Виды конденсатора фото: Какие бывают конденсаторы? Типы конденсаторов, их характеристики (8 фото). Виды конденсаторов, их классификация

Содержание

Какие бывают конденсаторы? Типы конденсаторов, их характеристики (8 фото). Виды конденсаторов, их классификация

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

Электрические параметры конденсаторов

Основные характеристики и единицы их измерения приведены в таблице

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

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


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

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

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


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

Конструктивные исполнения конденсаторов

Конденсаторы, емкость которых не может изменяться, называются

конденсаторами постоянной емкости .

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

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


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


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

Классификация конденсаторов по виду диэлектрика

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

В зависимости от материала диэлектрика между обкладками выпускаются конденсаторы:

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


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

Условные обозначения конденсаторов

Подстроечный конденсатор
Электролитический конденсатор
Два конденсатора в общей обкладкой в одном корпусе


Электрический конденсатор — один из самых распространених радио элементов, служит он для накопления электроэнергии (заряда). Самый простой конденсатор можно представить в виде двух металлических пластин (обкладок) и диэлектрика который находится между ними.

Когда к конденсатору подключают источник напряжения, то на его обкладках (пластинах) появляются противоположные заряды и возникнет электрическое поле притягивающие их друг к другу, и даже после отключения источника питания, такой заряд остается некоторое время и энергия сохраняется в электрическом поле между обкладками.

В электронных схемах роль конденсатора также может состоять не только в накоплении заряда но и в разделения постоянной и переменной составляющей тока, фильтрации пульсирующего тока и разных других задачах.
В зависимости от задач и факторов работы, конденсаторы используются очень разных типов и конструкций. Здесь мы рассмотрим наиболее популярные типы конденсаторов.

Конденсаторы алюминиевые электролитические

Это может быть, например, конденсатор К50-35 или К50-2 или же другие более новые типы.
Они состоят из двух тонких полосок алюминия свернутых в рулон, между которыми в том же рулоне находится пропитанная электролитом бумага в роли диэлектрика.
Рулон находится в герметичном алюминиевом цилиндре, чтобы предотвратить высыхание электролита.
На одном из торцов конденсатора (радиальный тип корпуса) или на двух торцах которого (аксиальный тип корпуса) располагаются контактные выводы. Выводы могут быть под пайку либо под винт.


В электролитических конденсаторах емкость исчисляется в микрофарадах и может быть от 0.1 мкф до 100 000 мкф. Как правило большая емкость и характеризует этот тип конденсаторов.
Еще одним из важных параметров есть максимальное рабочее напряжение, которое всегда указывается на корпусе и в конденсаторах этого типа может быть до 500 вольт!


Среди недостатков данного типа можно рассмотреть 3 причины:
1. Полярность. Полярные конденсаторы недопустимы с работой в переменном токе. На корпусе обозначаются соответствующими значками выводы конденсатора, как правило конденсаторы с одним выводом минусовой контакт имеют на корпусе, а плюсовой на выводе.
2. Большой ток утечки. Естественно такие конденсаторы не годятся для длительного хранения энергии заряда, но они хорошо себя зарекомендовали в качестве промежуточных элементов, в фильтрах активных схем и пусковых установках двигателей.
3.Снижение емкости с увеличением частоты. Такой недостаток легко устраняется с помощью параллельно подключенного керамического конденсатора с очень маленькой ёмкостью.

Керамические однослойные конденсаторы

Такие типы, например как К10-7В, К10-19, КД-2. Максимальное напряжения такого типа конденсаторов лежит в пределах 15 — 50 вольт, а ёмкость от 1 пФ до 0.47 мкф при сравнительно небольших размерах довольно не плохой результат технологии.
У данного типа характерны малые токи утечки и низкая индуктивность что позволяет им легко работать на высоких частотах, при постоянном, переменном и пульсирующих токах.
Тангенс угла потерь tgδ не превышает обычно 0,05, а максимальный ток утечки – не более 3 мкА.
Конденсаторы данного типа спокойно переносят внешние факторы, такие как вибрация с частотой до 5000 Гц с ускорением до 40 g, многократные механические удары и линейные нагрузки.


Маркировка на корпусе конденсатора обозначает его номинал. Три цифры расшифровываются следующим образом. Если две первые цифры умножать на 10 в степени третьей цифры, то получится значение емкости данного конденсатора в пф. Так, конденсатор с маркировкой 101 имеет емкость 100 пф, а конденсатор с маркировкой 472 — 4,7 нф. Для удобства составлены таблицы наиболее «ходовых» ёмкостей конденсаторов и их маркировочные коды.
Наиболее часто применяются в фильтрах блоков питания и как фильтр поглощающий высокочастотные импульсы и помехи.

Керамические многослойные конденсаторы

Например К10-17А или К10-17Б.
В отличии от вышеописанных, состоят уже из нескольких слоев металлических пластин и диэлектрика в виде керамики, что позволяет иметь им большую ёмкость чем у однослойных и может быть порядка нескольких микрофарад, но максимальное напряжение у данного типа все также ограничено 50 вольтами.
Применяются в основном как фильтрующие элементы и могут исправно работать как с постоянным так и с переменным и пульсирующим током.

Керамические высоковольтные конденсаторы

Например К15У, КВИ и К15-4
Максимальное рабочее напряжение данного типа может достигать 15 000 вольт! Но ёмкость у них небольшая, порядка 68 — 100 нФ.


Работают они как с переменным так и с постоянным током. Керамика в качестве диэлектрика создает нужное диэлектрическое свойство выдерживать большое напряжение, а особая форма защищает конструкцию от пробоя пластин.


Применение у них самое разнообразное, например в схемах вторичных источников питания в качестве фильтра для поглощения высокочастотных помех и шумов, или в конструирование катушек Тесла, мощной и ламповой радиоаппаратуре.

Танталовые конденсаторы

Например К52-1 или smd А. Основным веществом служит — пентоксид тантала, а в качестве электролита — диоксид марганца.

Твердотельный танталовый конденсатор состоит из четырех основных частей: анода, диэлектрика, электролита (твердого или жидкого) и катода.
По рабочим свойствам танталовые конденсаторы схожи с электролитическими, но рабочее максимальное напряжение ограничено 100 вольтами, а ёмкость как правило не превышает 1000 мкФ.

Но в отличии от электролитических, у данного типа собственная индуктивность намного меньше что дает возможность их использования на высоких частотах, до несколько сотен килогерц.


Основной причиной выхода из строя бывает превышение максимального напряжения.
Применение у них в большинстве наблюдается в современных платах электронных устройств, что возможно из за конструктивной особенности smd-монтажа.

Полиэстеровые конденсаторы

Например K73-17 или CL21, на основе металлизированной пленки…
Весьма популярные из за небольшой стоимости конденсаторы встречающиеся в почти всех электронных устройствах, например в балластах энергосберегающих ламп. Их корпус состоит из эпоксидного компаунда что придает конденсатору устойчивость к внешним неблагоприятным факторам, химическим растворам и перегревам.


Ёмкость таких конденсаторов идет порядка 1 нф — 15мкф и максимальное рабочее напряжение у них от 50 до 1500 вольт.
Большой диапазон максимального напряжения и ёмкости дает возможность использования полиэстеровых конденсаторов в цепях постоянного, переменного и импульсных токов.

Полипропиленовые конденсаторы

Например К78-2 и CBB-60.
В данного типа конденсаторов в качестве диэлектрика выступает полипропиленовая пленка. Корпус изготовлен из негорючих материалов, а сам конденсатор призначен для работы в тяжелых условиях.
Ёмкость, как правило в пределах 100пф — 10мкф, но в последнее время выпускают и больше, а по поводу напряжение то большой запас может достигать и 3000 вольт!

Преимущество этих конденсаторов заключается не только в высоком напряжении, но и в чрезвычайно низком тангенсе угла потерь, поскольку tg? может не превышать 0,001, что позволяет использовать конденсаторы на больших частотах в несколько сотен килогерц и применять их в индукционных обогревателях и пусковых установках асинхронных электродвигателей.

Пусковые конденсаторы (CBB-60) могут иметь ёмкость и до 1000мкф что стает возможным из за особенностей конструкции такого типа конденсаторов. На пластиковый сердечник наматывается металлизированная полипропиленовая пленка, а сверху весь этот рулон покрывается компаундом.

Накопление и преобразование электрической энергии можно отнести к базовым задачам, которые решают вспомогательные элементы радиоаппаратуры. Конденсатор относится к пассивным компонентам и выступает своего рода емкостью для поступающего заряда. Конструкция стандартных устройств предусматривает наличие пластинчатых электродов, которые разделяются тонкими диэлектриками. Более сложные типы конденсаторов могут содержать несколько электродных слоев, формирующих цилиндрическую намотку. Есть и другие отличительные признаки, обуславливающие возможности применения элементов для той или иной аппаратуры.

Назначение конденсаторов

На сегодняшний день едва ли найдется область радиотехники, в которой бы не использовались данные устройства. Наиболее распространены комбинации конденсаторов с резисторами и катушками индуктивности, участвующие в построении электрических цепей. Такие узлы поддерживают функции частотных фильтров, колебательных контуров и линий с обратной связью. Еще одна их распространенная задача — сглаживание пульсаций напряжения, требуемое во вторичных источниках энергоснабжения. В лазерных установках, системах вспышки и магнитных ускорителях электрический конденсатор используется для выдачи разового заряда с большим показателем мощности. И напротив, электротехнические приборы оснащаются данными элементами с целью компенсации реактивной мощностной энергии. Хотя такие элементы нельзя рассматривать в качестве полноценных емкостных накопителей энергии, в некоторых системах они выступают и как носители информации.

Маркировка устройств

Для визуального определения принадлежности конденсатора к той или иной категории используются специальные обозначения. В первую очередь указывается емкостный потенциал, выражаемый микрофарадами (мкФ). Могут применяться и другие единицы измерения, о чем также будет свидетельствовать соответствующая маркировка. Не всегда отмечается тип используемого в конструкции материала — как правило, без маркировки выпускаются керамические и пленочные неполярные модели. В свою очередь, обозначение танталовых конденсаторов соответствует резисторам — за исключением наличия знака µ и цифр 104 или 107. Такие устройства могут иметь оранжевый, желтый или черный цвет. В знаковой маркировке также указываются размерные параметры и емкость. Высоковольтные и электролитические модели помечаются величиной максимального напряжения, а для переменных конденсаторов указывается диапазон емкости.

Основные характеристики

Главным рабочим параметром является емкость, от которой зависит способность конкретной модели накапливать заряд. Следует разделять номинальную и фактическую емкость, так как на практике использования вторая величина может быть меньше. Диапазон значений по объему может варьироваться от 1 до 50 мкФ, а в некоторых случаях максимум достигает и 10 000 мкФ. Важен и показатель энергетической плотности, во многом определяемый конструкцией изделия. Наибольшей плотностью характеризуются крупноформатные типы конденсаторов, у которых масса обкладки с электролитом существенно превышает вес корпуса. К примеру, при емкости в 10 000 мкФ с напряжением в 0,45 кВт и массой порядка 2 кг плотность может достигать 600-800 Дж/кг. Как раз такие модели выгодно использовать для длительного хранения энергии. Помимо этого, рабочие свойства конденсаторов определяются допуском. Речь идет как раз о погрешности в соотношении показателей реальной и номинальной емкости. Данная величина выражается в процентах и в среднем составляет 20-30 %. В некоторых направлениях радиотехники применяются изделия с 1 % допуска.

Керамические конденсаторы

Это устройства, базирующиеся на дисковых керамических элементах с диэлектриками из титаната бария. Такой конденсатор можно использовать в системах с напряжением до 50 000 В, но важно учитывать, что он имеет минимальную температурную стабильность и широкий спектр изменения емкости. Среди достоинств можно отметить небольшие утечки тока, скромные размеры (при большой емкости заряда) и способность работать на высокой частоте. Что касается назначения, то керамические конденсаторы применяются в цепях с пульсирующим, переменным и постоянным током. Чаще всего используют модели емкостью до 0,5 мкФ. В процессе работы конденсатор этого типа хорошо справляется с внешними нагрузками, среди которых механические удары. Нельзя сказать, что керамический корпус отличается большим эксплуатационным сроком и долговечностью, однако в заявленный период технические свойства поддерживает стабильно.

Полиэстеровые модели

На схемах устройства данного типа обозначаются маркировкой K73-17 или CL21. Их оболочку формирует металлизированная пленка, а для корпуса используется эпоксидный компаунд. Как раз наличие этого наполнителя в конструкции делает полиэстеровые конденсаторы устойчивыми к температурным, физическим и химическим воздействиям. Этот набор эксплуатационных качеств обусловил и широкое распространение конденсаторов типа K73-17 в производстве светотехнических приборов. Средняя емкость устройства составляет 15 мкФ при максимальном напряжении порядка 1500 В. Характеристики скромные, но это не мешает применять конденсатор в тех же цепях с импульсным и переменным током. К тому же и низкая стоимость устройства способствует его популярности на радиорынке.

Конденсатор на основе полипропилена

Тоже вариант относительно недорогого накопителя электрического заряда, который при этом отличается низким коэффициентом потерь и высокой диэлектрической прочностью. К плюсам можно отнести и оптимальную гигроскопичность. То есть один из главных врагов радиоэлементов в виде влажности полипропиленовым конденсаторам не страшен. В качестве изоляторов применяется металлизированная пленка или полоски фольги. В новейших версиях используют и технологию самовосстанавливающейся оболочки, что повышает надежность и долговечность конденсатора.

Устройство может работать на повышенных частотах с сохранением достаточной мощности. Это качество позволяет использовать конденсаторы в системах индукционного обогрева, дополненных водяным охлаждением. Распространено и применение таких элементов в оснастке электромоторов на 220 В. В данном случае они выступают как пусковые компоненты. Эту функцию лучше всего реализуют модели с рабочей емкостью в диапазоне 1-100 мкФ и напряжением в 440 В. Но и это не единственные накопители на синтетической основе. Какие бывают конденсаторы из термопластиков? Внимания заслуживают полисульфоновые и поликарбонатные элементы. Первые отличаются низким влагопоглощением и способностью поддерживать высокое напряжение при температурных перепадах, а вторые в процессе работы демонстрируют оптимальную электротехническую стабильность.

Танталовые конденсаторы

Основу устройства формирует пентоксид тантала с оксидным электролитическим наполнением. Конденсатор отличается высоким отношением емкости к объему, широким спектром поддерживаемых температур и компактностью. Используют такие компоненты в мелком приборостроении, компьютерах и другой вычислительной технике. В этом семействе можно выделить следующие типы конденсаторов: полярные и неполярные, твердотельные, жидкостные. Наиболее привлекательные по эксплуатационным качествам именно твердотельные устройства, так как они характеризуются способностью поддерживать большое напряжение. Однако в условиях критического превышения допустимой величины тока они могут выходить из строя. Емкость танталовых моделей составляет 1000 мкФ, но по сравнению с электролитическими аналогами их собственная индуктивность гораздо ниже, что допускает возможность применения элемента на высоких частотах.

Особенности высоковольтных моделей

Элементы такого типа могут применяться в системах с высокими показателями напряжения, достигающими 15 000 В. При этом емкость у высоковольтных конденсаторов небольшая — порядка 50-100 нФ. В качестве диэлектрического материала чаще используется керамика. Благодаря этой основе выдерживаются большие нагрузки напряжения, а корпус защищает начинку от пробоев пластин.

Распространены и стеклянные вакуумные изделия, также поддерживающие напряжение более 10 000 В. Они представляют собой колбы с концентрическими электродами, в процессе работы обеспечивающими небольшие частотные потери. Применяют высоковольтные конденсаторы такого типа для решения ответственных радиочастотных задач с индуктивным нагревом. Но стоят такие компоненты дороже, отличаются хрупкостью и большими размерами.

Многослойные и однослойные конструкции

Обычно данную классификацию применяют в отношении конденсаторов, выполненных из керамики. Так, однослойные конденсаторы (дисковые) имеют простое устройство, но это не сказывается на уменьшении размеров. В большинстве случаев они массивнее, чем многослойные аналоги. В итоге увеличивается емкость устройства, но крупные размеры все же ограничивают их распространение в отдельных областях.

Что касается многослойных элементов, то они по эксплуатационным качествам в целом схожи с дисковыми, но потенциал накопителей еще выше. Также существенное преимущество заключается в надежности и долговечности. Форм-фактор, в котором выполняются многослойные конденсаторы, делает их менее чувствительными к агрессивным средам, что расширяет область применения. Такие компоненты преимущественно используют в дорогой профессиональной аппаратуре.

Масляные конденсаторы с пропитками

Это отдельная группа радиотехнических элементов, в основе которых находятся бумажные наполнители. Они обрабатываются специальными растворами наподобие воска и эпоксидных смол. Какие бывают конденсаторы масляного типа? Принципиально отличаются модели для постоянного и переменного тока. Первые используются в целях частотной фильтрации, повышения напряжения и устранения электрической дуги. Конденсаторы на масляной пропитке для систем с переменным током применяют в промышленности. Такое устройство располагает большой емкостью и может справляться с большими пиковыми нагрузками. Как правило, его используют в качестве пускового компонента для электромоторов. К дополнительным функциям можно отнести разделение фаз, коррекцию мощности и выравнивание напряжения.

Негативные факторы применения конденсаторов

Одной из главных проблем использования конденсаторов является высокая вероятность взрыва при перегревах, которые происходят из-за больших утечек. Также повысить риск поломки элемента могут близко расположенные радиаторы с высоким тепловым излучением. Какие типы конденсаторов наиболее подвержены взрывам? Чаще всего это происходит с электролитическими устройствами, обеспеченными ненадежными корпусами. Оптимизация конструкции с целью уменьшения размеров изделия заставляет производителей использовать тонкие оболочки, поэтому может иметь место разлет частей конденсатора и разбрызгивание электролита при сильном перегреве или в условиях повышенного внутреннего давления.

Заключение

И простейшие однослойные, и многослойные высоковольтные модели конденсаторов выполняют важные для радиоаппаратуры задачи. Как минимум они корректируют параметры тока, что при схожих размерах не может обеспечить ни один другой технический компонент. В то же время электрический конденсатор вовсе не является идеальным решением, что обуславливает постоянные поиски новых форматов его исполнения. Производители сложной аппаратуры экспериментируют с конструкциями, наполнителями и физическими свойствами, стараясь предлагать оптимальные потребительские качества данного устройства. Среди наиболее важных целевых параметров в этом плане можно назвать устойчивость конденсатора к нагрузкам, широкие рабочие диапазоны, минимальное радиационное воздействие и высокий срок службы.

Если вы регулярно занимаетесь созданием электрических схем, вы наверняка использовали конденсаторы. Это стандартный компонент схем, такой же, как сопротивление, который вы просто берёте с полки без раздумий. Мы используем конденсаторы для сглаживания пульсаций напряжения/тока, для согласования нагрузок, в качестве источника энергии для маломощных устройств, и других применений.

Но конденсатор – это не просто пузырёк с двумя проводочками и парой параметров – рабочее напряжение и ёмкость. Существует огромный массив технологий и материалов с разными свойствами, применяемых для создания конденсаторов. И хотя в большинстве случаев для любой задачи сгодится практически любой конденсатор подходящей ёмкости, хорошее понимание работы этих устройств может помочь вам выбрать не просто нечто подходящее, а подходящее наилучшим образом. Если у вас когда-нибудь была проблема с температурной стабильностью или задача поиска источника дополнительных шумов – вы оцените информацию из этой статьи.

Начнём с простого
Лучше начать с простого и описать основные принципы работы конденсаторов, прежде чем переходить к настоящим устройствам. Идеальный конденсатор состоит из двух проводящих пластинок, разделённых диэлектриком. Заряд собирается на пластинах, но не может перетекать между ними – диэлектрик обладает изолирующими свойствами. Так конденсатор накапливает заряд.

Ёмкость измеряется в фарадах: конденсатор в один фарад выдаёт напряжение в один вольт, если в нём находится заряд в один кулон. Как и у многих других единиц системы СИ, у неё непрактичный размер, поэтому, если не брать в расчёт суперконденсаторы, о которых мы здесь говорить не будем, вы скорее всего встретитесь с микро-, нано- и пикофарадами. Ёмкость любого конденсатора можно вывести из его размеров и свойств диэлектрика – если интересно, формулу для этого можно посмотреть в Википедии. Запоминать её не нужно, если только вы не готовитесь к экзамену – но в ней содержится один полезный факт. Ёмкость пропорциональна диэлектрической проницаемости ε r использованного диэлектрика, что в результате привело к появлению в продаже различных конденсаторов, использующих разные диэлектрические материалы для достижения больших ёмкостей или улучшения характеристик напряжения.

Алюминиевые электролитические

Алюминиевые электролитические конденсаторы используют анодно-оксидированный слой на алюминиевом листе в качестве одной пластины-диэлектрика, и электролит из электрохимической ячейки в качестве другой пластины. Наличие электрохимической ячейки делает их полярными, то есть напряжение постоянного тока должно прикладываться в одном направлении, и анодированная пластина должна быть анодом, или плюсом.

На практике их пластины выполнены в виде сэндвича из алюминиевой фольги, завёрнутой в цилиндр и расположенной в алюминиевой банке. Рабочее напряжение зависит от глубины анодированного слоя.

У электролитических конденсаторов наибольшая среди распространённых ёмкость, от 0,1 до тысяч мкФ. Из-за плотной упаковки электрохимической ячейки у них наблюдается большая эквивалентная последовательная индуктивность (equivalent series inductance, ESI, или эффективная индуктивность), из-за чего их нельзя использовать на высоких частотах. Обычно они используются для сглаживания питания и развязывания, а также связывания на аудиочастотах.

Танталовые электролитические


Танталовый конденсатор поверхностного размещения

Танталовые электролитические конденсаторы изготавливаются в виде спечённого танталового анода с большой площадью поверхности, на которой выращивается толстый слой оксида, а затем в качестве катода размещается электролит из диоксида марганца. Комбинация большой площади поверхности и диэлектрических свойств оксида тантала приводит к высокой ёмкости в пересчёте на объём. В результате такие конденсаторы выходят гораздо меньше алюминиевых конденсаторов сравнимой ёмкости. Как и у последних, у танталовых конденсаторов есть полярность, поэтому постоянный ток должен идти в строго одном направлении.

Их доступная ёмкостью варьируется от 0,1 до нескольких сотен мкФ. У них гораздо меньше сопротивление утечки и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), в связи с чем они используются в тестировании, измерительных приборах и высококачественных аудиоустройствах – там, где эти свойства полезны.

В случае танталовых конденсаторов необходимо особенно следить за состоянием отказа, бывает, что они загораются. Аморфный оксид тантала – хороший диэлектрик, а в кристаллической форме он становится хорошим проводником. Неправильное использование танталового конденсатора – например, подача слишком большого пускового тока может привести к переходу диэлектрика в другую форму, что увеличит проходящий через него ток. Правда, репутация, связанная с возгораниями, появилась у более ранних поколений танталовых конденсаторов, и улучшенные методы производства привели к созданию более надёжной продукции.

Полимерные плёнки
Целое семейство конденсаторов использует полимерные плёнки в качестве диэлектриков, а плёнка либо находится между витыми или перемежающимися слоями металлической фольги, либо имеет металлизированный слой на поверхности. Их рабочее напряжение может доходить до 1000 В, но высокими ёмкостями они не обладают – это обычно от 100 пФ до единиц мкФ. У каждого вида плёнки есть свои плюсы и минусы, но в целом всё семейство отличается более низкими ёмкостью и индуктивностью, чем у электролитических. Посему они используются в высокочастотных устройствах и для развязывания в электрически шумных системах, а также в системах общего назначения.

Полипропиленовые конденсаторы используются в схемах, требующих хорошей тепловой и частотной стабильности. Также они используются в системах питания, для подавления ЭМП, в системах, использующих переменные токи высокого напряжения.

Полиэстеровые конденсаторы, хотя и не обладают такими температурными и частотными характеристиками, получаются дешёвыми и выдерживают большие температуры при пайке для поверхностного монтажа. В связи с этим они используются в схемах, предназначенных для использования в некритичных приложениях.

Полиэтилен-нафталатовые конденсаторы. Не обладают стабильными температурными и частотными характеристиками, но могут выдерживать гораздо большие температуры и напряжения по сравнению с полиэстеровыми.

Полиэтилен-сульфидовые конденсаторы обладают температурными и частотными характеристиками полипропиленовых, и в дополнение выдерживают высокие температуры.

В старом оборудовании можно наткнуться на поликарбонатные и полистиреновые конденсаторы, но сейчас они уже не используются.

Керамика

История керамических конденсаторов довольно длинная – они использовались с первых десятилетий прошлого века и по сей день. Ранние конденсаторы представляли собою один слой керамики, металлизированной с обеих сторон. Более поздние бывают и многослойными, где пластины с металлизацией и керамика перемежаются. В зависимости от диэлектрика их ёмкости варьируются от 1 пФ до десятков мкФ, а напряжения достигают киловольт. Во всех отраслях электроники, где требуется малая ёмкость, можно встретить как однослойные керамические диски, так и многослойные пакетные конденсаторы поверхностного монтажа.

Проще всего классифицировать керамические конденсаторы по диэлектрикам, поскольку именно они придают конденсатором все свойства. Диэлектрики классифицируют по трёхбуквенным кодам, где зашифрована их рабочая температура и стабильность.

C0G лучшая стабильность в ёмкости по отношению к температуре, частоте и напряжению. Используются в высокочастотных схемах и других контурах высокого быстродействия.

X7R не обладают такими хорошими характеристиками по температуре и напряжению, посему используются в менее критичных случаях. Обычно это развязывание и различные универсальные приложения.

Y5V обладают гораздо большей ёмкостью, но характеристики температуры и напряжения у них ещё ниже. Также используются для развязывания и в различных универсальных приложениях.

Поскольку керамика часто обладает и пьезоэлектрическими свойствами, некоторые керамические конденсаторы демонстрируют и микрофонный эффект. Если вы работали с высокими напряжениями и частотами в аудиодиапазоне, например, в случае ламповых усилителей или электростатики, вы могли услышать, как «поют» конденсаторы. Если вы использовали пьезоэлектрический конденсатор для обеспечения частотной стабилизации, вы могли обнаружить, что его звук модулируется вибрацией его окружения.

Как мы уже упоминали, статья не ставит целью охватить все технологии конденсаторов. Взглянув в каталог электроники вы обнаружите, что некоторые технологии, имеющиеся в наличии, здесь не освещены. Некоторые предложения из каталогов уже устарели, или же имеют такую узкую нишу, что с ними чаще всего и не встретишься. Мы надеялись лишь развеять некоторые тайны по поводу популярных моделей конденсаторов, и помочь вам в выборе подходящих компонентов при разработке собственных устройств. Если мы разогрели ваш аппетит, вы можете изучить нашу статью по катушкам индуктивности.

Об обнаруженных вами неточностях и ошибках прошу писать через

Все виды конденсаторов имеют одинаковое основное устройство, оно состоит из двух токопроводящих пластин (обкладок), на которых концентрируются электрические заряды противоположных полюсов, и слоя изоляционного материала между ними.

Применяемые материалы и величина обкладок с разными параметрами слоя диэлектрика влияют на свойства конденсатора.

Классификация

Конденсаторы делятся на виды по следующим факторам.

Назначению
  • Общего назначения . Это популярный вид конденсаторов, которые используют в электронике. К ним не предъявляются особые требования.
  • Специальные . Такие конденсаторы обладают повышенной надежностью при заданном напряжении и других параметров при запуске электродвигателей и специального оборудования.
Изменению емкости
  • Постоянной емкости . Не имеют возможности изменения емкости.
  • Переменной емкости . Они могут изменять значение емкости при воздействии на них температуры, напряжения, регулировки положения обкладок. К конденсаторам переменной емкости относятся:
    Подстроечные конденсаторы не предназначены для постоянной работы, связанной с быстрой настройкой емкости. Они служат только для одноразовой наладки оборудования и периодической подстройки емкости.
    Нелинейные конденсаторы изменяют свою емкость от воздействия температуры и напряжения по нелинейному графику. Конденсаторы, емкость которых зависит от напряжения, называются варикондами , от температуры – термоконденсаторами .
Способу защиты
  • Незащищенные работают в обычных условиях, не имеют никакой защиты.
  • Защищенные конденсаторы выполнены в защищенном корпусе, поэтому могут работать при высокой влажности.
  • Неизолированные имеют открытый корпус и не имеют изоляции от возможного соприкосновения с различными элементами схемы.
  • Изолированные конденсаторы выполнены в закрытом корпусе.
  • Уплотненные имеют корпус, заполненный специальными материалами.
  • Герметизированные имеют герметичный корпус, полностью изолированы от внешней среды.
Виду монтажа
  • Навесные делятся на несколько видов с;
    — ленточными выводами;
    — опорным винтом;
    — круглыми электродами;
    — радиальными или аксиальными выводами.
  • Конденсаторы с винтовыми выводами оснащены резьбой для соединения со схемой, применяются в силовых цепях. Подобные выводы проще фиксировать на охлаждающих радиаторах для снижения тепловых нагрузок.
  • Конденсаторы с защелкивающимися выводами являются новой разработкой, при монтаже на плату они защелкиваются. Это очень удобно, так как нет необходимости использовать пайку.
  • Конденсаторы, предназначенные для поверхностной установки , имеют особенность конструкции: части корпуса являются выводами.
  • Емкости для печатной установки изготавливают с круглыми выводами для расположения на плате.
По материалу диэлектрика

Сопротивление изоляции между пластинами зависит от параметров изоляционного материала. Также от этого зависят допустимые потери и другие параметры. Рассмотрим виды конденсаторов, которые имеют различные материалы диэлектрика.

  • Конденсаторы с неорганическим изолятором из стеклокерамики, стеклоэмали, слюды. На диэлектрический материал нанесено металлическое напыление или фольга.
  • Низкочастотные конденсаторы включают в себя изоляционный материал в виде слабополярных органических пленок, у которых диэлектрические потери зависят от частоты тока.
  • Высокочастотные модели содержат пленки из фторопласта и полистирола.
  • Импульсные модели высокого напряжения имеют изолятор из комбинированных материалов.
  • В конденсаторах постоянного напряжени я в качестве диэлектрика используется политетрафторэлитен, бумага, либо комбинированный материал.
  • Низковольтные модели работают при напряжении до 1,6 кВ.
  • Высоковольтные модели функционируют при напряжении свыше 1,6 кВ.
  • Дозиметрические конденсаторы служат для работы с малым током, имеют незначительный саморазряд и большое сопротивление изоляции.
  • Помехоподавляющие емкости уменьшают помехи, возникающие от электромагнитного поля, имеют низкую индуктивность.
  • Емкости с органическим изолятором выполнены с применением конденсаторной бумаги и различных пленок.
  • Вакуумные, воздушные, газонаполненные конденсаторы обладают малыми диэлектрическими потерями, поэтому их применяют в аппаратуре с высокой частотой .
Форме пластин
  • Сферические.
  • Плоские.
  • Цилиндрические.
Полярности
  • Электролитические конденсаторы называют оксидными. При их подключении обязательным является соблюдение полярности выводов. Электролитические конденсаторы содержат диэлектрик, состоящий из оксидного слоя, образованный электрохимическим способом на аноде из тантала или алюминия. Катодом является электролит в жидком или гелеобразном виде.
  • Неполярные конденсаторы могут включаться в схему без соблюдения полярности.
Конструктивные особенности

Рассмотренные выше виды конденсаторов далеко не все имеют большую популярность. Поэтому подробнее рассмотрим конструктивные особенности наиболее применяемых видов конденсаторов.

Воздушные виды конденсаторов

В качестве диэлектрика используется воздух. Такие виды конденсаторов хорошо зарекомендовали себя при работе на высокой частоте, в качестве настроечных конденсаторов с изменяемой емкостью. Подвижная пластина конденсатора является ротором, а неподвижную называют статором. При смещении пластин друг относительно друга, изменяется общая площадь пересечения этих пластин и емкость конденсатора. Раньше такие конденсаторы были очень популярны в радиоприемниках для настраивания радиостанций.

Керамические

Такие конденсаторы изготавливают в виде одной или нескольких пластин, выполненных из специальной керамики. Металлические обкладки изготавливают путем напыления слоя металла на керамическую пластину, затем соединяют с выводами. Материал керамики может применяться с различными свойствами.

Их разнообразие обуславливается широким интервалом диэлектрической проницаемости. Она может достигать нескольких десятков тысяч фарад на метр, и имеется только у такого вида емкостей. Такая особенность керамических емкостей позволяет создавать большие значения емкостей, которые сопоставимы с электролитическими конденсаторами, но для них не важна полярность подключения.

Керамика имеет нелинейную сложную зависимость свойств от напряжения, частоты и температуры. Из-за небольшого размера корпуса эти виды конденсаторов применяются в компактных устройствах.

Пленочные

В таких моделях в качестве диэлектрика выступает пластиковая пленка: поликарбонат, полипропилен или полиэстер.

Обкладки конденсатора напыляют или выполняют в виде фольги. Новым материалом служит полифениленсульфид.

Параметры пленочных конденсаторов
  • Применяются для резонансных цепей.
  • Наименьший ток утечки.
  • Малая емкость.
  • Высокая прочность.
  • Выдерживают большой ток.
  • Устойчивы к электрическому пробою (выдерживают большое напряжение).
  • Наибольшая эксплуатационная температура до 125 градусов.
Полимерные

Эти модели имеют отличие от электролитических емкостей наличием полимерного материала, вместо оксидной пленки между обкладками. Они не подвергаются утечке заряда и раздуванию.

Параметры полимера обеспечивают значительный импульсный ток, постоянный температурный коэффициент, малое сопротивление. Полимерные модели способны заменить электролитические модели в фильтрах импульсных источников и других устройствах.

Электролитические

От бумажных моделей электролитические конденсаторы отличаются материалом диэлектрика, которым является оксид металла, созданный электрохимическим методом на плюсовой обкладке.

Вторая пластина выполнена из сухого или жидкого электролита. Электроды обычно выполнены из тантала или алюминия. Все электролитические емкости считаются поляризованными, и способны нормально работать только на постоянном напряжении при определенной полярности.

Если не соблюдать полярность, то может произойти необратимый химический процесс внутри емкости, которая приведет к выходу его из строя, или даже взрыву, так как будет выделяться газ.

К электролитическим можно отнести суперконденсаторы, которые называют ионисторами. Они обладают очень большой емкостью, достигающей тысячи Фарад.

Танталовые электролитические

Устройство танталовых электролитов имеет особенность в электроде из тантала. Диэлектрик состоит из пентаоксида тантала.

Параметры
  • Незначительный ток утечки, в отличие от алюминиевых видов.
  • Малые размеры.
  • Невосприимчивость к внешним воздействиям.
  • Малое активное сопротивление.
  • Высокая чувствительность при ошибочном подключении полюсов.
Алюминиевые электролитические

Положительным выводом является электрод из алюминия. В качестве диэлектрика использован триоксид алюминия. Они применяются в импульсных блоках и являются выходным фильтром.

Параметры
  • Большая емкость.
  • Корректная работа только на низких частотах.
  • Повышенное соотношение емкости и размера: конденсаторы других видов при одной емкости имели бы большие размеры.
  • Большая утечка тока.
  • Низкая индуктивность.
Бумажные

Диэлектриком между фольгированными пластинами служит особая конденсаторная бумага. В электронных устройствах бумажные виды конденсаторов обычно работают в цепях высокой и низкой частоты.

Металлобумажные конденсаторы обладают герметичностью, высокой удельной емкостью, качественной электрической изоляцией. В их конструкции применяется вакуумное металлическое напыление на бумажный диэлектрик, вместо фольги.

Бумажные конденсаторы не обладают высокой механической прочностью. В связи с этим его внутренности располагают в металлическом корпусе, который защищает его устройство.

Виды конденсаторов. Устройство и особенности. Параметры и работа

Все виды конденсаторов имеют одинаковое основное устройство, оно состоит из двух токопроводящих пластин (обкладок), на которых концентрируются электрические заряды противоположных полюсов, и слоя изоляционного материала между ними.

Применяемые материалы и величина обкладок с разными параметрами слоя диэлектрика влияют на свойства конденсатора.

Виды конденсаторов

Конденсаторы делятся на виды по следующим факторам.

Назначению:
  • Общего назначения. Это популярный вид конденсаторов, которые используют в электронике. К ним не предъявляются особые требования.
  • Специальные. Такие конденсаторы обладают повышенной надежностью при заданном напряжении и других параметров при запуске электродвигателей и специального оборудования.
Изменению емкости:
  • Постоянной емкости. Не имеют возможности изменения емкости.
  • Переменной емкости. Они могут изменять значение емкости при воздействии на них температуры, напряжения, регулировки положения обкладок. К конденсаторам переменной емкости относятся:
    Подстроечные конденсаторы не предназначены для постоянной работы, связанной с быстрой настройкой емкости. Они служат только для одноразовой наладки оборудования и периодической подстройки емкости.
    Нелинейные конденсаторы изменяют свою емкость от воздействия температуры и напряжения по нелинейному графику. Конденсаторы, емкость которых зависит от напряжения, называются варикондами, от температуры – термоконденсаторами.
Способу защиты:
  • Незащищенные работают в обычных условиях, не имеют никакой защиты.
  • Защищенные конденсаторы выполнены в защищенном корпусе, поэтому могут работать при высокой влажности.
  • Неизолированные имеют открытый корпус и не имеют изоляции от возможного соприкосновения с различными элементами схемы.
  • Изолированные конденсаторы выполнены в закрытом корпусе.
  • Уплотненные имеют корпус, заполненный специальными материалами.
  • Герметизированные имеют герметичный корпус, полностью изолированы от внешней среды.
Виду монтажа:
  • Навесные делятся на несколько видов с;
    — ленточными выводами;
    — опорным винтом;
    — круглыми электродами;
    — радиальными или аксиальными выводами.
  • Конденсаторы с винтовыми выводами оснащены резьбой для соединения со схемой, применяются в силовых цепях. Подобные выводы проще фиксировать на охлаждающих радиаторах для снижения тепловых нагрузок.
  • Конденсаторы с защелкивающимися выводами являются новой разработкой, при монтаже на плату они защелкиваются. Это очень удобно, так как нет необходимости использовать пайку.
  • Конденсаторы, предназначенные для поверхностной установки, имеют особенность конструкции: части корпуса являются выводами.
  • Емкости для печатной установки изготавливают с круглыми выводами для расположения на плате.
По материалу диэлектрика:

Сопротивление изоляции между пластинами зависит от параметров изоляционного материала. Также от этого зависят допустимые потери и другие параметры.

  • Конденсаторы с неорганическим изолятором из стеклокерамики, стеклоэмали, слюды. На диэлектрический материал нанесено металлическое напыление или фольга.
  • Низкочастотные конденсаторы включают в себя изоляционный материал в виде слабополярных органических пленок, у которых диэлектрические потери зависят от частоты тока.
  • Высокочастотные содержат пленки из фторопласта и полистирола.
  • Импульсные высокого напряжения имеют изолятор из комбинированных материалов.
  • В конденсаторах постоянного напряжения в качестве диэлектрика используется политетрафторэлитен, бумага, либо комбинированный материал.
  • Низковольтные работают при напряжении до 1,6 кВ.
  • Высоковольтные функционируют при напряжении свыше 1,6 кВ.
  • Дозиметрические конденсаторы служат для работы с малым током, имеют незначительный саморазряд и большое сопротивление изоляции.
  • Помехоподавляющие емкости уменьшают помехи, возникающие от электромагнитного поля, имеют низкую индуктивность.
  • Емкости с органическим изолятором выполнены с применением конденсаторной бумаги и различных пленок.
  • Вакуумные, воздушные, газонаполненные конденсаторы обладают малыми диэлектрическими потерями, поэтому их применяют в аппаратуре с высокой частотой тока и напряжения.
Форме пластин:
  • Сферические.
  • Плоские.
  • Цилиндрические.
Полярности:
  • Электролитические конденсаторы называют оксидными. При их подключении обязательным является соблюдение полярности выводов. Электролитические конденсаторы содержат диэлектрик, состоящий из оксидного слоя, образованный электрохимическим способом на аноде из тантала или алюминия. Катодом является электролит в жидком или гелеобразном виде.
  • Неполярные конденсаторы могут включаться в схему без соблюдения полярности.
Конструктивные особенности
Воздушные виды конденсаторов

В качестве диэлектрика используется воздух. Такие виды конденсаторов хорошо зарекомендовали себя при работе на высокой частоте, в качестве настроечных конденсаторов с изменяемой емкостью. Подвижная пластина конденсатора является ротором, а неподвижную называют статором. При смещении пластин друг относительно друга, изменяется общая площадь пересечения этих пластин и емкость конденсатора. Раньше такие конденсаторы были очень популярны в радиоприемниках для настраивания радиостанций.

Керамические

Такие конденсаторы изготавливают в виде одной или нескольких пластин, выполненных из специальной керамики. Металлические обкладки изготавливают путем напыления слоя металла на керамическую пластину, затем соединяют с выводами. Материал керамики может применяться с различными свойствами.

Их разнообразие обуславливается широким интервалом диэлектрической проницаемости. Она может достигать нескольких десятков тысяч фарад на метр, и имеется только у такого вида емкостей. Такая особенность керамических емкостей позволяет создавать большие значения емкостей, которые сопоставимы с электролитическими конденсаторами, но для них не важна полярность подключения.

Керамика имеет нелинейную сложную зависимость свойств от напряжения, частоты и температуры. Из-за небольшого размера корпуса эти виды конденсаторов применяются в компактных устройствах.

Пленочные

В таких конденсаторах в качестве диэлектрика выступает пластиковая пленка: поликарбонат, полипропилен или полиэстер.

Обкладки конденсатора напыляют или выполняют в виде фольги. Новым материалом служит полифениленсульфид.

Параметры пленочных конденсаторов:
  • Применяются для резонансных цепей.
  • Наименьший ток утечки.
  • Малая емкость.
  • Высокая прочность.
  • Выдерживают большой ток.
  • Устойчивы к электрическому пробою (выдерживают большое напряжение).
  • Наибольшая эксплуатационная температура до 125 градусов.
Полимерные

Имеют отличие от электролитических емкостей наличием полимерного материала, вместо оксидной пленки между обкладками. Они не подвергаются утечке заряда и раздуванию.

Параметры полимера обеспечивают значительный импульсный ток, постоянный температурный коэффициент, малое сопротивление. Полимерные модели способны заменить электролитические модели в фильтрах импульсных источников и других устройствах.

Электролитические

От бумажных электролитические конденсаторы отличаются материалом диэлектрика, которым является оксид металла, созданный электрохимическим методом на плюсовой обкладке.

Вторая пластина выполнена из сухого или жидкого электролита. Электроды обычно выполнены из тантала или алюминия. Все электролитические емкости считаются поляризованными, и способны нормально работать только на постоянном напряжении при определенной полярности.

Если не соблюдать полярность, то может произойти необратимый химический процесс внутри емкости, которая приведет к выходу его из строя, или даже взрыву, так как будет выделяться газ.

К электролитическим можно отнести суперконденсаторы, которые называют ионисторами. Они обладают очень большой емкостью, достигающей тысячи Фарад.

Танталовые электролитические

Устройство танталовых электролитов имеет особенность в электроде из тантала. Диэлектрик состоит из пентаоксида тантала.

Параметры:
  • Незначительный ток утечки, в отличие от алюминиевых видов.
  • Малые размеры.
  • Невосприимчивость к внешним воздействиям.
  • Малое активное сопротивление.
  • Высокая чувствительность при ошибочном подключении полюсов.
Алюминиевые электролитические

Положительным выводом является электрод из алюминия. В качестве диэлектрика использован триоксид алюминия. Они применяются в импульсных блоках и являются выходным фильтром.

Параметры:
  • Большая емкость.
  • Корректная работа только на низких частотах.
  • Повышенное соотношение емкости и размера: конденсаторы других видов при одной емкости имели бы большие размеры.
  • Большая утечка тока.
  • Низкая индуктивность.
Бумажные

Диэлектриком между фольгированными пластинами служит особая конденсаторная бумага. В электронных устройствах бумажные виды конденсаторов обычно работают в цепях высокой и низкой частоты.

Металлобумажные конденсаторы обладают герметичностью, высокой удельной емкостью, качественной электрической изоляцией. В их конструкции применяется вакуумное металлическое напыление на бумажный диэлектрик, вместо фольги.

Бумажные конденсаторы не обладают высокой механической прочностью. В связи с этим его внутренности располагают в металлическом корпусе, который защищает его устройство.

Похожие темы:

Какие бывают конденсаторы? Типы конденсаторов, их характеристики

Высокий уровень прочности этого материала дает возможность использовать тонкие заготовки. В итоге емкость конденсатора, пропорциональная показателю объема, резко возрастает.

Устройства КМ отличаются высокой стоимостью. Объясняется это тем, что при их изготовлении используются драгоценные металлы и их сплавы: Ag, Pl, Pd. Палладий присутствует во всех моделях.

Конденсаторы на основе керамики.

Дисковая модель обладает высоким уровнем емкости. Ее показатель колеблется от 1 pF до 220 nF, а самое высокое рабочее напряжение не должно быть выше 50 V.

К плюсам данного типа можно отнести:

— малые потери тока;
— небольшой размер;
— низкий показатель индукции;
— способность функционировать при высоких частотах;
— высокий уровень температурной стабильности емкости;
— возможность работы в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Основу многослойного устройства составляют чередующиеся тонкие слои из керамики и металла.

Этот вид похож на однослойный дисковый. Но такие устройства обладают высоким показателем емкости. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих приборов не указывается. Так же как и на однослойной модели, напряжение не должно быть выше 50 V.

Устройства функционируют в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Плюсом высоковольтных керамических конденсаторов является их способность функционировать под высоким уровнем напряжения. Диапазон рабочего напряжения колеблется от 50 до 15000 V, а показатель емкости может составлять от 68 до 150 pF.

Могут функционировать в цепях с постоянным, переменным и пульсирующим током.

Танталовые устройства.

Современные танталовые устройства являются самостоятельным подвидом электролитического вида из алюминия. Основу конденсаторов составляет пентаоксид тантала.

Конденсаторы обладают небольшим показателем напряжения и применяются в случае необходимости использования прибора с большим показателем емкости, но в корпусе малого размера. У данного типа есть свои особенности:

— небольшой размер;
— показатель максимального рабочего напряжения составляет до 100 V;
— повышенный уровень надежности при долгом употреблении;
— низкий показатель утечки тока; широкий спектр рабочих температур;
— показатель емкости может колебаться от 47 nF до 1000 uF;
— устройства обладают более низким уровнем индуктивности и применяются в высокочастотных конфигурациях.

Минус этого вида заключен в высокой чувствительности к повышению рабочего напряжения.

Следует отметить, что, в отличие от электролитического вида, линией на корпусе помечается плюсовой вывод.

Разновидности корпусов.

Какие разновидности имеют танталовые конденсаторы? Типы конденсаторов из тантала выделяются в зависимости от материала корпуса.

1. SMD-корпус. Для изготовления корпусных устройств, которые используются при поверхностном монтаже, катод соединяется с терминалом посредством эпоксидной смолы с содержанием серебряного наполнителя. Анод приваривается к электроду, а стрингер отрезается. После формирования устройства на него наносится печатная маркировка. Она содержит показатель номинальной емкости напряжения.

2. При формировании этого типа корпусного устройства анодный проводник должен быть приварен к самому выводу анода, а затем отрезается от стрингера. В этом случае терминал катода припаивается к основе конденсатора. Далее конденсатор заполняется эпоксидом и высушивается. Как и в первом случае, на него наносится маркировка.

Конденсаторы первого типа отличаются большей степенью надежности. Но все типы танталовых конденсаторов применятся:

— в машиностроении;
— компьютерах и вычислительной технике;
— оборудовании для телевизионного вещания;
— электрических приборах бытового назначения;
— разнообразных блоках питания для материнских плат, процессоров и т.д.

Виды конденсаторов и их применение

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

 

Виды конденсаторов

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

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

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

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

Электролитические конденсаторы

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

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

Магнитный держатель печатной платы

Прочная металлическая основа с порошковым покрытием, четыре гибкие руч…

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

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

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

Алюминиевые электролитические конденсаторы

В качестве положительного электрода используется алюминий. Диэлектрик представляет собой тонкий слой триоксида алюминия (Al2O3),

Свойства:

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

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

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

Танталовые электролитические конденсаторы

Это вид электролитического конденсатора, в котором металлический электрод выполнен из тантала, а диэлектрический слой образован из пентаоксида тантала (Ta2O5).

Свойства:

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

Полимерные конденсаторы

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

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

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

Пленочные конденсаторы

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

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

Общие свойства пленочных конденсаторов (для всех видов диэлектриков):

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

Отдельные виды пленки отличаются:

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

Конденсаторы керамические

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

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

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

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

Конденсаторы с воздушным диэлектриком

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

Основные типы конденсаторов. » Хабстаб


На сегодняшний день существует множество типов конденсаторов и каждый из них обладает своими преимуществам и недостатками.
Одни могут работать при высоких напряжениях, другие обладают большой ёмкостью, третьи малой утечкой, четвёртые малой индуктивностью — эти факторы определяют область применения конденсаторов конкретного типа.
В этой статье будут рассмотрены основные, но далеко не все типы конденсаторов.

Алюминиевые электролитические конденсаторы.

Алюминиевые электролитические конденсаторы, состоят из двух скрученных тонких алюминиевых полосок, между которыми помещается бумага, пропитанная электролитом. Ёмкость этого типа конденсаторов может быть от 0.1uF до 100 000uF, что является их главным преимуществом перед другими типами, а максимальное рабочее напряжение может доходить до 500V. Максимальное рабочее напряжение и ёмкость обычно указываются на конденсаторе, максимальное рабочее напряжение конденсатора, изображенного на картинке, составляет 35 вольт, а ёмкость или заряд приходящийся на 1 вольт, составляет 680uF. Недостатком этого типа конденсаторов является относительно высокий ток утечки и то, что ёмкость их уменьшается с ростом частоты, именно поэтому на платах часто можно встретить алюминиевый электролитический конденсатор, параллельно которому ставят керамический или как горят “шунтируют керамикой”. Также надо сказать, что этот тип конденсаторов имеет полярность, это значит, что вывод конденсатора, обозначенный минусом на корпусе, должен всегда находиться под более отрицательным напряжением, чем другой вывод конденсатора. При несоблюдении этого правила конденсатор скорее всего взорвётся и именно поэтому применять их можно только в цепях с постоянным и пульсирующим током, но не переменным.

Танталовые конденсаторы.

Танталовые конденсаторы изготавливаются из пентаоксида тантала и схожи по свойствам с алюминиевыми электролитическими конденсаторами, но обладают некоторыми особенностями. Они меньшего размера, максимальное рабочее напряжение до 100V, ёмкость этого типа конденсаторов может быть от 47nF до 1000uF, обладают меньшей индуктивностью и могут применяться в более высокочастотных схемах, работающих на частотах в сотни Khz. К недостаткам можно отнести чувствительность к превышению рабочего напряжения. Надо отметить, что в отличии от алюминиевых электролитических конденсаторов, линией на корпусе помечают плюсовой вывод.

Керамические однослойные дисковые конденсаторы.

Дисковые керамические конденсаторы обладают достаточно большой ёмкостью при их размерах, она может быть от 1pF до 220nF, а максимальное рабочее напряжение не должно превышать 50V. Значение ёмкости на данном типе конденсаторов указывается в pF, например ёмкость конденсатора изображенного на картинке равна 100 000 pF или 100nF или 0.1uF, данное значение получается следующим образом, первые две цифры надо умножить на 10, возведенную в степень третьей цифры, в нашем случае надо 10 х 10^4 = 10^5 или 100 000pF. К достоинствам можно отнести, незначительные токи утечки, небольшие габаритные размеры, низкую индуктивность и способность работать на высоких частотах, а также высокую температурную стабильность ёмкости. Могут работать в цепях постоянного, переменного, пульсирующего тока.

Керамические многослойные конденсаторы

Керамические многослойные конденсаторы представляет собой структуру с чередующимися тонкими слоями керамики и металла.
Этот тип конденсаторов схож по свойствам с однослойными дисковыми, но обладает в несколько раз большей ёмкостью, достигающей нескольких uF. Максимальное рабочее напряжение на корпусе этих конденсаторов не указывается и так же как для однослойных дисковых, не должно превышать 50V. Могут работать в цепях постоянного, переменного, пульсирующего тока.

Керамические высоковольтные конденсаторы

Преимущество этого типа конденсаторов понятно из названия, их отличительной особенностью является способность работать под высоким напряжением. Диапазон рабочих напряжений от 50 до 15000V, а ёмкость может 68pF до 150nF. Максимальное напряжение конденсатора, изображенного на картинке конденсатора равно 1000V, а ёмкость 100nF, выше описывалось как её узнать. Могут работать в цепях постоянного, переменного, пульсирующего тока.

Полиэстеровые конденсаторы.

Ёмкость этого типа конденсаторов может быть от 1nF до 15uF, диапазон рабочих напряжений от 50 до 1500V. Они изготавливаются с разными допуском( допустимое отклонение номинальной ёмкости ), 5%, 10% и 20%, обладают высокой температурной стабильностью, достаточно большой ёмкостью при их размерах, низкой ценой и как следствие находят широкое применение. Ёмкость конденсатора, изображенного на картинке равна 150 000pF или 150nF, буква К после числа 154 означает допуск, то есть на сколько реальное значение ёмкости может отличаться от указанной на конденсаторе. В данном случае допуск составляет 10%, подробнее об этом будет написано ниже. Нас больше интересует, что в маркировке этого конденсатора означает 2J и чему равно его максимальное рабочее напряжение. Для того чтобы ответить на два эти вопроса можно воспользоваться таблицей, буквенной маркировки напряжения.


Из таблицы становится понятно, что максимальное рабочее напряжение конденсатора равно 630V

Полипропиленовые конденсаторы.

В конденсаторах этого типа в качестве диэлектрика применяется полипропиленовая плёнка, а их ёмкость может быть от 100pF до 10uF. Одним из главных преимуществ этого типа конденсаторов является высокое рабочее напряжение, которое может достигать 3000V, также преимуществом является возможность изготовления этого типа конденсаторов с допуском в 1%. На картинке изображён конденсатор ёмкость которого 5600pF, а максимальное рабочее напряжение равно 630V. Буква J после числа 562 обозначает допуск и в данном случае он равен 5%. Допуск можно определить, пользуясь таблицей, изображенной ниже.


То есть реальное значение ёмкости может отличаться на 5% той, что указана на конденсаторе. Могут работать на частотах до 100KHz.

Виды и аналоги конденсаторов – как определить тип конденсатора и подобрать аналог

Конденсаторы – электронные компоненты, состоящие из двух проводников-обкладок и находящимся между ними диэлектриком. Существует множество видов конденсаторов, имеющих сходную конструкцию, но различных по материалам, из которых изготавливаются обкладки и диэлектрический слой, и функциям в электронных схемах. Тип изделия определяется по форме, цвету, маркировке на корпусе.

В высоковольтных устройствах (умножителях напряжения, генераторах Маркса, катушках Тесла, мощных лазерах и т.п.) применяют высоковольтные конденсаторы, отличающиеся по конструкции от низковольтных. Они используются в схемах с напряжением более 1600 В. Некоторые разновидности высоковольтных электронных устройств:

  • К75-25 – импульсные модели, используемые в схемах с напряжением до 50 кВ. Их емкость – 2-25 нФ. Благодаря возможности работать с токами частотой 500 Гц, эффективны в искровых катушках Тесла.
  • К15-4. Этот тип конденсатора можно определить по корпусу цилиндрической формы зеленого цвета. Имеют небольшую емкость и используются в генераторах Маркса, старых телевизорах, умножителях напряжения и других высоковольтных низкочастотных схемах.
  • К15-5. Керамические детали кирпичного цвета, компактных габаритов, дисковой формы. Максимальное напряжение – 6,3 кВ, используются в высокочастотных фильтрах.

Керамические и стеклокерамические конденсаторы с твердым неорганическим диэлектрическим слоем выпускаются в высоковольтном и низковольтном исполнении. Отличаются компактными размерами и надежностью. Широко востребованы в вычислительной, бытовой, медицинской, военной техники, транспорте. По номинальному напряжению их разделяют на высоко- и низковольтные.

По типу конструкции выпускают следующие керамические конденсаторы:

  • КТК – трубчатые;
  • КДК – дисковые;
  • SMD – поверхностные и другие.

Для изготовления керамических конденсаторов используют не обожженную глину, а материалы, сходные с ней по структуре, – ультрафарфор, тиконд, ультрастеатит. Обкладка – серебряный слой. Керамические и стеклокерамические устройства используются в схемах, в которых важных частотные характеристики, невысокие потери при утечке, компактные габариты, невысокая стоимость.

В бумажных конденсаторах фольгированные обкладки разделяет диэлектрик из конденсаторной бумаги. Эти детали используются как в высокочастотных, так и низкочастотных цепях. Они не пользуются популярностью из-за низкой механической прочности. Более прочным вариантом является металлобумажная деталь, в которой на бумагу напыляется металлический слой.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы выпускаются в широком интервале емкостей и номинальных напряжений. Металлобумажные варианты выигрывают в плане компактности конструкции и проигрывают по стабильности сопротивления изоляции. Дополнительный плюс металлобумажных изделий – способность к самовосстановлению электрической прочности при единичных случаях пробоев бумаги.

Электролитические конденсаторы отличаются повышенной энергоемкостью и используются в цепях переменного и постоянного тока. В них диэлектриком является металлооксидный слой, созданный электрохимическим способом. Он располагается на плюсовой обложке из того же металла. Другая обложка – жидкий или сухой электролит. Металл – алюминий, ниобий или тантал.

Конденсаторы постоянной емкости относятся к устаревшим. Им на смену пришли детали переменной электроемкости. Наиболее распространены электролитические конденсаторы подстроечного типа. Их емкость меняется при регулировке, но при работе схемы остается постоянной. Благодаря герметичности корпуса и твердого полупроводника, изделия стабильны при хранении и могут использоваться при низких температурах (до -80°C) и высоких частотах.

Пленочные полистирольные изделия востребованы в схемах импульсного характера, с постоянным или высокочастотным переменным током. Такая продукция выпускается с обкладками из фольги или с пленочным диэлектриком, на который наносится тонкий металлизированный слой. Для изготовления пленочного диэлектрика используются поликарбонат, тефлон, полипропилен, металлизированная бумага. Диапазон емкостей – 5 пкФ-100 мкФ. Очень популярны высоковольтные исполнения пленочных конденсаторов – до 2000 В.

Выпускаются различные типы пленочных конденсаторов, которые различаются по:

  • размещению слоев диэлектрика и обкладок – аксиальные и радиальные;
  • материалу изготовления корпуса – полимерные и пластмассовые, выпускают модели без корпуса с эпоксидным покрытием;
  • форма – цилиндрическая и прямоугольная.

Основное преимущество такой продукции – способность к самовосстановлению, защищающая ее от вероятности преждевременного отказа. Другие плюсы – хорошие электрохимические характеристики, тепловая стабильность, способность к высоким нагрузкам при переменном токе. Благодаря выше перечисленным свойствам, пленочные и металлопленочные изделия применяются в измерительной технике, радиоэлектронике, вычислительной технике.

Также называются SMD конденсаторы. Эти радиокомпоненты предназначены для поверхностного монтажа. Типы безвыводных конденсаторов:

  • керамические;
  • пленочные;
  • танталовые.

Чип-конденсаторы имеют компактные габариты, стандартизированную форму корпуса, характеристики, во многом совпадающие с многослойными конденсаторами. Используются в печатных платах как по отдельности, так и наборами.

Таблица аналогов конденсаторов

Напишите в комментариях какие аналоги зарубежных или отечественных конденсаторов вы знаете и мы добавим их в таблицу.

Отечественный конденсатор Зарубежный аналог
К10 – керамический, низковольтный MLCC
К15 – керамический, высоковольтный Elzet
К53-16 Тип TIM, Mallory; тип B45181, Siemens
К53-16-1 Тип EF, Panasonic
К53-18 Тип TAC, Mallory
К53-20 Тип TAC, Mallory
К53-22 Тип B45196, Siemen; тип T421, Union Carbide
К53-25 Тип 935D, Sprague
К53-34 Тип EF, Panasonic; тип TDC, Mallory
К32 – слюдяной малой мощности Mica
К42 – бумажный, с металлизированными обкладками MP
К50 – электролитический, алюминиевый, фольговый Jamikon, Elzet, Capxon, Samhwa
К50-16 50В 500 мкФ Capxon KF
К50-24 25В 2200 мкФ Frolyt TGL 7198
К50-29 Vishay 601D
К50-29В 63В 220 мкФ Supertech
К71 – пленочный полистирольный KS или FKS
К76 – лакопленочный MKL
K77 – пленочный, поликарбонатный KC, MKC, FKC
К78 – пленочный, полипропиленовый KP, MKP, FKP

Была ли статья полезна?

Да

Нет

Оцените статью

Что вам не понравилось?


Другие материалы по теме


Анатолий Мельник

Специалист в области радиоэлектроники и электронных компонентов. Консультант по подбору деталей в компании РадиоЭлемент.


классификация по характеристикам и функциональному назначению

Конденсаторы являются одним из важнейших пассивных компонентов в электронике. В простейшем случае представляет собой две металлические обкладки, разделенные слоем диэлектрика, толщина которого многократно меньше линейных размеров. Назначение – накопление заряда и энергии электрического поля.

Разнообразные конденсаторы

История

Прототипом первого конденсатора была «лейденская банка», изобретенная в 1745 г. Это была стеклянная банка, в которой обкладками были тонкие листы оловянной фольги, наклеенные на внутренние и внешние стороны стенок. В качестве внешней обкладки могли выступать руки экспериментатора, а в качестве внутренней – жидкость.

Лейденская банка

Обратите внимание! Первый удар током при разряде конденсатора был получен при испытании лейденской банки с ладонями вместо внешней обкладки.

Конструкция конденсатора

Конденсатор представляет собой два проводящих электрода (обкладки), разделенных слоем диэлектрика. Толщина изолятора пренебрежимо мала, по сравнению с его линейными размерами. Емкость увеличивается пропорционально площади обкладок и обратно пропорционально толщине диэлектрика.

В элементах высокой емкости для уменьшения габаритов конструкцию «обкладка – диэлектрик – обкладка» сворачивают в рулон или делают многослойной.

Конструкция конденсаторов

Свойства конденсатора

Поскольку в конструкции конденсатора содержится диэлектрик, то при включении его в цепь постоянного напряжения ток идет только в первый момент времени, при зарядке обкладок.

В цепи переменного напряжения происходит циклическая перезарядка, поэтому наблюдается прохождение тока. Его величина определяется реактивным сопротивлением конденсатора, которое равно:

XC=1/(2πfC), где f – частота колебаний.

Таким образом, становится понятным, почему при постоянном напряжении ток отсутствует (частота равняется нулю, а сопротивление стремится к бесконечности).

Обозначение конденсаторов на схемах

На схемах конденсатор изображается в виде символических обкладок двумя параллельными черточками. С небольшими изменениями все типы конденсаторов используют данное обозначение.

Обозначение на схемах

Основные параметры

Главные параметры конденсаторов, которые используются при проектировании и ремонте устройств радиоэлектроники, – это емкость и номинальное напряжение. Кроме этого, существует еще несколько дополнительных параметров, которые могут влиять на элементы схемы. Конденсаторы имеют следующие основные характеристики.

Ёмкость

Это самый основной параметр, который характеризует накопление электрического заряда. Расчет значения производится по различным формулам, в зависимости от конструкционных особенностей: плоский, цилиндрический или круглый конденсатор. На практике большая их часть выпускается как разновидности плоского. Емкость современных устройств варьируется от единиц пикофарад до десятков тысяч микрофарад и даже единиц фарад.

Удельная ёмкость

Этот относительный параметр привязывает габариты к величине емкости. Таким образом, чем выше удельная емкость, тем меньше габариты конструкции, однако при этом может упасть электрическая прочность (рабочее напряжение).

Плотность энергии

Данный параметр важен при использовании конденсаторов в качестве накопителей энергии, определяет величину энергии на единицу массы или объема элемента.

Номинальное напряжение

Значение напряжения, при котором сохраняются рабочие параметры в течение срока службы, называется номинальным. Рабочее напряжение должно быть меньше номинального.

Важно! Превышение номинального напряжения чревато выходом элемента из строя. Электролитический конденсатор при этом может разрушиться со взрывом. Вопреки распространенному мнению, элемент, включенный в цепь с напряжением, в несколько раз меньше номинального, сохраняет все остальные параметры.

Полярность

Такие виды конденсаторов, как электролитические, зачастую требуют включения в цепь с соблюдением полярности. Поскольку такие элементы используются, в основном, как накопители или фильтры, это не составляет затруднений. Несоблюдение полярности приводит к:

  • несоответствию емкости;
  • повреждению.

Маркировка обязательно содержит информацию о полярности подключения.

Опасность разрушения (взрыва)

Разрушение со взрывом характерно для электролитических конденсаторов. Причиной взрыва является нагрев, который возникает из-за:

  • несоблюдения полярности;
  • расположения рядом с источниками тепла;
  • старения (увеличения утечки и повышения эквивалентного сопротивления).

Для уменьшения последствий разрушения на корпусе в торце ставят предохранительный клапан или формируют насечки на крышке. Такая конструкция гарантирует, что при резком увеличении давления внутри корпуса скопившиеся газы и электролит выделяются через клапан или разрушенную по насечкам крышку. Таким образом, предотвращается взрыв, при котором обкладки и электролит разбрасываются по большой площади и вызывают замыкание элементов плат. Охлаждение устройства снижает вероятность разрушения.

Последствия разрушения

Паразитные параметры

Отдельные виды параметров являются паразитными, которые стараются снизить при конструировании и изготовлении. Их описание приведено ниже.

Эквивалентная схема

Электрическое сопротивление изоляции диэлектрика конденсатора, поверхностные утечки Rd и саморазряд

Данный параметр зависит от свойств диэлектрика и материала корпуса. Он показывает, насколько уменьшается заряд с течением времени у элемента, не включенного во внешнюю цепь. Утечка происходит в результате неидеальности диэлектрика и по его поверхности.

Для некоторых конденсаторов в характеристиках указывается постоянная времени Т, которая показывает время, в течении которого напряжение на обкладках уменьшится в е (2.71) раз. Численно постоянная времени равняется произведению сопротивления утечки на емкость.

Эквивалентное последовательное сопротивление (Rs)

Эквивалентное последовательное сопротивление ЭПС (в англоязычной литературе ERS) слагается из сопротивления материала обкладок и выводов. К нему также может добавляться поверхностная утечка диэлектрика.

По своей сути, ЭПС представляет собой сопротивление, соединенное последовательно с идеальным конденсатором. Такая цепь в некоторых случаях может влиять на фазочастотные характеристики. ЭПС обязательно должно учитываться при проектировании импульсных источников питания и контуров авторегулирования.

Электролитические конденсаторы имеют особенность, когда из-за наличия внутри паров электролита, воздействующих на выводы, величина ЭПС со временем увеличивается.

Эквивалентная последовательная индуктивность (Li)

Поскольку выводы обкладок и сами обкладки металлические, то они имеют некоторую индуктивность. Таким образом, конденсатор представляет собой резонансный контур, что может оказать влияние на работу схемы в определенном диапазоне частот. Наименьшую индуктивность имеют СМД компоненты ввиду отсутствия у них проволочных выводов.

Тангенс угла диэлектрических потерь

Отношение активной мощности, передаваемой через конденсатор, к реактивной, называется тангенсом угла диэлектрических потерь. Данная величина зависит от потерь в диэлектрике и вызывает сдвиг фазы между напряжением на обкладке и током. Тангенс угла потерь важен при работе на высоких частотах.

Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ)

ТКЕ означает изменение емкости при колебаниях температуры. ТКЕ может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от того, как ведет себя емкость при изменениях температуры.

Для фильтрующих и резонансных цепей для компенсации температурного дрейфа в одной цепи используют элементы с разным ТКЕ, поэтому многие производители группируют выпускаемые элементы по величине и знаку коэффициента.

Диэлектрическая абсорбция

Данный эффект еще называют эффектом памяти. Проявляется он в том, что при разряде конденсатора через низкоомную нагрузку через некоторое время на обкладках возникает небольшое напряжение.

Величина диэлектрической абсорбции зависит от материалов, из которых изготовлен элемент. Она минимальна для тефлона и полистирола и максимальна для танталовых конденсаторов. Важно учитывать эффект при работе с прецизионными устройствами, особенно интегрирующими и дифференцирующими цепями.

Паразитный пьезоэффект

Так называемый «микрофонный эффект» выражается в том, что при воздействии механических нагрузок, в том числе акустических колебаний, керамический диэлектрик в некоторых типах устройств проявляет свойства пьезоэлектрика и начинает генерировать помехи.

Самовосстановление

Свойством самовосстановления после электрического пробоя обладают электролитические бумажные и пленочные конденсаторы. Такие типы конденсаторов и их разновидности нашли применение в цепях, обеспечивающих запуск электродвигателей, в особенности, если трехфазный асинхронный электродвигатель включается в однофазную сеть. Свойство восстановления широко используется в силовой технике.

Виды конденсаторов

Классификация конденсаторов производится по технологии изготовления и материалу диэлектрика и обкладок. Чтобы полностью классифицировать, какие бывают конденсаторы, требуется большой объем информации. Наибольшее распространение получили такие устройства.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

Бумажные состоят из двух алюминиевых лент, разделенных полосой из конденсаторной бумаги. В металлопленочных вместо алюминиевых лент используется способ напыления металла непосредственно на бумагу. Такие конденсаторы могут восстанавливать характеристики после электрического пробоя.

Распространенная бумажная конструкция

Электролитические конденсаторы

Состоят из металлического анода, у которого оксидный слой на поверхности выполняет роль диэлектрика. Вторая обкладка представлена жидким электролитом. Ввиду того, что слой окиси очень тонкий, емкость таких конструкций может достигать больших величин. Ценой этому следует низкое рабочее напряжение и требование соблюдения полярности.

Электролитические конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Это основной тип электролитических конденсаторов. Отличаются большой погрешностью емкости и низкой стойкостью к повышению температуры.

Танталовые электролитические конденсаторы

Разновидность электролитического, где в качестве анода используется спеченный танталовый порошок. Благодаря развитой поверхности анода, эквивалентная площадь обкладки получается очень большой. Используются в импульсных цепях.

Полимерные конденсаторы

Специальный проводящий органический полимер в таких устройствах используется в качестве замены электролита. Твердотельные электролитические конденсаторы имеют большой срок службы и не взрывоопасны.

Пленочные конденсаторы

В пленочных конструкциях диэлектриком выступают тонкие пленки полистирола, стироплекса, лавсана или фторопласта. Отличаются высокой стабильностью, низкими потерями, поэтому широко используются в высокочастотных устройствах.

Конденсаторы керамические

В данном случае диэлектриком служит керамика или стекло с напыленным слоем металла.

Керамические конденсаторы

Конденсаторы с воздушным диэлектриком

Конструкции низкой емкости, в основном с изменяемой емкостью (переменные) для плавной регулировки частотных характеристик схемы.

Маркировка конденсаторов

Маркировка отличается у различных производителей. В изделиях, производимых в СССР и постсоветских республиках, в маркировке обязательно присутствуют следующие данные:

  • Буквенно-цифровое обозначение, характеризующее тип и технологию изготовления;
  • Значение емкости и погрешность изготовления;
  • Номинальное напряжение;
  • ТКЕ;
  • Дата изготовления.

Для импортных изделий обязательно только обозначение емкости. Остальные параметры наносятся по усмотрению производителя.

Пример маркировки

Невозможно в ограниченном объеме подробно описать все существующие виды конденсаторов. Тем более что их конструкция постоянно совершенствуется, приходят новые технологии, которые позволяют снизить стоимость с одновременным улучшением характеристик.

Видео

различных типов конденсаторов, их изображения и символы

«Конденсатор — это устройство, которое может накапливать заряд». Помимо резисторов и катушек индуктивности, это еще один базовый компонент, обычно используемый в электронных схемах. Это устройство, которое имеет способность накапливать заряд, который не могут сделать ни резистор , ни индуктор, оно противодействует любому изменению напряжения в цепи, к которой оно подключено, оно блокирует прохождение через него постоянного тока.

Они производятся различных размеров, форм, типов и стоимости.По сути, конденсатор состоит из двух проводящих пластин, разделенных изолирующей средой, называемой диэлектриком.

диэлектрик может быть из воздуха, слюды, керамики, бумаги, полиэстера, полистирола или поликарбоната и т. Д.

Как заряжаются конденсаторные накопители?

В нейтральном состоянии обе пластины конденсатора имеют одинаковое количество свободных электронов.

Когда конденсатор подключен к источнику напряжения через резистор, как показано на рисунке ниже:

электрона перемещаются с пластины A, и такое же количество электронов откладывается на пластине B.Поскольку пластина A теряет электроны, а пластина B набирает электроны, пластина A становится положительной по отношению к пластине B. Во время этого процесса зарядки электроны проходят только через соединительные провода и источник. Электроны не проходят через диэлектрик конденсаторов, потому что он представляет собой i nsulator . Движение электронов прекращается, когда напряжение на конденсаторе становится равным напряжению источника, как показано на рисунке ниже:

Если конденсатор отключен от источника, он сохраняет накопленный заряд в течение длительного периода времени (продолжительность зависит от типа конденсатора) и все еще имеет напряжение на нем, как показано на рисунке:

Заряженный конденсатор может действовать как временный аккумулятор, поэтому следует учитывать следующие моменты

  • Через конденсатор не может протекать ток из-за наличия в цепи диэлектрика, обеспечивающего бесконечное сопротивление.Электрический заряд мгновенно перемещается с одной пластины на другую только через внешнюю цепь.
  • По мере увеличения разности потенциалов между пластинами диэлектрическая среда испытывает растущее напряжение. Если эта разность потенциалов увеличивается, прочность диэлектрика увеличивается до тех пор, пока она больше не может ее выдерживать.

На этом этапе происходит электрический пробой, сопровождающийся искрой между двумя пластинами конденсатора. Максимальное напряжение на метр толщины, которое среда может выдержать без разрыва или пробоя, называется ее диэлектрической прочностью.

Как разряжается конденсатор?

Если два вывода заряженных конденсаторов соединены вместе, разность потенциалов между двумя пластинами выравнивается, и она разряжается.

, поскольку между двумя пластинами существует разность потенциалов, между ними создается электрическое поле, сила которого определяется выражением:

E = В / д

, где V — вольт, а d — метр.

Как конденсаторы накапливают энергию?

Он накапливает энергию в виде электрического поля, которое создается противоположными зарядами на двух пластинах.Электрическое поле представлено силовыми линиями между положительным и отрицательным зарядами и сосредоточено внутри диэлектрика, как показано на рис.

.

Закон Кулона гласит:

Между зарядами двухточечного источника существует сила, которая прямо пропорциональна произведению двух зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами. это соотношение выражается как:

, где F — сила в ньютонах, q 1 и q 2 — заряды в кулонах, d — расстояние между зарядами в метрах, а k — пропорциональная константа, равная 9 × 10 -9 Нм² / Кл². .

На рисунке выше показана силовая линия между положительным и отрицательным зарядом.

На приведенном выше рисунке показано, что множество противоположных зарядов на пластинах конденсатора создают множество силовых линий, которые образуют электрическое поле, которое накапливает энергию внутри диэлектрика.

Чем больше силы между зарядами на пластинах конденсатора, тем больше энергии накапливается. Следовательно, количество энергии прямо пропорционально емкости, потому что чем больше накопленный заряд, тем больше сила.

Также из уравнения Q = CV, величина накопленного заряда напрямую связана с напряжением, а также с емкостью . Следовательно, количество запасенной энергии также зависит от квадрата напряжения на пластинах конденсатора. Формула для энергии , запасаемой конденсатором, равна

.

Когда емкость (C) выражается в фарадах, а напряжение (V) — в вольтах, энергия (w) выражается в джоулях.

Номинальное напряжение:

Каждый конденсатор имеет ограничение на величину напряжения, которое он может выдерживать на своих пластинах.Номинальное напряжение указывает максимальное напряжение постоянного тока, которое может применяться без риска повреждения устройства. Если это максимальное напряжение, обычно называемое напряжением пробоя или рабочим напряжением , превышено, это может привести к необратимому повреждению конденсатора.

Перед использованием конденсатора в схеме необходимо принять во внимание емкость и номинальное напряжение. Выбор значения емкости зависит от конкретных требований схемы.Номинальное напряжение всегда должно быть выше максимального напряжения, ожидаемого в конкретном приложении.

Диэлектрическая прочность:

Напряжение пробоя конденсатора определяется диэлектрической прочностью используемого электрического материала. Диэлектрическая прочность выражается в В / мил (1 мил = 0,01 дюйма). Ниже приведены некоторые типичные значения для нескольких материалов. Точные значения меняются в зависимости от конкретного состава материала.

Материал Диэлектрическая прочность (об. / Мил)

  • Воздух 80
  • Масло 375
  • Керамика 1000
  • Бумага 1200
  • тефлон 1500
  • Слюда 1500
  • Стекло 2000

Диэлектрическую прочность лучше всего пояснить на примере.Предположим, что у определенного конденсатора расстояние между пластинами составляет 1 мил, а диэлектрический материал — керамический. Этот конкретный конденсатор может выдерживать максимальное напряжение 1000 В, поскольку его электрическая прочность составляет 1000 В / мил. При превышении максимального напряжения диэлектрик может выйти из строя и провести ток, что приведет к необратимому повреждению конденсатора.

Температурный коэффициент:

Температурный коэффициент Коэффициент указывает величину и направление изменения значения емкости в зависимости от температуры.Положительный температурный коэффициент означает, что емкость увеличивается с повышением температуры или уменьшается с понижением температуры. Отрицательный коэффициент означает, что емкость уменьшается при повышении температуры или увеличивается при понижении температуры . Температурные коэффициенты обычно указываются в миллионных долях на градус Цельсия (ppm / ° C).

Утечка:

Нет идеального изоляционного материала. Диэлектрик любого конденсатора будет проводить очень небольшое количество тока.Таким образом, заряд конденсатора со временем улетучится. Некоторые типы конденсаторов, например, с большим электролитом, имеют более высокие утечки, чем другие.

Типы конденсаторов

Конденсаторы постоянной емкости

  1. Слюдяные конденсаторы
  2. конденсаторы керамические
  3. конденсаторы пластиковая пленка
  4. Конденсаторы электролитические
  5. бумажные конденсаторы

Слюдяной конденсатор

Типы слюдяных конденсаторов представляют собой пакет из фольги и серебряной слюды.Базовая конструкция многослойной фольги показана как:

Он состоит из чередующихся слоев металлической фольги и тонких листов слюды. Металлическая фольга образует пластину с чередующимися листами фольги, соединенными вместе, чтобы увеличить площадь пластины. Используется больше слоев, чтобы увеличить площадь пластины, тем самым увеличивая емкость. Пакет слюды / фольги заключен в изолирующий материал, такой как бакелит, как показано на рисунке.

Серебряный слюдяный конденсатор формируется аналогичным образом путем наложения листов слюды с экранированным на них материалом серебряного электрода.Доступны слюдяные конденсаторы со значениями емкости от 1 пФ до 0,1 мкФ и номинальным напряжением от 100 до 2500 В постоянного тока. Общие температурные коэффициенты находятся в диапазоне от -20 ppm / C ° до +100 ppm / C °. Типичная диэлектрическая проницаемость слюды составляет 5,

.

Конденсаторы керамические

Керамические диэлектрики обладают очень высокими диэлектрическими постоянными (обычно 1200). В результате сравнительно высокие значения емкости могут быть достигнуты при небольшом физическом размере. Керамические конденсаторы обычно доступны в форме керамического диска.

Керамические конденсаторы

обычно доступны со значениями емкости от 1 пФ до 2,2 мкФ с номинальным напряжением до 6 кВ. Типичный температурный коэффициент для керамических конденсаторов составляет 200 000 ppm / C °.

Конденсаторы полиэтиленовые

Есть несколько типов пластиковых пленочных конденсаторов. Поликарбонат, пропилен, полиэстер, полистирол и майлар — одни из наиболее распространенных используемых диэлектрических материалов. Некоторые из этих типов имеют значения емкости до 100 мкФ.

На рисунке показана общая базовая конструкция, используемая во многих конденсаторах с пластиковой пленкой. Тонкая полоска диэлектрической пленки из пластмассы зажата между двумя тонкими металлическими полосками, которые действуют как пластины. Один вывод подключается к внутренней пластине, а другой — к другой пластине, как показано. Затем полосы скручивают по спирали и помещают в формованный корпус. Таким образом, можно упаковать большую площадь пластины при относительно небольшом физическом размере, тем самым достигая больших значений емкости.В другом методе для формирования пластин используется металл, нанесенный непосредственно на пленочный диэлектрик.

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы поляризованы так, что одна пластина является положительной, а другая — отрицательной. Эти конденсаторы используются для значений емкости от 1 мкФ до более 200 000 мкФ, но они имеют относительно низкое напряжение пробоя (350 В — типичный максимум) и высокую степень утечки. В этом тексте конденсаторы емкостью 1 мкФ или более считаются поляризованными.

Электролитические конденсаторы обладают гораздо более высокими характеристиками, чем слюдяные или керамические конденсаторы, но их номинальное напряжение обычно ниже. Алюминиевые электролиты, вероятно, являются наиболее часто используемым типом.

Конденсаторы переменные

Переменные конденсаторы используются в цепи, когда есть необходимость отрегулировать значение емкости вручную или автоматически, например, в радио или ТВ-тюнерах. Условное обозначение переменного конденсатора показано на рисунке:

.

Регулируемые конденсаторы, которые обычно имеют регулировку под винт с прорезью и используются для очень точной регулировки в цепи, называются подстроечниками.Керамика или слюда являются обычным диэлектриком в конденсаторах этих типов, и емкость обычно изменяется путем регулировки расстояния между пластинами. На приведенном ниже рисунке показаны некоторые типичные устройства с переменными конденсаторами.

Варактор — это полупроводниковое устройство, которое демонстрирует емкостную характеристику, которая изменяется путем изменения напряжения на его выводах.

Применение конденсаторов в реальной жизни

  • Они используются в таймере
  • Схема временной развертки в CRO для генерации пилообразной волны
  • Фильтрующие контуры
  • Осцилляторы
  • Схема тюнера в магнитоле
  • Как таймер при установке частоты с осциллятором
  • Интегрирующие и дифференцирующие цепи
  • Умножитель напряжения
  • Детектор пиков
  • Демодулятор
  • Цепи зажима
  • В двигателях переменного тока для увеличения крутящего момента
  • Преобразование активной мощности в пассивную

типа конденсаторов и их применение (видео)

См. Также:

Емкость

6 типов конденсаторов с изображениями (использование и применение)

Типы конденсаторов Конденсаторы бывают разных форм, размеров, длины и обхвата, а также из различных материалов.По крайней мере, два электрических проводника (называемых «пластинами») разделены изолирующим слоем в каждом из них (называемым диэлектриком). Многие типичные электрические устройства используют конденсаторы как часть своих электрических цепей.

Конденсаторы, наряду с резисторами и индукторами, считаются «пассивными компонентами» в электрическом оборудовании. Хотя встроенные конденсаторы являются наиболее частыми с точки зрения абсолютных чисел (например, в архитектурах DRAM или флэш-памяти), в этой статье основное внимание уделяется множеству типов дискретных конденсаторов.

Малогабаритные конденсаторы используются в электронных устройствах для связи сигналов между каскадами усилителей, в качестве элементов электрических фильтров и настраиваемых схем, а также для сглаживания выпрямленного тока в системах электропитания. Конденсаторы большей емкости могут использоваться для накопления энергии в стробоскопах, в качестве компонентов некоторых типов электродвигателей, а также для регулировки коэффициента мощности в системах распределения электроэнергии переменного тока, среди прочего. Регулируемые конденсаторы широко используются в настраиваемых схемах, поскольку стандартные конденсаторы имеют фиксированное значение емкости.В зависимости от необходимой емкости, рабочего напряжения, способности выдерживать ток и других характеристик используются разные типы.

Что такое конденсатор

Конденсатор — это пассивный компонент, который накапливает электрическую энергию в виде магнитного поля. Емкость — это термин, обозначающий эффект конденсатора. Он состоит из двух близко расположенных проводников, разделенных диэлектрическим веществом. Когда пластины подключаются к источнику питания, на пластинах накапливается электрический заряд.Положительный заряд накапливается на одной пластине, а отрицательный — на другой.

Изображение емкости (Ссылка: hyperphysics.phy-astr.gsu.edu )

Емкость — это термин, используемый для описания эффекта конденсатора. Хотя между любыми двумя электрическими проводниками в непосредственной близости от цепи существует некоторая емкость, конденсатор — это компонент, который специально разработан для добавления емкости в цепь. Традиционно конденсатор назывался конденсатором или конденсатором.Многие языки продолжают использовать этот термин и родственные ему слова, хотя английский язык является одним из заметных исключений. Практические конденсаторы бывают разных форм и размеров, и существует много разных типов конденсаторов. Диэлектрическая среда разделяет по крайней мере два электрических проводника в большинстве конденсаторов, которые обычно представляют собой металлические пластины или поверхности. В качестве проводников можно использовать фольгу, тонкий лист, спеченный металлический шарик или электролит. Зарядная емкость конденсатора увеличивается за счет непроводящего диэлектрика.Стекло, керамика, пластиковая пленка, бумага, слюда, воздух и оксидные слои — все это обычные диэлектрические материалы.

Во многих типичных электрических устройствах конденсаторы используются в электрических цепях. Идеальный конденсатор, в отличие от резистора, не рассеивает энергию, в отличие от реальных конденсаторов. Когда на выводах конденсатора реализуется разность электрических потенциалов (напряжение), например, когда конденсатор подключается к батарее, электрическое поле начинает развиваться через диэлектрик, создавая чистый положительный заряд для накопления на одной пластине и чистый отрицательный заряд собирать на другой.Через диэлектрик не проходит ток. Цепь источника, с другой стороны, имеет поток заряда. Ток через цепь источника прекращается, если состояние сохраняется в течение длительного времени. Когда на выводы конденсатора подается изменяющееся во времени напряжение, на источник действует постоянный ток из-за циклов зарядки и разрядки конденсатора.

Теория работы

Конденсатор — это пассивный компонент, который накапливает электрическую энергию в виде магнитного поля.Емкость — это термин, обозначающий эффект конденсатора. Он состоит из двух близко расположенных проводников, разделенных диэлектрическим веществом. Когда пластины подключаются к источнику питания, на пластинах накапливается электрический заряд. Положительный заряд накапливается на одной пластине, а отрицательный — на другой.

Два проводника разделены непроводящей зоной в конденсаторе. В качестве непроводящей зоны можно использовать вакуум или электрический изолятор, известный как диэлектрик.Стекло, воздух, пластик, бумага, керамика и даже область обеднения полупроводников, химически подобная проводникам, являются примерами диэлектрических сред. Согласно закону Кулона, заряд одного проводника оказывает силу на носители заряда внутри другого проводника, притягивая заряды противоположной полярности и отталкивая заряды одинаковой полярности, что приводит к образованию заряда противоположной полярности на поверхности другого проводника. На своих противоположных поверхностях проводники несут одинаковые и противоположные заряды, а диэлектрик создает электрическое поле.

Идеальный конденсатор описывается постоянной емкостью C в фарадах в системе СИ, определяемой как отношение положительного или отрицательного заряда Q на каждом проводнике к напряжению V между ними:

C = \ frac { Q} {V}

Емкость в один фарад (Ф) означает, что один кулон заряда на каждом проводе дает напряжение в один вольт на устройстве. Противоположные заряды на проводниках (или пластинах) притягиваются друг к другу из-за своих электрических полей, позволяя конденсатору сохранять больший заряд для данного напряжения, чем когда проводники разделены, что приводит к большей емкости.

Накопление заряда в практических устройствах может изменить конденсатор механически, что приведет к изменению его емкости. Емкость в этой ситуации характеризуется в виде постепенных изменений:

C = {\ frac {\ mathrm {d} Q} {\ mathrm {d} V}}

Типы конденсаторов

Ниже приведены различные типы конденсаторов:

  • Электролитический конденсатор
  • Бумажный конденсатор
  • Слюдяной конденсатор
  • Неполяризованный конденсатор
  • Пленочный конденсатор
  • Керамический конденсатор

Электролитический конденсатор

, когда обычно используются электролитические конденсаторы требуются конденсаторы большой емкости.Слой тонкой металлической пленки используется для одного электрода, а полужидкий раствор электролита в желе или пасте применяется для второго электрода (катода). Диэлектрическая пластина представляет собой тонкий слой оксида, который создается электрохимическим способом при производстве с толщиной пленки менее десяти микрон.

Поскольку этот изолирующий слой очень тонкий, можно создавать конденсаторы с большим значением емкости при крошечных физических размерах и небольшом расстоянии между двумя пластинами. Большинство электролитических конденсаторов поляризованы, что означает, что на клемму конденсатора подается постоянное напряжение и полярность должна быть правильной.

Если положительный полюс подсоединен к положительному выводу, а отрицательный — к отрицательному, изолирующий оксидный слой будет поврежден, что приведет к непоправимому повреждению. Полярность всех поляризованных электролитических конденсаторов четко обозначена отрицательным знаком, указывающим на отрицательный вывод, и полярность должна соблюдаться.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях питания постоянного тока из-за их большой емкости и небольшого снижения пульсаций напряжения.Связь и развязка — два применения электролитических конденсаторов. Электролитические конденсаторы имеют низкое напряжение из-за их поляризации, что является недостатком.

Электролитический конденсатор (Ссылка: nl.rs-online.com )

Бумажный конденсатор

Вначале между двумя фольгами конденсатора была нанесена бумага, однако в наши дни используются разные материалы, такие как утилизируются пластмассы; поэтому он упоминается как бумажный конденсатор.Бумажный конденсатор имеет диапазон емкости от 0,001 до 2000 мкФ и диапазон напряжения до 2000 В.

A Бумажный конденсатор (Ссылка: nl.rs-online.com )

Слюдяной конденсатор

В серебряных слюдяных конденсаторах используется диэлектрик, состоящий из набора природных минералов. Зажимные конденсаторы и серебряные слюдяные конденсаторы — это два типа слюдяных конденсаторов. Из-за своей низкой производительности слюдяные конденсаторы считаются устаревшими.Конденсаторы из серебряной слюды изготавливаются путем прослоения листов слюды с металлическими покрытиями с обеих сторон и заключения их в эпоксидную смолу для защиты от элементов. Для слюдяных конденсаторов, используемых в конструкции, требуется крошечный, стабильный и надежный конденсатор.

Слюдяные конденсаторы — это конденсаторы с малыми потерями, которые используются на высоких частотах. Они химически, электрически и физически стабильны из-за их особой кристаллической структуры связывания и слоистой структуры. Чаще всего используются слюды мусковита и флогопита.Электрические качества мусковитовой слюды превосходны, а другая слюда обладает стойкостью к высоким температурам.

A Слюдяной конденсатор (Ссылка: Rapidonline.com )

Неполяризованные конденсаторы

Неполяризованные конденсаторы из пластиковой фольги и неполяризованные электролитические конденсаторы — это два типа неполяризованных конденсаторов.

Конденсатор из пластиковой фольги неполяризован по своей природе, а электролитические конденсаторы часто представляют собой два последовательно соединенных конденсатора, в результате чего получается неполяризованный конденсатор с половинной емкостью.Для неполяризованного конденсатора требуются приложения переменного тока, включенные последовательно или параллельно сигналу или источнику питания.

Фильтры кроссовера динамиков и схема коррекции коэффициента мощности являются двумя примерами. В этих двух приложениях на конденсатор подается значительный сигнал переменного напряжения.

A Неполяризованный конденсатор (Ссылка: sg966.com )

Пленочный конденсатор

Пленочные конденсаторы — это конденсаторы с тонким пластиковым диэлектриком в качестве диэлектрика.Используя сложный метод вытягивания пленки, пленочный конденсатор делается очень тонким. Если пленка изготовлена, ее можно металлизировать в зависимости от качества конденсатора. Электроды добавляются и собираются для защиты от факторов окружающей среды.

Полиэфирная пленка, полипропиленовая пленка, металлизированная пленка, пленка из ПТЭ и полистирольная пленка — вот лишь некоторые из многочисленных типов доступных пленочных конденсаторов. Материал, используемый в качестве диэлектрика, является основным различием между различными типами конденсаторов, и диэлектрики следует тщательно выбирать в зависимости от их качества.Пленочные конденсаторы используются из-за их стабильности, низкой индуктивности и недорогой стоимости.

Теплостойкость емкости пленки PTE используется в аэрокосмической и военной технике. Конденсаторы с металлизированной полиэфирной пленкой используются в ситуациях, когда требуется длительная стабильность по разумной цене. Пленочный конденсатор

A (Ссылка: passive-electroniccomponents.com )

Керамический конденсатор

Керамические конденсаторы — это конденсаторы, в которых в качестве диэлектрического материала используется керамика.Керамика была одним из первых материалов, используемых в качестве изолятора при производстве конденсаторов.

Керамические конденсаторы бывают разных конструкций, включая керамические трубчатые конденсаторы и конденсаторы барьерного слоя, которые устарели из-за своего размера, паразитных эффектов или электрических свойств. Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) и керамические дисковые конденсаторы являются двумя наиболее распространенными формами керамических конденсаторов.

Технология поверхностного монтажа (SMD) используется для изготовления многослойных керамических конденсаторов, и, поскольку они меньше по размеру, они обычно используются.Керамические конденсаторы обычно имеют номиналы от 1 нФ до 1 Ф, при этом допустимы значения до 100 Ф.

Керамические дисковые конденсаторы образуются путем покрытия керамического диска серебряными контактами с обеих сторон, и эти устройства состоят из многих слоев для достижения более высокой емкости. Из-за паразитных эффектов, таких как сопротивление и индуктивность, керамические конденсаторы будут давать высокочастотные характеристики. Керамический конденсатор

A (Ссылка: indiamart.com )

Подробнее о Linquip

Что такое керамический конденсатор: компактный размер с большим накопителем заряда

Заключение

В этой статье мы обсудили многие типы конденсаторов и их применение .Мы надеемся, что, прочитав эту страницу, вы получили фундаментальное представление о типах конденсаторов. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи или ее реализации, пожалуйста, оставьте комментарий в поле ниже. Также, если вам нужно узнать больше о типах конденсаторов, перейдите по этой ссылке.

Типы конденсаторов и их конструкция

Доступные типы конденсаторов варьируются от очень маленьких тонких подстроечных конденсаторов, используемых в генераторах или радиосхемах, до конденсаторов с металлическими банками большой мощности, используемых в схемах коррекции и сглаживания высокого напряжения.

Сравнение различных типов конденсаторов типа обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами. Как и резисторы, существуют также конденсаторы переменного тока, которые позволяют изменять значение их емкости для использования в схемах радиосвязи или схемах типа «подстройка частоты».

Конденсаторы промышленного типа изготавливаются из металлической фольги, переплетенной с тонкими листами пропитанной парафином бумаги или майлара в качестве диэлектрического материала. Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, это связано с тем, что пластины из металлической фольги свернуты в цилиндр, образуя небольшой корпус с изолирующим диэлектрическим материалом, зажатым между ними.

Маленькие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации. В любом случае конденсаторы играют важную роль в электронных схемах, поэтому вот несколько наиболее «распространенных» типов доступных конденсаторов.

Конденсатор диэлектрический

Диэлектрические конденсаторы обычно относятся к переменному типу, где для настройки передатчиков, приемников и транзисторных радиоприемников требуется постоянное изменение емкости. Конденсаторы с переменной диэлектрической проницаемостью представляют собой многопластинчатые конденсаторы с воздушным зазором, которые имеют набор неподвижных пластин (лопатки статора) и набор подвижных пластин (лопатки ротора), которые перемещаются между неподвижными пластинами.

Положение подвижных пластин по отношению к неподвижным пластинам определяет общее значение емкости. Емкость обычно достигает максимума, когда два набора пластин полностью зацеплены друг с другом. Настроечные конденсаторы высокого напряжения имеют относительно большие промежутки или воздушные зазоры между пластинами с пробивным напряжением, достигающим многих тысяч вольт.

Символ переменного конденсатора

Наряду с плавно регулируемыми типами, также доступны переменные конденсаторы с предварительно заданным типом под названием Trimmers .Как правило, это небольшие устройства, которые можно отрегулировать или «предварительно установить» на конкретное значение емкости с помощью небольшой отвертки, они доступны с очень малой емкостью 500 пФ или меньше и не являются поляризованными.

Пленочный конденсатор типа

Пленочные конденсаторы — наиболее распространенные из всех типов конденсаторов, состоящие из относительно большого семейства конденсаторов, разница между которыми заключается в их диэлектрических свойствах. К ним относятся полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага, тефлон и т. Д.Конденсаторы пленочного типа доступны в диапазоне емкостей от 5 пФ до 100 мкФ в зависимости от фактического типа конденсатора и его номинального напряжения. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса, в том числе:

  • Wrap & Fill (Oval & Round) — конденсатор обернут плотной пластиковой лентой, а концы заполнены эпоксидной смолой для герметизации.
  • Эпоксидный корпус (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в формованный пластиковый корпус, который затем заполняется эпоксидной смолой.
  • Металлический герметичный (прямоугольный и круглый) — конденсатор заключен в металлическую трубку или баллончик и снова запечатан эпоксидной смолой.

со всеми вышеуказанными стилями корпуса, доступными как с осевыми, так и с радиальными выводами.

Пленочные конденсаторы , в которых в качестве диэлектриков используется полистирол, поликарбонат или тефлон, иногда называют «пластиковыми конденсаторами». Конструкция пластиковых пленочных конденсаторов аналогична конструкции бумажных пленочных конденсаторов, но вместо бумаги используется пластиковая пленка.Основное преимущество пластиковых пленочных конденсаторов по сравнению с конденсаторами с пропитанной бумагой заключается в том, что они хорошо работают в условиях высоких температур, имеют меньшие допуски, очень долгий срок службы и высокую надежность. Примерами пленочных конденсаторов являются прямоугольные металлизированные пленочные и цилиндрические пленочные и фольговые типы, как показано ниже.

Радиальный вывод

Тип осевого вывода

Пленочные и фольговые конденсаторы изготавливаются из длинных тонких полосок тонкой металлической фольги с диэлектрическим материалом, скрученных вместе, которые наматываются в плотный рулон, а затем запечатываются в бумажные или металлические трубки.

Пленочный конденсатор

Для этих типов пленок требуется намного более толстая диэлектрическая пленка, чтобы снизить риск разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса.

Конденсаторы из металлизированной фольги имеют металлизированную проводящую пленку, напыленную непосредственно на каждую сторону диэлектрика, что придает конденсатору свойства самовосстановления и, следовательно, позволяет использовать гораздо более тонкие диэлектрические пленки. Это позволяет использовать более высокие значения емкости и меньшие размеры корпуса для данной емкости.Пленочные и фольговые конденсаторы обычно используются для более высокой мощности и более точных применений.

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы или Дисковые конденсаторы , как их обычно называют, изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор. Для очень низких значений емкости используется один керамический диск размером около 3-6 мм. Керамические конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (High-K) и доступны, так что относительно высокая емкость может быть получена при небольшом физическом размере.

Керамический конденсатор

Они демонстрируют большие нелинейные изменения емкости в зависимости от температуры и в результате используются в качестве развязывающих или шунтирующих конденсаторов, поскольку они также являются неполяризованными устройствами. Керамические конденсаторы имеют номиналы от нескольких пикофарад до одной или двух микрофарад (мкФ), но их номинальное напряжение обычно довольно низкое.

Конденсаторы керамического типа обычно имеют трехзначный код, напечатанный на их корпусе, чтобы идентифицировать значение их емкости в пикофарадах.Обычно первые две цифры указывают номинал конденсаторов, а третья цифра указывает количество добавляемых нулей. Например, керамический дисковый конденсатор с маркировкой 103 будет показывать 10 и 3 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 10 000 пФ или 10 нФ.

Точно так же цифры 104 будут обозначать 10 и 4 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 100 000 пФ или 100 нФ и так далее. Таким образом, на изображении керамического конденсатора над цифрами 154 обозначены 15 и 4 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 150 000 пФ, или 150 нФ, или 0.15 мкФ. Буквенные коды иногда используются для обозначения их значения допуска, например: J = 5%, K = 10% или M = 20% и т. Д.

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы обычно используются, когда требуются очень большие значения емкости. Здесь вместо использования очень тонкого металлического пленочного слоя для одного из электродов используется полужидкий раствор электролита в виде желе или пасты, который служит вторым электродом (обычно катодом).

Диэлектрик представляет собой очень тонкий слой оксида, который электрохимически выращивается на производстве, при этом толщина пленки составляет менее десяти микрон.Этот изолирующий слой настолько тонкий, что можно изготавливать конденсаторы с большой емкостью при небольшом физическом размере, поскольку расстояние между пластинами d очень мало.

Конденсатор электролитический

Большинство электролитических типов конденсаторов — это поляризованные , то есть напряжение постоянного тока, приложенное к клеммам конденсатора, должно иметь правильную полярность, то есть положительное к положительному выводу и отрицательное к отрицательному выводу, поскольку неправильная поляризация выйдет из строя. изоляционный оксидный слой может привести к необратимому повреждению.

Полярность всех поляризованных электролитических конденсаторов четко обозначена отрицательным знаком, указывающим на отрицательный вывод, и эту полярность необходимо соблюдать.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях питания постоянного тока из-за их большой емкости и небольшого размера, чтобы помочь уменьшить пульсации напряжения или для приложений связи и развязки. Одним из основных недостатков электролитических конденсаторов является их относительно низкое номинальное напряжение, и из-за поляризации электролитических конденсаторов отсюда следует, что их нельзя использовать с источниками переменного тока.Электролитические обычно бывают двух основных форм; Алюминиевые электролитические конденсаторы и Танталовые электролитические конденсаторы .

Электролитический конденсатор

1. Конденсаторы электролитические алюминиевые

Существует два основных типа алюминиевых электролитических конденсаторов : с простой фольгой и с протравленной фольгой. Толщина пленки оксида алюминия и высокое напряжение пробоя дают этим конденсаторам очень высокие значения емкости для их размера.

Фольговые пластины конденсатора анодированы постоянным током. Этот процесс анодирования устанавливает полярность материала пластины и определяет, какая сторона пластины является положительной, а какая — отрицательной.

Протравленная фольга отличается от простой фольги тем, что оксид алюминия на анодной и катодной фольгах подвергается химическому травлению для увеличения площади поверхности и диэлектрической проницаемости. Это дает конденсатор меньшего размера, чем у обычного типа фольги эквивалентного номинала, но имеет недостаток, заключающийся в том, что он не может выдерживать большие токи постоянного тока по сравнению с обычным типом.Кроме того, их диапазон допуска довольно велик — до 20%. Типичные значения емкости алюминиевого электролитического конденсатора находятся в диапазоне от 1 мкФ до 47 000 мкФ.

Электролитические фильтры из фольги

лучше всего использовать в цепях связи, блокировки постоянного тока и байпаса, в то время как плоские фольги лучше подходят в качестве сглаживающих конденсаторов в источниках питания. Но алюминиевые электролиты — это «поляризованные» устройства, поэтому изменение направления приложенного напряжения на выводах приведет к разрушению изолирующего слоя внутри конденсатора вместе с конденсатором.Однако электролит, используемый в конденсаторе, помогает залечить поврежденную пластину, если повреждение небольшое.

Поскольку электролит обладает способностью к самовосстановлению поврежденной пластины, он также может повторно анодировать пластину из фольги. Поскольку процесс анодирования можно обратить вспять, электролит имеет способность удалять оксидное покрытие с фольги, как это произошло бы, если бы конденсатор был подключен с обратной полярностью. Поскольку электролит обладает способностью проводить электричество, если слой оксида алюминия будет удален или разрушен, конденсатор позволит току проходить от одной пластины к другой, разрушая конденсатор, «так что имейте в виду».

2. Конденсаторы электролитические танталовые

Танталовые электролитические конденсаторы и Танталовые шарики доступны как с мокрым (фольга), так и с сухим (твердый) электролитическим типом, наиболее распространенным является сухой или твердый тантал. В твердотельных танталовых конденсаторах в качестве второго вывода используется диоксид марганца, и они физически меньше, чем эквивалентные алюминиевые конденсаторы.

Диэлектрические свойства оксида тантала также намного лучше, чем у оксида алюминия, что дает более низкие токи утечки и лучшую стабильность емкости, что делает их пригодными для использования в приложениях блокировки, обхода, развязки, фильтрации и синхронизации.

Кроме того, танталовые конденсаторы , хотя и поляризованы, гораздо легче переносят подключение к обратному напряжению, чем алюминиевые, но рассчитаны на гораздо более низкие рабочие напряжения. Твердотельные танталовые конденсаторы обычно используются в цепях, где напряжение переменного тока мало по сравнению с напряжением постоянного тока.

Однако некоторые типы танталовых конденсаторов содержат два конденсатора в одном, подключенных отрицательно к отрицательному, чтобы сформировать «неполяризованный» конденсатор для использования в низковольтных цепях переменного тока в качестве неполяризованного устройства.Обычно положительный вывод идентифицируется на корпусе конденсатора по метке полярности, при этом корпус конденсатора с танталовыми шариками имеет овальную геометрическую форму. Типичные значения емкости находятся в диапазоне от 47 нФ до 470 мкФ.

Алюминиевый и танталовый электролитический конденсатор

Электролитические конденсаторы

— широко используемые конденсаторы из-за их низкой стоимости и небольших размеров, но есть три простых способа разрушить электролитический конденсатор:

  • Перенапряжение — чрезмерное напряжение вызовет утечку тока через диэлектрик, что приведет к короткому замыканию.
  • Reversed Polarity — обратное напряжение вызовет саморазрушение оксидного слоя и выход из строя.
  • Превышение температуры — чрезмерное нагревание приводит к высыханию электролита и сокращает срок службы электролитического конденсатора.

В следующем руководстве по конденсаторам мы рассмотрим некоторые из основных характеристик, чтобы показать, что конденсатор — это нечто большее, чем просто напряжение и емкость.

Конденсаторы различных типов и их применение

Конденсатор

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

Что такое конденсатор?

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

Обозначение конденсатора

Емкость

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

C = Q / V

Где

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

Различные типы конденсаторов

Ниже перечислены различные типы конденсаторов.

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

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

Электролитический конденсатор

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

Если положительный полюс к положительному выводу и отрицательный к отрицательному выводу из-за неправильной поляризации сломает изолирующий оксидный слой, что приведет к необратимому повреждению. Все поляризованные электролитические конденсаторы имеют четкую полярность с отрицательным знаком, указывающим на отрицательный вывод, и полярность должна соблюдаться.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепи питания постоянного тока, потому что они имеют большую емкость и небольшую для уменьшения пульсаций напряжения.Эти электролитические конденсаторы используются для связи и развязки. Недостатком электролитических конденсаторов является их относительно низкое напряжение из-за поляризации электролитического конденсатора.

Слюдяной конденсатор

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

Слюдяной конденсатор

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

Бумажный конденсатор

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

Бумажный конденсатор

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

Пленочный конденсатор

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

Пленочный конденсатор

Существует различных типов пленочных конденсаторов. доступны, например, полиэфирная пленка, металлизированная пленка, полипропиленовая пленка, пленка из ПТЭ и полистирольная пленка. Основное различие между этими типами конденсаторов заключается в том, что материал, используемый в качестве диэлектрика, и диэлектрик следует выбирать в соответствии с их свойствами.Применение пленочных конденсаторов — стабильность, низкая индуктивность и низкая стоимость.

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

Неполяризованные конденсаторы

Неполяризованные конденсаторы подразделяются на два типа конденсаторов с пластиковой фольгой, а другой — электролитический неполяризованный конденсатор.

Неполяризованный конденсатор

Конденсатор из пластиковой фольги неполяризован по своей природе, а электролитические конденсаторы, как правило, представляют собой два последовательно соединенных конденсатора, которые расположены друг за другом, поэтому в результате получается неполяризованный конденсатор с половинной емкостью. Неполяризованный конденсатор требует подключения переменного тока последовательно или параллельно с сигналом или источником питания.

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

Керамический конденсатор

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

Керамический конденсатор

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

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

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

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о конденсаторах MCQ

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

с изображениями | Лучшая информация о конденсаторах

Конденсатор необходим сразу после регистрации для создания компактной печатной платы. Вы увидите его присутствие на каждой печатной плате, в противном случае схема будет неполной. Сегодня я покажу вам этот пост Типы конденсаторов с изображениями.

Без платы установлены вентилятор, двигатель, конденсатор. Они бывают разных размеров: большие, средние, маленькие и очень маленькие.В чем причина такой разницы? Да, конечно, на то есть причины.

Этот пост в основном предназначен для тех, кто сейчас изучает электронный мир. Пост следует прочитать в конце, чтобы получить полное представление о конденсаторах. Надеюсь, по конденсаторам вопросов больше не будет.

И если вы не прочитаете в конце, значение текущего нового конденсатора останется вам неизвестным. Поскольку было очень легко понять значение предыдущего конденсатора, теперь это не так.Текущее значение конденсатора (например, 2N104j) немного сложно, это требует времени, чтобы понять.

Но я покажу вам очень простой метод, с помощью которого вы легко сможете определить номинал конденсатора. Пост (Типы конденсаторов с изображениями) необходимо соблюдать в конце.

Что такое конденсатор?

Первое, что вам нужно знать, это , что такое конденсатор ? Что в нем? Конденсатор представляет собой тип пассивного электронного компонента с двумя проводящими пластинами. Эти две токопроводящие пластины разделены изоляционным материалом.Эти изоляционные материалы называются диэлектрической постоянной .

Диэлектрическая проницаемость изготавливается из различных материалов. Например, пластик, резина, бумага, стекло и т. Д. То есть он изготовлен из электропроводящих материалов, что разделяет две пластины.

Как работает конденсатор?

Давайте посмотрим, как работает конденсатор или какова его функция? Мы используем его в зависимости от функции конденсатора. Это следующие работы:

  • Основная функция конденсатора — накапливать и разряжать заряд.Каждый раз, когда конденсатор подается, конденсатор заряжается и повторно проходит заряд в более позднее время. Как конденсатор снова разряжается после зарядки.
  • Прерывание постоянного тока.
  • Проходит переменный ток.
  • Фильтрует сигнал,
  • Разделяет низкую частоту и высокую частоту,
  • Стабилизирует изменения напряжения, то есть предположим, что напряжение в источнике питания иногда уменьшается, а иногда увеличивается. Конденсаторы используются для стабильного прохождения этого падения напряжения.

КОНДЕНСАТОРЫ с изображениями

Какие типы конденсаторов с изображениями ниже? В основном это два типа конденсаторов постоянной и переменной емкости. Одно нельзя изменить, другое можно изменить. Эти два конденсатора бывают разных типов.

Типы фиксированных конденсаторов с изображениями

Как видно из названия, номинал этих конденсаторов типа не может быть изменен.Этот конденсатор работает в пределах значения, указанного на этом конденсаторе. Даже при желании вы не можете увеличивать или уменьшать его значение.

  • Фиксированные конденсаторы бывают двух типов —
    1. Поляризованный конденсатор
    2. Неполяризованный конденсатор
👉Поляризованный
  • Типы конденсаторов с положительными и отрицательными выводами — это поляризованные конденсаторы. Обычно они используются в секции питания постоянного тока, где есть положительные и отрицательные соединения.Он бывает двух типов —
    1. Электролитические конденсаторы
    2. Суперконденсаторы
1️⃣ Электролитические

Друзья, теперь обсудим электролитический конденсатор или конденсатор оксид алюминия. Как правило, он имеет гораздо более низкое сопротивление изоляции. Он используется на печатной плате, где напряжение, прошедшее через конденсатор цепи, не возвращается обратно.

Такие конденсаторы в основном используются в цепи постоянного тока.Он используется на печатных платах, где значение емкости конденсатора выше. Взгляните, например, на изображение. Конденсатор электролитический снова трех типов —

  1. Алюминий: — В этом электролитическом конденсаторе в качестве пластины используется алюминиевый материал, он называется алюминиевым электролитическим конденсатором . А диэлектрик внутри него может быть выполнен из любого материала (твердого, жидкого, газообразного). Его стоимость составляет от 1 до 47000 MFD, и он доступен очень дешево.У него также есть распад, а это означает, что чем старше он становится, тем суше диэлектрик конденсатора. В результате его стоимость по мере поступления будет уменьшаться. Он используется для улучшения коэффициента мощности и используется для связи и развязки в различных цепях.
  2. Тантал : — Как алюминиевые конденсаторы содержат алюминиевый диэлектрик, так и танталовый диэлектрик, поэтому его называют танталовым электролитическим конденсатором . Однако он имеет много преимуществ, например —
    • Конденсаторы меньшего размера могут сохранять гораздо более высокую емкость.
    • В этом маленьком ТАНТАЛОВОМ конденсаторе вы получаете значение, равное алюминиевому конденсатору MFD 680 MFD.
    • Самым большим преимуществом этого конденсатора является то, что он выдерживает очень высокие температуры (от 55 до 125 градусов).
    • Танталовые электролитические конденсаторы стоит немного дороже.
2️⃣ суперконденсаторы

Как видно из названия, это конденсатор очень высокого уровня, он называется ультраконденсатором. Значение емкости этого конденсатора намного выше, например, от 1 / К до 12000 F.Номинальное напряжение этого конденсатора очень низкое (от 2,5 до 2,7 В). Другой аспект этого заключается в том, что он очень быстро доставляет свои заряды. Три типа суперэлектролитических конденсаторов — двухслойные, псевдо и гибридные конденсаторы।

👉 Неполяризованный
  • Этот конденсатор не имеет положительных или отрицательных выводов, эти два вывода одинаковы. Следовательно, они используются как в цепях переменного, так и в цепях постоянного тока и по этой причине называются неполяризованными конденсаторами . Емкость конденсатора этого типа очень мала, но его рабочее напряжение очень высокое.Он бывает трех типов —
    1. Керамический конденсатор
    2. Слюдяной конденсатор
    3. Пленочный конденсатор
1️⃣ Керамический

Керамические конденсаторы Что такое конденсаторов , вы можете понять из изображений . Этот тип конденсатора называется керамическим конденсатором, потому что он сделан из материала, называемого керамикой. Он бывает двух типов: дисковый и многослойный керамический конденсатор или конденсатор MLC.

Дисковые керамические конденсаторы обычно доступны в двух цветах: коричневом и синем.Конденсаторы коричневого цвета используются при низких напряжениях, а конденсаторы синего цвета — при высоких.

2️⃣ Слюда

Конденсатор, изготовленный из диэлектрического слюдяного материала, называется слюдяным керамическим конденсатором . Этот конденсатор можно узнать по слегка изогнутой средней части. Существует два типа конденсаторов: конденсаторный слюдяной и серебряный слюдяной конденсатор.

Однако используется большинство конденсаторов из серебряной слюды. Его электрод сделан из серебра и диэлектрика из слюды.Их рабочее напряжение очень высокое, до 10 000 вольт. Но диапазон его емкости невелик, от 47 до 3000 пФ.

  • Обычно используются следующие печатные платы.
    1. Резонансная цепь
    2. Схема вещательного оборудования
    3. Современная электронная схема
    4. Схема инвертора высокого напряжения
3️⃣ пленка

Пленочный конденсатор имеет прямоугольную форму. Этот конденсатор бывает двух типов: металлизированный конденсатор и фольгированный конденсатор.Максимальная емкость этого конденсатора — до 100 пФ. Его диэлектрик изготовлен из различных материалов. Такие как — бумага, пластик, полиэстер, полимер и др.

  • Этот конденсатор делится на множество частей в зависимости от материала диэлектрика.
    1. Бумажный конденсатор
    2. PEN
    3. PPS
    4. PTFE
    5. PET
    6. PS
    7. PP
    8. PC и т. Д.

Переменный конденсатор

  • Конденсатор, емкость которого можно изменять по желанию, называется конденсатором переменной емкости.Например, тюнер, используемый для изменения частоты радио, представляет собой переменный конденсатор типа типа . Есть два типа этого конденсатора —
    1. Конденсатор с электрическим управлением
    2. Конденсатор с механическим управлением
👉С электрическим управлением

Он имеет конденсатор и диод, называемый варикапным или варакторным диодом. Это контролируется приложением измененного напряжения на переходе этого конденсатора. Этот конденсатор в основном используется — коррекция коэффициента мощности, частотный фильтр, фильтр верхних и нижних частот, пускатель двигателя, схема генератора и т. Д.

👉Механическое управление
  • Этот конденсатор бывает двух типов — подстроечный конденсатор и подстроечный конденсатор.
    • Конденсатор настройки: — Конденсатор настройки в основном используется для настройки. Диэлектрик в нем — воздух или слюда. Настроечные конденсаторы используются для настройки частоты радио.
    • Подстроечный конденсатор: — Керамика вместе с воздухом используется в качестве диэлектрика подстроечного конденсатора. Для его регулировки используется отвертка или ручка.Большим преимуществом этого является то, что он имеет небольшие размеры и может быть легко установлен на печатную плату.

Обозначение конденсаторов

Обозначение конденсатора нанесено на печатной плате, названия нет. Невозможно собрать схему, не зная условного обозначения конденсатора. Потому что чем больше конденсаторов, тем больше символов встречаются разные символы разных конденсаторов. Я дал вам эту идею через изображение ниже. Условные обозначения, изображения различных конденсаторов типа , я дал отдельно

Расчет емкости конденсатора

Некоторые из вещей, которые я обсуждал выше, могут быть не тем, что вам нужно.Но на этот раз я покажу, что вам это очень нужно или полезно для вас. Поскольку на конденсаторе написано много значений, если вы их не понимаете, у вас возникнут большие проблемы.

Прочтите технику, которую я покажу очень внимательно, затем используйте конденсатор. Вот пример каждого из них, рассчитайте значение конденсатора по этой формуле. Коды конденсаторов, которые вы видите в формуле, являются значениями текущих конденсаторов. Например, 2N 222J или 2N 474K и т. Д.

909 43 9

3

684680 909 909 909 684680 909 909 909 1000000
PF NF UF Код
10 0.01 0,00001 100
15 0,015 0,000015 150
22 0,022 0,000022 220 0,000022 220
47 0,047 0,000047 470
100 0,1 0,0001 101
120 0.12 0,00012 121
130 0,13 0,00013 131
150 0,15 150 0,15 0,00015 151

3

220 0,22 0,00022 221
330 0,33 0,00033 331
470 0.47 0,00047 471
560 0,56 0,00056 561
680 0,68 0,00068 0,68 0,00068 68946 0,00068
820 0,82 0,00082 821
1000 1 0,001 102
1500 1.5 0,0015 152
2000 2 0,002 202
2200 2,2 0,0022 222 222
4700 4,7 0,0047 472
5000 5 0,005 502
5600 5.6 0,0056 562
6800 6,8 0,0068 682
10000 10 0,01 103
0,01 103
103
22000 22 0,022 223
47000 47 0,047 473
56000 56 0,946 056 563
68000 68 0,068 683
100000 100 0,1 104
104
909 200000 200 2 204
220000 220 0,22 224
330000 330 0.33 334
470000 470 0,47 474
560000 560 0,56 564
564
1000 1 105
1500000 1500 1,5 115
2200000 2000 2.2 225
3300000 3300 3,3 335

Спецификации общего конденсатора

Типы ДИАПАЗОН КОЛПАЧКА СОЭ УТЕЧКА НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ 5 ТЕМП. высокий от -55 ° C до + 125 ° C
Слюда
(серебряная слюда)
пФ до УФ низкий
(0.От 01 до 01 Ом)
низкий высокий от -55 ° C до + 125 ° C
Пластиковая пленка (полиэтилен-полистирол) мало мкФ Средняя средняя высокая варьируется
Тантал мкФ высокий
(от 0,5 до 5 Ом)
низкое низкое от -55 ° C до + 125 ° C
Oscon мкФ Низкое до
мс (0,01 до 9,5 Ом) )
низкий низкий от -55 ° C до + 125 ° C
Алюминий электролитический высокий мкФ высокий
(0.От 05 до 2 Ом)
средний низкий

Заключение

Обсудили все конденсаторов типа по возможности, надеюсь, ваш долг понятен. Если нет, прокомментируйте или, если у вас есть вопросы, вы также можете сказать об этом. Если есть запрос на публикацию, пожалуйста, скажите мне, я хорошо объясню это с помощью изображений .

Типы конденсаторов: работа и их применение

В любой электронной или электрической цепи конденсатор играет ключевую роль.Таким образом, каждый день может производиться от тысяч до миллионов конденсаторов различных типов. У каждого типа конденсатора есть свои преимущества, недостатки, функции и области применения. Таким образом, очень важно знать о каждом типе конденсатора при выборе для любого приложения. Эти конденсаторы варьируются от маленьких до больших, включая различные характеристики в зависимости от типа, что делает их уникальными. Маленькие и слабые конденсаторы можно найти в радиосхемах, тогда как большие конденсаторы используются в сглаживающих цепях.Конструирование небольших конденсаторов может быть выполнено с использованием керамических материалов, запечатанных эпоксидной смолой, тогда как конденсаторы промышленного назначения спроектированы с металлической фольгой с использованием тонких листов майлара, иначе пропитанных парафином бумаги.


Типы конденсаторов и их применение

Конденсатор — один из наиболее часто используемых компонентов в разработке электронных схем. Он играет важную роль во многих встроенных приложениях. Он доступен с разными рейтингами. Он состоит из двух металлических пластин , разделенных непроводящим веществом, или диэлектриком .Часто это хранилища аналоговых сигналов и цифровых данных.

Сравнение между различными типами конденсаторов обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами. Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, небольшие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации. Итак, вот несколько наиболее распространенных типов доступных конденсаторов. Посмотрим на них.

Конденсатор диэлектрический

Как правило, эти типы конденсаторов являются переменным типом, который требует непрерывного изменения емкости для передатчиков, приемников и транзисторных радиоприемников для настройки.Различные типы диэлектрика могут быть внутри многопластинчатого и с воздушным зазором. Эти конденсаторы имеют набор фиксированных и подвижных пластин, которые перемещаются между фиксированными пластинами.

Положение подвижной пластины по сравнению с неподвижными пластинами определяет приблизительное значение емкости. Как правило, емкость максимальна, когда два набора пластин полностью соединены. Настроечный конденсатор с высокой емкостью имеет довольно большие промежутки, в противном случае между двумя пластинами есть воздушные зазоры, в которых напряжение пробоя достигает нескольких тысяч вольт.

Конденсатор слюдяной

Конденсатор, в котором в качестве диэлектрического материала используется слюда, известен как слюдяной конденсатор. Эти конденсаторы доступны в двух типах: зажимные и серебряные. Зажимной тип сейчас считается устаревшим из-за его более низких характеристик, но вместо него используется серебряный тип.

Эти конденсаторы изготавливаются путем размещения листов слюды с металлическим покрытием на обеих сторонах. После этого эта конструкция покрывается эпоксидной смолой для защиты от окружающей среды.Как правило, эти конденсаторы используются всякий раз, когда требуются стабильные конденсаторы с относительно небольшими номиналами.

Минералы слюды чрезвычайно постоянны химически, механически и электрически из-за ее точной кристаллической структуры, которая включает типичные слои. Таким образом, возможно изготовление тонких листов толщиной от 0,025 до 0,125 мм.

Наиболее часто используемые слюда — флогопит и мусковит. В этом мусковит обладает хорошими электрическими свойствами, а второй — жаростойкостью.Слюда исследуется в Индии, Южной Америке и Центральной Африке. Большая разница в составе сырья приводит к высокой стоимости экспертизы и категоризации. Слюда не реагирует на кислоты, воду и масляные растворители.
Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяном конденсаторе

Поляризованный конденсатор

Конденсатор с определенной полярностью, такой как положительная и отрицательная, называется поляризованным конденсатором. Каждый раз, когда эти конденсаторы используются в схемах, мы должны проверять, что они соединены с идеальной полярностью.Эти конденсаторы делятся на два типа: электролитические и суперконденсаторы.

Пленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы

являются наиболее часто готовыми из множества типов конденсаторов, состоящих из, как правило, обширной группы конденсаторов, различающихся их диэлектрическими свойствами. Они доступны практически любого номинала и напряжения до 1500 вольт. Они бывают с любым допуском от 10% до 0,01%. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса.

Существует два типа пленочных конденсаторов: с радиальными выводами и с осевыми выводами. Электроды пленочных конденсаторов могут быть из металлизированного алюминия или цинка, нанесенного на одну или обе стороны пластиковой пленки, в результате чего получаются металлизированные пленочные конденсаторы, называемые пленочными конденсаторами. Пленочный конденсатор показан на рисунке ниже:

Пленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы

иногда называют пластиковыми конденсаторами, поскольку в качестве диэлектриков в них используется полистирол, поликарбонат или тефлон. Эти сорта пленки нуждаются в гораздо более толстой диэлектрической пленке, чтобы уменьшить опасность разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса.

Пленочные конденсаторы физически больше и дороже, они не поляризованы, поэтому их можно использовать в приложениях с переменным напряжением, и они имеют гораздо более стабильные электрические параметры. Зависимость емкости от коэффициента рассеяния, может применяться в устройствах класса 1 со стабильной частотой, заменяя керамические конденсаторы класса 1.

Конденсаторы керамические

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

Керамические конденсаторы

Имеются номиналы от нескольких пикофарад до 1 микрофарад. Диапазон напряжения составляет от нескольких вольт до многих тысяч вольт.Керамика недорогая в производстве и бывает нескольких типов диэлектрика. Переносимость керамики невысока, но для той роли, которую она играет в жизни, они прекрасно работают.

Конденсаторы электролитические

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

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

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

Танталовые и алюминиевые конденсаторы показаны на рисунке ниже:

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы делятся на два типа

  • Алюминиевые электролитические конденсаторы
  • Конденсаторы электролитические танталовые
  • Конденсаторы электролитические ниобиевые

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше об электролитических конденсаторах

Суперконденсаторы

Конденсаторы, которые имеют электрохимическую емкость с высокими значениями емкости по сравнению с другими конденсаторами, известны как суперконденсаторы.Их можно разделить на группы, состоящие из электролитических конденсаторов, а также аккумуляторных батарей, известных как ультраконденсаторы.

Использование этих конденсаторов дает несколько преимуществ, например:

  • Значение емкости этого конденсатора высокое
  • Заряд может быть сохранен, а также доставлен очень быстро
  • Эти конденсаторы могут выдерживать дополнительный заряд с помощью циклов разряда.
  • Применения суперконденсаторов включают следующее.
  • Эти конденсаторы используются в автобусах, автомобилях, поездах, кранах и лифтах.
  • Они используются для рекуперативного торможения и для резервного копирования памяти.
  • Эти конденсаторы доступны в различных типах, таких как двухслойные, псевдо и гибридные.
Неполяризованный конденсатор

Конденсаторы не имеют полярности как положительную, иначе отрицательную. Электроды неполяризованных конденсаторов можно произвольно вставлять в цепь для обратной связи, связи, развязки, колебаний и компенсации.Эти конденсаторы имеют небольшую емкость, поэтому используются в чистых цепях переменного тока, а также используются в высокочастотной фильтрации. Выбор этих конденсаторов может быть сделан очень удобно с аналогичными моделями и техническими характеристиками. Типы неполяризованных конденсаторов

Конденсаторы керамические

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о керамических конденсаторах

Серебряные слюдяные конденсаторы

Пожалуйста, перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяных конденсаторах

Конденсаторы полиэфирные
Конденсатор из полиэстера или майлара

дешев, точен и имеет небольшую утечку.Эти конденсаторы работают в диапазоне от 0,001 до 50 мкФ. Эти конденсаторы применимы там, где стабильность и точность не так важны.

Конденсаторы полистирольные

Эти конденсаторы чрезвычайно точны, имеют меньшую утечку. Они используются в фильтрах, а также там, где важны точность и стабильность. Они довольно дороги и работают в диапазоне от 10 пФ до 1 мФ.

Конденсаторы поликарбонатные

Эти конденсаторы дорогие и доступны в очень хорошем качестве, с высокой точностью и очень низкой утечкой.К сожалению, они были сняты с производства, и сейчас их трудно найти. Они хорошо работают в суровых и высокотемпературных условиях в диапазоне от 100 пФ до 20 мФ.

Конденсаторы полипропиленовые

Эти конденсаторы дорогие, и диапазон их рабочих характеристик может составлять от 100 пФ до 50 мФ. Они очень постоянны, точны во времени и имеют очень небольшую утечку.

Конденсаторы тефлоновые

Эти конденсаторы самые стабильные, точные и почти не имеют утечки.Они считаются лучшими конденсаторами. Образ поведения точно такой же в широком диапазоне частотных вариаций. Они работают в диапазоне от 100 пФ до 1 мФ.

Стеклянные конденсаторы

Эти конденсаторы очень прочные, стабильные и работают в диапазоне от 10 пФ до 1000 пФ. Но это тоже очень дорогие компоненты.

Полимерный конденсатор

Полимерный конденсатор — это электролитический конденсатор (e-cap), в котором вместо геля или жидких электролитов используется твердый электролит из проводящего полимера, такого как электролит.

Высыхания электролита легко избежать с помощью твердого электролита. Такая сушка является одним из факторов, ограничивающих срок службы обычных электролитических конденсаторов. Эти конденсаторы подразделяются на различные типы, такие как полимерный танталовый конденсатор, полимерный алюминиевый конденсатор, гибридный полимерный алюминиевый конденсатор и полимерный ниобий.

В большинстве случаев в этих конденсаторах используется альтернатива электролитическим конденсаторам, только если не повышается максимальное номинальное напряжение.Максимальное номинальное напряжение твердотельных полимерных конденсаторов меньше по сравнению с самым высоким напряжением конденсаторов классического электролитического типа, например, до 35 вольт, хотя некоторые конденсаторы полимерного типа рассчитаны на максимальное рабочее напряжение, например 100 вольт постоянного тока.

Эти конденсаторы имеют другие и лучшие качества по сравнению с более длительным сроком службы, высокой рабочей температурой, хорошей стабильностью, более низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением) и гораздо более безопасным режимом отказа.

Конденсаторы с выводами и поверхностным монтажом
Конденсаторы

доступны, как и конденсаторы с выводами и конденсаторы для поверхностного монтажа.Доступны практически все типы конденсаторов, такие как свинцовые версии, такие как керамические, электролитические, суперконденсаторы, серебряная слюда, пластиковая пленка, стекло и т. Д. Возможности поверхностного монтажа или поверхностного монтажа ограничены, но они должны выдерживать температуры, которые используются в процессе пайки. .

Если у конденсатора нет выводов, а также в результате использования метода пайки, то конденсаторы SMD подвергаются полному повышению температуры самого припоя. В результате не все варианты доступны в качестве конденсаторов SMD.

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

Конденсаторы специального назначения
Конденсаторы

специального назначения используются в системах питания переменного тока, таких как системы бесперебойного питания и вариатора переменного тока до 660 В переменного тока. Выбор подходящих конденсаторов в основном играет важную роль в ожидаемом сроке службы конденсаторов. Следовательно, совершенно необходимо использовать конденсатор надлежащей емкости через номинальное напряжение-ток, чтобы соответствовать точному применению.Эти конденсаторы отличаются прочностью, долговечностью, ударопрочностью, точностью размеров и чрезвычайно прочностью.

Типы конденсаторов в цепях переменного тока

Когда конденсаторы используются в цепях переменного тока, тогда конденсаторы действуют иначе, чем резисторы, поскольку резисторы позволяют электронам течь через них, что прямо пропорционально падению напряжения, тогда как конденсаторы сопротивляются изменениям в напряжении, подавая или потребляя ток, потому что они заряжаются. в противном случае разрядите до нового уровня напряжения.

Конденсаторы превращаются в заряженные до значения приложенного напряжения, которое действует как запоминающее устройство для поддержания заряда до тех пор, пока напряжение питания не будет присутствовать во всем соединении постоянного тока. В конденсатор будет подаваться зарядный ток, препятствующий любым изменениям напряжения.

Например, рассмотрим схему, которая разработана с конденсатором, а также с источником питания переменного тока. Таким образом, между напряжением и током существует разность фаз в 90 градусов, при этом ток достигает своего пика в 90 градусов до того, как напряжение достигает своего пика.

Источник питания переменного тока генерирует колебательное напряжение. Когда емкость высока, тогда должен течь огромный источник питания, чтобы создать определенное напряжение на пластинах, и ток будет выше.
Чем выше частота напряжения, тем короче время, необходимое для регулировки напряжения, поэтому ток будет большим при увеличении частоты и емкости.

Конденсаторы переменной емкости

Переменный конденсатор — это конденсатор, емкость которого может намеренно и многократно изменяться механически.Этот тип конденсатора используется для установки частоты резонанса в LC-цепях, например, для настройки радио для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера.

Конденсаторы переменной емкости

Применение конденсаторов

Конденсаторы

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

Как узнать стоимость конденсаторов?

Конденсаторы — это важные компоненты электронной схемы, без которых схема не может быть завершена.Использование конденсаторов включает в себя сглаживание пульсаций переменного тока в источнике питания, соединение и развязку сигналов в качестве буферов и т. Д. В схемах используются различные типы конденсаторов, такие как электролитический конденсатор, дисковый конденсатор, танталовый конденсатор и т. Д. Электролитические конденсаторы имеют номинал, напечатанный на корпусе, чтобы его контакты можно было легко идентифицировать.

Обычно большой штифт положительный. Черная полоса возле отрицательного вывода указывает на полярность. Но в дисковых конденсаторах на корпусе напечатан только номер, поэтому очень сложно определить его значение в PF, KPF, uF, n и т. Д.Для некоторых конденсаторов значение печатается в мкФ, а для других используется код EIA. 104. Давайте посмотрим, как идентифицировать конденсатор и рассчитать его значение.

Число на конденсаторе представляет значение емкости в пикофарадах. Например, 8 = 8ПФ

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

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

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

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

Формула преобразования

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

Буква под значением емкости определяет значение допуска.

473 = 473 К

Для четырехзначного числа, если цифра 4 и равна нулю, то значение емкости выражается в пФ.

Например, 1500 = 1500ПФ

Если это просто десятичное число с плавающей запятой, значение емкости выражается в мкФ.

Например, 0,1 = 0,1 мкФ

Если под цифрами указан алфавит, он представляет собой десятичное число, а значение находится в KPF или n

Например, 2К2 = 2,2 КПФ

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

.

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

Некоторые общие дисковые конденсаторы:

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

DISC-CAPS

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

Каждый конденсатор имеет свою собственную емкость, которая выражается как заряд конденсатора, деленный на напряжение. Таким образом, Q / V. При использовании конденсатора в цепи следует учитывать некоторые важные параметры. Во-первых, его ценность.Выберите подходящее значение, низкое или высокое значение, в зависимости от схемы.

Значение напечатано на корпусе большинства конденсаторов в мкФ или в виде кода EIA. В конденсаторах с цветовой кодировкой значения представлены в виде цветных полос и с использованием диаграммы цветового кода конденсатора; конденсатор легко идентифицировать. Ниже приведена цветовая диаграмма для обозначения конденсатора с цветовой кодировкой.

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

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

Поэтому используйте конденсатор хорошего качества, такой как танталовый, в чувствительных схемах, таких как схемы генератора. Если конденсатор используется в цепях переменного тока, он должен иметь рабочее напряжение 400 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора указано на его корпусе. Подбирайте конденсатор с рабочим напряжением в три раза превышающим напряжение блока питания.

Например, если напряжение питания 12 вольт, используйте конденсатор на 25 или 40 вольт. Для сглаживания лучше взять конденсатор емкостью 1000 мкФ, чтобы почти полностью убрать пульсации переменного тока.В источнике питания аудиосхем лучше использовать конденсатор емкостью 2200 мкФ или 4700 мкФ, поскольку пульсации могут создавать шум в цепи.

Ток утечки — еще одна проблема конденсаторов. Некоторые заряды будут протекать, даже если конденсатор заряжается. Это стих из схем таймера, так как временной цикл зависит от времени заряда / разряда конденсатора. Доступны танталовые конденсаторы с малой утечкой, которые используются в схемах таймера.

Понимание функции сброса конденсатора в микроконтроллере

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

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

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

В схеме этого типа конденсатор и резистор от источника питания подключены к контакту сброса №. 9. Пока переключатель питания находится в положении ON, конденсатор начинает заряжаться.В это время конденсатор вначале действует как короткое замыкание. Когда вывод сброса установлен на ВЫСОКИЙ, микроконтроллер переходит в состояние включения, и через некоторое время зарядка прекращается.

Когда зарядка прекращается, вывод сброса идет на землю из-за резистора. Штифт сброса должен быть слишком высоким, затем слишком низким, тогда программа начнется с попрошайничества. Если в этом устройстве нет конденсатора сброса или он был бы оставлен неподключенным, программа запускается с любого места на микроконтроллере.

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

Фото

Керамические конденсаторы

производства Китая

Типы конденсаторов

— Типы конденсаторов »Электроника

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


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


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

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

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

Существует множество вариантов, в том числе фиксированный или регулируемый конденсатор, выводной ли он или с использованием технологии поверхностного монтажа, и, конечно же, диэлектрик: электролитический алюминий, тантал, керамика, пластиковая пленка, бумага и многое другое.


Полярные и неполярные типы

Одно из основных различий между различными типами конденсаторов заключается в том, являются ли они поляризованными.

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

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

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

Типы конденсаторов с выводами и поверхностного монтажа

Конденсаторы

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

Конденсаторы SMD

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

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

Конденсаторы переменной и постоянной емкости

Еще одно различие между типами конденсаторов заключается в том, являются они фиксированными или переменными.

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

Переменный конденсатор, используемый для настройки в радиостанциях

Переменные конденсаторы также могут быть классифицированы как переменные и предварительно установленные. Основные переменные можно регулировать ручкой управления и использовать для настройки радио и т. Д. Предустановленные переменные конденсаторы обычно имеют регулировку винтом и предназначены для регулировки во время настройки, калибровки, тестирования и т. Д. Они не предназначены для регулироваться при нормальном использовании.

Типы конденсаторов постоянной емкости

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

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

Хотя в приведенном ниже списке приведены некоторые из основных типов конденсаторов, не все из них можно перечислить и описать, и можно увидеть некоторые менее используемые или менее распространенные типы.Однако он включает в себя большинство основных типов конденсаторов.

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

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

    • COG: Обычно используется для низких значений емкости. Он имеет низкую диэлектрическую проницаемость, но обеспечивает высокую стабильность.
    • X7R: Используется для более высоких уровней емкости, поскольку он имеет гораздо более высокую диэлектрическую проницаемость, чем COG, но более низкую стабильность.
    • Z5U: используется для еще более высоких значений емкости, но имеет более низкую стабильность, чем COG или X7R.
    Керамические конденсаторы доступны как в традиционных устройствах с выводами, так и в проходных вариантах. Наиболее широко используемый формат для керамических конденсаторов — это конденсатор для поверхностного монтажа — формат представляет собой многослойный керамический конденсатор, также сокращенный до MLCC.Эти MLCC используются миллиардами каждый день, поскольку они образуют наиболее часто используемый тип конденсаторов для массового производства.

  • Электролитический конденсатор: Конденсатор этого типа является наиболее популярным для работы с выводами для значений более 1 мкФ, имея один из самых высоких уровней емкости для данного объема. Конденсатор этого типа состоит из двух тонких пленок алюминиевой фольги, один из которых покрыт оксидным слоем в качестве изолятора.Между ними помещается пропитанный электролитом бумажный лист, затем две пластины наматываются друг на друга и затем помещаются в емкость.

    Электролитические конденсаторы поляризованы, т. Е. Их можно размещать в цепи только в одном направлении. Если они подключены неправильно, они могут быть повреждены, а в некоторых крайних случаях могут взорваться. Также следует соблюдать осторожность, чтобы не превышать номинальное рабочее напряжение. Обычно они должны работать при значении ниже этого значения.

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

    Электролитические конденсаторы выпускаются как традиционные устройства с выводами. У некоторых даже есть клеммы для пайки или даже винтовые клеммы, хотя они, как правило, зарезервированы для версий с более высоким током и емкостью, часто используемых в источниках питания.Электролитические конденсаторы также доступны в виде конденсаторов для поверхностного монтажа. Первоначально они не были доступны в формате для поверхностного монтажа из-за трудностей, возникающих в результате высоких температур, испытываемых конденсаторами при пайке. Теперь они преодолены, и электролиты широко доступны в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа.


  • Конденсаторы с пластиковой пленкой: Конденсаторы с пластиковой пленкой бывают двух основных форматов:
    • Металлизированная пленка: В пленочных конденсаторах этого типа пластиковая пленка имеет очень тонкий слой металлизации, нанесенный на нее. фильм.Эта металлизация подключается к соответствующему разъему на одной или другой стороне конденсатора.
    • Пленочная фольга: Пленочный конденсатор этой формы имеет два электрода из металлической фольги, разделенных пластиковой пленкой. Клеммы присоединяются к торцам электродов с помощью сварки или пайки.
    В пластиковых пленочных конденсаторах могут использоваться самые разные диэлектрики. Поликарбонат, полиэстер и полистирол — одни из самых распространенных.У каждого есть свои свойства, что позволяет использовать их в определенных приложениях. Их значения могут варьироваться от нескольких пикофарад до нескольких микрофарад в зависимости от фактического типа.
    Конденсатор с полиэфирной пленкой Обычно они неполярны. В целом это хорошие конденсаторы общего назначения, которые можно использовать для различных целей, хотя их высокочастотные характеристики обычно не так хороши, как у керамических типов. Вот некоторые из наиболее распространенных типов:
    • Майлар — может создавать шум при использовании в приложениях, где есть вибрация.
    • Поликарбонат — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
    • Полиэстер — Умеренный уровень потерь, который может увеличиваться с частотой. Очень высокое сопротивление изоляции.
    • Полистирол — имеет очень небольшие потери, но объемный. Имеют температурный коэффициент около -150 ppm / C
    Пленочные конденсаторы доступны в виде традиционных устройств с выводами, но редко используются в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа.Причина этого — высокие температуры, которые испытывает весь конденсатор SMT во время процессов пайки, используемых при поверхностном монтаже.

  • Тантал: Обычные алюминиевые электролитические конденсаторы довольно большие для многих применений. В приложениях, где важен размер, можно использовать танталовые конденсаторы. Они намного меньше, чем алюминиевые электролиты, и вместо использования пленки оксида на алюминии они используют пленку оксида на тантале.Обычно они не имеют высоких рабочих напряжений, максимум 35 В, а некоторые даже имеют значения всего вольта или около того.

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

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


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

Обзор типов конденсаторов

Различные диэлектрики, конструкция конденсатора и т.п. означают, что разные типы конденсаторов, вероятно, будут иметь разные диапазоны значений, для которых доступны конденсаторы такого типа.

приведенная ниже таблица суммирует ожидаемые диапазоны для различных типов конденсаторов.

Приблизительные диапазоны для различных типов конденсаторов

Даже из выбора наиболее часто используемых типов конденсаторов видно, что доступно множество форм. У каждого есть свои преимущества и недостатки, и если для каждой работы выбрать правильный, то он может очень хорошо работать в цепи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *