Виды конденсаторов и их применение

Конденсатор — это электрический (электронный) компонент, состоящий из двух проводников (обкладок), разделенных между собой слоем диэлектрика. Существует много видов конденсаторов. В основном они делятся по материалу из которого изготовлены обкладки и по типу используемого диэлектрика между ними.

 

Виды конденсаторов

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

У бумажного конденсатора диэлектриком, разделяющим фольгированные обкладки, является специальная конденсаторная бумага. В электронике бумажные конденсаторы могут применяться как в цепях низкой частоты, так и в высокочастотных цепях.

Хорошим качеством электрической изоляции и повышенной удельной емкостью обладают герметичные металлобумажные конденсаторы, у которых вместо фольги (как в бумажных конденсаторах) используется вакуумное напыление металла на бумажный диэлектрик.

Бумажный конденсатор не имеет большую механическую прочность, поэтому его начинку помещают в металлический корпус, служащий механической основой его конструкции.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Электролитические конденсаторы

В электролитических конденсаторах, в отличии от бумажных, диэлектриком является тонкий слой оксида металла, образованный электрохимическим способом на положительной обложке из того же металла.

Вторую обложку представляет собой жидкий или сухой электролит. Материалом, создающим металлический электрод в электролитическом конденсаторе, может быть, в частности, алюминий и тантал. Традиционно, на техническом жаргоне «электролитом» называют алюминиевые конденсаторы с жидким электролитом.

Но, на самом деле, к электролитическим также относятся и танталовые конденсаторы с твердым электролитом (реже встречаются с жидким электролитом). Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, и поэтому они могут работать только в цепях с постоянным напряжением с соблюдением полярности.

В случае инверсии полярности, может произойти необратимая химическая реакция внутри конденсатора, ведущая к разрушению конденсатора, вплоть до его взрыва по причине выделяемого внутри него газа.

К электролитическим конденсаторам так же относится, так называемые, суперконденсаторы (ионисторы) обладающие электроемкостью, доходящей порой до нескольких тысяч Фарад.

Алюминиевые электролитические конденсаторы

В качестве положительного электрода используется алюминий. Диэлектрик представляет собой тонкий слой триоксида алюминия (Al

2O₃),

Свойства:

• работают корректно только на малых частотах;
• имеют большую емкость.

Характеризуются высоким соотношением емкости к размеру: электролитические конденсаторы обычно имеют большие размеры, но конденсаторы другого типа, одинаковой емкости и напряжением пробоя были бы гораздо больше по размеру.

Характеризуются высокими токами утечки, имеют умеренно низкое сопротивление и индуктивность.

Танталовые электролитические конденсаторы

Это вид электролитического конденсатора, в котором металлический электрод выполнен из тантала, а диэлектрический слой образован из пентаоксида тантала (Ta

2O₅).

Свойства:

• высокая устойчивость к внешнему воздействию;
• компактный размер: для небольших (от нескольких сотен микрофарад), размер сопоставим или меньше, чем у алюминиевых конденсаторов с таким же максимальным напряжением пробоя;
• меньший ток утечки по сравнению с алюминиевыми конденсаторами.

Полимерные конденсаторы

В отличие от обычных электролитических конденсаторов, современные твердотельные конденсаторы вместо оксидной пленки, используемой в качестве разделителя обкладок, имеют диэлектрик из полимера. Такой вид конденсатора не подвержен раздуванию и утечке заряда.

Физические свойства полимера способствуют тому, что такие конденсаторы отличаются большим импульсным током, низким эквивалентным сопротивлением и стабильным температурным коэффициентом даже при низких температурах.

Полимерные конденсаторы могут заменять электролитические или танталовые конденсаторы во многих схемах, например, в фильтрах для импульсных блоков питания, или в преобразователях DC-DC.

Пленочные конденсаторы

В данном виде конденсатора диэлектриком является пленка из пластика, например, полиэстер (KT, MKT, MFT), полипропилен (KP, MKP, MFP) или поликарбонат (KC, MKC).

Электроды могут быть напыленными на эту пленку (MKT, MKP, MKC) или изготовлены в виде отдельной металлической фольги, сматывающейся в рулон или спрессованной вместе с пленкой диэлектрика (KT, KP, KC). Современным материалом для пленки конденсаторов является полифениленсульфид (PPS).

Общие свойства пленочных конденсаторов (для всех видов диэлектриков):

• работают исправно при большом токе;
• имеют высокую прочность на растяжение;
• имеют относительно небольшую емкость;
• минимальный ток утечки;
• используется в резонансных цепях и в RC-снабберах.

Отдельные виды пленки отличаются:

• температурными свойствами (в том числе со знаком температурного коэффициента емкости, который является отрицательным для полипропилена и полистирола, и положительным для полиэстера и поликарбоната)
• максимальной рабочей температурой (от 125 °C, для полиэстера и поликарбоната, до 100 °C для полипропилена и 70 °С для полистирола)
• устойчивостью к электрическому пробою, и следовательно максимальным напряжением, которое можно приложить к определенной толщине пленки без пробоя.

Конденсаторы керамические

Этот вид конденсаторов изготавливают в виде одной пластины или пачки пластин из специального керамического материала. Металлические электроды напыляют на пластины и соединяют с выводами конденсатора. Используемые керамические материалы могут иметь очень разные свойства.

Разнообразие включает в себя, прежде всего, широкий диапазон значений относительной электрической проницаемости (до десятков тысяч) и такая величина имеется только у керамических материалов.

Столь высокое значение проницаемости позволяет производить керамические конденсаторы (многослойные) небольших размеров, емкость которых может конкурировать с емкостью электролитических конденсаторов, и при этом работающих с любой поляризацией и характеризующихся меньшими утечками.

Керамические материалы характеризуются сложной и нелинейной зависимостью параметров от температуры, частоты, напряжения. В виду малого размера корпуса — данный вид  конденсаторов имеет особую маркировку.

Конденсаторы с воздушным диэлектриком

Здесь диэлектриком является воздух. Такие конденсаторы отлично работают на высоких частотах, и часто выполняются как конденсаторы переменной емкости (для настройки).

Виды конденсаторов, их применение

Подобные элементы представляют собой детали, в состав которых входят два проводника с диэлектрическим слоем. В зависимости от параметров данных компонентов, проявляются различия в особенностях отдельных моделей. В этом обзоре мы рассмотрим виды конденсаторов и специфику применения каждого из них.

Что представляет собой конденсатор?

Состоящая из пары электродов часть цепи, предназначенная для аккумулирования и передачи тока другим типам устройств, называется конденсатором. Особенности конструкции заключаются в наличии обкладок с противоположными зарядами. Нормальное функционирование обеспечивается размещением между такими пластинами специального диэлектрика. Таким способом устраняется вероятность соприкосновения подобных элементов между собой.

Данные компоненты отлично справляются с функциями транспортировки сигналов и электроэнергии, выполнения их измерение, а также передачу.

Особенности применения конденсатора

У новичков часто возникает недопонимание, как правильно использовать конденсатор. Иногда появляется ложное мнение, что его вполне можно применить в качестве замены вместо блока питания или батареи.

Подобные элементы входят в состав модулей в схемах со статичными значениями, а также в сочетании с резисторами и транзисторами представляют собой вид платы в различных приборах.

Приоритетными остаются такие моменты:

1. Выравнивание больших перепадов напряжения в устройствах переменного тока.
2. Фильтрация возникающих НЧ и ВЧ помех.
3. Оптимальное выравнивание пульсаций рабочего напряжения.

В зависимости от задач, которые необходимо выполнить, классифицируются функции и назначение конденсатора:

• конструкции общего назначения, в которых имеются исключительно низковольтные составляющие. Они размещены на компактных платах – бытовые чайники, радио- и телевизионная техника;
• способные формировать и подавать на панели приемки приборов импульсные модели;
• высоковольтные образцы для цепей с постоянным током, поддерживающие системы технического и производственного назначения;
• применяемые для установки в блоках управления и пультах пусковые модификации;
• в оборудовании для военно-промышленного комплекса, телевизионной и спутниковой отрасли применяются помехоподавляющие элементы.

Входящие в состав платы детали различаются по такому параметру, как характеристика изменения емкости.

Способные оптимизировать на протяжении всего обозначенного эксплуатационного периода стабильные показатели емкости постоянные конденсаторы. Подходят для всех разновидностей устройств.

Применяемы для выполнения задач по изменению температурного режима, а также дополняющие работу варикапа и реостата переменные образцы.

Гибкие по своим возможностям переменные модели, используемые для увеличения пропускной способности систем.

Виды конденсаторов и их применение

Рассмотрим популярные и чаще всего применяемые образцы.

Металлобумажные и бумажные конденсаторы

В этом случае применяются фольгированные прокладки. Область применения – как высоковольтные цепи, так и приборы, работающие на низких частотах.

В них традиционную фольгу заменяет технология нанесения на диэлектрик порошка.

Металлический корпус используется по причине отсутствия необходимой металлической прочности.

Электролитические конденсаторы

В данном случае функции диэлектрика выполняет относительно тонкий слой металлического оксида. Он создается на обложке с положительными параметрами электрохимическим способом.

В виде сухого или жидкого электролита выполнена вторая обложка. Материалом создания электрода выбирается чаще всего тантал или алюминий. Профессионалы под термином «электролит» подразумевают конденсатор из алюминия с жидким электролитом.

Следует опасаться ситуаций с инверсией полярности. В подобных случаях происходит необратимая химическая реакция, которая заканчивается разрушением элемента, а выделяемый во внутренней части при этом газ может послужить причиной взрыва.

Танталовые конденсаторы

Сам электрод выполнен из металла, а Ta2O5 (пентаоксид тантала) образует диэлектрический слой. Особенности подобных элементов:

• идеальные показатели компактности;
• невосприимчивость к внешнему воздействию;
• минимальные токи утечки в сравнении с аналогами.

Алюминиевые конденсаторы

Металл выполняет функции положительного электрода. Необходимо отметить такие свойства – большие показатели емкости и способность корректной работы только при малых частотах.

Обладает наиболее хорошим соотношением номинальной емкости к размерам, оптимальной индуктивностью, низкими характеристиками сопротивления и высокими показателями токов утечки.

Полимерные конденсаторы

Твердотельные модификации отличаются от аналогов наличием полимерных диэлектриков вместо привычной оксидной пленки. Таким способом устраняется опасность утечки тока и раздувания корпуса.

Следствие физических характеристик полимерных материалов – минимальный эквивалент сопротивления, стабильность в условиях холода и большое значение импульсного тока.

Во многих схемах именно таким элементам отдается предпочтение перед металлическими аналогами.

Пленочные конденсаторы

Используются пластиковые пленки – поликарбонатные МКС и КС, полипропиленовые MFP, MKP, и KP, а также полиэстер.

Главные особенности:

• очень устойчивы на растяжение;
• стабильная работа только при токах с большими параметрами;
• незначительные параметры емкости;
• мизерная утечка;
• популярные варианты применения – RS-снабберы.

Керамические конденсаторы

Из оригинальных компонентов изготавливаются пластинчатые детали, обладающими целым рядом уникальных свойств.

В первую очередь следует отметить огромный спектр проницаемости. Такая особенность способствует созданию компактных образцов, обладающих достаточно высокой емкостью. В сравнении с аналогами допускается работа с любой поляризацией и небольшими утечками.

 

Виды конденсаторов и их скупка

12 февраля 2020

Конденсаторы лежат в основе электронных устройств, исключением являются только микросхемы и транзисторы. Эти приборы можно называть многофункциональными. Они фильтруют низкую и высокую частоты, участвуют в передаче сигналов между каскадными усилителями, отвечают за временные интервалы, осуществляют подбор колебательной частотности в генераторах.

Когда появились конденсаторы

Принято считать, что прототипом конденсатора является лейденская банка. Она была произведена в Германии еще в 1745 году. Годами позже был создан первый конденсатор в основу которого как раз и лег электрический лист Эппинуса, который применялся и в лейденской банке. Он представлял собой пару проводников, которые разделены между собой очень тонким диэлектриком.

Конденсаторы активно использовались еще в советские времена. Тогда электронно-вычислительные машины были по размеру, как комната, но при этом имели очень маленькую мощность. Чтобы обеспечивать их работу, применялись конденсаторы больших размеров, которые имели соответствующую емкость. На сегодняшний день весь необходимый функционал научились умещать в маленьких элементах.

Виды конденсаторов

Конденсаторы — очень обширное понятие. Они различаются между собой по целому ряду параметров: по типу диэлектрика: вакуумный, газообразный, жидкий, электролитический, твердый неорганический или органический; по емкости: переменные, постоянные, подстроечные; по форме: цилиндрические, сферические, плоские.

Также конденсаторы могут различаться по типу применения. Одни из них являются общими, это говорит о том, что их можно применять в любых устройствах. Стоит отметить, что это низковольтные конденсаторы. А есть специальные. К ним относятся импульсные, дозиметрические, подавляющие помехи, высоковольтные.

При том этот список можно долго продолжать, так как регулярно появляются новые виды конденсаторов. Сейчас популярны танталы в цепях постоянного тока. Они присутствуют на платах ПК нашего времени, в телефонах, планшетах и т.д. Кроме того, переносные радиопередатчики также не обходятся без них.

Не так давно появился новый вид — ионистор. Их отличительная черта — длительное хранение заряда. Эти конденсаторы хороши своим длительным сроком эксплуатации и износостойкостью, способной выдержать множество циклов зарядки. Сейчас этот вид широко применяется для резервного питания схем памяти.

Скупка конденсаторов

Практически все виды можно отдать в скупку конденсаторов. Сделать это можно через компании, которые занимаются радиодеталями в Москве. Цена, на которую можно рассчитывать, зависит от нескольких факторов. Основным из них является процентное соотношение редкоземельных металлов, которые входят в состав конденсатора.

Самыми ценными считаются те, которые имеют маркировку КМ Н30. Это объясняется тем, что в 1 кг таких конденсаторов порядка 50 грамм ценных материалов. Далее идет KM D. В них этот показатель равен 40 граммам. Однако самыми дорогими считаются те, которые имеют маркировку 5V. В них примерно на 10% выше содержание редкоземельных материалов.

У многих в гаражах, на чердаке или в каких-либо других закромах есть ненужная техника. Вероятнее всего в ней есть и конденсаторы, которые ценятся по сегодняшний день. Не стоит спешить их выбрасывать. Во-первых, это отрицательно сказывается на экологии, а во-вторых, можно сдать радиодетали в Москве и получить за это хорошие деньги.

В компании, которая работает по лицензии есть специалисты, которые могут провести грамотную оценку. Это дает гарантию честной сделки. Частные скупщики зачастую определяют цену «на глаз», поэтому встречаются ситуации, когда она значительно занижена.

◄ Назад к новостям

История конденсаторов часть 2: современная эра / Хабр

В предыдущих сериях:
История конденсаторов часть 1: первые открытия
Конденсаторы для «чайников»

В начале истории конденсаторов они использовались в основном для получения первых представлений об электричестве, ещё даже до того, как были открыты электроны. Это было время для публичных демонстраций достижений науки, например, в виде держащихся за руки людей, через которых пропускали ток конденсатора. Современная эра развития конденсаторов начинается в конце 18-го века, когда началось практическое применение электричества, потребовавшее изготовления конденсаторов с определёнными свойствами.

Лейденские банки

Маркони с передающим аппаратом

Одним из примеров практического использования стали искровые трансмиттеры, появившиеся до 1900 года и существовавшие в первом и втором десятилетиях. Трансмиттеры набирали большое напряжение для разряда через зазор, и потому с этой целью использовались керамические конденсаторы, которые могли выдержать такое напряжение. Кроме того, для этого требовалась высокая частота. Это были, по сути, лейденские банки, и для получения нужной ёмкости им требовались большие размеры.

Слюда

В 1909 году Уильям Дубилье [William Dubilier] изобрёл слюдяные конденсаторы меньшего размера, которые использовались на принимающей стороне в резонансных контурах беспроводного оборудования.

Ранние слюдяные конденсаторы представляли собою слои слюды и медной фольги, сжатые вместе в «пакетные слюдяные конденсаторы». Они были ненадёжными, и из-за того, что между слоями слюды и фольги оставались воздушные зазоры, были подвержены коррозии и окислению, а расстояние между пластинами могло меняться, что приводило к изменениям ёмкости.

В 1920-х были разработаны слюдяные конденсаторы с применением серебра, в которых слюда была с обеих сторон заключена в металл, что устраняло воздушные зазоры. Благодаря тонкому металлическому покрытию их размер можно было уменьшить, и они были очень надёжными. Конечно, развитие не остановилось на этом. Давайте рассмотрим историю современных конденсаторов, отмеченную рядом прорывов, следовавших один за другим.

Керамика

Многослойные керамические конденсаторы вокруг микропроцессора

В 1920-х слюды в Германии было мало, и там экспериментировали с новыми поколениями керамических конденсаторов. Было обнаружено, что у рутила (диоксида титана) ёмкость линейно зависит от температуры, и они могут заменить слюдяные конденсаторы. Их сначала производили в небольших количествах, а затем более крупными партиями в 1940-х. Они состояли из дисков, покрытых с двух сторон металлом.

Для увеличения ёмкости использовалась ещё одна разновидность керамики, титанат бария, и у неё диэлектрическая постоянная была в 10 раз выше, чем у слюды или диоксида титана. Но электрически параметры у неё были менее стабильными, и в результате её можно было использовать вместо слюды только там, где не требовалось надёжности. После Второй Мировой этот недостаток был исправлен.

Начавшая работу в 1961 году американская компания представила многослойный керамический конденсатор (multi-layer ceramic capacitor, MLCC), у которого размеры были меньше, а ёмкость – больше. К 2012 году ежегодное производство MLCC из титаната бария достигало уже 10¹² штук.

Алюминиевые электролитические

Электролитический конденсатор

В 1890-х Чарльз Поллак открыл, что слой оксида на алюминиевом аноде проявляет стабильность в нейтральной или щелочной среде, и получил в 1897 году патент на алюминиевый электролитический конденсатор с бурой. Первые «мокрые» электролитические конденсаторы» появились в радиоприёмниках в 1920-х, но их срок жизни был ограничен. «Мокрыми» их называли из-за содержания воды. Это была ёмкость с металлическим анодом, погружённым в раствор буры или другого электролита, растворённого в воде. Внешняя часть контейнера служила второй пластиной. Их использовали в телефонных АТС для уменьшения шума реле.

Патент на предка современного электролитического конденсатора был заявлен в 1925 году Сэмюэлем Рубеном. Он сделал бутерброд из гелеобразного электролита, расположенного между анодом, покрытым оксидом, и второй пластиной из металлической фольги, устранив необходимость в контейнере с водой. В результате получился «сухой» электролитический конденсатор. Всё это серьёзно уменьшило размер и стоимость конденсаторов.

В 1936-м компания Cornell-Dubilier представила свои алюминиевые электролитические конденсаторы, в которых были такие улучшения, как загрубление поверхности анода, помогавшее увеличить ёмкость. Компания Hydra-Werke, принадлежавшая AEG, примерно в то же время начала их массовое производство в Берлине.

После Второй Мировой быстрое развитие технологий радио и телевидения привело к увеличению производства конденсаторов и разнообразия их стилей и размеров. Среди улучшений были уменьшение утечек тока и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), увеличение температурных рамок и срока службы благодаря использованию новых органических электролитов. Дальнейшие разработки в 1970-1990-х годах продолжили эту тенденцию, уменьшая утечки, ESR и увеличивая рабочие температуры.

В начале 2000-х годов случилась т.н. «конденсаторная чума», из-за того, что производители использовали для изготовления конденсаторов украденный рецепт электролита, который оказался неполным. Отсутствие стабилизирующих компонентов приводило к раннему выходу конденсаторов из строя.

Танталовые электролитические

Танталовый конденсатор поверхностного размещения

Танталовые электролитические конденсаторы впервые начали изготавливать для военных нужд в 1930-х. Они использовали закрученную танталовую фольгу и жидкий электролит. В 1950-х в Bell Laboratories изготовили первый танталовый конденсатор с твёрдым электролитом. Они растирали тантал в порошок и спекали его в цилиндр. Сначала использовались жидкие электролиты, но потом было обнаружено, что диоксид марганца можно использовать в качестве твёрдого электролита.

И хотя основные изобретения были сделаны в Bell Labs, в 1954-м Sprague Electric Company улучшила процесс изготовления, и начала производить первые коммерчески доступные танталовые конденсаторы с твёрдым электролитом.

В 1975 появились полимерные танталовые электролитические конденсаторы с гораздо большей проводимостью. В них проводящие полимеры заменяли диоксид марганца, что приводило к уменьшению ESR. NEC выпустили полимерный танталовый конденсатор в 1995 году для поверхностного монтажа, а в 1997 за ними последовала и Sanyo.

Стоимость танталовой руды на рынке нестабильна, и пару раз скачки уже случались – в 1980 и в 2000/2001 годах. Последний скачок привёл к разработке ниобиевых электролитических конденсаторов с электролитом из диоксида марганца, свойства которых были примерно сравнимы с танталовыми.

Полимерная плёнка

Конденсаторы на полимёрной плёнке

Конденсаторы на металлизированной бумаге были запатентованы в 1900-м году Г.Ф. Мэнсбриджем [G.F. Mansbridge]. Металлизировали бумагу, покрывая её связующим веществом, содержавшим частички металла. В начале 1900-х их активно использовали как развязывающие конденсаторы в телефонии. Во время Второй мировой Bosch улучшила процесс и производила их, покрывая бумагу лаком, который затем покрывался металлом путём вакуумного напыления. В 1954-м Bell Labs изготовили металлизированную лаковую плёнку толщиной 2,5 мкм отдельно от бумаги, что позволило создавать конденсаторы ещё меньшего размера. Этот конденсатор можно считать первым полимерным.

Исследования пластика, проводимые специалистами по органической химии во время Второй мировой, привели к развитию этой темы. Одним из них в 1954 году стал первый майларовый конденсатор. Торговую марку «майлар» в 1952 году представила компания Dupont, и это был очень прочный полиэтилентерефталат (PET), плёнка на основе синтетического полиэфирного волокна. В 1954 был произведён конденсатор на майларовой плёнке толщиной 12 мкм. К 1959 году список включал конденсаторы, сделанные при помощи полиэтилена, полистирена, политетрафторэтилена (PTFE), PET и поликарбоната. К 1970-м в электронных устройствах использовались конденсаторы из плёнки и фольги без бумаги.

Двойные (суперконденсаторы)

Суперконденсаторы

И вот история приводит нас к последнему типу конденсаторов, и очень интересному, поскольку их ёмкость измеряется уже в тысячах фарад. В начале 1950-х исследователи в General Electric использовали свои наработки в области топливных ячеек и перезаряжаемых батарей для экспериментов с конденсаторами с пористыми электродами из углерода. Это привело к патенту Беккера на «Электролитический конденсатор низкого напряжения с пористыми углеродными электродами». GE не стала заниматься дальнейшими разработками, но заложенные в патент принципы привели к созданию конденсаторов очень высокой ёмкости.

Компания Standard Oil из Огайо разработала ещё одну их версию, и в итоге продала в 1970-х лицензию компании NEC, которая довела их до коммерческого варианта под торговой маркой «суперконденсатор». Они работали с напряжением в 5,5 В и имели ёмкости до 1 Ф. Они достигали объёма в 5 куб.см. и использовались в качестве резервного источника питания для компьютерной памяти.

Профессор Брайан Эванс Конвэй из Оттавского университета работал над электрохимическими конденсаторами из оксида рутения с 1975 по 1980 годы. В 1991 он описал разницу между суперконденсаторами и батареями в электрохимическом хранении заряда, а полностью описал различия в 1999 году, снова введя в оборот термин «суперконденсатор».

Продукты и рынки для суперконденсаторов постепенно появлялись. Известные торговые марки – это Goldcaps, Dynacap и PRI Ultracapacitor, последняя из которых связана с первыми суперконденсаторами, обладающими небольшим внутренним сопротивлением, разработанными в 1982 году компанией Pinnacle Research Institute (PRI) для нужд военных.

Относительно свежие разработки на рынке включают литий-ионные конденсаторы, в которых аноды из активированного угля покрываются ионами лития. Их ёмкость составляет тысячи фарад при напряжении в 2,7В.

Виды и параметры конденсаторов — Онлайн-журнал «Толковый электрик»

Конденсатор – устройство, способное накапливать электрический заряд. В зависимости от назначения и конструкции конденсаторы делятся на ряд видов.В статье рассмотрим основные электрические параметры конденсаторов.

Ассортимент конденсаторов

Электрические параметры конденсаторов

Основные характеристики и единицы их измерения приведены в таблице

Номинальная емкость	С	Фарада
Допустимое отклонение емкости	∆С	%
Номинальное напряжение	U	Вольт
Температурная стабильность емкости	ТКЕ	%

Фарада – физическая величина, названная в честь английского физика Майкла Фарадея. Она слишком велика для использования в электротехнике. На практике емкость измеряют в микрофарадах (1мкФ = 10^-6 Ф), нанофарадах (1нФ = 10^-9 Ф) или пикофарадах (1пФ=10^-12Ф)

При нанесении величины емкости на корпус конденсатора для обозначения «нФ» дополнительно используют символы «nF», «пФ» — «рФ», а микрофараду обозначают сокращением «мкФ» или «μФ».

Примеры обозначения емкости конденсаторов

Емкость конденсаторов не может принимать произвольные значения. Они унифицированы и выбираются из стандартных рядов емкостей.

Допустимое отклонение емкости указывает, с какой точностью изготовлен конденсатор. Она указывает, в каком допустимом диапазоне может находиться величина емкости в процентах от номинала. Для измерительных устройств этот параметр выбирается как можно меньшим.

Номинальное напряжение – это напряжение, которое выдерживают обкладки конденсатора длительное время. При превышении этого параметра конденсатор выйдет из строя. Для переменного тока руководствуются не действующим, а амплитудным значением напряжения. Например, при выборе конденсатора для пуска электродвигателя на номинальное напряжение 380 В нужно использовать конденсатор на рабочее напряжение U>380∙√2=537, то есть, на 600 В.

Конденсатор емкостью 33 мкФ на напряжение 100 В.

Температурная стабильность характеризует диапазон, в котором изменяется емкость при изменении температуры окружающей среды. Для устройств, сохраняющих работоспособность в широком диапазоне температур, значение этого параметра выбирается более низким.

Конструктивные исполнения конденсаторов

Конденсаторы, емкость которых не может изменяться, называются конденсаторами постоянной емкости.

Но в некоторых цепях для обеспечения возможности регулировки работы схемы и установки точных параметров ее работы применяются подстроечные конденсаторы. Емкость их изменяется при помощи отвертки.

Подстроечные конденсаторы

В отличие от них конденсаторы переменной емкости применяются для выполнения пользовательских регулировок, например, для настройки радиоприемника на нужную волну.

Конденсатор переменной емкости

Существуют конденсаторы специального назначения. Например, конденсаторы для защиты от радиопомех и сглаживающих фильтров, располагающихся парами в одном корпусе.

Два конденсатора в одном корпусе

Отдельно выделяются конденсаторы для поверхностного монтажа или SMD-конденсаторы. Они технологичны для монтажа на автоматических конвейерных линиях, а размеры позволяют минимизировать габаритные размеры устройств.

SMD-конденсаторы

Классификация конденсаторов по виду диэлектрика

Воздух в качестве диэлектрика использовался только для конденсаторов переменной емкости старого образца. Чем меньше материал между обкладками конденсатора проводит электрический ток, тем меньших размеров может быть изготовлен этот элемент на то же рабочее напряжение. При использовании определенных материалов можно получить конденсаторы с необходимыми свойствами.

В зависимости от материала диэлектрика между обкладками выпускаются конденсаторы:

Вакуумные

Воздушные

С газообразным диэлектриком

Керамические

Кварцевые

Стеклянные

Слюдяные

Бумажные

Металлобумажные

Электролитические

Полупроводниковые

Металло-оксидные

Полистирольные

Фторопластовые

Полиэтилентерефталатные

Лакопленочные

Поликарбонатные

Из всего этого перечня самыми распространенными в электротехнике являются бумажные и металлобумажные конденсаторы, использующиеся для схем запуска однофазных двигателей и для компенсации реактивной мощности. Всем известны электролитические конденсаторы, используемые в выпрямителях для сглаживающих фильтров. Их главная особенность – невозможность работы на переменном токе.

Электролитические конденсаторы

При ошибках в полярности подключения электролитических конденсаторов они выходят из строя, иногда – со взрывом. То же произойдет при превышении номинального напряжения электролитического и металлобумажного конденсатора, так как они выпускаются в герметичных корпусах.

Металлобумажный оксидный конденсатор в герметичном корпусе

Условные обозначения конденсаторов

Оцените качество статьи:

Конденсатор вместо аккумулятора / Статьи и обзоры / Элек.ру

Для накопления электроэнергии люди сначала использовали конденсаторы. Потом, когда электротехника вышла за пределы лабораторных опытов, изобрели аккумуляторы, ставшие основным средством для запасания электрической энергии. Но в начале XXI века снова предлагается использовать конденсаторы для питания электрооборудования. Насколько это возможно и уйдут ли аккумуляторы окончательно в прошлое?

Причина, по которой конденсаторы были вытеснены аккумуляторами, была связана со значительно большими значениями электроэнергии, которые они способны накапливать. Другой причиной является то, что при разряде напряжение на выходе аккумулятора меняется очень слабо, так что стабилизатор напряжения или не требуется или же может иметь очень простую конструкцию.

Главное различие между конденсаторами и аккумуляторами заключается в том, что конденсаторы непосредственно хранят электрический заряд, а аккумуляторы превращают электрическую энергию в химическую, запасают ее, а потом обратно преобразуют химическую энерию в электрическую.

При преобразованиях энергии часть ее теряется. Поэтому даже у лучших аккумуляторов КПД составляет не более 90%, в то время, как у конденсаторов он может достигать 99%. Интенсивность химических реакций зависит от температуры, поэтому на морозе аккумуляторы работают заметно хуже, чем при комнатной температуре. Кроме этого, химические реакции в аккумуляторах не полностью обратимы. Отсюда малое количество циклов заряда-разряда (порядка единиц тысяч, чаще всего ресурс аккумулятора составляет около 1000 циклов заряда-разряда), а также «эффект памяти». Напомним, что «эффект памяти» заключается в том, что аккумулятор нужно всегда разряжать до определенной величины накопленной энергии, тогда его емкость будет максимальной. Если же после разрядки в нем остается больше энергии, то емкость аккумулятора будет постепенно уменьшаться. «Эффект памяти» свойственнен практически всем серийно выпускаемым типам аккумуляторов, кроме, кислотных (включая их разновидности — гелевые и AGM). Хотя принято считать, что литий-ионным и литий-полимерным аккумуляторам он не свойственнен, на самом деле и у них он есть, просто проявляется в меньшей степени, чем в других типах. Что же касается кислотных аккумуляторов, то в них проявляется эффект сульфатации пластин, вызывающий необратимую порчу источника питания. Одной из причин является длительное нахождение аккумулятора в состоянии заряда менее, чем на 50%.

Применительно к альтернативной энергетике «эффект памяти» и сульфатация пластин являются серьезными проблемами. Дело в том, что поступление энергии от таких источников, как солнечные батареи и ветряки, сложно спрогнозировать. В результате заряд и разряд аккумуляторов происходят хаотично, в неоптимальном режиме.

Для современного ритма жизни оказывается абсолютно неприемлемо, что аккумуляторы приходится заряжать несколько часов. Например, как вы себе представляете поездку на электромобиле на дальние расстояния, если разрядившийся аккумулятор задержит вас на несколько часов в пункте зарядки? Скорость зарядки аккумулятора ограничена скоростью протекающих в нем химических процессов. Можно сократить время зарядки до 1 часа, но никак не до нескольких минут. В то же время, скорость зарядки конденсатора ограничена только максимальным током, который дает зарядное устройство.

Перечисленные недостатки аккумуляторов сделали актуальным использование вместо них конденсаторов.

Использование двойного электрического слоя

На протяжении многих десятилетий самой большой емкостью обладали электролитические конденсаторы. В них одной из обкладок являлась металлическая фольга, другой — электролит, а изоляцией между обкладками — окись металла, которой покрыта фольга. У электролитических конденсаторов емкость может достигать сотых долей фарады, что недостаточно для того, чтобы полноценно заменить аккумулятор.

Сравнение конструкций разных типов конденстаторов (Источник: Википедия)

Большую емкость, измеряемую тысячами фарад, позволяют получить конденсаторы, основанные на так называемом двойном электрическом слое. Принцип их работы следующий. Двойной электрический слой возникает при определенных условиях на границе веществ в твердой и жидкой фазах. Образуются два слоя ионов с зарядами противоположного знака, но одинаковой величины. Если очень упростить ситуацию, то образуется конденсатор, «обкладками» которого являются указанные слои ионов, расстояние между которыми равно нескольким атомам.

Суперконденсаторы различной емкости производства Maxwell

Конденсаторы, основанные на данном эффекте, иногда называют ионисторами. На самом деле, этот термин не только к конденсаторам, в которых накапливается электрический заряд, но и к другим устройствам для накопления электроэнергии — с частичным преобразованием электрической энергии в химическую наряду с сохранением электрического заряда (гибридный ионистор), а также для аккумуляторов, основанных на двойном электрическом слое (так называемые псевдоконденсаторы). Поэтому более подходящим является термин «суперконденсаторы». Иногда вместо него используется тождественный ему термин «ультраконденсатор».

Техническая реализация

Суперконденсатор представляет собой две обкладки из активированного угля, залитые электролитом. Между ними расположена мембрана, которая пропускает электролит, но препятствует физическому перемещению частиц активированного угля между обкладками.

Следует отметить, что суперконденсаторы сами по себе не имеют полярности. Этим они принципиально отличаются от электролитических конденсаторов, для которых, как правило, свойственна полярность, несоблюдение которой приводит к выходу конденсатора из строя. Тем не менее, на суперконденсаторах также наносится полярности. Связано это с тем, что суперконденсаторы сходят с заводского конвейера уже заряженными, маркировка и означает полярность этого заряда.

Параметры суперконденсаторов

Максимальная емкость отдельного суперконденсатора, достигнутая на момент написания статьи, составляет 12000 Ф. У массово выпускаемых супероконденсаторов она не превышает 3000 Ф. Максимально допустимое напряжение между обкладками не превышает 10 В. Для серийно выпускаемых суперконденсаторов этот показатель, как правило, лежит в пределах 2,3 – 2,7 В.   Низкое рабочее напряжение требует использование преобразователя напряжения с функцией стабилизатора. Дело в том, что при разряде напряжение на обкладках конденсатора изменяется в широких пределах. Построение преобразователя напряжения для подключения нагрузки и зарядного устройства являются нетривиальной задачей. Предположим, что вам нужно питать нагрузку с мощностью 60 Вт.

Для упрощения рассмотрения вопроса пренебрежем потерями в преобразователе напряжения и стабилизаторе. В том случае, если вы работаете с обычным аккумулятором с напряжением 12 В, то управляющая электроника должна выдерживать ток в 5 А. Такие электронные приборы широко распространены и стоят недорого. Но совсем другая ситуация складывается при использовании суперконденсатора, напряжение на котором составляет 2,5 В. Тогда ток, протекающий через электронные компоненты преобразователя, может достигать 24 А, что требует новых подходов к схмотехнике и современной элементной базы. Именно сложностью с построением преобразователя и стабилизатора можно объяснить тот факт, что суперконденсаторы, серийный выпуск которых был начат еще в 70-х годах XX века, только сейчас стали широко использоваться в самых разных областях.

Принципиальная схема источника бесперебойного питания
напряжением на суперконденсаторах, основные узлы реализованы
на одной микосхеме производства LinearTechnology

Суперконденсаторы могут соединяться в батареи с использованием последовательного или параллельного соединения. В первом случае повышается максимально допустимое напряжение. Во втором случае — емкость. Повышение максимально допустимого напряжения таким способом является одним из способов решения проблемы, но заплатить за нее придется снижением емкости.

Размеры суперконденсаторов, естественно, зависят от их емкости. Типичный суперконденсатор емкостью 3000 Ф представляет собой цилиндр диаметром около 5 см и длиной 14 см. При емкости 10 Ф суперконденсатор имеет размеры, сопоставимые с человеческим ногтем.

Хорошие суперконденсаторы способны выдержать сотни тысяч циклов заряда-разряда, превосходя по этому параметру аккумуляторы примерно в 100 раз. Но, как и у электролитических конденсаторов, для суперконденсаторов стоит проблема старения из-за постепенной утечки электролита. Пока сколь-нибудь полной статистики выхода из строя суперконденсаторов по данной причине не накоплено, но по косвенным данным, срок службы суперконденсаторов можно приблизительно оценить величиной 15 лет.

Накапливаемая энергия

Количество энергии, запасенной в конденсаторе, выраженное в джоулях:

E = CU²/2,
где C — емкость, выраженная в фарадах, U — напряжение на обкладках, выраженное в вольтах.

Количество энергии, запасенной в конденсаторе, выраженное в кВтч, равно:

W = CU²/7200000

Отсюда, конденсатор емкостью 3000 Ф с напряжением между обкладками 2,5 В способен запасти в себе только 0,0026 кВтч. Как это можно соотнести, например, с литий-ионным аккумулятором? Если принять его выходное напряжение не зависящим от степени разряда и равным 3,6 В, то количество энергии 0,0026 кВтч будет запасено в литий-ионном аккумуляторе емкостью 0,72 Ач. Увы, весьма скромный результат.

Применение суперконденсаторов

Системы аварийного освещения являются тем местом, где использование суперконденсаторов вместо аккумуляторов дает ощутимый выигрыш. В самом деле, именно для этого применения характерна неравномерность разрядки. Кроме этого, желательно, чтобы зарядка аварийного светильника происходила быстро, и чтобы используемый в нем резервный источник питания имел большую надежность. Источник резервного питания на основе суперконденсатора можно встроить непосредственно в светодиодную лампу T8. Такие лампы уже выпускаются рядом китайских фирм.

Грунтовый светодиодный светильник с питанием
от солнечных батарей, накопление энергии
в котором осуществляется в суперконденсаторе

Как уже отмечалось, развитие суперконденсаторов во многом связано с интересом к альтернативным источникам энергии. Но практическое применение пока ограничено светодиодными светильниками, получающими энергию от солнца.

Активно развивается такое направление как использование суперконденсаторов для запуска электрооборудования.

Суперконденсаторы способны дать большое количество энергии в короткий интервал времени. Запитывая электрооборудование в момент пуска от суперконденсатора, можно уменьшить пиковые нагрузки на электросеть и в конечном счете уменьшить запас на пусковые токи, добившись огромной экономии средств.

Соединив несколько суперконденсаторов в батарею, мы можем достичь емкости, сопоставимой с аккумуляторами, используемыми в электромобилях. Но весить эта батарея будет в несколько раз больше аккумулятора, что для транспортных средств неприемлемо. Решить проблему можно, используя суперконденсаторы на основе графена, но они пока существуют только в качестве опытных образцов. Тем не менее, перспективный вариант знаменитого «Ё-мобиля», работающий только от электричества, в качестве источника питания будет использовать суперконденсаторы нового поколения, разработка которых ведется российскими учеными.

Суперконденсаторы также дадут выигрыш при замене аккумуляторов в обычных машинах, работающих на бензине или дизельном топливе — их использование в таких транспортных средствах уже является реальностью.

Пока же самым удачным из реализованных проектов внедрения суперконденсаторов можно считать новые троллейбусы российского производства, вышедшие недавно на улицы Москвы. При прекращении подачи напряжения в контактную сеть или же при «слетании» токосъемников троллейбус может проехать на небольшой (порядка 15 км/ч) скорости несколько сотен метров в место, где он не будет мешать движению на дороге. Источником энергии при таких маневрах для него является батарея суперконденсаторов.

В общем, пока суперконденсаторы могут вытеснить аккумуляторы только в отдельных «нишах». Но технологии бурно развиваются, что позволяет ожидать, что уже в ближайшем будущем область применения суперконденсаторов значительно расширится.

Алексей Васильев

Конденсаторы различных типов и их применение

Конденсатор

Конденсаторы широко используются в качестве электронного компонента в современных схемах и устройствах. Конденсатор имеет долгую историю и используется более 250 лет назад. Конденсаторы являются старейшим электронным компонентом, который изучается, проектируется, разрабатывается и используется. С развитием технологий конденсаторы выпускаются разных типов в зависимости от их характеристик. В этой статье мы обсудим самые популярные и самые полезные типы конденсаторов.Конденсатор является компонентом, и он имеет способность накапливать энергию в виде электрического заряда, который создает электрическую разность между его пластинами, и он похож на небольшую перезаряжаемую батарею.

Что такое конденсатор?

Конденсатор является пассивным компонентом и накапливает электрическую энергию в электрическом поле. Эффект конденсатора известен как емкость. Он состоит из двух близких проводников и разделен диэлектрическим материалом. Если пластины подключены к источнику питания, пластины накапливают электрический заряд.Одна пластина накапливает положительный заряд, а другая пластина — отрицательный. Электрический символ конденсатора показан ниже.

Обозначение конденсатора

Емкость

Емкость — это отношение электрического заряда (Q) к напряжению (В), математическое разложение приводится ниже.

C = Q / V

Где

• Q — электрический заряд в кулонах
• C — емкость в фарадах
• V — напряжение между пластинами в вольтах

Различные типы конденсаторов

Ниже перечислены различные типы конденсаторов.

1. Электролитический конденсатор
2. Слюдяной конденсатор
3. Бумажный конденсатор
4. Пленочный конденсатор
5. Неполяризованный конденсатор
6. Керамический конденсатор

Электролитический конденсатор

Обычно, когда используются конденсаторы большой емкости , электролитические конденсаторы необходимы. Слой тонкой металлической пленки используется для одного электрода, а для второго электрода (катода) используется полужидкий раствор электролита, который находится в желе или пасте.Диэлектрическая пластина представляет собой тонкий слой оксида, который в процессе производства проявляется электрохимическим способом, толщина пленки составляет менее десяти микрон.

Электролитический конденсатор

Этот изолирующий слой очень тонкий, можно изготавливать конденсаторы с большим значением емкости для физического размера, который мал, а расстояние между двумя пластинами очень мало. Типы конденсаторов в большинстве электролитических являются поляризованными, то есть постоянное напряжение подается на клемму конденсатора, и они должны иметь правильную полярность.

Если положительный вывод к положительному выводу и отрицательный к отрицательному выводу из-за неправильной поляризации приведет к разрыву изолирующего оксидного слоя и необратимому повреждению. Все поляризованные электролитические конденсаторы имеют четкую полярность с отрицательным знаком, указывающим на отрицательный вывод, и полярность должна соблюдаться.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепи источника питания постоянного тока, поскольку они имеют большую емкость и малы для снижения пульсаций напряжения.Применения этих электролитических конденсаторов — связь и развязка. Недостатком электролитических конденсаторов является их относительно низкое напряжение из-за поляризации электролитического конденсатора.

Слюдяной конденсатор

Этот конденсатор представляет собой группу природных минералов, а серебряные слюдяные конденсаторы используют диэлектрик. Существует два типа слюдяных конденсаторов: фиксированные конденсаторы и серебряные слюдяные конденсаторы . Фиксированные слюдяные конденсаторы считаются устаревшими из-за их худших характеристик.Серебряные слюдяные конденсаторы изготавливаются путем прослоения листа слюды, покрытого металлом с обеих сторон, и затем этот узел покрывается эпоксидной смолой для защиты окружающей среды. Слюдяные конденсаторы используются в конструкции, требующей стабильного, надежного конденсатора относительно небольшого размера.

Слюдяной конденсатор

Слюдяные конденсаторы — это конденсаторы с малыми потерями, используемые на высоких частотах, и этот конденсатор очень стабилен химически, электрически и механически из-за его специфической кристаллической структуры, связывающей, и это обычно слоистая структура.Чаще всего используются слюда мусковит и флогопит. Мусковитовая слюда лучше по электрическим свойствам, а другая слюда обладает стойкостью к высоким температурам.

Бумажный конденсатор

Конструкция бумажного конденсатора находится между двумя листами оловянной фольги, и они отделены от бумаги, или промасленной бумагой и тонкой вощеной. Сэндвич из тонкой фольги и бумаги затем свертывается в цилиндрическую форму и затем помещается в пластиковую капсулу.Две тонкие фольги бумажных конденсаторов прикрепляются к внешней нагрузке.

Бумажный конденсатор

На начальном этапе, если конденсаторы использовали бумагу между двумя фольгами конденсатора, но в наши дни используются другие материалы, такие как пластик, поэтому он называется бумажным конденсатором. Диапазон емкости бумажного конденсатора составляет от 0,001 до 2 000 мкФ, а напряжение очень высокое, до 2000 В.

Пленочный конденсатор

Пленочные конденсаторы также являются конденсаторами, и в качестве диэлектрика в них используется тонкий пластик.Пленочный конденсатор изготавливается чрезвычайно тонким с использованием сложного процесса вытягивания пленки. Если пленка производственная, она может быть металлизирована в зависимости от свойств конденсатора. Для защиты от воздействия окружающей среды электроды добавляются и собираются.

Пленочный конденсатор

Имеется различных типов пленочных конденсаторов. доступны как полиэфирная пленка, металлизированная пленка, полипропиленовая пленка, пленка PTE и полистирольная пленка. Основное различие между этими типами конденсаторов состоит в том, что материал, используемый в качестве диэлектрика, и диэлектрик следует выбирать в соответствии с их свойствами.Пленочные конденсаторы применяются в стабильности, низкой индуктивности и низкой стоимости.

Емкость пленки PTE является термостойкостью и используется в аэрокосмической и военной технике. Конденсатор с металлизированной полиэфирной пленкой используется там, где требуется длительная стабильность при относительно низком уровне.

Неполяризованные конденсаторы

Неполяризованные конденсаторы подразделяются на два типа пластиковых фольговых конденсаторов, а другой — электролитический неполяризованный конденсатор.

Неполяризованный конденсатор

Конденсатор из пластиковой фольги неполяризован по своей природе, а электролитические конденсаторы, как правило, представляют собой два последовательно соединенных конденсатора, которые расположены спина к спине, поэтому в результате получается неполяризованный с половиной емкость. Неполяризованный конденсатор требует применения переменного тока последовательно или параллельно с сигналом или источником питания.

Примерами являются фильтры кроссовера динамиков и схема коррекции коэффициента мощности.В этих двух приложениях на конденсатор подается большой сигнал переменного напряжения.

Керамический конденсатор

Керамические конденсаторы являются конденсаторами и используют керамический материал в качестве диэлектрика. Керамика — один из первых материалов, используемых в производстве конденсаторов в качестве изолятора.

Керамический конденсатор

В керамических конденсаторах используется много геометрических форм, и некоторые из них представляют собой керамический трубчатый конденсатор, конденсаторы с барьерным слоем устарели из-за своего размера, паразитных эффектов или электрических характеристик.Два распространенных типа керамических конденсаторов — это многослойный керамический конденсатор (MLCC) и керамический дисковый конденсатор.

Многослойные керамические конденсаторы изготавливаются по технологии поверхностного монтажа (SMD), они меньше по размеру, поэтому широко используются. Номиналы керамических конденсаторов обычно находятся в диапазоне от 1 нФ до 1 мкФ, и возможны значения до 100 мкФ.

Керамические дисковые конденсаторы производятся путем покрытия керамического диска серебряными контактами с обеих сторон, и для достижения большей емкости эти устройства сделаны из нескольких слоев.Керамические конденсаторы будут иметь высокочастотные характеристики из-за паразитных эффектов, таких как сопротивление и индуктивность.

В этой статье мы рассказали о различных типах конденсаторов и их использовании. Надеюсь, прочитав эту статью, вы получили некоторые базовые знания о типах конденсаторов. Если у вас есть какие-либо вопросы об этой статье или о реализации, пожалуйста, не стесняйтесь оставлять комментарии в разделе ниже. Вот вопрос к вам в конденсаторах, в которых хранится заряд электролита?

.

типов конденсаторов | Типы конденсаторов по функциям и применению

Существует множество типов конденсаторов с различными функциями и применениями. Конденсаторы варьируются от маленьких до больших, и каждый из них имеет характеристики, которые делают их уникальными. Например, некоторые конденсаторы маленькие и хрупкие, такие как те, что используются в радиосхемах. С другой стороны, конденсаторы могут быть довольно большими, например, в сглаживающих схемах.

При сравнении конденсаторов различных типов обычно принимается во внимание диэлектрик, используемый между пластинами.

Ассортимент конденсаторов многочислен. Возьмем, к примеру, конденсаторы переменного типа, которые дают пользователю возможность изменять значение их емкости для использования в схемах типа «подстройка частоты». Некоторые конденсаторы выглядят как трубки из-за пластин из металлической фольги, которые свернуты в цилиндр. Диэлектрический материал обычно находится между пластинами из металлической фольги и цилиндром.

Также существуют конденсаторы, используемые в коммерческих целях, которые сделаны из металлической фольги, переплетенной с тонкими листами майлара или бумаги, пропитанной парафином.

Малогабаритные конденсаторы обычно изготавливаются из керамических материалов, а затем покрываются эпоксидной смолой. Независимо от того, какой тип конденсатора используется, все они играют важную роль в электронных схемах. Давайте более подробно рассмотрим многие из наиболее распространенных типов конденсаторов, доступных в настоящее время.

Пленочный конденсатор Тип

A Mallory 150 100 нФ 630 В постоянного тока полиэфирный пленочный конденсатор

Это наиболее распространенный тип конденсаторов (с точки зрения доступности), который принадлежит к относительно большому семейству конденсаторов.Основное отличие пленочных конденсаторов от других форм конденсаторов — их диэлектрические свойства. К ним относятся поликарбонат, полипропилен, полиэстер (майлар), полистирол, тефлон и металлизированная бумага. Что касается диапазона емкости, конденсаторы пленочного типа доступны в диапазоне от 5 пФ до 100 мкФ.

Пленочные конденсаторы бывают разных стилей и форм, включая:

• Эпоксидный корпус (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в формованный пластиковый корпус, который затем заполняется эпоксидной смолой.
• Wrap and Fill (Oval and Round) — пластиковая лента используется для плотной обмотки конденсатора, а концы заделаны эпоксидной смолой.
• Металлический герметичный (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в металлический корпус или трубку и залит эпоксидной смолой.

Пленочные конденсаторы с диэлектриками из тефлона, полистирола и поликарбоната иногда называют «пластиковыми конденсаторами». Конденсаторы с пластиковой пленкой имеют такую ​​же конструкцию, что и конденсаторы с бумажной пленкой.Основное различие между ними заключается в том, что в одном используется бумага, а в другом — пластик.

Пластиковые пленочные конденсаторы имеют преимущество перед типами с пропитанной бумагой в том, что они имеют меньшие допуски, высокую надежность, длительный срок службы и могут продолжать работать в достаточной степени даже при высоких температурах.

Диэлектрические конденсаторы

Конденсатор с диэлектриком

Диэлектрические конденсаторы, относящиеся к «переменному типу» конденсаторов, в которых для настройки транзисторных радиоприемников, передатчиков и приемников требуется непрерывное изменение емкости.Конденсаторы с переменной диэлектрической проницаемостью уникальны тем, что представляют собой многодисковые конденсаторы с воздушным зазором, которые имеют лопатки статора (неподвижные пластины) и лопатки ротора (подвижные пластины), которые перемещаются между неподвижными пластинами.

Величина емкости в конечном итоге определяется положением подвижных пластин по отношению к неподвижным пластинам. Обычно, когда два набора пластин полностью соединяются вместе, значение емкости будет максимальным. Конденсаторы с высоким напряжением имеют относительно большие воздушные зазоры или промежутки между пластинами.

Помимо конденсаторов переменного типа, существуют также переменные конденсаторы предустановленного типа, называемые подстроечными устройствами. Триммеры, как правило, небольшие, и их можно предварительно настроить или отрегулировать на определенное значение емкости с помощью отвертки. Большинство триммеров имеют небольшую емкость 500 пФ (или меньше) и не имеют поляризации.

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы обычно называют «дисковыми конденсаторами». Для их изготовления нужно взять небольшой керамический или фарфоровый диск и покрыть его серебром с обеих сторон, прежде чем сложить их вместе, чтобы получился работающий конденсатор.

Одиночные керамические диски размером примерно 3–6 мм используются, когда требуются низкие значения емкости. Керамические конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (High-K) и обычно доступны, так что высокая емкость может быть достигнута с помощью объекта меньшего размера.

Керамические конденсаторы имеют тенденцию к существенным нелинейным изменениям емкости в зависимости от температуры. В результате керамические конденсаторы часто используются как шунтирующие или развязывающие конденсаторы. Что касается значений, керамические конденсаторы варьируются от пары пикофарад до нескольких микрофарад (мкФ).Однако обычно керамические конденсаторы имеют низкое напряжение.

Трехзначный код обычно печатается на корпусе конденсаторов керамического типа для определения их емкости в пикофарадах. Вычисление относительно простое после того, как оно было рассчитано — первые две цифры представляют собой номинал конденсаторов, а третья цифра представляет количество нулей, которые необходимо добавить.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы обычно резервируются для ситуаций, когда требуются более высокие значения емкости.Электролитические конденсаторы отличаются тем, что вместо использования тонкопленочного (металлического) слоя в качестве одного из электродов вместо этого в качестве второго электрода используется раствор электролита в виде полужидкого желе или пасты.

Большинство электролитических типов конденсаторов поляризованы, что означает, что для постоянного напряжения, подаваемого на конденсатор, необходимо использовать правильную полярность. Другими словами, положительная полярность должна соединяться с положительной клеммой, а отрицательная полярность — с отрицательной клеммой.В случае неправильной поляризации оксидный слой, действующий как изоляция, может выйти из строя и в результате может быть необратимо поврежден.

Из-за большой емкости и небольшого размера электролитические конденсаторы используются в цепях питания постоянного тока. Это сделано для приложений связи и развязки, а также для уменьшения пульсаций напряжения. Электролитические конденсаторы имеют относительно низкое напряжение (один из основных недостатков). Поскольку электролитические конденсаторы поляризованы, они не могут (и не должны) использоваться с источниками переменного тока.

Есть две формы электролитических веществ, о которых вам следует знать — танталовые электролитические конденсаторы и алюминиевые электролитические конденсаторы.

1) Танталовые электролитические конденсаторы

Танталовые электролитические конденсаторы и танталовые шарики бывают двух видов — с сухим (твердым) и влажным (фольга) электролитическим типом. Сухие танталовые конденсаторы физически меньше алюминиевых, и в качестве второго вывода используется диоксид марганца.

2) Алюминиевые электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы бывают двух типов — фольговые и вытравленные.Из-за высокого напряжения пробоя и пленки оксида алюминия алюминиевые электролитические конденсаторы имеют высокие значения емкости по сравнению с их размером.

Конденсатор имеет фольговые пластины, анодированные постоянным током. Во время этого процесса устанавливается полярность материала пластины, и создаются положительная и отрицательная стороны.

Протравленные типы фольги отличаются от обычных типов фольги в одном основном — оксид алюминия на катоде и аноде подвергается химическому травлению для увеличения диэлектрической проницаемости и площади поверхности.

Когда дело доходит до электролитов с протравленной фольгой, их лучше всего использовать для блокировки постоянного тока, обходных цепей и связи. С другой стороны, простые типы фольги больше предназначены для сглаживания конденсаторов в источниках питания. Имейте в виду, что алюмоэлектролитики считаются поляризованными устройствами. Таким образом, могут возникнуть катастрофические последствия, когда приложенное напряжение на выводах изменится на противоположное, поскольку изолирующий слой, расположенный внутри конденсатора (а также сам конденсатор), будет разрушен.К счастью, если повреждение минимально, электролит, который используется внутри конденсатора, может помочь устранить повреждение.

Электролиты могут не только самостоятельно лечить поврежденные пластины. Они также могут повторно анодировать пластину из фольги. Поскольку процесс анодирования можно обратить вспять, электролит может удалить оксидное покрытие с фольги (что также произошло бы, если бы конденсатор был подключен с обратной полярностью). Помните, что, поскольку электролит может проводить электричество, могут возникнуть катастрофические проблемы, если слой оксида алюминия будет удален из уравнения или полностью разрушен.

Когда дело доходит до диэлектрических свойств, оксид тантала считается лучше, чем оксид алюминия, потому что он дает лучшую стабильность емкости и снижает токи утечки, что в конечном итоге делает их идеальными для фильтрации, обхода, применения, блокировки и развязки.

Имейте в виду, что танталовые конденсаторы гораздо лучше переносят обратное напряжение, чем алюминиевые (потому что они поляризованы), но на самом деле они рассчитаны на более низкие рабочие напряжения. Обычно сухие танталовые конденсаторы используются в цепях, где напряжение постоянного тока больше по сравнению с напряжением переменного тока.

Существуют «неполяризованные» конденсаторы, в которых в некоторых танталовых типах используются два конденсатора в одном. В такой ситуации соединение является отрицательным (создает неполяризованный конденсатор), что часто используется в цепях переменного тока с низким напряжением в качестве неполяризованного устройства.

Изображение предоставлено: Clker-Free-Vector-Images / Pixabay

.Типы конденсаторов

— Типы конденсаторов »Электроника

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

---

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

---

Конденсаторы

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

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

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

Существует множество вариантов, в том числе фиксированный или регулируемый конденсатор, выводной или поверхностный, и, конечно, диэлектрик: электролитический алюминий, тантал, керамика, пластиковая пленка, бумага и многое другое.

Полярный и неполярный

Одно из основных различий между различными типами конденсаторов заключается в том, имеют ли они поляризацию.

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

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

Другой вид конденсатора — это неполяризованный или неполярный конденсатор. Для этого типа конденсатора не требуется полярность, и он может быть подключен любым способом в цепи. Керамика, пластиковая пленка, серебряная слюда и ряд других конденсаторов являются неполярными или неполяризованными конденсаторами.

Конденсаторы с выводами и поверхностным монтажом

Конденсаторы

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

Конденсаторы SMD

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

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

Конденсаторы переменной и постоянной емкости

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

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

Конденсатор переменной емкости, используемый для настройки в радиоприемниках.

Переменные конденсаторы также можно разделить на переменные и предварительно установленные. Основные переменные можно регулировать с помощью ручки управления и использовать для настройки радио и т. Д. Предустановленные переменные конденсаторы обычно имеют регулировку винтом и предназначены для регулировки во время настройки, калибровки, тестирования и т. Д. Они не предназначены для регулироваться при нормальном использовании.

Типы конденсаторов постоянной емкости

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

Эти конденсаторы обычно классифицируются по диэлектрику, который используется в конденсаторе, поскольку он определяет основные свойства: электролитические, керамические, серебряно-слюдяные, металлизированная пластиковая пленка и ряд других.

В то время как в приведенном ниже списке приведены некоторые из основных типов конденсаторов, не все из них могут быть перечислены и описаны, и есть некоторые менее используемые или менее распространенные типы, которые можно увидеть.Однако он включает в себя большинство основных типов конденсаторов.

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

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

  • COG: Обычно используется для низких значений емкости. Он имеет низкую диэлектрическую проницаемость, но обеспечивает высокую стабильность.
  • X7R: используется для более высоких уровней емкости, поскольку он имеет гораздо более высокую диэлектрическую постоянную, чем COG, но более низкую стабильность.
  • Z5U: используется для еще более высоких значений емкости, но имеет более низкую стабильность, чем COG или X7R.
  Керамические конденсаторы доступны как в традиционных устройствах с выводами, так и в проходных вариантах. Наиболее широко используемый формат для керамических конденсаторов — это конденсатор для поверхностного монтажа — это многослойный керамический конденсатор, также сокращенный до MLCC.Эти MLCC используются миллиардами каждый день, поскольку они образуют наиболее часто используемый тип конденсаторов для массового производства.
  
  
• Электролитический конденсатор: Конденсатор этого типа является наиболее популярным для работы с выводами для значений более 1 микрофарада и имеет один из самых высоких уровней емкости для данного объема. Конденсатор этого типа состоит из двух тонких пленок алюминиевой фольги, один из которых покрыт оксидным слоем в качестве изолятора.Между ними помещается пропитанный электролитом бумажный лист, затем две пластины наматываются друг на друга и затем помещаются в емкость.

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

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

  Электролитические конденсаторы выпускаются как традиционные устройства с выводами. Некоторые даже имеют клеммы для пайки или даже винтовые клеммы, хотя они обычно зарезервированы для более высоких токов и емкостных версий, часто используемых в источниках питания.Электролитические конденсаторы также доступны в виде конденсаторов для поверхностного монтажа. Первоначально они не были доступны в формате для поверхностного монтажа из-за трудностей, возникающих в результате высоких температур, которым подвергаются конденсаторы при пайке. Теперь они преодолены, и электролиты широко доступны в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа.
  

  
  
• Пластиковые пленочные конденсаторы: Конденсаторы из пластиковой пленки бывают двух основных форматов:
  
  • Металлизированная пленка: В этом типе пленочных конденсаторов пластиковая пленка имеет очень тонкий слой металлизации, нанесенный на пленку.Эта металлизация подключается к соответствующему разъему на одной или другой стороне конденсатора.
  • Пленочная фольга: Пленочный конденсатор этой формы имеет два электрода из металлической фольги, разделенных пластиковой пленкой. Клеммы присоединяются к торцам электродов посредством сварки или пайки.
  В пластиковых пленочных конденсаторах могут использоваться самые разные диэлектрики. Поликарбонат, полиэстер и полистирол — одни из самых распространенных.Каждый из них имеет свои собственные свойства, что позволяет использовать их в определенных приложениях. Их значения могут варьироваться от нескольких пикофарад до нескольких микрофарад в зависимости от фактического типа.
  Конденсатор из полиэфирной пленки Обычно они неполярные. В целом, это хорошие конденсаторы общего назначения, которые можно использовать для различных целей, хотя их высокочастотные характеристики обычно не так хороши, как у керамических типов. Некоторые из наиболее распространенных типов включают:
  
  • Майлар — Может создавать шум при использовании в приложениях, где есть вибрация.
  • Поликарбонат — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
  • Полиэстер — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
  • Полистирол — имеет очень низкие потери, но объемный. Имеют температурный коэффициент около -150 ppm / C
  Пленочные конденсаторы доступны в виде традиционных устройств с выводами, но редко используются в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа.Причина этого — высокие температуры, которым подвергается весь конденсатор SMT во время процессов пайки, используемых при поверхностном монтаже.
  
  
• Тантал: Обычные алюминиевые электролитические конденсаторы довольно большие для многих применений. В приложениях, где важен размер, можно использовать танталовые конденсаторы. Они намного меньше алюминиевых электролитов, и вместо оксидной пленки на алюминии они используют оксидную пленку на тантале.Обычно они не имеют высоких рабочих напряжений, максимум 35 В, а некоторые даже имеют значения только вольта или около того.

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

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

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

Обзор типов конденсаторов

Примерные диапазоны для разных типов конденсаторов

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

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

.Типы конденсаторов

, значение конденсатора и области применения

Конденсатор — один из наиболее часто используемых компонентов в разработке электронных схем. Он играет важную роль во многих встроенных приложениях. Доступен с разными рейтингами. Он состоит из двух металлических пластин , разделенных непроводящим веществом, или диэлектриком .

Часто это хранилища для аналоговых сигналов и цифровых данных. Сравнение различных типов конденсаторов обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами.Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, небольшие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации. Итак, вот несколько наиболее распространенных типов доступных конденсаторов. Посмотрим на них.

4 типа конденсаторов

1. Пленочные конденсаторы:

Пленочные конденсаторы являются наиболее часто готовыми из множества типов конденсаторов, состоящих из, как правило, обширной группы конденсаторов, отличающихся своими диэлектрическими свойствами.Они доступны практически любого номинала и напряжения до 1500 вольт. Они бывают с любым допуском от 10% до 0,01%. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса. Существует два типа пленочных конденсаторов: с радиальными выводами и с осевыми выводами. Электроды пленочных конденсаторов могут быть из металлизированного алюминия или цинка, нанесенного на одну или обе стороны пластиковой пленки, в результате чего получаются металлизированные пленочные конденсаторы, называемые пленочными конденсаторами. Пленочный конденсатор показан на рисунке ниже:

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы иногда называют пластиковыми конденсаторами, потому что в качестве диэлектриков используется полистирол, поликарбонат или тефлон.Этим типам пленок требуется гораздо более толстая диэлектрическая пленка, чтобы уменьшить опасность разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса. Пленочные конденсаторы физически больше и дороже, они не поляризованы, поэтому их можно использовать в приложениях с переменным напряжением, и они имеют гораздо более стабильные электрические параметры. В зависимости от емкости и коэффициента рассеяния, они могут применяться в приложениях с частотной стабильностью класса 1, заменяя керамические конденсаторы класса 1.

2. Керамические конденсаторы:

Керамические конденсаторы используются в высокочастотных цепях, таких как аудио для RF. Они также являются лучшим выбором для компенсации высоких частот в аудиосхемах. Эти конденсаторы также называются дисковыми конденсаторами. Керамические конденсаторы изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор. В керамических конденсаторах можно добиться как низкой, так и высокой емкости, изменяя толщину используемого керамического диска.Керамический конденсатор показан на рисунке ниже:

Керамические конденсаторы

Они бывают номиналами от нескольких пикофарад до 1 микрофарад. Диапазон напряжения составляет от нескольких вольт до многих тысяч вольт. Керамика недорога в производстве и бывает нескольких типов диэлектрика. Переносимость керамики невысока, но для своего предназначения в жизни они отлично подходят.

3. Электролитические конденсаторы:

Это наиболее часто используемые конденсаторы, которые имеют широкий допуск.Электролитические конденсаторы доступны с рабочим напряжением примерно до 500 В, хотя самые высокие значения емкости недоступны при высоком напряжении, а устройства с более высокой температурой доступны, но редко. Обычно существует два типа электролитических конденсаторов: танталовые и алюминиевые.

Танталовые конденсаторы обычно лучше выставляются, имеют более высокую стоимость и доступны только в более ограниченном диапазоне параметров. Диэлектрические свойства оксида тантала намного превосходят свойства оксида алюминия, что обеспечивает более легкий ток утечки и лучшую емкость емкости, что делает их пригодными для создания препятствий, развязки и фильтрации.

Толщина пленки оксида алюминия и повышенное напряжение пробоя дают конденсаторам исключительно высокие значения емкости для их размера. В конденсаторе фольговые пластины анодированы постоянным током, таким образом устанавливая край материала пластины и подтверждая полярность его стороны.

Танталовые и алюминиевые конденсаторы показаны на рисунке ниже:

Электролитические конденсаторы

4. Конденсаторы переменной емкости:

Конденсаторы переменной емкости — это конденсаторы, емкость которых может намеренно и многократно изменяться механически.Конденсаторы этого типа используются для установки частоты резонанса в LC-цепях, например, для настройки радио для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера.

Переменные конденсаторы

Применения конденсаторов

Конденсаторы применяются как в электротехнике, так и в электронике. Они используются в фильтрах, системах накопления энергии, пускателях двигателей и устройствах обработки сигналов.

Как узнать стоимость конденсаторов?

Конденсаторы — важные компоненты электронной схемы, без которых схема не может быть завершена.Использование конденсаторов включает в себя сглаживание пульсаций от переменного тока в источнике питания, соединение и развязку сигналов в качестве буферов и т. Д. В схемах используются различные типы конденсаторов, такие как электролитический конденсатор, дисковый конденсатор, танталовый конденсатор и т.д. Стоимость электролитических конденсаторов напечатана на корпусе, чтобы их контакты можно было легко идентифицировать. Обычно большой штифт положительный. Черная полоса возле отрицательного вывода указывает на полярность. Но в дисковых конденсаторах на корпусе напечатан только номер, поэтому очень сложно определить его значение в PF, KPF, uF, n и т. Д.Для некоторых конденсаторов значение печатается в мкФ, а для других используется код EIA. 104. Давайте посмотрим, как идентифицировать конденсатор и рассчитать его значение.

1. Число на конденсаторе представляет собой значение емкости в пикофарадах.

Например, 8 = 8PF

2. Если третье число равно нулю, то значение находится в P, например. 100 = 100PF

3. Для трехзначного числа третье число представляет количество нулей после второй цифры. Например, 104 = 10 — 0000 PF

4.Если значение получено в PF, его легко преобразовать в KPF или мкФ

PF / 1000 = KPF или n, PF / 10, 00000 = мкФ. Для значения емкости 104 или 100000 в пФ это будет 100 кПФ или н или 0,1 мкФ.

Формула преобразования:

nx 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1000000 = мкФ мкФ x 1000000 = PF мкФ x 1000000/1000 = nn = 1 / 1000000000F мкФ = 1/1000000 F

Буква ниже значения емкости определяет значение допуска.

473 = 473 K

Для 4-значного числа, если 4 ^{-я цифра} является нулем, то значение емкости выражается в пФ.

Например, 1500 = 1500PF

Если число представляет собой десятичное число с плавающей запятой, значение емкости выражается в мкФ.

Например, 0,1 = 0,1 мкФ

Если под цифрами указан алфавит, он представляет собой десятичную дробь и значение в KPF или n

Например. 2K2 = 2,2 KPF

Если значения указаны с косой чертой, первая цифра представляет значение в UF, вторая — допуск, а третья — максимальное номинальное напряжение

Например. 0,1 / 5/800 = 0,01 мкФ / 5% / 800 Вольт.

Некоторые распространенные дисковые конденсаторы:

DISC-CAPS

Без конденсатора проектирование схемы не будет полным, поскольку он играет активную роль в функционировании схемы. Конденсатор имеет две электродные пластины внутри, разделенные диэлектрическим материалом, таким как бумага, слюда и т. Д. Что происходит, когда электроды конденсатора подключены к источнику питания? Конденсатор заряжается до полного напряжения и сохраняет заряд. Конденсатор имеет способность накапливать ток, который измеряется в фарадах.

Емкость конденсатора зависит от площади его электродных пластин и расстояния между ними. Дисковые конденсаторы не имеют полярности, поэтому их можно подключать любым способом. Дисковые конденсаторы в основном используются для развязки / развязки сигналов. Электролитические конденсаторы, напротив, имеют полярность, поэтому при изменении полярности конденсатора он взрывается. Электролитические конденсаторы в основном используются в качестве фильтров, буферов и т. Д.

Каждый конденсатор имеет свою собственную емкость, которая выражается как заряд в конденсаторе, деленный на напряжение.Таким образом, Q / V. При использовании конденсатора в цепи следует учитывать некоторые важные параметры. Во-первых, его ценность. Выберите подходящее значение, низкое или высокое значение, в зависимости от схемы. Значение напечатано на корпусе большинства конденсаторов в мкФ или в виде кода EIA. В конденсаторах с цветовой кодировкой значения представлены в виде цветных полос и с помощью таблицы цветового кода конденсатора; конденсатор легко идентифицировать. Ниже приведена цветовая диаграмма для обозначения конденсатора с цветовой кодировкой.

Видите, как у резисторов, каждая полоса на конденсаторе имеет значение.Значение первой полосы — это первое число на цветовой диаграмме. Точно так же значение Второй полосы — это Второе число на цветовой диаграмме. Третья полоса — это множитель, как в случае резистора. Четвертая полоса — это допуск конденсатора. Пятая полоса — это корпус конденсатора, который представляет рабочее напряжение конденсатора. Красный цвет представляет 250 вольт, а желтый — 400 вольт.

Допуск и рабочее напряжение — два важных фактора, которые необходимо учитывать.Ни один из конденсаторов не имеет номинальной емкости и может отличаться.

Поэтому используйте конденсатор хорошего качества, например танталовый, в чувствительных схемах, таких как схемы генератора. Если конденсатор используется в цепях переменного тока, он должен иметь рабочее напряжение 400 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора указано на его корпусе. Подбираем конденсатор с рабочим напряжением в три раза превышающим напряжение блока питания. Например, если напряжение питания 12 вольт, используйте конденсатор на 25 или 40 вольт.Для сглаживания лучше взять конденсатор высокой емкости, например, 1000 мкФ, чтобы почти полностью удалить пульсации переменного тока. В источнике питания аудиосхем лучше использовать конденсатор емкостью 2200 мкФ или 4700 мкФ, так как пульсации могут создавать шум в цепи.

Другой проблемой конденсаторов является ток утечки. Часть заряда вытечет, даже если конденсатор заряжается. Это стих в схемах таймера, поскольку временной цикл зависит от времени заряда / разряда конденсатора.Доступны танталовые конденсаторы с малой утечкой, которые используются в схемах таймера.

Понимание функции конденсатора сброса в микроконтроллере

Сброс используется для запуска или перезапуска функций микроконтроллера AT80C51. Вывод сброса следует двум условиям для запуска микроконтроллера. Они

1. Электропитание должно быть в указанном диапазоне.
2. Длительность импульса сброса должна быть не менее двух машинных циклов.

Сброс должен оставаться активным до тех пор, пока не будут соблюдены все два условия.

В схеме этого типа конденсатор и резистор от источника питания подключены к контакту сброса №. 9. Пока переключатель питания находится в положении ON, конденсатор начинает заряжаться. В это время конденсатор вначале действует как короткое замыкание. Когда вывод сброса установлен на ВЫСОКИЙ, микроконтроллер переходит в состояние включения, и через некоторое время зарядка прекращается. Когда зарядка прекращается, контакт сброса замыкается на массу из-за резистора. Контакт сброса должен перейти в высокий уровень, затем в низкий, после чего программа начнется с запроса.Если в этом устройстве нет конденсатора сброса или он был бы оставлен неподключенным, программа запускается из любого места микроконтроллера.

Теперь у вас есть представление о концепции типов конденсаторов и их применении. Если у вас есть вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам, оставьте комментарии ниже.

Фото предоставлено:

Film Capacitors by en.busytrade Керамические конденсаторы
производства Китая
Конденсаторы электролитические производства solarbotics

.