виды и важные для применения особенности
Введение
История конденсаторов уходит в глубь веков. Первым прототипом конденсатора принято считать лейденскую банку, которую независимо друг от друга в 1745 г. создали немец Эвальд Юрген фон Клейст (Ewald Georg von Kleist) и голландец Питер ван Мушенбрук (Pieter van Musschenbroek). Разумеется, за прошедшие годы технология конденсаторов претерпела множество изменений, одно поколение устройств сменяло другое, и конструктивно современные конденсаторы бесконечно далеки от прародителей. Основные различия между ними заключаются в типах применяемых диэлектриков.
В рамках краткого обзора невозможно рассмотреть подробно особенности практического применения всех типов конденсаторов, поэтому сосредоточимся на тех, которые наиболее часто применяются в современной электронике. Общая классификация выглядит следующим образом:
- конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические конденсаторы):
- алюминиевые;
- танталовые;
- гибридные;
- пленочные конденсаторы с диэлектриком из различных полимеров;
- конденсаторы с твердым диэлектриком:
- керамические конденсаторы;
- диэлектрик из стекла;
- слюдяные конденсаторы.
По способу монтажа различают три категории:
- для поверхностного монтажа;
- для монтажа в отверстия;
- с выводами под винт.
Иногда конденсаторы с оксидным диэлектриком называют электролитическими конденсаторами, но это неверно. Танталовые конденсаторы не являются электролитическими.
Несмотря на множество различий, для всех типов конденсаторов используется одна и та же эквивалентная схема. Она показана на рис. 1, и на ней отображены паразитные элементы конденсатора:
Рис. 1. Эквивалентная схема конденсатора
- ESL – эквивалентная последовательная индуктивность;
- ESR – эквивалентное последовательное сопротивление;
- RL – сопротивление утечки.
Особенности практического применения конденсаторовМногослойные керамические конденсаторы (MLCC)
Этот тип конденсаторов можно найти практически на любой печатной плате.
Массовость их применения обусловлена экономичностью и отличными частотными свойствами. Керамические конденсаторы разделяются на две группы: в одной из них используется диэлектрик класса I, а в другой — класса II.
Диэлектрик класса I имеет хорошую стабильность, но небольшую диэлектрическую проницаемость, поэтому емкость конденсаторов с ним обычно не превышает 10 нФ. Диэлектрик класса II, напротив, имеет высокую диэлектрическую проницаемость, что позволяет достичь емкости в несколько сотен микрофарад, но он нестабилен, поэтому величина емкости конденсатора зависит от условий эксплуатации.
Емкость керамического конденсатора в основном зависит от трех условий: температуры, постоянного напряжения смещения и длительности эксплуатации (старения). Сведения о температурной нестабильности содержатся в документации изготовителя, и ее легко учесть. К сожалению, изготовитель обычно ничего не говорит о других двух факторах.
При заряде конденсатора до напряжения U в диэлектрике возникает электрическое поле, напряженность которого определяется выражением:
E = U/T, (1)
где: E — напряженность электрического поля; T — толщина диэлектрика.
Напряженность E не влияет на диэлектрик класса I, но влияет на параметры диэлектрика класса II и, следовательно, на емкость конденсатора. На рис. 2 приведены экспериментальные результаты влияния постоянного смещения на конденсаторы емкостью 4,7 мкФ разных производителей. Конденсаторы имели разные типоразмеры и разные нормируемые напряжения.
Рис. 2. Влияние постоянного смещения на конденсаторы емкостью 4,7 мкФ разных производителей
Как видно из рисунка, чем больше типоразмер конденсатора, толщина диэлектрика, нормируемое напряжение, тем меньше постоянное смещение сказывается на емкости конденсатора. Однако отметим, что и при одинаковых параметрах конденсаторы разных производителей ведут себя по-разному.
Старению, так же, как и воздействию постоянного смещения, тоже подвержены только конденсаторы с диэлектриком класса II. Причина в том, что их диэлектрик, в отличие от диэлектрика класса I, представляет собой ферроэлектрический материал.
Однако процесс старения обратим: при нагревании до температуры выше точки Кюри в данном случае +125 °С) происходит риформинг — емкость конденсатора возвращается к начальной. До +125 °С конденсатор нагревается в печи оплавления, потому отсчет срока службы можно начинать от момента монтажа. Напомним, что точкой Кюри называется температура, при которой происходит фазовый переход в состоянии вещества. В нашем случае диэлектрик конденсатора становится парамагнетиком.
При старении емкость конденсатора изменяется на 3–7% в течение декады, выраженной в часах. Ранее считалось, что механизмы старения действуют независимо, но исследования, проведенные компанией Vishay, показали, что при постоянном смещении темп старения возрастает. Также ускоряет процесс старения повышение температуры.
В таблице приведены все факторы, влияющие на изменение емкости конденсаторов (по данным Vishay), и остаточная емкость конденсаторов через 100 тыс.
ч (около 11,5 лет). Следует учесть, что в промышленных приложениях срок службы изделий достигает 15–20 лет, а иногда и 25 лет, поэтому в таких изделиях желательно использовать конденсаторы с диэлектриком класса I.
Воздействие на конденсатор | Конденсатор 1 мкФ, 25 В | Конденсатор 2,2 мкФ, 10 В |
|---|---|---|
Начальная погрешность | –10% | –10% |
Смещение 5 В | –20% | –56% |
Температура +70 °С | –10% | –10% |
Старение за 100 тыс. ч | –25% | –25% |
Снижение емкости из-за указанных воздействий | 0,49 мкФ | 0,58 мкФ |
Частотные свойства этих конденсаторов хуже, чем у керамических, но они имеют самую высокую плотность емкости.
Конденсаторы производятся по одной из трех технологий:
- с жидким электролитом;
- с твердым электролитом из проводящих полимеров;
- гибрид, сочетающий жидкий электролит и проводящие полимеры.
Емкость электролитических конденсаторов с жидким электролитом достигает сотен тысяч микрофарад, но ахиллесовой пятой таких конденсаторов является срок службы, его величина определяется формулой:
(2)
где:
Tx – температура при эксплуатации; L0 — срок службы по документации производителя при заданных режимах эксплуатации; IX — рабочий ток пульсации в схеме; I0 — нормируемый ток пульсации; K = 2 при IX > I0 и K = 4 IX ≤ I0.
Как видно из (2), для того чтобы увеличить срок службы конденсаторов, необходимо уменьшить его температуру и ток пульсаций. Заметим, что с уменьшением частоты уменьшается и максимально допустимое значение тока пульсации. Снизить рабочую температуру конденсатора можно не только за счет конструкции изделия, но и за счет выбора конденсатора большего размера, поскольку при этом увеличивается его поверхность охлаждения.
Конденсаторы с электролитом из проводящих полимеров имеют увеличенный срок службы, малый размер и высокую надежность, их емкость достигает нескольких тысяч микрофарад. Гибридные конденсаторы отличаются хорошей стабильностью, их параметры в меньшей степени зависят от условий эксплуатации. Сказанное иллюстрирует рис. 3, на котором показана зависимость емкости от частоты для электролитических конденсаторов с жидким электролитом и для гибридных конденсаторов. Также и сопротивление (ESR) гибридного конденсатора значительно меньше подвержено изменению во всем диапазоне рабочих частот.
Рис. 3. Зависимость емкости от частоты для электролитических конденсаторов с жидким электролитом и для гибридных конденсаторов
Следует еще отметить возможность самовосстановления полимерной пленки гибридных конденсаторов. В месте ее повреждения возрастает ток и из-за дополнительного нагрева разрушается молекулярная структура пленки в этом месте, что приводит к изолированию поврежденного участка и локализации разрушения.
В компании Panasonic провели эксперимент, в котором гибридный конденсатор с нормируемым пульсирующим током 1,3 А подвергался воздействию пульсирующего тока 3,6 А. За 5 000 ч испытаний параметры конденсатора не вышли за пределы допусков, указанных в документации.
Танталовые конденсаторыВ конденсаторах этого типа отсутствует механизм старения, их параметры стабильны и очень мало зависят от условий эксплуатации. Увы, у них есть серьезный недостаток: при импульсном перенапряжении в них развивается ток короткого замыкания, что приводит к их перегреву и даже к возгоранию. Поэтому такие конденсаторы желательно выбирать с 2–, 2,5-кратным запасом по напряжению и использовать в цепях с токоограничивающими элементами.
Пленочные конденсаторы По сочетанию параметров емкость — нормируемое напряжение — максимальный ток эти конденсаторы не имеют себе равных для применения в силовой электронике.
Их можно использовать и в цепях помехоподавления, и в цепях сглаживания пульсаций тока.
Благодаря способности диэлектрика выдерживать высокую напряженность электрического поля (230–500 В/мкм) и весьма низкому ESR нормируемое напряжение пленочных конденсаторов может достигать нескольких тысяч вольт, а ток пульсации — нескольких десятков ампер.
Существуют две основные технологии производства таких конденсаторов: использование фольги или напыление металла. В первом случае фольгу, служащую обкладкой конденсатора, толщиной не более 5 мкм, помещают между слоями диэлектрика. Вторая технология заключается в напылении алюминия или сплавов цинка на полипропиленовую пленку толщиной 20–50 нм.
Конденсаторы, изготовленные с использованием фольги, допускают значительные максимальные токи, но в них практически отсутствует эффект самовосстановления. А вот в технологии с напылением этот эффект весьма заметен. Пробой такого конденсатора сопровождается электрической дугой, температура в месте пробоя может повыситься до +6000 °С, что приводит к испарению металла и исчезновению проводящего тракта, а следовательно, к восстановлению диэлектрической прочности.
Нетрудно заметить, что схема замещения конденсатора представляет собой последовательный колебательный контур с собственной резонансной частотой ω0 = √1/(ESL × C) и степенью затухания — β = (ESR/2) × √C/ESL. Сопротивлением утечки RL в данном случае можно пренебречь. Примерный вид частотной характеристики импеданса пленочного, керамического и танталового конденсатора приведен на рис. 4. Частотная характеристика импеданса электролитического конденсатора более сглаженная, она изображена на рис. 5.
Рис. 4. Частотная характеристика импеданса пленочного, керамического и танталового конденсатора
Рис. 5. Частотная характеристика электролитического конденсатора
Для того чтобы уменьшить паразитные составляющие ESR и ESL, а следовательно, снизить потери и улучшить частотные свойства конденсаторов, можно вместо одного конденсатора с емкостью С использовать N параллельно включенных конденсаторов с емкостью С/N.
При этом величина емкости не изменится, а ESR и ESL уменьшатся в N раз.
Конденсаторы. Их виды и применение
Похожие презентации:
3D печать и 3D принтер
Видеокарта. Виды видеокарт
Анализ компании Apple
Трансформаторы тока и напряжения
Транзисторы
Устройство стиральной машины LG. Электрика
Конструкции распределительных устройств. (Лекция 15)
Электробезопасность. Правила технической эксплуатации электроустановок
Магнитные пускатели и контакторы
Работа на радиостанциях КВ и УКВ диапазонов. Антенны военных радиостанций. (Тема 5.1)
1. Конденсаторы
КОНДЕНСАТОРЫИх 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.
English Русский Правила
Что такое конденсатор? Типы конденсаторов, их использование и работа с конденсаторами
Содержание
1Описание:
Что такое конденсатор? Типы конденсаторов, их использование и работа с конденсаторами — A Конденсатор — это один из самых основных электронных компонентов, который используется почти во всех видах электронных схем для хранения, подавления перенапряжения и фильтрации.
Это широко используемый и важный компонент в семействе электроники. я пользуюсь конденсаторы почти во всех моих проектах, чисто электроника и контроллер. Как и резисторы, конденсаторы являются пассивными электронными компонентами для накопления электрического заряда. Количество заряда, которое он может хранить, зависит от расстояния между пластинами.
Конденсатор – это устройство, хранящее электрическую энергию в электрическом поле . Это пассивный электронный компонент с двумя терминалами .
Символы конденсатора: Конденсатор (исторически известный как «конденсатор») представляет собой устройство, которое накапливает энергию в электрическом поле путем накопления внутреннего дисбаланса электрического заряда. Он состоит из двух проводников, разделенных диэлектриком (изолятором).
Используя ту же аналогию с водой, протекающей по трубе, конденсатор можно рассматривать как резервуар, в котором заряд часто рассматривается как объем воды в резервуаре. Резервуар может «заряжаться» и «разряжаться» точно так же, как конденсатор по отношению к электрическому заряду. Механическая аналогия — пружина. Пружина удерживает заряд, когда ее оттягивают назад.
Емкость конденсатора можно определить как количество заряда, которое конденсатор может хранить на единицу напряжения на своих пластинах, представляет собой его емкость, обозначенную C . То есть емкость является мерой способности конденсатора накапливать заряд. Чем больше заряда на единицу напряжения может хранить конденсатор , тем больше его емкость , , выраженная следующей формулой:
Где C — емкость, Q — заряд, а V — напряжение.
Переставив члены в приведенных выше уравнениях, вы можете получить две другие формулы.
Единица измерения емкости: Фарад (Ф) является основной единицей емкости . Напомним, что кулон (Кл) является единицей электрического заряда.
Один фарад равен емкости , когда заряд в один кулон (Кл) накапливается с одним вольтом на пластинах.
Большинство 9Конденсаторы 0009 , используемые в электронике, имеют значения емкости , которые указаны в микрофарад мкФ и пикофарад (пФ). микрофарад составляет одну миллионную часть фарада (1 мкФ = 10 -6 Ф), а пикофарад составляет одну триллионную часть фарада (1 пФ = 10 -12 Ф).
Как работает конденсатор Электрический ток — это поток электрического заряда, который используется для освещения, вращения или других действий электрических компонентов.
Когда ток течет в конденсатор , заряды «застревают» на пластинах, потому что они не могут пройти изолирующий диэлектрик. Электроны — отрицательно заряженные частицы — всасываются в одну из пластин, и она становится в целом заряженной. Масса отрицательных зарядов на одной пластине отталкивает заряды другой пластины, делая ее положительно заряженной.
Положительные и отрицательные заряды на каждой из этих пластин притягиваются друг к другу, потому что это то, что делают противоположные заряды. Но с диэлектриком, сидящим между ними, максимальное количество, которое им нужно, чтобы вернуться вместе, заряды навсегда застрянут на пластине (пока им не придется куда-то идти). Стационарные заряды на этих пластинах создают электрическое поле, которое влияет на потенциальную энергию и напряжение. Когда заряды группируются на таком конденсаторе, колпачок накапливает электроэнергию, как батарея может накапливать энергию.
Рабочее напряжение является самой важной из всех характеристик.
На конденсаторах указано рабочее напряжение , которое относится к максимальному напряжению, которое может быть приложено к конденсатору . Это относится к напряжению постоянного тока.
Безопасно эксплуатировать конденсатор при его номинальном напряжении. В противном случае возможно повреждение конденсатора . Если приложенное напряжение больше, чем рабочее напряжение конденсатора , произойдет пробой диэлектрика. Рабочее напряжение зависит от диэлектрического материала и толщины диэлектрика. Рабочее напряжение зависит от диэлектрического материала и толщины диэлектрика. Таким образом, всегда рабочее напряжение конденсатора является максимальным напряжением конденсатора, которое может быть приложено. На практике 9Конденсатор 0009 следует выбирать так, чтобы его рабочее напряжение было не менее чем на 50 % больше, чем максимальное действующее напряжение, подаваемое на него.
Типы конденсаторов Конденсаторы постоянной емкости Конденсатор постоянной емкости — это тип конденсатора, который обеспечивает фиксированную величину емкости (емкость означает способность накапливать электрический заряд).
). Другими словами, фиксированный конденсатор может быть своего рода конденсатором, который хранит фиксированное количество электрического заряда, которое не регулируется 9.0020 .
Конденсаторы постоянной емкости подразделяются на различные типы в зависимости от используемого в их конструкции диэлектрического материала. различные типы фиксированных конденсаторов:
Бумажный конденсаторВы можете подумать, почему он называется Бумажный конденсатор ? Ты знаешь? Бумажный конденсатор также известен как фиксированный конденсатор , и он называется Бумажный конденсатор , потому что в этом типе конденсатора бумага используется в качестве диэлектрической среды, которая накапливает энергию в виде электрического поля. Эти конденсаторы используются на частоте сети с емкостью от 1 нФ до 1 мкФ. Он хранит фиксированное количество электрического заряда.
Бумажный конденсатор или Конденсатор постоянной емкости состоит из двух металлических пластин с бумагой из диэлектрического материала между ними.
Он имеет положительные и отрицательные пластины. Когда к пластинам прикладывается небольшое количество электрического заряда, положительный заряд притягивается к одной пластине, а отрицательный заряд притягивается к другой пластине. Эта электрическая энергия хранится в виде электрического поля. Эта накопленная электрическая энергия используется для разрядки конденсатора. Они доступны в диапазоне от 500 пФ до 50 нФ. Они обеспечивают высокие токи утечки.
Среди других типов конденсаторов , слюдяные конденсаторы являются наиболее стабильными, надежными и высокоточными конденсаторами . Эти конденсаторы доступны от низкого напряжения до высокого напряжения. Слюдяные конденсаторы используются в приложениях, где требуется высокая точность и низкое изменение емкости во времени. Эти конденсаторы могут эффективно работать на высоких частотах.
Слюда представляет собой группу природных минералов. Конденсаторы из серебряной слюды — это конденсаторы, в которых используется слюда в качестве диэлектрика. Существует два типа слюдяных конденсаторов: слюдяные конденсаторы с зажимами и серебряно-слюдяные конденсаторы . Зажимные слюдяные конденсаторы в настоящее время считаются устаревшими из-за их худших характеристик. Вместо них используются серебряно-слюдяные конденсаторы . они сделаны из листов слюды, покрытых металлом с каждой стороны. Затем эту сборку заливают эпоксидной смолой, чтобы защитить ее от окружающей среды. Слюдяные конденсаторы в основном используются, когда конструкция требует стабильных и надежных конденсаторов относительно небольших номиналов. это конденсаторы с малыми потерями, что позволяет использовать их на высоких частотах, и их стоимость не сильно меняется со временем.
Керамические конденсаторы Керамические конденсаторы используются в высокочастотных цепях, таких как аудио и радиочастоты.
они также являются самым простым выбором для компенсации высоких частот в аудиосхемах. Керамические конденсаторы также известны как дисковые конденсаторы . Керамические конденсаторы изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор . Можно сделать как с малой емкостью , так и с высокой емкостью в керамических конденсаторах , изменив толщину используемого керамического диска. Керамический конденсатор показан на рисунке ниже.
Они демонстрируют большие нелинейные изменения емкости в зависимости от температуры и в результате используются в качестве развязывающих или обходных конденсаторов , поскольку они также являются неполяризованными устройствами. Керамические конденсаторы имеют значения от нескольких пикофарад до как минимум одного или двух микрофарад (мкФ), но их номинальное напряжение, как правило, довольно низкое.
Керамические конденсаторы типа обычно имеют трехзначный код, напечатанный на их корпусе, чтобы определить значение их емкости в пикофарадах. Как правило, первые две цифры указывают номинал конденсаторов, поэтому третья цифра указывает количество нулей, которые необходимо добавить. например, керамический дисковый конденсатор с маркировкой 103 будет означать 10 и три нуля в пикофарадах, что соответствует 10 000 пФ или 10 нФ.
Пленочные конденсаторы Пленочные конденсаторы состоят из относительно большого семейства конденсаторов с разницей в их диэлектрических свойствах и являются наиболее доступными из всех типов конденсаторов . К ним относятся полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага, тефлон и т. д. Они доступны практически любого номинала и напряжения до 1500 вольт. они доступны с любым допуском от 10% до 0,01%.
Пленочные конденсаторы также поставляются в комбинации форм и стилей корпуса. Есть два вида пленочные конденсаторы , с радиальным выводом и осевым выводом. Электроды пленочных конденсаторов также могут быть металлизированными из алюминия или цинка, нанесенными на одну или каждую сторону пленки, что приводит к металлизированным пленочным конденсаторам , называемым пленочными конденсаторами .
Электролитические конденсаторы почти используются во всех электронных схемах, они чаще всего используются в источниках питания в качестве развязывающие конденсаторы , это наиболее часто используемые конденсаторы и имеют хорошую допустимую емкость. Как и резисторы, конденсаторы доступны в различных размерах. Электролитические конденсаторы имеют полярность .
Эти конденсаторы имеют положительную и заземляющую ножки. Заземляющая ножка снабжена длинной полосой. Другая идентификация может заключаться в том, что положительная ветвь немного длиннее заземляющей. Но во многих ситуациях, когда обе штанины одинакового размера, то длинная полоска с одной стороны c 9В качестве идентификации используется конденсатор 0009 , ветвь со стороны полосы будет заземляющей ветвью. Электролитические конденсаторы можно найти с рабочим напряжением примерно до 500 В, хотя самые лучшие значения емкости недоступны при высоком напряжении, а лучшие температурные единицы доступны, но встречаются редко. Есть два типа электролитов: тантал и алюминий .
Танталовые конденсаторы обычно имеют лучшую производительность, более высокую стоимость и работают только в более ограниченном диапазоне параметров. Диэлектрические свойства оксид тантала намного превосходит оксид алюминия, обеспечивая более аккуратный ток утечки и лучшую емкость прочность, что делает их подходящими для блокирующих , развязывающих , фильтрующих применений .
Толщина пленки оксида алюминия и повышенное напряжение пробоя дают конденсаторам исключительно повышенные значения емкости для его или ее размера. при конденсаторе пластины фольги анодируют постоянным током, устанавливая конец материала пластины и подтверждая полярность ее стороны.
Переменные конденсаторыПеременный конденсатор — это тип конденсатора , чья емкость может быть изменена механически. Эти типы конденсаторов снабжены ручками или винтами. Эти конденсаторы типа используются в цепях, где нам необходимо настроить частоту, т.е. частоту резонанса в LC-цепях, например, для регулирования радиоприемника для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера.
Эти переменные конденсаторы используются во многих областях, например, для настройки LC-цепей радиоприемников, для согласования импедансов в антеннах и т.
д. Основными типами переменных конденсаторов являются настроечные конденсаторы и подстроечные конденсаторы .
Подстроечные конденсаторы являются популярным видом переменных конденсаторов . Настроечные конденсаторы содержат статор, ротор и раму для поддержки статора и слюдяной конденсатор . Детали конструкции настроечного конденсатора показаны на следующем рисунке.
Статор может быть неподвижной частью, а ротор вращаться за счет движения подвижного вала. Пластины ротора при перемещении в пазы статора выступают на грани формы пластин конденсатора. Когда пластины ротора полностью входят в пазы статора, значение емкости максимально, а если нет, емкость 9Значение 0010 является минимальным.
Подстроечные конденсаторы Подстроечные конденсаторы меняются с помощью отвертки.
Подстроечные конденсаторы обычно устанавливаются в таком месте, где нет необходимости изменять значение емкости после фиксации.
Имеется три вывода подстроечного конденсатора , один подключен к неподвижной пластине, один к вращающейся и, следовательно, другой является общим. Подвижный диск может быть полукруглой формы. А подстроечный конденсатор будет выглядеть так, как показано на следующем рисунке.
Имеются две параллельные проводящие пластины с диэлектриком посередине. Конструкция подстроечного конденсатора показана ниже.
Одна из двух пластин подвижная, а другая неподвижная. Диэлектрический материал закреплен. При перемещении подвижной пластины, противоположной миру между подвижным и приклеенным электродом, емкость часто меняют. Емкость будет выше, если другая площадь станет больше, поскольку оба электрода действуют как две пластины конденсатора.
Устройство состоит из двух параллельных проводящих металлических пластин, разделенных изолятором, называемым диэлектрик . Проводящий материал состоит из алюминия или другого металла, а диэлектрик может быть изготовлен из керамики, стекла, бумаги или пластика. Металлические пластины 9Конденсатор 0009 может быть как квадратным, круглым или прямоугольным, так и любой другой формы и размера. Из каждой пластины выводится по два провода, чтобы можно было подключить устройство к цепи.
Когда напряжение подается на два провода через источник батареи, заряд оседает на пластинах конденсатора . Пока это напряжение равно напряжению батареи (E), цепь находится в состоянии баланса. Когда мы разрываем соединение батареи, заряды не могут утечь, и напряжение между двумя пластинами остается стабильным. Эта комбинация двух пластин, разделенных изолятором и способных накапливать некоторое количество электричества, называется 9.
0009 конденсатор или конденсатор .
Конденсаторы используются почти во всех видах электронных схем. Конденсаторы могут быть поляризованными или неполяризованными, постоянными или переменными. Конденсаторы служат для нескольких важных применений в схемотехнике, предоставляя разработчикам гибкие варианты фильтров, шумоподавление, накопление энергии и сенсорные возможности.
Применение фильтровВ сочетании с резисторами, 9 шт.Конденсаторы 0009 часто применяют в качестве основного элемента частотно-избирательных фильтров. Доступные конструкции и топологии фильтров многочисленны и могут быть адаптированы к частоте и производительности путем выбора надлежащих значений и качества компонентов. Некоторые типы конструкций фильтров включают:
- Фильтр верхних частот
- Фильтр нижних частот
- Полосовой фильтр
- Ленточный стопорный фильтр
- Режущий фильтр
- Всепроходной фильтр
- Выравнивающий фильтр
Вы могли видеть конденсаторы , припаянные рядом с выводами питания микросхем или на входных и выходных выводах стабилизаторов напряжения, это Развязывающие конденсаторы.
Конденсаторы играют важнейшую роль в стабильной работе цифровой электроники, защищая чувствительные микросхемы от помех в сигнале питания, которые могут вызывать аномальное поведение. Конденсаторы, используемые в этом приложении, называются развязывающими конденсаторами и должны быть размещены как можно ближе к каждому микрочипу, чтобы быть наиболее эффективными, поскольку все дорожки схемы действуют как антенны и будут улавливать шум из окружающей среды. Развязывающие и обходные конденсаторы также используются в любой области цепи для снижения общего воздействия электрических помех.
Конденсаторы часто используются для разделения компонентов переменного и постоянного тока. Поскольку конденсаторы способны пропускать сигналы переменного тока, блокируя постоянный ток, их можно использовать для разделения компонентов переменного и постоянного тока в сигнале. Значение конденсатора не обязательно должно быть точным или точным для связи, но оно должно быть высоким, поскольку реактивное сопротивление конденсатора влияет на производительность в приложениях связи.
В цепях с нагрузкой с высокой индуктивностью, такой как двигатель или трансформатор, могут возникать большие переходные скачки мощности, поскольку энергия, запасенная в индуктивной нагрузке, внезапно разряжается, что приводит к повреждению компонентов и контактов. Применение конденсатора может ограничить или сгладить скачок напряжения в цепи, сделав работу более безопасной, а цепь более надежной. В маломощных цепях использование метода демпфирования предотвращает создание нежелательных радиочастотных помех, которые вызывают аномальное поведение в цепях и затрудняют получение сертификации и одобрения продукта.
Импульсные силовые конденсаторы По сути, конденсаторы представляют собой крошечные батареи, которые предлагают уникальные возможности накопления энергии, превосходящие возможности химических батарей. Когда требуется большая мощность за короткий период времени, большие конденсаторы и батареи конденсаторов являются лучшим вариантом для многих приложений.
Батареи конденсаторов используются для хранения энергии в таких приложениях, как импульсные лазеры, радары, ускорители частиц и рельсотроны. Обычное применение 9Конденсатор импульсной мощности 0009 находится во вспышке на одноразовой камере, которая заряжается, а затем быстро разряжается через вспышку, обеспечивая большой импульс тока.
Хотя резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности образуют фильтры, определенные комбинации также могут привести к резонансному усилению входного сигнала. Эти схемы используются для усиления сигналов на резонансной частоте, создания высокого напряжения из низковольтных входов, в качестве генераторов и настроенных фильтров. В резонансных цепях необходимо соблюдать осторожность при выборе компонентов, которые могут выдержать напряжения, которые компоненты видят на них, иначе они быстро выйдут из строя.
Применение емкостных датчиков Емкостные датчики недавно стали обычным явлением в передовых устройствах бытовой электроники, хотя емкостные датчики десятилетиями использовались в различных приложениях для определения положения, влажности, уровня жидкости, качества изготовления.
контроль и ускорение. Емкостное зондирование работает путем обнаружения изменения емкости локальной среды через изменение диэлектрика — изменение расстояния между пластинами 0009 конденсатор или изменение площади конденсатора .
Фото предоставлено Википедией
Различные типы конденсаторов: символы и применение
Здесь мы обсудим различные типы конденсаторов, используемые сегодня в электронике.
Конденсаторы играют важную роль в самых разных электрических устройствах. Обычно этот компонент используется в цепях электропитания. Они накапливают электрическую энергию, а затем возвращают ее обратно, когда это необходимо цепи.
Но помимо этого, многие понятия не имеют, на что еще способны конденсаторы и зачем они нужны. Если вы хотите узнать больше об их основных свойствах, продолжайте читать. В этом посте рассказывается об их назначении и принципах работы, а также о различных типах конденсаторов.
Определение конденсаторов
Конденсаторы считаются пассивными компонентами из-за отсутствия у них источников питания. Они состоят из двух проводников, разделенных диэлектрическим материалом.
Принцип их работы прост: хранить и высвобождать энергию . Скажем, к клеммам конденсатора приложено напряжение. Что он делает, так это накапливает заряд и сохраняет энергию в электрическом поле. Этот эффект известен как емкость .
Точками контакта между двумя проводниками являются «пластины». Пластина может быть в виде алюминиевой фольги, бумаги или пластика, такого как полипропилен. В конденсаторе две пластины. Один собирает положительный заряд, а другой собирает отрицательный.
Емкость зависит от размера конденсатора и диэлектрика. Чем он выше, тем больше пластины с большей площадью поверхности и более высокой относительной диэлектрической проницаемостью. Обычно это измеряется в фарадах (F), где один фарад равен 1 кулону на напряжение (1F 1C/V).
Конденсаторы также различаются по следующим параметрам:
- Максимальная рабочая температура
- Ток утечки
- Способность обрабатывать высокочастотные сигналы
Символы
Символ конденсаторов состоит из двух параллельных линий, которые могут быть плоскими или изогнутыми. Обе линии должны быть параллельны друг другу, но не соприкасаться.
Емкость – это отношение электрического заряда (Q) к напряжению (В). Математическое расширение для этого C = Q/V. Где
- Q — электрический заряд в кулонах.
- Кл — емкость в фарадах
- В это напряжение между пластинами в вольт
Наличие
Конденсаторы бывают разных форм и размеров, от крошечных моделей дисков до больших генераторов энергии. Их можно найти везде, где есть электричество. Сюда входят такие приложения, как:
- Фильтры и генераторы в аудиоэлектронике
- Двигатели, реле и магниты в регуляторах мощности
- Цепи синхронизации
Сегодня конденсаторы используются даже в передовых системах накопления энергии, таких как гибридные автомобили.
То же самое касается гаджетов, например. смартфоны, которые нуждаются в быстрой зарядке.
Поляризация
Конденсаторы делятся на два типа в зависимости от поляризации: поляризованные и неполяризованные .
Поляризованный
Поляризованный конденсатор обеспечивает высокую плотность емкости. Термин «поляризованный» относится к положительно-отрицательному заряду внутри конденсатора.
Поляризованные конденсаторы играют важную роль во многих электрических цепях. Их способность накапливать потенциальную энергию, контролируя текущий поток, является важным фактором.
Они также обеспечивают защиту цепи сигнализации от повреждения высоким напряжением. Кроме того, для предотвращения слишком быстрого прохождения переходных процессов через источники питания. Это, в свою очередь, защищает оборудование от дорогостоящего повреждения или отказа.
Поляризованный конденсатор идеален для использования в одном направлении напряжения.
Неполяризованный
Неполяризованный конденсатор не имеет неявной полярности, но он включается в цепи – как переменного, так и постоянного тока. В отличие от своего поляризованного аналога, у него нет положительных и отрицательных концов.
Более того, его частота высока, а ток утечки мал. Они часто используются в цепях связи, развязки, обратной связи, компенсации и генерации.
Неполяризованные конденсаторы идеальны для использования в обоих направлениях напряжения.
Различные типы конденсаторов
Конденсаторы делятся на две механические группы: фиксированные и переменные . Фиксированные конденсаторы состоят из фиксированного значения емкости; переменная с переменным значением емкости.
Что касается типов конденсаторов, есть несколько, которые вы можете просмотреть ниже, включая их использование:
Керамические конденсаторы
Керамический конденсатор является одним из наиболее часто используемых конденсаторов.
Это неполярное устройство, что делает его идеальным для использования в любом направлении цепи. В качестве материала используется диэлектрик.
Другие области применения включают:
- В печатных платах, используемых в приложениях с высокой плотностью размещения
- Двигатели постоянного тока для снижения радиопомех
- Передающие станции с резонансными контурами
Пленочные конденсаторы
Пленочный конденсатор, также известный как полимерная пленка , имеет неограниченный срок годности. В нем используется тонкий диэлектрический материал с металлизированной другой стороной.
В зависимости от области применения можно раскатать в тонкие пленки для добавления. Общий диапазон напряжения конденсатора этого типа составляет от 50В до 2кВ.
Общие области применения пленочных конденсаторов включают:
- При электромагнитных помехах в качестве предохранительных конденсаторов
- Силовая электроника
- Для защиты устройств от внезапных скачков напряжения
Бумажные конденсаторы
Бумажный конденсатор состоит из диэлектрического материала, которым является бумага, отсюда и название.
Он содержит определенное количество электрического заряда. В результате он классифицируется как тип «фиксированного конденсатора».
В конденсаторах этого типа используются два типа бумаги: бумажный лист и металлизированная бумага . Бумажные конденсаторы применяются в следующих случаях:
- В системах фильтрации помех, связи и развязки
- Блокировка сигналов постоянного тока для обеспечения возможности прохождения сигналов переменного тока
- Датчики, такие как датчики влажности и датчики уровня топлива
- В автомобильных аудиосистемах для обеспечения дополнительной мощности усилителей
Электролитические конденсаторы
В электролитическом конденсаторе используется электролит для достижения большей емкости. Он состоит из жидкости или геля с высокой концентрацией ионов.
Большинство электролитических конденсаторов поляризованы. Это означает, что напряжение на положительной клемме больше, чем на отрицательной.
Они обычно используются:
- Когда требуется большая емкость
- В качестве фильтрующих устройств, снижающих пульсации напряжения
- В аудиоусилителях для снижения электрических помех, создаваемых основным источником питания
- При сглаживании входных и выходных сигналов в сигнале постоянного тока со слабой составляющей переменного тока
Значение
В зависимости от типа конденсатора значения различаются. Например, значения электролита напечатаны на корпусе вместе с выводами. Некоторые из них представлены в PF, uF, KPF и других. Черная полоса также используется для обозначения отрицательного вывода конденсатора.
Получите ваши конденсаторы!
Конденсаторы, также известные как конденсаторы , являются устройствами накопления энергии в большинстве электронных устройств. Ознакомьтесь с нашим ассортиментом конденсаторов, доступных в керамических и электролитических типах:
Керамические конденсаторы
Керамические конденсаторы на 50 и 500 В, с большим диапазоном значений емкости! Низкая индуктивность, подходит для использования в радиочастотах, фильтрах, соединениях и развязках.
Керамические конденсаторы на 50 В также доступны в упаковках по 60 штук разных номиналов, так что вы всегда можете иметь под рукой различные конденсаторы.
1. Дисковые керамические конденсаторы 50 В
Эти дисковые керамические конденсаторы 50 В отличаются низкой индуктивностью и высокой удельной емкостью.
2. Керамические дисковые конденсаторы 500 В
Эти керамические дисковые конденсаторы имеют низкую индуктивность. Подходит для радиочастотного использования, фильтров, связи и развязки.
3. Набор керамических конденсаторов – 60 шт. (от 10 пФ до 0,1 мкФ)
Код продукта: JRC5399
Набор керамических конденсаторов – 60 шт. Высококачественная рабочая керамика премиум-класса 50 В. Значения от 10 пФ до 0,1 мкФ.
Электролитические конденсаторы
Ассортимент электролитических конденсаторов практически для любого применения! Также доступны в пакетах разного номинала, поэтому вы можете удобно держать под рукой различные конденсаторы.
1. Конденсатор электролитический RB – высоковольтный
Высокоэффективный высоковольтный алюминиевый электролитический конденсатор RB радиального типа общего назначения.
2. Конденсаторы электролитические (РТ) осевые (двусторонние)
Это алюминиевые электролитические конденсаторы общего назначения, осевого типа (двусторонние). Идеально подходит для низкопрофильных печатных плат.
3. Электролитический конденсатор RB – низковольтный
Высокоэффективный низковольтный алюминиевый электролитический конденсатор RB радиального типа общего назначения. Доступны различные номиналы конденсаторов и напряжения.
4. Набор электролитических конденсаторов RB – 55 шт. (значения от 1 мкФ до 470 мкФ)
Код продукта: JRE6250
Упаковка из 55 качественных электролитических конденсаторов, большинство типов RB. Значения варьируются от 1 мкФ до 470 мкФ. Напряжение от 16 до 63.
5.
