مكثفات ذات سعة متغيرة. المكثفات المتغيرة والقابلة للتشذيب

يهتم الكثيرون بما إذا كانت المكثفات لها أنواع؟ يوجد العديد من المكثفات في الإلكترونيات. المؤشرات مثل السعة والجهد التشغيلي والتسامح هي المؤشرات الرئيسية. نفس القدر من الأهمية هو نوع العازل الذي يصنعونه. ستناقش هذه المقالة بمزيد من التفصيل أنواع المكثفات حسب نوع العازل الكهربائي.

تصنيفات المكثفات

المكثفات هي مكونات شائعة في الإلكترونيات اللاسلكية. يتم تصنيفها وفقًا للعديد من المؤشرات. من المهم معرفة النماذج ، اعتمادًا على طبيعة التغيير في القيمة ، التي تمثل مكثفات مختلفة. أنواع المكثفات:

1. أجهزة ذات سعة ثابتة.
2. الأجهزة ذات عرض متغيرحاويات.
3. نماذج البناء.

يمكن أن يكون نوع العازل المكثف مختلفًا:

• ورق؛
• ورق معدني
• الميكا.
• تفلون.
• البولي.
• بالكهرباء.

وفقًا لطريقة التثبيت ، تم تصميم هذه الأجهزة للطباعة والتركيب السطحي. في هذه الحالة ، أنواع علب مكثف SMD هي:

• سيراميك؛
• بلاستيك؛
• معدن (ألمنيوم).

يجب أن تدرك أنه لم يتم وضع علامة على الأجهزة الخزفية والأفلام والأنواع غير القطبية. يتراوح مؤشر السعة من 1 بيكو فاراد إلى 10 ميكروفاراد. وأنواع الإلكتروليتات تكون على شكل برميل في علبة من الألمنيوم ويتم تمييزها.

يتم إنتاج نوع التنتالوم في علب مستطيلة. تأتي هذه الأجهزة بأحجام وألوان مختلفة: الأسود والأصفر والبرتقالي. لديهم أيضًا علامات رمز.

مكثفات الألومنيوم كهربائيا

أساس المكثفات كهربائياالألومنيوم نوعان من شرائح الألومنيوم الملتوية رقيقة. بينهما ورقة تحتوي على إلكتروليت. مؤشر السعة لهذا الجهاز هو 0.1-100000 فرنك. بالمناسبة ، هذه هي ميزتها الرئيسية على الأنواع الأخرى. الحد الأقصى للجهد هو 500 فولت.

تشمل العيوب زيادة تسرب التيار وانخفاض السعة مع زيادة التردد. لذلك ، في الألواح ، غالبًا ما يتم استخدام مكثف سيراميك مع مكثف إلكتروليتي.

وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن هذا النوع يختلف في القطبية. هذا يعني أنه مع وجود مؤشر سلبي تحت الجهد السلبي ، على عكس الناتج المعاكس. إذا لم تتبع هذه القاعدة ، فمن المرجح أن الجهاز سيفشل. لذلك ، يوصى باستخدامه في دوائر ذات تيار مباشر أو نابض ، ولكن ليس بالتناوب بأي حال من الأحوال.

المكثفات الالكتروليتية: الأنواع والغرض

يتم تمثيل أنواع المكثفات الإلكتروليتية بنطاق واسع. هم:

• البوليمر.
• شعاعي البوليمر
• مع تيار تسرب منخفض ؛
• التكوين القياسي؛
• مع نطاق درجة حرارة واسع ؛
• مصغر؛
• الغير قطبي؛
• مع وجود إخراج صعب ؛
• مقاومة منخفضة.

أين تستخدم المكثفات الإلكتروليتية؟ تستخدم أنواع مكثفات الألومنيوم في مختلف الأجهزة الإلكترونية وأجزاء الكمبيوتر والأجهزة الطرفية مثل الطابعات وأجهزة الرسومات والماسحات الضوئية. كما أنها تستخدم في معدات البناء ، وأدوات القياس الصناعية ، في مجال الأسلحة والفضاء.

المكثفات KM

هناك أيضًا مكثفات طينية من نوع KM. قد سبق استخدامها:

• في المعدات الصناعية
• عند إنشاء أدوات للقياس تتميز بمؤشرات عالية الدقة ؛
• في إلكترونيات الراديو.
• في الصناعة العسكرية.

الأجهزة من هذا النوع مختلفة مستوى عالاستقرار. أساس وظائفها هو الأنماط النبضية في الدوائر ذات التيار المتردد والثابت. تتميز بمستوى عالٍ من التصاق ألواح السيراميك وعمر خدمة طويل. يتم ضمان ذلك من خلال القيمة المنخفضة لمعامل تقلب درجة الحرارة بالسعة.

مع الأحجام الصغيرة ، لديهم مؤشر سعة عالية يصل إلى 2.2 ميكروفاراد. يتراوح التغيير في قيمته في نطاق درجة حرارة العمل في هذا النوع من 10 إلى 90٪.

تُستخدم أنواع المجموعة H عادةً كمحولات أو أجهزة حظر ، إلخ. الأجهزة الحديثةيصنع الطين بالضغط تحت الضغط في كتلة واحدة من أنحف ألواح السيراميك الممعدنة.

المستوى العالي من القوة لهذه المادة يجعل من الممكن استخدام قطع العمل الرقيقة. نتيجة لذلك ، يتناسب مع مؤشر الحجم ، يزداد بشكل حاد.

أجهزة KM باهظة الثمن. ويفسر ذلك حقيقة أن المعادن الثمينة وسبائكها تستخدم في تصنيعها: Ag ، Pl ، Pd. البلاديوم موجود في جميع الموديلات.

مكثفات سيراميك

يتميز طراز القرص بمستوى عالٍ من السعة. يتراوح مؤشره من 1 pF إلى 220 nF ، ويجب ألا يكون أعلى جهد تشغيل أعلى من 50 V.

تشمل مزايا هذا النوع ما يلي:

• انخفاض الخسائر الحالية
• حجم صغير
• معدل تحريض منخفض
• القدرة على العمل بترددات عالية ؛
• مستوى عالٍ من ثبات درجة حرارة الحاوية ؛
• القدرة على العمل في دوائر ذات تيار مباشر ومتناوب ونابض.

يعتمد الجهاز متعدد الطبقات على طبقات رقيقة متناوبة من السيراميك والمعدن.

يشبه هذا العرض قرصًا أحادي الطبقة. لكن هذه الأجهزة لديها قدرة عالية. لم يتم الإشارة إلى أقصى جهد تشغيل في حالة هذه الأجهزة. كما هو الحال مع نموذج الطبقة الواحدة ، يجب ألا يتجاوز الجهد 50 فولت.

تعمل الأجهزة في دوائر ذات تيار مباشر ومتناوب ونابض.

تتمثل ميزة المكثفات الخزفية ذات الجهد العالي في قدرتها على العمل تحت مستويات الجهد العالي. يتراوح نطاق جهد التشغيل من 50 إلى 15000 فولت ، ويمكن أن يكون مؤشر السعة من 68 إلى 150 بيكو فاراد.

يمكن أن تعمل في دوائر ذات تيار مباشر ومتناوب ونابض.

أجهزة التنتالوم

أجهزة التنتالوم الحديثة هي نوع فرعي مستقل من النوع الإلكتروليتي من الألومنيوم. أساس المكثفات هو خامس أكسيد التنتالوم.

المكثفات لها تصنيف جهد صغير وتستخدم إذا كان من الضروري استخدام جهاز ذو تصنيف سعة كبير ، ولكن في علبة صغيرة. هذا النوع له خصائصه الخاصة:

• حجم صغير
• يصل مؤشر جهد التشغيل الأقصى إلى 100 فولت ؛
• زيادة مستوى الموثوقية أثناء الاستخدام طويل الأمد ؛
• تيار تسرب منخفض
• مجموعة واسعة من درجات حرارة التشغيل ؛
• يمكن أن يتراوح مؤشر السعة من 47 nF إلى 1000 uF ؛
• الأجهزة ذات مستوى أقل من الحث وتستخدم في التكوينات عالية التردد.

يكمن عيب هذا النوع في حساسية عاليةلزيادة جهد التشغيل.

وتجدر الإشارة إلى أنه ، على عكس النوع الإلكتروليتي ، يتم تمييز الطرف الموجب بخط على العلبة.

أنواع الحالات

ما هي أنواع مكثفات التنتالوم؟ يتم تمييز أنواع مكثفات التنتالوم اعتمادًا على مادة العلبة.

1. إسكان SMD. لتصنيع الأجهزة المعبأة المستخدمة في التثبيت السطحي ، يتم توصيل الكاثود بالطرف عن طريق راتنجات الايبوكسي التي تحتوي على حشو فضي. يتم لحام القطب الموجب بالقطب الكهربائي ، ويتم قطع الوتر. بعد تشكيل الجهاز ، يتم وضع علامة مطبوعة عليه. يحتوي على مؤشر لسعة الجهد الاسمي.
2. عند تشكيل هذا النوع من أجهزة الحزمة ، يجب أن يتم لحام موصل الأنود إلى طرف الأنود نفسه ، ثم قطعه عن الوترين. في هذه الحالة ، يتم لحام طرف الكاثود بقاعدة المكثف. بعد ذلك ، يتم ملء المكثف بالإيبوكسي وتجفيفه. كما في الحالة الأولى ، تم وضع علامة عليه

تتميز المكثفات من النوع الأول بدرجة أكبر من الموثوقية. ولكن سيتم تطبيق جميع أنواع مكثفات التنتالوم:

• في الهندسة الميكانيكية
• أجهزة الكمبيوتر وتكنولوجيا الكمبيوتر.
• معدات للبث التلفزيوني.
• أجهزة كهربائية منزلية
• مجموعة متنوعة من مصادر الطاقة للوحات الأم والمعالجات وما إلى ذلك.

ابحث عن حلول جديدة

حتى الآن ، مكثفات التنتالوم هي الأكثر شيوعًا. تبحث الشركات المصنعة الحديثة عن طرق جديدة لزيادة مستوى قوة المنتج ، وتحسين خصائصه التقنية ، وكذلك تقليل السعر بشكل كبير وتوحيد عملية الإنتاج.

تحقيقا لهذه الغاية ، يتم بذل محاولات لخفض التكلفة على أساس المكونات المكونة. تساهم الروبوتات اللاحقة لعملية الإنتاج بأكملها أيضًا في انخفاض سعر المنتج.

تتمثل إحدى المشكلات المهمة في تصغير جسم الجهاز مع الحفاظ على المعلمات التقنية العالية. يتم بالفعل تنفيذ التجارب على أنواع جديدة من الهياكل في نسخة مصغرة.

مكثفات بوليستر

يمكن أن تتراوح قيمة السعة لهذا النوع من الأجهزة من 1 nF إلى 15 uF. نطاق جهد التشغيل من 50 إلى 1500 فولت.

توجد أجهزة بدرجات مختلفة من التفاوت (تحمل السعة 5٪ و 10٪ و 20٪).

هذا النوع لديه ثبات في درجة الحرارة وسعة عالية وتكلفة منخفضة ، مما يفسر تطبيقه الواسع.

مكثفات متغيرة

أنواع مكثفات متغيرةلها مبدأ تشغيل معين ، والذي يتكون من تراكم الشحنة على لوحات القطب المعزولة بواسطة عازل. هذه اللوحات مرنة. يمكنهم التحرك.

تسمى اللوحة المتحركة الدوار ، وتسمى اللوحة الثابتة الجزء الثابت. عندما يتغير موقعهم ، ستتغير منطقة التقاطع أيضًا ، ونتيجة لذلك ، سيتغير مؤشر السعة للمكثف.

تأتي المكثفات بنوعين من المواد العازلة: الهواء والصلب.

في الحالة الأولى ، يعمل الهواء العادي كعزل كهربائي. في الحالة الثانية ، يتم استخدام السيراميك والميكا والمواد الأخرى. لزيادة قدرة الجهاز ، يتم تجميع الجزء الثابت والدوار في كتل مثبتة على محور واحد.

تُستخدم المكثفات ذات العازل الكهربائي من نوع الهواء في الأنظمة ذات ضبط السعة الثابت (على سبيل المثال ، في وحدات ضبط الراديو). يتمتع هذا النوع من الأجهزة بمستوى مقاومة أعلى من السيراميك.

عرض البناء

النوع الأكثر شيوعًا هو مكثفات البناء. هم من النوع المتغير ، لكن لديهم مقاومة أقل للتآكل ، حيث يتم تنظيمها بشكل أقل.

تعتمد أنواع المكثفات في هذه الفئة على السيراميك الممعدن. يعمل المعدن كقطب كهربائي ويعمل السيراميك كعازل.

مكثف متغير(مكثف متغير ، KPI) - مكثف ، السعة الكهربائيةالذي قد يتغير ميكانيكياإما كهربائيا ، عن طريق تغيير في الجهد ، أو عن طريق تغير في درجة الحرارة. تُستخدم المكثفات المتغيرة عادةً في الدوائر التذبذبية لتغيير تردد الرنين الخاص بها - على سبيل المثال ، في دوائر الإدخال لمستقبلات الراديو ، في مراحل مكبر الصوت والمولدات عالية التردد ، وأجهزة الهوائي. عادة ما تختلف سعة المكثفات المتغيرة من وحدات إلى عدة عشرات أو مئات من البيكوفاراد.

من العوازل الصلبة في المكثفات المتغيرة ، يتم استخدام الأفلام العضوية والسيراميك عالي التردد. المكثفات ذات العازل الخزفي أصغر حجمًا. مكثفات الأفلام هي مصادر الضوضاء الكهربائية بسبب تغيرات السعة بسبب الاهتزازات وتفريغ الكهرباء الساكنة التي تنتج عن كهربة الأغشية العضوية عندما تدور ألواح المكثف.

يتم إنتاج مكثفات متغيرة من قسم واحد وقسمين مع عازل كهربائي صلب ، بالإضافة إلى مكثفات متغيرة أحادية المقطع ومتعددة المقطع بعازل كهربائي للهواء.

تمييز المتغيرات ومكثفات الانتهازي على المخططات:

مكثفات الانتهازيتستخدم في الدوائر التذبذبية للضبط الدقيق للسعة في عملية تراكب المعدات الراديوية. يتميز أعلى أداء كهربائي بضبط المكثفات مع عازل هوائي ، وهي مكثفات مباشرة مصغرة ذات سعة متغيرة. تتميز مكثفات التشذيب الخزفي بتصميم أبسط ، وحجم وتكلفة أصغر ، لذا فهي تستخدم على نطاق واسع.

تعد كتل KPI شائعة جدًا ، وتتكون من قسمين أو ثلاثة أقسام أو أكثر مع نفس النطاق أو نطاق مختلف من القدرات ، مثبتة على نفس العمود. يتم استخدامها عندما يكون ذلك ضروريًا لضمان ضبط منسق لعدة دوائر ، على سبيل المثال ، مرشح إدخال ، ومرشح تردد وسيط ومذبذب محلي في مستقبل راديو. في كثير من الأحيان ، يتم أيضًا تضمين العديد من مكثفات التوليف في مثل هذه الكتلة لضبط سعات الأقسام الفردية.

أرز. 6. مكثف متغير

وتمثيلها التخطيطي أدناه: كتلة من المكثفات المتغيرة وتمثيلها في الرسوم البيانية

مكثفات متغيرة

يتم ضبط الدائرة التذبذبية لمستقبل الراديو بواسطة مكثف متغير. الأجزاء الرئيسية من هذا المكثف هي صفائح نحاسية أو نحاسية أو ألومنيوم مجمعة في مجموعتين. لوحات مجموعة واحدة ثابتة بلا حراك ، وألواح المجموعة الأخرى ، التي لها شكل قريب من نصف دائري ، مثبتة على المحور المعدني (الشكل 6). عندما يدور المحور ، تدخل الألواح المتحركة الفجوات بين الألواح الثابتة ، دون لمسها ، بحيث يكون بين المنقولة والثابتة *؟ يترك فجوة هوائية صغيرة. لا توجد لوحات من نفس المجموعة اتصال معدنيبألواح من مجموعة أخرى ويتحقق ذلك باستخدام مواد عازلة. لتضمين مكثف متغير في الدائرة ، فإنه يحتوي على جهات اتصال لأسلاك اللحام: يتم توصيل إحدى جهات الاتصال بمجموعة من اللوحات المتحركة (الدوار) ، والأخرى بمجموعة من الألواح الثابتة (الجزء الثابت). في بعض الأحيان توجد عدة جهات اتصال للاتصال بمجموعة من اللوحات الثابتة. عندما يتم تدوير محور المكثف بحيث تكون الألواح المتحركة بين الألواح الثابتة تمامًا ، يكون للمكثف سعة قصوى ؛ عندما يدور محور المكثف نصف دورة (180 درجة) من هذا الموضع ، يكون للمكثف سعة دنيا. هذا الأخير يسمى أيضا السعة الأولية. في المواضع الوسيطة للألواح المتحركة ، يكون لسعة المكثف قيمة وسيطة ، وكلما زاد ، زاد الجزء المتحرك بين الألواح الثابتة. يتم ضبط الدائرة التذبذبية عن طريق تدوير محور المكثف المتغير.

أرز. التين. 7. أشكال صفائح الدواليب ذات المكثفات المتغيرة: أ - بالسعة المباشرة. ب - الموجة المباشرة غير مباشر؛ ص- * الوسط الخطي (لوغاريتمي)

عندما يتم تمديد اللوحات المتحركة بالكامل من الفجوات بين الألواح الثابتة ، يتم ضبط الدائرة على أعلى تردد (أقصر موجة) يمكن ضبطها باستخدام محث معين. عندما تدخل الألواح المتحركة الفجوات بين اللوحات الثابتة ، يتغير ضبط الدائرة بسلاسة: فهي تتناغم مع الترددات الأصغر والأصغر (يزيد الطول الموجي). عندما تكون الألواح المتحركة بين الألواح الثابتة تمامًا ، يتم ضبط الدائرة على أقل تردد (أطول طول موجة) يمكن الحصول عليه باستخدام ملف معين. المكثفات المتغيرة المستخدمة في مستقبلات البث في معظم الحالات لها سعة قصوى تبلغ 450-500 بيكو فاراد وسعة أولية من 15 إلى 25 بيكو فاراد.

في أجهزة الاستقبال متعددة الأنابيب ، توجد دائرتان أو ثلاث دوائر تذبذبية يجب ضبطها في وقت واحد. لتبسيط عملية ضبط هذه المستقبلات ، يتم تركيب الألواح المتحركة (الدوارة) للمكثفات المتغيرة على محور مشترك. تسمى هذه العقد ، المجمعة من عدة مكثفات ، كتل المكثفات المتغيرة.

لضبط سعة المكثف ، يتم استخدام ألواح المياه المنقسمة ، والتي تنحني قطاعاتها أثناء عملية التركيب.

وفقًا لطبيعة اعتماد التغيير في السعة على زاوية الدوران والشكل (الشكل 7) للألواح المتحركة ، يتم تمييز المكثفات: مكثفات السعة المباشرة ، والتي تختلف سعتها بما يتناسب مع زاوية دوران الألواح المتحركة (الزاوية التي يتم فيها إدخال الألواح المتحركة في فجوات الألواح الثابتة) ؛ الموجة المباشرة ، والتي يتغير معها الطول الموجي للدائرة بما يتناسب مع هذه الزاوية ؛ التردد المباشر ، الذي يتغير به تردد الدائرة بما يتناسب مع الزاوية: الخطي المتوسط ​​(اللوغاريتمي) ، الزيادة النسبية (النسبة المئوية) في السعة حيث تظل درجة 1 من المقياس ثابتة في أي مكان من أماكنها.

المكثفات المتغيرة المستخدمة في أجهزة استقبال البث

نوع المستقبل

كمية

أقسام مكثف

حدود تغير السعة ، ص

ARZ-49 ، ARZ-51 "Iskra" ، "Moskvich V" (الخيار الثالث) ، "Record" ، "Record-47 in ،" Salyut ".....

"Baltika" ، "Baltika-52" ......................

"Vostok-49" ، "Electrosignal-2" ..........

لاتفيا "،" مير "............

"مينسك" ، * مينسك- R7 "،" بايونير "..........

"مينسك- S4" ....................

"Moskvich" ، "Moskvich-V" ............

"Moskvich-V" (الإصدار الثاني) ، "Ural-47" ، "Ural-49" "Riga T-755" ، "Tallinn-B-2" ، VV-662 ، VV-663....

"Rmga-6" ...............

ريغا B-912 "...................

2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 1

17 - 500 12 - 540

12 - 540 12 - 450 15 - 460 10 - 450 15 - 520 10 - 500 15 - 500 12 - 500

مكثفات لدوائر التردد المنخفضة

في دوائر التردد المنخفض للمعدات الراديوية ، مكثفات الميكا، المكثفات ذات العازل الكهربائي المصنوع من الورق المشرب بالفازلين أو السيريزين والمكثفات بعزل كهربائي مصنوع من الستايروفليكس (فيلم البوليسترين). المكثفات من النوعين الأخيرين لها بطانات من رقائق معدنية وتسمى بالورق والبوليسترين (الستايروفليكس) على التوالي. في مكبرات الصوت منخفضة التردد المجمعة على أجهزة أشباه الموصلات ، مثل المكثفات الانتقاليةتستخدم المكثفات الالكتروليتية. يستخدم هذا الأخير فيلم أكسيد رقيق على سطح رقائق الألومنيوم كعزل كهربائي.

حاليا في الإنتاج الصناعييتم استخدام معدات الراديو ، وخاصة المكثفات من نوع KBG (مكثفات الورق المحكم). يتم لف ألواح هذه المكثفات والأشرطة الورقية في أنبوب ، وتشرب بمادة عازلة وتوضع في علبة محكمة الإغلاق مصنوعة من Nat-alla أو السيراميك أو الزجاج ، والتي تحميها بشكل موثوق من الرطوبة والأضرار الميكانيكية. تحتوي المكثفات من نوع KBG على عدد من الأصناف.

KBG-I - مكثف في علبة أسطوانية مصنوعة من السيراميك أو الزجاج ؛

KBG-Ml و KBG-M2 - في علبة معدنية ، مع فصل واحد أو اثنين من الخيوط عن العلبة ؛

KBG MP - في علبة معدنية مستطيلة الشكل (الشكل 8) ؛

KBG-MN - في علبة معدنية مستطيلة الشكل (الشكل 8).

سعة المكثفات من النوع KBG-I هي og 470 pF إلى 0.1 microfarads ، جهد التشغيل 200 ، 403 أو 600 V. يتم تثبيتها في الجهاز بدون تثبيت إضافي.

تتراوح سعة المكثفات من نوعي KBG-Ml و KBG-M2 من 0.01 إلى 0.25 ميكروفاراد ، ويكون جهد التشغيل 200 أو 400 أو 600 فولت. يتم إجراء التثبيت في الجهاز بمساعدة الأقواس ذات التصميمات المختلفة. لا يُسمح بتوصيل هذه المكثفات بأسلاك التلامس ، لأن هذا يؤدي حتماً إلى إتلافها.

بالنسبة للمعدات صغيرة الحجم على أجهزة أشباه الموصلات ، يتم إنتاج مكثفات خاصة من نوع BM (ورق صغير الحجم). وهي محاطة بحاويات أنبوبية معدنية ، ومليئة براتنج الإيبوكسي في النهايات ، ومجهزة بأسلاك. تعتمد أبعاد المكثفات BM على السعة: قطرها 5 أو 7.5 مم ، الطول 11 أو 14.5 مم.

اختيار المكثفات للدوائر منخفضة التردد. يمكن أن يكون للمكثفات الانتقالية بين مراحل مضخم التردد المنخفض غير المغطاة بردود فعل سلبية سعة مع التسامح مع أي فئة دقة ؛ من الممكن استخدام مكثفات أكبر مما هو مذكور في الرسم التخطيطي. في مكبرات الصوت ذات التغذية المرتدة السلبية ، للحصول على استجابة التردد المطلوبة ، قد لا تتسامح المكثفات والمكثفات الانتقالية في دائرة التغذية المرتدة مع أكثر من ± 5 درجة / س أو ؛ 10 جنيهات إسترلينية / س. عندما تمتد التغذية الراجعة لأكثر من مرحلة واحدة ، يجب استخدام المكثفات ذات السعة السعة التي تبلغ ± 5 ° / في دائرتها.

يجب أن يكون لمكثفات التصحيح قدرة تحمل سعة تبلغ ± 5٪> أو ± 10 درجة / س.

لا ينبغي استخدام المكثفات من النوع KBG-M2 كمكثفات انتقالية ، نظرًا لوجود إحدى اللوحات المتصلة بالعلبة.

يجب ألا يكون جهد تشغيل المكثفات العابرة في مستقبلات المصباح أقل من جهد إمداد الأنود. على مكثف متصل بالتوازي مع الملف الأولي لمحول الخرج ، بالإضافة إلى الجهد الثابت ، يعمل جهد تردد صوتي كبير. لذلك ، يجب أن يكون جهد التشغيل المقنن لهذا المكثف أعلى بثلاث إلى أربع مرات من جهد التغذية في المرحلة النهائية. في الحالات التي يتم فيها تطبيق جهد الأنود الثابت على مكثفات التغذية المرتدة ، يجب أن يكون جهد التشغيل المقنن لهذه المكثفات ضعف جهد إمداد الأنود على الأقل. إذا تم توفير ردود فعل سلبية من الملف الثانوي لمحول الإخراج إلى دائرة شبكة التحكم الخاصة بمصباح إحدى المراحل الأولية ، فمن الممكن استخدام مكثفات التغذية المرتدة لتشغيل الفولتية من 100 إلى 250 فولت.

تكون الفولتية التشغيلية للمكثف الكهربائي العابر الذي يربط مجمّع الصمام الثلاثي البلوري بباعث أو قاعدة الصمام الثلاثي البلوري كما يلي:

تتناول هذه المقالة العديد من أنواع المكثفات الاستخدام العملي، مبدأ التشغيل ، وكذلك تمييز المكثفات ، وطرق توصيلها ، ومكثفات SMD. أعطي نصيحة عمليةاختيار المكثفات الالكتروليتية.

وفقًا للإحصاءات ، تعتبر المكثفات رائدة بين جميع العناصر الإلكترونية من حيث كمية المحتوى في لوحات الدوائر المطبوعة لمختلف الأجهزة الإلكترونية ، حتى قبل هذا المؤشر.

يتميز المكثف بالقدرة على تجميع طاقة المجال الكهربائي ، وتصميمه بسيط للغاية ويتكون من لوحين معدنيين (موصلين) يوجد بينهما عازل ( أرز. 1 ). يتم استخدام مادة غير موصلة لها خصائص معينة أو الهواء كعزل كهربائي.

أرز. 1 - تصميم مكثف مبسط

مبدأ تشغيل المكثف على النحو التالي. إذا تم إحضار الشحنات الموجبة إلى أحد الألواح والشحنات السالبة على الأخرى ، فإن الشحنات ذات القطبية المختلفة تميل إلى الانجذاب إلى بعضها البعض. ولكن نظرًا لأن الألواح مفصولة عن طريق عازل ، فإن الشحنات ستبقى على ألواحها ، أي أنها ستتراكم عليها. هذه هي الخاصية الرئيسية للمكثف ( أرز. 2 ).

أرز. 2 - مبدأ تشغيل المكثف

نظرًا لأن ألواح المكثف (تسمى أيضًا لوحات) مفصولة بمادة غير موصلة (عازلة) ، فلا يمكن للتيار أن يتدفق خلالها. يتدفق التيار المباشر في الدائرة ذات المكثف فقط أثناء الشحن ، أي حتى يصل الجهد على الألواح إلى قيمة مصدر الطاقة. عندما تصل قيمة الجهد على المكثف إلى قيمة مصدر الطاقة ، سيتوقف شحن المكثف ويتوقف التيار في الدائرة عن التدفق.

من الناحية العلمية ، يتوقف شحن المكثف عندما تكون جميع جزيئات العزل الكهربائي مستقطبة.

إذا تم تطبيق جهد متناوب على دائرة بها مكثف ، فسوف يتدفق التيار المتردد فيها طوال الوقت. هذا يرجع إلى حقيقة أن المكثف يعاد شحنه باستمرار (جزيئات العزل الكهربائي مستقطبة في اتجاه واحد ، ثم في الاتجاه الآخر ، اعتمادًا على علامة الجهد المطبق) ، حيث يتغير الجهد المتناوب في الاتجاه والحجم.

مما سبق ، يجب أن نتذكر أن التيار المباشر في الدائرة مع المكثف يتدفق فقط في لحظة شحنه أو تفريغه. الجهد المتناوب "يجبر" المكثف على أن يكون دائمًا في وضع الشحن والتفريغ (إعادة الشحن) ، لذلك يبدو أن التيار المتردد يتدفق دائمًا عبر المكثف.

أبسط (لكن ليس صحيحًا تمامًا): مكثف "لا يمر" تيار مباشر (يمثل فجوة أو مقاومة عالية بشكل لا نهائي) ، و التيار المتردد "يمر" (كلما زاد التردد التيار المتناوب، انخفضت مقاومة المكثف للتيار).

تأتي المكثفات بأشكال وأحجام مختلفة. ويتراوح حجمها من حجم رأس المطابقة إلى حجم الثلاجة. ومع ذلك ، في ممارسة مهندسي الإلكترونيات ، غالبًا ما تتم مصادفة المكثفات ، والتي تظهر نظرة عامة عليها في أرز. 3 .

أرز. 3 - المكثفات. مظهر

قدرة المكثف

المعلمة الرئيسية للمكثف هي السعة مع (من كلمة انجليزية السعة- سعة). قدرة المكثف مع يعتمد على مساحة لوحاته س ، المسافة بينهما د وعلى نوع العازل الكهربائي المستخدم ε

كما يتضح من الصيغة ، تزداد سعة المكثف مع زيادة مساحة الألواح وتنخفض بزيادة المسافة بينهما. أيضًا ، يتم تحديد سعة المكثف إلى حد كبير حسب نوع العازل الكهربائي المستخدم وقيمته الاسمية السماحية ε ، والذي يوضح عدد المرات التي تكون فيها شحنة مكثف مع عازل أكبر من شحنة مكثف من نفس الحجم في الفراغ. لذلك ε كمية بلا أبعاد. للهواء ε = 1 ، للورق الجاف ε = 2 للبورسلين ε = 4.5 ، للسيراميك المكثف ε = 10… 200 . بناءً على ذلك ، إذا تم استخدام الورق بدلاً من الهواء ، فستتضاعف سعة المكثف بنفس الأبعاد ، إذا كان الخزف - بمقدار 4.5 مرة ، وإذا تم استخدام السيراميك ، فستزيد السعة بمقدار 10 ... 200 مرة أو ، بسعة معينة ، يمكن تقليل حجمها بعدد متناسب تقريبًا من المرات. لذلك ، وجد السيراميك أكبر تطبيق في المكثفات المستوية. (الشكل 4).

أرز. 4 - مكثفات سيراميك

وحدة السعة - فاراد (ف) . سميت على اسم الفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي. هذه وحدة قياس كبيرة جدًا ، لذلك ، في الممارسة العملية ، غالبًا ما يتم استخدام وحدات أصغر من السعة - microfarad (μF) ، nanofarad (nF) ، picofarad (pF) ( فاتورة غير مدفوعة. 1 ).

الجدول 1 - قيم السعة

تمييز المكثفات الثوابت والمتغيرات والقواطع.

مكثفات دائمة

ثابت - هذه مكثفات لا يمكن تغيير سعتها دون التداخل مع تصميمها. مكثفات دائمةلديها تنوع كبير في كل من الميزات البناءة والوظيفية. المكثفات الأكثر شيوعًا ، والتي يتم عرض نظرة عامة عليها في أرز. 5.

أرز. 5 - المكثفات قدرة ثابتة. مظهر

مكثفات متغيرة

مكثفات متغيرة مصمم لتغيير السعة مباشرة أثناء تشغيل المعدات الإلكترونية. المثال الأكثر تميزًا هو مكثف الدائرة الرنانة التذبذبية للمستقبل. يؤدي دوران مقبض المستقبِل إلى تغيير في سعة المكثف ، وبالتالي إلى تغيير في تردد الطنين للمستقبل. نتيجة لذلك ، ننتقل من محطة إذاعية إلى أخرى. ومع ذلك ، يتم استبدال هذه المكثفات اليوم بالكامل تقريبًا بأغطية متغيرة ، لها أبعاد أصغر بكثير ، وتختلف سعتها حسب حجم الجهد المطبق. الشكل العاميظهر مكثف متغير في أرز. 6 ، و varicaps on أرز. 7.

أرز. 6 - ظهور مكثف متغير

أرز. 7 - دوالي. مظهر

مكثفات الانتهازي (الشكل 8) تستخدم لضبط المعدات. يتم تغيير قدرتها فقط في عملية تعديل المعدات. في أغلب الأحيان ، تُستخدم هذه المكثفات للتحكم في تردد الدوائر التذبذبية ، وتواتر المولدات المختلفة ، وتستخدم أيضًا لمعايرة مجسات قياس راسمات الذبذبات وأدوات القياس الأخرى من أجل التعويض عن السعة الذاتية للمسبار نفسه.

أرز. 8 - مكثفات الانتهازي

في مجموعة منفصلة يمكن تمييزها المكثفات الالكتروليتية (الشكل 9) . على الرغم من أنها تنتمي إلى فئة المكثفات الثابتة ، إلا أنها لا تزال تتمتع ببعض الميزات المميزة. الميزة الأساسيةهي سعة كبيرة للمكثف بأبعاده الصغيرة. الفرق الآخر هو أن هذه المكثفات لها قطبية. أحد الدبوس موجب "+" والآخر سلبي "-". لذلك ، عندما يتم تضمين هذه المكثفات في دائرة كهربائيةبحاجة ل تأكد من مراقبة القطبية ! خلاف ذلك ، سوف يفشل المكثف. هناك أيضًا مكثفات إلكتروليتية غير قطبية. يمكن استخدامها في دوائر التيار المتردد. ومع ذلك ، فإن الغالبية العظمى من المكثفات الإلكتروليتية هي المكثفات القطبية. يتم استخدامها بشكل أساسي كمرشحات تنعيم في دوائر الجهد المصحح.

أرز. 9- المكثفات الالكتروليتية

العازل الكهربائي في هذه المكثفات عبارة عن طبقة أكسيد تترسب على صفيحة معدنية متصلة بأحد أطراف المكثف. الطرف الآخر هو طبقة المنحل بالكهرباء أو أشباه الموصلات.

في المكثفات الإلكتروليتية السوفيتية ، تم وضع علامة على الطرف الموجب. تم وضع علامة "+" على القضية بالقرب من هذه المحطة. في المكثفات الحديثة ، يتم الإشارة إلى الطرف السالب ، بجانبه يتم وضع علامة "-" ، ويكون طول الطرف نفسه أقصر من الطرف الموجب ( أرز. 10 ).

أرز. 10 - تحديد الطرف السالب للمكثف الإلكتروليتي

يشار إلى ثلاث معلمات على جسم المكثف الإلكتروليتي: القدرة المقدرة ، أقصى جهد مسموح بهو درجة حرارة التشغيل القصوى.

تذكر دائمًا أن الحد الأقصى للجهد المسموح به (المشار إليه في علبة المكثف) يجب أن يكون أكثر الجهد الذي يمكن تطبيقه عليه في الدائرة. خلاف ذلك ، سترى المكثفات الإلكتروليتية تنفجر. يوصى غالبًا بترك هامش جهد لا يقل عن 20٪.

يتذكر! من الأفضل أن تأخذ مكثفًا بجهد كبير مسموح به.

عن طريق القياس ، تحتاج إلى مراقبة أقصى درجة حرارة تشغيل للمكثف.

وسم مكثف

يتم استخدام عدة أنواع من وسم المكثفات: الأبجدية الرقمية واللون والرقمية ، بالإضافة إلى الجمع ، على سبيل المثال ، تشير الأرقام التي تحتوي على أحرف إلى معلمة واحدة ، ويشير لون العلبة أو ملصق اللون الموجود عليها إلى معلمات أخرى.

في علامة أبجدية رقمية تشير الأرقام إلى القيمة ، وتشير الأحرف إلى أبعاد سعة المكثف. في المكثفات السوفيتية ، يمكن أن تكون الأحرف إما أبجدية روسية (أي السيريلية) أو أبجدية لاتينية. على سبيل المثال ، نقش 22 ن يشير إلى سعة المكثف 22 نانوفاراد (nF) ؛ 120 ص و 270 ص تشير إلى سعة 120 بيكوفاراد (pF) و 270 بيكو فاراد ، على التوالي ( أرز. أحد عشر).

أرز. 11 - الوسم الأبجدي الرقمي للمكثفات

إذا تمت طباعة الأرقام فقط على علبة المكثف ، فإنها تشير إلى السعة في بيكو فاردف (أرز. 12 ). يجب أن نتذكر أن قيمة البداية لأبعاد مكثف السعة لجميع أنواع العلامات ، إذا لم تتم الإشارة إلى بادئة البعد بشكل إضافي ، فهي بيكوفاراد .

أرز. 12- تعليم المكثفات: 1500 بيكو فاراد و 33000 بيكو فاراد على التوالي

مع "نظيف" لون الترميز (أرز. 13 ) علبة المكثف مطلية بلون معين و / أو تم وضع علامة لونية. في هذه الحالة ، ستحتاج إلى كتاب مرجعي لفك تشفير قيمة المكثف.

أرز. 13 - المكثفات الملونة

لم تعد العلامات اللونية والأبجدية الرقمية مستخدمة عمليًا ، خاصة للمكثفات الصغيرة. تستخدم الآن على نطاق واسع الترميز الرقمي ، والتي تشغل مساحة أقل بكثير على علبة المكثف مقارنة بالأبجدية الرقمية ، وبالتالي فهي أكثر عملية للاستخدام.

الترميز الرقمي أو وضع العلامات على المكثفات

يتم استخدام ثلاثة أرقام في الترميز الرقمي. يشير أول رقمين إلى الجزء العشري ، والثالث إلى المضاعف ، أي عدد الأصفار بعد أول رقمين. على سبيل المثال ، الرقم 102 تمثل 10 × 10 2ومتساو 1000 بيكوفاراد ( أرز. 14 ). كما ذكر أعلاه ، فإن قيمة البداية في وسم المكثفات هي بيكوفاراد . محض 224 تمثل 22 وأربعة أصفار وتساوي 220.000 pF = 220 nF = 0.22 uF. عادة ما يتم استدعاء تصنيفات المكثفات في بيكوفاراد أو ميكروفاراد ؛ نادرًا ما يتم استخدام "Nanofarads" و "milifarads" في الحياة اليومية.

أرز. 14- الترميز الرقمي للمكثفات

بالإضافة إلى السعة ، تمتلك المكثفات عددًا من الخصائص المهمة ، يتم تطبيق بعضها على الحالة في شكل علامات ، ولا يمكن التعرف على الباقي إلا باستخدام المادة المرجعية المناسبة. هذه الخصائص تشمل: جهد التشغيل ، معامل درجة حرارة السعة ، ظل الخسارة ، مقاومة العزلوإلخ.

جهد التشغيل المكثف

طاقة كهربائية شغالة - أعلى جهد بين ألواح المكثف ، والذي يعمل عنده عادة لفترة طويلة. يجب عدم تجاوز هذا الجهد لأن انهيار العازل سيحدث وسيفشل المكثف. كقاعدة عامة ، يشار إلى الجهد التيار المباشر. عند استخدام مكثف في شبكة تيار متردد ، على سبيل المثال 220 فولت ، يجب أن يكون جهد التشغيل للمكثف 220 × 1.41 على الأقل \ u003d 311 فولت 220 فولت هو حاضِرأنابيب الجهد. هو الجهد الحالي الذي يشار إليه على علب الأجهزة الكهربائية والإلكترونية المنزلية ، في المقابس. بالإضافة إلى ذلك ، نقيس فقط القيمة الفعالة للجهد المتناوب بمقياس متعدد. لتحديد قيمة السعة ، تحتاج إلى مضاعفة التيار بمقدار √2 ، أي 1.41.

على المكثفات العاملة في الدوائر نسبيًا الجهد العالي، يتم دائمًا وضع علامة على قيمة الجهد المسموح بها. تشمل هذه المكثفات المكثفات الإلكتروليتية والأغشية والورقية والمعدنية الورقية ( أرز. 15 ).

أرز. 15- المكثفات الورقية والمعدنية

معامل درجة حرارة السعة المكثف

السعة للمكثف ، المشار إليها في حالته ، تسمى اسمية وتعطى لدرجة الحرارة بيئة 20 درجة مئوية.ومع ذلك ، مع تغير درجة الحرارة ، ستتغير السعة أيضًا. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء التشغيل ، بسبب فقدان الطاقة ، يتم تسخين المكثف ، مما يؤدي أيضًا إلى حدوث تغيير في سعته. مثل هذه التقلبات في السعة اعتمادًا على درجة الحرارة غير مرغوب فيها إلى حد كبير لأجهزة القياس الإلكترونية عالية الدقة ، لأنها يمكن أن تؤدي إلى أخطاء في القياس. لا يُنصح باستخدام المكثفات ، التي تختلف سعتها بشكل كبير مع درجة الحرارة ، في مولدات التردد المختلفة ، لأن تقلبات درجة الحرارة ستؤدي إلى تذبذب تردد إشارة المولد.

يُطلق على معلمة المكثف التي تأخذ في الاعتبار التغيير في سعته تحت تأثير درجة الحرارة معامل درجة حرارة السعة. يتم إعطاء قيم TKE في الكتاب المرجعي (أوراق البيانات) ، وفي حالة المكثف ، يتم وضع العلامات المقابلة في النموذج لون معينأو رسائل. هناك مكثفات مع TKE موجب وسالب. في الحالة الأولى ، عندما يتم تسخين المكثف ، تزداد سعته ، وفي الحالة الثانية تقل سعته.

بشكل عام ، يميز TKE استقرار قيمة السعة مع تغيرات درجة الحرارة.

فقدان الظل

أثناء تشغيل المكثف ، تحدث دائمًا خسائر في الطاقة ، مما يؤدي إلى تسخينه. يتركز الجزء الرئيسي من خسائر الطاقة هذه بشكل أساسي في العازل الكهربائي و تتميز بخسارة الظل tg δ ، والخسائر نفسها تتناسب مع هذه الزاوية. المكثفات ذات السيراميك عالي التردد لها أقل الخسائر.

قيمة متبادلة tg δ ، يسمى عامل الجودة: مراقبة الجودة =1/ tg δ . للمكثفات جودة جيدةإنها أكثر من ألف.

من الصعب تقنيًا تصنيع مكثف بسعة محددة بدقة. لذلك ، فإن جميع المكثفات ، مثل أي مكونات إلكترونية أخرى ، لديها تفاوت للانحراف عن القيمة الاسمية ، والتي تسمى أيضًا فئة الدقة ، وتصنيفات المكثف بداخلها.

هناك ثلاث فئات رئيسية للدقة:

• أنافصل- الانحراف المسموح به± 5٪ (ه 24)
• ثانيًافصل- الانحراف المسموح به± 10٪ (ه 12)
• ثالثافصل- الانحراف المسموح به± 20٪ (ه 6)

في الجدول 2 يتم إعطاء قيم السعة القياسية اعتمادًا على فئة دقة المكثفات. لمعرفة السعة الاسمية لمكثف ، على سبيل المثال الفئة الأولى ، يكفي ضرب القيمة من الجدول في 0.1 ؛ 1 ؛ 10 ؛ 100 ؛ 1000 إلخ. على سبيل المثال ، إذا أخذت الرقم 10 من الجدول وضربته في 0.1 ؛ 1 ؛ 10 ، ثم نحصل على السعة 10 × 0.1 = 1 pF ؛ 10x1 = 10pF ؛ 10 × 10 = 100 بيكو فاراد. منذ الفصل لدي تصريح ± 5٪ ، فإن قيم السعة الفعلية يمكن أن تكون في حدود 0.95 ... 1.05 بيكو فاراد ؛ 9.5 ... 10.5 بيكو فاراد ؛ 95… 105 pF. لذلك ، يجب ألا تبحث عن مكثفات من الفئة الأولى ذات سعة اسمية ، على سبيل المثال ، 58 بيكو فاراد أو 65 بيكو فاراد ، لأنها ببساطة ليست مصنوعة في مثل هذه الفئات.

الجدول 2 - صفوف تصنيفات المكثفات القياسية

بالطبع ، هناك فئات أخرى ذات دقة أعلى ، مثل 0.1٪ ، ± 0.2٪ ، ± 0.5٪ ، ± 1٪ ، ± 2٪. مكثفات هذه الفئة تسمى دقة ، تكلفتها أعلى من تكلفة المكثفات ذات فئة الدقة الأقل ، وبالتالي ، فإن استخدامها مبرر فقط في التكنولوجيا عالية الدقة.

العلاماتsmdالمكثفات

إذا نظرتم إلى لوحة الدوائر المطبوعةأي جهاز حديث على سبيل المثال تليفون محمول، كمبيوتر محمول ، جهاز لوحي ، كمبيوتر ، فمن غير المحتمل أن نرى عليها شكل وحجم المكثفات المألوفة لنا. بدلاً من ذلك ، سنرى العديد من مكثفات SMD المتباعدة بكثافة ( أرز. 16 ). يطلق عليهم أيضا غير المؤطرةأو مكثفات الذقن. يتم استخدامها ل سطح جبل. الميزة الرئيسية لهذه المكثفات بالمقارنة مع مكثفات الخرج هي أبعادها الأصغر بشكل ملحوظ ، مما يجعل من الممكن ، بنفس الخصائص ، الحصول على جهاز أكثر إحكاما وأخف وزنا.

أرز. 16 - مكثفات SMD. مظهر

هذه المكثفات لها عدد من الأحجام القياسية ( فاتورة غير مدفوعة. 3 ) ، والتي تحتاج إلى معرفتها عند توصيل الأسلاك بالدائرة.

الجدول 3 - أبعاد المكثفات smd

تعيين السعة مكثف SMD، التي يتم تطبيق قيمتها على جسمها ، قد تتخذ شكل ترميز رقمي (مثل المكثفات ذات الخيوط) ، ولكن غالبًا ما يتم تمييزها في شكل حرف واحد أو حرفين برقم. إذا تم استخدام حرف واحد ، فإنه يشير إلى الرقم الوارد فيه الجدول 4 . إذا كان هناك حرفان ، فإن الحرف الثاني يشير إلى الرقم من الجدول ، والأول هو الشركة المصنعة. يشير الرقم الذي يلي الحرف أو الأحرف إلى 10 إلى أي مدى تحتاج إلى ضرب الرقم من الجدول. على سبيل المثال ، الوسم جي 3 تعني 1.8 × 10 3 = 1800 بيكو فاراد ؛ A1 - 1 × 10 1 \ u003d 10 pF إلخ.

غالبًا لا توجد علامات على مكثفات SMD على الإطلاق ، لذلك لن يكون من الضروري الحصول على مقياس السعة.

الجدول 4 - تمييز مكثفات SMD

في تعليم المكثفات الإلكتروليتية ، يشار بالضرورة إلى الطرف السالب "-" ( أرز. 17 ). كقاعدة عامة ، يتم طلاء الجزء العلوي من العلبة باللون الأسود من جانب هذا الإخراج. أيضًا ، يتم دائمًا تطبيق قيمة جهد التشغيل للمكثف على العلبة. كما هو الحال مع المكثفات الإلكتروليتية "العادية" ، تتم الإشارة إلى قيمة السعة لـ SMDs بواسطة مجهريفاراد .

أرز. 17- وسم الإلكتروليت smd المكثفات

تعيين الرسم الشرطي للمكثفات

تعيين الرسم الشرطي (UGO) - هذا هو تعيين المكثفات (وعناصر أخرى) في الرسومات الدوائر الكهربائية (فاتورة غير مدفوعة. 5 ). هناك أنواع عديدة من المكثفات ، على التوالي ، وتسمياتها. ومع ذلك ، تشترك جميعها في التعيين في وجود شرطتين متجاورتين متجاورتين ترمزان إلى لوحات المكثف. بالنسبة للمكثفات الإلكتروليتية ، يشار أيضًا إلى قطبية الاتصال. كقاعدة عامة ، تكون علامة "+" بجوار أحد الخطوط المتوازية. بالإضافة إلى السعة لهذه المكثفات ، يجب تحديد الحد الأقصى للجهد. على سبيل المثال ، يعني النقش على الدائرة 10 × 50 فولت أنك بحاجة إلى استخدام مكثف 10 ميكرو فاراد بجهد مقبول (ما هو موضح في علبة المكثف) ليس أقل (ممكن أعلى) 50 فولت ( أرز. 18 ).

الجدول 5 - تعيين المكثفات في المخططات

أرز. 18 - اختيار مكثف كهربائيا بالجهد

طرق توصيل المكثفات

في حالة عدم وجود مكثف للسعة المطلوبة أو تصنيف الجهد ، يمكن الحصول على التصنيف المكافئ المطلوب عن طريق توصيل عدة مكثفات. يتم استخدام التوصيلات التسلسلية والمتوازية والمختلطة.

عند الاتصال بالتوازي ( أرز. 19 ) السعة الكلية تساوي مجموع السعات لجميع المكثفات:

مجموع C \ u003d C 1 + C 2 + ... + C.ن.

يمكن تخيل مجازيًا أن الصفائح (الصفائح) المتصلة على التوازي تشكل لوحة واحدة ذات سعة أكبر ، وكما نتذكر ، مع زيادة مساحة الألواح ، تزداد سعة المكثف.

أرز. 19 - مخطط اتصال موازيةالمكثفات

سيكون الجهد على لوحات جميع المكثفات هو نفسه ومتساوٍ مع الجهد المطبق عليه استنتاجات عامة.

عند توصيل المكثفات الإلكتروليتية ، من الضروري ملاحظة قطبية التضمين ( أرز. 20 ).

أرز. 20 - مخطط التوصيل المتوازي للمكثفات الإلكتروليتية

عند الاتصال في سلسلة ( أرز. 21 ) السعة الكلية لجميع المكثفات ستكون أقل من أصغر سعة لمكثف واحد وتحدد بالصيغة التالية

أرز. 21 - مخطط التوصيل التسلسلي للمكثفات

لذلك ، يتم استخدام هذا الاتصال في حالة عدم وجود مكثف بالجهد المطلوب المسموح به. يمكن تطبيق جهد أكبر على المحطات المشتركة للمكثفات المتصلة مقارنة بكل منها على حدة ( أرز. 22 ). يتم توزيع الجهد المطبق بما يتناسب مع سعة كل منها.

أرز. 22 - مخطط سلسلة توصيل مكثفين

عند توصيل المكثفات الإلكتروليتية ، يجب مراعاة قطبيتها ( أرز. 23 ).

أرز. 23 - مخطط التوصيل التسلسلي للمكثفات الإلكتروليتية

نادرًا ما يتم استخدام اتصال مختلط ، وكقاعدة عامة ، عندما يكون من الضروري الجمع بين الخصائص الإيجابية للوصلات التسلسلية والمتوازية.

من الأنسب تخزين المكثفات في علب الثقاب الملصقة في كتلة واحدة ( أرز. 24 ).

أرز. 24 - حاوية تخزين المكثفات

تستخدم على نطاق واسع في الأجهزة والأجهزة الإلكترونية وهندسة الراديو. هم من حيث الكمية والقدرة في الدوائر الإلكترونيةقد تختلف ، لكنها في كل مكان تقريبًا. يفسر هذا الاستخدام الواسع للأجهزة حقيقة أن هذه الأجهزة يمكن أن تؤدي وظائف ومهام مختلفة في الدوائر.

بادئ ذي بدء ، يتم استخدام المكثفات في المرشحات لمثبتات ومعدلات الجهد المختلفة ، بالإضافة إلى ذلك ، بمساعدتهم ، يتم إرسال إشارة بين الشلالات ، وعمل المرشحات عالية التردد ومنخفضة التردد ، وتردد التذبذب والفترات الزمنية على المولدات المختلفة المحدد. من أجل فهم ميزات وتطبيقات هذه الأجهزة بشكل أفضل ، من الضروري تحليل الأنواع والخصائص الحالية للمكثفات بالتفصيل.

الخصائص والمعلمات

معلومات شاملة عن نوع المكثف وخصائصه التقنية ، يمكن لأي مستخدم الحصول على جسم الجهاز ، والذي يشير أحيانًا أيضًا إلى الشركة المصنعة للجهاز وتاريخ تصنيعه.

المعلمة الأكثر أهمية في أي مكثف هي القدرة الاسمية. يتم وصف قواعد تعيين تصنيفات السعة في معايير GOST الحالية. وفقًا لأحكام GOST ، تتم الإشارة إلى السعة المقدرة للمكثفات حتى 9999 pF على المخططات دون الإشارة إلى وحدة القياس. تتم الإشارة إلى سعة الأجهزة ذات القيمة الاسمية التي تزيد عن 9999 بيكو فاراد وتصل إلى 9999 ميكرو فاراد في المخططات التي تشير إلى وحدة القياس. السمة التالية الموضحة على جسم الجهاز هي الانحراف المسموح به عن القيم الاسمية.

ثاني أهم قيمة للمكثف هي قيمته الفولطية. يمكن تصميمها للعمل في شبكات ذات جهد كهربائي مختلف: من 5 إلى 1000 فولت أو أكثر. يوصي الخبراء باختيار الأجهزة بهامش الجهد المقنن. يمكن أن يؤدي استخدام الأجهزة منخفضة القيمة إلى أعطال عازلة وفشل الأجهزة.

تعتبر المعلمات المتبقية إضافية وليست مهمة دائمًا ، لذلك ، في حالات بعض الأجهزة ، قد يقتصر الوصف على السعة و الفولطية. إذا كانت إضافية تحديديشار إليها ، ثم في الحالة يمكنك أيضًا العثور عليها درجة حرارة التشغيلالأجهزة ، تعمل البيانات الحالية المصنفة وغيرها.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن المكثفات الموجودة في السوق اليوم يمكن أن تكون ثلاثية الطور وحيدة الطور ، مصممة للتركيب الخارجي أو الداخلي.

ما هي أنواع المكثفات الموجودة؟

هناك تصنيفات مختلفة للمكثفات المستخدمة في الدوائر الإلكترونية. في أغلب الأحيان ، يتم تقسيم هذه الأجهزة إلى أنواع حسب نوع العازل المستخدم فيها. وفقًا لخصائص العازل الكهربائي ، يمكن تمييز الأنواع التالية:

• مع العوازل السائلة.
• فراغ ، حيث لا يوجد عازل.
• مع عازل عضوي صلب.
• مع عازل الغاز.
• إلكتروليت أو أكسيد أشباه الموصلات مع إلكتروليت أو طبقة أكسيد معدنية.
• مع عازل صلب غير عضوي.

خيار التصنيف الثاني وفقًا لاحتمال التقلبات في قيمة السعة. وفقًا لهذه الخاصية ، يمكن تمييز الأجهزة التالية:

• المتغيرات - التي يمكن أن تغير السعة بسبب ظروف الجهد أو درجة الحرارة.
• ثابت - لا تتغير قيمة السعة طوال فترة الخدمة.
• أداة تشذيب - ذات سعة متغيرة ، تستخدم للضبط الدوري أو لمرة واحدة للدوائر.

حسب مجال التشغيل ، يتم تقسيم جميع المكثفات إلى الأنواع التالية:

• الجهد المنخفض ، ويستخدم في الشبكات ذات الجهد المنخفض.
• الجهد العالي المستخدم في شبكات الجهد العالي.
• الدافع - قادر على إصدار دفعة قصيرة المدى.
• المشغلات - لبدء تشغيل محرك كهربائي.
• قمع التدخل.

هناك فئات أخرى حسب النطاق ، لكنها في الواقع نادرة للغاية.

يوضح الجدول أدناه المكثفات الأكثر شيوعًا وتسمياتها على المخططات.

أ