Обозначение полярности конденсатора на плате: Как обозначается минус конденсатора на плате

типы и принципы работы — Техника на vc.ru

Конденсаторы — это пассивные элементы обвязки полупроводниковых компонентов в электронных схемах. Их большое разнообразие обусловлено набором качественных характеристик по отношению к габаритам, условиям эксплуатации и стоимости.

659
просмотров

В зависимости от назначения и требуемых характеристик используют определенный тип конденсаторов. Вместе с «ЗУМ-СМД» рассмотрим свойства некоторых типов.

Свойства конденсаторов

Для каждого типа конденсатора свойственны определенные наборы параметров:

• Габариты и удельный вес — влияют на компактность устройства.
• Ёмкость измеряется в фаррадах.
• Максимальное напряжение — предельная величина разности потенциала на обкладках конденсатора (указывается с запасом).
• Ток утечки — величина тока саморазряда конденсатора (имеет ощутимые значения только у некоторых типах конденсаторов.
• Тангенс угла диэлектрических потерь — добротность конденсатора.
• Стоимость — в зависимости от требований, предъявленных к конденсатору, имеет смысл применения определенного класса изделия.

Ёмкость — это основная характеристика прибора. Она зависит от диэлектрической проницаемости изоляционного материала, расположенного между пластинами (обкладками) конденсатора. Также эта характеристика увеличивается с повышением площади совместного расположения пластин и уменьшением расстояния между ними.

Конденсаторы подразделяются по типу монтажа:

• С креплением в отверстия печатной платы — выводы могут быть с одной стороны корпуса или с обоих.
• С болтовым креплением — выводы с одной стороны.
• Для поверхностного крепления (SMD) — короткие выводы, расположенные на одной боковой плоскости.

Классификация конденсаторов

Конденсаторы классифицируются на электролитические, керамические и полимерные и отличаются материалом диэлектрика и пластин (обкладок), а также конструкцией устройства.

Для увеличения емкости электролитические конденсаторы используют электролит, который позволяет уменьшить расстояние между обкладками конденсатора. Они обладают поляризацией, на корпусе, возле одного из электродов указывается обозначение его полярности. Делятся электролитические конденсаторы:

• на жидкостные;
• сухие;
• оксидно-металлические;
• оксидно-полупроводниковые.

Алюминиевые электролитические конденсаторы являются наиболее дешевыми с относительно большой емкостью, но ограничены максимальным напряжением. Их диапазон составляет от 6,3 В до 500 В, могут иметь некоторый ток утечки, до 1 — 2 мА, у качественных моделей 0,05 — 0,1 мА. Внешней отличительной особенностью является крестовая насечка на поверхности противоположной выводам или кольцевой надрез на цилиндрическом корпусе устройства с выводами по обе стороны. Это предотвращает взрыв конденсатора при испарении электролита в случае пробоя диэлектрика.

Танталовые конденсаторы имеют электролит, находящийся в твердом или жидком состоянии. Отличаются от алюминиевых высокими частотными характеристиками и меньшим током утечки, но и естественно большей стоимостью. Некоторые модели очень схожи с вышеописанными, но не имеют насечек. Линейка номиналов до 1000 мкФ и до 100 В.

Из неэлектролитических конденсаторов можно выделить:

• керамические однослойные;
• керамические многослойные;
• высоковольтные керамические;
• полиэстеровые;
• полиэтилентерефталатовые;
• лавсановые;
• полиропиленовые и др.

Они отличаются меньшей удельной емкостью, незначительным током утечки и тангенсом угла диэлектрических потерь.

Компания «ЗУМ-СМД» имеет богатый опыт сотрудничества с производителями конденсаторов различной классификации. Бренды имеют высокое качество продукции, выпущенной на высокотехнологичном оборудовании.

Как самому перепаять конденсаторы | Как самому починить компьютер. | Советы и инструкции.

Симптомы при выходе из строя конденсаторов разнообразны. Это и зависания и синие экраны и просто нежелания компьютера включаться. Обычно к выводу о железной проблеме приходят после установки «чистой» системы и установки на нее «родных» драйверов. Если на голой системе и правильными драйверами наблюдаются зависания и BSOD’ы – проверяем железо.

Еще одной причиной зависаний является выход из строя элементов на материнской плате. Пожалуй, чаще всего из строя выходят конденсаторы.

Поломку легко определить по вздувшимся крышечкам конденсаторов. Верхние крышечки конденсаторов изготавливаются с крестообразным «надрезом» именно для того, чтобы было легко идентифицировать нерабочий конденсатор. Конденсаторы могут выходить из строя по нескольким причинам. Самая распространенная – некачественная партия. Попросту говоря – заводской брак. Отслужат такие конденсаторы примерно года два-три и «потекут». Вторая причина – время. От старости электролит в них высыхает, уменьшается емкость. Третья причина – перегрев. Если конденсатор находится вблизи горячего процессора – риск выхода его со строя возрастает.

С чего начнем.

Конечно – с выключения компьютера от сети. Помните – все манипуляции делаем только на выключенном оборудовании. При том желательно отключить от системного блока не только питающий провод, но и все остальные провода и кабели. Питание может идти от монитора по VGA кабелю, сетевая карта также может быть под напряжением от активного сетевого оборудования.

Снимаем крышку с системного блока (левую, если смотреть на блок спереди). Системную (материнскую) плату нужно отвинтить от корпуса. Снимаем все платы расширения, выкручиваем все крепежные винты, которыми прикручена материнка к стенке. Отключаем питающие кабеля от блока питания. Отключаем жгут проводов, идущий к передней панели корпуса. На всякий случай зарисуйте подключение всех проводков на плату. Процессор можно с платы не снимать.

Находим поврежденные конденсаторы. Внимательно смотрим маркировку. Нам нужно знать емкость и рабочее напряжение. Например, 1000mF, 6,3V. Бежим в ближайший магазин электроники и покупаем такие же по номиналам конденсаторы. Обратите внимание, что в компьютерные платы ставятся конденсаторы с максимальной рабочей температурой 105 градусов. Такие конденсаторы называются «низкоимпендансными» или можно в магазине просто сказать «мне компьютерные конденсаторы нужны». Продавцы в курсе. Итак, конденсаторы куплены. Кстати, возьмите штучку-две про запас.  Если что-то пойдет не так – будет чем заменить. Или обнаружится еще один неисправный. Или останется на потом.

Выпаиваем старые конденсаторы

Пора включать паяльник. Учтите, что элементы на современных платах припаяны бессвинцовым припоем, который имеет температуру плавления выше, чем знакомый нам припой. Паяльник нужно будет разогреть до 300 градусов (примерно).

Берем плату в руки. Желательно заземлиться самому и иметь паяльник с заземленным жалом. Статика – вещь коварная.

Берем одной рукой конденсатор, паяльником с другой стороны прогреваем точку припоя одной ноги конденсатора на другой стороне платы. Конденсатор можно покачивать из стороны в сторону, чтобы расшевелить ногу. Выпаиваем одну ножку. Прогреваем вторую. Вытащили конденсатор. Повторяем процедуры для осталных поврежденных конденсаторов. Следите за тем, чтобы при нагреве ножек паяльник не соскользнул и не снес с материнки мелкие элементы. Не торопитесь.

Готовим места посадки

После того, как все больные конденсаторы выпаяны необходимо позаботиться о посадочных отверстиях для здоровых. Для таких целей обычно используют специальный отсос для припоя. Но скорее всего его у вас нет, так что берем иголку и аккуратно расширяем отверстия с двух сторон. Припой довольно мягкий и должен поддаваться. Не переусердствуйте, если взять шило – можно и плату поломать. Материнская плата многослойная и небольшая трещина может вывести ее из строя навсегда.

Ставим новые элементы

Вставляем все конденсаторы на свои места.

Соблюдайте полярность. На конденсаторах обычно маркируют минусовую ногу полоской на корпусе. Кроме того, минусовая нога короче, плюсовая – длиннее. На плате также есть обозначение полярности. Минусовая половина обозначена белым полукругом.

ВНИМАНИЕ! На некоторых платах (редко) полярность перепутана и полукруг обозначает «плюс». Перед выпайкой старых элементов посмотрите на полярность и маркировку.

Конденсаторы вставили, переворачиваем плату и разгибаем ножки конденсаторов, чтобы они не выпадали.

Пайка

Подошли к самому ответственному этапу – пайке. Не откусывая ножки ставим жало паяльника прямо к плате возле ножки. Подводим проволочку припоя к ножке конденсатора и чуть касаемся проволочкой паяльника. Припой тут же расплавляется и капелькой стекает по ножке на посадочное место. При должной сноровке получается красиво и быстро. Припаиваем все ножки.

Зачищаем

Берем кусачки и откусываем ножки конденсаторов. Не оставляйте длинные торчащие ноги. Они могут достать стенки корпуса и что-то обязательно сгорит. Берегите глаза! Ножки обычно от кусачек отлетают в произвольном направлении. Могут угодить в глаз. Лучше одной рукой работать кусачками, а другой рукой держать откусываемую ножку.

Сборка

Сборку, как говорится, производить в обратном порядке. Подключаем к материнской плате сначала все проводки от жгута передней панели корпуса. Затем проводи от блока питания, USB-хвосты, питание на корпусные вентиляторы. Прикручиваем плату к стенке. Вставляем платы расширения (видео, сетевые и т.д.). Подключаем питание – включаем.

Работает – закрываем крышку корпуса и наслаждаемся.

Ориентация компонентов и полярность | Sierra Circuits

При размещении компонентов на печатной плате важна их правильная ориентация и полярность. При неправильном размещении это нарушит функциональность, может привести к сбоям компонентов или даже вывести плату из строя. Следовательно, очень важно определить полярность — положительный (анод) и отрицательный (катод) контакты — компонента перед его установкой на печатную плату. В этой статье мы будем использовать термины «ориентация» и «полярность» как синонимы.

Маркировка полярности для различных компонентов SMD

Что означает полярность компонента?

Для поляризованных компонентов полярность описывает положительные и отрицательные контакты, чтобы их можно было установить в правильном направлении. Печатные платы поставляются с маркировкой шелкографией, которая четко указывает направление монтажа компонентов.

Что такое положительная и отрицательная полярность?

Когда ток течет между двумя точками или полюсами, на одном из полюсов накапливается больше электронов, чем на другом. Полюс с большим количеством электронов называется отрицательной полярностью. Полюс с меньшим количеством электронов называется положительной полярностью. Электроны текут от отрицательного полюса к положительному полюсу, когда провод соединяет две точки или полюса. Этот поток электронов называется электрическим током.

Что означает полярность электрического компонента?

Компонент может быть поляризованным или неполяризованным. Неполяризованный компонент может быть подключен в любом направлении и при этом может функционировать так, как задумано. С другой стороны, поляризованный компонент может быть подключен только в определенном направлении для правильного функционирования.

Правила определения полярности и ориентации компонентов

• Для светодиодов и конденсаторов более короткий контакт обычно является катодом (отрицательным)
• Большинство конденсаторов имеют маркировку полярности
• Всегда обращайтесь к техническому описанию компонента

Указания по размещению поляризованных компонентов

Каждый компонент имеет маркировку полярности. Здесь мы упомянули способы идентификации этих маркировок.

Резисторы: Поскольку резисторы неполяризованы, их можно подключать в любом направлении. При размещении резисторов согласуйте их номиналы со списком компонентов. Проверьте цветовой код резистора и при необходимости используйте мультиметр.

Резистор с цветовым кодом

Конденсаторы: Электролитические конденсаторы имеют белую полосу со стрелкой, указывающей отрицательную сторону. Монолитные и керамические конденсаторы неполяризованы, а танталовые конденсаторы имеют положительную маркировку с одной стороны.

Маркировка полярности на электролитических и танталовых конденсаторах

Примечание: Убедитесь, что отрицательный вывод конденсатора находится в заполненной области шелкографии конденсатора на плате.

Положительные и отрицательные стороны конденсатора

Транзисторы: Следуйте трафаретной печати, которая представляет собой вид транзистора сверху.

Диоды: В диодах ток течет от анода к катоду. Они приходят с баром, нарисованным вокруг них. Он представляет собой катодный свинец. Стабилитроны могут быть подключены обоими способами в зависимости от конструктивных требований.

Полярность диода

Светодиоды: Удлиненный контакт светодиода указывает на анодную (положительную) клемму.

Проверка полярности светодиода

Микросхема: ИС поставляются в DIP-корпусах с несколькими рядами контактов и выемкой или вытравленной точкой. Надрез указывает, какой из нескольких рядов контактов будет подключен первым. Убедитесь, что выемка на чипе совмещена с отметкой выемки, указанной на схеме шелкографии. После идентификации маркировки контакта 1 другие контакты могут быть пронумерованы против часовой стрелки вокруг чипа.

Проверка полярности для IC

Батарейки: Батарейки поставляются с положительной и отрицательной маркировкой. Загнутая сторона металла указывает на положительную клемму.

Источники питания: Они поставляются со стандартными разъемами, которые указывают полярность. Для защиты от обратной полярности питания используются диоды или МОП-транзисторы.

Что такое конденсатор — типы, формула, символ, принцип работы, единица измерения

Узнайте, что такое конденсатор — типы, формула, символ, принцип работы, единица измерения.

Здесь мы узнаем Что такое конденсатор — типы, формула, символ, принцип работы, единица измерения, электролитический конденсатор, применение и функция подробно описаны.

Различные типы конденсаторов

Содержание

Что такое конденсатор?

Конденсатор представляет собой электронный компонент, характеризующийся способностью накапливать электрический заряд. Конденсатор — это пассивный электрический компонент, способный накапливать энергию в электрическом поле между парой проводников ( под названием «тарелки» ).

Простыми словами можно сказать, что конденсатор — это устройство, используемое для хранения и высвобождения электричества, обычно в результате химического воздействия. Также называется ячейкой хранения, вторичной ячейкой, конденсатором или аккумулятором. Лейденская банка была ранним примером конденсатора.

Конденсаторы — еще один элемент, используемый для управления потоком заряда в цепи. Название происходит от их способности накапливать заряд, как у небольшой батареи.

Конденсаторы состоят из двух проводящих поверхностей, разделенных изолятором; к каждой поверхности подведен провод.

Что такое конденсатор и как он работает

Символ и единица измерения конденсатора

В электронике обычно используются два символа конденсатора. Один символ для поляризованных конденсаторов, а другой для неполяризованных конденсаторов.

Конденсатор Обозначение поляризованных и неполяризованных конденсаторов

На приведенной выше диаграмме символ с одной изогнутой пластиной представляет собой поляризованный конденсатор. Изогнутая пластина представляет собой катод ( минус ) конденсатора, а другая пластина — анод ( плюс ). Иногда к положительной стороне добавляется еще и плюсик.

Единица измерения емкости в системе СИ равна фарад ( символ : F ). Единица названа в честь Майкла Фарадея, великого английского физика.

Конденсатор емкостью 1 фарад, когда он заряжен электрическим зарядом в 1 кулон, имеет разность потенциалов между обкладками 1 вольт.

Типы конденсаторов

Существует несколько типов конденсаторов для различных применений и функций. Ниже приведены основные и наиболее распространенные типы:

1.

Керамические конденсаторы

Сквозные и поверхностные керамические конденсаторы

Это неполяризованные конденсаторы, изготовленные из двух или более чередующихся слоев керамики и металла. Керамика действует как диэлектрик, а металл действует как электроды. Керамические конденсаторы

также называются «дисковыми конденсаторами ».

Трехзначный код обычно печатается на корпусе конденсаторов этого типа, чтобы указать их емкость в пикофарадах. Первые две цифры представляют емкость конденсатора, а третья цифра представляет количество нулей, которые необходимо добавить.

2. Электролитический конденсатор

Электролитический конденсатор сквозного и поверхностного монтажа

Конденсаторы этого типа обычно используются там, где требуется большая емкость. Анод электролитических конденсаторов выполнен из металла и покрыт оксидным слоем, используемым в качестве диэлектрика. Другой электрод может быть либо влажным нетвердым, либо твердым электролитом.

Электролитические конденсаторы поляризованы. Это означает, что при подаче на него постоянного напряжения необходимо соблюдать правильную полярность. Проще говоря, положительный вывод конденсатора должен быть подключен к положительному выводу, а отрицательный — к отрицательному. Невыполнение этого требования приведет к повреждению конденсатора.

Эти конденсаторы сгруппированы в следующие 3 типа в зависимости от их диэлектрика:

1. Алюминиевые электролитические конденсаторы.
2. Танталовые электролитические конденсаторы.
3. Конденсаторы электролитические ниобиевые.

3. Пленочный конденсатор

Пленочный конденсатор сквозного и поверхностного монтажа

Это наиболее распространенный тип конденсатора, используемый в электронике.

Пленочные конденсаторы или конденсаторы из пластиковой пленки неполяризованы. Здесь в качестве диэлектрика выступает изолирующая пластиковая пленка. Электроды этих типов конденсаторов могут быть металлическими алюминием или реактивным металлом цинка. Их наносят на одну или обе стороны полиэтиленовой пленки, образуя металлизированный пленочный конденсатор. Иногда поверх пленки накладывается отдельная металлическая фольга, образуя пленочный или фольговый конденсатор.

Пленочные конденсаторы доступны в различных формах и размерах и имеют ряд преимуществ перед конденсаторами бумажного типа. Они очень надежны, имеют долгий срок службы и имеют меньшие допуски. Они также хорошо работают в условиях высокой температуры окружающей среды.

4. Конденсатор переменной емкости

Конденсатор переменной емкости сквозного и поверхностного монтажа

Это неполяризованные конденсаторы переменной емкости. Они имеют подвижные и неподвижные пластины для определения емкости. Обычно они используются в передатчиках и приемниках, транзисторных радиоприемниках и т. д.

Эти конденсаторы сгруппированы как:

1. Подстроечные конденсаторы; и
2. Подстроечные конденсаторы

Как работает конденсатор?

Конденсатор можно представить в виде двух больших металлических пластин, разделенных воздухом, хотя на самом деле они обычно состоят из тонкой металлической фольги или пленки, разделенных полиэтиленовой пленкой или другим твердым изолятором и свернутых в компактный пакет. Рассмотрим подключение конденсатора к батарее.

Простой конденсатор, подключенный к батарее через резистор

Как только соединение выполнено, заряд стекает с клемм аккумулятора, по проводу и на пластины, положительный заряд на одной пластине, отрицательный заряд на другой.

Почему? Однознаковые заряды на каждом терминале хотят уйти друг от друга. В дополнение к этому отталкиванию есть притяжение к заряду противоположного знака на другой соседней пластине. Первоначально ток большой, потому что в некотором смысле заряды не могут сразу сказать, что провод никуда не уходит, что нет полного замыкания провода.

Начальный ток ограничен сопротивлением проводов или, возможно, реальным резистором. Но по мере того, как на пластинах накапливается заряд, отталкивание заряда препятствует потоку большего заряда, и ток уменьшается. В конце концов сила отталкивания от заряда на пластине становится достаточно сильной, чтобы уравновесить силу от заряда на клемме аккумулятора, и весь ток прекращается.

Зависимость тока в цепи от времени

Наличие разделенных зарядов на пластинах означает, что между пластинами должно быть напряжение, и это напряжение равно напряжению батареи, когда весь ток прекращается. Ведь так как точки соединены проводниками, на них должно быть одинаковое напряжение; даже если в цепи есть резистор, на резисторе нет напряжения, если ток равен нулю, согласно закону Ома.

Количество заряда, которое накапливается на пластинах для создания напряжения, является мерой емкости конденсатора, его емкости, измеряемой в фарадах (f). Соотношение C = Q/V, где Q — заряд в кулонах.

Большие конденсаторы имеют пластины с большой площадью, чтобы удерживать много заряда, разделенные небольшим расстоянием, что подразумевает небольшое напряжение. Конденсатор в один фарад чрезвычайно велик, и обычно мы имеем дело с микрофарадами (мкф), одной миллионной фарады, или пикофарадами (пф), одной триллионной (10-12) фарада.

Снова рассмотрим приведенную выше схему. Предположим, мы перерезали провода после того, как весь ток прекратился. Заряд на пластинах теперь захвачен, поэтому между клеммными проводами все еще есть напряжение. Заряженный конденсатор теперь выглядит как батарея.

Если бы мы подключили к нему резистор, ток протекал бы, когда положительные и отрицательные заряды стремились нейтрализовать друг друга. В отличие от батареи, здесь нет механизма замены заряда на пластинах, удаленных током, поэтому напряжение падает, ток падает, и, наконец, в цепи не остается ни чистого заряда, ни перепадов напряжения.

Динамика тока, заряда пластин и напряжения во времени выглядит точно так же, как на графике выше. Эта кривая представляет собой экспоненциальную функцию: exp(-t/RC) . Напряжение, ток и заряд падают примерно до 37% от их начальных значений за время R × C секунд, которое называется характеристическим временем или постоянной времени цепи.

Постоянная времени RC является мерой того, насколько быстро схема может реагировать на изменения условий, например, подключение батареи к незаряженным конденсаторам или подключение резистора к заряженному конденсатору. Напряжение на конденсаторе не может измениться мгновенно; для протекания заряда требуется время, особенно если этому потоку противостоит большой резистор. Таким образом, конденсаторы используются в цепи для гашения быстрых изменений напряжения.

Комбинации конденсаторов

Как и резисторы, конденсаторы можно соединять двумя основными способами: параллельно и последовательно .

Как рассчитать емкость конденсатора?

Из физической конструкции конденсаторов должно быть очевидно, что параллельное соединение двух конденсаторов дает большее значение емкости. Параллельное соединение приводит к большей площади пластины конденсатора, что означает, что они могут удерживать больше заряда при том же напряжении. Таким образом, формула полной емкости в параллельной цепи: CT=C1+C2…+Cn.

Та же форма уравнения для резисторов, соединенных последовательно, что может сбивать с толку, если не думать о физике происходящего.

Емкость последовательного соединения ниже, чем у любого конденсатора, потому что при заданном напряжении всей группы на каждой пластине будет меньше заряда.