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 ёмкость – 22 мкФ (22), номинальное напряжение – 16 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:

 

Как выглядит бутстрепный конденсатор в схеме управления полумостом

Как выглядит бутстрепный конденсатор в схеме управления полумостом

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

Интегральные микросхемы — драйверы полумостов, такие как, например, IR2153 или IR2110, предполагают включение в общую схему так называемого бутстрепного (отделенного) конденсатора для независимого питания цепи управления верхним ключом.

Пока нижний ключ открыт и проводит ток, бутстрепный конденсатор оказывается подключен через этот открытый нижний ключ к минусовой шине питания, и в это время он может получать заряд через бутстрепный диод прямо от источника питания драйвера.

Когда нижний ключ закрывается, бутстрепный диод перестает подавать заряд в бутстрепный конденсатор, так как конденсатор в тот же момент оказывается отключен от минусовой шины, и теперь может функционировать как плавающий источник питания для схемы управления затвором верхнего ключа полумоста.

Такое решение вполне оправдано, ведь зачастую требуемая для управления ключом мощность относительно невелика, и расходуемая энергия может просто периодически пополняться от низковольтного источника питания драйвера прямо в процессе работы силового блока. Ярким примером может служить выходной НЧ каскад практически любого маломощного инвертора 12-220.

Что касается емкости бутстрепного конденсатора, то она должна быть ни слишком большой (чтобы успеть целиком перезарядиться за время, пока нижний ключ открыт) и ни слишком малой, чтобы не только не разрядиться об элементы схемы раньше времени, но и иметь возможность постоянно удерживать достаточное количество заряда без заметной просадки напряжения, чтобы этого заряда с лихвой хватило на цикл управления верхним ключом.

Поэтому при расчете минимальной емкости бутстрепного конденсатора во внимание принимают следующие значимые параметры: величину заряда затвора верхнего ключа Qg, ток потребления выходного каскада микросхемы в статическом режиме Is, падение напряжения на бутстрепном диоде Vbd.

Ток потребления выходного каскада микросхемы можно принять с запасом — Is = 1мА, а падение напряжения на диоде принять равным Vbd = 0,7В. Что касается типа конденсатора, то это должен быть конденсатор с минимальным током утечки, иначе ток утечки конденсатора придется тоже брать в расчет. На роль бутстрепного хорошо подойдет танталовый конденсатор, поскольку конденсаторы данного типа имеют наименьший ток утечки из прочих электролитических собратьев.

Пример расчета

Допустим, нам необходимо подобрать бутстрепный конденсатор для питания цепи управления верхним ключом полумоста, собранного на транзисторах IRF830, и работающего на частоте 50 кГц, причем заряд затвора верхнего ключа (напряжение управления с учетом падения напряжения на диоде составит 11,3В) при данном напряжении составит 30 нКл (полный заряд затвора Qg определяем по datasheet).

Пусть пульсация напряжения на бутстрепном конденсаторе не превысит dU=10 мВ. Значит к максимально допустимому изменению напряжения на бутстрепном конденсаторе за один цикл работы полумоста должны привести два основных потребителя: непосредственно микросхема и затвор управляемого ею полевика. После чего конденсатор будет перезаряжен через диод.

Цикл отработки микросхемы длится 1/50000 секунд, значит при потреблении в статическом режиме 1 мА рассеянный микросхемой заряд будет равен

Qмикросхемы=0,001/50000 = 20 нКл.

Qзатвора = 30 нКл.

При отдаче этих зарядов, напряжение на конденсаторе не должно измениться более чем на 0,010 мВ. Тогда:

Cбут*dU=Qмикросхемы+Qзатвора.

Сбуст= (Qмикросхемы+Qзатвора)/dU.

Для нашего примера:

Cбут=60нкл/0,010В = 6000 нф = 6,0 мкф.

Выберем конденсатор емкостью 10 мкф 16 В, танталовый. Некоторые разработчики рекомендуют умножать минимальную емкость конденсатора на 5-15, чтобы наверняка хватило. Что касается бутстрепного диода, то он должен быть быстродействующим и выдержать максимальное напряжение силовой части полумоста в качестве обратного.

Ранее ЭлектроВести писали, что АО «Турбоатом» (Харьков) изготовит конденсатор блочно-модульного исполнения с трубными системами из коррозийно-стойкого материала турбоустановки К-1000-60/1500-2 для энергоблока №2 Запорожской АЭС.

По материалам: electrik.info.

Как выглядит керамический конденсатор

Керамический конденсатор является наиболее широко используемым конденсатором и доступен в различных составах и типах, подходящих для различных применений и свойств. Вы можете увидеть это почти на каждой печатной плате. Они также известны как дисковые конденсаторы.

Советуем вам посмотреть и узнать больше про конденсатор в статье по ссылке выше, а также про диэлектрик в конденсаторе.

Состав керамического конденсатора

Как следует из названия, этот конденсатор использует керамику в качестве диэлектрического материала. Они изготовлены с использованием керамического или фарфорового диска, покрытого с обеих сторон тонким слоем серебра. Керамика является одним из первых материалов, используемых для изготовления конденсаторов.

Именно расположение и свойства керамического вещества характеризуют функциональные аспекты этих конденсаторов. Купить керамические конденсаторы вы можете на Алиэкспресс:

Типы керамического конденсатора

Он широко классифицируется на три основных класса. Чем ниже класс, тем выше его производительность. Эти три класса:

Керамический конденсатор класса I

Этот класс керамических конденсаторов обеспечивает большую стабильность значения емкости при изменении температуры, напряжения и частоты. Их точность довольно высока.

Керамический конденсатор класса II

Этот тип керамического конденсатора обеспечивает большую эффективность с точки зрения размера. Они имеют высокую емкость на объем. Они лучше всего подходят для использования в качестве развязывающего конденсатора или в качестве буфера.

Керамический конденсатор класса III

Они почти такие же, как керамические конденсаторы класса II. Однако им не хватает точности и они нестабильны как класс II с точки зрения изменения температуры.

Свойства керамического конденсатора

Различные свойства керамических конденсаторов следующие:

Диэлектрическая проницаемость (K) керамического конденсатора

Они обладают высокой диэлектрической проницаемостью (К). Это свойство позволяет им обеспечивать высокое значение емкости даже при его небольших размерах.

Влияние на емкость при изменении температуры

Емкость этих конденсаторов изменяется нелинейно с изменением температуры. По этой причине они лучше всего подходят для использования в качестве развязывающих конденсаторов или байпасных конденсаторов.

Неполяризация в керамическом конденсаторе

Они не поляризованы. Это означает, что в этом типе конденсаторов нет проблем с полярностью. Они могут быть подключены к цепи с любой стороны.

Бюджетный

Их стоимость изготовления очень низкая.

Различные размеры

Они доступны в небольших размерах. Поэтому пространство для этого в цепи не вызывает беспокойства.

Надежность

Они очень надежны и обладают высокой переносимостью. Шансы на повреждение также меньше.

Диапазон емкости керамического конденсатора

Они доступны в различных значениях емкости от нескольких пФ до 1/2 мкФ.

Номинальное напряжение керамического конденсатора

Они доступны с переменным номинальным напряжением. Обычно они имеют низкое напряжение. Однако керамические конденсаторы MLCC имеют более высокое номинальное напряжение, чем электролитические конденсаторы.

Применение Керамического Конденсатора

Эти конденсаторы имеют много применений, таких как:

• Резонансная схема в передающих станциях
• Высоковольтные лазерные источники питания
• Печатные платы высокой плотности
• Минимизация радиочастотного шума
• Силовые выключатели
• Индукционные печи

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Керамический конденсатор является наиболее широко используемым конденсатором и доступен в различных составах и типах, подходящих для различных применений и свойств. Вы можете увидеть это почти на каждой печатной плате. Они также известны как дисковые конденсаторы.

Советуем вам посмотреть и узнать больше про конденсатор в статье по ссылке выше, а также про диэлектрик в конденсаторе.

Состав керамического конденсатора

Как следует из названия, этот конденсатор использует керамику в качестве диэлектрического материала. Они изготовлены с использованием керамического или фарфорового диска, покрытого с обеих сторон тонким слоем серебра. Керамика является одним из первых материалов, используемых для изготовления конденсаторов.

Именно расположение и свойства керамического вещества характеризуют функциональные аспекты этих конденсаторов. Купить керамические конденсаторы вы можете на Алиэкспресс:

Типы керамического конденсатора

Он широко классифицируется на три основных класса. Чем ниже класс, тем выше его производительность. Эти три класса:

Керамический конденсатор класса I

Этот класс керамических конденсаторов обеспечивает большую стабильность значения емкости при изменении температуры, напряжения и частоты. Их точность довольно высока.

Керамический конденсатор класса II

Этот тип керамического конденсатора обеспечивает большую эффективность с точки зрения размера. Они имеют высокую емкость на объем. Они лучше всего подходят для использования в качестве развязывающего конденсатора или в качестве буфера.

Керамический конденсатор класса III

Они почти такие же, как керамические конденсаторы класса II. Однако им не хватает точности и они нестабильны как класс II с точки зрения изменения температуры.

Свойства керамического конденсатора

Различные свойства керамических конденсаторов следующие:

Диэлектрическая проницаемость (K) керамического конденсатора

Они обладают высокой диэлектрической проницаемостью (К). Это свойство позволяет им обеспечивать высокое значение емкости даже при его небольших размерах.

Влияние на емкость при изменении температуры

Емкость этих конденсаторов изменяется нелинейно с изменением температуры. По этой причине они лучше всего подходят для использования в качестве развязывающих конденсаторов или байпасных конденсаторов.

Неполяризация в керамическом конденсаторе

Они не поляризованы. Это означает, что в этом типе конденсаторов нет проблем с полярностью. Они могут быть подключены к цепи с любой стороны.

Бюджетный

Их стоимость изготовления очень низкая.

Различные размеры

Они доступны в небольших размерах. Поэтому пространство для этого в цепи не вызывает беспокойства.

Надежность

Они очень надежны и обладают высокой переносимостью. Шансы на повреждение также меньше.

Диапазон емкости керамического конденсатора

Они доступны в различных значениях емкости от нескольких пФ до 1/2 мкФ.

Номинальное напряжение керамического конденсатора

Они доступны с переменным номинальным напряжением. Обычно они имеют низкое напряжение. Однако керамические конденсаторы MLCC имеют более высокое номинальное напряжение, чем электролитические конденсаторы.

Применение Керамического Конденсатора

Эти конденсаторы имеют много применений, таких как:

• Резонансная схема в передающих станциях
• Высоковольтные лазерные источники питания
• Печатные платы высокой плотности
• Минимизация радиочастотного шума
• Силовые выключатели
• Индукционные печи

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

Вторым незаменимым элементом в электрических схемах является конденсатор. Они бывают полярные и неполярные. Различия их в том, что одни применяются в цепях постоянного напряжения, а другие в цепях переменного. Возможно, применение постоянных конденсаторов в цепях переменного напряжения при включении их последовательно одноименными полюсами, но они при этом показывают не лучшие параметры.

Конденсаторы неполярные

Неполярные, так же как и резисторы бывают постоянные, переменные и подстроечные.

Подстроечные конденсаторы применяются для настройки резонансных цепей в приемо-передающей аппаратуре.

Рис. 1. Конденсаторы КПК

Тип КПК. Представляют из себя посеребренные обкладки и керамический изолятор. Имеют емкость в несколько десятков пикофарад. Встретить можно в любых приемниках, радиолах и телевизионных модуляторах. Подстроечные конденсаторы также обозначаются буквами КТ. Затем следует цифра, указывающая тип диэлектрика:

1 – вакуумные; 2 – воздушные; 3 – газонаполненные; 4 – твердый диэлектрик; 5 – жидкий диэлектрик. Например, обозначение КП2 означает конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком, а обозначение КТ4 – подстроечный конденсатор с твердым диэлектриком.

Рис. 2 Современные подстроечные чип-конденсаторы

Для настройки радиоприемников на нужную частоту применяют конденсаторы переменной емкости (КПЕ)

Рис. 3 Конденсаторы КПЕ

Их можно встретить только в приемо-передающей аппаратуре

1- КПЕ с воздушным диэлектриком, найти можно в любом радиоприемнике 60- 80-х годов.
2 – переменный конденсатор для УКВ блоков с верньером
3 – переменный конденсатор, применяется в приемной технике 90-х годов и по сей день, можно встретить в любом музыкальном центре, магнитофоне, кассетном плеере с приемником. В основном китайского производства.

Типов постоянных конденсаторов существует великое множество, в рамках этой статьи невозможно описать все их разнообразие, опишу лишь те, что в бытовой аппаратуре чаще всего встречаются.10 Ом.

Рис. 5 Конденсаторы КТК

Конденсаторы КТК – Конденсатор трубчатый керамический В качестве диэлектрика используется керамическая трубка, обкладки из серебра. Широко применялись в колебательных контурах ламповой аппаратуры с 40-х по начало восьмидесятых годов. Цвет конденсатора означает ТКЕ(температурный коэффициент изменения емкости). Рядом с емкостью, как правило прописывается группа ТКЕ, которая имеет буквенное или цифровое обозначение (Таблица1.) Как видно из таблицы, самые термостабильные – голубые и серые. Вообще этот тип очень хорош для ВЧ техники.

Таблица 1. Маркировка ТКЕ керамических конденсаторов

При настройке приемников часто приходится подбирать конденсаторы гетеродинных и входных контуров. Если в приемнике используются конденсаторы КТК, то подбор емкости конденсаторов в этих контурах можно упростить. Для этого на корпус конденсатора рядом с выводом наматывают плотно несколько витков провода ПЭЛ 0,3 и один из концов этой спиральки подпаивают к выводу конденсаторов. Раздвигая и сдвигая витки спиральки, можно в небольших пределах регулировать емкость конденсатора. Может случиться, что, подключив конец спиральки к одному из выводов конденсатора, добиться изменения емкости не удается. В этом случае спираль следует подпаять к другому выводу.

Рис. 6 Керамические конденсаторы. Вверху советские, внизу импортные.

Керамические конденсаторы, их обычно называют «красные флажки», также иногда встречается название «глиняные». Эти конденсаторы широко применяются в высокочастотных цепях. Обычно эти конденсаторы не котируются и редко применяются любителями, поскольку конденсаторы одного и того же типа могут быть изготовлены из разной керамики и имеют различные характеристики. В керамических конденсаторах выигрывая в размерах, проигрывают в термостабильности и линейности. На корпусе обозначается емкость и ТКЕ (таблица 2.)

Достаточно взглянуть на допустимое изменение емкости у конденсаторов с ТКЕ Н90 емкость может изменяться почти в два раза! Для многих целей это не приемлемо, но все же не стоит отвергать этот тип, при небольшом перепаде температур и не жестких требованиях ими вполне можно пользоваться. Применяя параллельное включение конденсаторов с разными знаками ТКЕ можно получить достаточно высокую стабильность результирующей емкости. Встретить их можно в любой аппаратуре, особенно любят китайцы в своих поделках.

Имеют на корпусе обозначение емкости в пикофарадах или нанофарадах, импортные маркируются числовой кодировкой. Первые две цифры указывают на значение емкости в пикофарадах (пФ), последняя – количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пФ первая цифра «0». Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пФ, код 0R5 – 0.5 пФ. Несколько примеров собраны в таблице:

Маркировка цифробуквенная:
22р-22 пикофарада
2n2- 2.2 нанофарада
n10 – 100 пикофарад

Хотелось бы особо отметить керамические конденсаторы типа КМ, применяются в промышленном оборудовании и военных аппаратах, имеют высокую стабильность, найти весьма сложно, потому как содержат редкоземельные металлы, и если вы нашли плату, где применяется данный тип конденсаторов, то в 70 % случаев их вырезали до вас).

В последнее десятилетие очень часто стали применяться радиодетали для поверхностного монтажа, вот основные типоразмеры корпусов для керамических чип-конденсаторов

Конденсаторы МБМ – металлобумажный конденсатор(рис 6.), применялся как правило в ламповой звукоусилительной аппаратуре. Сейчас весьма ценятся некоторыми аудиофилами. Также к данному типу относятся конденсаторы К42У-2 военной приемки, но их иногда можно встретить и в бытовой вппаратуре.

Рис. 7 Конденсатор МБМ и К42У-2

Следует отметить отдельно такие типы конденсаторов как МБГО и МБГЧ(рис.8), любителями зачастую используются как пусковые конденсаторы для запуска электродвигателей. Как пример, мой запас на двигатель на 7кВт (рис 9.). Рассчитаны на высокое напряжение от 160 до 1000в, что им дает много различных применений в быту и промышленности. Следует помнить, что для использования в домашней сети, нужно брать конденсаторы, с рабочим напряжением не менее 350в. Найти такие конденсаторы можно в старых бытовых стиральных машинах, различных устройствах с электродвигателями и в промышленных установках. Часто применяются в качестве фильтров для акустических систем, имея для этого неплохие параметры.

Рис. 8. МБГО, МБГЧ

Рис. 9

Кроме обозначения, указывающего конструктивные особенности (КСО – конденсатор слюдяной спрессованный, КТК -керамический трубчатый и т. д.), существует система обозначений конденсаторов постоянной емкости, состоящая из ряда элементов: на первом месте стоит буква К, на втором месте -двухзначное число, первая цифра которого характеризует тип диэлектрика, а вторая – особенности диэлектрика или эксплуатации, затем через дефис ставится порядковый номер разработки.

Например, обозначение К73-17 означает пленочный полиэтилен-терефталатный конденсатор с 17 порядковым номером разработки.

Рис. 10. Различные типы конденсаторов

Рис. 11. Конденсатор типа К73-15

Основные типы конденсаторов, в скобочках импортные аналоги.

К10 -Керамический, низковольтный (Upa6 1600B)
К51 -Электролитический, фольговый, танталовый,ниобиевый и др.
К20 -Кварцевый
К52 -Электролитический, объемно-пористый
К21 -Стеклянный
К53 -Оксидо-полупроводниковый
К22 -Стеклокерамический
К54 -Оксидно-металлический
К23 -Стеклоэмалевый
К60- С воздушным диэлектриком
К31- Слюдяной малой мощности (Mica)
К61 -Вакуумный
К32 -Слюдяной большой мощности
К71 -Пленочный полистирольный(KS или FKS)
К40 -Бумажный низковольтный(ираб 2 kB) с фольговыми обкладками
К75 -Пленочный комбинированный
К76 –Лакопленочный (MKL)
К42 -Бумажный с металлизированными Обкладками (MP)
К77 -Пленочный, Поликарбонатный (KC, MKC или FKC)
К78 – Пленочный полипропилен (KP, MKP или FKP)

Конденсаторы с пленочным диэлектриком в простонародье называют слюдяными, различные применяемые диэлектрики дают хорошие показатели ТКЕ. В качестве обкладок в пленочных конденсаторах используют либо алюминиевую фольгу, либо напыленные на диэлектрическую пленку тонкие слои алюминия или цинка. Они имеют достаточно стабильные параметры и применяются для любых целей (не для всех типов). Встречаются в бытовой аппаратуре повсеместно. Корпус таких конденсаторов может быть как металлическим, так и пластмассовым и иметь цилиндрическую или прямоугольную форму(рис. 10.) Импортные слюдяные конденсаторы(рис.12)

Рис. 12. Импортные слюдяные конденсаторы

На конденсаторах указывается номинальное отклонение от емкости, может быть показано в процентах или иметь буквенный код. В основном в бытовой аппаратуре широко применяются конденсаторы с допуском H, M, J, K. Буква, обозначающая допуск указывается после значения номинальной ёмкости конденсатора, вот так 22nK, 220nM, 470nJ.

Таблица для расшифровки условного буквенного кода допустимого отклонения ёмкости конденсаторов. Допуск в %

Буквенное обозначение

лат.

рус.

Важным является значение допустимого рабочего напряжения конденсатора, указывается после номинальной ёмкости и допуска. Обозначается в вольтах с буквы В (старая маркировка), и V (новая маркировка). Например, так: 250В, 400В, 1600V, 200V. В некоторых случаях, буква V опускается.

Иногда применяется кодирование латинской буквой. Для расшифровки следует пользоваться таблицей буквенного кодирования рабочего напряжения конденсаторов.

Номинальное напряжение, В

Буква обозначения

Поклонники Николы Тесла имеют частую потребность в высоковольтных конденсаторах, вот некоторые которые можно встретить, в основном в телевизорах в блоках строчной развертки.

Рис. 13. Высоковольтные конденсаторы

Конденсаторы полярные

К полярным конденсаторам относятся все электролитические, которые бывают:

Алюминиевые электролитические конденсаторы обладают высокой емкостью, низкой стоимостью и доступностью. Такие конденсаторы широко применяются в радиоприборостроении, но имеют существенный недостаток. Со временем электролит внутри конденсатора высыхает и они теряют емкость. Вместе с емкостью увеличивается эквивалентное последовательное сопротивление и такие конденсаторы уже не справляются с поставленными задачами. Это как правило служит причиной неисправности многих бытовых приборов. Использование б/у конденсаторов не желательно, но все же если возникло желание их использовать, нужно тщательно измерить емкость и esr, чтоб потом не искать причину неработоспособности прибора. Перечислять типы алюминиевых конденсаторов не вижу смысла, поскольку особых отличий в них нет, кроме геометрических параметров. Конденсаторы бывают радиальные(с выводами с одного торца цилиндра)и аксиальные(с выводами с противоположных торцов), встречаются конденсаторы с одним выводом, в качестве второго-используется корпус с резьбовым наконечником(он же и является крепежом), такие конденсаторы можно встретить в старой ламповой радиотелевизионной технике. Также стоит заметить, что на материнских платах компьютеров, в импульсных блоках питания часто встречаются конденсаторы с низким эквивалентным сопротивлением, так называемые LOW ESR, так вот они имеют улучшенные параметры и заменяются только на подобные, иначе при первом включении будет взрыв.

Рис. 14. Электролитические конденсаторы. Снизу – для поверхностного монтажа.

Танталовые конденсаторы, лучше чем алюминиевые, за счет использования более дорогой технологии. В них применяется сухой электролит, поэтому им не свойственно «высыхание» алюминиевых конденсаторов. Кроме того, танталовые конденсаторы имеют более низкое активное сопротивление на высоких частотах (100 кГц), что важно при использовании в импульсных источниках питания. Недостатком танталовых конденсаторов является относительно большое уменьшение емкости с увеличением частоты и повышенная чувствительность к переполюсовке и перегрузкам. К сожалению, этот тип конденсаторов характеризуется невысокими значениями емкости (как правило, не более 100 мкФ). Высокая чувствительность к напряжению заставляет разработчиков делать запас по напряжению Увеличенным в два и более раз.

Рис. 14. Танталовые конденсаторы. Первые три отечественные, предпоследний импортный, последний импортный для поверхностного монтажа.

Основные размеры танталовых чип-конденсаторов:

К одной из разновидностей конденсаторов (на самом деле это полупроводники и с обычными конденсаторами имеют мало общего, но упомянуть их все же имеет смысл) относятся варикапы. Это особый вид диодо-конденсатора, который изменяет свою емкость в зависимости от приложенного напряжения. Применяются в качестве элементов с электрически управляемой ёмкостью в схемах перестройки частоты колебательного контура, деления и умножения частоты, частотной модуляции, управляемых фазовращателей и др.

Рис. 15 Варикапы кв106б, кв102

Также весьма интересны «суперконденсаторы» или ионисторы. При малых размерах они обладают колоссальной емкостью и часто используются для питания микросхем памяти, и иногда ими подменяют электрохимические батареи. Ионисторы могут работать и в буфере с батареями в целях защиты их от резких скачков тока нагрузки: при низком токе нагрузки батарея подзаряжает суперконденсатор, и если ток резко возрастет, ионистор отдаст запасенную энергию, чем уменьшит нагрузку на батарею. При таком варианте использования его размещают либо непосредственно возле аккумуляторной батареи, либо внутри ее корпуса. Их можно встретить в ноутбуках в качестве элемента питания для CMOS.

К недостаткам можно отнести:
Удельная энергия меньше, чем у аккумуляторов (5-12 Вт·ч/кг при 200 Вт·ч/кг для литий-ионных аккумуляторов).
Напряжение зависит от степени заряженности.
Возможность выгорания внутренних контактов при коротком замыкании.
Большое внутреннее сопротивление по сравнению с традиционными конденсаторами (10. 100 Ом у ионистора 1 Ф × 5,5 В).
Значительно больший, по сравнению с аккумуляторами, саморазряд: порядка 1 мкА у ионистора 2 Ф × 2,5 В[4].

Рис. 16. Ионисторы

Обозначение конденсаторов на схеме: как это происходит

Если требуется устройство для накопления заряда в схеме, используются конденсаторы. При рассмотрении элементов учитывается их удельная емкость, а также плотность энергии. Предусмотрено множество типов устройств, отличающихся по сборке и предназначению.

Описание

Конденсатор является двухполюсным элементом, которой служит уплотнителем. Основная задача — удержание переменной емкости в цепи. В момент подачи напряжения происходит перезарядка элемента. Далее осуществляется процесс накопления заряда и энергии электрического поля.

Конденсатор на схеме

Обозначение на схемах

Конденсатор на схеме может по-разному обозначаться в зависимости от цепи. Для понимания маркировки стоит рассмотреть распространённые типы элементов:

• с постоянной емкостью;
• поляризованные;
• танталовые;
• переменные;
• триммеры;
• ионисторы.

Обозначение конденсаторов на схеме связано с ГОСТом 2.728-74. Речь идет о межгосударственном стандарте, в котором прописана маркировка.

Поляризованные

Обозначение электролитических конденсаторов на схемах можно описать, как две горизонтальные полоски со знаком плюс. При рассмотрении товаров есть разделение на полярные и неполярные типы. Те и другие включаются в схему и отличаются по параметрам. Весь секрет заключается в процессе изготовления.

Поляризованный тип

Интересно! На примере алюминиевых моделей видно, что они производятся с обкладкой в фольге. Она выступает в качестве катода и является отличным проводником.

На схеме конденсатор может подсоединяться параллельно либо последовательно. Если взглянуть на цепь, на ней отображается постоянная, а также переменная емкость. Надписи пишутся сокращённо, однако по маркировке можно узнать точное значение. Представленные варианты отличаются высокой степенью стабильности, поэтому применяются в бытовой технике.

Отечественные аналоги продаются в замкнутых корпусах и являются компактными. Поляризованные конденсаторы могут быть пленочными либо керамическими. Учитывается электрика, а также показатель напряжения. Накопитель может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии.

Полупроводниковые конденсаторы считаются наиболее распространёнными, и в цепи обозначаются с показателем предельной ёмкости. В промышленности востребованными остаются твердотельные компоненты, которые применяются в платах управления.

Танталовые

Элементы данного типа обозначаются двумя горизонтальными полосками. они производятся с покрытием диоксида марганца. Компоненты являются востребованными, поскольку обладают высокой мощностью, и по всем параметрам обходят алюминиевые элементы. Весь секрет кроется в использовании сухого электролита.

Танталовые модели

К основным особенностям стоит прописать такое:

• термостабильность,
• отсутствие утечек,
• высокое напряжение,
• значительный срок годности.

Вместе с тем в цепи конденсаторы страдают при повышенной температуре. У них низкий ток заряда, есть проблема с частотой. Электронная промышленность движется вперёд, поэтому танталовые типы всё чаще используются в платах управления.

Важно! Элементы востребованы по причинам компактных размеров и высокого напряжения.

Если рассматривать твердотельные модификации, они состоят из диэлектрика, защитного покрытия, а также катода с анодом. В цепи компоненты не бояться пониженных частот, поскольку учитывается высокое значение импеданса. Графический показатель рассчитывается, как отношение индуктивности к определенной емкости.

Дополнительно при рассмотрении схем конденсатора берется в расчет показатель фильтрации сигналов. Как правило, он не превышает 100 км. Чтобы элемент работал должным образом, определяется безопасный уровень тока и частоты.

Рассчитывается максимальная мощность компонента и уровень сопротивления, относительно рабочей частоты. В документации графической формы указывается параметр ESR, он демонстрирует мощность рассеивания. В цепи существует ряд факторов, влияющих на показатели:

• сигнал;
• максимальная температура;
• корректирующий множитель.

Чтобы просчитать среднюю частоту по схеме, рассчитывается среднеквадратичный ток. Для этого берется в расчет минимальное значение емкости и номинальная мощность. Если рассматривать печатные платы, конденсаторы могут обозначать значениями FR4, FR5, G10. Рядом с элементами подписывается параметр емкости.

Важно! При осмотре схемы учитываются размеры контактных зон.

Правила установки танталовых изделий:

• требуется паяльная паста;
• выбор места;
• доступные способы пайки.

Чтобы танталовый конденсатор эффективно работал на плате, подбирается паяльная паста и наносится толщиной в 0.02 мм. Некоторые используют материалы с флюсом, такое также допускается. Основная проблема — это подбор оптимального режима пайки. При установке танталового конденсатора обращается внимание на маркировку, стоит обращать внимание на обозначение ёмкости.

Также показана полярность, номинальное напряжение. Проще всего восстанавливать конденсаторы стандартных типоразмеров. Процесс производится вручную либо на фабрике. Там с этой целью используются конвекционные либо инфракрасные печи. Помимо ручной пайки известным считается волновой метод.

Ручная пайка

Основное требование — поддержание оптимальной температуры для подогрева контакта. После пайки следует заняться чисткой. С этой целью подойдут растворы Prelete, Chlorethane, Terpene. Важное требование — это отсутствие такого элемента, как дихлорметан.

Переменные

Конденсаторы переменного типа изображены с перечеркнутыми двумя горизонтальными полосками. Особенность данного типа заключается в изменении емкости посредством воздействия механической силы. Напряжение на обкладке может изменяться, учитываются показатели в колебательных контурах.

Устройства применимы в схеме приемника либо передатчика. Элементы используются на пару со стабилизаторами, тримерами. Переменные конденсаторы, наравне с подстрочными элементами применяются в колебательных контурах. Их основная задача — измерение резонансной частоты. Как вариант, компоненты встречаются в цепях радиоприемника, используются на пару с усилителями.

Переменный тип

Если говорить об антенных устройствах, конденсаторы незаменимые для генераторов частоты. В качестве основы применяются твердые резисторы и органическая плёнка. На рынке представлены керамические варианты компактных размеров. Есть товары с одной или двумя секциями, у которых отличаются показатели емкости.

Если рассматривать многосекционные модели, они обозначаются, как 6 горизонтальных полосок в цепи. Также существует построечный тип для радиоаппаратуры. За основу элемента взят воздушный диэлектрик, который используется в цепи переменного тока. Конденсаторы применимы в блоках питания и фильтрах.

Важно! Радиолюбители знают о проблеме с низкой частотой и необходимостью подгонки ёмкости.

Конденсаторы-триммеры

Данный тип конденсаторов на схеме обозначен в виде двух горизонтальных полосок со стрелкой. Речь идёт о компактных элементах, использующихся в печатных платах. У них крайне низкие показатели емкости, учитывается незначительная частота. По структуре модель отличается от переменных конденсаторов.

Триммеры

Ионистор

Ионистор на схеме показан, как стандартный электролитический конденсатор — две горизонтальные полоски со знаком плюс. Элемент производится без диэлектрика и не обладает потенциальным зарядом. Знак «+» показывает полярность конденсатора на схеме.

По структуре ионистор содержит сепаратор, уплотнительный изолятор, а также электроды. Если смотреть параметры, учитывается такое:

• внутреннее сопротивление,
• предельный ток,
• номинальное напряжение,
• уровень саморазряда,
• предельная емкость,
• срок годности.

В принципиальной сети элемент используется в блоках питания. Также он подходит для таймера, других цифровых устройств. Даже если заглянуть в смартфон либо планшет, на плате найдётся данный элемент.

Ионистор

Температурный коэффициент

Когда изменяется температура окружающей среды, емкость конденсатора также меняется. Чтобы отслеживать данный коэффициент, берется в расчет показатель ТКЕ. По формуле он представляет собой соотношение начальной емкости и изменения температуры. Первоначально отслеживаются нормальные условия работы компонента.

При значительном повышении температуры используются линейные уравнения, в которых задаются показатели рабочих условий функционирования конденсатора. Также указывается стартовая ёмкость в качестве ориентира. Показатель ТКЕ необходим для подготовки описания к элементам.

Показатель ТКЕ

Если взглянуть на спецификацию, прописываются все параметры. При подборе компонентов пользователи желают знать, как устройство реагирует на изменение температуры. Чаще всего речь идет о постоянном показателе, поэтому стоит рассматривать график с диапазоном рабочих температур.

Маркировка

Если взглянуть на схему, отечественные компоненты отмечаются с набором характеристик:

• ёмкость,
• номинальное напряжение,
• дата выпуска,
• расположение маркировки на корпусе,
• цветовая маркировка отечественных радиоэлементов.

Важно разбираться в показателях, уметь расшифровывать аббревиатуры. Таким образом, получится точно определить тип конденсатора.

Маркировка отечественных радиоэлементов

Ёмкость

Емкость конденсатора измеряется в фарадах (Ф), микрофарадах (мкФ) или пикофарадах (пФ) и прописываться рядом со значком элемента. На схемах учитывается постоянный, переменный, саморегулирующийся параметр. Номинальная емкость дублируется на корпусе конденсатора. Так, на элементе могут указываться обозначения:

• 5П1 — 5,1 пФ.
• h2 — 100 пФ.
• 1Н — 1000 пФ.

Номинальная емкость

Номинальное напряжение

Показатель номинального напряжения измеряется в вольтах, регулируется ГОСТом 9665 — 77. Если взглянуть на схему, встречается надпись С1 100В. В данном случае говорится о номинальном напряжении в 100 вольт. Таким образом, определяется электролитическая прочность компонента. Специалист способен рассчитать толщину диэлектрика, учитывая прочие факторы.

Номинальное напряжение

Зная показатель напряжения сети, открывается представление о сфере использования элемента. Если не учитывать данный параметр, конденсатор может не справится с возложенной на него нагрузкой. Весь секрет заключается в типе используемой обкладки. Также в расчет берутся рабочие температуры.

Дата выпуска

Если присмотреться к элементам, в конце маркировки оказывается 4 цифры. Они показывают год, а также месяц изготовления элемента. К примеру, на конденсаторе может быть указано «9608». Из этого следует, что элемент изготовлен в 1996 году, в августе месяце. Правила нанесения маркировки прописаны в ГОСТе 30668-2000.

Маркировки по ГОСТу 30668-2000

Расположение маркировки на корпусе

Чтобы быстро отыскать необходимую информацию на корпусе конденсатора, маркировка находится на передней стороне. Если рассмотреть плёночный компонент, либо другой тип, регламент четко прописан в ГОСТе и дублируется в технических инструкциях. Производитель обязательно использует цветовые индикаторы полосками. и цифровые обозначения.

Цветовая маркировка отечественных радиоэлементов

По цветовой маркировке можно узнать информацию о множителе, номинальной емкости и даже рабочей температуре.

• Золотистый цвет (указывает на низкий параметр множителя — 0.01 допуск составляет не более 5%).
• Серебристый (множитель 0.1, показатель допуска не больше 10%).
• Чёрный (множитель 1, допуск 20%).
• Коричневый (указывает на емкость 1 мкФ, множитель равняется 10, а допуск не более 1%).
• Красный (говорит о номинальной емкости 2 пф, множитель составлять 10 в квадрате, допуск около 2%).
• Оранжевый (это элемент с ёмкостью 3 пф, множитель 10 в третьей степени).
• Жёлтый цвет (элементы с емкостью 4 пф, множитель у них 10 в четвёртой степени).
• Зелёный цвет (элементы с множителем 10 в пятой степени, показатель 4 пф)
• Голубой цвет (на 6 пф, множитель 10 в 6 степени, отклонения 0.25 процентов).
• Фиолетовый (допуск от 0.1 процентов, параметр множителя 10 в седьмой степени, а емкость 7 пФ).
• Серый (допуск 0.05 процентов, ёмкость 8 пф, множитель — 10 в восьмой степени).
• Белый (элемент на 9 пф, множитель 10 в девятой степени).

Цвета конденсаторов

Маркировка конденсаторов импортного производства

Рассматривая маркировку импортных конденсаторов, необходимо понимать, что первые цифры показывают емкости. Далее следует количество нолей и потом показателя ЕТК. Ниже указывается допустимое рабочее напряжение, к примеру, взять электролитический конденсатор с ёмкостью 100 пф, на нём будет обозначение «100n». Также прописывается допустимое напряжение, например, 120 вольт.

Выше подробно расписаны типы конденсаторов. Каждый из элементов имеет определённое обозначение на схеме. Чтобы разбираться в них, стоит изучить таблицу со значениями и цветами.

Как выбрать конденсатор?

Во время работы над разделом о конденсаторах я подумал, что было бы полезно объяснить, почему один тип конденсаторов может быть заменен другим. Это важный вопрос, так как существует множество факторов (температурные характеристики, тип корпуса и так далее), которые делают тот или иной тип конденсаторов (электролитический, керамический и пр.) наиболее предпочтительным для вашего проекта.

В статье будут рассмотрены популярные типы конденсаторов, их достоинства и особенности, а также области применения. В каждом разделе помещены ссылки на результаты поисковых запросов для некоторых серий наиболее популярных конденсаторов из каталога компании Терраэлектроника.

Например, результат поиска для DIP конденсаторов  c рабочим напряжением 450 В серии HP3 производства компании Hitachi с емкостью 56…680 мкФ приведен на Рис.1.

Рис. 1. Результат поискового запроса для  имеющихся на складе конденсаторов серии HP3 с рабочим напряжением 450 В от Hitachi  с емкостью в диапазоне  56…560 мкФ

Конденсаторы (Рис. 2) представляют собой двухвыводные компоненты, используемые для фильтрации, хранения энергии, подавления импульсов напряжения и других задач. В самом простом случае они состоят из двух параллельных пластин, разделенных изоляционным материалом, называемым диэлектриком.

Рис. 2. Конденсаторы различных типов

Конденсаторы хранят электрический заряд. Единицей емкости является Фарад (Ф). Это название было дано в честь Майкла Фарадея, который в свое время стал пионером в области практического использования конденсаторов.

Конденсаторы могут быть полярными и неполярными. К полярным относятся почти все электролитические и танталовые конденсаторы. Они должны подключаться с учетом полярности напряжения. Если перепутать выводы «-» и «+», то это приведет к короткому замыканию. К неполярным относятся керамические, слюдяные и пленочные конденсаторы. Они могут работать при любой полярности приложенного напряжения, что делает их подходящими для применения в цепях переменного тока.

Несмотря на широкое распространение конденсаторов, выбор конкретной модели бывает достаточно сложным. Вы можете знать емкость и рабочее напряжение, которые требуются в вашем проекте, но у конденсаторов есть и множество других характеристик, таких как полярность, температурный коэффициент, стабильность, последовательное эквивалентное сопротивление (ESR) и так далее. Это делает каждый конкретный тип конденсаторов пригодным для конкретного приложения. Ниже перечислены наиболее популярные типы конденсаторов с кратким описанием их достоинств и особенностей.

Типы конденсаторов

Существует несколько типов конденсаторов, которые отличаются электрическими характеристиками и стоимостью. Ниже приведено описание наиболее популярных типов конденсаторов: алюминиевых электролитических, керамических, танталовых, пленочных, слюдяных и полимерных (твердотельных). Кроме того, для каждого типа представлены наиболее подходящие приложения, а также информация о корпусных исполнениях и примеры конкретных серий.

Рис. 3. Алюминиевый электролитический конденсатор

Описание: алюминиевые электролитические конденсаторы (Рис. 3) являются полярными, поэтому их нельзя использовать в цепях переменного напряжения. Они могут иметь высокую номинальную емкость, но отклонение от номинала обычно составляет до 20%.

Приложения: алюминиевые электролитические конденсаторы оптимальны для приложений, которые не требуют высокой точности и работы с переменными напряжениями. Чаще всего они применяются в качестве развязывающих конденсаторов в источниках питания, то есть для уменьшения пульсаций напряжения. Они также широко используются в импульсных DC/DC-преобразователях напряжения.

Корпусное исполнение: как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа.

Примеры:

Для монтажа в отверстия:

• 25 В серия TKR производства Jamicon с диапазоном доступных емкостей 10…5000 мкФ.
• 50 В серия ECA-1HM  от Panasonic с диапазоном доступных емкостей 4.7…3300 мкФ.
• 450 В серия HP32 от Hitachi AIC с диапазоном доступных емкостей 56…1000 мкФ.

Для поверхностного монтажа:

• 16 В серия EEE-FK от Panasonic с диапазоном доступных емкостей 10…4700 мкФ.
• 50 В серия CA050 от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,22…220 мкФ.

Рис.4. Керамические конденсаторы

Описание: существует два основных типа керамических конденсаторов (Рис. 4): многослойные чип-конденсаторы (MLCC) и керамические дисковые. MLCC пользуются большой популярностью и широко применяются в электронных устройствах, поскольку обладают высокой стабильностью и малым уровнем потерь. Они отличаются низким последовательным сопротивлением (ESR) и минимальной погрешностью номинала по сравнению с электролитическими или танталовыми конденсаторами. Вместе с тем их максимальная емкость невелика и достигает всего нескольких десятков мкФ. Из-за высокой удельной емкости MLCC имеют очень малые габариты и отлично подходят для размещения на печатных платах.

Приложения: поскольку керамические конденсаторы являются неполярными, то их можно применять в цепях переменного тока. Они широко используются в качестве «универсальных» конденсаторов, например, для высокочастотной развязки, фильтрации, подстройки резонаторов и подавления электромагнитных помех. Как MLCC, так и керамические дисковые конденсаторы подразделяются на два класса:

Керамические конденсаторы I класса – точные (+/- 5%) и стабильные конденсаторы с минимальной зависимостью емкости от температуры. Конденсаторы NP0/C0G отличаются минимальным температурным коэффициентом 30 ppm/K. К сожалению, их максимальная емкость ограничена несколькими нанофарадами (нФ). Поскольку они очень стабильны и точны, то их чаще всего используют в системах с частотным регулированием, например, в резонансных схемах для радиочастотных приложений.

Керамические конденсаторы II класса менее точны, но обеспечивают более высокую удельную емкость (номинальные значения — до десятков мкФ) и, следовательно, подходят для фильтрации и развязки. Среди их недостатков можно отметить большой коэффициент напряжения. Например, даже при приложении напряжения, равного половине рабочего, обычно наблюдается снижение емкости на 50%.

• X5R может работать в диапазоне — 55…85°C с изменением емкости +/- 15%;
• X7R может работать в диапазоне — 55…125°C с изменением емкости +/- 15%;
• Y5V — в диапазоне от — 30…+ 85°C с изменением емкости -20/ +80%.

Корпусные исполнения: наиболее распространены корпуса для поверхностного монтажа 0201, 0402, 0603, 0805, 1206 и 1812. Цифры обозначают габаритные размеры в дюймовой системе. Например, 0402 составляет 0,04х0,02″, 0603 — 0,06х0,03″ и так далее.

Примеры:

Тип NP0/C0G:

• 0402 — серия CC0402JRNPO9 производства компании Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,01…1 нФ;
• 0603 — серия CC0603JRNPO9 от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,008…2,7 нФ.

Тип X7R:

• 0402 — серия CC0402KRX7R9BB от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,1…10 нФ;
• 0603 — серия CC0603KRX7R7BB от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,1…1 мкФ;
• 1206 — серия GRM31 от Murata с диапазоном доступных емкостей 470 пф…22 мкФ;
• 0805 — серия CL21 от Samsung с диапазоном доступных емкостей 150 пф…10 мкФ.

Для монтажа в отверстия:

Рис. 5. Танталовые конденсаторы

Описание: танталовые конденсаторы (Рис. 5) – это подтип электролитических конденсаторов с высоким уровнем поляризации. При их использовании необходимо проявлять осторожность, поскольку они имеют склонность к катастрофическим отказам даже при воздействии импульсов напряжения с амплитудой, лишь немного превышающей номинальное рабочее напряжение. Танталовые конденсаторы могут иметь высокую номинальную емкость и отличаются высокой временной стабильностью. Они меньше по размеру, чем алюминиевые электролитические конденсаторы той же емкости. Но алюминиевые электролиты могут выдерживать более высокие максимальные напряжения.

Приложения: из-за малого тока утечки, стабильности и высокой емкости танталовые конденсаторы часто используются в схемах выборки-хранения, в которых требуется обеспечивать минимальный ток утечки для продолжительного хранения заряда. Также, благодаря малым размерам и долговременной стабильности, они применяются для фильтрации по цепям питания.

Корпусные исполнения: танталовые конденсаторы выпускаются как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа (SMD). Тем не менее, чаще всего используются именно SMD-компоненты. В дюймовой системе типоразмер А соответствует размеру 1206 (0,12х0,06″), типоразмер В соответствует размеру 1210, типоразмер C соответствует размеру 2312, типоразмер D — размеру 2917.

Примеры:

• Типоразмер A: серия TAJA от AVX с диапазоном доступных емкостей 1…10 мкФ;
• Типоразмер B: серия TAJB от AVX с диапазоном доступных емкостей 10…47 мкФ;
• Типоразмер C: серия TAJC от AVX с диапазоном доступных емкостей 47…220 мкФ;
• Типоразмер D: серия TAJD от AVX с диапазоном доступных емкостей 220…680 мкФ;
• Типоразмер A-E: серия 293D компании Vishay с диапазоном доступных емкостей 0,1…1000 мкФ;
• Типоразмер A-X: серии T491 компании Vishay с диапазоном доступных емкостей 0,1…1000 мкФ.

Рис. 6. Пленочные конденсаторы

Описание: пленочные конденсаторы (Рис. 6) являются неполярными, что позволяет использовать их в цепях переменного напряжения. Они отличаются малыми значениями эквивалентного сопротивления (ESR) и последовательной индуктивности (ESL).

Приложения: пленочные конденсаторы часто применяются в схемах с аналого-цифровыми преобразователями. Кроме того, они способны работать с высоким пиковым током и, таким образом, могут применяться в снабберных цепочках для фильтрации индуктивных выбросов напряжения в DC/DC-преобразователях.

Примеры:

Рис. 7. Слюдяной конденсатор

Описание: слюдяные конденсаторы (Рис. 7) являются неполярными, отличаются малой величиной потерь, высокой стабильностью и обладают отличными характеристиками на высоких частотах.

Приложения: эффективны при работе в составе радиочастотных схем. Они могут стоить несколько долларов за штуку, поэтому в маломощных приложениях чаще используют керамические конденсаторы. Однако слюдяные конденсаторы благодаря высокому напряжению пробоя остаются практически незаменимыми для таких приложений, как  радиопередатчики высокой мощности.

Примеры:

• серия CD производства CDE с диапазоном доступных емкостей 0,001…47 нФ (монтаж в отверстия) рабочим напряжением до 500 В .

Рис. 8. Полимерные (твердотельные) конденсаторы

Описание: твердотельные конденсаторы являются полярными, так же как и другие электролитические конденсаторы, но имеют ряд преимуществ, например, меньшие потери благодаря низкому последовательному сопротивлению ESR и длительный срок службы. Для обычных алюминиевых электролитов существует риск высыхания электролита при низких температурах, но твердотельные конденсаторы благодаря применению твердого полимерного диэлектрика обладают высокой надежностью даже при очень низких температурах.

Приложения: используются вместо электролитов в высококачественных материнских платах и DC/DC-преобразователях.

Примеры:

Описание: конденсаторная сборка (capacitor array)  — это группа конденсаторов, конструктивно объединенных в одном корпусе, причем любой из конденсаторов может быть отдельно от остальных подключен к внешней цепи. Существует много различных типов сборок, которые отличаются количеством конденсаторов, типом диэлектрика, величиной отклонения емкости конденсатора от номинального значения, максимальным рабочим напряжением, типом корпуса и др.

Приложения: конденсаторные сборки широко применяются в мобильной и носимой аппаратуре, в материнских платах компьютеров и цифровых приставках, в радиочастотных модемах и усилителях, в автомобильных и медицинских приложениях и т.д.

Корпусные исполнения: конденсаторные сборки выпускаются как в DIP корпусах, так и в SMD исполнении. Наиболее популярные типоразмеры сборок для поверхностного монтажа 0508, 0612, 0805 представлены в нашем каталоге.

Примеры:

Подобрать необходимый конденсатор в каталоге Терраэлектроники можно двумя способами:

1. использовать параметрический поиск в соответствующем разделе каталога, для чего необходимо зайти в раздел конденсаторов, выбрать соответствующий задаче тип конденсатора, а далее заполнить ряд фильтров с параметрами. Фрагмент скриншота поиска MLCC конденсатора с параметрами: номиналом 1 нФ, точностью 10 %, диэлектриком X7R, напряжением  250 В и корпусом 0805 представлен на Рис. 9.
2. воспользоваться интеллектуальным поиском конденсатора по параметрам. Для этого достаточно скопировать строку из спецификации “Конденсатор 1 нФ, X7R, 10%, 250 В, 0805″ или ввести «1n X7R 10% 250V 0805» в строку поиска и получить тот же самый  список подходящих по указанным параметрам компонентов.

Рис. 9. Фрагмент скриншота сервиса поиска конденсатора

Заключение

В данном руководстве были рассмотрены некоторые наиболее популярные типы конденсаторов. Кроме них существуют суперконденсаторы, кремниевые конденсаторы, оксид-ниобиевые и подстрочные конденсаторы, которые обладают уникальными преимуществами по величине емкости, уровню надежности или возможности подстройки. Однако в большинстве электронных схем вы чаще всего увидите один из шести рассмотренных выше типов конденсаторов.

Журнал: https://blog.octopart.com/archives/2016/03/how-to-select-a-capacitor

Конденсаторы: описание, подключение, схема, характеристики

Содержание

• Назначение
• Основные характеристики и разновидности
• Применение
• Пример

---

Назначение конденсаторов

Конденсатор — своего рода аккумулятор с очень малой емкостью. Он быстро разряжается, но и очень быстро заряжается.

Работает это так. При подаче напряжения конденсатор, как губка, впитывает в себя энергию на протяжении некоторого времени и удерживает, пока напряжение не пропадет. При отключении питания, накопленную энергию конденсатор отдает в цепь примерно за то же время, что и копил ее. Что это за время и как его вычислить, узнаем чуть позже.

В анимации процесс накопления и отдачи энергии выглядит так:

Щелкая переключателем, мы подаем или отключаем питание в цепи, а вольтметр наглядно показывает, что происходит с напряжением на этом участке.

---

Основные характеристики и разновидности

• Номинальная ёмкость, измеряемая в Фарадах и обозначаемая в формулах буквой “С” латинской,
• Точность в процентах плюс-минус от номинала,
• Максимальное напряжение в Вольтах, превышение этого параметра выведет конденсатор из строя почти сразу.

По исполнению конденсаторы делятся на два вида: керамический и электролитический. Керамический не имеет полярности, подключать его можно как угодно, максимальная ёмкость ограничена 1 мкФ.

На схемах керамический конденсатор обозначается как две параллельные прямые линии:

Его подвид — переменный конденсатор (ёмкость которого может меняться механическим, электрическим способом или под воздействием температуры) — на схеме дополнительно снабжается стрелкой:

Для ёмкости побольше используются электролитические конденсаторы, они полярны, то есть при подключении нужно убедиться, что плюс контактирует с плюсом, а минус с минусом. Минус маркируется на корпусе заметной белой линией.

На схемах электролитический конденсатор изображается похожим образом, только вторая из параллельных линий изогнута в сторону первой:

Номинальная ёмкость электролитических конденсаторов указывается прямо на корпусе. Ёмкость же керамических, ввиду их малых размеров, маркируется всего тремя цифрами: первые две — основная ёмкость в пикофарадах, третья — множитель.-3, то есть 100 миллисекунд или 0,1 секунды.

Вообще, за время конденсатор заряжается или разряжается только на 63%, до 99% он делает это впятеро дольше, потому, что процесс протекает неравномерно. Но, чтобы отличать логический ноль от единицы вполне достаточно ⅔ заряда.

Заряд:

Разряд:

В цепи, где резистор отсутствует, сопротивление все равно существует, в проводах, контактах и других компонентах, но, как правило, суммарное сопротивление всех элементов очень мало, поэтому конденсатор, в такой схеме, разрядится почти мгновенно.

---

Применение

Конденсаторы в электронике применяются очень часто и для многих назначений. Чаще всего:

• для сглаживания пульсаций в питании,
• для сглаживания импульсов в сигналах,
• как источник дополнительной энергии при запуске мощного потребителя с большим стартовым током,
• как аккумулятор в случае отключения основного питания, как правило, чтобы успеть сохранить важную информацию в энергонезависимой памяти,
• для получения импульса большой мощности, превышающей возможности питания.

---

Пример

В качестве примера приведем альтернативный программному аппаратный способ борьбы с дребезгом кнопки и прочих механических переключателей, так называемую RC-цепь, состоящую из резистора и конденсатора. В некоторых ситуациях просто необходимо именно подавление дребезга, например, когда сигнал подключен к пину с включенным прерыванием. Но и в иных случаях он немного разгрузит контроллер и позволит сэкономить чуток его памяти.

К Ардуино подключено две кнопки: к пину 3 — кнопка без RC-цепи, только подтянута резистором 100 кОм к плюсу, к пину 2 — кнопка тоже подтянута к плюсу, но дополнительно оборудована RC-цепью.

На принципиальной схеме все выглядит немного проще и понятнее:

При нажатие на первую кнопку, на пин поступает сигнал с дребезгом:

Какие-то миллисекунды или даже микросекунды сигнал хаотически меняется из-за несовершенства механических контактов, особенно старых, грязных и окисленных. Когда есть возможность, этот период пропускается программно, контроллер делает повторное считывание через 5-20 мс.

С правильно рассчитанной RC-цепью такого безобразия нет. Нажатие кнопки с дребезгом теперь выглядит примерно так:

На нашей схеме установлен керамический конденсатор на 1 мкФ и резистор на 100 кОм, что, согласно формуле дает нам “постоянную времени” равную 10 мс. За 10 мс напряжение на пине гарантировано не упадет до уровня, который контроллер считает нулем, чего вполне хватит для сглаживания практически любого дребезга.

Условные обозначения конденсаторов

Основным параметром конденсатора является его номинальная емкость, измеряемая в фарадах ( Ф ) микрофарадах ( мкФ ) или пикофарадах ( пФ ).

Допустимые отклонения емкости конденсатора от номинального значения указаны в стандартах и определяют класс его точности. Для конденсаторов, как и для сопротивлений, чаще всего применяются три класса точности I ( E24 ), II ( Е12 ) и III ( E6 ), соответствующие допускам ±5 %, ±10 % и ±20 %.

Конденсаторы

По виду изменения емкости конденсаторы делятся на изделия с постоянной емкостью, переменной и саморегулирующиеся. Номинальная емкость указывается на корпусе конденсатора. Для сокращения записи применяется специальное кодирование:

• П – пикофарады – пФ
• Н – одна нанофарада
• М – микрофарад – мкФ

Ниже в качестве примера приводятся кодированные обозначения конденсаторов:

• 51П – 51 пФ
• 5П1 – 5,1 пФ
• h2 – 100 пФ
• 1Н – 1000 пФ
• 1Н2 – 1200 пФ
• 68Н – 68000 пФ = 0,068 мкФ
• 100Н – 100 000 пФ = 0,1 мкФ
• МЗ – 300 000 пФ = 0,3 мкФ
• 3М3 – 3,3 мкФ
• 10М – 10 мкФ

Числовые значения ёмкостей 130 пФ и 7500 пФ
целые числа ( от 0 до 9999 пФ )

 

 

Конструкции конденсаторов постоянной емкости и материал, из которого они изготовляются, определяются их назначением и диапазоном рабочих частот.

Высокочастотные конденсаторы имеют большую стабильность, заключающуюся в незначительном изменении емкости при изменении температуры, малые допустимые отклонения емкости от номинального значения, небольшие размеры и вес. Они бывают керамическими (типов КЛГ, КЛС, КМ, КД, КДУ, КТ, КГК, КТП и др.), слюдяными ( КСО, КГС, СГМ ), стеклокерамическими ( СКМ ), стеклоэмалевыми ( КС ) и стеклянными ( К21У ).

Конденсатор с дробной ёмкостью
от 0 до 9999 Пф

Для цепей постоянного, переменного и пульсирующего токов низкой частоты требуются конденсаторы с большими емкостями, измеряемыми тысячами микрофарад. В связи с этим выпускаются бумажные (типов БМ, КБГ ), металлобумажные ( МБГ, МБМ ), электролитические ( КЭ , ЭГЦ, ЭТО, К50, К52, К53 и др.) и пленочные ( ПМ, ПО, К73, К74, К76 ) конденсаторы.

Конструкции конденсаторов постоянной емкости разнообразны. Так, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические и отдельные типы керамических конденсаторов имеют пакетную конструкцию. В них обкладки, выполненные из металлической фольги или в виде металлических пленок, чередуются с пластинами из диэлектрика (например, слюды).

Емкость конденсатора 0,015 мкФ

Конденсатор с ёмкостью 1 мкФ

Для получения значительной емкости формируют пакет из большого числа таких элементарных конденсаторов. Электрически соединяют между собой все верхние обкладки и отдельно – нижние. К местам соединений припаивают проводники, служащие выводами конденсатора. Затем пакет спрессовывают и помещают в корпус.

Применяется и дисковая конструкция керамических конденсаторов. Роль обкладок в них выполняют металлические пленки, нанесенные на обе стороны керамического диска. Бумажные конденсаторы часто имеют рулонную конструкцию. Полосы алюминиевой фольги, разделенные бумажными лентами с высокими диэлектрическими свойствами, свертываются в рулон. Для получения большой емкости рулоны соединяют друг с другом и помещают в герметичный корпус.

В электролитических конденсаторах диэлектрик представляет собой оксидную пленку, наносимую на алюминиевую или танталовую пластинку, являющуюся одной из обкладок конденсатора, вторая обкладка – электролит.

Электролитический конденсатор 20,0 × 25В

 

Металлический стержень ( анод ) должен подключаться к точке с более высоким потенциалом, чем соединенный с электролитом корпус конденсатора ( катод ). При невыполнении этого условия сопротивление оксидной пленки резко уменьшается, что приводит к увеличению тока, проходящего через конденсатор, и может вызвать его разрушение.

Такую конструкцию имеют электролитические конденсаторы типа КЭ. Выпускаются также электролитические конденсаторы с твердым электролитом ( типа К50 ).

Проходной конденсатор

Конденсатор переменной ёмкости от 9 пФ до 270 пФ

Площадь перекрытия пластин или расстояние между ними у конденсаторов переменной емкости можно изменять различными способами. При этом меняется и емкость конденсатора. Одна из возможных конструкций конденсатора переменной емкости ( КПЕ ) изображена на рисунке справа.

Конденсатор переменной ёмкости от 9 пФ до 270 пФ

Здесь емкость изменяется путем различного расположения роторных (подвижных) пластин относительно статорных (неподвижных). Зависимость изменения емкости от угла поворота определяется конфигурацией пластин. Величина минимальной и максимальной емкости зависит от площади пластин и расстояния между ними. Обычно минимальная емкость Смин, измеряемая при полностью выведенных роторных пластинах, составляет единицы (до 10 – 20) пикофарад, а максимальная емкость Смакс, измеряемая при полностью выведенных роторных пластинах, – сотни пикофарад.

В радиоаппаратуре часто используются блоки КПЕ, скомпонованные из двух, трех и более конденсаторов переменной емкости, механически связанных друг с другом.

Конденсатор переменной ёмкости от 12 пФ до 497 пФ

Благодаря блокам КПЕ можно изменять одновременно и на одинаковую величину емкость различных цепей устройства.

Разновидностью КПЕ являются подстроечные конденсаторы. Их емкость так же, как и сопротивление подстроечных резисторов, изменяют лишь с помощью отвертки. В качестве диэлектрика в таких конденсаторах могут использоваться воздух или керамика.

Конденсатор подстроечный от 5 пФ до 30 пФ

На электрических схемах конденсаторы постоянной емкости обозначаются двумя параллельными отрезками, символизирующими обкладки конденсатора, с выводами от их середин. Рядом указывают условное буквенное обозначение конденсатора – букву С (от лат. Capacitor – конденсатор).

После буквы С ставится порядковый номер конденсатора в данной схеме, а рядом через небольшой интервал пишется другое число, указывающее на номинальное значение емкости.

Емкость конденсаторов от 0 до 9999 пФ указывают без единицы измерения, если емкость выражена целым числом , и с единицей измерения – пФ, если емкость выражена дробным числом.

Подстроечные конденсаторы

Емкость конденсаторов от 10 000 пФ (0,01 мкФ) до 999 000 000 пФ (999 мкФ) указывают в микрофарадах в виде десятичной дроби либо как целое число, после которого ставят запятую и нуль. В обозначениях электролитических конденсаторов знаком «+» помечается отрезок, соответствующий положительному выводу – аноду, и после знака «х» – номинальное рабочее напряжение.

Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) обозначаются двумя параллельными отрезками, перечеркнутыми стрелкой.

Если необходимо, чтобы к данной точке устройства подключались именно роторные пластины, то на схеме они обозначаются короткой дугой. Рядом указываются минимальный и максимальный пределы изменения емкости.

В обозначении подстроечных конденсаторов параллельные линии пересекаются отрезком с короткой черточкой, перпендикулярной одному из его концов.

7 способов узнать, неисправен ли ваш конденсатор переменного тока

Лето уже не за горами, и если ваш кондиционер не работает должным образом, можно легко взбеситься. В конце концов, сила тяжести большинства проблем, кажется, увеличивается в десять раз, когда влажность слишком высока, а пули потеют.

Цель этого блога — дать вам краткий обзор того, что такое конденсатор и как определить, что он не работает должным образом.

Если вы предпочитаете все исправлять самостоятельно, всегда не забывайте выключать блок переменного тока перед запуском .Мы не можем достаточно подчеркнуть это. Невыполнение этого требования увеличивает риск поражения электрическим током. Фактически, отключите и выключатели питания.

Ок. Готовы продолжить? Давайте начнем эту вечеринку.

Что такое конденсатор переменного тока?

Начнем с основ. Все, что связано с мотором, имеет конденсатор. Это механизм, который заряжает и запускает двигатель. Для получения подробного описания и анатомии различных типов конденсаторов щелкните здесь. В двух словах, он выглядит как большая батарея, обычно имеющая форму куба или цилиндра.

Когда он работает правильно, конденсатор отправит всплеск энергии на двигатель вашего переменного тока, и вуаля! Вы можете охладить свой дом!

Теперь, когда вы знаете, что такое конденсатор, здравый смысл может показать вам некоторые признаки того, что он не работает должным образом. Однако, чтобы ваши подозрения были чем-то, за что вы можете держаться, ниже приведены некоторые из общих индикаторов, что с вашим конденсатором что-то не так.

7 наиболее распространенных симптомов неисправности конденсатора переменного тока

Домовладельцы могут решить некоторые проблемы с кондиционером с помощью быстрого ремонта или ремонта своими руками.Однако, когда дело доходит до неисправного конденсатора переменного тока, домашняя система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха требует профессионального внимания. Как узнать, неисправен ли конденсатор вашего кондиционера? Вот некоторые общие симптомы неисправного конденсатора переменного тока.

1. Кондиционер не подает холодный воздух

Кондиционер, который не подает холодный воздух, является одним из первых признаков проблемы, которую замечают многие домовладельцы. Попробуйте выключить систему и снова включить, и если проблема не исчезнет, ​​вам потребуется обратиться за профессиональной помощью.

Нужен ремонт или обслуживание кондиционера в районе залива Тампа?
Позвоните 727-592-8479, чтобы назначить встречу

2. Высокие и растущие счета за электроэнергию

Растут ли ваши счета за электроэнергию? Причина может быть в неисправности конденсатора переменного тока. Чем тяжелее ваша система кондиционирования воздуха, тем больше энергии она будет использовать.

3. Гудящий шум

Слушайте свою систему переменного тока, когда вы ее включаете. Если вы слышите гудящий шум от вашего переменного тока или если он не решается запустить, ваш конденсатор может выйти из строя.

4. Старая система HVAC

Устаревшая система HVAC в конечном итоге перестанет работать по той или иной причине. Если вашему устройству несколько лет, и он периодически отказывается включаться, возможно, вам потребуется заменить конденсатор.

5. Переменный ток отключается сам по себе

Если переменный ток периодически отключается сам по себе, это может указывать на то, что с конденсатором что-то не так.

6. Кондиционер включается не сразу

Иногда требуется время для включения кондиционера после его включения? Это также признак неисправного или неисправного конденсатора переменного тока.

7. Переменный ток не включается

Если ваш модуль переменного тока вообще не запускается, причиной может быть неисправный конденсатор переменного тока.

Как проверить конденсатор переменного тока

Если у вас возникла какая-либо из вышеперечисленных проблем, есть простой способ проверить заряд энергии от конденсатора. Для этого вам понадобится мультиметр. Мульти что? Мультиметр. Некоторые люди, читающие это, могут быть прославленными мастерами на все руки. Для всех остальных вы можете посмотреть это видео на YouTube.

Если у вас его нет, вы можете приобрести его в любом хозяйственном магазине.Когда вы его получите, посмотрите это второе видео, чтобы узнать, как проверить конденсатор переменного тока.

Не знаете, как получить доступ к конденсатору? Не волнуйтесь, дорогие читатели. Блер здесь, чтобы прояснить путаницу. Вы можете разместить свой конденсатор внутри конденсаторного блока вне дома. Чтобы получить к нему доступ, используйте отвертку, чтобы снять боковую панель. Для просмотра наглядного пособия щелкните здесь.

Если ваш конденсатор не производит никакого заряда, вы можете купить новый в любом хозяйственном магазине или розничном магазине, который продает детали и аксессуары для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Тем не менее, это не самый простой ремонт своими руками, поэтому, если вы чувствуете себя ошеломленным всеми этими шагами, мы здесь, чтобы помочь вам.

Позвоните в отдел кондиционирования воздуха Blair для ремонта переменного тока

Обратитесь к специалистам по HVAC в Blair’s Air, если вы заметили признаки или симптомы, или если конденсатор кондиционера начинает выходить из строя. Если вы не знаете, на что обратить внимание, но замечаете, что ваше устройство не работает на оптимальном уровне, наши обученные и опытные специалисты готовы диагностировать проблему и быстро и эффективно ее решить.

Наши опытные специалисты по HVAC восстановят ваш кондиционер в кратчайшие сроки. Мы предлагаем услуги по аварийному ремонту кондиционеров 24/7, и мы открыты 365 дней в году.

Если вы живете в районе Тампа-Бэй и у вас проблемы с подключением переменного тока или возникла чрезвычайная ситуация, свяжитесь с нами сегодня.

Позвоните по телефону 727-592-8479, чтобы записаться на прием.

Как работают конденсаторы? — Объясни, что это за штука

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 10 июля 2020 г.

Смотрите в небо большую часть времени, и вы увидите огромные конденсаторы парит над твоей головой. Конденсаторы (иногда называемые конденсаторами) устройства хранения энергии, которые широко используются в телевизорах, радиоприемники и другое электронное оборудование. Настройте радио на станции, сделайте снимок со вспышкой с помощью цифрового камеру или щелкни каналов на вашем HDTV, и у вас все хорошо использование конденсаторов. В конденсаторы, которые дрейфуют по небу, более известны как облака и, хотя они совершенно гигантские по сравнению с конденсаторами, которые мы используем в электронике они точно так же накапливают энергию.Давайте подробнее рассмотрим конденсаторы и как они работают!

Фотография: Типичный конденсатор, используемый в электронных схемах. Этот называется электролитическим конденсатором и рассчитан на 4,7 мкФ (4,7 мкФ). с рабочим напряжением 350 вольт (350 В).

Что такое конденсатор?

Фото: Маленький конденсатор в транзисторной радиосхеме.

Возьмем два электрических проводника (то, что пропускает электричество через них) и разделите их изолятором (материал что не пропускает электричество очень хорошо) и вы делаете конденсатор: то, что может хранить электрическую энергию.Добавление электроэнергии конденсатору называется зарядка ; высвобождая энергию из конденсатор известен как разрядный .

Конденсатор немного похож на батарею, но у него другая работа делать. Батарея использует химические вещества для хранения электрической энергии и высвобождения это очень медленно через цепь; иногда (в случае кварца смотреть) это может занять несколько лет. Конденсатор обычно высвобождает это энергия намного быстрее — часто за секунды или меньше. Если вы берете например, снимок со вспышкой, вам понадобится камера, чтобы огромная вспышка света за доли секунды.Конденсатор прилагается к вспышке заряжается в течение нескольких секунд, используя энергию вашего аккумуляторы фотоаппарата. (Для зарядки конденсатора требуется время, и это почему обычно приходится немного подождать.) Как только конденсатор полностью заряжен, он может высвободить всю эту энергию. в мгновение ока через ксеноновую лампочку-вспышку. Зап!

Конденсаторы

бывают всех форм и размеров, но обычно они те же основные компоненты. Есть два проводника (известные как пластин, , в основном по историческим причинам) и между ними есть изолятор. их (называемый диэлектриком ).Две пластины внутри конденсатора подключены к двум электрическим соединения снаружи называются клеммами , которые похожи на тонкие металлические ножки можно подключить в электрическую цепь.

Фото: Внутри электролитический конденсатор немного похож на швейцарский рулет. «Пластины» — это два очень тонких листа металла; диэлектрик — масляная пластиковая пленка между ними. Все это упаковано в компактный цилиндр и покрыто металлическим защитным футляром. ВНИМАНИЕ! Открывать конденсаторы может быть опасно.Во-первых, они могут выдерживать очень высокое напряжение. Во-вторых, диэлектрик иногда состоит из токсичных или едких химикатов, которые могут обжечь кожу.

Изображение: как электролитический конденсатор изготавливается путем скатывания листов алюминиевой фольги (серого цвета) и диэлектрического материала (в данном случае бумаги или тонкой марли, пропитанной кислотой или другим органическим химическим веществом). Листы фольги подключаются к клеммам (синим) наверху, поэтому конденсатор можно подключить в цепь. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США из патента США 2089683: Электрический конденсатор Фрэнка Кларка, General Electric, 10 августа 1937 г.

Вы можете зарядить конденсатор, просто подключив его к электрическая цепь. При включении питания электрический заряд постепенно накапливается на пластинах. Одна пластина получает положительный заряд а другая пластина получает равный и противоположный (отрицательный) заряд. Если вы отключаете питание, конденсатор держит заряд (хотя со временем он может медленно вытекать). Но если подключить конденсатор ко второй цепи, содержащей что-то вроде электрического электродвигателя или лампочки-вспышки, заряд будет стекать с конденсатора через двигатель или лампу, пока на пластинах не останется ничего.

Хотя конденсаторы фактически выполняют только одну работу (хранение заряда), их можно использовать для самых разных целей в области электротехники. схемы. Их можно использовать в качестве устройств отсчета времени (потому что для этого требуется определенное, предсказуемое количество времени для их зарядки), как фильтры (схемы, которые пропускают только определенные сигналы), для сглаживания напряжение в цепях, для настройки (в радиоприемниках и телевизорах), а также для множество других целей. Большие суперконденсаторы также могут быть используется вместо батареек.

Что такое емкость?

Количество электрической энергии, которую может хранить конденсатор, зависит от его емкость .Емкость конденсатора немного похожа на размер ведра: чем больше ведро, тем больше воды оно может вместить; чем больше емкость, тем больше электричества может выдержать конденсатор. хранить. Есть три способа увеличить емкость конденсатор. Один из них — увеличить размер тарелок. Другой — сдвиньте пластины ближе друг к другу. Третий способ — сделать диэлектрик как можно лучше изолятор. Конденсаторы используют диэлектрики из всевозможных материалов. В транзисторных радиоприемниках настройка осуществляется большим переменным конденсатором , который между пластинами нет ничего, кроме воздуха.В большинстве электронных схем конденсаторы представляют собой герметичные компоненты с диэлектриками из керамики. такие как слюда и стекло, бумага, пропитанная маслом, или пластмассы, такие как майлар.

Фото: Этот переменный конденсатор прикреплен к главной шкале настройки в транзисторном радиоприемнике. Когда вы поворачиваете циферблат пальцем, вы поворачиваете ось, проходящую через конденсатор. Это вращает набор тонких металлических пластин, так что они перекрываются в большей или меньшей степени с другим набором пластин, продетых между ними.Степень перекрытия пластин изменяет емкость, и именно это настраивает радио на определенную станцию.

Как измерить емкость?

Размер конденсатора измеряется в единицах, называемых фарад (F), названный в честь английского пионера электротехники Майкла Фарадея (1791–1867). Один фарад — это огромная емкость так что на практике большинство конденсаторов, с которыми мы сталкиваемся, просто доли фарада — обычно микрофарады (миллионные доли фарада, пишется мкФ), нанофарады (тысячные доли фарада, написанные нФ), и пикофарады (миллионные доли фарада, написано пФ).Суперконденсаторы хранят гораздо большие заряды, иногда оценивается в тысячи фарадов.

Почему конденсаторы накапливают энергию?

Если вы находите конденсаторы загадочными и странными, и они на самом деле не имеют для вас смысла, вместо этого попробуйте подумать о гравитации. Предположим, вы стоите у подножия ступенек. и вы решаете начать восхождение. Вы должны поднять свое тело против земного притяжения, которая является притягивающей (тянущей) силой. Как говорят физики, чтобы подняться, нужно «работать». лестница (работать против силы тяжести) и использовать энергию.Энергия, которую вы используете, не теряется, но хранится в вашем теле в виде гравитационной потенциальной энергии, которую вы могли бы использовать для других целей (например, спуск вниз по горке на уровень земли).

То, что вы делаете, когда поднимаетесь по ступеням, лестницам, горам или чему-либо еще, работает против Земли. гравитационное поле. Очень похожая вещь происходит с конденсатором. Если у вас положительный электрический заряд и отрицательный электрический заряд, они притягиваются друг к другу, как противоположное полюса двух магнитов — или как ваше тело и Земля.Если вы их разделите, вам придется «поработать» против этого электростатического заряда. сила. Опять же, как и при подъеме по ступенькам, энергия, которую вы используете, не теряется, а накапливается зарядами, когда они отдельный. На этот раз он называется электрической потенциальной энергией . И это, если вы не догадались к настоящему времени это энергия, которую накапливает конденсатор. Две его пластины содержат противоположные заряды и разделение между ними создает электрическое поле. Вот почему конденсатор накапливает энергию.

Почему у конденсаторов две пластины?

Фото: Очень необычный регулируемый конденсатор с параллельными пластинами, который Эдвард Беннетт Роза и Ноа Эрнест Дорси из Национального бюро стандартов (NBS) использовали для измерения скорости света в 1907 году.Точное расстояние между пластины можно регулировать (и измерять) с помощью микрометрического винта. Фото любезно предоставлено Национальным институтом стандартов и технологий цифровых коллекций, Гейтерсбург, Мэриленд 20899.

Как мы уже видели, конденсаторы имеют две проводящие пластины. разделены изолятором. Чем больше тарелки, тем ближе они являются, и чем лучше изолятор между ними, тем больше заряда конденсатор можно хранить. Но почему все это правда? Почему бы не у конденсаторов только одна большая пластина? Попробуем найти простой и удовлетворительное объяснение.

Предположим, у вас есть большой металлический шар, установленный на изоляционном деревянная подставка. Вы можете хранить определенное количество электрического заряда на сфера; чем он больше (чем больше радиус), тем больше заряда вы можете хранить, и чем больше заряда вы храните, тем больше потенциал (напряжение) сферы. Однако в конце концов вы достигнете точка, в которой, если вы добавите хотя бы один дополнительный электрон ( наименьшая возможная единица заряда) конденсатор перестанет работать. Воздух вокруг него разобьется, превратившись из изолятора в проводник: заряд будет лететь по воздуху на Землю (землю) или другой ближайший проводник в виде искры — электрического тока — в мини- заряд молнии.Максимальный заряд, который вы можете хранить на сфера — это то, что мы подразумеваем под ее емкостью. Напряжение (В), заряд (Q) и емкость связаны очень простым уравнением:

C = Q / V

Таким образом, чем больше заряда вы можете сохранить при данном напряжении, не вызывая воздух для разрушения и искры, тем выше емкость. Если бы ты мог как-то хранить больше заряда на сфере, не доходя до точки там, где вы создали искру, вы бы эффективно увеличили ее емкость. Как ты мог это сделать?

Забудьте о сфере.Предположим, у вас есть плоская металлическая пластина с максимально возможный заряд, хранящийся на нем, и вы обнаружите, что пластина находится на определенное напряжение. Если вы поднесете вторую идентичную тарелку близко к это, вы обнаружите, что можете хранить гораздо больше заряда на первой пластине для такое же напряжение. Это потому, что первая пластина создает электрический поле вокруг него, которое «индуцирует» равный и противоположный заряд на второй тарелке. Таким образом, вторая пластина снижает напряжение. первой пластины. Теперь мы можем хранить больше заряда на первой пластине не вызывая искры.Мы можем продолжать делать это, пока не достигнем исходное напряжение. С большим запасом заряда (Q) точно так же напряжение (В), уравнение C & равно; Q / V сообщает нам, что мы увеличили емкость нашего устройства накопления заряда, добавив вторую пластину, и именно поэтому конденсаторы имеют две пластины, а не одну. На практике дополнительная пластина дает огромную разницу в , что Вот почему все конденсаторы на практике имеют две пластины.

Как увеличить емкость?

Интуитивно очевидно, что если вы сделаете тарелки больше, вы сможете хранить больше заряда (так же, как если бы вы сделали шкаф больше, вы можете набить больше вещи внутри него).Так что увеличение площади пластин тоже увеличивает емкость. Менее очевидно, если мы уменьшим расстояние между пластинами, что также увеличивает емкость. Это потому что чем короче расстояние между пластинами, тем больше эффект пластины располагаются одна на другой. Вторая тарелка, будучи ближе, еще больше снижает потенциал первой пластины, и это увеличивает емкость.

Изображение: диэлектрик увеличивает емкость конденсатора за счет уменьшения электрического поле между пластинами, что снижает потенциал (напряжение) каждой пластины.Это означает, что вы можете хранить больше заряд на пластинах при одинаковом напряжении. Электрическое поле в этом конденсаторе исходит от положительной пластины. слева к отрицательной пластине справа. Поскольку противоположные заряды притягиваются, полярные молекулы (серые) диэлектрика выстраиваются в линию в противоположном направлении — и это то, что уменьшает поле.

Последнее, что мы можем сделать, чтобы увеличить емкость, это изменить диэлектрик (материал между пластинами). Воздух работает неплохо, но другие материалы даже лучше.Стекло как минимум в 5 раз больше эффективнее воздуха, поэтому самые ранние конденсаторы (Leyden банки с обычным стеклом в качестве диэлектрика) работали так хорошо, но это тяжело, непрактично, и его трудно втиснуть в небольшие помещения. Вощеный бумага примерно в 4 раза лучше воздуха, очень тонкая, дешевая, легко изготавливать крупными кусками и легко скатывать, что делает его отличным, практический диэлектрик. Лучшие диэлектрические материалы сделаны из полярных молекулы (с более положительным электрическим зарядом на одной стороне и больше отрицательного электрического заряда с другой).Когда они сидят в электрическое поле между двумя пластинами конденсатора, они совпадают со своими заряды направлены напротив поля, что эффективно его уменьшает. Это снижает потенциал на пластинах и, как и раньше, увеличивает их емкость. Теоретически вода, состоящая из крошечных полярные молекулы, будут отличным диэлектриком, примерно в 80 раз лучше воздуха. На практике, правда, не все так хорошо (протекает и высыхает и превращается из жидкости в лед или пар при относительно умеренные температуры), поэтому в реальных конденсаторах он не используется.

Диаграмма: Различные материалы делают диэлектрики лучше или хуже в зависимости от того, насколько хорошо они изолируют пространство между пластинами конденсатора и уменьшают электрическое поле между ними. Измерение, называемое относительной диэлектрической проницаемостью, говорит нам, насколько хорошим будет диэлектрик. Вакуум является наихудшим диэлектриком, и его относительная диэлектрическая проницаемость равна 1. Другие диэлектрики измеряются относительно (путем сравнения) с вакуумом. Воздух примерно такой же. Бумага примерно в 3 раза лучше.Спирт и вода, которые имеют полярные молекулы, являются особенно хорошими диэлектриками.

Признаки неисправности конденсатора переменного тока (удобный список!)

Признаки неисправности конденсатора переменного тока (удобный список!)

Вы когда-либо сталкивались с тем, что кондиционер дует теплым воздухом или показывает проблемы с электричеством — в таком случае вы могли видеть симптомы неисправности конденсатора переменного тока.Системы кондиционирования воздуха состоят из множества компонентов, обеспечивающих работу системы. Отказ компонента сигнализирует домовладельцам о необходимости ремонта с такими симптомами, как нестабильная работа.

Одним из таких компонентов является конденсатор. В этом блоге мы расскажем о симптомах неисправного конденсатора переменного тока, которые вам необходимо знать. Мы также рассмотрим, что делает конденсатор переменного тока, как тестировать конденсаторы переменного тока и как конденсаторы выходят из строя в кондиционере.

Обзор: что такое конденсатор переменного тока? Как работает конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока — это компонент наружного конденсаторного блока кондиционера или теплового насоса.Он передает мощность на двигатель, приводящий в действие систему кондиционирования воздуха. Конденсатор обеспечивает начальный всплеск энергии для включения системы, когда наступает время цикла охлаждения. Затем он поддерживает его непрерывную работу с электричеством до завершения цикла.

Начальный всплеск мощности составляет от 300 до 500 процентов от нормального количества электроэнергии, требуемого системой. Как только двигатель кондиционера достигает надлежащей рабочей скорости, конденсатор ограничивает избыточную мощность и подает постоянное количество в течение всего цикла охлаждения.В некотором смысле это похоже на батарею, которая накапливает энергию и распределяет ее во время использования.

Что вызывает плохие симптомы конденсатора переменного тока?

Проблемы с конденсатором переменного тока не позволяют вашей системе кондиционирования воздуха работать должным образом. Признаки неисправности конденсатора переменного тока обычно вызываются следующими причинами:

• Перегрев схемы системы
• Короткое замыкание в системе охлаждения
• Скачки напряжения
• Удары молнии
• Чрезвычайно высокие наружные температуры
• Износ оборудования

Каков срок службы конденсаторов переменного тока?

Большинство прослужит 20 лет.Опять же, если ваш переменный ток перегружен, испытывает резкие перепады температуры или скачки, или если конденсатор имеет дефектную часть, он не прослужит так долго.

Проблемы, вызванные неисправными конденсаторами переменного тока

Во-первых, неисправность конденсатора переменного тока вызывает проблемы с работой вашей системы кондиционирования воздуха. Плохой конденсатор мешает нормальному функционированию внешнего блока, что мешает процессу охлаждения в целом.

Во-вторых, неправильная подача напряжения на компоненты внешнего блока заставляет систему работать усерднее, поскольку она пытается выполнить свою работу.

Дополнительные компоненты часто выходят из строя из-за неисправного конденсатора. Наконец, ваши счета за электроэнергию могут стать выше из-за возросшего спроса на электроэнергию для охлаждения вашего дома.

Контрольный список симптомов неисправности конденсатора переменного тока

По мере развития проблемы система охлаждения продолжает работать, хотя и плохо, и домовладельцы могут этого не заметить сразу. В других случаях основным признаком неисправного конденсатора переменного тока, который замечает человек, является то, что кондиционер полностью отключается.

Эти признаки неисправности конденсатора переменного тока предупреждают о проблеме с системой охлаждения.Свяжитесь с нами для ремонта кондиционера, если заметите:

• Дым или запах гари от внешних компонентов кондиционера
• Гудящий шум кондиционера
• Вашему кондиционеру требуется некоторое время, чтобы начать цикл охлаждения после его включения
• Система кондиционирования воздуха отключается случайным образом
• Во время работы кондиционера холодный воздух не поступает в ваш дом
• Кондиционер вообще не включается
• Ваши счета за электроэнергию без объяснения причин выше

Как проверить конденсатор переменного тока Подрядчики

HVAC используют инструмент, называемый мультиметром, для проверки конденсаторов переменного тока.Также известный как мультитестер или VOM, он объединяет несколько функций измерения в одном устройстве. Большинство мультиметров измеряют ток, напряжение и сопротивление. Аналоговые мультиметры используют микроамперметр с вращающейся стрелкой для отметки показаний.

Вот видео, показывающее два типа:

Когда наши технические специалисты обращаются к внутренней части вашего конденсаторного агрегата для поиска источника проблемы, эти признаки неисправности конденсатора переменного тока помогают специалистам изучить этот компонент дальше:

• Трещины
• Выпуклость
• Из конденсатора и печатной платы вытекает жидкость
• Недостаточно заряда при проверке мультиметром

Устраните симптомы неисправности конденсатора переменного тока с помощью службы кондиционирования воздуха Sanborn

Если у вас возникнут какие-либо из этих симптомов неисправности конденсатора переменного тока, немедленно позвоните в компанию Sanborn для ремонта кондиционера.Мы приступим к работе, чтобы диагностировать проблему и быстро произвести необходимый ремонт, чтобы уменьшить дискомфорт для вашей семьи.

Если вашему кондиционеру десять лет или больше, возможно, пришло время подумать о новой установке переменного тока. Мы будем рады отправить кого-нибудь для проведения необходимых измерений, чтобы ваша система охлаждения подходила по размеру для вашего дома.

Мы предлагаем бесплатные оценки и варианты финансирования, чтобы вы сразу почувствовали себя комфортнее и эффективнее.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать обслуживание или запросить бесплатную смету для вашего дома Inland Empire.

Типы конденсаторов и их конструкция

Доступные типы конденсаторов варьируются от очень маленьких тонких подстроечных конденсаторов, используемых в генераторах или радиосхемах, до конденсаторов с металлическими банками большой мощности, используемых в схемах коррекции и сглаживания высокого напряжения.

Сравнение различных типов конденсаторов типа обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами.Как и резисторы, существуют также конденсаторы переменного тока, которые позволяют изменять значение их емкости для использования в схемах радиосвязи или схемах типа «подстройка частоты».

Конденсаторы коммерческих типов изготавливаются из металлической фольги, переплетенной с тонкими листами пропитанной парафином бумаги или майлара в качестве диэлектрического материала. Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, это связано с тем, что пластины из металлической фольги свернуты в цилиндр, образуя небольшой корпус с изолирующим диэлектрическим материалом, зажатым между ними.

Маленькие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации. В любом случае, конденсаторы играют важную роль в электронных схемах, поэтому вот несколько наиболее «распространенных» типов доступных конденсаторов.

Конденсатор диэлектрический

Диэлектрические конденсаторы обычно относятся к переменному типу, где для настройки передатчиков, приемников и транзисторных радиоприемников требуется постоянное изменение емкости. Конденсаторы с переменной диэлектрической проницаемостью представляют собой многопластинчатые конденсаторы с воздушным зазором, которые имеют набор фиксированных пластин (лопатки статора) и набор подвижных пластин (лопатки ротора), которые перемещаются между неподвижными пластинами.

Положение подвижных пластин по отношению к неподвижным пластинам определяет общее значение емкости. Емкость обычно максимальна, когда два набора пластин полностью зацеплены друг с другом. Настроечные конденсаторы высокого напряжения имеют относительно большие промежутки или воздушные зазоры между пластинами с пробивным напряжением, достигающим многих тысяч вольт.

Обозначение переменного конденсатора

Наряду с плавно регулируемыми конденсаторами также доступны переменные конденсаторы предустановленного типа под названием Trimmers .Как правило, это небольшие устройства, которые можно отрегулировать или «предварительно установить» на определенное значение емкости с помощью небольшой отвертки, они доступны с очень малой емкостью 500 пФ или меньше и не являются поляризованными.

Пленочный конденсатор типа

Пленочные конденсаторы — наиболее распространенные из всех типов конденсаторов, состоящие из относительно большого семейства конденсаторов, разница между которыми заключается в их диэлектрических свойствах. К ним относятся полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага, тефлон и т. Д.Конденсаторы пленочного типа доступны в диапазоне емкостей от 5 пФ до 100 мкФ в зависимости от фактического типа конденсатора и его номинального напряжения. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса, в том числе:

• Wrap & Fill (Oval & Round) — конденсатор обернут плотной пластиковой лентой, а концы заполнены эпоксидной смолой для герметизации.
Эпоксидный корпус
• (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в формованный пластиковый корпус, который затем заполняется эпоксидной смолой.
• Металлический герметичный (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в металлическую трубку или баллончик и снова запечатан эпоксидной смолой.

со всеми вышеуказанными стилями корпуса, доступными как с осевыми, так и с радиальными выводами.

Пленочные конденсаторы , в которых в качестве диэлектриков используется полистирол, поликарбонат или тефлон, иногда называют «пластиковыми конденсаторами». Конструкция пластиковых пленочных конденсаторов аналогична конструкции бумажных пленочных конденсаторов, но вместо бумаги используется пластиковая пленка.Основное преимущество пластиковых пленочных конденсаторов по сравнению с конденсаторами с пропитанной бумагой заключается в том, что они хорошо работают в условиях высоких температур, имеют меньшие допуски, очень долгий срок службы и высокую надежность. Примерами пленочных конденсаторов являются прямоугольные металлизированные пленочные и цилиндрические пленочные и фольговые типы, как показано ниже.

Радиальный вывод

Осевой вывод

Конденсаторы пленочного и фольгированного типов изготавливаются из длинных тонких полосок тонкой металлической фольги с диэлектрическим материалом, скрученных вместе, которые наматываются в плотный рулон, а затем запечатываются в бумажные или металлические трубки.

Пленочный конденсатор

Для этих типов пленок требуется намного более толстая диэлектрическая пленка, чтобы снизить риск разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса.

Конденсаторы из металлизированной фольги имеют металлизированную проводящую пленку, напыленную непосредственно на каждую сторону диэлектрика, что придает конденсатору свойства самовосстановления и, следовательно, позволяет использовать гораздо более тонкие диэлектрические пленки. Это позволяет использовать более высокие значения емкости и меньшие размеры корпуса для данной емкости.Пленочные и фольговые конденсаторы обычно используются для более высоких мощностей и более точных применений.

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы или Дисковые конденсаторы , как их обычно называют, изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор. Для очень низких значений емкости используется один керамический диск размером около 3-6 мм. Керамические конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (High-K) и доступны, так что относительно высокая емкость может быть получена при небольшом физическом размере.

Керамический конденсатор

Они демонстрируют большие нелинейные изменения емкости в зависимости от температуры и в результате используются в качестве развязывающих или шунтирующих конденсаторов, поскольку они также являются неполяризованными устройствами. Керамические конденсаторы имеют номиналы от нескольких пикофарад до одной или двух микрофарад (мкФ), но их номинальное напряжение обычно довольно низкое.

Конденсаторы керамического типа обычно имеют трехзначный код, напечатанный на их корпусе, чтобы идентифицировать значение их емкости в пикофарадах.Обычно первые две цифры указывают на номинал конденсаторов, а третья цифра указывает количество добавляемых нулей. Например, керамический дисковый конденсатор с маркировкой 103 будет показывать 10 и 3 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 10 000 пФ или 10 нФ.

Аналогично, цифры 104 будут означать 10 и 4 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 100 000 пФ или 100 нФ и так далее. Таким образом, на изображении керамического конденсатора над цифрами 154 обозначены 15 и 4 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 150 000 пФ, или 150 нФ, или 0.15 мкФ. Буквенные коды иногда используются для обозначения их значения допуска, например: J = 5%, K = 10% или M = 20% и т. Д.

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы обычно используются, когда требуются очень большие значения емкости. Здесь вместо использования очень тонкого металлического пленочного слоя для одного из электродов используется полужидкий раствор электролита в виде желе или пасты, который служит вторым электродом (обычно катодом).

Диэлектрик представляет собой очень тонкий слой оксида, который электрохимически выращивается на производстве, при этом толщина пленки составляет менее десяти микрон.Этот изолирующий слой настолько тонкий, что можно изготавливать конденсаторы с большим значением емкости при небольшом физическом размере, поскольку расстояние между пластинами d очень мало.

Конденсатор электролитический

Большинство электролитических конденсаторов типа поляризованы , то есть напряжение постоянного тока, приложенное к клеммам конденсатора, должно иметь правильную полярность, т. Е. Положительную полярность к положительной клемме и отрицательную к отрицательной клемме, так как неправильная поляризация приведет к выходу из строя изоляционный оксидный слой может привести к необратимому повреждению.

Полярность всех поляризованных электролитических конденсаторов четко обозначена отрицательным знаком, указывающим на отрицательный вывод, и эту полярность необходимо соблюдать.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях питания постоянного тока из-за их большой емкости и небольшого размера, чтобы помочь уменьшить пульсации напряжения или для приложений связи и развязки. Одним из основных недостатков электролитических конденсаторов является их относительно низкое номинальное напряжение, и из-за поляризации электролитических конденсаторов отсюда следует, что их нельзя использовать с источниками переменного тока.Электролитические обычно бывают двух основных форм; Алюминиевые электролитические конденсаторы и Танталовые электролитические конденсаторы .

Конденсатор электролитический

1. Конденсаторы электролитические алюминиевые

Существует два основных типа алюминиевых электролитических конденсаторов : с простой фольгой и с протравленной фольгой. Толщина пленки оксида алюминия и высокое напряжение пробоя дают этим конденсаторам очень высокие значения емкости для их размера.

Фольговые пластины конденсатора анодированы постоянным током. Этот процесс анодирования устанавливает полярность материала пластины и определяет, какая сторона пластины является положительной, а какая — отрицательной.

Протравленная фольга отличается от простой фольги тем, что оксид алюминия на анодной и катодной фольгах подвергался химическому травлению для увеличения площади поверхности и диэлектрической проницаемости. Это дает конденсатор меньшего размера, чем у обычного типа фольги эквивалентного номинала, но имеет недостаток, заключающийся в том, что он не может выдерживать большие токи постоянного тока по сравнению с обычным типом.Кроме того, их диапазон допуска довольно велик — до 20%. Типичные значения емкости алюминиевого электролитического конденсатора находятся в диапазоне от 1 мкФ до 47 000 мкФ.

Электролитические фильтры из фольги

лучше всего использовать в цепях связи, блокировки по постоянному току и байпасных цепях, в то время как плоские типы из фольги лучше подходят в качестве сглаживающих конденсаторов в источниках питания. Но алюминиевые электролиты — это «поляризованные» устройства, поэтому изменение направления приложенного напряжения на выводах приведет к разрушению изолирующего слоя внутри конденсатора вместе с конденсатором.Однако электролит, используемый в конденсаторе, помогает залечить поврежденную пластину, если повреждение небольшое.

Поскольку электролит обладает способностью к самовосстановлению поврежденной пластины, он также может повторно анодировать пластину из фольги. Поскольку процесс анодирования можно обратить вспять, электролит имеет способность удалять оксидное покрытие с фольги, как это произошло бы, если бы конденсатор был подключен с обратной полярностью. Поскольку электролит обладает способностью проводить электричество, если слой оксида алюминия будет удален или разрушен, конденсатор позволит току проходить от одной пластины к другой, разрушая конденсатор, «так что имейте в виду».

2. Конденсаторы электролитические танталовые

Танталовые электролитические конденсаторы и Танталовые шарики доступны как с мокрым (фольга), так и с сухим (твердый) электролитическим типом, наиболее распространенным является сухой или твердый тантал. В твердотельных танталовых конденсаторах в качестве второго вывода используется диоксид марганца, и они физически меньше, чем эквивалентные алюминиевые конденсаторы.

Диэлектрические свойства оксида тантала также намного лучше, чем у оксида алюминия, что дает более низкие токи утечки и лучшую стабильность емкости, что делает их пригодными для использования в приложениях блокировки, обхода, развязки, фильтрации и синхронизации.

Кроме того, танталовые конденсаторы , хотя и поляризованы, гораздо легче переносят подключение к обратному напряжению, чем алюминиевые, но рассчитаны на гораздо более низкие рабочие напряжения. Твердотельные танталовые конденсаторы обычно используются в цепях, где напряжение переменного тока мало по сравнению с напряжением постоянного тока.

Однако некоторые типы танталовых конденсаторов содержат два конденсатора в одном, подключенных отрицательно к отрицательному, чтобы сформировать «неполяризованный» конденсатор для использования в низковольтных цепях переменного тока в качестве неполяризованного устройства.Обычно положительный вывод идентифицируется на корпусе конденсатора по метке полярности, при этом корпус конденсатора с танталовыми шариками имеет овальную геометрическую форму. Типичные значения емкости находятся в диапазоне от 47 нФ до 470 мкФ.

Алюминиево-танталовый электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы

— широко используемые конденсаторы из-за их низкой стоимости и небольших размеров, но есть три простых способа разрушить электролитический конденсатор:

• Перенапряжение — чрезмерное напряжение вызовет утечку тока через диэлектрик, что приведет к короткому замыканию.
• Reversed Polarity — обратное напряжение вызовет саморазрушение оксидного слоя и выход из строя.
• Over Temperature — чрезмерное нагревание приводит к высыханию электролита и сокращает срок службы электролитического конденсатора.

В следующем руководстве по конденсаторам мы рассмотрим некоторые из основных характеристик, чтобы показать, что конденсатор — это нечто большее, чем просто напряжение и емкость.

Как определить, что у вас плохой конденсатор переменного тока: симптомы неисправного конденсатора

Когда кондиционер не работает должным образом, на ум приходят всевозможные вопросы: Что теперь? Это легко исправить? Сколько это будет стоить?

Если вы относитесь к тому типу людей, которые любят пытаться решать проблемы самостоятельно, вы попадаете в хорошую компанию.Вот почему так много сайтов DIY и видео на YouTube. Хотя хорошо научиться делать основной ремонт в доме, имейте в виду, что для решения более сложных проблем гораздо безопаснее (для вас и для вашего кондиционера) обращаться к специалисту по HVAC.

Теперь, когда это решено, давайте определим, вызвана ли ваша проблема с переменным током неисправным конденсатором.

Что такое конденсатор переменного тока?

Конденсатор переменного тока, также называемый рабочим конденсатором, представляет собой небольшой цилиндрический объект, который передает энергию двигателю, который питает систему кондиционирования воздуха.Конденсатор переменного тока дает вашей системе переменного тока начальное усиление, необходимое для включения, а также обеспечивает непрерывное питание для продолжения работы.

Конденсатор — это всего лишь один из компонентов системы кондиционирования воздуха. Эта небольшая, но мощная деталь — настоящая рабочая лошадка, и, как и все части системы кондиционирования воздуха, она не склонна к сбоям. Без исправного конденсатора ваша система не сможет работать должным образом.

Если вы подозреваете, что конденсатор вашей системы кондиционирования неисправен, вот все, что вам нужно знать об этой детали и о том, как устранить неисправность и заменить неисправный.

Признаки неисправности конденсатора переменного тока

Если ваш кондиционер не дует холодным воздухом, причиной может быть неисправный конденсатор.

Однако сначала ищите простые решения: возможно, вам нужно заменить воздушные фильтры, или это может быть одной из нескольких других причин.

Как только вы их исключите, если ваше устройство все еще дует теплый воздух, проблема может заключаться в конденсаторе.

Наиболее распространенные признаки и симптомы неисправного конденсатора переменного тока включают:

Как проверить конденсатор переменного тока

Если указанные выше признаки относятся к вашей ситуации, выйдите на улицу к конденсатору кондиционера.

Посмотрите через вентиляционные отверстия для вентилятора в верхней части устройства. Если ваш вентилятор переменного тока не вращается, найдите длинный тонкий предмет (палку, отвертку, плоскогубцы). Вставьте его в вентиляционные отверстия и осторожно нажмите на одну из лопастей вентилятора. Если вентилятор начинает вращаться сам по себе и продолжает вращаться, у вас неисправный конденсатор.

Если кондиционер издает гудение, но не работает, вероятно, неисправен конденсатор.

Как заменить конденсатор переменного тока

Вы можете приобрести замену в хозяйственном магазине.Затем пора установить:

Шаг 1. Отключите питание вашей системы кондиционирования с помощью панели выключателя

Шаг 2. Отвинтите боковую панель вашего конденсаторного блока, чтобы получить доступ к конденсатору.

Шаг 3. Найдите конденсатор и разрядите питание

Шаг 4. Снимите старый конденсатор и обратите внимание, как подключены провода

Шаг 5. Осторожно отсоедините провода от трех разъемов конденсатора, помеченных ХЕРМ, Фан и К.Сделайте заметку или сфотографируйте, какие цветные провода подключаются к какому разъему, для дальнейшего использования.

Шаг 6. Установите новый конденсатор в соответствии с руководством.

Шаг 7. Привинтите боковую панель обратно к конденсаторному блоку.

Как выбрать конденсатор для замены

Если вы заменяете конденсатор переменного тока самостоятельно, вам нужно будет выбрать подходящую замену. Размер и форма конденсатора не имеют большого значения, когда дело доходит до замены, но вам нужно знать две вещи: номинальное напряжение и микрофарады (мкФ).

Номинальное напряжение не обязательно должно совпадать с вашим текущим конденсатором, но микрофарады должны совпадать. Напряжение и микрофарады указаны на конденсаторе и могут выглядеть примерно так: «35/5 мкФ и 370 В». Обязательно запишите это, а также марку и модель вашей системы кондиционирования воздуха при посещении местного магазина товаров для дома.

В конечном счете, конденсаторы являются универсальными компонентами, поэтому форма, размер, марка и другие основные факторы не имеют особого значения — просто не забудьте указать соответствующее напряжение и микрофарады, и все будет готово.

Услуги по ремонту переменного тока в Южной Флориде

Если вам нужна замена конденсатора переменного тока, обратитесь к профессионалам Sansone. Мы работаем более четырех десятилетий и гордимся тем, что предоставляем жителям Южной Флориды лучшие услуги в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и обслуживания клиентов.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о наших быстрых, эффективных и экономичных услугах по ремонту кондиционеров или назначить встречу онлайн ниже.
Бровард: (954) 800-2858
Палм-Бич: (561) 701-8274
St.Люси: (772) 879-5656

График обслуживания

Как определить и заменить вышедший из строя конденсатор переменного тока

Сейчас летнее время — и это лучшее время для подрядчика по ОВК. Поскольку кондиционеры работают на полную мощность, звонки накапливаются, чтобы исправить те, которые вышли из строя или не работают должным образом. Одна из наиболее частых причин неисправности системы переменного тока — выход из строя конденсатора. Конденсаторы являются неотъемлемым компонентом системы переменного тока, передавая энергию компрессору, нагнетателю и внешнему вентилятору.Как подрядчик, вы можете искать по множеству признаков, чтобы определить причину проблемы с переменным током и при необходимости отключить конденсатор, прежде чем это станет более серьезной проблемой.

В то время как неисправный конденсатор довольно легко идентифицировать визуально, кондиционер будет проявлять определенные симптомы по мере разрушения конденсатора. Если в системе переменного тока клиента наблюдаются следующие симптомы, важно, чтобы конденсатор был отключен сразу же, прежде чем компрессор или вентилятор выйдет из строя или перестанет работать.

Симптомы применения

Первым признаком выхода из строя конденсатора часто является то, что кондиционер не подает холодный воздух. Также может потребоваться некоторое время для запуска кондиционера после включения, и компрессор будет издавать гудящий шум. Конденсатор также может издавать слышимый щелчок. Рост счетов за электроэнергию является еще одним показателем, поскольку системе переменного тока придется использовать больше энергии для работы в случае выхода из строя конденсатора. В конце концов, кондиционер перестанет работать или вообще не включится.

Если у клиента возникают какие-либо из перечисленных выше проблем с переменным током, визуальная проверка конденсатора может многое выявить. Независимо от типа конденсатора, все они будут иметь одинаковые визуальные признаки.

Визуальные признаки

По мере разрушения конденсатора он будет иметь выпуклый вид, а обычно плоский верх становится куполообразным. Это верный признак того, что конденсатор необходимо заменить. Если маслянистое вещество также просочилось через верхнюю часть, оставив липкий остаток, конденсатор достиг или почти подошел к концу своего срока службы.

Выпуклый конденсатор

Хороший конденсатор

Необходимые меры безопасности

Многие конденсаторы HVAC рассчитаны на высокое напряжение при полной зарядке, поэтому неправильное обращение может вызвать поражение электрическим током. При замене конденсатора необходимо соблюдать несколько правил безопасности:

• Никогда не прикасайтесь к клеммам конденсатора.
• Никогда не закорачивайте клеммы металлическими предметами. (Это может вызвать сильную искру, которая при определенных условиях может вызвать возгорание)
• Разрядка должна осуществляться специалистом через резистивную нагрузку.

Действия по замене конденсатора

Замена неисправного конденсатора до того, как он повредит двигатель, от которого он питается. Вот краткий обзор того, как заменить конденсатор.

1. Отключите питание или отключите питание AC .
2. Снимите съемную панель .
   После снятия найдите и осмотрите старый конденсатор, чтобы выяснить, не является ли он причиной проблемы.
3. Обратите внимание на емкость и номинальное напряжение старого конденсатора .
   Запишите марку и модель оборудования переменного тока, чтобы обеспечить правильную замену. Если вы замените конденсатор на конденсатор с более низким номинальным напряжением, на конденсатор будет оказана чрезмерная нагрузка, что значительно сократит срок его службы.
4. Разрядите и снимите старый конденсатор .
   Перед тем, как демонтировать, обязательно пометьте провода, чтобы убедиться, что вы подключаете новый конденсатор к правильным клеммам.
5. Установите новый конденсатор .
   Установите новый конденсатор вместо старого и снова подключите провода к правильным клеммам.
6. Включите питание и проверьте .
   Если он не работает, снова выключите питание, разрядите конденсатор и проверьте провода, чтобы убедиться, что они правильно подключены.

Установка качественного конденсатора на замену для вашего клиента будет иметь решающее значение.

Конденсаторы — основная причина выхода из строя кондиционеров

Жизнь в пустыне сопряжена с множеством проблем, но ни одну из них не преодолеть так сложно, как жаркая летняя жара.К счастью, современные кондиционеры состоят всего из нескольких частей, что делает их невероятно надежными. Вы можете рассчитывать на то, что ваше устройство будет эксплуатироваться в течение многих лет с минимальным обслуживанием, но если ваш кондиционер внезапно отказывается запускаться в один прекрасный день, несмотря на все ваши заботы, вероятно, виноват конденсатор. Хотя конденсаторы небольшие, они играют большую роль в повседневной работе вашего кондиционера.

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это хитроумное устройство, состоящее из двух металлических проводников, разделенных изоляционным материалом.В кондиционере они часто выглядят как большие цилиндрические батареи с двумя или тремя столбиками, торчащими из верхней части. Основная задача конденсаторов — хранить электроны для обеспечения пусковой энергии вашего кондиционера, они накапливают заряд, когда через них проходит электричество, обменивая электроны между двумя проводящими пластинами внутри.

Из-за своих конденсаторов кондиционеры каждый раз при запуске совершают небольшой фокус. Вашему блоку кондиционирования воздуха на самом деле требуется гораздо больше энергии для запуска, чем доступно через домашнюю проводку, поэтому конденсатор добавляется в цепь, чтобы дать электрический толчок в тот же момент, когда ваш кондиционер потребляет энергию от электрической сети. сетка.Вместе эти два электрических источника обеспечивают необходимое количество сока для вашего кондиционера. Конденсатор работает до тех пор, пока не завершится цикл кондиционирования воздуха. Затем компрессор должен снова запуститься.

Ваш кондиционер может фактически содержать несколько различных конденсаторов, включая рабочий конденсатор двигателя компрессора, рабочий конденсатор двигателя внешнего вентилятора, рабочий конденсатор двигателя внутреннего вентилятора и пусковой конденсатор. Чаще всего выходит из строя конденсатор двигателя компрессора.У него большая работа, и он занимает больше места в вашем кондиционере. На самом деле это сдвоенный конденсатор с тремя выводами вместо двух.

Почему хорошие конденсаторы выходят из строя

Конденсаторы выходят из строя каждый день — они делают тяжелую работу и, к сожалению, их работа сказывается на них. Однако есть несколько факторов, которые сильно влияют на срок службы ваших конденсаторов. К ним относятся:

Тепловое воздействие. В Фениксе, пожалуй, одним из самых вредных элементов для конденсаторов кондиционеров является тепло.К сожалению, длительное воздействие высоких температур на эти устройства значительно сокращает их срок службы и может нанести значительный ущерб вашему устройству. Убедитесь, что вы затенили кондиционер. Держите его в чистоте и поддерживайте циркуляцию воздуха, чтобы продлить срок службы конденсатора.

Номинальное напряжение. Все конденсаторы имеют номинальное напряжение, которое сообщает техническим специалистам по кондиционированию воздуха, какой именно конденсатор соответствует какому кондиционеру. К сожалению, домовладельцы могут попытаться сократить расходы, решив заменить конденсатор самостоятельно, не понимая, как правильно выбрать конденсатор.Конденсатор меньшего размера не повредит вашему кондиционеру, но значительно сократит срок его службы. Если вы решите выполнить эту работу своими руками, помните, что чем больше, тем лучше — если ваш кондиционер рассчитан на 370 вольт, повышение конденсатора до 400 вольт гарантирует, что вы получите достаточную мощность и что ваш конденсатор приблизится к достижению максимального срока службы. охватывать.

Возраст. Как и все остальное, конденсаторы имеют ограниченный срок службы. Большинство из них рассчитаны на срок службы около 20 лет, но ряд факторов может привести к их более быстрому износу.Если ваш кондиционер работает намного быстрее, чем в среднем, ваш конденсатор слишком мал (как упоминалось выше) или построен из проблемных деталей, и расчетный срок службы может значительно сократиться. К счастью, замена этих деталей относительно недорога, поэтому даже если конденсатор изнашивается раньше, чем кондиционер, он не сломает батарею.

Если ваш кондиционер не запускается, работает без особого энтузиазма, издает странные звуки или просто не охлаждается, позвоните в Precision Air.Все наши технические специалисты имеют сертификаты NATE и обучены решать любые проблемы, с которыми может столкнуться ваш кондиционер. Помните, что мы не берем плату за выходные и не добавляем к вашему счету путевые расходы, и мы приедем, когда вам будет удобно. Быстрый звонок по номеру 602-349-6922 — это все, что нужно, чтобы записаться на прием, 24 часа в сутки, семь дней в неделю!

Точность 14 января 2018 г.