У конденсатора плюс: Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

Содержание

Как определить полярность светодиода - 2 простых способа

Светодиод – полупроводниковый оптический прибор, пропускающий электрический ток в прямом направлении. При подключении инверсионно тока в цепи не будет, и, естественно, не произойдет свечения. Чтобы этого не случилось, нужно соблюдать полярность светодиода.

Светодиод на схеме обозначается треугольником в кружке с поперечной чертой – это катод, который имеет знак «-» (минус). С противоположной стороны находится анод, имеющий знак «+» (плюс).

Обозначение светодиода в схеме

В монтажных схемах должна присутствовать цоколевка (или распиновка) выводов для идентификации всех контактов соединения.

Как определить полярность диода, держа в руках крохотную лампочку? Ведь для правильного подключения нужно знать, где у него минус, а где плюс. Если распайка выводов будет попутана, схема не заработает.

Визуальный метод определения полярности

Первый способ определения – визуальный. У диода два вывода. Короткая ножка будет катодом, анод у светодиода всегда длиннее. Запомнить легко, так как присутствует начальная буква «к» и в том и другом слове.

Длина выводов светодиода

Когда оба вывода согнуты или прибор снят с другой платы, их длину бывает сложно определить. Тогда можно попробовать разглядеть в корпусе небольшой кристалл, который выполнен из прозрачного материала. Он располагается на небольшой подставке. Этот вывод соответствует катоду.

Также катод светодиода можно определить по небольшой засечке. В новых моделях светодиодных лент и ламп применяются полупроводники для поверхностного монтажа. Имеющийся ключ в виде скоса указывает на то, что это отрицательный электрод (катод).

Иногда на светодиодах стоит маркировка «+» и «-». Некоторые производители отмечают катод точкой, иногда линией зеленого цвета. Если нет никакой отметки или ее трудно разглядеть из-за того, что светодиод был снят с другой схемы, нужно произвести тестирование.

Тестирование с применением мультиметра или аккумулятора

Хорошо, если под рукой есть мультиметр. Тогда определение полярности светодиода произойдет за одну минуту. Выбрав режим омметра (измерение сопротивлений), нетрудно произвести следующее действие. Приложив щупы к ножкам светодиода, производится замер сопротивления. Красный провод должен подключаться к плюсу, а черный – к минусу.

При правильном включении прибор выдаст значение, примерно равное 1,7 кОм, и будет наблюдаться свечение. При обратном включении на дисплее мультиметра отобразится бесконечно большая величина. Если проверка показывает, что в обе стороны диод показывает малое сопротивление, то он пробит, и его следует утилизировать.

Определение полярности светодиода при помощи мультиметра

В некоторые приборах существует специальный режим. Он предназначен для проверки полярности диода. Прямое включение будет сигнализировать подсветкой диода. Этот метод подходит для красных и зеленых полупроводников.

Синие и белые светодиоды выдают индикацию только при напряжении более 3 вольт, поэтому нельзя достигнуть нужного результата. Для их тестирования можно использовать мультиметры типа DT830 или 831, в которых предусмотрен режим определения характеристик транзисторов.

Используя PNP-часть, один вывод светодиода вставляют в коллекторное гнездо, второй – в эмиттерное отверстие. В случае прямого подключения появится индикация, инверсионное включение не даст подобного эффекта.

Как определить полярность светодиода, если под рукой нет мультиметра? Можно прибегнуть к обычной батарейке или аккумулятору. Для этого понадобится еще любой резистор. Это нужно для защиты светодиода от пробоя и выхода из строя. Последовательно соединенный резистор, величина сопротивления которого должна быть примерно 600 Ом, позволит ограничить ток в цепи.

Проверка полярности при помощи источника питания

И еще несколько советов:

  • если известна полярность светодиода, впредь нельзя подавать на него обратное напряжение. В противном случае есть вероятность пробоя и выхода из строя. При правильной эксплуатации светодиод будет служить исправно, так как он долговечен, а также его корпус хорошо защищен от попадания влаги и пыли;
  • некоторые типы светодиодов чувствительны к воздействию статического электричества (синие, фиолетовые, белые, изумрудные). Поэтому их нужно предохранять от влияния «статики»;
  • при тестировании светодиода мультиметром желательно это действие произвести быстро, касание к выводам должно быть кратковременным, чтобы избежать пробоя диода и вывода его из строя.

Химики сделали конденсаторы из кирпичей

Wang et al. / Nature Communications, 2020

Химики из США превратили красный кирпич в подложку конденсатора на основе проводящего полимера PEDOT. Подложка такого конденсатора должна иметь высокую удельную площадь поверхности и содержать в себе железо (III), которое нужно для окислительной полимеризации PEDOT — кирпич сочетает оба этих свойства, кроме того он прочный, дешевый и стабилен при высоких температурах. Конденсатор на основе нового материала выдержал 10000 циклов перезарядки, сохраняя 90 процентов своей емкости. Результаты исследования опубликованы в журнале

Nature Communications.

Обожженный красный кирпич люди умеют изготавливать уже более пяти тысяч лет — самые древние образцы обнаружены на территории Китая и относятся к периоду времен неолита. Такие кирпичи, изготавливают из глины с примесями соединений железа затем сушат и обжигают. Готовый кирпич имеет пористую структуру и состоит из оксида кремния SiO2, оксида алюминия Al2O3 и гематита α-Fe2O3 — последний и придает материалу красновато-бурый оттенок.

Американские химики под руководством Хулио Д’Арси (Julio M. D’Arcy) из Университета Вашингтона предложили использовать красный кирпич в качестве подложки для конденсаторов из пленок проводящего полимера полиэтилендиокситиофена (PEDOT). В таких конденсаторах запасание энергии происходит за счет Фарадеевских реакций в проводящем полимере, а идея использовать для их создания кирпичные подложки — с одной стороны неожиданная, а с другой очень логичная. Дело в том, что пленку PEDOT получают из соответствующего мономера 3,4 этилендиокситиофена (EDOT) с помощью окисления, а в качестве окислителя во многих работах используются соединения железа (III). Таким образом, необходимо сначала получить материал с высокой удельной площадью поверхности, затем нанести на его поверхность соединения железа, и только потом наносить пленку PEDOT. Красный кирпич — пористый материал с большим количеством соединений железа (III) — по сути является готовой (и практически бесплатной по сравнению с используемыми сейчас материалами) подложкой для создания подобных конденсаторов.

Кроме того, такой материал стабилен при нагревании и без проблем выдерживает температуру в 100–200 градусов Цельсия, при которой обычно проводят нанесение пленки PEDOT.

Авторы работали с образцами обыкновенного обожженного кирпича с массовой долей гематита около восьми процентов — его разрезали на небольшие брусочки, три раза промывали дистиллированной водой, и прокаливали при температуре 160 градусов Цельсия течение часа, чтобы полностью удалить следы влаги из пор. Затем брусочки помещали в закрытый реактор, в котором также находилась емкость с концентрированной соляной кислотой и раствором EDOT в хлорбензоле и вновь нагревали до 160 градусов Цельсия. Соляная кислота и EDOT при такой температуре испаряются и медленно оседают на поверхности пористого кирпича, при этом EDOT превращается в проводящий полимер PEDOT. Пары соляной кислоты выполняют в этом процессе сразу две функции — во-первых они помогают гидролизовать гематит Fe

2O3, превратив его в более реакционноспособный оксигидкроксид железа FeOOH, во-вторых — ускоряют процесс окислительной полимеризации EDOT.

После 14 часов реакции кирпичный брусок полностью менял цвет, становясь темно-синим, почти черным за счет слоя PEDOT, после этого реакцию останавливали, бруски промывали избытком метанола, чтобы удалить непрореагировавший EDOT и высушивали. Толщина полимерного покрытия зависела от концентрации EDOT и времени синтеза, авторам удалось добиться максимальной толщины слоя PEDOT в 400 микрометров, при этом длина одного полимерного волокна была в среднем 30 микрометров, а диаметр — 190 нанометров.

Нанесение проводящей полимерной пленки на кирпичную подложку

Wang et al. / Nature Communications, 2020

Готовые брусочки авторы испытали в роли конденсаторов. К ним прикрепили металлические контакты, в качестве электролита использовали водный раствор серной кислоты либо гель на основе поливинилового спирта и серной кислоты, а для защиты электродов — эпоксидую пленку. Конденсатор на основе гелевого электролита продемонстрировал емкость 1,38 фарад на кубический сантиметр, причем 90 процентов исходной емкости сохранялось после 10000 циклов перезарядки. В случае использования жидкого электролита емкостные характеристики была выше (емкость до 2,84 фарад на кубический сантиметр максимальное выдаваемое напряжение 2,6 Вольта, устройство смогло питать светодиод в течение одной минуты, как видно на видео), однако устройства оказались менее стабильными. Впрочем, авторы не проводили полной оптимизации всех составных частей конденсатора, поэтому в дальнейшем характеристики, скорее всего, можно будет улучшить. 

Конечно, кирпичные электроды вряд ли будут использоваться в мобильных устройствах, однако они могут найти применение в стационарных конденсаторах — в этом случае вес устройств неважен, а вот низкая цена и отличная механическая прочность могут оказаться решающим преимуществом. Кроме того, авторы предлагают использовать кирпичные конденсаторы для строительства жилых домов или их частей — механические свойства от покрытия полимером не ухудшаются, поэтому такая стена может одновременно служить и несущей конструкцией и конденсатором. По расчетам авторов, подобная стена может иметь емкость 11500 фарад на квадратный метр поверхности.

В апреле ученые из США превратили остатки полиэтилентерефталатных бутылок в сырье для производства металл-ионных аккумуляторов. Смешав полиэтилентерефталат с гидроксидом натрия и обработав смесь микроволновым излучением, ученые сумели получить из него терефталат натрия — перспективный материал для анодов натрий-ионных аккумуляторов.

Наталия Самойлова

ESR конденсатора | Описание, как измерить, таблица ESR

ESR  – оно же эквивалентное последовательное сопротивление – это очень важный параметр конденсаторов. Для чего он нужен и как его определить, об этом мы как раз и поговорим в нашей статье.

Реальные параметры конденсатора

Думаю, все вы в курсе, что в нашем бесшабашном мире нет ничего идеального. То же самое касается и электроники. Радиоэлементы, каскады, радиоузлы также частенько дают сбои. Можно даже вспомнить недавнюю историю с космическим кораблем “Прогресс”. Сбой какого-то узла повлек гибель целого гиганта космической отрасли. Даже простой, на первый взгляд, радиоэлемент конденсатор, имеет в своем составе не только емкость, но и другие паразитные параметры. Давайте рассмотрим схему, из чего все-таки состоит наш реальный конденсатор?

где

r – это сопротивление диэлектрика  и корпуса между обкладками конденсатора

С – собственно сама емкость конденсатора

ESR – эквивалентное последовательное сопротивление

ESI (чаще его называют ESL)  – эквивалентная последовательная индуктивность

Вот на самом деле из чего состоит простой безобидный конденсатор, особенно электролитический. Рассмотрим эти параметры более подробно:

r – сопротивление диэлектрика. Диэлектриком может быть электролит в электролитических конденсаторах, бумага или еще какая-нибудь дрянь). Также между выводами конденсатора находится его корпус. Он тоже обладает каким-то сопротивлением и тоже сделан из диэлектрика и относится сюда же.

С – емкость конденсатора, которая написана на самом конденсаторе плюс-минус некоторые отклонения, связанные с погрешностью.

ESI(ESL) – последовательная индуктивность – это собственная индуктивность обкладок и выводов. На низких частотах можно не учитывать. Почему? Читаем статью катушка индуктивности в цепи постоянного и переменного тока.

Где “прячется” ESR в конденсаторе

ESR представляет из себя сопротивление выводов и обкладок

Как вы знаете, сопротивление проводника можно узнать по формуле:

где

ρ – это удельное сопротивление проводника

l – длина проводника

S – площадь поперечного сечения проводника

Так что можете посчитать приблизительно сопротивление выводов конденсатора и заодно его обкладок 😉 Но, конечно же, так никто не делает. Для этого есть специальные приборы, которые умеют замерять этот самый параметр. Например, мой прибор с Алиэкспресса, который я недавно приобрел.

Почему вредно большое значение ESR

Раньше, еще когда только-только стали появляться первые электронные схемы, такой параметр, как ESR даже ни у кого не был на слуху. Может быть и знали, что есть это сопротивление, но оно никому не вредило. Но… с появлением первых импульсных блоков питания все чаще стали говорить о ESR. Чем же столь безобидное сопротивление не понравилось импульсным блокам питания?

На нулевой частоте (постоянный ток) и низких частотах, как вы помните из статьи конденсатор в цепи постоянного и переменного тока, конденсатор сам оказывает большое сопротивление электрическому току. В этом случае какие-то паразитные доли Ома сопротивления ESR не будут влиять на параметры электрической цепи. Все самое интересное начинается тогда, когда конденсатор работает в высокочастотных цепях (ВЧ).

Мы с вами знаем, что конденсатор пропускает через себя переменный ток. И чем больше частота, тем меньше сопротивление самого конденсатора. Вот вам формула, если позабыли:

где, ХС  – это сопротивление конденсатора, Ом

П – постоянная и равняется приблизительно 3,14 

F – частота, измеряется в Герцах

С – емкость,  измеряется в Фарадах

Но, одно то мы не учли… Сопротивление выводов и пластин с частотой не меняется! Так… и если пораскинуть мозгами, то получается, что на бесконечной частоте сопротивление конденсатора будет равняться его ESRу? Получается, наш конденсатор превращается в резистор? А как ведет себя резистор в цепи переменного тока? Да точно также как и в цепи постоянного тока: греется! Следовательно на этом резисторе будет рассеиваться мощность P в окружающую среду. А как вы помните, мощность через сопротивление и силу тока выражается формулой:

P=I2xR

где

I – это сила тока, в Амперах

R – сопротивление резистора ESR, в Омах

Значит, если ESR будет больше, то и мощность рассеивания тоже будет больше! То есть этот резистор будет хорошенько нагреваться.

Догоняете о чем я вам толкую? 😉

Из всего выше сказанного можно сделать простенький вывод: конденсатор с большим ESR в высокочастотных цепях с большими токами будет нагреваться. Ну да ладно, пусть себе греется… Резисторы и микросхемы тоже ведь греются и ничего! Но весь косяк заключается в том, что с увеличением температуры конденсатора меняется и его емкость! Есть даже такой интересный параметр конденсатора,  как ТКЕ или Температурный Коэффициент Емкости. Этот коэффициент показывает, насколько поменяется емкость при изменении температуры. А раз уже “плавает” емкость, то вслед за ней “плывет” и схема.

[quads id=1]

ESR электролитических конденсаторов

В основном параметр ESR касается именно электролитических конденсаторов. Электролит, который там есть, теряет часть своих свойств при нагреве и конденсатор меняет свою емкость, что, конечно же, нежелательно. После приличного нагрева конденсатор начинает тупить, вздувается и быстро стареет.

У вздувшихся конденсаторов в первую очередь как раз ESR и растёт, тогда как ёмкость до определённого времени может оставаться практически номинальной ( ну той, которая написана на самом конденсаторе)

Чаще всего они вспухают в импульсных блоках питания и на материнках, обычно рядом с процессором (там выше на них нагрузка, да и тепло от процессора, вероятно, свою роль играет). Один из характерных симптомов: техника (комп, монитор) начинает включаться всё хуже и хуже. Либо с паузой (до нескольких часов после включения в сеть), либо с -дцатой попытки.

Ещё симптом: если отрубить питание на некоторое время (сетевой фильтр выключить, или из розетки выдернуть) – то снова начинает включаться не с первой попытки, или после паузы. А если не выключать питание, то комп может включаться сразу (но это тоже до поры, до времени, разумеется). Но бывает, что конденсаторы не вспухли, а ESR уже в десятки раз выше нормы. Тогда, понятно, заменяем. По опыту – очень частая проблема. И весьма легко диагностируемая (особенно, при наличии чудо-приборчика от китайских товарищей).

Таблица ESR

Как я уже сказал, ESR в основном проверяют именно у электролитических конденсаторов, потому что они используются в импульсных блоках питания. Вот небольшая табличка для максимально допустимых значений ESR для новых электролитических конденсаторов в зависимости от их рабочего напряжения:

Как измерить ESR

Давайте замеряем некоторые наши китайские конденсаторы на ESR. Для этого берем наш многофункциональный универсальный R/L/C/Transistor-metr и проведем несколько замеров:

Первым в бой идет конденсатор на 22 мкФ х 25 Вольт:

Емкость близка к номиналу. ESR=1,9 Ом. Если посмотреть по табличке, то максимальный ESR=2,1 Ом. Наш конденсатор вполне укладывается в этот диапазон. Значит его можно использовать в высокочастотных цепях.

Следующий конденсатор 100 мкФ х 16 Вольт

ESR=0,49 Ом, смотрим табличку… 0,7 максимальный. Значит тоже все ОК. Можно тоже использовать в ВЧ цепях.

И возьмем конденсатор емкостью побольше 220 мкФ х 16 Вольт

Максимальный ESR для него 0,33 Ом. У нас же высветило 0,42 Ома. Такой конденсатор уже не пойдет в ВЧ часть радиоаппаратуры. А в простые схемки, где гуляют низкие частоты (НЧ)  сгодится в самый раз! ;-).

Конденсаторы с низким ESR

В нашем бурно-развивающемся мире электроника все больше строится именно на ВЧ части. Импульсные блоки питания почти полностью одержали победу над громоздкими трансформаторными блоками питания. Это мы, радиолюбители, до сих пор пользуемся самопальными блоками питания, сделанные из трансформаторов, которые нашли на помойке.

Но раз почти вся техника уходит в ВЧ диапазон, то и разработчики радиокомпонентов тоже не спят. Они создают  конденсаторы, у которых низкий ESR и называются такие конденсаторы LOW ESR, что значит кондеры с низким ESR. На некоторых это пишут прямо на корпусе:

Отличительной чертой таких конденсаторов является то, что они вытянуты в длину. Также, по моим наблюдениям, на них чаще всего есть полоска золотого цвета:

Сейчас все чаще используют миниатюрные полимерные алюминиевые конденсаторы с низким ESR:

Где же их можно чаще всего увидеть?  Конечно же, разобрав свой персональный компьютер. Можно найти их в блоке питания, а также на  материнской плате компьютера.

На фото ниже мы видим материнскую плату компа , которая сплошь утыкана  конденсаторами с LOW ESR, некоторые из них я отметил в красном прямоугольнике:

Самым маленьким ESR обладают керамические и SMD-керамические конденсаторы

Интересное видео по теме:

Заключение

Ну что еще можно сказать про ESR? В настоящее время идет битва среди производителей за рынок. Кто предложит конденсатор с минимальным ESR и хорошей емкостью, тот молоток ;-). Не поленитесь также купить или собрать прибор ESR-метр. Особенно он будет очень актуален для ремонтников радиоэлектронной аппаратуры. Мультиметр может показать вам емкость и ток утечки, но вот внутреннее сопротивление покажет именно ESR-метр.

Бывало очень много случаев, когда аппаратура ну никак не хотела работать, хотя все элементы в ней были целые. В этом случае просто замеряли ESR-метром конденсаторы и выявляли их сопротивление. После замены дефектных конденсаторов  с большим ESR на конденсаторы с низким ESR (LOW ESR), аппаратура оживала и работала долго и счастливо.

ESR конденсатора - что это?

ESR - Equivalent Series Resistance - один из параметров конденсатора, характеризующий его активные потери в цепи переменного тока. В эквиваленте его можно представить, как включенный последовательно с конденсатором резистор, сопротивление которого определяется, главным образом, диэлектрическими потерями, а так же сопротивлением обкладок, внутренних контактных соединений и выводов. В русскоязычной аббревиатуре - Эквивалентное Последовательное Сопротивление - ЭПС.

Потери в диэлектрике, обусловленные особенностями его поляризации, составляют основную часть потерь в конденсаторе и определяются материалом, а так же толщиной слоя диэлектрика.

Поляризация - ограниченное смещение связанных зарядов диэлектрика в электрическом поле.

Рассматривать детально процессы всех видов поляризации здесь нет необходимости, но вкратце это можно пояснить следующим образом:
Частицы диэлектрика, обладающие зарядом, под воздействием переменного электрического поля вынуждены совершать непроизвольные механические колебания, обусловленные их переориентацией и смещением (поляризацией).
В слоях диэлектрика, близких к обкладкам, заряды, не покидая своих связей, активно участвуют во всех процессах формирования напряжения и тока в конденсаторе, как и проводники. По сути, уменьшается толщина слоя реального диэлектрика.
В результате существенно повышается ёмкость конденсатора но, по причине инертности и внутреннего трения связанных частиц, процессы сопровождаются выделением тепла и потерями энергии в токопроводящих слоях диэлектрика. То есть, эти поляризованные слои обладают активным сопротивлением электрическому току.
С увеличением частоты, диэлектрические потери пропорционально возрастают по той же причине - механической инертности поляризованных зарядов.

Сопротивление токопроводящих слоёв диэлектрика последовательно складывается с сопротивлением обкладок, выводов и контактных соединений. В итоге образуется общее активное сопротивление R - Equivalent Series Resistance (ESR). По сути оно представляет собой резистор, включенный последовательно с конденсатором.

В этом случае угол сдвига фаз между током и напряжением будет не 90°, как в идеальном конденсаторе, а несколько меньше.
Тангенс угла δ, составляющего эту разницу с 90°, называют тангенсом угла потерь.

Тангенс угла определится отношением активного сопротивления к реактивному R/Xc, как тригонометрическая функция отношения двух катетов треугольника сопротивлений, показанного на рисунке выше.

В электролитических конденсаторах значимой частью ESR является сопротивление жидкого электролита, который используется в качестве одной из обкладок для обеспечения максимальной площади соприкосновения с диэлектриком.
Активное сопротивление электролита в реальных конденсаторах обычно соизмеримо с десятыми или даже с сотыми долями Ома при 20°C, но для конденсаторов большой ёмкости, используемых в фильтрах выпрямителей ИИП на рабочей частоте порядка 100 кГц, когда его реактивное сопротивление измеряется тысячными долями Ома, эта величина может составлять основные потери, и будет значительно уменьшаться по мере прогрева.
При рабочей температуре величина диэлектрических потерь на таких частотах обычно оказывается в несколько раз больше.

Сопротивление электролита зависит от температуры по причине изменения степени его вязкости и подвижности ионов.

В процессе работы происходит нагрев диэлектрика и электролита переменным током, в связи с чем существенно уменьшается сопротивление электролита, тогда ESR конденсатора будет определяться преимущественно его диэлектрическими потерями, которые продолжат греть конденсатор в допустимых расчётами пределах.
Но, в случаях разогрева до температуры кипения, электролит утрачивает свои первоначальные свойства и при последующем охлаждении становится более вязким, что ухудшает подвижность ионов и повышает активное сопротивление. Дальнейшая эксплуатация будет вызывать ещё больший разогрев и ухудшение качества электролита, что в последствии приведёт к непригодности конденсатора для дальнейшей работы.
Неисправные конденсаторы, в которых кипел электролит, обычно определяются визуально по вздувшемуся и разгерметизированному корпусу.

Для надёжности работы электролитических конденсаторов очень важен правильный выбор его типа, номинала и максимального напряжения в зависимости от режимов и условий эксплуатации.
Для фильтров выпрямителей в преобразователях, работающих на частотах десятков или сотен килогерц, производители выпускают специальные конденсаторы с малым ESR и указывают полное сопротивление переменному току (импеданс Z) для всех номиналов в таблицах.
Тип таких конденсаторов сопровождается пометкой в технической документации - Low impedance или Low ESR.

Для анализа состояния электролита и внутренних соединений электролитических конденсаторов применяются измерители или пробники ESR, которые могут быть выполнены исходя из разных принципов измерений и требований к погрешностям.
Большая часть простых ESR-пробников и тестеров основана на принципе измерения импеданса. У них есть свой существенный плюс - низкоомный вход, что позволяет проверять конденсаторы, не выпаивая их из платы.
Подробнее о способах измерения можно ознакомиться на страничке - измерение ESR.

Наряду с ухудшением качества электролита, часто активное сопротивление в конденсаторах возрастает по причине ухудшения контактов обкладок с выводами, вплоть до полного обрыва. В электролитических это происходит чаще, в металлокерамических реже, телевизионным мастерам все эти случаи хорошо знакомы. А ремонтники старшего поколения, кто застал советские ламповые телевизоры, хорошо помнят бумажные конденсаторы, которые иногда поджимали пассатижами для уплотнения контактных соединений внутри, и они какое-то время ещё работали.

Для чего нужна таблица?
Большинство пробников и тестеров, обычно светодиодные или стрелочные, измеряют импеданс - общее сопротивление конденсатора (активное и реактивное). Активное отдельно замерить сложнее, но оно и есть потери - значение ESR.
При измерении ёмкостей менее 100 микрофарад, реактивная составляющая уже оказывается соизмеримой, а иногда больше значения ESR, и существенно влияет на результат. А в конденсаторах менее 10 мкф и вовсе значение ESR во много раз меньше и его доля незначительна в общем показании. Точно замерить ESR у них невозможно такими пробниками, но выявить неисправные конденсаторы можно.
Другими словами, реактивное сопротивление в показаниях таких приборов - неудобная погрешность, зависимая от ёмкости конденсатора. Её надо учитывать при оценке качества конденсатора для разных ёмкостей.
К тому же ESR зависит от толщины слоя электролита и диэлектрика. Для высоковольтных и крупногабаритных конденсаторов эти значения учитываются производителями в зависимости от области применения.
Никакой пропорциональной зависимости ESR от других параметров конденсатора не существует, поэтому для оценки его качества в практике используются таблицы.

Все существующие таблицы - условны и не всегда объективно определяют допустимые значения для всех измерителей. Публикуют их часто для популяризации сайтов, поэтому важно понимать суть значений в таблицах.
Тем более, разные пробники работают на разных принципах или частотах (от 10 до 100 кГц), разница показаний в 5 или 10 раз может отличаться от табличных лишь по этой причине.
Очень полезно самому замерить значения ESR у новых конденсаторов разных производителей и составить свою таблицу для своего пробника. Это уже будут реальные показатели. Тогда их можно сравнить с неисправными конденсаторами и со значениями их реактивных сопротивлений, чтоб сделать какие-то выводы о критичности.
В преобразователях блоков питания греют конденсатор паразитные десятые, иногда сотые доли Ома и, если их сможет показать Ваш измеритель, уже неплохо. Импульсный ток в конденсаторах достигает десятков Ампер и активные десятые доли Ома для 10 Ампер - это уже реальные Ватты - нагрев.
Габариты конденсатора тоже имеют существенное значение, они будут охлаждать электролит, это надо учитывать при выборе типа конденсатора в мощных преобразователях.
Практика показала, тонкие конденсаторы Low ESR, установленные при замене в блоках питания вместо крупногабаритных обычных, частенько долго там не живут, перегреваются, закипают и вздуваются иногда уже через несколько месяцев работы.

Для самого популярного в ИИП конденсатора 1000мкф x 25в часто в таблицах указывают 0.08 Ом, как норму. А в других таблицах 0.8 Ом. Какой прибор что мерит, кто и для каких цепей определил ему норму - загадки.
Проверьте для сравнения своим прибором этот конденсатор новый от разных производителей, в том числе с пометкой Low ESR, тогда оценка будет объективнее.

Таблица Боба Паркера для ESR-метра K7214

uF\V 10V 16V 25V 35V 50V 160V 250V
1 uF 14 16 18 20
2.2 uF 6 8 10 10 10
4.7 uF 15 7. 5 4.2 2.3 5
10 uF 6 4 3.5 2.4 3 5
22uF 5.4 3.6 2.1 1.5 1.5 1.5 3
47 uF 2.2 1.6 1.2 0.5 0.5 0.7 0.8
100 uF 1.2 0.7 0.32 0.32 0.3 0.15 0.8
220 uF 0.6 0.33 0.23 0.17 0.16 0.09 0.5
470 uF 0.24 0.2 0.15 0.1 0.1 0.1 0.3
1000 uF 0.12 0.1 0.08 0.07 0.05 0.06
4700 uF 0.23 0.2 0.12 0.06 0.06

Рассчитаем округлённо реактивное сопротивление для популярных номиналов при усреднённой частоте пробников 20 кГц, чтобы иметь представление хотя бы о порядке их идеальных значений.

Ещё раз напомню, никакой пропорции между ESR и этими значениями быть не может. Тем более, с учётом конструктивных особенностей электролитических конденсаторов для разных габаритов и вольтажа.
Повторюсь. Это лишь реактивное сопротивление, которое имеет большее значение при измерении конденсаторов меньшей ёмкости, как реальная погрешность для пробников, основанных на измерении импеданса.
То есть, чистое значение ESR у конденсатора 100 мкф и 1 мкф может быть одинаковым, а прибор покажет разницу в десятки раз, ибо добавит ёмкостное значение, которое будет решающим для показаний прибора на измеряемой частоте у малых ёмкостей.

Реактивное сопротивление конденсаторов, частота 20кГц:
1000 мкф - 0.008 Ом.
470 мкф - 0.017 Ом.
220 мкф - 0.036 Ом.
100 мкф - 0.08 Ом.
47 мкф - 0.17 Ом.
22 мкф - 0.36 Ом.
10 мкф - 0.8 Ом.
4.7 мкф - 1.7 Ом.
2.2 мкф - 3.6 Ом.
1 мкф - 8 Ом.
0.47 мкф - 17 Ом.
Поможет калькулятор расчёта реактивного сопротивления конденсаторов.

Более сложные цифровые приборы способны замерить точные значения во время заряда конденсатора постоянным током, рассчитать его ёмкость и ESR без реактивной составляющей.
Но измерение постоянным током не учитывает диэлектрические потери, которые напрямую зависят от частоты. Кроме того, конденсаторы нужно выпаивать из платы для таких замеров.

Пробниками обычно быстро проверяют конденсаторы на неисправность, не выпаивая их, а это существенный выигрыш в оперативности для мастера - ремонтника. Ему не всегда нужны точные показания сложных приборов, чаще бывает важно своевременно и правильно выявить неисправную деталь в устройстве. К погрешностям на реактивность в практике мастера просто привыкают, когда годами пользуются одним и тем же пробником.

Спасибо за внимание!


Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Компоненты часть 1, Х конденсаторы. Конденсаторы. Обзоры конденсаторов. Технические характеристики и особенности конденсаторов

Этой статьей я бы хотел начать цикл о различных электронных компонентах, диодах, конденсаторах, резисторах, варисторах и т. д.
Компонентов очень много, все они разные и меня не покидает ощущение, что пока я закончу о них рассказывать, уже выпустят что-то новое 🙂
А начну я с конденсаторов Х типа, тем более что эта статья будет являться дополнением к моей предыдущей статье, о Y конденсаторах.

Вообще все эти статьи будут как бы дополнением к видео. Я не пишу сценариев, рассказываю обычно просто то, что знаю, потому возможны некоторое оговорки или расхождение с текстовой версией. Но я постараюсь чтобы таких расхождений было как можно меньше.
В цикле я буду рассказывать не только о самих компонентах, а и о том, в каких цепях электронных схем их лучше применять и почему, а также возможно рассказывать о вариантах замены.
Также если вам интересны какие-то определенные компоненты, то постараюсь такие видео готовить в первую очередь. Потому буду рад комментариям и вопросам.

Х конденсаторы обычно используются совместно с Y конденсаторами. Так уж сложилось, что оба типа применяются в качестве помехоподавляющих элементов фильтров. Хотя конечно оба типа вполне могут использоваться независимо.

Выглядят они как небольшие брусочки разных цветов, обычно серого, синего или желтого цветов. На каждом обязательно должна присутствовать соответствующая маркировка.

В электрической сети достаточно ВЧ помех и пульсаций, потому задача Х конденсатора максимально блокировать их, по сути замыкая через себя. То же самое касается и помех со стороны блока питания. На схеме показан путь помехи и как она попадает к конденсатору.
На схеме слева виден резистор с сопротивлением 560кОм. Этот резистор нужен для того, чтобы разрядить конденсатор после выключения питания. Если его не поставить, а после обесточивания БП коснуться контактов вилки питания, то может ударить током. Не сильно, но неприятно. Когда-то мне приносили видеокамеру JVC, там Бп так умел "кусаться".

Конденсаторы Х типа отличаются от обычных тем, что:
1. Лучше работают при постоянном сетевом напряжении
2. Выдерживают всплески высокого напряжения
3. Не склонны к самовозгоранию.

В принципе их можно заменить на обычные конденсаторы, но это крайняя мера, а кроме того устанавливаемые конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение минимум 630 Вольт. Вам могут сказать, что можно поставить на 400 и так делали много раз и работало, не слушайте, 630 минимум!
Потому правильно ставить те, что на фото слева.

Особенно внимательно надо относиться к импортным (читай - китайским) конденсаторам. Слева на фото конденсаторы красного цвета. Я неоднократно видел их в разорванном виде, а ведь они вполне могли бы устроить и пожар.

Немного о маркировке.
X1 – Используются в промышленных устройствах, подключаемых к трехфазной сети. Эти конденсаторы гарантированно выдерживают всплеск напряжения в 4кВ.
X2 – Самые распространенные. Используются в бытовых приборах с номинальным напряжением сети до 250В, выдерживают всплеск до 2.5кВ.
Y1 – Работают при номинальном сетевом напряжении до 250В и выдерживают импульсное напряжение до 8кВ
Y2 – Самый распространенный тип, может быть использован при сетевом напряжении до 250В и выдерживает импульсы в 5кВ

Небольшая подсказка
1. Конденсаторы Y типа можно использовать вместо конденсаторов X типа, но нельзя использовать конденсаторы X типа вместо конденсаторов Y типа.
2. Конденсаторы Y типа имеют обычно намного меньшую емкость, чем конденсаторы X типа.
3. Если для конденсаторов X типа чем больше емкости, тем лучше, то емкость конденсаторов Y типа нужно выбирать как можно меньшей. Типичное значение 2.2нФ уже прилично бьется, если прикоснуться к выходу БП и к заземленному предмету одновременно.

При выборе емкости с Х конденсаторами все просто, чем больше, тем лучше. Для применения в обычных (бытовых) устройствах использовать можно любой класс.

Иногда конденсаторы Y типа могут иметь корпус как у конденсаторов Х типа,будьте внимательны, когда их используете.

Кроме того, как я написал выше, конденсаторы Y типа можно использовать вместо Х типа, мало того, иногда указывается даже двойная маркировка. Причем даже конденсатор Y2 можно смело применять вместо Х1.
Слева предположительно правильный конденсатор, но так как маркировки Y нет, то лучше не применять его, по крайней мере вместо межобмоточного.

Вы конечно спросите, почему вообще Х, Y, а не например W и Z. попробую объяснить мое видение принципа маркировки.
На плате конденсатор Х типа ставится так, как показано на схеме, т.е. по одной дорожке он подключается ко входу, а по другой к выходу. Обусловлено это тем, чтобы минимизировать длину проводников, так как ток всегда идет по кратчайшему пути.

Но если мы наведем эти проводники посильнее, то увидим, что включение Х конденсатора напоминает букву Х, а Y конденсаторов, соответственно букву Y.
Я не буду утверждать, что так и задумывалось, но выглядит вполне логично 🙂

Для примера как эти конденсаторы выглядят в реальных блоках питания.
Слева Бп от спутникового тюнера, справа от монитора. В первом случае применены конденсаторы до дросселя и после, во втором только до. Первый вариант немного лучше справляется с помехами, но во втором есть дополнительный дроссель, снижающий уровень помех.

Дроссель виден чуть левее и ниже конденсатора. Х конденсатор применен класса Х2, емкость 0.22мкФ.

Вот для примера другой блок питания, от компьютера.

Здесь на входе стоит также конденсатор класса Х2 и также имеющий емкость 0.22мкФ, но в данном случае это не более чем совпадение, так как у Бп спутникового тюнера конденсаторы имеют емкость 0.1мкФ.

А вот те необычные конденсаторы Y типа, о которых я писал выше. Я раньше не обращал внимание, что они выполнены в таком необычном для них корпусе, заметил буквально недавно.
Кстати, слева на плате видна маркировка производителя БП, Astec. В свое время он производил очень качественные блоки питания, их вы могли также видеть в виде зарядных устройств для телефонов (например Сименс). Но потом этот производитель ушел с рынка бытовой техники, очень жаль, качество их продукции было на очень высоком уровне. Мало того, они производили даже свои микросехемы.

Кстати насчет блоков питания, впрочем и не только блоков питания. Как я писал, конденсаторы Х класса очень надежны, потому перед тем как выбросить старый блок питания, посмотрите, возможно их оттуда можно выпаять, скорее всего они будут исправны.
Но вообще, всякие БП и прочие устройства являются хорошими поставщиками деталей, особенно если деталь нужна в одном-двух экземплярах. Иногда даже удобно так и хранить их в не разобранном виде.
Например ниже узел дежурного источника питания, вполне можно выпаять все компоненты и получить маломощный БП 5/12 Вольт для питания чего нибудь ардуино подобного.

Или вот выходной узел. Здесь можно смело брать магнитопроводы для всяких преобразователей напряжения и фильтров, весьма удобно. Особенно может быть полезен дроссель групповой стабилизации.
Электролитические конденсаторы также могут пригодиться, но если БП "китайский", то лучше их не использовать, часто там стоит хлам.

Ну и раз уж я завел речь о фильтрах питания, то покажу фильтр из какого-то советского монитора (предположительно), нашел сегодня на балконе.
Видна большая железная коробка, на торце два предохранителя (в импульсных БП лучше ставить именно парами), и неожиданно вполне стандартный современный разъем питания.

Когда я его разобрал, то меня ждал шок, все в стиле типичного китайского ширпотреба, большой корпус и внутри три детали, при чем три в буквальном смысле слова, дроссель, конденсатор и резистор.

По прикидкам блок питания, который был подключен после фильтра, имел мощность 100-150 Ватт. Сейчас в корпус таких габаритов спокойно влезет блок питания вместе с фильтром. На фото для сравнения БП мощностью 100 Ватт.

Ну и в некоторых БП попадаются такие вот удобные фильтры. Здесь также три детали, дроссель, конденсатор и резистор. Перепаять разъем на входной и вполне можно использовать, компактно, эффективно и бесплатно.

На этом все, остальное можно увидеть в видео. Как я и говорил, буду рад идеям, вопросам и комментариям, ведь куда приятнее когда есть обратная связь со зрителем и читателем 🙂

Конденсатор вместо аккумулятора / Статьи и обзоры / Элек.

ру

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

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

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

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

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

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

Перечисленные недостатки аккумуляторов сделали актуальным использование вместо них конденсаторов.

Использование двойного электрического слоя

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

Сравнение конструкций разных типов конденстаторов (Источник: Википедия)

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


Суперконденсаторы различной емкости производства Maxwell

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

Техническая реализация

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

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

Параметры суперконденсаторов

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

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


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

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

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

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

Накапливаемая энергия

Количество энергии, запасенной в конденсаторе, выраженное в джоулях:

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

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

W = CU2/7200000

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

Применение суперконденсаторов

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


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

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

Активно развивается такое направление как использование суперконденсаторов для запуска электрооборудования.

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

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

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

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

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

Алексей Васильев

YLHA 12-27 Plus ECOFRIO v2 Tепловые насосы с воздушным охлаждением конденсатора

Описание

Компактные чиллеры York YLHA оснащены спиральными компрессорами. Холодильные машины YLHA отличает высокая эффективность, функция динамического задания уставки температуры, управление чиллером по выходящей/входящей воде, регулировка скорости вращения вентиляторов.

В стандартном исполнении чиллеры оборудованы гидравлическим модулем, расширительным баком, водяным фильтром и реле потока. Кроме того, используется специальное покрытие оребрения конденсатора (Blue Fin).

Дополнительные опции и комплектующие

  • Медное оребрение теплообменника конденсатора.
  • Коммуникация с системой BMS.
  • Дистанционное управление.
  • Электронагреватель поддона (только для чиллеров с тепловым насосом YLHA).
  • Защитная решетка для конденсатора.

Характеристики

Модель YLHA PLUS G1
12 TC 15 TC 20 TC 27 TC
Холодопроизводительность кВт 12 13,8 19.4 25.8
Потребляемая мощность кВт 4.2 5. 5 7 8.9
EER 2,88 2,52 2.75 2.9
ESEER 3.08 2.91 3.17 3.25
Теплопроизводительность кВт 12.4 16.1 20.9 27.5
Полная потребляемая мощность кВт 4.2 5.2 6.6 8.6
COP 3.0 3.12 3.17 3.2

Значения холодильной мощности указаны условий температуры воды на выходе = 7°C и Δt = 5°C при температуре наружного воздуха = 35°C

Конструкция, символы, преимущества и использование

Электролитический конденсатор широко известен как поляризованный конденсатор, у которого на аноде больше положительного напряжения, чем на катоде. Они используются в приложениях фильтрации, фильтрах нижних частот, схемах аудиоусилителей и многих других. Металлы, такие как алюминий, тантал, ниобий, марганец и т. Д., Образуют оксидный слой в электрохимическом процессе, который блокирует электрический ток, текущий в одном направлении, но позволяет току течь в противоположном направлении.Это явление впервые наблюдал Иоганн Генрих Бафф (1805–1878), немецкий физик и химик в 1857 году. Французский исследователь и основатель Эжен Дюкрете в 1875 году был первым, кто реализовал эту идею и изобрел для них термин «вентильный металл». металлы. Фактическая разработка электролитических конденсаторов с намотанной фольгой разделена бумагой, начатой ​​А. Эккелем из Hydra-Werke (Германия) в 1927 году в сочетании с идеей Сэмюэля Рубена о многоярусной конструкции.

Что такое электролитический конденсатор?

Определение электролитического конденсатора - это поляризованный конденсатор, анод которого имеет более высокое или более положительное напряжение, чем катод. Как следует из названия, это поляризованный конденсатор, и функция электролитического конденсатора заключается в том, что он использует электролит для работы с более высоким или более положительным напряжением на аноде, чем на катоде. Поэтому анодный вывод обозначается положительным знаком, а катод - отрицательным. Применение напряжения обратной полярности от 1 до 1,5 В может привести к повреждению конденсатора и диэлектрика, что может привести к взрыву или возгоранию.

В электролитическом конденсаторе используется электролит в твердой, жидкой или гелевой форме - он служит катодом или отрицательной пластиной для достижения гораздо более высокой емкости на единицу объема.С другой стороны, положительная пластина или анод из металла действует как изолирующий оксидный слой, сформированный путем анодирования. Это позволяет оксидному слою работать как диэлектрик конденсатора.

Конструкция

Конструкция электролитического конденсатора состоит из двух тонких слоев алюминиевой фольги - простой фольги и протравленной фольги. Эти две фольги разделены электролитом. Чтобы установить полярность двух фольг, они анодируются путем химического выращивания тонкого слоя оксида алюминия, который формирует анод и отличается от катода.В процессе изготовления электролитического конденсатора образуются катод и анодированный анод, которые разделены электролитом (бумага, пропитанная электролитом).

Во время стандартной работы анод удерживается в положительном положении относительно катода, поэтому катод обозначен отрицательным знаком (-) на корпусе конденсатора. Поскольку алюминий является поляризованным устройством, приложение обратного напряжения к этим клеммам приведет к образованию изоляции в конденсаторе и его повреждению.

Уникальное свойство алюминиевого конденсатора - процесс самовосстановления поврежденного конденсатора.Во время обратного напряжения оксидный слой удаляется с фольги, позволяя току проходить от одной фольги к другой.


Обозначение электролитического конденсатора

Обозначение электролитического конденсатора показано на рисунке ниже. Обозначения конденсаторов бывают двух типов. Второй символ (b) представляет поляризованный конденсатор, который может быть электролитическим или танталовым конденсатором. Изогнутая пластина на символе означает, что конденсатор поляризован и является катодом, который удерживается под более низким напряжением, чем анод.Первый символ (а) на рисунке ниже обозначает неполяризованный конденсатор.

Полярность

Знание полярности любого устройства важно для построения любых электронных схем. В противном случае подключение может повредить конденсатор. Хотя некоторые конденсаторы не поляризованы, например керамические конденсаторы (1 мкФ или меньше), их можно подключать любым способом.

керамический конденсатор

В некоторых случаях положительный провод конденсатора может быть длиннее отрицательного.Иногда выводы конденсатора обрезаются, при этом пользователь должен быть осторожен при подключении конденсатора.

Танталовые и алюминиевые конденсаторы имеют полярность, обозначенную знаком плюс (+), указывающую сторону анода.

Электролитический конденсатор с нетвердым электролитом имеет полярность, обозначенную знаком минус (-), указывающую сторону катода.

Нетвердые

Электролитические конденсаторы с твердым электролитом имеют полярность, отмеченную знаком плюс, указывающую на сторону анода, но отсутствуют для цилиндрических светодиодных и полимерных конденсаторов SMD.

Solid

Значения электролитического конденсатора

В зависимости от структуры анода и электролита значения электролитической емкости имеют тенденцию меняться. Электролитические конденсаторы с нетвердым электролитом демонстрируют более широкое отклонение для частотного и температурного диапазонов, чем твердые электролиты.

Базовая единица электролитического конденсатора выражается в микрофарадах (мкФ). В таблицах данных, подготовленных производителями, значение емкости упоминается как номинальная емкость (CR) или номинальная емкость (CN).Это значения, для которых рассчитана емкость.

Электролитические конденсаторы представляют собой большую цилиндрическую конструкцию, которая поляризована и имеет более высокую емкость.

Электролитический конденсатор Значения и единицы измерения разборчиво напечатаны на корпусе конденсаторов. Начиная слева направо, 1 мкФ, 10 мкФ, 100 мкФ, 1000 мкФ.

Типы электролитических конденсаторов

В зависимости от типа материала и используемого электролита электролитические конденсаторы подразделяются на следующие типы.

Алюминиевый электролитический конденсатор

Алюминиевые электролитические конденсаторы - это поляризованные конденсаторы, в которых анодный (+) вывод сформирован из алюминиевой фольги с протравленной поверхностью. В процессе анодирования образуется тонкий изолирующий слой оксида, который действует как диэлектрик. Катод формируется через вторую алюминиевую фольгу, когда нетвердый электролит маскирует шероховатую поверхность оксидного слоя.

Неэлектролитический конденсатор

Неэлектролитические конденсаторы - это те конденсаторы, которые состоят из «изоляционного материала» в качестве диэлектрика в неэлектролитической форме. Конденсаторы такого типа неполяризованы и имеют множество применений.

Танталовый электролитический конденсатор

Танталовый электролитический конденсатор обеспечивает более низкий ток утечки и снижение ESR. В нем используется металлический тантал, который работает как анод, окруженный слоем оксида, который работает как диэлектрик, и дополнительно обернут проводящим катодом. Эти конденсаторы являются поляризованными по своей природе устройствами и очень стабильны. При правильном подключении он работает эффективно с исключительной частотой.

Электролитический конденсатор из оксида ниобия

Конструкция электролитических конденсаторов из оксида ниобия аналогична танталовым конденсаторам.В качестве анода использовался оксид ниобия вместо металлического тантала. Оксид ниобия доступен в большом количестве и предлагает чрезвычайно стабильные характеристики, чем танталовый конденсатор.

Области применения / применения

Электролитический конденсатор может применяться в широком спектре приложений :

  • Используется в приложениях фильтрации для уменьшения пульсаций в источниках питания
  • Используется в качестве фильтра нижних частот для сглаживания входных и выходных сигналов
  • Используется в схемах усиления звука в качестве фильтров для уменьшения шума

Преимущества и недостатки

Преимущества электролитического конденсатора :

  • Используется для достижения высокого значения емкости
  • Используется в низкочастотных приложениях
  • Танталовые конденсаторы предпочтительнее по сравнению с другими типами из-за высокой стабильности электролитического конденсатора следующие недостатки:
  • Необходимо быть внимательным, чтобы убедиться, что конденсаторы исправлены с помощью правильных клемм
  • Обратное напряжение может повредить конденсатор
  • Легко подвержено влиянию из-за изменения температуры
  • Конденсатор при использовании ed с комбинацией неэлектролитов увеличивает емкость конденсатора

FAQ’s

1. Где используются электролитические конденсаторы?

Они используются в приложениях фильтрации, схемах усиления звука и в фильтрах нижних частот.

2. Как определить электролитический конденсатор?

Электролитические конденсаторы обычно маркируются полосой, указывающей на отрицательный вывод. Положительный вывод обычно длиннее отрицательного.

3. В конденсаторах есть масло?

Да. Доступны маслонаполненные конденсаторы, обычно они имеют высокую мощность и высокое напряжение.

4. Электролитический конденсатор переменного или постоянного тока?

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях с источником постоянного тока. Напряжение переменного тока может повредить конденсатор.

5. Каков средний срок службы конденсатора?

Ожидается, что средний срок службы конденсатора составит 15 лет. Срок службы может быть уменьшен, если ток пульсаций слишком велик и нагревает конденсатор.

В этой статье читатель узнает об электролитическом конденсаторе.Мы обсудили определение, конструкцию, полярность и маркировку, применение, а также преимущества и недостатки. Далее читатель может узнать типы электролитических конденсаторов.

Как измерить емкость с помощью цифрового мультиметра

Мультиметр определяет емкость, заряжая конденсатор известным током, измеряя результирующее напряжение и затем вычисляя емкость.

Предупреждение: Хороший конденсатор сохраняет электрический заряд и может оставаться под напряжением после отключения питания.Перед тем, как прикасаться к нему или проводить измерение: а) выключите все питание, б) используйте мультиметр, чтобы убедиться, что питание отключено, и в) осторожно разрядите конденсатор, подключив резистор к его проводам (как указано в следующем абзаце). Обязательно используйте соответствующие средства индивидуальной защиты.

Для безопасной разрядки конденсатора: После отключения питания подключите 5-ваттный резистор 20 000 Ом к клеммам конденсатора на пять секунд. Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что конденсатор полностью разряжен.

  1. С помощью цифрового мультиметра (DMM) убедитесь, что питание цепи отключено. Если конденсатор используется в цепи переменного тока, установите мультиметр на измерение переменного напряжения. Если он используется в цепи постоянного тока, установите цифровой мультиметр на измерение постоянного напряжения.
  2. Осмотрите конденсатор. Если утечки, трещины, вздутия или другие признаки износа очевидны, замените конденсатор.
  3. Переведите шкалу в режим измерения емкости. Символ часто разделяет точку на циферблате с другой функцией.В дополнение к регулировке шкалы обычно необходимо нажать функциональную кнопку, чтобы активировать измерение. За инструкциями обратитесь к руководству пользователя мультиметра.
  4. 4. Для правильного измерения необходимо удалить конденсатор из цепи. Разрядите конденсатор, как описано в предупреждении выше.

    Примечание: Некоторые мультиметры поддерживают относительный (REL) режим. При измерении малых значений емкости можно использовать относительный режим для удаления емкости измерительных проводов.Чтобы перевести мультиметр в относительный режим измерения емкости, оставьте измерительные провода открытыми и нажмите кнопку REL. Это удаляет значение остаточной емкости измерительных проводов.

  5. Подключите измерительные провода к клеммам конденсатора. Оставьте измерительные провода подключенными в течение нескольких секунд, чтобы мультиметр автоматически выбрал правильный диапазон.
  6. Прочтите отображаемое измерение. Если значение емкости находится в пределах диапазона измерения, мультиметр отобразит значение конденсатора.Он будет отображать OL, если а) значение емкости выше диапазона измерения или б) конденсатор неисправен.

Обзор измерения емкости

Устранение неисправностей однофазных двигателей - одно из наиболее практичных применений функции емкости цифрового мультиметра.

Однофазный двигатель с конденсаторным пуском, который не запускается, является признаком неисправного конденсатора. Такие двигатели будут продолжать работать после запуска, что затрудняет поиск и устранение неисправностей. Отказ конденсатора жесткого пуска компрессоров HVAC - хороший пример этой проблемы.Двигатель компрессора может запуститься, но вскоре перегреется, что приведет к срабатыванию выключателя.

Однофазные двигатели с такими проблемами и шумные однофазные двигатели с конденсаторами нуждаются в мультиметре для проверки правильного функционирования конденсаторов. Почти все моторные конденсаторы имеют значение в микрофарадах, указанное на конденсаторе.

Трехфазные конденсаторы коррекции коэффициента мощности обычно защищены плавкими предохранителями. Если один или несколько из этих конденсаторов выйдут из строя, это приведет к неэффективности системы, скорее всего, увеличатся счета за коммунальные услуги и могут произойти непреднамеренные отключения оборудования.Если предохранитель конденсатора перегорел, необходимо измерить предполагаемое значение микрофарад конденсатора и убедиться, что оно находится в пределах диапазона, указанного на конденсаторе.

Стоит знать о некоторых дополнительных факторах, связанных с емкостью:

  • Конденсаторы имеют ограниченный срок службы и часто являются причиной неисправности.
  • Неисправные конденсаторы могут иметь короткое замыкание, разрыв цепи или могут физически выйти из строя до точки отказа.
  • При коротком замыкании конденсатора может перегореть предохранитель или повредить другие компоненты.
  • Когда конденсатор размыкается или выходит из строя, цепь или ее компоненты могут не работать.
  • Износ может также изменить значение емкости конденсатора, что может вызвать проблемы.

Ссылка: Принципы цифрового мультиметра Глена А. Мазура, American Technical Publishers.

Связанные ресурсы

Основы емкости. | EC&M

Если мы возьмем две металлические пластины, разделим их диэлектриком (изолятором) и приложим постоянное напряжение между пластинами, ток не сможет пройти через диэлектрик.Однако избыток электронов будет накапливаться на пластине, подключенной к отрицательной клемме источника напряжения, и нехватка электронов возникнет на пластине, подключенной к положительной клемме. Источник напряжения будет пытаться прижать электроны к одной пластине (отрицательный вывод) и вытащить их из другой (положительный вывод).

В какой-то момент эти пластины станут полностью насыщенными; никакие дальнейшие электроны не могут быть помещены в отрицательную пластину, и никакие электроны не могут больше вытягиваться из положительной пластины.В этот момент у пластин есть электрический потенциал, равный потенциалу источника напряжения. Фактически, пластины теперь действуют как второй источник напряжения, один параллельный первому, но с противоположной полярностью. На рис. 1 показана эквивалентная схема. Очевидно, поскольку эти противоположные напряжения равны, они компенсируют друг друга, и ток не может течь между источником напряжения и пластинами в любом направлении. Говорят, что тарелки заряжены.

Что будет, если убрать источник напряжения из цепи? Ответ заключается в том, что пластины будут оставаться заряженными, потому что электронам на отрицательной пластине некуда уйти. Точно так же положительной пластине некуда вытягивать электроны. Фактически, напряжение сохраняется на пластинах. [ИЛЛЮСТРАЦИЯ К РИСУНКУ 2 ОПРЕДЕЛЕНА].

Замена отсутствующего источника напряжения на резистор, как показано на рис. 3, обеспечивает прохождение тока для избыточных электронов, хранящихся на отрицательной пластине, и течет к положительно заряженной пластине. Этот ток будет продолжаться до тех пор, пока обе пластины не вернутся в электрически нейтральное состояние. Это называется разгрузкой пластин.

Такое устройство, как указано выше (две проводящие пластины, разделенные диэлектриком), называется конденсатором. Он используется для хранения электрической энергии. (Примечание: одно время конденсатор назывался конденсатором, но этот термин больше не используется.)

Конденсатор не может удерживать заряд бесконечно. Даже воздух может проводить ток, поэтому заряд будет медленно просачиваться в воздух. Также будет некоторая утечка через диэлектрик. При прочих равных условиях, чем меньше внутренняя утечка, тем лучше конденсатор.

Переменный ток и конденсатор

Что происходит, когда мы подаем переменный ток на конденсатор? Во время первой части цикла, когда напряжение источника увеличивается от нуля, он заряжает пластины конденсатора, как при приложении постоянного напряжения, а полярность зарядного конденсатора противоположна полярности напряжения источника.

Конденсатор может или не может быть полностью заряжен к тому времени, когда приложенное напряжение пройдет свое пиковое значение и снова начнет уменьшаться.Это будет зависеть от размера пластин, величины приложенного напряжения и частоты сигнала переменного тока. В любом случае, когда приложенное напряжение уменьшается, точка будет достигнута, когда оно будет меньше заряда, накопленного в конденсаторе. Это позволит конденсатору начать разряжаться через источник переменного напряжения.

Конденсатор может или не может быть полностью разряжен, когда напряжение переменного тока меняет полярность, но поскольку полярность источника такая же, как полярность конденсатора, напряжения помогают, быстро разряжая конденсатор до конца, а затем заряжая его с противоположной полярностью от первоначального заряда. Когда источник переменного напряжения меняет направление, конденсатор снова разряжается, и весь процесс повторяется со следующим циклом формы волны переменного тока.

Пример конденсатора в цепи переменного тока

Давайте посмотрим на рис. 5. Если источником напряжения является постоянный ток, лампа не загорится, потому что постоянный ток не может протекать по цепи; он заблокирован диэлектриком. Фактически, ток «видит» конденсатор как разомкнутую цепь.

Если эта же цепь имеет источник переменного напряжения, лампа загорится, указывая на то, что в цепи протекает переменный ток.Что тут происходит? Вспоминая наше предыдущее обсуждение приложения переменного напряжения, мы знаем, что процесс зарядки, разрядки и перезарядки конденсатора от источника переменного напряжения приводит к такому же эффекту, как если бы ток фактически протекал через сам конденсатор. Более того, если мы уменьшим частоту источника переменного напряжения, лампа потускнеет; если увеличить частоту, лампа будет гореть ярче. Таким образом, конденсатор пропускает больший ток при увеличении частоты напряжения источника.

Емкостное реактивное сопротивление

Как мы видели, переменный ток может протекать по цепи с емкостью. Кажущееся сопротивление конденсатора в цепи переменного тока меньше его сопротивления постоянному току. Это кажущееся сопротивление переменному току называется емкостным реактивным сопротивлением, и его значение уменьшается с увеличением приложенной частоты. Емкостное реактивное сопротивление замедляет напряжение больше, чем ток, поэтому напряжение отстает от тока на 90 градусов (при условии чисто емкостной схемы).

Прежде чем мы сможем говорить об уравнении для расчета емкостного реактивного сопротивления, мы должны знать, как определяется емкость.Базовая единица измерения емкости - фарад (Ф). Если ток 1 А течет при изменении приложенного напряжения со скоростью 1 В в секунду, у нас есть 1 Ф емкости.

С учетом вышеизложенного, емкостное реактивное сопротивление рассчитывается по следующему уравнению:

[X. sub.c] = 1 [делится на] 2 [Pi] FC

, где F - частота в герцах, а C - емкость в фарадах.

Обратите внимание, что если источником напряжения является постоянный ток, приложенная частота равна нулю. Таким образом, знаменатель в приведенном выше уравнении равен нулю.Любое число, деленное на ноль, неразрешимо; это равно бесконечности. Бесконечное сопротивление в цепи, конечно, действует как разомкнутая или неполная цепь.

Конденсаторы со сверхнизким ESR | ВЧ конденсаторы

Passive Plus, Inc. (PPI) - производитель высокопроизводительных пассивных компонентов ВЧ / СВЧ для медицинской, полупроводниковой, военной, радиовещательной и телекоммуникационной отраслей.

Основанная в 2005 году в Нью-Йорке руководителями отрасли с более чем 30-летним опытом работы в сфере продаж, управления программами, проектирования и разработки радиочастот, PPI стремится стать лучшим производителем конденсаторов радиочастотного и микроволнового диапазона в отрасли.

PPI специализируется на конденсаторах High-Q, Low ESR / ESL, широкополосных конденсаторах, однослойных конденсаторах, немагнитных резисторах (высокомощных и тонкопленочных) и подстроечных конденсаторах:

  • Конденсаторы с высокой добротностью / низким ESR: корпуса разных размеров, диэлектрики и различные клеммы, включая отделку, соответствующую требованиям ROHS, и немагнитную отделку. Доступны спецификации и S-параметры.
  • Широкополосные конденсаторы
  • : 01005BB, 0201BB, 0402BB, 0603BB и 0805BB - доступны в оловянном или золотом цвете.Для оптоэлектроники / высокоскоростной передачи данных, ROSA / TOSA (передающие / принимающие оптические узлы), SONETS (синхронные оптические сети), широкополосное испытательное оборудование, широкополосные микроволновые и миллиметровые усилители и генераторы. Доступны спецификации и S-параметры.
  • Подстроечные конденсаторы: Подстроечные конденсаторы HI-Q Air Tubular, Sapphire и Air Plate. Имея в наличии более сотни стандартных триммеров, PPI будет работать с инженерами, которым нужна специальная деталь, созданная в соответствии с их спецификациями. Все продукты соответствуют требованиям RoHS и доступны с немагнитными клеммами.
  • Резисторы: высокомощные и тонкопленочные. Подходит для пайки оплавлением и плавлением; невысокая стоимость сборки; подходит для автоматического SMT оборудования; Превосходные механические и частотные характеристики. Все продукты соответствуют требованиям RoHS и доступны с немагнитными клеммами.
  • Однослойные конденсаторы
  • : высококачественные однослойные конденсаторы в соответствии с техническими требованиями инженера. PPI разработает SLC, отвечающий требованиям инженера.
  • Коммерческие высоковольтные конденсаторы: Высоковольтные конденсаторы с расширенными значениями и диапазонами напряжения.
  • Конструктивные комплекты Hi Q / Low ESR: на складе имеется более 40 комплектов в размерах 0201, 0402, 0505, 0603, 0805 и 1111.
  • PPI предлагает программу инвентаризации для наших клиентов, которая распределяет запасы и гарантирует, что детали находятся на полке и доступны для отправки по запросу.
  • Инженерный персонал PPI , оснащенный современной радиочастотной лабораторией, всегда готов поддержать ваши технические и конструкторские потребности, изучить и обсудить технические данные и модели схем, а также дать рекомендации по продукции.
  • Партнер поставщика Modelithics : В качестве партнера поставщика Modelithics PPI предлагает БЕСПЛАТНУЮ 90-дневная пробная версия данных моделирования на http://www.modelithics.com/mvp/PassivePlus

PPI известен своим превосходным обслуживанием клиентов, высококачественной линейкой продуктов, конкурентоспособными ценами и быстрыми сроками доставки. В то время как другие компании увеличивают сроки поставки продукции, PPI стремится поставлять наши качественные компоненты как можно быстрее.

PPI - производитель высокопроизводительных пассивных компонентов ВЧ / СВЧ-диапазона, специализирующийся на конденсаторах с высокой добротностью, низким ESR / ESL, широкополосных конденсаторах, однослойных конденсаторах, немагнитных резисторах (высокомощных и тонкопленочных) и подстроечных конденсаторах для медицинского применения. , Полупроводниковая, военная, телерадиовещательная и телекоммуникационная отрасли.

PPI сертифицирован по ISO9001: 2015.

RC-схемы

RC-схемы

RC Цепи

RC-цепь цепь с резистором (R) и конденсатором (C). RC-цепи - частый элемент в электронных устройствах. Они также играют важную роль в передаче электрических сигналов в нервные клетки.

Конденсатор может накапливать энергию, а резистор, включенный последовательно с ним, будет контролировать скорость, с которой он заряжается или разряжается.Это дает характерная временная зависимость, которая оказывается экспоненциальной. Ключевым параметром, описывающим зависимость от времени, является «постоянная времени» R C . Дальновидный студент может догадаться об этом, просто заметив, что R C имеет размеры времени: (1 Ом) x (1 Фарада) = (1 секунда) .

Мы ограничимся следующей схемой, в которой переключатель можно перемещать между положениями a и b .

Начнем с обзора некоторых фактов о конденсаторах:

  1. Заряд конденсатора не может измениться мгновенно . Ток определяется как I = D Q / D т . Следовательно, изменение ответственный D Q = I D т стремится к нулю как интервал времени D т уходит в ноль.
  2. Ток, текущий в конденсатор в установившемся режиме, который достигается через долгое время интервал равен нулю. Поскольку заряд накапливается на конденсаторе, а не течет через него заряд может накапливаться до тех пор, пока напряжение В = Q / C балансирует внешнее напряжение подталкивает заряд к конденсатору.

Когда конденсатор емкости C последовательно с аккумулятором напряжением В b и резистор сопротивления R , падение напряжения должно быть:

,

, что является заявлением о том, что полученное напряжение на батарее должно быть равным напряжению падение на конденсаторе плюс падение напряжения на резистор.Уравнение, в котором скорость изменения количества (D Q / D t ) пропорционально количеству (D Q) всегда будет иметь экспоненциальное решение. Мы рассматриваем два случая:

  1. Выгрузка конденсатор : изначально конденсатор подключен (переключатель в положении a ) на долгое время, а затем отключается перемещением перейти на b на время t = 0 . Затем конденсатор разряжается, оставляя конденсатор без заряда или напряжения после долгого время.

  2. Зарядка конденсатор : переключатель в положении б в течение длительного времени, позволяя конденсатор не иметь заряда. В момент времени t = 0 , переключатель меняется на на и конденсатор заряжается.

Здесь, Q 0 , В 0 и I 0 относятся к заряду, напряжению и току конденсатор в момент после включения переключателя. Время t - характеристика время распада, t = RC . При столкновении с RC проблема, лучшая стратегия следующая:

  1. Определите, какой заряд через конденсатор был незадолго до того, как переключатель был брошен. Поскольку заряд не может измениться мгновенно, это это заряд сразу после того, как переключатель брошен.

  2. Определите, какой заряд долгое время после того, как переключатель был брошен.

  3. Выберите экспоненту бланк для заряда Q (т) для соответствия правильному начальному и конечному обвинения.

  4. Напряжение на конденсатор можно найти через, В = Q / C . Напряжения на других элементах можно найти с помощью помощь первого закона Кирхгофа.

  5. Ток через конденсатор всегда должен распадаться и достигать нуля. В начальный ток обычно можно определить с помощью закона Ома, V = R I .

Характерное время т = RC сообщает, что зарядка / разрядка медленнее с большим резистором или конденсатором. Это имеет смысл, потому что резистор большего размера препятствует прохождению тока; таким образом замедляет зарядку / разрядку, а конденсатор большего размера удерживает больше заряда; Таким образом, требуется больше времени для зарядки.

У каждого образованного человека должно быть хорошее чувство для экспоненциальных функций.(Эскизы заряда Q (т) для зарядки и разрядки конденсаторов.)


Примеры Индекс RC цепей Список лекций

Вашему кондиционеру действительно нужен новый конденсатор?

Рано или поздно это произойдет.

Ваш технический специалист по HVAC приходит для технического осмотра и находит деталь, которую необходимо заменить. На этот раз это большая батарейка.Он говорит, что это называется конденсатор. Он говорит, что его нужно заменить.

Есть?

Все конденсаторы переменного тока и теплового насоса со временем выходят из строя.

Конденсаторы - одна из наиболее распространенных частей, которые необходимо заменять в системах кондиционирования воздуха в жилых помещениях. Обычно они служат несколько лет, но вам нужно будет заменить их хотя бы один раз, если вы используете один и тот же кондиционер более десяти лет.

В вашей системе может быть один или несколько конденсаторов. Во многих наружных блоках есть пусковой конденсатор, который помогает подключиться к сети переменного тока, когда требуется охлаждение.Также есть рабочий конденсатор, который поддерживает работу системы после запуска. Однако в вашей системе может быть только один конденсатор в наружном блоке, а в некоторых моделях даже есть конденсатор для двигателя внутреннего вентилятора.

Конденсаторы выглядят как большие батареи, но они подключаются к проводам внутри вашей системы кондиционирования воздуха. К сожалению, нельзя просто вставить конденсатор в слот и закрыть пластиковым колпачком. Так что это совсем не то же самое, что аккумулятор.

Пожалуйста, не пытайтесь заменить конденсатор самостоятельно.

Любой желающий может записать размер конденсатора для своей системы, купить еще один в Интернете и установить его. Однако мы рекомендуем , а не .

Конденсаторы могут быть опасными. Даже после отключения питания от сети переменного тока конденсатор все еще сохраняет большой заряд. Если вы прикоснетесь к нему, он может убить вас электрическим током. И это может очень сильно повредить вам.

Просто спросите сотрудника UC-Berkeley, у которого возник конденсатор при замене охлаждающего вентилятора.Конденсаторы могут отправить вас в отделение неотложной помощи, если вы не совсем уверены, что делаете.

Специалисты по ОВКВ знают, как обращаться с конденсаторами. Лучше позволить им заниматься своим делом.

Итак, как узнать

, что вам нужен новый конденсатор ?

Ваш парень из HVAC говорит, что ваш конденсатор не работает. Вот как узнать, что он прав:

  1. Вольтметр говорит, что мало микрофарад. Все конденсаторы указаны в микрофарадах. Например, ваш может быть оценен в 35 микрофарад с диапазоном плюс-минус 10.Если он упадет ниже 25, вольтметр сообщит вашему специалисту по HVAC, что пора его заменить.
  2. Он раздулся, как воздушный шар. Когда конденсатор действительно далеко ушел (а к тому времени, когда мы их находим, они часто бывают), он разбухает. Ваш конденсатор может быть плохим, даже если он не вздут, но плохой конденсатор обычно разбухает. Это будет выглядеть так, как будто кто-то набил слишком много материала в трубку, и она вздувается по бокам.
  3. В конденсаторе течет масло. Это случается не всегда, но из неисправных конденсаторов часто вытекает масло. Негерметичный конденсатор = конденсатор, который вышел из строя.

И вот так! Вот как вы понимаете, что вам нужен новый конденсатор переменного тока.

Иногда старый, ржавый на вид конденсатор все равно будет читать на соответствующем уровне микрофарад. На самом деле все сводится к показаниям вольтметра, физическому вздутию и / или наличию масла.

Знаете, когда мы, скорее всего, обнаружим неисправный конденсатор?

Есть действительно два раза.Первый - когда ваш кондиционер отключается, и вы как сумасшедшие потеете в своем доме. Что-то не так и, о чудо, конденсатор. После замены кондиционер снова работает.

Другой раз - и это то, что вы хотите, чтобы выполнил , - это во время нашего технического осмотра в сезон охлаждения. Клиенты с соглашениями об обслуживании проходят эти проверки каждый год (на самом деле их две в год, хотя мы проверяем конденсаторы переменного тока только на одном из них), и мы всегда проверяем конденсаторы на месте.

Есть две причины, по которым неисправный конденсатор лучше заменить во время профилактического осмотра:

  • Мы, вероятно, поймали неисправный конденсатор до того, как он полностью перестал работать. Так что пока что вы не лишены кондиционера.
  • Вы получите большую скидку на новый конденсатор.

Если у вас есть договор на обслуживание, и мы уже находимся у вас дома, чтобы провести осмотр, мы заменим неисправный конденсатор со скидкой 50% - это сверх 15% скидка на запчасти, которую мы уже предлагаем в рамках договора.

Мы не можем предоставить эту скидку, если нас попросят починить неработающий переменный ток и заменить конденсатор. Но если у вас есть план обслуживания, и мы выявляем неисправный конденсатор во время рутинной настройки, такая экономия - одно из ваших преимуществ.

Теперь вы знаете, о чем спросить в следующий раз, когда технический специалист HVAC скажет, что конденсатор необходимо заменить.

А если вы живете в Метро Атланта и у вас ломается кондиционер, позвоните нам! Кто-то из нашей команды определит проблему и порекомендует вам оптимальное решение в долгосрочной перспективе.

Объявление о конденсаторе 1.0 - Ionic Blog

Апрельское обновление 2020: теперь доступен конденсатор 2.0!

Сегодня я рад объявить о выпуске 1.0 Capacitor, нового контейнера Native API от Ionic, который упрощает создание веб-приложений, которые работают на iOS, Android, Electron и в Интернете как прогрессивные веб-приложения - с полным доступом к встроенным приложениям. функциональность на каждой платформе.

Capacitor помещает ваше веб-приложение в контейнер и обеспечивает постоянный доступ к собственным API-интерфейсам для каждой платформы, на которой работает приложение.Это означает, например, что для доступа к камере в iOS / Android используется тот же код, что и в Electron и в Интернете. Это упрощает создание одного веб-приложения, которое изначально работает на мобильных устройствах, настольных компьютерах и в Интернете!

Приложения

Ionic используют Capacitor так же, как Cordova, для беспрепятственного запуска вашего приложения на различных платформах без кода для конкретной платформы. Однако Capacitor вносит некоторые существенные изменения в подход Cordova, о которых вы захотите подробнее узнать ниже.

С этим выпуском мы на один шаг ближе к тому, чтобы сделать Capacitor официальным собственным контейнером для каждого нового приложения Ionic, поэтому читайте дальше, чтобы узнать, что это означает и как это повлияет на вашу разработку Ionic:

Как работает конденсатор

Представьте себе типичное веб-приложение: у вас, вероятно, есть какой-то код фреймворка для визуализации вашего приложения и управления бизнес-логикой.Скорее всего, он написан с использованием типичного фреймворка, такого как Angular, React, Vue или чего-то вроде Stencil. Ниже вы, вероятно, используете систему пользовательского интерфейса, такую ​​как Ionic, для получения качественных элементов управления пользовательским интерфейсом.

Для многих веб-приложений не о чем больше думать, потому что ваше приложение обычно работает в браузере, и по соображениям безопасности у вас есть доступ только к набору веб-API, изначально поддерживаемых в браузере. Однако это не так при работе в среде веб-просмотра на мобильных устройствах и настольных компьютерах!

В этом случае, поскольку ваше приложение работает за пределами типичной песочницы браузера, нет причин, по которым ваше веб-приложение не может получить доступ ко всем Native API, доступным на данной платформе.Например, с помощью биометрической аутентификации и хранения данных в связке ключей.

Однако нелегко взять веб-приложение, поместить его в собственный элемент управления веб-представления (в отличие от полнофункционального браузера, такого как Chrome / Firefox / Safari), а затем проксировать вызовы JavaScript в собственный код, возвращая данные в ваше веб-приложение. в процессе.

Это то, что делает Capacitor: он помещает ваше веб-приложение в контейнер и помещает его в управляемое собственное веб-представление (если оно запущено изначально), а затем предоставляет встроенные функции вашему веб-приложению межплатформенным способом.Затем Capacitor предоставляет простой способ предоставить настраиваемые собственные функции вашему веб-приложению (через плагины), а также инструменты для работы с контейнером веб-приложения в командной строке.

Чем конденсатор отличается от Кордовы?

По духу Capacitor и Cordova очень похожи. Оба управляют веб-представлением и предоставляют структурированный способ раскрытия собственных функций вашему веб-коду.

Оба предоставляют стандартные плагины ядра для доступа к таким службам, как Камера и Файловая система.Фактически, одна из целей разработки Capacitor - поддержка плагинов Cordova из коробки! Хотя Capacitor поддерживает не все плагины (некоторые просто несовместимы), он обычно поддерживает большинство плагинов из экосистемы Cordova.

Однако на каждом этапе Capacitor использует несколько иной подход, который, как мы думаем, понравится разработчикам, хотя у некоторых есть компромиссы, о которых следует помнить:

Native Project как исходный артефакт

Capacitor обычно ожидает, что вы зафиксируете свой собственный проект приложения (Xcode, Android Studio и т. Д.) как исходный артефакт. Это означает, что легко добавить собственный собственный код (например, для интеграции SDK, который требует изменения AppDelegate на iOS), создать «плагины» для предоставления встроенной функциональности вашему веб-приложению без необходимости создавать отдельный плагин, а также отлаживать и управляйте своим приложением, используя лучшие инструменты для этой платформы.

Мы считаем, что это правильный баланс, поскольку такие ресурсы, как Stack Overflow и типичное управление проектами нативных приложений, работают точно так же, как и для нативных разработчиков этой платформы.Это поможет вам в полной мере воспользоваться справочными ресурсами, когда вы столкнетесь с проблемами, связанными с платформой, и позволит смешанным командам, в которых есть нативные и веб-разработчики, лучше работать вместе.

Однако этот подход требует компромиссов. Обновления требуют больше ручной работы, так как вам нужно брать с собой собственный проект. Вы не можете просто отбросить свой собственный проект и воссоздать его (если только вы его не модифицировали). Установка плагинов не изменяет ваш проект, поэтому вам нужно будет вручную изменить файлы настроек, такие как Info.лист.

Однако мы обнаружили, что возможность полностью управлять собственным проектом в конечном итоге становится большим облегчением при масштабировании вашего проекта.

Не более

устройство готово

Capacitor убивает событие deviceready , загружая весь JavaScript плагина перед загрузкой страницы, делая каждый API доступным немедленно. Также, в отличие от Cordova, методы плагина доступны напрямую, а не вызываются через функцию exec ().

Это означает, что больше не нужно задаваться вопросом, почему ваше приложение не работает и почему deviceready не запускается.

Использование NPM и более простая разработка плагинов

Capacitor поддерживает NPM для каждой зависимости в вашем проекте, включая плагины и платформы. Это означает, что вы никогда не устанавливаете plugin-x конденсатора , вы просто npm устанавливаете plugin-x , а затем, когда вы синхронизируете свой проект, Capacitor обнаружит и автоматически подключит любые установленные плагины.

Имея это в виду, облегчение создания и обмена плагинами было одним из основных направлений нашей работы с Capacitor.Разработчики подключаемых модулей Cordova знают, что создавать подключаемые модули непросто, и практически невозможно создать и протестировать их как отдельные проекты без импорта в существующее приложение, поскольку они обычно представляют собой просто набор исходных файлов без создания шаблонов проекта.

Capacitor вносит несколько больших изменений в работу плагинов, что также упрощает их создание. Во-первых, вместо того, чтобы копировать файлы плагинов непосредственно в проект, Capacitor требует, чтобы ваши плагины были Cocoa Pods для iOS или типичными библиотеками Android для Android.Затем конденсатор поставляется с подключаемым модулем : сгенерируйте команду для быстрой разработки проектов подключаемых модулей в комплекте с проектами Xcode и Android Studio и модульными тестами.

Мы надеемся, что этот акцент на улучшении процесса разработки плагинов означает, что будет создано больше плагинов, и плагины будут лучше поддерживаться с течением времени. Если вы заинтересованы в создании собственного подключаемого модуля для Capacitor, ознакомьтесь с нашим Руководством по разработке подключаемых модулей.

Обновленные API подключаемых модулей

Разработчики, вероятно, оценят некоторые изменения, которые мы внесли в основные подключаемые модули, например подключаемый модуль Filesystem, который гораздо больше похож на узел и позволяет избежать уже не существующего API веб-файловой системы.

Первоклассная поддержка электроники и PWA

Capacitor включает в себя функциональность Electron для настольных ПК, а также добавляет первоклассную поддержку веб-приложений и прогрессивных веб-приложений.

Фактически, мы пошли еще дальше, создав коллекцию интерфейсов интерфейса для таких API, как Camera, которые обеспечивают пользовательский интерфейс собственного приложения, которого пользователи ожидают от Progressive Web Apps. Мы называем это ОС Progressive Web App.

Кроме того, создание подключаемых модулей, предлагающих веб-функциональные возможности в качестве альтернативы, так же просто, как добавление нескольких файлов к вашему подключаемому модулю! Capacitor будет использовать вашу веб-реализацию только в том случае, если нативная версия недоступна, поэтому пользователи могут использовать тот же API при работе на iOS, Android, Electron и в Интернете.

Локальный интерфейс командной строки

Capacitor предоставляет крошечный интерфейс командной строки, который устанавливается локально для каждого приложения. Это означает, что не существует глобальных зависимостей для управления , и легко использовать разные версии Capacitor в каждом приложении, которое вы создаете.

Но это еще не все, ребята!

Есть еще несколько изменений, которые мы внесли в игровой процесс, и разработчики, вероятно, заметят, что Capacitor «ощущается» несколько иначе, чем Cordova. Чтобы узнать больше, следуйте нашему руководству по установке.

А как насчет ионной поддержки Cordova?

Хотя Capacitor предназначен для того, чтобы однажды заменить Cordova в каждом приложении Ionic, это не значит, что мы больше не поддерживаем Cordova! Фактически, мы создали ряд новых подключаемых модулей и функций для Cordova с целью поддержки их в Capacitor. Мы думаем, что Cordova - отличный проект, который стал ключевым фактором успеха Ionic, поэтому мы не торопимся его заменять и будем поддерживать его в течение многих лет!

При этом мы одержимы опытом разработчиков, стоящим за созданием приложений с помощью Ionic, и рассматриваем Capacitor как способ управления всеми его аспектами и лучшего согласования нативного уровня с целями Ionic, поэтому мы действительно планируем продвигать Capacitor со временем становится все более заметным.

Кто использует конденсатор?

Конденсатор отключился чуть больше года. С тех пор мы видели, как на нем создаются довольно удивительные приложения, а некоторые крупные корпоративные клиенты внедряют его для приложений, которые вы, скорее всего, однажды будете использовать.

Ведущие мировые сети быстрого питания развертывают на Capacitor решения для мобильных и настольных компьютеров. Такие компании, как Southwest, создают все новые возможности для найма сотрудников на Capacitor и Ionic, а популярные потребительские приложения, такие как Sworkit, создали свои последние и лучшие версии на основе Capacitor (и в данном случае Ionic 4!).

Это лишь небольшая часть команд, работающих на Capacitor. Планируете ли вы создать свое следующее приложение с Capacitor? Дайте нам знать! Мы хотели бы узнать больше и даже провести тематическое исследование, если вам интересно.

Начало работы

Вчера мы записали специальный вебинар по запуску конденсаторов. В нем мы продемонстрировали некоторые API-интерфейсы Capacitor и продемонстрировали, насколько просто добавить Capacitor в существующее приложение Ionic, в настоящее время использующее плагины Cordova. Не получилось? Запись можно найти на нашем YouTube-канале:

Вы также можете начать работу прямо сейчас.Capacitor легко встроить в любое существующее современное веб-приложение (включая, конечно, ионные приложения).

Спасибо

Capacitor находится в разработке с конца 2017 года, когда мы начали изучать возможность создания альтернативы Cordova. Мы были движимы желанием внести некоторые существенные изменения в подход, впервые предложенный Cordova, а также удовлетворить потребность в полной поддержке настольных и веб-платформ, поскольку миссия Ionic расширилась, чтобы помочь командам создавать отличные приложения повсюду .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *