Конденсаторы виды конденсаторов: виды, устройство, маркировка и параметры конденсаторов

Содержание

Виды конденсаторов — Основы электроники

Узнав, что же такое конденсатор, рассмотрим, какие бывают виды конденсаторов.

Итак, виды конденсаторов можно классифицировать по нескольким признакам:

  • по назначению;
  • по характеру изменения емкости;
  • по способу монтажа;
  • по характеру защиты от внешних воздействий.

Иногда в литературе термин «виды конденсаторов» меняют на «группы конденсаторов», что одинаково по своему смысловому значению.

Классификация видов конденсаторов показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Виды конденсаторов.

Рассмотрим более подробно виды конденсаторов, а точнее характеристики видов конденсаторов.

Конденсаторы общего назначения – конденсаторы, применяемые в большинстве видов радиоэлектронной аппаратуры. К конденсаторам этого вида не применяются особые требования.

Конденсаторы специального назначения – конденсаторы, к которым предъявляются особые требования (по напряжению, частоте, виду действующих сигналов и т.д.) в зависимости от той цепи, где они установлены. Например к данному виду конденсаторов относятся: импульсные, высоковольтные, пусковые, помехоподавляющие, а так же и другие конденсаторы.

Конденсаторы постоянной емкости – это конденсаторы, чья емкость является фиксированной и в процессе эксплуатации аппаратуры не меняется.

Конденсаторы переменной емкости – применяются в цепях, где требуется изменение емкости в процессе эксплуатации. При этом изменение емкости может производится различными способами: механически, путем изменения управляющего напряжения, изменением температуры окружающей среды.

Подстроечные конденсаторы – не применяются в цепях с оперативным изменением емкости. В основном их используют для первоначальной настройки аппаратуры или периодической подстройки цепей, где требуется малый диапазон изменения емкости.

Конденсаторы, используемые для печатного монтажа – это конденсаторы которые применяются в аппаратуре с обычными печатными платами с отверстиями для выводов радиокомпонентов. У таких конденсатов выводы изготовлены из проволоки круглого сечения.

Конденсаторы, используемые для навесного монтажа. Этот вид конденсаторов очень многообразен по исполнению выводов. Здесь могут использоваться мягкие и жесткие выводы, радиальные или аксиальные выводы, выводы, изготовленные из ленты или проволоки круглого сечения, а так же с выводами в виде опорных винтов и проходных шпилек (проходные конденсаторы). К конденсаторам для навесного монтажа можно отнести более современные конденсаторы с выводами под винт.

Конденсаторы, используемые для поверхностного монтажа( SDM-конденсаторы). Отдельно необходимо выделить SDM-конденсаторы, так как они находят все большее и большее применение в современной радиоэлектронной аппаратуре. Другое название таких конденсаторов – безвыводные. У этого вида конденсаторов в качестве выводов используются части его копруса.

Конденсаторы с защёлкивающимися выводами (Snap in). Вид современных конденсаторов, в которых выводы изготовлены таким образом, что при установки в отверстия платы они жестко «защелкиваются», это позволяет качественно и с удобствами осуществить их пайку.

Конденсаторы с выводами под винт. Интересный вид конденсаторов для поверхностного монтажа. В выводах конденсаторов этого вида нарезана резьба. В основном эти конденсаторы применяются в блоках питания, где преобладает ток большой величины и необходимо надежно подключить выводы к силовым проводам. Использование выводов под винт так же делает возможным установку конденсатора на радиатор.

Незащищенные конденсаторы – вид конденсаторов, который не допускают к работе в условиях повышенной влажности. Возможно эксплуатация этих конденсаторов в составе герметизированной аппаратуры.

Защищенные конденсаторы – могут работать в условия повышенной влажности.

Неизолированные конденсаторы – при использовании этого вида конденсаторов не допускается касания их корпусом шасси аппаратуры.

Изолированные конденсаторы – имеют хорошо изолированный корпус, что делает возможным касания шасси аппаратуры или ее токоведущих поверхностей.

Уплотненные конденсаторы – в конденсаторах этого вида используется корпус, уплотненный органическими материалами.

Герметизированные конденсаторы – эти конденсаторы имеют герметизированный корпус, что исключает взаимодействие внутренней конструкции конденсатора с окружающей средой.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Классификация и конструкции конденсаторов — Студопедия

Конденсаторы

Принцип действия конденсаторов основан на способности накапливать на обкладках электрические заряды при приложении между ними напряжения. Количественной мерой способности накапливать электрические заряды является емкость конденсатора. В простейшем случае конденсатор представляет собой две металлические пластины, разделенные слоем диэлектрика. Емкость такого конденсатора, пФ

где e относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика ( e >1 ),

S — площадь обкладок конденсатора (см2),

d — расстояние между обкладками (см).

Конденсаторы широко используются в РЭА для самых различных целей. На их долю приходится примерно 25% всех элементов принципиальной схемы.

Классификация и конструкции конденсаторов.

По назначению конденсаторы делятся на конденсаторы общего назначения и специального назначения. Конденсаторы общего назначения делятся на низкочастотные и высокочастотные. К конденсаторам специального назначения относятся высоковольтные, помехоподавляющие, импульсные, дозиметрические, конденсаторы с электрически управляемой емкостью (варикапы, вариконды) и др.

По назначению конденсаторы подразделяются на контурные, разделительные, блокировочные, фильтровые и т.д., а по характеру изменения емкости на постоянные, переменные и полупеременные (подстроечные).

По материалу диэлектрика различают три вида конденсаторов: с твердым, газообразным и жидким диэлектриком. Конденсаторы с твердым диэлектриком делятся на керамические, стеклянные, стеклокерамические, стеклоэмалевые, слюдяные, бумажные, электролитические, полистирольные, фторопластовые и др.



По способу крепления различают конденсаторы для навесного и печатного монтажа, для микромодулей и микросхем.

Пакетная конструкция (Рис. 1). Она применяется в слюдяных, стеклоэмалевых, стеклокерамических и некоторых типах керамических конденсаторов и представляет собой пакет диэлектрических пластин (слюды) I толщиной около 0,04 мм, на которые напылены металлизированные обкладки 2, соединяемые в общий контакт полосками фольги 3.

Рис. 1 Пакетная конструкция Рис. 2. Трубчатая конструкция

Трубчатая конструкция. Она характерна для высокочастотных трубчатых конденсаторов и представляет собой керамическую трубку I (Рис. 2) с толщиной стенок около 0,25 мм, на внутреннюю и внешнюю поверхность которой методом вжигания нанесены серебряные обкладки 2 и 3. Для присоединения гибких проволочных выводов 4 внутреннюю обкладку выводят на внешнюю поверхность трубки и создают между ней и внешней обкладкой изолирующий поясок 5, снаружи на трубку наносится защитная пленка из изоляционного вещества.


Дисковая конструкция. Эта конструкция (Рис. 3) характерна для высокочастотных керамических конденсаторов: на керамический диск I с двух сторон вжигаются серебряные обкладки 2 и 3, к которым присоединяются гибкие выводы 4..

Рис. 3.Дисковая конструкция Рис. 4 Литая конструкция

Литая секционированная конструкция. Эта конструкция характерна для монолитных многослойных керамических конденсаторов (Рис. 4), получивших в последние годы широкое распространение, в том числе в аппаратуре с ИМС.

Такие конденсаторы изготовляют путем литья горячей керамики, в результате которого получают керамическую заготовку I с толщиной стенок около 100 мкм и прорезями (пазами) 2 между ними, толщина которых порядка 130-150 мкм. Затем эта заготовка окунается в серебряную пасту, которая заполняет пазы, после чего осуществляют вжигание серебра в керамику.

В результате образуются две группы серебряных пластин, расположенных в пазах керамической заготовки, к которым припаиваются гибкие выводы

Рулонная конструкция. Эта конструкция (Рис. 5.) характерна для бумажных пленочных низкочастотных конденсаторов, обладающих большой емкостью. Бумажный конденсатор образуется путем свертывания в рулон бумажной ленты 1 толщиной около 5-6 мкм и ленты из металлической фольги 2 толщиной около 10-20 мкм. В металлобумажных конденсаторах вместо фольги применяется тонкая металлическая пленка толщиной менее 1 мкм, нанесенная на бумажную ленту.

Рис. 5 Рулонный конденсатор

Рулон из чередующихся слоев металла и бумаги не обладает механической жесткостью и прочностью, поэтому он размещается в металлическом корпусе, являющемся механической основой конструкции.

Емкость бумажных конденсаторов достигает 10 мкф, а металлобумажных 30 мкф.

Номинальная емкость Сном и допустимое отклонение от номинала ±DС.

Номинальные значения емкости Сном высокочастотных конденсаторов так же как и номинальные значения сопротивлений стандартизированы и определяются рядами Е6, Е12, Е24 и т.д.(см.табл.2.1). Номинальные значения емкости электролитических конденсаторов определяются рядом: 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 30;50; 100; 200; 300; 500; 1000; 2000:5000 мкф.

Таблица 1.

Е24 Е12 Е6
1,0 1,0 1,0
1,1 - -
1,2 1,2 -
1,3 - -
1,5 1,5 1,5
1,6 - -
1,8 1,8 -
2,0 - -
2,2 2,2 2,2
2,4 - -
2,7 2,7 -
3,0 - -
3,3 3,3 3,3
3,6 - -
3,9 3,9 -
4,3 - -
4,7 4,7 4,7
5,1 - -
5,6 5,6 -
6,2 - -
6,8 6,8 6,8
7,5 - -
8,2 8,2 -
9,1 - -

Номинальные значения емкости бумажных пленочных конденсаторов определяются рядом: 0,5; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 6; 8; 20; 20; 40; 60; 80; 100; 200;400; 600; 800; 1000 мкф.

По отклонению от номинала конденсаторы разделяются на классы (табл. 2).

Таблица 2.

Класс 0,01 0,02 0,05 I II III IV V VI
Допуск, % ±0,1 ±0,2 ±0,5 ±1 ±2 ±5 ±10 ±20 -10 +20 -20 +30 -20 +50

Конденсаторы I, II, и III классов точности являются конденсаторами широкого применения и соответствуют рядам Е24, Е12 и Е6.

В зависимости от назначения в РЭА применяют конденсаторы различных классов точности. Блокировочные и разделительные конденсаторы обычно выбирают по II и III классам точности, контурные конденсаторы обычно имеют 1,0 или 00 классы точности, а фильтровые — IV, V и VI классы точности.

Электрическая прочность конденсаторов характеризуется величиной напряжения пробоя и зависит в основном от изоляционных свойств диэлектрика. Все конденсаторы в процессе изготовления подвергаются воздействию испытательного напряжения в течении 2 — 5 с. В технической документации указывается номинальное напряжение, т.е. такое максимальное напряжение, при котором конденсатор может работать длительное время при соблюдении условий, указанных в технической документации. Для повышения надежности РЭА конденсаторы используют при напряжении, которое меньше номинального.

Стабильность емкости определяется ее изменением под воздействием внешних факторов. Наибольшее влияние на величину емкости оказывает температура. Ее влияние оценивается температурным коэффициентом емкости (ТКЕ):

По значению ТКЕ керамические и некоторые другие конденсаторы разделяются на группы, приведенные в табл.3.

Таблица 3: Группы ТКЕ конденсаторов с линейной или близкой к ней зависимостью емкости от температуры

Обозначение групп ТКЕ Номинальное значение ТКЕ при 20 — 85њ С
П100 (П120) + 100 (+120)
П33 -133
МП0
МП33 -133
МП47 -47
М75 -75
М150 -150
М220 -220
М330 -330
М470 -470
М750 (М700) -750 (-700)
М2200 -2200

Для конденсаторов с нелинейной зависимостью емкости от температуры, а также с большими уходами емкости от температуры обычно приводится относительное изменение емкости в рабочем интервале температур.

Керамические конденсаторы типа 2 по допускаемому изменению емкости в рабочем интервале температур разделяются на следующие группы (табл.4).
Слюдяные конденсаторы по значению ТКЕ разделяются на следующие группы (табл. 5).

Таблица 4. Группы керамических конденсаторов типа 2 по допускаемому изменению емкости в интервале температур

Условное обозначение групп Допускаемое относительное изменение емкости в интервале рабочих температур, %
h20 ±10
h30 ±20
h40 ±30
H50 ±50
H70 ±70
H90 ±90

Таблица 5. Группы ТКЕ слюдяных конденсаторов

Обозначение групп ТКЕ Номинальное значение ТКЕ
А ±200
Б ±100
В ±50
Г ±20

У высокочастотных конденсаторов величина ТКЕ не зависит от температуры и указывается на корпусе конденсатора путем окраски корпуса в определенный цвет и нанесения цветной метки.

У низкочастотных конденсаторов температурная зависимость емкости носит нелинейный характер. Температурная стабильность этих конденсаторов оценивается величиной предельного отклонения емкости при крайних значениях температуры. Низкочастотные конденсаторы разделены на три группы по величине температурной нестабильности: Н20 — ±20%; НЗО — ±30%; Н90 — (+50 -90)%.

Потери энергии в конденсаторах обусловлены электропроводностью и поляризацией диэлектрика (см. 1.6.7) и характеризуются тангенсом угла диэлектрических потерь tgd. Конденсаторы с керамическим диэлектриком имеют tgd »10-4, конденсаторы со слюдяным диэлектриком — 10-4, с бумажным — 0,01-0,02, с оксидным-0,1-1,0.

Как выбрать конденсатор?

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

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

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

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

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

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

Конденсаторы различных типов

Рис. 2. Конденсаторы различных типов

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

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

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

Типы конденсаторов

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

Алюминиевый электролитический конденсатор

Рис. 3. Алюминиевый электролитический конденсатор

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

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

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

Примеры:

Для монтажа в отверстия:

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

Для поверхностного монтажа:

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

Керамический конденсатор

Рис.4. Керамические конденсаторы

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

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

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

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

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

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

Примеры:

Тип NP0/C0G:

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

Тип X7R:

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

Для монтажа в отверстия:

Рис. 5. Танталовый конденсатор

Рис. 5. Танталовые конденсаторы

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

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

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

Примеры:

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

Пленочный конденсатор

Рис. 6. Пленочные конденсаторы

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

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

Примеры:

Слюдяные конденсаторы

Рис. 7. Слюдяной конденсатор

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

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

Примеры:

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

Полимерный (твердотельный) конденсатор

Рис. 8. Полимерные (твердотельные) конденсаторы

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

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

Примеры:

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

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

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

Примеры:

Подобрать необходимый конденсатор в каталоге Терраэлектроники можно двумя способами:

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

Фрагмент скриншота сервиса поиска конденсатора

Рис. 9. Фрагмент скриншота сервиса поиска конденсатора

Заключение

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

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

Понятие конденсатора. Классификация конденсаторов — Студопедия

Конденсатор — это элемент электрической цепи, состоящий из проводящих электродов(обкладок), разделённых диэлектриком и предназначенный для использования его ёмкости. Ёмкость конденсатора — есть отношение заряда конденсатора к разности потенциалов, которую заряд сообщает конденсатору.

В качестве диэлектрика в конденсаторах используются органические и неорганические материалы, в том числе оксидные плёнки некоторых металлов. При приложении к конденсатору постоянного напряжения происходит его заряд; при этом затрачивается определённая работа, выражаемая в джоулях.

Классификация конденсаторов.

В зависимости от назначения конденсаторы разделяются на две большие группы: общего и специального назначения.

Группа общего назначения включает в себя широко применяемые конденсаторы, используемые в большинстве видов и классов аппаратуры. Традиционно к ней относят наиболее распространённые низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особые требования.

Все остальные конденсаторы являются специальными. К ним относятся: высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические, пусковые и др.

В зависимости от способа монтажа конденсаторы могут выполняться для печатного и навесного монтажа, а также в составе микромодулей и микросхем или для сопряжения с ними. Выводы конденсаторов для навесного монтажа могут быть жёсткие или мягкие, аксиальные или радиальные из проволоки круглого сечения или ленты, в виде лепестков, с кабельным вводом, в виде проходных шпилек, опорных винтов и т. п.



По характеру защиты от внешних воздействий конденсаторы выполняются: незащищёнными, защищёнными, неизолированными, изолированными, уплотнёнными и герметизированными.

Незащищённые конденсаторы допускают эксплуатацию в условиях повышенной влажности только в составе герметизированной аппаратуры. Защищённые конденсаторы допускают эксплуатацию в аппаратуре любого конструктивного исполнения. Неизолированные конденсаторы (с покрытием или без него) не допускают касаний своим корпусом шасси аппаратуры. Изолированные конденсаторы имеют достаточно хорошее изоляционное покрытие и допускают касания корпусом шасси аппаратуры. Уплотнённые конденсаторы имеют уплотнённую органическими материалами конструкцию корпуса.

Герметизированные конденсаторы имеют герметичную конструкцию корпуса, который исключает возможность сообщения окружающей среды с его внутренним пространством. Герметизация производится с помощью керамических и металлических корпусов или стеклянных колб.


По виду диэлектрика все конденсаторы можно разделить на группы: с органическим, неорганическим, газообразным и оксидным диэлектриком.

Конденсаторы с органическим диэлектриком.

Эти конденсаторы изготовляют намоткой тонких длинных лент конденсаторной бумаги, плёнок или их комбинации с металлизированными или фольговыми электродами.

По назначению конденсаторы можно разделить на : низкочастотные и высокочастотные.

К низкочастотным плёночным относятся конденсаторы на основе полярных и слабополярных плёнок (бумажные, металлобумажные, полиэтилентерефталатные, комбинированные, лакоплёночные, поликарбонатные и полипропиленовые). Они способны работать на частотах до 104-105Гц при существенном снижении амплитуды переменной составляющей напряжения с увеличением частоты.

К высокочастотным плёночным относятся конденсаторы на основе неполярных плёнок (полистирольные и фторопластовые). Они допускают работу на частотах до 105-107Гц. Верхний предел по частоте зависит от конструкции обкладок, контактного узла и от ёмкости. К этой группе относят некоторые типы конденсаторов на основе слабополярной полипропиленовой плёнки.

Высоковольтные конденсаторы можно разделить на высоковольтные постоянного напряжения и импульсные.

В качестве диэлектрика высоковольтных конденсаторов постоянного напряжения используют: бумагу, полистирол, политетрафторэтилен, полиэтилентерефталат и сочетание бумаги и синтетических плёнок.

Конденсаторы высоковольтные, импульсные делают на основе бумажного и комбинированного диэлектриков.

Основное требование к высоковольтным конденсаторам — это высокая электрическая прочность изоляции. Импульсные конденсаторы наряду с высокой электрической прочностью и сравнительно большими ёмкостями должны допускать быстрые разряды.

Импульсные

Дозиметрические конденсаторы работают в цепях с низким уровнем токовых нагрузок, поэтому они должны обладать малым саморазрядом, большим сопротивлением изоляции, а следовательно и большой постоянной времени.

Конденсатор: применение и виды

В магазинах электротехники конденсаторы чаще всего можно увидеть в виде цилиндра, внутри которого располагается множество лент из пластин и диэлектриков.

Конденсатор – что такое?

Конденсатор – это часть электрической цепи, состоящей из 2 электродов, которые способны накапливать, сосредотачивать или передавать ток другим устройствам. Конструктивно электроды представляют собой обкладки конденсатора, у которых заряды противоположны. Для того чтобы устройство работало, между пластинами размещен диэлектрик – элемент, не позволяющий двум пластинам соприкоснуться друг с другом.

Определение конденсатора произошло от латинского слова «condenso», что обозначает уплотнение, сосредоточение.

Конденсатор с обкладками

Конденсатор с обкладками

Элементы для пайки емкостей служат для транспортировки, измерения, перенаправления и передачи электроэнергии и сигналов.

Где применяются конденсаторы

Каждый начинающий радиолюбитель часто задается вопросом: для чего нужен конденсатор? Новички не понимают, зачем он нужен, и ошибочно считают, что он может полноценно заменить батарейку или блок питания.

В комплектацию всех радиоустройств входят конденсаторы, транзисторы и резисторы. Данные элементы составляют кастет платы или целый модуль в схемах со статичными значениями, что делает его базой для любого электроприбора, начиная от небольшого утюга и заканчивая промышленными приборами.

Модульный конденсатор

Модульный конденсатор

Применение конденсаторов чаще всего наблюдается в качестве:

  1. Фильтрующего элемента для ВЧ и НЧ помех;
  2. Нивелира резких скачков переменного тока, а так для статики и напряжения на конденсаторе;
  3. Выравнивателя пульсаций напряжения.

Назначение конденсатора и его функции определяются целями использования:

  1. Общего назначения. Это конденсатор, в конструкции которого присутствуют только низковольтные элементы, расположенные на небольших платах, например, таких приборах, как телевизионный пульт, радио, чайник и т.д.;
  2. Высоковольтные. Конденсатор в цепи постоянного тока поддерживает производственные и технические системы, находящиеся под высоким напряжением;
  3. Импульсные. Емкостный формирует резкий скачок напряжения и подает его на принимающую панель устройства;
  4. Пусковые. Используются для пайки в тех устройствах, которые предназначены для запуска, включения/выключения приборов, например, пульт или блок управления;
  5. Помехоподавляющие. Конденсатор в цепи переменного тока используется в спутниковом, телевизионном и военном оборудовании.

Типы конденсаторов

Устройство конденсатора определятся видом диэлектрика. Он бывает следующих типов:

  1. Жидкий. Диэлектрик в жидком виде встречается нечасто, в основном, такой вид используется в промышленности или для радиоустройств;
  2. Вакуумный. Диэлектрик в конденсаторе отсутствует, а вместо него расположены пластины в герметичном корпусе;
  3. Газообразный. Основан на взаимодействии химических реакций и применяется для производства холодильного оборудования, производственных линий и установок;
  4. Электролитический конденсатор. Принцип основан на взаимодействии металлического анода и электрода (катода). Оксидный слой анода является полупроводниковой частью, вследствие чего такой вид элемента схемы считается наиболее производительным;
  5. Органический. Диэлектрик может быть бумажным, пленочным и т.д. Он не способен накапливать, а только лишь слегка нивелировать скачки напряжения;
  6. Комбинированный. Сюда относятся металло-бумажные, бумажно-пленочные и т.д. Коэффициент полезного действия увеличивается, если в состав диэлектрика входит металлическая составляющая;
  7. Неорганический. Выделяют наиболее распространенные: стеклянный и керамический. Их использование обуславливается долговечностью и прочностью;
  8. Комбинированный неорганический. Стекло-пленочный, а также стекло-эмалевый, которые выделяются отличными нивелирующими свойствами.

Комбинированные конденсаторы

Комбинированные конденсаторы

Виды конденсаторов

Элементы радиоплаты различаются по типу изменения емкости:

  1. Постоянные. Элементы поддерживают постоянную емкость напряжения до конца всего срока годности. Данный вид наиболее распространенный и универсальный, так как он подходит для того, чтобы сделать любой тип устройств;
  2. Переменные. Обладают способностью к перемене объема емкости при использовании реостата, варикапы или при изменении температурного режима. Механический метод с помощью реостата предполагает впайку дополнительного элемента на плату, в то время как при использовании вариконды изменяется лишь объем поступающего напряжения;
  3. Подстроечные. Являются наиболее гибким видом конденсатора, с помощью которого можно максимально быстро и эффективно увеличить пропускную способность системы при минимальных реконструкциях.

Принцип работы конденсатора

Рассмотрим, как работает конденсатор при подключении к источнику питания:

  1. Накопление заряда. При подключении к сети ток направляется на электролиты;
  2. Заряженные частицы распределяются на пластину, согласно своему заряду: отрицательные – на электроны, а положительные – на ионы;
  3. Диэлектрик служит преградой между двумя пластинами и не дает частицам смешиваться.

Конденсатор с диэлектриком

Конденсатор с диэлектриком

Определение емкости конденсатора проводится путем расчета отношения заряда одного проводника к его потенциальной мощности.

Важно! Диэлектрик также способен снимать образовавшееся напряжение на конденсаторе в процессе работы устройства.

Характеристики конденсатора

Характеристики условно делятся на пункты:

  1. Величина отклонения. В обязательном порядке каждый конденсатор перед тем, как попасть в магазин, проходит ряд тестов на производственной линии. После проведения испытаний каждой модели производитель указывает диапазон допустимых отклонений от исходного значения;
  2. Величина напряжения. В основном используются элементы напряжением 12 или 220 Вольт, но также существуют и на 5, 50, 110, 380, 660, 1000 и более Вольт. Для того чтобы избежать перегорания конденсатора, пробоя диэлектрика, лучше всего приобретать элемент с запасом напряжения;
  3. Допустимая температура. Данный параметр очень важен для мелких устройств, работающих от сети 220 Вольт. Как правило, чем больше напряжение, тем выше уровень допустимой температуры для работы. Температурные параметры измеряются с помощью электронного термометра;
  4. Наличие постоянного или переменного тока. Пожалуй, один из важнейших параметров, так как от него полностью зависит производительность проектируемого оборудования;
  5. Количество фаз. В зависимости от сложности устройства, можно использовать однофазные или трехфазные конденсаторы. Для подключения элемента напрямую достаточно однофазного, а если плата представляет собой «город», то рекомендуется использовать трехфазный, так как он более плавно распределяет нагрузку.

Емкостные конденсаторы

Емкостные конденсаторы

От чего зависит емкость

Емкость конденсатора зависит от типа диэлектрика и указывается на корпусе, измеряется в мкФ или uF. Варьируется в диапазоне от 0 до 9 999 пФ в пикофарадах, тогда как в микрофарадах – от 10 000 пФ до 9 999 мкФ. Эти характеристики прописаны в государственном стандарте ГОСТ 2.702.

Обратите внимание! Чем больше емкость электролитов, тем больше время зарядки, и тем больше заряда устройство сможет передать.

Чем больше величина нагрузки или мощность прибора, тем короче время разряда. При этом сопротивление играет немаловажную роль, так как от него зависит количество исходящего электропотока.

Главной частью конденсатора является диэлектрик. Он обладает следующим рядом характеристик, влияющих на мощность оборудования:

  1. Сопротивление изоляции. Сюда относится как внутренняя, так и внешняя изоляция, сделанная из полимеров;
  2. Максимальное напряжение. Диэлектрик определяет, какое напряжение конденсатор способен накапливать или передавать;
  3. Величина потерь энергии. Зависит от конфигурации диэлектрика и его характеристик. Как правило, энергия рассеивается постепенно или резкими импульсами;
  4. Уровень емкости. Для того чтобы конденсатор мог сохранять небольшое количество энергии непродолжительное время, необходимо, чтобы он поддерживал постоянный объем емкости. Чаще всего, он выходит из строя именно по причине невозможности пропускать заданный объем напряжения;

Полезно знать! Аббревиатура «АС», расположенная на корпусе элемента, обозначает переменное напряжение. Накопленное напряжение на конденсаторе невозможно использовать или передавать – его необходимо гасить.

Конденсатор минимальной емкости

Конденсатор минимальной емкости

Свойства конденсатора

Конденсатор выступает в роли:

  1. Индуктивной катушки. Рассмотрим на примере обычной лампочки: она загорится, только если подключить ее напрямую к источнику переменного тока. Отсюда вытекает правило, что чем больше емкость, тем мощнее будет световой поток лампочки;
  2. Накопителя заряда. Свойства позволяют ему быстро заряжаться и разряжаться, тем самым создавая сильнейший импульс с малым сопротивлением. Применяется для производства различных видов ускорителей, лазерных установок, электровспышек и т.д.;
  3. Аккумулятора полученного заряда. Мощный элемент способен продолжительное время сохранять полученную порцию тока, при этом он может служить адаптером для других устройств. По сравнению с аккумуляторной батареей, конденсатор теряет часть заряда по истечению времени, а также не способен вместить большой объем электричества, например, для промышленных масштабов;
  4. Зарядки электродвигателя. Подключение осуществляется через третий вывод (рабочее напряжение конденсатора на 380 или 220 Вольт). Благодаря новой технологии, стало возможным использование трехфазного двигателя (с поворотом фазы на 90 градусов), при использовании стандартной сети;
  5. Устройства-компенсатора. Используется в промышленности для стабилизации реактивной энергии: часть поступающей мощности растворяется и на выходе из конденсатора корректируется под определенный объем.

Видео

Оцените статью:

Электролитические конденсаторы — что это такое, где применяются

Электролитические конденсаторы - что это такое, где применяются

Электролитические конденсаторы — что это такое, где применяются

Существует довольно большое разнообразие конденсаторов, и, электролитические конденсаторы среди них обладают гораздо большей емкостью. Первый электролитический конденсатор был изобретён больше века назад.

Сегодня алюминиевые электролитические конденсаторы применяются практически повсеместно: в аудиоустройствах, кондиционерах и другой, бытовой технике.

Что такое электролитический конденсатор? Чем он отличается от обычного конденсатора, из чего состоит и где применяется. Вы сможете получить данную информацию на сайте elektriksam.ru.

Что такое электролитический конденсатор?

Электролитический конденсатор — это такой конденсатор, внутри которого имеется электролит, покрывающий катод. В свою очередь, электролит выступает в качестве диэлектрика, который служит разделительным слоем между катодом и анодом.

Основной параметр всех конденсаторов, это емкость. У электролитических конденсаторов она гораздо больше, благодаря тонкому слою электролита. Емкость электролитических конденсаторов на порядок выше, чем у пленочных, керамических и, любых других конденсаторов.

Что такое электролитический конденсатор?

Поэтому данный вид конденсаторов используется для хранения большого количества энергии. Где это нужно? В первую очередь для фильтрации различных шумов в источниках питания. Кроме этого, электролитические конденсаторы широко применяются в звуковоспроизводящей технике. Здесь они используются для разделения пульсирующего тока.

Из чего состоит алюминиевый электролитический конденсатор

Внутри алюминиевого электролитического конденсатора находятся пластины из алюминия. Между каждой из них размещён диэлектрик в виде специальной бумаги. Если бумага не будет пропитана электролитом, то перед нами окажется обычный бумажный конденсатор малой емкости.

Из чего состоит алюминиевый электролитический конденсатор

Именно электролит, которым пропитывается бумага для диэлектрика, делает электролитические конденсаторы большой емкости. Под воздействием электролита, алюминиевые пластины окисляются, а на их внутренней поверхности образуется оксид алюминия, который и является прекрасным диэлектриком.

Выше было описано неточное использование электролита в конденсаторах, но, тем не менее, и такое понятие имеет место быть.

Важное замечание! При подключении электролитических конденсаторов очень важно соблюдать полярность. То есть, плюс и минус. Если перепутать полярность электролитического конденсатора, то произойдёт необратимая реакция: электролит (диэлектрик) высохнет, конденсатор быстро нагреется, и его разорвёт вследствие замыкания внутренних пластин из алюминия.

Наверное, многие из вас видели с торцевой стороны электролитических конденсаторов крестообразную насечку. Это так называемый «клапан», который предотвращает взрыв электролитического конденсатора.

Электролитические конденсаторы

Так, например, если электролитический конденсатор будет подключён к переменному напряжению, то электролит внутри него вскипит, а излишнее давление в результате этого разорвёт не весь конденсатор, а лишь специальный клапан с торцевой стороны.

Где применяются электролитические конденсаторы?

Как было сказано выше, электролитические конденсаторы применяются повсеместно. Их можно встретить практически в любой бытовой технике. Присутствует данный вид конденсаторов и в оргтехнике, принтерах, компьютерах, ноутбуках и, т. д.

Где применяются электролитические конденсаторы?

Благодаря большой емкости, используются электролитические конденсаторы и в сварочных инверторах. В них они обеспечивают большие токи. Отдельно стоит упомянуть применение данных конденсаторах в рентгеновских установках, а также, в звукозаписывающей технике.

Типы конденсаторов

, значение конденсатора и приложения

Конденсатор — один из наиболее часто используемых компонентов в проектировании 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:

Film Capacitors Пленочные конденсаторы Film Capacitors Пленочные конденсаторы

иногда называют пластиковыми конденсаторами, поскольку 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:

Ceramic Capacitors Ceramic Capacitors Керамические конденсаторы

Их номинал составляет 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:

Electrolytic Capacitors Electrolytic Capacitors Электролитические конденсаторы

4. Конденсаторы переменной емкости:

Конденсатор переменной емкости — это конденсатор, емкость которого 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.

Variable Capacitors Variable Capacitors Конденсаторы переменной емкости

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?

DISC-CAPACITOR DISC-CAPACITOR

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. На корпусе электролитических конденсаторов указано значение, так что его контакты можно 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 четырехзначного числа, если цифра 4 равна нулю, 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.

Некоторыми распространенными дисковыми конденсаторами являются

Capacitor-Values Capacitor-Values DISC-CAPS DISC-CAPS DISC-CAPS

Без конденсатора проектирование схемы будет неполным, 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 подключаются к источнику питания? Конденсатор заряжается до полного напряжения и сохраняет заряд. Конденсатор может 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, с другой стороны, имеют полярность, поэтому при изменении полярности конденсатора он взорвется. 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.

colour-chart colour-chart

Видите, как и у резисторов, каждая полоса конденсатора 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 и 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 варьироваться.

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 источник 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 низкой 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 составлять не менее двух машинных циклов.

Сброс должен оставаться активным, 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 сначала 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

.

Типы конденсаторов

Эта статья о различных типах конденсаторов. Любая часть электронной схемы, оборудования имеет внутри множество конденсаторов. Что касается выбора конденсатора для схемотехники электроники, у нас есть много вариантов. Есть несколько типов конденсаторов в зависимости от функциональности, электрических параметров, состава, размера и т. Д. Давайте поговорим о них.

Типы конденсаторов

Конденсаторы

бывают разных форм, размеров и электрических характеристик.Вы можете увидеть конденсатор того же типа в осевом, радиальном, а также поверхностном (SMD) типе. В зависимости от номинала конденсаторы делятся на две основные категории: конденсаторы постоянной емкости и конденсаторы переменной емкости. Эти типы могут быть дополнительно классифицированы на основе полярности и используемого диэлектрического материала.

Конденсаторы постоянной емкости

Многие типы конденсаторов постоянной емкости используются в электронике, а также в электрических цепях. Они разработаны с фиксированным значением емкости. Эти конденсаторы можно классифицировать по полярности.Поляризованный и неполяризованный конденсатор постоянной емкости можно дополнительно классифицировать по используемому диэлектрическому материалу. Обычно конденсаторы постоянной емкости называют в соответствии с используемым в них диэлектрическим материалом.

Керамический конденсатор

Они не поляризованы. Их значение колеблется от пФ до мкФ. Они доступны в широком диапазоне рабочих напряжений (от нескольких вольт до киловольт). Керамические конденсаторы делятся на две категории: дисковые конденсаторы и многослойные конденсаторы. Конденсаторы дискового типа имеют довольно простую конструкцию.У них есть небольшой керамический диск, покрытый серебром с обеих сторон, поэтому их также называют дисковыми конденсаторами . Этот диск и серебряное покрытие действуют как керамический электрод и электрод соответственно. Узел диска и серебряного электрода покрыт изолятором для защиты. Значение емкости дисковых конденсаторов находится в диапазоне от 0,5 до 1600 пФ. Диэлектрик также может иметь форму пластины для пластинчатого керамического конденсатора. Емкость этих конденсаторов находится в диапазоне от 1 пФ до 1 мкФ. напряжение пробоя находится в пределах от 500 В до 20 кВ.Многослойные керамические конденсаторы называются MLCC — Многослойный керамический конденсатор, используемый для достижения высокой емкости. Высокая диэлектрическая проницаемость увеличивает емкость керамических конденсаторов, сохраняя при этом небольшие физические размеры. Эти конденсаторы хорошо работают на высоких частотах. Это конденсаторы общего назначения, которые в основном используются для устранения шума (например, в схеме устранения дребезга микроконтроллера, с микросхемой MAX232, с кварцевым генератором). Поскольку керамические конденсаторы неполяризованы; они могут использоваться как в цепях постоянного, так и переменного тока.

Symbols of Non Polar Capaitor Неполярный конденсатор Ceramic Capacitor Керамический конденсатор

Пленочный конденсатор

Они также известны как пленочные конденсаторы или силовые пленочные конденсаторы. Пленочные конденсаторы изготавливаются из пластиковой (или бумажной, металлической) пленки, покрытой металлическими электродами, помещенных в обмотку с присоединенными выводами, а затем заключенных в кожух. Различные пленочные конденсаторы получили свое название на основе используемого диэлектрика. Конденсаторы с полиэфиром (майлар), полистиролом, поликарбонатом или тефлоном в качестве диэлектрического материала обычно называют пластиковым конденсатором.Емкость фольгового или металлизированного конденсатора составляет от 100 пФ до 100 мкФ, а емкость бумажного конденсатора — от 1 нФ до 1 мкФ. У них более высокое рабочее напряжение, чем у керамических конденсаторов. Диапазон напряжения составляет от 200 до 1600 В для бумажных конденсаторов и от 50 до 600 В для пленочных конденсаторов фольгированного типа. Они широко используются в силовой электронике из-за их низкой стоимости и превосходных характеристик, таких как температурная стабильность, низкая самоиндукция и ESR. Пленочные конденсаторы не поляризованы, поэтому могут использоваться как в цепях переменного, так и постоянного тока.

Different Types of Film Capacitor Различные типы пленочных конденсаторов

Слюдяные конденсаторы

Эти конденсаторы имеют диэлектрический материал из слюды, покрытой тонким слоем серебра. Следовательно, эти конденсаторы также называют конденсаторами из серебряной слюды. Слюдяные конденсаторы доступны в диапазоне от нескольких пФ до тысячи пФ с номинальным напряжением от нескольких сотен вольт до тысячи вольт. Диэлектрик в слюдяном конденсаторе используется в виде стопки листов. Емкость слюдяных конденсаторов составляет от 10 пФ до 5000 пФ, а напряжение пробоя аналогично керамическим конденсаторам.Слюдяные конденсаторы обеспечивают высокую точность, надежность и стабильность. Они доступны в небольших номиналах и обычно используются на высоких частотах и ​​в ситуациях, когда требуются низкие потери и низкая замена конденсатора со временем.

Different Types of Mica Capacitor Слюдяные конденсаторы различных типов

Электролитические конденсаторы

Электролитические или полярные конденсаторы

широко используются в электронных схемах из-за их низкой стоимости, высокой емкости и простоты доступности. Они выпускаются цилиндрической металлической формы с пластиковой внешней оболочкой.Эти типы конденсаторов используются в качестве фильтра пульсаций в источнике питания, как фильтр для обхода низкочастотных сигналов. Электролитические конденсаторы обычно измеряются в микрофарадах и редко в фарадах. Эти конденсаторы поляризованы, поэтому они в основном используются в цепях, где используются как сигналы переменного, так и постоянного тока.

Symbols of Polar Capaitor Обозначения полярного конденсатора

Алюминиевый электролитический конденсатор

Алюминий используется в производстве алюминиевых электролитических конденсаторов. Эти конденсаторы доступны с емкостью от 1 мкФ до 47000 мкФ.Они имеют максимальное напряжение пробоя около 400 В. Они обладают высокой устойчивостью к пульсирующим токам, высокой утечкой, плохой переносимостью и сроком службы. Алюминиевые электролитические конденсаторы плохо работают на высоких частотах из-за ESR. Размер электролитических конденсаторов увеличивается с увеличением емкости. Эти конденсаторы широко используются в усилителях звука для уменьшения фонового шума. Алюминиевый электролитический конденсатор имеет одну специальную конструкцию поверх него. Вы можете спросить, почему там такая маркировка? Что ж, эта маркировка относится к вашей защите.Представление, что произойдет, если электролитический конденсатор подключен с неправильной полярностью? Подключение с обратной полярностью создает газ и увеличивает температуру в конденсаторе. Это необратимо повредит и может взорвать конденсатор. Благодаря конструкторам электронных компонентов, электролитические конденсаторы имеют тонкий кожух (маркировку) на верхней стороне, который ломается вверх и позволяет сбросить это давление газа и предотвращает взрыв конденсатора.

Aluminium Electrolytic Capacitor Алюминиевый электролитический конденсатор

Танталовый электролитический конденсатор

Металлический тантал используется в производстве танталовых электролитических конденсаторов.Эти конденсаторы доступны с емкостью от 47 нФ до 330 мкФ. Обычно они имеют низкое рабочее напряжение от 1,5 В до 40 В. Танталовые электролитические конденсаторы обладают низкой способностью к пульсации тока, малой утечкой и высокой устойчивостью к обратному и перенапряжениям. У них плохая работа на высоких частотах. Высокая емкость при небольшом размере делает танталовый конденсатор первым выбором для разработчиков электронных схем для использования в сложных схемах, таких как материнская плата. Они также могут использоваться в военных целях и в чрезвычайно стабильных усилителях звука.

Tantalum Electrolytic Capacitor Танталовый электролитический конденсатор

Конденсаторы переменного тока

Circuit Symbols of Variable Capacitor Обозначения цепей переменного конденсатора

Они предназначены для переменного значения емкости. В этом типе пространство между двумя пластинами регулируется для изменения емкости конденсатора. Конструкция настроечных конденсаторов состоит из двух важных механических движений: угла движения шпинделя и движений пластины. В переменном конденсаторе проводящие пластины в воздушном конденсаторе зацеплены (перекрещиваются).Статорные (неподвижные) пластины соединяются с подвижными пластинами посредством движения шпинделя. Емкость изменяется движением шпинделя (вращением вала), чтобы подвижные пластины сцеплялись с пластинами статора. Изменение емкости такой механической структурой может быть следующих типов — линейное (перемещение шпинделя ∝ емкость), логарифмическое (перемещение шпинделя ∝ изменение частоты в процентах), равномерное (перемещение шпинделя ∝ емкость и частота) и квадратичное (квадрат движения шпинделя). ∝ емкость). Переменные конденсаторы обычно используются в LC-цепях для настройки частоты в радиоприемниках, поэтому такие конденсаторы также называют конденсаторами настройки.

Working of Variable Capacitor Работа переменного конденсатора

Воздушный конденсатор

Это простейшие переменные неполяризованные конденсаторы. Емкость воздушного конденсатора небольшая, от 100 пФ до 1 нФ. Воздушные конденсаторы используют воздух в качестве диэлектрика в двух проводящих пластинах. Рабочее напряжение воздушного конденсатора составляет от десятков до тысяч вольт. Напряжение пробоя воздуха как диэлектрика ниже, следовательно, происходит изменение электрического пробоя конденсатора. Это приводит к неправильной работе конденсатора.Следовательно, иногда между пластинами конденсатора создается вакуум, диэлектрическая проницаемость которого почти такая же, как у воздуха. Напряжение пробоя выше для вакуума, следовательно, меньше вероятность электрического пробоя. Иногда воздушный конденсатор также называют «конденсатором банды». Групповой конденсатор — это комбинация двух или более переменных конденсаторов, установленных на общем валу. Эта регулировка позволяет одновременно изменять емкость сгруппированных конденсаторов. Вы можете видеть на картинке, что у конденсатора много выходных выводов, эти выводы группируются (сгруппированы) регулировочным винтом для изменения емкости.Он используется в радиосхемах AM и FM.

Air and Gang Capacitor Пневматический конденсатор

Подстроечный конденсатор

Подобно подстроечным резисторам, конденсаторы также имеют подстроечные или предварительно настроенные конденсаторы. Они неполяризованы. Подстроечные конденсаторы используются, когда нет необходимости снова изменять емкость после первоначальной настройки. Этот конденсатор имеет диэлектрик, расположенный между двумя параллельно расположенными токопроводящими пластинами. Как правило, емкость подстроечных резисторов изменяется путем изменения площади перекрытия между пластинами с помощью регулировочного винта.Триммеры используют лист диэлектрического материала, такого как слюда, майлар и т. Д. Максимальное значение триммера находится в пределах от нескольких пФ до примерно 200 пФ. Эти конденсаторы рассчитаны на работу с низкими и средними напряжениями и обладают высокой эффективностью. Для изменения емкости подстроечных конденсаторов рекомендуется использовать неметаллические инструменты, так как использование металла может повлиять на значение емкости.

Trimmer Capacitor Подстроечный конденсатор

Характеристики и технические характеристики конденсатора

Каждый тип конденсатора имеет свой набор спецификаций и характеристик.Следовательно, нужно быть осторожным при выборе конденсатора. Технические характеристики конденсатора можно увидеть из информации, напечатанной на его внешнем корпусе, а его характеристики можно понять, найдя подробную информацию о его составе и физической структуре. Давайте посмотрим, какие факторы необходимо учитывать при выборе конденсатора.
1. Эквивалентное последовательное сопротивление — Каждый металл имеет определенное сопротивление. Конденсатор имеет металлические выводы и крошечное сопротивление (около 0.01 Ом). Это сопротивление вместе с током через конденсатор создает тепло, то есть потерю мощности.
2. Precision — Конденсаторы не имеют точной или точной емкости. Изменение значения емкости называется допуском конденсатора. Это значение зависит от типа и находится в диапазоне от ± 1% до ± 20% от фактической емкости конденсатора.
3. Номинальное напряжение — В зависимости от типа конденсаторы имеют максимальное номинальное напряжение, которое может быть приложено к ним. Это номинальное напряжение может варьироваться от 1 В до 100 В.
4. Размер — Размер конденсатора зависит от величины емкости и его физического размера. Чем выше значение емкости и номинального напряжения, тем больше его размер.
5. Стабильность — Стабильность конденсатора определяет изменение значения емкости с температурой и временем.
6. Ток утечки — На практике через конденсатор протекает незначительное значение тока (в мА или нА). Эта утечка приводит к уменьшению запасенной энергии конденсатора, и он постепенно разряжает конденсатор.
7. Старение — Емкость конденсатора со временем уменьшается, это называется старением.
8. Применение — В зависимости от типа конденсаторы могут применяться по-разному. Например. схема фильтра, схема настройки, байпасный конденсатор и т. д.

Это все для этого поста. Думаю, теперь вы знакомы с различными типами конденсаторов и их значением. В следующем посте мы узнаем о цветовой кодировке конденсаторов. Спасибо за прочтение. Продолжайте посещать.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *