Содержание
Что такое конденсатор и как они используются
Приветствую, друзья!
Мы уже рассматривали, как устроены «кирпичики», из которых собран компьютер.
Вы уже знаете, как устроены и как работают полупроводниковые диоды, полевые и биполярные транзисторы.
Вы уже знакомы с таким понятием, как SMD компоненты.
Давайте познакомимся с еще одной интереснейшей штуковиной — конденсатором.
Из всего многообразия конденсаторов мы рассмотрим лишь те, которые используются в компьютерах и периферийных устройствах.
Что такое конденсатор?
Конденсатор — это деталь с двумя выводами (двухполюсник), позволяющая накапливать энергию.
Конденсатор характеризуется такой величиной, как ёмкость.
Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше энергии он может накопить и тем (грубо говоря) больше его габариты.
Конденсатор может не только накапливать энергию, но и отдавать ее.
Именно в таком режиме он чаще всего и работает.
Конденсатор, в отличие от транзистора, является пассивным компонентом, т. е. есть он не может генерировать или усиливать сигнал.
Как устроен конденсатор?
В простейшем случае конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок) и диэлектрика (изолятора) между ними. Чем больше размер пластин и чем меньше зазор между ними, тем больше емкость конденсатора.
Вообще говоря, конденсатор накапливает на обкладках заряд (множество элементарных частиц, каждая из которых обладает элементарным зарядом). Чем больший заряд накоплен, тем большая запасена энергия. Ёмкость конденсатора зависит также и от вида диэлектрика.
Две пластины, разделенные тонким воздушным слоем (воздух — тоже диэлектрик), обладают очень небольшой емкостью, и в таком виде конденсаторы не используются.
С помощью специальных материалов и технологических ухищрений научились достаточно большую ёмкость втискивать в очень небольшой объём.
Самый характерный пример — электролитические конденсаторы.
В них две металлические обкладки в виде длинных полос (чаще всего из алюминиевой фольги) разделены слоем бумаги, пропитанной электролитом.
Электролит вызывает образование тонкой пленки оксида (окисла), которая является хорошим диэлектриком.
Поэтому электролитические конденсаторы называют ещё оксидными. Полосы сворачивают и помещают в цилиндрический алюминиевый корпус.
Раньше выводы конденсаторов делали из меди – как из материала с высокой электропроводностью. Теперь же их нередко делают из более дешевых сплавов на основе железа. В этом можно убедиться, если поднести к ним магнит. Фирмачи научились экономить!
В керамических конденсаторах диэлектриком служит пластинка из керамики, а обкладками – напыленные на керамику пленки металлических сплавов.
В каких единицах измеряется емкость конденсатора?
Основная единица для измерения ёмкости – Фарад (Ф, старое название – Фарада).
Но это очень большая величина, поэтому на практике используются её производные — пикофарад (пФ, пикофарада), нанофарад (нФ, нанофарада), микрофарад (мкФ, микрофарада).
Один микрофарад = 1 000 нанофарад = 1 000 000 пикофарад.
В компьютерных блоках питания и в материнских платах используются электролитические конденсаторы ёмкостью несколько сотен или тысяч микрофарад.
Там же применяется малогабаритные керамические конденсаторы ёмкостью несколько сотен или тысяч пикофарад.
Керамические конденсаторы используются чаще всего в виде SMD компонентов.
Как обозначаются конденсаторы в электрических схемах?
Конденсаторы в электрических схемах обозначается в виде двух вертикальных черточек, разделенных небольшим пространством. Графическое изображение напоминает те самые две пластины, разделенные воздушным диэлектриком.
У электролитических конденсаторов возле одной из черточек (обкладок) помещается знак «+».
Это потому, что электролитические конденсаторы обычно имеют полярность, которую надо соблюдать при монтаже.
Отметим, что в некоторых случаях применяются электролитические неполярные конденсаторы.
Рядом наносится значение ёмкости конденсатора.
А если конденсатор электролитический — то и величина его рабочего напряжения.
Записи вида 1000 p (1000 pF) и 3,9 n (3,9 nF) означают соответственно 1000 пикофарад и 3,9 нанофарад (или 3900 пикофарад).
Запись вида 1000uFx16V означает емкость 1000 микрофарад и рабочее напряжение 16 Вольт.
Напротив отрицательного электрода на корпусе конденсатора наносится соответствующая маркировка (знак «-»).
Где и как используются конденсаторы?
Перед тем как начать рассказывать об области применения конденсаторов, вспомним, что конденсатор это — две пластины, разделенные диэлектриком. Поэтому ток через конденсатор (в первом приближении) идти не может. Однако в цепи с конденсатором могут происходить процессы заряд и разряда. И во время этих процессов в цепи будут протекать токи заряда или разряда.
Таким образом, если переменное напряжение будет приложено к цепи с конденсатором, в ней будет протекать переменный ток. Поэтому конденсатор можно охарактеризовать такой величиной как емкостное сопротивление (обозначается в технической литературе как Хс).
Емкостное сопротивление зависит от ёмкости конденсатора и частоты приложенного напряжения. Чем ёмкость и частота больше, тем меньше емкостное сопротивление. На этих эффектах основано применение конденсаторов в схемах фильтрации источников питания.
В компьютерных блоках питания для получения постоянных напряжений +3,3, +5, и +12 В используется двухполупериодная схема выпрямление с двумя диодами и фильтрующим конденсатором. Без конденсатора на нагрузке будет пульсирующее напряжение одной полярности.
Источник постоянного напряжения можно представить в виде эквивалентной схемы из генератора и двух сопротивлений, где R1 — это внутреннее сопротивление выпрямителя, а R2 — емкостное сопротивление конденсатора.
Генератор – это сумма постоянного и переменного напряжений (пульсирующее напряжение содержит в себе постоянную и переменную составляющую).
Таким образом, сигнал с генератора подается на частотно-зависимый делитель напряжения. Выходной сигнал снимается с нижнего плеча (конденсатора). Для постоянного напряжения сопротивление конденсатора очень велико, гораздо больше сопротивления выпрямителя. Поэтому уменьшения постоянного напряжения не происходит.
Для переменного напряжения сопротивления конденсатора очень мало, гораздо меньше сопротивления выпрямителя, поэтому происходит сильное ослабление переменной составляющей.
В реальной схеме ситуация несколько сложнее, так как к нижнему плечу делителя подключена нагрузка, обладающая сопротивлением. Поэтому полностью избавиться от пульсаций нельзя, можно только свести их к какому-то небольшому значению.
Вообще, такая комбинация активного сопротивления и конденсатора называется фильтром нижних частот, который пропускает постоянную составляющую и какой-то диапазон низких частот.
Чем выше частота входного переменного напряжения, тем сильнее оно ослабляется.
Так как необходимо сильное подавление пульсаций переменного напряжения, то используется электролитические конденсаторы большой емкости.
Назначение керамических SMD конденсаторов на материнской плате — подавлять высокочастотные помехи, возникающие при переключении транзисторов в микросхемах. Таким образом, электролитические конденсаторы фильтруют относительно низкочастотные помехи и пульсации, а керамические — более высокочастотные.
Приведем еще один пример разделения переменной и постоянной составляющей. Пусть в схеме на рисунке сигнал в точке А будет иметь постоянную составляющую 5 В и переменную амплитудой 2 В.
После конденсатора, в точке В будет уже только переменная составляющая той же амплитудой 2 В (если емкостное сопротивление конденсатора мало для такой частоты). Интересно, не правда ли?
По существу, это тоже частотно-зависимый делитель напряжения, где в виде нижнего плеча выступает сопротивление нагрузки. Такую комбинацию называют фильтром верхних частот, который не пропускает постоянную составляющие и низкие частоты, так как в емкостное сопротивление будет для них большим.
Заканчивая, отметим маленькую деталь: так как максимальное напряжение на конденсаторе будет равно сумме постоянной и переменной составляющей, его рабочее напряжение должно быть не менее этой величины.
Продолжение следует.
Параметры конденсаторов таблица
Конденсатором называется система из двух или более проводников обкладок , разделенных диэлектриком, предназначенная для использования ее электрической емкости. Электрическая емкость — способность накапливать на обкладках конденсатора электрический заряд. Если взять две изолированные металлические пластины, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, и зарядить их равными разноимёнными зарядами, то на одну из пластин при этом перейдёт некоторый отрицательный заряд добавится некоторое избыточное число электронов , а на другой появится равный ему положительный заряд соответствующее число электронов будет удалено из пластины. Емкость характеризуется отношением заряда к величине напряжения на обкладках:.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Отечественные керамические проходные конденсаторы и фильтры
- Кодовая, цифровая маркировка конденсаторов
- Высоковольтные керамические конденсаторы компании Murata — Лента новостей
- Как проверить работоспособность конденсатора и определить емкость?
- Конденсаторы — параметры и маркировка, перевод величин емкости
- Радиоэлементы из старой аппаратуры: конденсаторы
- Правила расшифровки маркировки конденсаторов
- Как выбрать конденсатор для электродвигателя
- Конденсаторы Electronicon для силовой электроники
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Начинающим Маркировка конденсаторов и резисторов
youtube.com/embed/0UABJrsMXLc» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>
Отечественные керамические проходные конденсаторы и фильтры
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.
Подстроечные конденсаторы применяются для настройки резонансных цепей в приемо-передающей аппаратуре. Тип КПК. 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:. Например, обозначение КП2 означает конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком, а обозначение КТ4 — подстроечный конденсатор с твердым диэлектриком. Для настройки радиоприемников на нужную частоту применяют конденсаторы переменной емкости КПЕ.
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.
Диэлектрик — слюда, обкладки — алюминиевое напыление. Залит в корпус из коричневого компаунда. Конденсаторы КТК — Конденсатор трубчатый керамический В качестве диэлектрика используется керамическая трубка, обкладки из серебра. Широко применялись в колебательных контурах ламповой аппаратуры с х по начало восьмидесятых годов.
Рядом с емкостью, как правило прописывается группа ТКЕ, которая имеет буквенное или цифровое обозначение Таблица1. Вообще этот тип очень хорош для ВЧ техники. 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. Вверху советские, внизу импортные.
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. Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код равен 1. Несколько примеров собраны в таблице:. Маркировка цифробуквенная: 22р пикофарада 2n2- 2. 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. Сейчас весьма ценятся некоторыми аудиофилами. Также к данному типу относятся конденсаторы К42У-2 военной приемки, но их иногда можно встретить и в бытовой вппаратуре.
Как пример, мой запас на двигатель на 7кВт рис 9. Рассчитаны на высокое напряжение от до в, 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 в. 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. Например, обозначение К означает пленочный полиэтилен-терефталатный конденсатор с 17 порядковым номером разработки. Различные типы конденсаторов. Конденсатор типа К 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. Импортные слюдяные конденсаторы рис. 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, nM, nJ. Таблица для расшифровки условного буквенного кода допустимого отклонения ёмкости конденсаторов.
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: В, В, V, V. В некоторых случаях, буква V опускается. Иногда применяется кодирование латинской буквой. Для расшифровки следует пользоваться таблицей буквенного кодирования рабочего напряжения конденсаторов. Поклонники Николы Тесла имеют частую потребность в высоковольтных конденсаторах, вот некоторые которые можно встретить, в основном в телевизорах в блоках строчной развертки.
Высоковольтные конденсаторы. 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. 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.
Электролитические конденсаторы. Снизу — для поверхностного монтажа. Танталовые конденсаторы, лучше чем алюминиевые, за счет использования более дорогой технологии. Кроме того, танталовые конденсаторы имеют более низкое активное сопротивление на высоких частотах 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 мкФ. Высокая чувствительность к напряжению заставляет разработчиков делать запас по напряжению Увеличенным в два и более раз.
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.
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.
Кодовая, цифровая маркировка конденсаторов
Этот вид классификации является наиболее важным, поскольку именно вид диэлектрика в первую очередь определяет основные электрические параметры любого конденсатора. Номинальная емкость — емкость конденсатора, обозначенная на корпусе или в сопроводительной документации. Номинальные значения емкости стандартизованы. Цифры после буквы Е указывают на число номинальных значений в каждом десятичном интервале декаде. Например, ряд Е6 содержит шесть значений номинальных емкостей в каждой декаде, которые соответствуют числам 1.
Высоковольтный керамический конденсатор С1 в схеме инвертора . В таблице 2 приведены основные параметры конденсаторов.
Высоковольтные керамические конденсаторы компании Murata — Лента новостей
Конденсатор электролитический алюминиевый К из серии CD — предназначен для использования в бытовой технике. Диэлектриком электролитических конденсаторов является тонкий слой оксида металла, нанесенный электролитическим способом на тонкую ленту из фольги — является одной обкладкой конденсатора. Другая обкладка конденсатора образуется из пропитанной электролитом бумажной ленты и соприкасающейся с ней другой, не окисленной ленты из фольги. Электролитические конденсаторы требуют определенной полярности включения их в схему. Обычно корпус конденсатора подключается к отрицательному полюсу источника. Основным преимуществом электролитических конденсаторов является их большая емкость при небольших габаритных размерах. Конденсаторы электролитические алюминиевые c радиальными выводами и для поверхностного монтажа. Алюминиевые электролитические конденсаторы обладают большой емкостью, в пересчете на единицу, низкой ценой и вседоступностью.
Как проверить работоспособность конденсатора и определить емкость?
Трудно найти приложения, в которых не используются керамические конденсаторы. Однако когда речь идет о высоковольтных схемах с рабочим напряжением В и выше, керамические конденсаторы благодаря своим отличным частотным характеристикам и способности пропускать значительные пульсирующие токи остаются вне конкуренции. В качестве примера использования высоковольтных керамических конденсаторов можно привести схему инвертора, показанную на рисунке 1. В этом примере керамический конденсатор С1, включенный параллельно сглаживающему электролитическому конденсатору, предназначен для фильтрации импульсов напряжения длительностью несколько десятков наносекунд иголок , возникающих при коммутации силовых ключей. Электролитический конденсатор из-за не вполне пригодных характеристик на высоких частотах нельзя использовать для этих целей.
Номинальная емкость — емкость конденсатора, обозначенная а корпусе или в сопроводительной документации. Номинальные значения емкости стандартизованы.
Конденсаторы — параметры и маркировка, перевод величин емкости
Этот параметр используется при массогабаритной оптимизации конструкции. Номинальная емкость конденсатора — емкость, которую должен иметь конденсатор в соответствии с нормативной документацией. Номинальные емкости всех типов конденсаторов постоянной емкости стандартизированы и с точностью до множителя соответствуют рядам Е6 — Е подробно рассмотрено во втором разделе. Допустимое отклонение емкости от номинальной допуск характеризует точность задания емкости. Значения этих отклонений установлены ГОСТ в процентах для конденсаторов емкостью от 10 пФ и более и в пикофарадах для конденсаторов с меньшей емкостью.
Радиоэлементы из старой аппаратуры: конденсаторы
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. Подстроечные конденсаторы применяются для настройки резонансных цепей в приемо-передающей аппаратуре.
Справочная таблица по обозначениям конденсаторов (pF, nF, uF и конденсаторов (DataShet-ы, описание, параметры, технические.
Правила расшифровки маркировки конденсаторов
Ёмкость конденсаторов может обозначаться в микрофарадах uF , нанофарадах nF , пикофарадах pF , либо кодом. Данная таблица поможет вам разобраться в одинаковых значениях при различных обозначениях и подобрать аналоги для замены. Магазин Dalincom предлагает большой ассортимент конденсаторов — керамические, электролитические, металлопленочные, пусковые, и др, которые вы можете купить в разделе Конденсаторы.
Как выбрать конденсатор для электродвигателя
ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Подбор емкости конденсатора к асинхронному двигателю.
Раздел недели: Символы и обозначения оборудования на чертежах и схемах Техническая информация тут. Перевод единиц измерения величин Таблицы числовых значений Алфавиты, номиналы, единицы тут Математический справочник Физический справочник Химический справочник Материалы Рабочие среды Оборудование Инженерное ремесло Инженерные системы Технологии и чертежи Личная жизнь инженеров Калькуляторы. Поставщики оборудования. Полезные ссылки. Адрес этой страницы вложенность в справочнике dpva.
Огромное разнообразие конденсаторов позволяет использовать их практически в любой схеме.
Конденсаторы Electronicon для силовой электроники
Данная статья посвящена вопросам, связанным с ассортиментом и характеристиками конденсаторов, выпускаемых компанией Electronicon Kondensatoren GmbH, их применением в силовой электронике. Рассмотрены проблемы выбора конденсаторов в сложившихся конкурентных условиях, надежность конденсаторов, возможность работать в различных режимах и климатических условиях, а также влияние паразитных эффектов. Сейчас на российском рынке появилась продукция одного из ведущих предприятий Европы по изготовлению конденсаторов — компании Electronicon Kondensatoren GmbH. В данной статье подробно рассмотрим конденсаторы компании Electronicon для силовой электроники. В настоящее время ассортимент и характеристики конденсаторов, выпускаемых отечественной промышленностью, значительно уступают зарубежным аналогам особенно по массогабаритным показателям и качеству и, как следствие, их применение во вновь разрабатываемой аппаратуре заведомо ухудшает ее характеристики и уменьшает конкурентоспособность. В создавшихся конкурентных условиях на первое место при выборе конденсатора ставят качество, надежность, возможность компонента работать в различных режимах и климатических условиях. Значительное влияние на перечисленные показатели оказывают паразитные эффекты.
Конденсатор представляет собой корпус с контактами для монтажа. Внутри находятся две поверхности со значительными площадями, величины которых являются определяющими для ёмкости этого устройства. Поверхности эти называются обкладками и разделены слоем изоляции. Их свойства характеризуют номинальное и максимальное напряжения, которые соответствуют нормальной работе обкладок.
Общие конденсаторы и их названия — Франчайзинговый дистрибьютор электронных компонентов — Военный сертифицированный производитель
Конденсаторы делятся на две механические группы: постоянные конденсаторы с фиксированными значениями емкости и переменные конденсаторы с переменными (триммерными) или регулируемыми (настраиваемыми) значениями емкости.
Наиболее важной группой являются постоянные конденсаторы. Многие получили свои названия от диэлектрика. Для систематической классификации эти характеристики не могут быть использованы, потому что один из старейших, электролитический конденсатор, назван по конструкции его катода. Таким образом, наиболее часто используемые имена просто исторические.
Наиболее распространенные типы конденсаторов:
Керамические конденсаторы имеют керамический диэлектрик.
Пленочные и бумажные конденсаторы названы в честь их диэлектриков.
Алюминиевые, танталовые и ниобиевые электролитические конденсаторы названы в честь материала, используемого в качестве анода, и конструкции катода (электролита)
Полимерные конденсаторы — алюминиевые, танталовые или ниобиевые электролитические конденсаторы с проводящим полимером в качестве электролита.
Псевдоконденсаторы были названы в честь их способности накапливать электроэнергию электрохимически с обратимой фарадеевской передачей заряда
Гибридные конденсаторы сочетают в себе двухслойные и псевдоконденсаторы для увеличения удельной мощности
Серебряно-слюдяные, стеклянные, кремниевые, воздушные и вакуумные конденсаторы названы в честь их диэлектрика.
В дополнение к показанным выше типам конденсаторов, которые получили свое название в результате исторического развития, существует множество отдельных конденсаторов, названия которых основаны на их применении. К ним относятся:
Силовые конденсаторы, конденсаторы двигателя, конденсаторы промежуточного контура, конденсаторы помехоподавления, разделительные звуковые конденсаторы, балластные конденсаторы освещения, демпфирующие конденсаторы, конденсаторы связи, развязки или обходные конденсаторы.
Часто для этих приложений используется более одного семейства конденсаторов, например. для подавления помех могут использоваться керамические конденсаторы или пленочные конденсаторы.
Другие типы конденсаторов обсуждаются в разделе #Специальные конденсаторы .
Диэлектрики
Наиболее распространенные диэлектрики:
Керамика
Пластиковые пленки
Оксидный слой на металле0014
Природные материалы, такие как слюда, стекло, бумага, воздух, элегаз, вакуум
Все они сохраняют свой электрический заряд статически в пределах электрического поля между двумя (параллельными) электродами.
На основе этих обычных конденсаторов было разработано семейство электрохимических конденсаторов, называемых суперконденсаторами. Суперконденсаторы не имеют обычного диэлектрика. Они хранят свой электрический заряд статически в двойных слоях Гельмгольца и фарадеевски на поверхности электродов
со статической двухслойной емкостью в двухслойном конденсаторе и
с псевдоемкостью (фарадеев перенос заряда) в псевдоконденсаторе
или с обоими принципами накопления вместе в гибридных конденсаторах.
Источник: Википедия
КонденсаторыRick Grigalunas Комментарий
0 лайков
Типы конденсаторов — Типы конденсаторов » Электроника Примечания
Существует много различных типов конденсаторов, которые используются в электронном оборудовании, каждый из которых имеет свои характеристики: ознакомьтесь с различиями и узнайте, какие из них применимы для различных приложений.
Учебное пособие по конденсаторам Включает:
Использование конденсаторов
Типы конденсаторов
Электролитический конденсатор
Керамический конденсатор
Танталовый конденсатор
Пленочные конденсаторы
Серебряный слюдяной конденсатор
Суперконденсатор
Конденсаторы для поверхностного монтажа
Технические характеристики и параметры
Как купить конденсаторы — советы и подсказки
Коды и маркировка конденсаторов
Таблица преобразования
Конденсаторы используются практически во всех современных электронных схемах. Конденсаторы производятся миллионами каждый день, но доступно несколько различных типов конденсаторов.
Каждый тип конденсатора имеет свои преимущества и недостатки, может использоваться в различных приложениях — в различных типах электронных схем, радиочастотных конструкциях и т. д.
Соответственно, необходимо немного знать о каждом типе конденсатора, чтобы можно было выбрать правильный для любого конкретного использования, приложения, конструкции электронной схемы и т. д.
Существует множество вариантов, в том числе фиксированный или переменный конденсатор, свинцовый или с использованием технологии поверхностного монтажа, и, конечно же, диэлектрик: алюминиевый электролитический, танталовый, керамический, пластиковая пленка, бумага и многое другое.
Важно не только правильно определить номинал конденсатора, но и определить, какой тип конденсатора подходит для конкретной схемы. Каждый тип конденсатора имеет свои собственные свойства, и некоторые из них могут подходить для низкочастотных цепей, другие — для источников питания, а некоторые — для ВЧ-схем. Выбор правильного типа может иметь решающее значение.
Полярные и неполярные типы
Одно из основных различий между различными типами конденсаторов заключается в том, поляризованы они или нет.
По сути, поляризованный конденсатор — это конденсатор, который должен работать с напряжением на нем определенной полярности.
Некоторые из наиболее популярных типов поляризованных конденсаторов включают алюминиевые электролитические и танталовые.
Эти электронные компоненты имеют маркировку с указанием положительной или отрицательной клеммы, и их следует эксплуатировать только со смещением напряжения в этом направлении — обратное смещение может повредить или разрушить их. Поскольку конденсаторы выполняют множество задач, таких как связь и развязка, на них будет постоянное постоянное напряжение, и они будут пропускать только любые компоненты переменного тока.
Конденсатор другой формы представляет собой неполяризованный или неполярный конденсатор. Конденсатор этого типа не имеет требований к полярности и может быть подключен любым способом в схеме. Керамические, пленочные, серебристо-слюдяные и ряд других конденсаторов относятся к неполярным или неполярным конденсаторам.
Переменные и постоянные конденсаторы
Еще одно различие типов конденсаторов заключается в том, являются ли они постоянными или переменными.
Подавляющее большинство конденсаторов на сегодняшний день являются постоянными конденсаторами, т.е. они не имеют никакой регулировки. Однако в некоторых случаях может потребоваться регулируемый или переменный конденсатор, где может потребоваться изменение емкости конденсатора. Как правило, эти конденсаторы имеют относительно низкую стоимость, иногда до 1000 пФ. Их использование, как правило, в радиочастотных конструкциях.
Переменный конденсатор, используемый для настройки в радиоприемниках
Переменные конденсаторы также могут быть классифицированы как регулируемые и предварительно установленные. Основные переменные регулируются ручкой управления и могут использоваться для настройки радио и т.п.
Предварительно настроенные переменные конденсаторы обычно имеют винтовую регулировку и предназначены для регулировки во время настройки, калибровки, испытаний и т. д. Они не предназначены для регулировки при обычном использовании.
Тип конденсатора постоянной емкости
Существует очень много различных типов конденсаторов с фиксированной емкостью, которые можно купить и использовать в электронных схемах.
Эти конденсаторы обычно классифицируются по диэлектрику, который используется внутри конденсатора, поскольку он определяет основные свойства: электролитические, керамические, серебряно-слюдяные, металлизированная пластиковая пленка и ряд других.
Хотя в приведенном ниже списке представлены некоторые из основных типов конденсаторов, не все можно перечислить и описать, и можно увидеть некоторые менее широко используемые или менее распространенные типы. Однако он включает в себя большинство основных типов конденсаторов.
Керамический конденсатор: Как следует 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 обеспечивают такого высокого уровня емкости на единицу объема, как некоторые типы конденсаторов, и в результате емкость керамических конденсаторов обычно варьируется от нескольких пикофарад до значений около 0,1 мкФ.
Для компонентов с выводами широко используются дисковые керамические конденсаторы. Этот тип керамического конденсатора широко используется в таких приложениях, как развязка и связь. Конденсаторы с более высокими техническими характеристиками, особенно используемые в конденсаторах для 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 высокий уровень стабильности.
- X7R: используется для более высоких уровней емкости, так как имеет гораздо более высокую диэлектрическую проницаемость, чем COG, но более низкую стабильность.
- Z5U: используется для еще более высоких значений емкости, но имеет более низкую стабильность, чем COG или X7R.
Керамические конденсаторы доступны в виде устройств с традиционными выводами, а также в проходных вариантах. Наиболее широко используемый формат керамических конденсаторов — это конденсатор для поверхностного монтажа — формат представляет собой многослойный керамический конденсатор, также сокращенный до MLCC. Эти MLCC используются миллиардами каждый день, поскольку они представляют собой наиболее часто используемый тип конденсаторов для массового производства.
Эти электронные компоненты широко доступны у всех дистрибьюторов электронных компонентов, и они находят применение во всех формах электронных схем, от низкочастотных до радиочастотных, где их характеристики делают их лучшим типом для большинства радиочастотных приложений.
Подробнее о . . . . керамические конденсаторы.
Электролитический конденсатор: Этот тип конденсатора с выводами является наиболее популярным для номиналов более 1 микрофарад и имеет один из самых высоких уровней емкости для данного объема. Этот тип конденсатора состоит из двух тонких пленок алюминиевой фольги, один из которых покрыт оксидным слоем в качестве изолятора. Между ними помещается лист бумаги, пропитанный электролитом, а затем две пластины наматываются друг на друга и затем помещаются в банку.
Электролитические конденсаторы поляризованы, т. е. их можно размещать в цепи только в одну сторону. Если они подключены неправильно, они могут быть повреждены, а в некоторых крайних случаях могут взорваться. Также следует соблюдать осторожность, чтобы не превысить номинальное рабочее напряжение. Обычно они должны работать значительно ниже этого значения.
Этот тип конденсатора имеет широкий допуск. Обычно значение компонента может быть указано с допуском от -50% до +100%. Несмотря на это, они широко используются в аудиоприложениях в качестве разделительных конденсаторов и в сглаживающих устройствах для источников питания. Они плохо работают на высоких частотах и обычно не используются для частот выше 50–100 кГц.
Электролитические конденсаторы доступны в виде устройств с традиционными выводами. У некоторых даже есть клеммы для пайки или даже винтовые клеммы, хотя они обычно зарезервированы для версий с более высоким током и емкостью, часто используемых в источниках питания.
Электролиты
также доступны в виде конденсаторов для поверхностного монтажа. Первоначально этот тип конденсатора не был доступен в формате технологии поверхностного монтажа из-за трудностей, связанных с высокими температурами, возникающими в используемых процессах пайки. Теперь они преодолены, и эти электронные компоненты широко доступны в версиях с технологией поверхностного монтажа.
Подробнее о . . . . электролитические конденсаторы.
Конденсаторы из пластиковой пленки: Существует два основных формата конструкции конденсаторов из пластиковой пленки:
- Металлизированная пленка: В пленочных конденсаторах этого типа на пластиковую пленку нанесен очень тонкий слой металлизации. Эта металлизация соединяется с соответствующим соединением на одной или другой стороне конденсатора.
- Пленочная фольга: Пленочный конденсатор этой формы имеет два электрода из металлической фольги, разделенных пластиковой пленкой. Выводы соединяются с торцами электродов с помощью сварки или пайки.
Конденсаторы из пластиковой пленки могут использовать различные диэлектрики. Поликарбонат, полиэстер и полистирол являются одними из самых распространенных. Каждый из них имеет свои собственные свойства, позволяющие 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 неполярны. В целом, это хорошие конденсаторы общего назначения, которые можно использовать для различных целей, хотя их высокочастотные характеристики обычно не так хороши, как у керамических конденсаторов. Некоторые из наиболее распространенных типов включают в себя:
- Майлар — может создавать шум при использовании в условиях вибрации.
- 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.
- — обычно имеет очень низкие потери, но громоздкий. Имеют температурный коэффициент около -150 ppm/C
Полистирол
Пленочные конденсаторы доступны в виде устройств с традиционными выводами, но редко рассматриваются как конденсаторы для поверхностного монтажа. Причиной этого являются высокие температуры, которым подвергается весь конденсатор SMT во время процессов пайки, используемых при производстве поверхностного монтажа.
Подробнее о . . . . пленочные конденсаторы.
Тантал: Обычные алюминиевые электролитические конденсаторы имеют довольно большой размер для многих применений. В приложениях, где размер имеет значение, можно использовать танталовые конденсаторы. Они намного меньше, чем алюминиевые электролиты, и вместо пленки оксида на алюминии они используют пленку оксида на тантале. Обычно они не имеют высокого рабочего напряжения, 35 В обычно является максимальным, а некоторые даже имеют значения всего в вольт или около того.
Освинцованный танталовый конденсатор
Как и электролитические конденсаторы, танталы также поляризованы, и они очень нетерпимы к обратному смещению, часто взрываясь при воздействии напряжения. Однако их небольшой размер делает их очень привлекательными для многих приложений.
Танталовые конденсаторы
уже давно доступны в формате конденсаторов для поверхностного монтажа. До того, как стали доступны электролиты для поверхностного монтажа, эти конденсаторы составляли основу высококачественных конденсаторов для поверхностного монтажа. В настоящее время они все еще широко используются, хотя электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа также доступны.
Подробнее о . . . . танталовые конденсаторы.
Серебряная слюда: Конденсаторы из серебряной слюды изготавливаются путем нанесения серебряных электродов непосредственно на диэлектрик из слюдяной пленки. Для достижения требуемой емкости используется несколько слоев. Добавляются провода для соединений, а затем вся сборка герметизируется. Номиналы серебряно-слюдяных конденсаторов колеблются от нескольких пикофарад до двух-трех тысяч пикофарад.
Конденсатор из серебряной слюды
Этот тип конденсатора не так широко используется в наши дни. Однако их все еще можно получить, и они используются там, где стабильность стоимости имеет первостепенное значение и где требуются низкие потери. Ввиду этого одно из их основных применений — в настроенных элементах схем, таких как генераторы, или в фильтрах.
Подробнее о . . . . серебряно-слюдяные конденсаторы.
Supercap Суперконденсаторы с емкостью в фарады и более в настоящее время становятся все более распространенными. Эти суперконденсаторы обычно используются для таких приложений, как удержание памяти и тому подобное.
Суперконденсатор или суперконденсатор
Они слишком велики для использования в большинстве схемных схем, но следует помнить, что их частотная характеристика ограничена, но они являются идеальными выдерживающими конденсаторами, способными обеспечить остаточный ток и напряжение для сохранения памяти в течение периодов отключения питания. может быть удален.
Подробнее о . . . . супер конденсаторы.
Конденсаторы с выводами и конденсаторы для поверхностного монтажа
Конденсаторы
доступны в виде выводных разновидностей и конденсаторов для поверхностного монтажа. Практически все типы конденсаторов доступны в версиях с выводами: электролитические, керамические, суперконденсаторы, пленочные, серебряно-слюдяные, стеклянные и другие специальные типы.
Конденсаторы SMD
немного более ограничены. Конденсаторы SMD должны выдерживать температуры, используемые в процессе пайки.
Поскольку конденсатор не имеет 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 виде SMD-конденсаторов.
К основным типам конденсаторов для поверхностного монтажа относятся: керамические, танталовые и электролитические. Все они были разработаны, чтобы выдерживать очень высокие температуры, которые возникают во время процессов пайки, используемых для поверхностного монтажа печатных плат.