (в вакууме равна единице), —электрическая постоянная, численно равная 8,854187817·10−12 Ф/м. Эта формула справедлива, лишь когда d намного меньше линейных размеров пластин.

Для получения больших емкостей конденсаторы соединяют параллельно. При этом напряжение между обкладками всех конденсаторов одинаково. Общая емкость батареи параллельно соединенных конденсаторов равна сумме емкостей всех конденсаторов, входящих в батарею.

или

Онлайн демонстрация и симуляция работы электрический конденсатор:

Открыть на весь экран

Если у всех параллельно соединенных конденсаторов расстояние между обкладками и свойства диэлектрика одинаковы, то эти конденсаторы можно представить как один большой конденсатор, разделенный на фрагменты меньшей площади.

При последовательном соединении конденсаторов заряды всех конденсаторов одинаковы, так как от источника питания они поступают только на внешние электроды, а на внутренних электродах они получаются только за счет разделения зарядов, ранее нейтрализовавших друг друга. Общая емкость батареи последовательносоединенных конденсаторов равна

или

Онлайн демонстрация и симуляция работы электрический конденсатор:

Открыть на весь экран

Эта емкость всегда меньше минимальной емкости конденсатора, входящего в батарею. Однако при последовательном соединении уменьшается возможность пробояконденсаторов, так как на каждый конденсатор приходится лишь часть разницы потенциалов источника напряжения.

Если площадь обкладок всех конденсаторов, соединенных последовательно, одинакова, то эти конденсаторы можно представить в виде одного большого конденсатора, между обкладками которого находится стопка из пластин диэлектрика всех составляющих его конденсаторов.

Удельная емкость

Конденсаторы также характеризуются удельной емкостью — отношением емкости к объему (или массе) диэлектрика. Максимальное значение удельной емкости достигается при минимальной толщине диэлектрика, однако при этом уменьшается его напряжение пробоя.

Плотность энергии

Плотность энергии электролитического конденсатора зависит от конструктивного исполнения. Максимальная плотность достигается у больших конденсаторов, где масса корпуса невелика по сравнению с массой обкладок и электролита. Например, у конденсатора EPCOS B4345 с емкостью 12 000 мкФ, максимально допустимым напряжением 450 В и массой 1,9 кг плотность энергии при максимальном напряжении составляет 639 Дж/кг или 845 Дж/л. Особенно важен этот параметр при использовании конденсатора в качестве накопителя энергии, с последующим мгновенным ее высвобождением, например, в пушке Гаусса.

Номинальное напряжение

Другой, не менее важной характеристикой конденсаторов является номинальное напряжение — значение напряжения, обозначенное на конденсаторе, при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах.

Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры допустимое напряжение снижается, что связано с увеличением тепловойскорости движения носителей заряда и, соответственно, снижению требований для образования электрического пробоя.

Полярность

Современные конденсаторы, разрушившиеся без взрыва благодаря специальной разрывающейся конструкции верхней крышки . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Разрушение возможно из-за нарушения режима эксплуатации (температуры, напряжения, полярности) или старения. Конденсаторы с разорванной крышкой практически неработоспособны и требуют замены, а если она просто вздувшаяся, но еще не разорвана, то, скорее всего, скоро он выйдет из строя или сильно изменятся параметры, что сделает его использование невозможным. В одно время был период времени который назывался конденсаторной чумой, т к чень ьрльшое количесво конденсаторов и часто выходило из строя изза исползования некачественного электролита.

Многие конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические) функционируют только при корректной полярности напряжения из-за химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса.

Опасность разрушения (взрыва)

Взрывы электролитических конденсаторов — довольно распространенное явление. Основной причиной взрывов является перегрев конденсатора, вызываемый в большинстве случаев утечкой или повышением эквивалентного последовательного сопротивления вследствие старения (актуально для импульсных устройств). В современных компьютерах перегрев конденсаторов — также очень частая причина выхода их из строя, когда они стоят рядом с источниками повышенного тепловыделения (радиаторы охлаждения).

Для уменьшения повреждений других деталей и травматизма персонала в современных конденсаторах большой емкости устанавливают вышибной предохранительный клапан или выполняют надсечку корпуса (часто ее можно заметить в виде креста или в форме букв X, K или Т на торце цилиндрического корпуса, иногда, на больших конденсаторах, она покрыта пластиком). При повышении внутреннего давления вышибается пробка клапана или корпус разрушается по насечке, пары электролита выходят в виде едкого газа и, даже, брызг жидкости. При этом разрушение корпуса конденсатора происходит без взрыва, разбрасывания обкладок и сепаратора.

Взорвавшийся электролитический конденсатор на печатной плате жидкокристаллического монитора. Видны волокна бумажного сепаратора обкладок и развернувшиеся фольговые алюминиевые обкладки.

Старые электролитические конденсаторы выпускались в герметичных корпусах и в конструкции их корпусов не предусматривалась взрывобезопасность. Скорость разлета осколков при взрыве корпуса устаревших конденсаторов может быть достаточно большой, чтобы травмировать человека.

В отличие от электролитических, взрывоопасность оксиднополупроводниковых (танталовых) конденсаторов связана с тем, что такой конденсатор фактически представляет собой взрывчатую смесь: в качестве горючего служит тантал, а в качестве окислителя — двуокись марганца, и оба этих компонента в конструкции конденсатора перемешаны в виде тонкого порошка. При пробое конденсатора или при его случайной переполюсовке выделившееся при протекании тока тепло инициирует реакцию между данными компонентами, протекающую в виде сильной вспышки с хлопком, что сопровождается разбрасыванием искр и осколков корпуса. Сила такого взрыва довольно велика, особенно у крупных конденсаторов, и способна повредить не только соседние радиоэлементы, но и плату. При тесном расположении нескольких конденсаторов возможен прожог корпусов соседних конденсаторов, что приводит к одновременному взрыву всей группы.

Паразитные параметры

Реальные конденсаторы, помимо емкости, обладают также собственными последовательным и параллельным сопротивлением ииндуктивностью. С достаточной для практики точностью, эквивалентную схему реального конденсатора можно представить как показано на рисунке, где все двухполюсники подразумеваются идеальными.

Эквивалентная схема реального конденсатора и некоторые формулы.
C0 — собственная емкость конденсатора;
Rd — сопротивление изоляции конденсатора;
Rs — эквивалентное последовательное сопротивление;
Li — эквивалентная последовательная индуктивность.

Электрическое сопротивление изоляции диэлектрика конденсатора, поверхностные утечки Rd и саморазряд

Сопротивление изоляции — это сопротивление конденсатора постоянному току, определяемое соотношением Rd = U / Iут, где U — напряжение, приложенное к конденсатору, Iут — ток утечки.

Из-за тока утечки, протекающего через слой диэлектрика между обкладками и по поверхности диэлектрика, предварительно заряженный конденсатор с течением времени теряет заряд (саморазряд конденсатора). Часто, в спецификациях на конденсаторы, сопротивление утечки определяют через постоянную времени T саморазряда конденсатора, которая численно равна произведению емкости на сопротивление утечки:

T — это время, за которое начальное напряжение на конденсаторе, неподключенном ко внешней цепи уменьшится в e раз.

Хорошие конденсаторы с полимерными и керамическими диэлектриками имеют постоянные времени саморазряда достигающие многих сотен тысяч часов.

Эквивалентное последовательное сопротивление — Rs

Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС (англ. ESR), внутреннее сопротивление) обусловлено, главным образом, электрическим сопротивлением материала обкладок и выводов конденсатора и контакта(-ов) между ними, а также учитывает потери в диэлектрике. Обычно ЭПС возрастает с увеличением частоты тока, протекающего через конденсатор, вследствиеповерхностного эффекта.

В большинстве практических случаев этим параметром можно пренебречь, но, иногда (напр., в случае использованияэлектролитических конденсаторов в фильтрах импульсных блоков питания), достаточно малое его значение существенно для надежности и устойчивости работы устройства. В электролитических конденсаторах, где один из электродов являетсяэлектролитом, этот параметр при эксплуатации со временем деградирует, вследствие испарения растворителя из жидкого электролита и изменения его химического состава, вызванного взаимодействием с металлическими обкладками, что происходит относительно быстро в низкокачественных изделиях (см. Capacitor plague (англ.)).

Некоторые схемы (например, стабилизаторы напряжения) критичны к диапазону изменения ЭПС конденсаторов в своих цепях. Это связано с тем, что при проектировании таких устройств инженеры учитывают этот параметр в фазочастотной характеристике (ФЧХ) обратной связи стабилизатора. Существенное изменение со временем ЭПС примененных конденсаторов изменяет ФЧХ, что может привести к снижению запаса устойчивости контуров авторегулирования, и, даже, к самовозбуждению.

Существуют специальные приборы (ESR-метр (англ.)) для измерения этого достаточно важного параметра конденсатора, по которому можно часто определить пригодность его дальнейшего использования в определенных целях. Этот параметр, кроме собственно емкости (емкость — это основной параметр) — часто имеет решающее значение в исследовании состояния старого конденсатора и принятия решения, стоит ли использовать его в определенной схеме, или он прогнозируемо выйдет за пределы допустимых отклонений.

Эквивалентная последовательная индуктивность — Li

Эквивалентная последовательная индуктивность обусловлена, в основном, собственной индуктивностью обкладок и выводов конденсатора. Результатом этой распределенной паразитной индуктивности является превращение конденсатора в колебательный контур с характерной собственной частотой резонанса. Эта частота может быть измерена и обычно указывается в параметрах конденсатора либо в явном виде либо в виде рекомендованной максимальной рабочей частоты.

Тангенс угла диэлектрических потерь

Тангенс угла диэлектрических потерь — отношение мнимой и вещественной части комплексной диэлектрической проницаемости.

Потери энергии в конденсаторе определяются потерями в диэлектрике и обкладках. При протекании переменного тока через конденсатор векторы напряжения и тока сдвинуты на угол где δ — угол диэлектрических потерь. При отсутствии потерь δ = 0. Тангенс угла потерь определяется отношением активной мощности креактивной при синусоидальном напряжении определенной частоты. Величина, обратная tg δ, называется добротностью конденсатора. Термины добротности и тангенса угла потерь применяются также для катушек индуктивности и трансформаторов.

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ)

ТКЕ — относительное изменение емкости при изменении температуры окружающей среды на один градус Цельсия (кельвин). ТКЕ определяется так:

.

где — изменение емкости, вызванное изменением температуры на .
Таким образом, изменение емкости от температуры (при не слишком больших изменениях температуры) выражается линейной функцией:

,

где — изменение температуры в °C или К относительно нормальных условий, при которых специфицировано значение емкости, — емкость при нормальных условиях. TKE применяется для характеристики конденсаторов с практически линейной зависимостью емкости от температуры. Однако ТКЕ указывается в спецификациях не для всех типов конденсаторов.

Для конденсаторов, имеющих существенно нелинейную зависимость емкости от температуры и для конденсаторов с большими изменениями емкости от воздействия температуры окружающей среды в спецификациях нормируются относительное изменение емкости в рабочем диапазоне температур или в виде графика зависимости емкости от температуры.

Диэлектрическая абсорбция

Если заряженный конденсатор быстро разрядить до нулевого напряжения путем подключения низкоомной нагрузки, а затем снять нагрузку и наблюдать за напряжением на выводах конденсатора, то мы увидим, что напряжение на обкладках снова появится как если бы мы разрядили конденсатор не до нуля. Это явление получило название диэлектрическая абсорбция (диэлектрическое поглощение). Конденсатор ведет себя так, словно параллельно ему подключено множество последовательныхRC-цепочек с различной постоянной времени. Интенсивность проявления этого эффекта зависит в основном от свойств диэлектрика конденсатора.

Подобный эффект можно наблюдать практически на всех типах диэлектриков. В электролитических конденсаторах он особенно ярок и является следствием химических реакций между электролитом и обкладками. У конденсаторов с твердым диэлектриком (например, керамических и слюдяных) эффект связан с остаточной поляризацией диэлектрика. Наименьшим диэлектрическим поглощением обладают конденсаторы с неполярными диэлектриками: тефлон (фторопласт), полистирол, полипропилени т. п.

Эффект зависит от времени зарядки конденсатора, времени закорочения, иногда от температуры. Количественное значение абсорбции принято характеризоватькоэффициентом абсорбции, который определяется в стандартных условиях.

Особое внимание в связи с эффектом следует уделять измерительным цепям постоянного тока: прецизионным интегрирующим усилителям, устройствам выборки-хранения, некоторым схемам на переключаемых конденсаторах.

Паразитный пьезоэффект

Многие керамические материалы, используемые в качестве диэлектрика в конденсаторах (например, титанат бария, обладающий очень высокой диэлектрической проницаемостью в не слишком сильных электрических полях) проявляют пьезоэффект — способность генерировать напряжение на обкладках при механических деформациях. Это характерно для конденсаторов с пьезоэлектрическими диэлектриками. Пьезоэффект ведет к возникновению электрических помех, в устройствах, где использованы такие конденсаторы при воздействии акустического шума или вибрации на конденсатор. Это нежелательное явление иногда называют («микрофонным эффектом»).

Также, подобные диэлектрики проявляют и обратный пьезоэффект — при работе в цепи переменного напряжения происходит знакопеременная деформация диэлектрика, генерирующая акустические колебания, порождающие дополнительные электрические потери в конденсаторе.

Самовосстановление

Конденсаторы с металлизированным электродом (бумажный и пленочный диэлектрик) обладают важным свойством самовосстановления (англ. self-healing, cleaning) электрической прочности после пробоя диэлектрика. Механизм самовосстановления заключается в отгорании металлизации электрода после локального пробоя диэлектрика посредством микродугового электрического разряда.

Классификация конденсаторов

Существует три типа конденсаторов, основным среди них является электростатический конденсатор с сухим сепаратором. Эта классическая модель конденсатора имеет очень маленькую емкость и в основном используется в радиоэлектронике. Емкость конденсатора измеряется в фарадах и для электростатического колеблется в диапазоне пикофарад (пФ).

Следующий тип конденсатора — электролитический, он обеспечивает более высокую емкость в сравнении электростатическим и оценивается в микрофарадах (мкФ), что в миллион раз больше пикофарада. Сепаратор в таких конденсаторах влажного типа. Как и в электрических батареях, конденсаторы имеют разные полюса, которые необходимо соблюдать при использовании.

Третий тип – это суперконденсатор, его емкость оценивается в фарадах и в тысячи раз больше емкости электролитического. Суперконденсатор используется для хранения энергии, подвергающейся частым циклам заряда/разряда при высоких значениях силы тока и короткой длительности.

Суперконденсатор(ионистр), также известный как ультраконденсатор или двухслойный конденсатор, отличается от обычного конденсатора тем, что имеет очень большую емкость. Конденсатор хранит энергию с помощью статического заряда, в противовес электрохимическим реакциям батареи. Применение дифференциального напряжения на положительную и отрицательную пластины заряжает конденсат

Слюдяной герметичный конденсатор в металлостеклянном корпусе типа «СГМ» для навесного монтажа

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

По виду диэлектрика различают:

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

Керамический подстроечный конденсатор

Кроме того, конденсаторы различаются по возможности изменения своей емкости:

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

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

Также различают конденсаторы по форме обкладок: плоские, цилиндрические, сферические и другие.

Сравнение конденсаторов постоянной емкости

Тип конденсатора Используемый диэлектрик Особенности/применения Недостатки

Конденсаторы с твердым органическим диэлектриком

бумажные конденсаторы
Масляные конденсаторы переменного тока Промасленная бумага В основном разрабатывались для обеспечения очень больших емкостей для промышленного применения в цепях переменного тока, выдерживая при этом большие токи и высокие пиковые напряжения частотой силовой питающей сети. В их задачи входит пуск и работа электрических моторов переменного тока, разделение фаз, коррекция коэффициента мощности, стабилизация напряжения, работа с контрольным оборудованием и т. д. Ограничены низкой рабочей частотой, поскольку на высоких частотах имеют высокие диэлектрические потери.
Масляные конденсаторы постоянного тока Бумага или ее комбинация с ПЭТ Разработаны для работы при постоянном токе для фильтрации, удвоения напряжения, предотвращения образования дуги, как проходные и разделительные конденсаторы При наличии пульсаций требуют уменьшения рабочего напряжения согласно предоставленным производителем графикам. Обладают бо́льшими размерами в сравнении с аналогами с полимерными диэлектриками.
Бумажные конденсаторы Бумага/пропитанная бумага Пропитанная бумага широко использовалась в старых конденсаторах. В качестве пропитки использовался воск, масло или эпоксидная смола. Некоторые подобные конденсаторы до сих пор применяются для работы при высоком напряжении, но в большинстве случаев теперь вместо них используют пленочные конденсаторы. Большой размер. Большаягигроскопичность, из-за чего они поглощают влагу из воздуха даже при наличии пластикового корпуса и пропитки. Поглощенная влага ухудшает их характеристики, повышая диэлектрические потери и понижая сопротивление изоляции.
Металлизированные бумажные конденсаторы Бумага Меньший размер, чем у бумажно-фольговых конденсаторов Подходят только для слаботочных применений. Вместо них стали широко применяться металлизированные пленочные конденсаторы.
Энергонакопительные конденсаторы Конденсаторная крафт-бумага, пропитаннаякасторовым маслом или схожей жидкостью с высокой диэлектрической постоянной, и пластинки из фольги Разработаны для работы в импульсном режиме с высоким током разряда. Лучше переносят изменение полярности напряжения чем многие полимерные диэлектрики. Обычно применяются в импульсных лазерах,генераторах Маркса, для импульсной сварки, при электромагнитной формовке и иных задачах, требующих использования импульсов большой мощности. Имеют большой размер и вес. Их энергоемкость значительно меньше чем у конденсаторов использующих полимерные диэлектрики. . Не способны к самолечению. Отказ подобного конденсатора может быть катастрофичным из-за большого объема накопленной энергии.
пленочные конденсаторы
Полиэтилентерефталатныеконденсаторы Полиэтилентерефталатная пленка Меньше чем бумажные или полипропиленовые конденсаторы со схожими характеристиками. Могут использовать полоски фольги, металлизированную пленку или их комбинации. ПЭТ конденсаторы почти полностью заменили бумажные для задач, где требуется работа с прямым (постоянным) током. Имеют рабочие напряжения вплоть до 60000 вольт при постоянном токе, а рабочую температуру до 125 °C. Обладают невысокой гигроскопичностью. Температурная стабильность ниже чем у бумажных. Могут применяться при низкочастотном переменном токе, но непригодны при высокочастотном из-за чрезмерного нагрева диэлектрика.
Полиамидные конденсаторы Полиамид Рабочая температура до 200 °C. Высокое сопротивление изоляции, хорошая стабильность, малый тангенс угла потерь. Большие размеры и высокая цена.
Каптоновые конденсаторы Полиимидная пленка марки Каптон Аналогичны ПЭТ, но обладают значительно более высокой рабочей температурой (вплоть до 250 °C). Дороже ПЭТ. Температурная стабильность ниже чем у бумажных конденсаторов. Также могут применяться только при низкочастотном переменном токе, так как при высоких частотах происходит сильный нагрев диэлектрика.
Поликарбонатные конденсаторы Поликарбонат Имеют лучшее сопротивление изоляции, тангенс угла потерь и диэлектрическую адсорбцию в сравнении с полистирольными конденсаторами. Обладают лучшей влагостойкостью. Температурный коэффициент примерно ±80 ppm. Выдерживают полное рабочее напряжение на всем температурном диапазоне (от −55 °C до 125 °C) Максимальная рабочая температура ограничена на уровне 125 °C.
Полисульфоновые конденсаторы Полисульфон Аналогичны поликарбонатным. Могут выдерживать полное номинальное напряжение на сравнительно высоких температурах. Поглощение влаги около 0,2 %, что ограничивает их стабильность. Малая доступность и высокая стоимость.
Полипропиленовые конденсаторы Полипропилен Чрезвычайно низкий тангенс угла потерь, более высокая диэлектрическая прочность, чем у поликарбонатных и ПЭТ конденсаторов. Низкая гигроскопичность и высокое сопротивление изоляции. Могут использовать полоски фольги, металлизированную пленку или их комбинации. Пленка совместима с технологией самолечения, повышающей надежность. Могут работать на высоких частотах, в том числе при большой мощности, например, для индукционного нагрева (часто вместе с водяным охлаждением), благодаря очень низким диэлектрическим потерям. При более высоких емкостях и рабочем напряжении, например от 1 до 100 мкФ и напряжением до 440 вольт переменного тока, могут применяться как пусковые для работы с некоторыми типами однофазных электрических моторов. Более чувствительны к повреждениям от кратковременных перенапряжений или переполюсовке чем пропитанные маслом бумажные конденсаторы.
Полистирольные конденсаторы Полистирол Отличные пленочные высокочастотные конденсаторы общего применения. Имеют отличную стабильность, высокую влагостойкость и малый отрицательный температурный коэффициент, позволяющий использовать их для компенсации положительного температурного коэффициента других компонентов. Идеальны для маломощных высокочастотных и прецизионных аналоговых задач. Максимальная рабочая температура ограничена +85 °C. Сравнительно большие по размеру.
Фторопластовые конденсаторы Политетрафторэтилен Отличные пленочные высокочастотные конденсаторы общего применения. Очень низкие диэлектрические потери. Рабочая температура до 250 °C, огромное сопротивление изоляции, хорошая стабильность. Используются в критичных задачах. Большой размер из-за низкой диэлектрической постоянной, более высокая цена в сравнении с другими конденсаторами.
Металлизированные полиэтилентерефталатные и поликарбонатные конденсаторы ПЭТ или Поликарбонат Надежные и значительно меньшие по размеру. Тонкая металлизация может использоваться для придания им свойства самовосстановления. Тонкая металлизация ограничивает максимальный ток.

Конденсаторы с твердым неорганическим диэлектриком

Многоуровневые пластинчатые слюдяные конденсаторы Слюда Преимущества данных конденсаторов основаны на том, что их диэлектрик инертен. Он не изменяется со временем ни физически, ни химически, а также имеет хорошую температурную стабильность. Обладают очень высокой стойкостью к коронным разрядам. Без правильной герметизации подвержены влиянию влажности, что ухудшает их параметры. Высокая цена из-за редкости и высокого качества диэлектрика, а также ручной сборки.
Металлизированные или серебряные слюдяные конденсаторы Слюда Те же преимущества, в дополнение обладают большей устойчивостью к влаге. Более высокая цена.
Стеклянные конденсаторы Стекло Аналогичны слюдяным. Стабильность и частотные характеристики лучше, чем у слюдяных. Очень надежные, очень стабильные, стойкие к радиации. Высокая цена.
Температурно-компенсированные керамические конденсаторы Смесь сложных соединений титанатов Дешевые, миниатюрные, обладают превосходными высокочастотными характеристиками и хорошей надежностью. Предсказуемое линейное изменение емкости относительно температуры. Имеются изделия, выдерживающие до 15000 вольт Изменение емкости при различном приложенном напряжении, частоте, подвержены старению.
Керамические конденсаторы с высокой диэлектрической постоянной Диэлектрики, основанные на титанате бария Миниатюрнее температурно-компенсированных конденсаторов из-за большей диэлектрической постоянной. Доступны для напряжений вплоть до 50000 вольт. Обладают меньшей температурной стабильностью, емкость значительно изменяется при различном приложенном напряжении.

Конденсаторы с оксидным диэлектриком

Алюминиевые электролитические конденсаторы Оксид алюминия Огромное отношение емкости к объему, недорогие, полярные. В основном применяются как сглаживающие и питающие конденсаторы в источниках питания. Наработка на отказ конденсатора с максимально допустимой рабочей температурой 105 °C при расчете составляет до 50000 часов при температуре 75 °C Высокие токи утечки, большое внутреннее сопротивление и индуктивность ограничивают возможность использования их на высоких частотах. Имеют низкую температурную стабильность и плохие отклонения параметров. Могут взорваться при превышении допустимых параметров и/или перегреве, при приложении обратного напряжения. Максимальное напряжение около 500 вольт.
Танталовые конденсаторы Оксид тантала Большое отношение емкости к объему, малый размер, хорошая стабильность, большой диапазон рабочих температур. Широко используются в миниатюрном оборудовании и компьютерах. Доступны как в полярном, так и неполярном исполнении. Твердотельные танталовые конденсаторы имеют намного лучшие характеристики по сравнению с имеющими жидкий электролит. Дороже алюминиевых электролитических конденсаторов. Максимальное напряжение ограничено планкой около 50 вольт. Взрываются при превышении допустимого тока, напряжения или скорости нарастания напряжения, а также при подаче напряжения неправильной полярности.
Твердотельные конденсаторы Оксид алюминия, оксидтантала Вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер или полимеризованный органический полупроводник. Время наработки на отказ ~50000 часов при температуре 85°С. ЭПС меньше чем у жидко-электролитических и слабо зависит от температуры. Не взрываются. Дороже обычных. При 105°С срок службы как у обычных электролитических. Рабочие напряжения до 35 В.

Конденсаторы с двойным электрическим слоем

Конденсаторы с двойным электрическим слоем (ионисторы) Тонкий слой электролита иактивированный уголь Огромная емкость относительно объема, маленький размер, низкоеэквивалентное последовательное сопротивление. Доступны номиналы в сотни и даже тысячи фарад. Это сравнительно новая технология. Обычно используются для временного питания оборудования при замене батарей. Могут заряжаться и разряжаться бо́льшими токами, чем батареи, что делает их ценными для гибридных автомобилей. Полярные, имеют низкое номинальное напряжение (вольт на конденсаторную ячейку). Группы ячеек соединяются последовательно для повышения общего рабочего напряжения. Относительно высокая стоимость.
Литий-ионные конденсаторы Ион лития Литий-ионные конденсаторы обладают большей энергоемкостью, сравнимой с батареями, безопаснее в сравнении с литий-ионными батареями, в которых начинается бурная химическая реакция при высокой температуре. По сравнению с ионисторами они имеют большее выходное напряжение. Удельная мощность у них сравнимa, но плотность энергии у Li-ion конденсаторов гораздо выше. Новая технология.

Конденсаторы вакуумные

Вакуумные конденсаторы Вакуумные конденсаторы используют стеклянные или керамические колбы с концентрическими цилиндрическими электродами. Чрезвычайно малые потери. Используются для мощных высоковольтных радиочастотных задач, таких как индукционный нагрев, где даже малые потери приводят к чрезмерному нагреву самого конденсатора. При ограниченном токе искры могут обладать самовосстановлением. Очень высокая цена, хрупкость, большой размер, низкая емкость.

12 пФ, 20 кВ вакуумный конденсатор постоянной емкости.

Два 8 мкФ, 525 В бумажных электролитических конденсатора в радио 1930х годов.

Применение конденсаторов и их работа

Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники.

  • Конденсаторы (совместно с катушками индуктивности и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п.
  • Во вторичных источниках электропитания конденсаторы применяются для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.
  • При быстром разряде конденсатора можно получить импульс большой мощности, например, в фотовспышках,электромагнитных ускорителях, импульсных лазерах с оптической накачкой, генераторах Маркса, (ГИН; ГИТ), генераторах Кокрофта-Уолтона и т. п.
  • Так как конденсатор способен длительное время сохранять заряд, то его можно использовать в качестве элемента памяти (см.DRAM, Устройство выборки и хранения).
  • Конденсатор может использоваться как двухполюсник, обладающий реактивным сопротивлением, для ограничения силы переменного тока в электрической цепи (см. Балласт).
  • Процесс заряда и разряда конденсатора через резистор (см. RC-цепь) или генератор тока занимает определенное время, что позволяет использовать конденсатор в времязадающих цепях, к которым не предъявляются высокие требования временной и температурной стабильности (в схемах генераторов одиночных и повторяющихся импульсов, реле времени и т. п.).
  • В электротехнике конденсаторы используются для компенсации реактивной мощности и в фильтрах высших гармоник.
  • Конденсаторы способны накапливать большой заряд и создавать большую напряженность на обкладках, которая используется для различных целей, например, для ускорения заряженных частиц или для создания кратковременных мощных электрических разрядов (см. генератор Ван де Граафа).
  • Измерительный преобразователь (ИП) малых перемещений: малое изменение расстояния между обкладками очень заметно сказывается на емкости конденсатора.
  • ИП влажности воздуха, древесины (изменение состава диэлектрика приводит к изменению емкости).
  • В схемах РЗиА конденсаторы используются для реализации логики работы некоторых защит. В частности, в схеме работы АПВ использование конденсатора позволяет обеспечить требуемую кратность срабатывания защиты.
  • Измерителя уровня жидкости. Непроводящая жидкость заполняет пространство между обкладками конденсатора, и емкость конденсатора меняется в зависимости от уровня.
  • Фазосдвигающего конденсатора. Такой конденсатор необходим для пуска, а в некоторых случаях и работы однофазных асинхронных двигателей. Также он может применяться для пуска и работы трехфазных асинхронных двигателей при питании от однофазного напряжения.
  • Аккумуляторов электрической энергии (см. Ионистор). В этом случае на обкладках конденсатора должно быть достаточно постоянное значения напряжения и тока разряда. При этом сам разряд должен быть значительным по времени. В настоящее время идут опытные разработки электромобилей и гибридов с применением конденсаторов. Также существуют некоторые модели трамваев, в которых конденсаторы применяются для питания тяговых электродвигателей при движении по обесточенным участкам.

Маркировка конденсаторов

Маркировка советских и российских конденсаторов

Существуют две системы обозначения советских/российских конденсаторов: буквенная (старая) и цифровая (новая).

Старая система обозначений

Буквенная система распространяется на конденсаторы, разработанные до 1960 года. В этой системе первая буква К означает конденсатор, вторая — тип диэлектрика (Б — бумажный, С — слюдяной, К — керамический, Э — электролитический и так далее…), третья — конструктивные особенности (герметичность исполнения или условия эксплуатации). Для упрощения системы обозначений часто первую букву К пропускают, оставляя вторую и последующие .

Новая система обозначений

В соответствии с новой (цифровой) системой маркировки конденсаторы делятся на группы по виду диэлектрика, назначению и варианту исполнения . Согласно этой системе, первая буква «К» означает «конденсатор», дальше следует цифра, обозначающая вид диэлектрика, и буква, указывающая, в каких цепях может использоваться конденсатор; после нее стоит номер разработки или буква, указывающая вариант конструкции .

См. также

  • резистор , переменный резистор , подстроечный резистор , варистор ,
  • мемристор , пизастор , четвёртый пассивный элемент электротехники ,
  • катушка индуктивности , индуктивность , виды индуктивностей , характеристики индуктивности ,
  • резистивно емкостная цепь , разделительный конденсатор , развязывающий конденсатор , сглаживающий конденсатор ,
  • Электрический импеданс
  • Вариконд
  • Твердотельный конденсатор
  • Ионистор
  • Переходный процесс
  • Схемы на переключаемых конденсаторах
  • Метод Печини

Статью про электрический конденсатор я написал специально для тебя. Если ты хотел бы внести свой вклад в развии теории и практики, ты можешь написать коммент или статью отправив на мою почту в разделе контакты. Этим ты поможешь другим читателям, ведь ты хочешь это сделать? Надеюсь, что теперь ты понял что такое электрический конденсатор,конденсатор,конденсаторы,переменный конденсатор,подстроечный конденсатор,суперконденсатор,ионистр,применение конденсаторов и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электроника, Микроэлектроника , Элементная база

Виды конденсаторов — какие типы конденсаторов существуют?

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

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

Характеристики и параметры

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

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

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

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

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

Какие типы конденсаторов бывают?

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

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

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

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

По сфере эксплуатации все конденсаторы разделяются на следующие типы:

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

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

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

 

Следующая статья будет про соединение конденсаторов.

Конденсаторы различных типов и их применение

В основном конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных тонким изолирующим слоем. Существуют различные типы конденсаторов , которые производятся во многих формах, стилях и материалах.

Коллекция различных типов конденсаторов

Понимание их основ поможет вам выбрать конденсатор для вашего приложения. Прежде чем перейти к каждому из них, давайте разберемся с основными способами использования конденсатора в цепи.

Конденсаторы широко используются в электрических и электронных схемах.

В электронных схемах используются конденсаторы малой емкости,

  • для передачи сигналов между каскадами усилителей.
  • в составе электрофильтров и настраиваемых схем. №
  • в составе систем электроснабжения для сглаживания выпрямленного тока.

В электрических цепях используются конденсаторы большей емкости,

  • для накопления энергии в таких приложениях, как стробоскопы.№
  • в составе некоторых типов электродвигателей (асинхронные двигатели).
  • для коррекции коэффициента мощности в системах распределения питания переменного тока

Стандартные конденсаторы имеют фиксированное значение емкости, но регулируемые конденсаторы часто используются в настроенных схемах.

Считайте, как сохраняется заряд в конденсаторе.

Типы конденсаторов

Теперь мы изучим различные типы конденсаторов и то, как они классифицируются.Также в этом разделе вы можете узнать, как эти конденсаторы получили свое название, которое мы называем сейчас.

Как правило, конденсаторы делятся на две общие группы:

  1. Фиксированные конденсаторы
  2. Переменные конденсаторы

Фиксированные конденсаторы — это конденсаторы с фиксированными значениями емкости.

В то время как Переменные конденсаторы имеют переменные (подстроечные) или регулируемые (настраиваемые) значения емкости.

Из них наиболее важной группой являются конденсаторы постоянной емкости.

Основная классификация конденсаторов

Важными типами конденсаторов постоянной емкости являются:

  • Керамические конденсаторы
  • Пленочные и бумажные конденсаторы
  • Алюминиевые, танталовые и ниобиевые электролитические конденсаторы
  • Полимерные конденсаторы
  • Суперконденсатор
  • Серебряные слюдяные, стеклянные, кремниевые, воздушные и вакуумные конденсаторы

Многие конденсаторы получили свое название от используемого в них диэлектрика.Но это верно не для всех конденсаторов, потому что некоторые старые электролитические конденсаторы названы по своей конструкции катода. Так что наиболее часто используемые имена просто исторические.

Конденсаторы постоянной емкости бывают поляризованными и неполяризованными.

Керамические и пленочные конденсаторы являются примерами неполяризованных конденсаторов . Электролитические конденсаторы и суперконденсаторы входят в группу поляризованных конденсаторов .

Полная классификация конденсаторов постоянной емкости показана на рисунке ниже.

Типы фиксированных конденсаторов

В дополнение к показанным выше типам конденсаторов, которые получили свое название от исторического развития, существует много отдельных конденсаторов, названных в зависимости от их применения.

Конденсаторы, получившие свое название в зависимости от их применения, включают следующие:

  • Силовые конденсаторы,
  • Конденсаторы двигателя,
  • Конденсаторы промежуточного контура,
  • Подавляющие конденсаторы,
  • Перекрестные звуковые конденсаторы,
  • Балластные конденсаторы освещения. ,
  • Демпферные конденсаторы,
  • Разделительные, развязывающие или байпасные конденсаторы.

Часто для этих приложений используется более одного семейства конденсаторов, например Для подавления помех можно использовать керамические конденсаторы или пленочные конденсаторы.

Обзор различных типов конденсаторов

Как мы объясняли выше, существует множество различных типов конденсаторов, которые можно использовать. Зная основные характеристики каждого из них, вы легко сможете подобрать конденсатор для своего проекта.

Чтобы упростить вашу работу, ниже перечислены основные типы конденсаторов:

1.Керамический конденсатор

Керамический конденсатор — это тип конденсатора, который используется во многих приложениях от аудио до ВЧ.

Керамический конденсатор

Значения керамического конденсатора колеблются от несколько пикофарад до примерно 0,1 мкФ . Керамические конденсаторы являются наиболее часто используемыми типами конденсаторов , которые дешевы и надежны, а их коэффициент потерь особенно низок, хотя это зависит от конкретного используемого диэлектрика.

Благодаря своим конструктивным свойствам эти конденсаторы широко используются как в выводном, так и в поверхностном исполнении.

2. Электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы — это тип конденсатора поляризованного типа .

Электролитические конденсаторы

Они могут предложить высокие значения емкости — обычно выше 1 мкФ . Эти конденсаторы наиболее широко используются для низкочастотных приложений — источников питания, развязки и аудиосвязи, поскольку они имеют ограничение по частоте около 100 кГц.

3. Танталовый конденсатор

Подобно электролитическим конденсаторам, танталовые конденсаторы также имеют поляризацию и предлагают очень высокий уровень емкости для своего объема.

Танталовый конденсатор

Однако этот тип конденсатора очень нетерпим к обратному смещению, часто взрываясь при воздействии нагрузки.

Конденсаторы этого типа также не должны подвергаться воздействию высоких пульсаций тока или напряжений, превышающих их рабочее напряжение.

Доступны как для выводов, так и для поверхностного монтажа.

4. Серебряный слюдяной конденсатор

Серебряные слюдяные конденсаторы не так широко используются в наши дни , но они по-прежнему обеспечивают очень высокий уровень стабильности, низкие потери и точность там, где пространство не является проблемой.

Серебряные слюдяные конденсаторы

Они в основном используются для приложений RF , и их максимальное значение ограничено 1000 пФ или около того.

5. Конденсатор из полистирольной пленки

Конденсаторы из полистирола — это относительно дешевый конденсатор , но при необходимости можно использовать конденсатор с жесткими допусками.

Пленочный конденсатор из полистирола

Они имеют трубчатую форму из-за того, что пластина / диэлектрический сэндвич скручены вместе, но это добавляет индуктивность, ограничивая их частотную характеристику до нескольких сотен кГц.

Обычно они доступны только в виде компонентов электроники с выводами.

6. Конденсатор с полиэфирной пленкой

Конденсаторы с полиэфирной пленкой используются там, где цена составляет , поскольку они не обеспечивают высоких допусков.

Конденсатор с полиэфирной пленкой

Многие конденсаторы с полиэфирной пленкой имеют допуск , равный 5% или 10% , что подходит для многих приложений. Как правило, они доступны только в виде свинцовых электронных компонентов.

7. Металлизированный пленочный конденсатор из полиэфира

Этот тип конденсатора по существу представляет собой конденсатор , представляющий собой форму конденсатора из полиэфирной пленки , в котором сами полиэфирные пленки металлизированы.

Конденсатор из металлизированной полиэфирной пленки

Преимущество использования этого процесса состоит в том, что из-за тонкости электродов весь конденсатор может быть помещен в относительно небольшой корпус.

Металлизированные полиэфирные пленочные конденсаторы обычно доступны только в виде компонентов электроники с выводами.

8. Конденсатор из поликарбоната

Конденсаторы из поликарбоната используются в приложениях, где надежность и производительность имеют решающее значение .

Конденсатор из поликарбоната

Позволяет изготавливать конденсаторы с высокими допусками.Эти конденсаторы будут сохранять значение емкости с течением времени.

Кроме того, они имеют низкий коэффициент рассеяния и остаются стабильными в широком диапазоне температур, многие из которых указаны от -55 ° C до + 125 ° C.

Однако производство поликарбонатных диэлектриков прекратилось, и их производство в настоящее время очень ограничено.

9. Полипропиленовый конденсатор

Полипропиленовый конденсатор иногда используется, когда требуется конденсатор с более высоким допуском, чем у полиэфирных конденсаторов.

Полипропиленовый конденсатор

Как следует из названия, в этом конденсаторе используется полипропиленовая пленка в качестве диэлектрика. Одним из преимуществ конденсатора является то, что его емкость очень мало изменяется с течением времени и с приложенным напряжением.

Этот тип конденсатора также используется для низких частот. Обычно верхний предел составляет 100 кГц или около того. Как правило, они доступны только в виде свинцовых электронных компонентов.

10. Стеклянные конденсаторы

Как следует из названия, в конденсаторах этого типа используется стекло в качестве диэлектрика .Стеклянные конденсаторы обычно стоят дороже .

Стеклянный конденсатор по размеру по сравнению с монетой.

Несмотря на свою дороговизну, эти конденсаторы обладают очень высокими характеристиками с точки зрения чрезвычайно низких потерь, высокой способности к высокочастотному току, отсутствия пьезоэлектрического шума и других характеристик.

Эти функции делают их идеальными для многих высокопроизводительных ВЧ-приложений.

11. SuperCap

SuperCap также известен как суперконденсатор или ультраконденсатор .

SuperCap

Как следует из названия, эти конденсаторы имеют очень больших значений емкости , до нескольких тысяч Фарад.

SuperCap находит применение для обеспечения запаса памяти, а также в автомобильных приложениях .

Типы конденсаторов — Типы конденсаторов »Электроника

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


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


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

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

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

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


Полярные и неполярные типы

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

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

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

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

Типы конденсаторов с выводами и поверхностного монтажа

Конденсаторы

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

Конденсаторы SMD

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

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

Конденсаторы переменной и постоянной емкости

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

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

Переменный конденсатор, используемый для настройки в радиостанциях

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

Типы конденсаторов постоянной емкости

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

Эти конденсаторы обычно классифицируются по диэлектрику, который используется внутри конденсатора, так как он определяет основные свойства: электролитические, керамические, серебряно-слюдяные, металлизированная пластиковая пленка и ряд других.

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

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

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

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

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

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

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

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


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

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

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

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


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

Обзор типов конденсаторов

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

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

Примерные диапазоны для различных типов конденсаторов

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

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

Типы конденсаторов и их применение

Конденсатор можно рассматривать как резервуар, в котором хранится электрический заряд.Чем больше емкость, тем больше зарядов способен накапливать конденсатор. Он бывает разной формы, размера и, конечно же, с разным рейтингом. По сути, он состоит из двух пластин, разделенных изолятором или диэлектриком, и имеет множество применений, и даже в нашей повседневной жизни мы используем его, даже не подозревая об этом.

Эта статья призвана дать вам некоторое представление о типах и использовании одного из наиболее часто используемых пассивных электрических компонентов: конденсатора.

Конденсаторы (Источник: flickr Эрика Шрейдера)

Прежде чем мы углубимся в его применение, давайте познакомимся с конденсаторами типа .

Типы конденсаторов

При разработке схемы для конкретного использования тип конденсатора играет ключевую роль в ее правильном функционировании. Каждый конденсатор имеет определенный набор характеристик, таких как допуск, номинальное напряжение и т. Д.

Конденсаторы

можно условно разделить на две категории: конденсаторы переменной емкости и конденсаторы постоянной емкости.

Переменный конденсатор , с другой стороны, будет иметь значение емкости, которое можно изменить. Этот конденсатор имеет две пластины, одна из которых неподвижна, а другая подключена к подвижному валу, а емкость изменяется путем изменения подвижной пластины.

Конденсатор постоянной емкости , как следует из названия, этот тип конденсатора имеет фиксированное значение емкости. Обе проводящие пластины неподвижны, поэтому значение ее емкости нельзя изменить.

Из них чаще используется фиксированный тип. В этой статье рассматриваются некоторые из хорошо известных типов конденсаторов постоянной емкости.

Керамические конденсаторы:

В керамических конденсаторах в качестве диэлектрика используется керамический материал. Вы можете легко идентифицировать его, так как большая часть из них имеет форму диска.Диск покрыт керамическим материалом и помещается между двумя выводами. Когда требуется более высокое значение емкости, несколько слоев керамических материалов сплавлены вместе, чтобы сформировать диэлектрик.

Основным преимуществом этого типа конденсатора является то, что это неполяризованный конденсатор. Это означает, что вы можете подключить его в любом направлении в вашей цепи.

В зависимости от температурных характеристик и допусков они подразделяются на три категории: керамические конденсаторы класса 1, класса 2 и класса 3.

Конденсаторы

класса 1 являются наиболее стабильными с точки зрения температурной устойчивости и имеют хорошую точность, в то время как конденсаторы класса 3 имеют относительно низкую точность и наименьшую стабильность.

Алюминиевые электролитические конденсаторы:

Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют широкий диапазон допусков и, следовательно, являются одними из наиболее часто используемых конденсаторов. Здесь жидкий или гелевый материал, наполненный ионами, действует как электролит. Этот электролит отвечает за большие значения емкости конденсаторов этих типов.Это поляризованные конденсаторы , поэтому их необходимо аккуратно подключать к печатной плате, не забывая об их положительном / отрицательном выводах. Они имеют цилиндрическую форму с двумя выводами разной длины.

Более короткий вывод обозначает отрицательный вывод, а более длинный вывод обозначает положительный вывод. Поэтому, когда вы используете его в своей цепи, помните золотое правило: «Напряжение на положительной стороне должно быть выше, чем на отрицательной стороне».

Электролит может быть твердым полимером или влажным электролитом и состоять из ионов алюминия.Электролитический конденсатор с более высокими значениями емкости имеет и недостатки. Это включает в себя большие токи утечки, высокие допуски и эквивалентное сопротивление.

Танталовые электролитические конденсаторы:

Танталовые электролитические конденсаторы — это еще один тип электролитических конденсаторов, в которых анод сделан из тантала. Использование тантала дает конденсаторам более высокие значения допуска, но более низкое максимальное рабочее напряжение, чем алюминиевый электролитический конденсатор, он не может использоваться в качестве прямой замены того же самого.

Танталовые конденсаторы

имеют очень тонкий диэлектрический слой и, следовательно, более высокое значение емкости на единицу объема. Он показывает сравнительно хорошую стабильность и частотные характеристики по сравнению с конденсаторами других типов.

Однако танталовые конденсаторы создают риск потенциального отказа, который может возникнуть во время скачков напряжения, когда анод входит в прямой контакт с катодом. Это может привести к химической реакции в зависимости от силы энергии, производимой во время процесса. Поэтому при использовании этого конденсатора вам придется использовать ограничители тока или плавкие предохранители в качестве предохранительной схемы.

Пленочные конденсаторы:

Пленочные конденсаторы, как следует из названия, имеют диэлектрики из тонкой пластиковой пленки. Этот фильм создается с помощью сложного процесса рисования пленки. Пленка может быть металлизированной или необработанной, это зависит от требований характеристик конденсатора. Этот тип конденсатора имеет хорошую стабильность при низкой индуктивности и сравнительно дешевле, чем его аналоги. В зависимости от типа используемого диэлектрика эти пленочные конденсаторы подразделяются на различные категории, такие как полиэфирная пленка, пластиковая пленка и т. Д.

Это неполяризованные конденсаторы с желаемыми характеристиками. По сравнению с электролитным конденсатором он имеет более длительный срок хранения и срок службы, что делает его более надежным.

Silver Mica Конденсаторы:

В конденсаторах

Silver Mica в качестве диэлектрика используется слюда, группа природных минералов, которая зажата между двумя металлическими листами. Специфическое кристаллическое связывание слюды помогает в производстве очень тонких слоев диэлектрика. Этот конденсатор популярен своей надежностью и стабильностью при небольшом значении емкости.Эти конденсаторы с низкими потерями не поляризованы и могут быть изготовлены со многими высокими допусками.

Теперь, когда вы получили представление о некоторых конденсаторах и их сильных сторонах, давайте обсудим основные области применения этих конденсаторов.

Какой конденсатор и где можно использовать?

Конденсаторы керамические

Это, вероятно, наиболее широко производимые конденсаторы из-за их бесконечного применения. Наиболее заметная область, в которой используются эти конденсаторы, — это резонансный контур передающей станции, который требует высокой точности и высокой мощности конденсатора.Благодаря своей неполярности и доступности в широком диапазоне емкостей, номинальных напряжений и размеров, он также популярен как конденсатор общего назначения. Чтобы уменьшить радиочастотный шум в двигателе постоянного тока, можно использовать керамические конденсаторы на щетках двигателя.

Конденсаторы электролитные

Электролитические конденсаторы находят свое применение в приложениях, где высокая емкость не требует поляризации переменного тока (например, схема фильтрации). Другие области включают в себя импульсный источник питания, сглаживание входа и выхода в фильтрах нижних частот.В схемах с большой амплитудой и высокочастотными сигналами их нельзя использовать, поскольку они будут иметь высокие значения ESR.

Конденсаторы танталовые

Эти конденсаторы обладают преимуществом, заключающимся в низком токе утечки наряду с высокой емкостью, а также лучшей стабильностью и надежностью. Это делает их хорошим выбором для выборки и удержания цепей, цепей фильтрации источников питания компьютеров и сотовых телефонов. Они доступны в военных версиях, которые не высыхают со временем и, следовательно, действуют как замена электролитическим конденсаторам в военных приложениях.

Конденсаторы пленочные

Эти конденсаторы популярны среди энтузиастов силовой электроники. Они используются почти во всех силовых электронных устройствах, рентгеновских аппаратах, фазовращателях и импульсных лазерах. Даже в импульсном блоке питания используется пленочный конденсатор для коррекции коэффициента мощности. Варианты с более низким напряжением используются в качестве развязывающих конденсаторов, фильтров и аналого-цифровых преобразователей. Их можно использовать как часть обычных цепей, а также для сглаживания скачков напряжения.

Серебряные слюдяные конденсаторы

В областях, где требуется низкая емкость, но требуется высокая стабильность, например, в силовых радиочастотных цепях, можно использовать конденсаторы из серебряной слюды.Высокое напряжение пробоя делает его пригодным для работы с высоким напряжением. Они обладают низкими потерями и поэтому широко используются в схемах с высокочастотной настройкой, таких как генераторы.

В этой статье рассмотрены наиболее известные типы конденсаторов. Помимо этого, существует несколько других типов, таких как подстроечный конденсатор, воздушный конденсатор, суперконденсатор и т. Д. Подстроечный конденсатор — это переменный тип, который обычно не используется. Суперконденсаторы представляют собой комбинацию нескольких электролитических конденсаторов, образующих конденсатор более высокого номинала, который проявляет свойства как конденсаторов, так и аккумуляторной батареи.

На этом мы подошли к концу статьи. Надеюсь, вы получили ясное и ясное представление о типах конденсаторов и их различных применениях.

Спасибо за внимание!


Автор: Cicy имеет степень магистра электротехники и электроники по специальности «Силовая электроника». Она писатель-фрилансер, который пишет, чтобы упростить сложные концепции понятным языком.

типов конденсаторов и их применение

В области бытовой электроники существуют различные типы компонентов, используемых в электронных схемах для многих приложений, и одним из наиболее распространенных пассивных компонентов, которые существуют почти в каждом устройстве, является конденсатор.Конденсатор, изобретенный около 260 лет назад ученым из Германии, использовался в качестве устройства, которое аккумулирует потенциальную энергию, которая в основном представляет собой электрический заряд, электростатически. В отличие от батарей, которые хранят свой заряд в виде химической энергии, конденсаторы заряжаются и разряжаются довольно быстро в магнитном поле с помощью двух параллельных проводящих пластин, разделенных диэлектриком. Лейденская банка, первоначально построенная голландским профессором Питером ван Мушенбруком, известна как первый в мире конденсатор, состоящий из простой стеклянной емкости, частично заполненной водой и алюминиевой фольгой внутри.Стеклянный сосуд действует как изолятор для двух проводников, представляющих собой алюминиевую фольгу, в то время как внутри сосуда подвешена металлическая цепь, соединенная с латунным стержнем, расположенным над крышкой сосуда. Оттуда будет применен источник заземления, и все это, по сути, составляет основу конденсатора. Чтобы зарядить лейденскую банку, напряжение просто прикладывают к банке и к латунному стержню, который также разряжается таким же образом. Что касается различных типов конденсаторов, все они имеют одну и ту же функцию, которая заключается в хранении энергии, чтобы ее можно было использовать позже, но они бывают в различных формах и упаковках, которые будут объяснены ниже.

Конденсатор электролитический

Это одни из наиболее распространенных конденсаторов, емкость которых может варьироваться от различных значений, используемых в бесчисленных приложениях. При использовании двух металлических пленочных пластин в качестве проводников и электродов полужидкий раствор электролита служит диэлектриком. В большинстве случаев электролитические конденсаторы поляризованы и обозначаются маркировкой, указывающей правильную полярность при подаче напряжения. От операций сглаживания до простых схем синхронизации, электролитические конденсаторы могут быть как в алюминиевых, так и в танталовых формах, которые можно найти практически в любом устройстве.

Пленочный конденсатор

Другой распространенный поляризованный конденсатор — это пленочный конденсатор, а в качестве диэлектрика используется очень тонкая пластиковая пленка, которая может варьироваться от полиэфирной пленки, полистирольной пленки, полипропиленовой пленки и многих других. Основное отличие пленочных конденсаторов от любых других — это пленочный диэлектрик, который может принимать различные физические формы в зависимости от назначения. Пленочные конденсаторы, которые имеют полипропиленовую пленку, чаще всего используются для высокочастотных, мощных применений, особенно при работе с переменным напряжением и индукционным нагревом, но могут использоваться для многих других приложений.

Слюдяной конденсатор

Одним из уникальных поляризованных конденсаторов является слюдяной конденсатор, в котором вместо воздуха или пластика в качестве диэлектрика используется слюда. Если вы не знали раньше, слюда относится к группе природных минералов, и когда вы слышите название «серебряный слюдяной конденсатор» или «демпфированный слюдяной конденсатор», это относится к слюде, покрытой металлическими пластинами из этого конкретного материала для производства желаемое значение емкости. В качестве завершающего штриха слюдяные конденсаторы обычно имеют эпоксидное покрытие для защиты внутренних частей от внешней среды.Что касается применений для слюдяных конденсаторов, благодаря своей высокой точности рабочих характеристик, они могут использоваться в фильтрах, передатчиках, радиоприемниках, телевизионных усилителях и т. Д.

Бумажный конденсатор

Один из конденсаторов, который вы, возможно, не видели так часто, — это бумажный конденсатор, конструкция которого чрезвычайно проста для понимания. Он использует два листа алюминиевой фольги в качестве проводников, а его диэлектрик состоит из бумаги, которую можно смазывать маслом или воском. После этого бумажные конденсаторы часто свертывают в форме цилиндра с капсулой, покрытой пластиком.Корпус бумажного конденсатора отличается от других тем, что его ножки выходят горизонтально, а не вертикально. Уникальным аспектом бумажного конденсатора является то, что он имеет путь с низким сопротивлением к напряжению переменного тока и путь с высоким сопротивлением к напряжению постоянного тока, поэтому его лучше всего использовать в цепях переменного тока или в любых приложениях с высоким напряжением / током.

Керамический конденсатор

Последним типом конденсатора является керамический конденсатор, и он отличается от остальных, поскольку является неполяризованным компонентом, а это означает, что нет специального входа для положительных и отрицательных проводов.Как сказано в названии, эти конденсаторы используют керамический материал в качестве диэлектрика и могут быть двух типов: многослойные керамические конденсаторы или керамические дисковые конденсаторы. Для проектов поверхностного монтажа, которые обычно меньше по размеру, многослойные керамические конденсаторы, как правило, отлично работают с конденсаторами меньшего размера. Однако в проектах сквозных отверстий широко известно использование керамических дисковых конденсаторов. Говоря о проектах, я настоятельно рекомендую использовать Seeed OPL, если вам требуются какие-либо электронные компоненты для ваших проектов, поскольку в их библиотеке есть невероятное разнообразие деталей, охватывающих почти все типы конденсаторов.После этого, если вы хотите, вы также можете изготовить и собрать свой проект в печатную плату с помощью Seeed PCB Assembly, поскольку детали, выбранные из OPL, можно затем использовать на вашей печатной плате несколькими щелчками мыши. Их обслуживание совершенно легкое и доступно для таких клиентов, как вы, и я действительно рекомендую проверить их, если вы еще этого не сделали.

В любом случае, с керамическими конденсаторами они имеют очень низкое максимальное номинальное напряжение и неполяризованы, поэтому подключение источника переменного тока к этим конденсаторам не проблема.Кроме того, керамические конденсаторы, как известно, обладают удивительной частотной характеристикой из-за низких паразитных эффектов, таких как сопротивление или индуктивность, что делает их идеальными практически для любого применения.

Подводя итог, можно сказать, что конденсаторы в области электроники играют важную роль во многих схемах с их широким разнообразием для удовлетворения ваших конкретных требований. Все они имеют свой индивидуальный аспект с тем, для чего они лучше всего подходят, поэтому, если вы хотите выбрать конкретный конденсатор для своего проекта, убедитесь, что вы сделали правильный выбор, рассматривая все другие возможные варианты.Однако вы обнаружите, что будете использовать много электролитических, пленочных и керамических конденсаторов, в основном при создании проектов, поскольку они являются наиболее распространенными конденсаторами общего назначения и довольно дешевы в приобретении. Но вы можете наткнуться на слюдяные конденсаторы или даже бумажные конденсаторы при погружении в более специализированные приложения, поэтому убедитесь, что вы всегда знаете, с чем вы работаете, его общие характеристики и то, как вы должны использовать это правильно.

Типы конденсаторов и их применение

Большинство современных электронных схем и устройств состоит из различных конденсаторов .Новички в области электроники и опытные инженеры считают эти компоненты весьма интересными благодаря своему применению.

В радиотехнике конденсаторы можно разделить на конденсатор постоянной емкости и переменный конденсатор . Конденсаторы постоянной емкости можно снова разделить на поляризованные или электролитические конденсаторы и неполяризованные конденсаторы.

Неполяризованные конденсаторы имеют малую емкость и малый ток утечки. Примеры включают керамические, слюдяные, пленочные конденсаторы и т. Д., представляют собой некоторые типы неполяризованных конденсаторов. Поляризованный конденсатор имеет большой ток утечки. Электролитические и суперконденсаторы являются примерами поляризованных конденсаторов.

Типы конденсаторов

Существуют разные конденсаторы в зависимости от материала диэлектрика, который бывает разной формы и размера. Наиболее широко используются керамические, электролитические, танталовые и суперконденсаторы. Давайте посмотрим на категории и типы конденсаторов.

Конденсаторы переменной емкости

Переменные конденсаторы не что иное, как работает как потенциометр.Это тип конденсатора, емкость которого можно изменять механически или электронно. Его также называют подстроечным конденсатором.

Емкость конденсатора зависит от трех факторов.

  1. Площадь плит, обращенных друг к другу. Изменяя площадь, мы можем изменять емкость.
  2. Расстояние между пластинами. Чем больше расстояние, тем меньше емкость, и наоборот.
  3. Вид диэлектрика.

На практике при конструировании конденсаторов переменной емкости обычно используется первая возможность: i.е., вариация площади обращенных друг к другу пластин. Переменные конденсаторы далее подразделяются на конденсаторы для непрерывного изменения ( настроечных конденсаторов ) и конденсаторы, которые необходимо регулировать только время от времени ( подстроечных резисторов ).

Этот конденсатор дает значение от 10 пФ до 500 пФ. Типы переменных конденсаторов — это подстроечные и подстроечные конденсаторы. Используется для настройки в радиосхемах, передатчиках. Важная способность настроечного конденсатора выдерживать механические удары и вибрации.

Вторая группа конденсаторов состоит из полужестких или подстроечных. Здесь емкость переменная, но не предназначена для частого использования. Триммеры используются только для настройки различных настроенных схем. После того, как эти конденсаторы были отрегулированы, они в основном покрываются лаком, так что во всех смыслах они являются фиксированными конденсаторами. Триммеры снова делятся на триммеры для воздуха, керамические триммеры и триммеры для проволоки, триммеры для слюды и т. Д.

  1. Триммер воздуха:

Триммер Air состоит из цилиндрического статора, в котором такой же цилиндрический ротор может вращаться на небольшом резьбовом стержне.

Минимальная емкость — около 3 пФ, максимальная — 30 или 60 пФ. Поскольку в качестве диэлектрика используется воздух, потери в этих триммерах очень низкие. Регулировка производится с помощью подрезного ключа из изоляционного материала (в виде накидного ключа).

  1. Керамический триммер:

Триммер состоит из небольшой керамической трубки, которая выполняет роль диэлектрика. Электроды (пластины) образованы гильзой из луженой меди и стержнем из луженой меди, который может ввинчиваться в керамическую втулку.

Потери в конденсаторах этого типа также очень низкие.

  1. Триммер для проволоки:

Устройство для обрезки проволоки состоит из небольшой керамической трубки, посеребренной внутри, и нескольких витков проволоки, намотанных близко друг к другу снаружи.

Слой серебра и внешний слой проволоки образуют емкость, которую можно уменьшить путем поворота проволоки. Преимущество этого типа подстроечного конденсатора заключается в том, что он легкий и небольшой по размеру, поэтому его можно монтировать непосредственно в проводке установки.Кроме того, емкость из-за керамического диэлектрика довольно велика и составляет несколько сотен Пф. Недостатком является то, что емкость можно только уменьшить, а не увеличивать, поэтому они обычно используются только для некоторых целей настройки.

Конденсаторы постоянной емкости

Как видно из названия, эти конденсаторы имеют фиксированную емкость, которую нельзя изменить. Различные типы конденсаторов фиксированной емкости различаются по диэлектрической проницаемости, как описано здесь.

  1. Пленочные конденсаторы:

В пленочных конденсаторах в качестве диэлектрика используется пластиковая пленка.Существует множество пластиковых пленок, в том числе полиэстер, полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага и тефлон, используемые в качестве диэлектрика. В зависимости от типа пленки они классифицируются как бумажные и металлопленочные.

Доступны в диапазоне от 5 пФ до 100 мкФ. Конденсаторы этого типа имеют меньшие допуски и работают при высоких температурах. Их можно использовать в схемах выборки и хранения, в демпфирующих схемах, используемых для подавления переходных процессов напряжения (всплесков).

  1. Бумажные конденсаторы:

Ранее эти конденсаторы использовались в радиоприемниках и усилителях. Они бывают двух видов: плоской формы, называемой блочными конденсаторами, и круглой формы, называемой трубчатыми конденсаторами.

Конструкция одинакова для обоих. Они состоят из двух алюминиевых фольг (это очень тонкие слои), между которыми заменены несколько слоев пропитанной бумаги.

Алюминиевая фольга — электроды конденсатора, а бумага — диэлектрик.Из-за утечки и большого допуска их заменяют на полиэфирные конденсаторы.

  1. Конденсаторы полиэфирные:

Эти конденсаторы отличаются небольшими размерами, низкими диэлектрическими потерями и высоким сопротивлением изоляции. Это очень подходящие радиочастотные схемы и радиоприемники.

Их конструкция аналогична бумажным конденсаторам, но здесь чередующиеся алюминиевые и полиэфирные фольги намотаны слоями. Они доступны для номиналов 160 В и 400 В с допусками 10% и 20% в диапазоне от 1 кПФ до 1 мкФ

  1. Керамические конденсаторы:

Одним из широко используемых конденсаторов являются керамические конденсаторы.Это неполяризованный конденсатор. Также называется дисковыми конденсаторами. При этом керамический материал используется в качестве диэлектрика. Он имеет небольшой ток и небольшой ток утечки. Они доступны в диапазоне от пикофарада до 1 микрофарада. Используется для высокочастотных приложений в аудиосхемах. Это недорогие конденсаторы, обладающие высокочастотными характеристиками.

Классифицируются как усилители класса 1, класса 2. Приложения включают фильтрацию, настройку генератора, подавление электромагнитных помех, схемы сглаживания и сопряжения.

  1. Слюдяные конденсаторы:

Диэлектрик слюдяных конденсаторов изготовлен из тонких слюдяных пластин высокого качества, одна сторона которых частично покрыта слоем серебра.

Величина емкости определяется количеством пластин, соединенных параллельно. После сборки конденсатор погружается в специальный воск, чтобы защитить его от воздействия влаги и перепадов температуры. Поскольку потери в этом конденсаторе малы, они особенно подходят для цепей на высоких частотах ( цепей генератора, I.Трансформаторы F и т. Д.) Или там, где важны низкие потери утечки. Они доступны в диапазоне от 50 пФ до 500 пФ и имеют рабочее напряжение до 500 В. Общие приложения используются в цепях связи, фильтрах пульсаций, резонансных цепях. В связи с недавней тенденцией к миниатюризации их заменяют керамические, полистирольные или стиропластовые конденсаторы.

  1. Воздушные конденсаторы:

Воздух используется в качестве диэлектрика в воздушных конденсаторах. Проводящие металлы разделены воздушным зазором.Доступны воздушные конденсаторы постоянной емкости и воздушные конденсаторы переменной емкости. Его можно использовать при настройке радиосхем, а также в схемах, где требуются низкие потери.

  1. Стеклянные конденсаторы:

Стекло используется в качестве диэлектрического материала в этих конденсаторах, и эти типы конденсаторов стоят дорого. Наряду со стеклянным диэлектриком в конденсаторах этих типов присутствуют алюминиевые электроды. В конце делается пластиковая инкапсуляция.Этот тип имеет относительно низкое значение емкости и может колебаться от долей пикофарад до двух тысяч пикофарад.

Его можно использовать в цепях приложений большой мощности, где для схемы требуются высокотемпературные зоны, схемы, требующие высоких допусков.

Электролитические конденсаторы:

Электролитические конденсаторы поляризованы. Они также широко используются во многих приложениях и имеют высокие значения емкости. Металлическая пластина (анод), образующая изолирующий оксидный слой путем анодирования, называется диэлектриком.Твердый или полутвердый электролит действует как катод. Они имеют более высокую емкость из-за большей поверхности анода и тонкого диэлектрического оксидного слоя. Они используются, когда есть потребность в высоком заряде.

В алюминиевых электролитических конденсаторах алюминиевая фольга действует как анод, изолируя оксидный слой, который является диэлектриком и покрыт электролитом в качестве катода. Это можно увидеть в схемах питания для развязки и импульсного источника питания. Это дешевле.

В конденсаторах танталового типа тантал используется в качестве анода, а электролит — в качестве катода, покрывающего оксидный слой.Это немного выше, чем у конденсаторов алюминиевого типа.

Суперконденсаторы:

Заключение

Хорошо. Я надеюсь, что это руководство дало краткий обзор различных типов конденсаторов и их применения. Их также можно использовать в аудиосхемах для блокировки постоянного тока в звуковых волнах. Следовательно, они используются в качестве сглаживающих фильтров для удаления нежелательной ряби, которая может повредить электронные схемы.

Типы конденсаторов и их применение

В этой статье мы рассмотрим «Типы конденсаторов и их применение ».Конденсаторы — это пассивные электронные компоненты, которые хранят энергию в виде электрического заряда. Конденсатор имеет две параллельные металлические пластины, разделенные непроводящей средой, обычно известной как диэлектрик. Некоторыми примерами диэлектрических материалов являются бумага, керамика, слюда и пластик.

Типы

Существует множество типов конденсаторов с разными функциями и областями применения. Очень важно выбрать правильный конденсатор для любого конкретного применения, иначе схема не будет работать должным образом.Некоторые из наиболее часто используемых типов конденсаторов:

  1. Электролитический конденсатор
  2. Бумажный конденсатор
  3. Слюдяной конденсатор
  4. Керамический конденсатор
[inaritcle_1]

Конденсатор электролитический

Электролитические конденсаторы используются в ситуациях, когда требуются большие значения емкости. Один электрод выполнен из тонкого слоя металлической пленки, а для второго электрода (катода) используется полужидкий желеобразный раствор электролита.Большинство электролитических конденсаторов поляризованы, поэтому мы должны подавать постоянное напряжение правильной полярности на оба конца.

Из-за своего небольшого размера и большой емкости электролитические конденсаторы чаще всего используются в цепях питания. Они также используются для соединения и развязки. Основным недостатком электролитических конденсаторов является их низкое напряжение

мА.

Бумажный конденсатор

Бумажный конденсатор — это тип конденсатора, в котором бумага используется в качестве диэлектрика для хранения электрического заряда.Это конденсаторы фиксированного типа, что означает, что эти конденсаторы имеют фиксированную емкость. Номинальное напряжение этих конденсаторов очень высокое, а диапазон емкости составляет от 0,001 до 2,0 мкФ.

Бумажные конденсаторы в основном используются для высоковольтных и сильноточных устройств. Основным недостатком их использования является то, что они поглощают влагу из воздуха, что снижает сопротивление изоляции диэлектрика.

Конденсатор слюдяной

В конденсаторах этих типов в качестве диэлектрического материала используется слюда.Слюда часто используется в качестве электроизолятора в электрических приложениях, и это минерал, который содержится в гранитах и ​​других породах. Есть два типа слюдяных конденсаторов: серебряные слюдяные конденсаторы и зажимные слюдяные конденсаторы. Из-за худших характеристик слюдяные конденсаторы с зажимом теперь считаются устаревшими, вместо них используются серебряные слюдяные конденсаторы.

Конденсатор

Mica в основном используется для ВЧ-приложений малой мощности из-за их характеристик, таких как низкое значение емкости и высокая стабильность.Они также используются в схемах генераторов и фильтров, где важна стабильность. Единственный минус слюдяных конденсаторов — их стоимость и размер

.

Керамический конденсатор

В конденсаторах этих типов используется керамический материал, поскольку для изготовления электродов используются диэлектрики и проводящие металлы. Керамические материалы плохо проводят электричество, поэтому не пропускают электрические заряды. Два распространенных типа керамических конденсаторов — это керамический дисковый конденсатор и многослойный керамический конденсатор.

Керамические конденсаторы используются для высокочастотных применений из-за их низкой индуктивности. Они также используются почти во всех электронных продуктах, включая мобильные телефоны, материнские платы компьютеров, телевидение и многое другое из-за их чрезвычайно малых размеров. Основным недостатком использования керамического конденсатора является то, что только небольшое изменение температуры изменит его емкость

.

[matched_content]

6 типов конденсаторов с изображениями (использование и применение)

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

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

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

Что такое конденсатор

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

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

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

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

Теория работы

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

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

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

C = \ frac { Q} {V}

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

Накопление заряда в практических устройствах может привести к механическому изменению конденсатора, что приведет к изменению его емкости. Емкость в этой ситуации характеризуется в виде постепенных изменений:

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

Типы конденсаторов

Следующие представлены различные типы конденсаторов:

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

Электролитический конденсатор

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

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

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

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

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

Бумажный конденсатор

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

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

Слюдяной конденсатор

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

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

A Слюдяной конденсатор (Ссылка: rapidonline.com )

Неполяризованные конденсаторы

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

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

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

A Неполяризованный конденсатор (Ссылка: sg966.com )

Пленочный конденсатор

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

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

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

Пленочный конденсатор (Ссылка: passive-electroniccomponents.com )

Керамический конденсатор

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

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

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

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

A (Ссылка: indiamart.com )

Подробнее о Linquip

Что такое керамический конденсатор: компактный размер с большим накопителем заряда

Заключение

В этой статье мы обсудили многие типы конденсаторов и их применение .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *