أرز. 6. مكثف قدرة متغيرة
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. 7. أشكال الدحرجة أو اللوحات المكثفات المتغيرة: أ - شعري مباشر ؛ ب - الموجة المباشرة غير مباشر؛ ص- * الوسط الخطي (لوغاريتمي)
عندما يتم تمديد اللوحات المتحركة بالكامل من المسافات 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 متذبذبة 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.
في الوقت الحاضر ، في الإنتاج الصناعي للمعدات اللاسلكية ، يتم استخدام 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 مكثفات ومكثفات الانتقال في دائرة التغذية المرتدة مع ± 5 درجة / س أو 10 درجة / 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:
مكثف متغير(مكثف ذو سعة متغيرة ، KPI) - مكثف ، يمكن أن تختلف السعة الكهربائية منه 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.
إنها الثانية ، من حيث الانتشار ودرجة الاستخدام ، بعد المقاومات ، تفصيل في الدوائر الإلكترونية. في الواقع ، في أي جهاز إلكتروني ، سواء كان متعدد الهزاز مع 2 ترانزستور أو لوحة أم للكمبيوتر ، يتم استخدام عناصر الراديو هذه في كل منها.
المكثف لديه القدرة على تخزين الشحنة ثم إطلاقها. يتكون أبسط مكثف من لوحين مفصولين بطبقة رقيقة عازلة. تعتمد سعة المكثف على سعته وتردد التيار. يقوم المكثف بتوصيل التيار المتردد ولا يمرر تيارًا مباشرًا. سعة المكثف أكبر من مساحة أكبرلوحات (ألواح) من المكثف ، وكلما زادت الطبقة العازلة بينهما أرق.
يتم إضافة سعات المكثفات المتصلة بالتوازي. يتم حساب سعات المكثفات المتصلة بالسلسلة وفقًا للصيغة الموضحة في الشكل أدناه:
تأتي المكثفات بسعات ثابتة ومتغيرة. يتم استدعاء الأخير واختصاره كـ KPI (مكثف متغير). المكثفات قدرة ثابتةهناك قطبية وغير قطبية. يوضح الشكل أدناه تمثيلًا تخطيطيًا لمكثف قطبي:
المكثفات القطبية هي مكثفات إلكتروليتية. يتم أيضًا إنتاج مكثفات التنتالوم ، والتي تختلف عن تلك المصنوعة من الألومنيوم في ثبات أعلى ، ولكنها أيضًا أكثر تكلفة. تتعرض المكثفات الالكتروليتية لشيخوخة أسرع من المكثفات غير القطبية. المكثفات القطبية لها أقطاب موجبة وسالبة ، موجب وناقص. توضح الصورة أدناه مكثف إلكتروليتي:
بالنسبة للمكثفات الإلكتروليتية السوفيتية ، تمت الإشارة إلى القطبية في العلبة بعلامة زائد عند القطب الموجب. بالنسبة للمكثفات المستوردة ، يُشار إلى القطب السالب بعلامة ناقص. في حالة انتهاك أوضاع تشغيل المكثفات الإلكتروليتية ، يمكن أن تتضخم وتنفجر. بالنسبة للمكثفات الإلكتروليتية ، لتجنب حدوث انفجار ، يتم عمل شقوق خاصة على غطاء العلبة أثناء تصنيعها:
أيضًا ، يمكن أن تنفجر المكثفات الإلكتروليتية إذا تم تطبيقها بشكل خاطئ على الفولتية أعلى مما صُممت من أجله. في صورة مكثف التحليل الكهربائي أعلاه ، يمكنك رؤية النقش 33 ميكروفاراد × 100 فولت ، مما يعني أن سعتها 33 ميكروفاراد والجهد المسموح به يصل إلى 100 فولت. يشار إلى مكثف غير قطبي في المخططات على النحو التالي:
صورة مخطط مكثف غير قطبي
الصورة أدناه توضح الفيلم والمكثفات الخزفية:
فيلم
سيراميك
تتميز المكثفات بنوع العازل. هناك مكثفات مع عازلة صلبة وسائلة وغازية. مع مادة عازلة صلبة ، هذه هي: الورق ، والأفلام ، والسيراميك ، والميكا. هناك أيضًا التحليل الكهربائي ، والذي تم وصفه أعلاه بالفعل ، ومكثفات أكسيد أشباه الموصلات. تختلف هذه المكثفات عن غيرها من حيث السعة النوعية الكبيرة. أعتقد أن الكثيرين رأوا مثل هذا التعيين الرقمي على المكثفات المستوردة:
يوضح الشكل أعلاه كيف يمكنك حساب قيمة هذا المكثف. على سبيل المثال ، إذا تم وضع علامة على المكثف 332 ، فهذا يعني أن السعة تبلغ 3300 بيكوفاراد أو 3.3 نانوفاراد. يوجد أدناه جدول يشير إلى أنه يمكنك بسهولة حساب قيمة أي مكثف بهذه العلامة:
توجد مكثفات في تصميم SMD ، وهي الأكثر شيوعًا في تصميمات راديو الهواة ، أعتقد أن النوعين 0805 و 1206. يمكن رؤية صورة مكثف SMD غير قطبي في الأشكال أدناه:
تنتج الصناعة أيضًا ما يسمى بالمكثفات الصلبة. يوجد بداخلها بوليمر عضوي بدلاً من إلكتروليت.
المكثفات المتغيرة
مثل المقاومات ، يمكن لبعض المكثفات الخاصة تغيير سعتها إذا لزم الأمر أثناء عملية الضبط. يوضح الشكل جهاز مكثف متغير: 
يتم تنظيم السعة في المكثفات المتغيرة عن طريق تغيير مساحة لوحات المكثف المتوازية. تنقسم المكثفات إلى متغيرات ، والتي لها مقبض لتدوير العمود ، والقواطع ، التي لها فتحة لمفك البراغي ، وتتكون أيضًا من أجزاء متحركة وغير متحركة.
في الشكل ، تم تحديدهم كعضو دوار وعضو ساكن. تُستخدم هذه المكثفات في أجهزة استقبال الراديو لضبط تردد البث المطلوب. عادة ما تكون سعة هذه المكثفات صغيرة وتساوي الوحدات - بحد أقصى مئات البيكوفاراد. هذه هي الطريقة التي يُشار بها إلى المكثف المتغير في المخططات:
يوضح الشكل التالي مكثف الانتهازي. يُشار إلى مكثف التوليف في المخططات على النحو التالي:
عادة ما يتم ضبط هذه المكثفات مرة واحدة فقط أثناء تجميع وضبط المعدات الإلكترونية.
يوضح الشكل التالي هيكل مكثف الانتهازي:
تُقاس سعة المكثف بالفاراد. ولكن حتى فاراد واحد هو سعة كبيرة جدًا ، لذا فإن المليون من الفاراد والميكروفاراد ، وكذلك الأصغر منها ، النانوفاراد والبيكوفاراد ، تستخدم عادة للتعيين. التحويل من microfarads إلى picofarads والعكس بالعكس سهل للغاية. 1 ميكروفاراد يساوي 1،000 نانوفاراد أو 1،000،000 بيكوفاراد. تُستخدم المكثفات ، من بين أشياء أخرى ، في الدوائر التذبذبية لمستقبلات الراديو ، وفي مزودات الطاقة لتنعيم التموجات ، وأيضًا كفواصل في مكبرات الصوت. مراجعة جاهزة AKV.
ناقش المقال CAPACITOR
ومن المعروف أن السعة الكهربائيةيتم تحديد مكثف من خلال سماحية المادة العازلة ، وحجم مساحة لوحات القطب والمسافة بينهما.
يمكن تحقيق تغيير في السعة كهربائيًا باستخدام مادة كعزل كهربائي ، حيث يعتمد ثابت العزل الكهربائي على الجهد المطبق على الألواح (متغاير). يمكن استخدامه كمكثف متغير السعة ص نانتقال الصمام الثنائي أشباه الموصلات البلورية الخاصة (varicap).
يمكن الحصول على التغيير في السعة ميكانيكيًا عن طريق تغيير مساحة تداخل الألواح ، والمسافة بين الألواح ، وإدخال أو إزالة عازل صلب بين الألواح.
يتكون تصميم المكثفات المتغيرة التي يتم التحكم فيها ميكانيكيًا من نظامين من الألواح ، متحرك (الجزء الثابت) وثابت (دوار) ، يقع بطريقة بحيث عندما يدور الدوار ، تدخل لوحاته الفجوات بين ألواح الجزء الثابت. يتم تحقيق التلامس مع الألواح الدوارة باستخدام جزء خاص على شكل زنبرك مسطح بين كتف المحور المعدني والإسكان. يوجد نوع من المكثفات المتغيرة يتم فيه التغيير في السعة بين الجزء المتحرك والجزء الثابت بواسطة حركة انتقالية للوحات أسطوانية (أقطاب على شكل أسطوانات متحدة المحور). تُستخدم هذه المكثفات في الدوائر التذبذبية ذات الموجة القصيرة عالية التردد للمذبذبات الرئيسية أو المذبذبات المحلية للمستقبل.
إمكانية تنفيذ القوانين المحددة لتغيير السعة عند تحريك الألواح ؛
إمكانية الحصول على مجموعة واسعة من التغييرات في السعة والقيم العالية لعوامل الجودة
إمكانية توفير جهد تشغيل عالي وقيم منخفضة لمعامل درجة حرارة السعة (TKE)
استقلالية قيمة السعة عن الجهد المطبق
مطلوب وقت طويل نسبيًا لتغيير السعة
اعتماد قيمة السعة على الرطوبة والتأثيرات الميكانيكية الخارجية
التعقيد النسبي للتصميم والأبعاد الكبيرة.
تعقيد كبير أو استحالة ضمان دقة عالية لقوانين معينة لتغيير السعة من إجراء التحكم ؛
نطاق محدود لقيم السعة ونطاق تغيراتها ؛
جهد تشغيل محدود (لدوالي) ؛
عوامل الجودة المنخفضة
الوقت القصير المطلوب لتغيير السعة أثناء إعادة البناء (أقل من ميلي ثانية)
انخفاض اعتماد السعة على الرطوبة والتأثيرات الخارجية ؛
قيم صغيرة من TKE ؛
استقرار درجة حرارة منخفضة
البساطة النسبية للتصميم والأبعاد الكلية الصغيرة
المكثفات المتغيرة. المعلمات والخصائص |
المعلمات الرئيسية للمكثفات المتغيرة هي:
1. تحكم الوقت المستمر في نظام اللوحة المتحركة، والتي يتم تحديدها من خلال وقت انتقالها من وضع متطرف إلى آخر.
2. دقة تحديد القدرات، التي تحددها النسبة Сi / Сi ، حيث Сi هي إحدى قيم السعة الممكنة ، Сi هي انحراف Сi عن القيمة المعطاة. في KPI الحقيقي Сi / Сi = (0.05: 0.10)٪
3. قانون تغيير السعةيحدد طبيعة تغير السعة اعتمادًا على زاوية الدوران أو الإزاحة الخطية للجزء المتحرك من لوحات المكثف بالنسبة للجزء الثابت ، على سبيل المثال ، قانون السعة المباشر لتغيير السعة ، الموجة المباشرة ، التردد المباشر ، لوغاريتمي.
4. استقرار درجة الحرارةالمكثفات المتغيرة تعتمد على تصميم المكثف. في معظم الحالات ، يكون معامل درجة الحرارة للتردد موجبًا ولا يتجاوز (200: 300) 10-6 1 / deg للمكثفات ذات العازل الكهربائي للهواء. بالنسبة للمكثفات المتغيرة ذات العازل الصلب أو المركب ، يتجاوز TKE القيمة المحددة.
5. دوري TKEتتميز بتكرار قيمها أثناء التسخين والتبريد المتكرر للمكثف. أسباب عدم الدوران هي الضغوط الميكانيكية الداخلية في العناصر الهيكلية للمكثف.
6. عامل الجودة للمكثفات ذات السعة المتغيرةيتم تحديدها من خلال الخسائر في العناصر العازلة للهيكل ، وعلى ترددات تتراوح من 200 إلى 400 ميجاهرتز وبخسائر في الأجزاء المعدنية من الأقطاب الكهربائية. عادة ، يتراوح عامل الجودة من 500 إلى 5000.
يتغير عامل جودة المكثف عندما يتغير موضع الأقطاب الكهربائية المتحركة. التغيير من 4 إلى 6 مرات.
يتغير عامل الجودة أيضًا مع التغيرات في الرطوبة ودرجة الحرارة. يؤدي التأثير الكلي للرطوبة ودرجة الحرارة إلى تغيير عامل الجودة من 2 إلى 15 مرة.
7. جهد التشغيلعادة ما يتم اختياره (0.6: 0.75) سرعة أعلى .
جهد الانهيار Uprيعتمد على حجم الفجوة الهوائية وضغط الهواء والرطوبة وكذلك شكل الأقطاب الكهربائية.
8. مقاومة الاتصالات الانتقالية للجامعين الحاليين> يتم تحديدها من خلال تصميمها والمواد المستخدمة وطبيعة أسطحها وضغط التلامس. عادة ما تكون قيمة مقاومة الانتقال 0.01: 0.02 أوم.
من الضروري مراعاة درجة التغيير في المقاومة العابرة للمكثفات المتغيرة ، والتي تحدث أثناء دوران مكثف الدوار وتحدد مستوى الضوضاء الكهربائية في الدائرة التذبذبية. في KPIs الحقيقية مع مجموعة الاتصال الحالية ، يصل مستوى الضوضاء إلى 2: 6 μV ، وفي بعض الحالات 10:20 μV. في درجات الحرارة والرطوبة العالية ، تزداد الضوضاء بنسبة 3: 5 مرات.
9. قوة تحريك الجزء المتحرك للمكثف المتغيرمهم للأجهزة التي يتم فيها تغيير السعة باستخدام آليات خاصة. يمكن أن يكون لعزم الدوران في الظروف العادية قيمة (20: 500) من 10-5 كيلو جرام.
تؤدي الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة (من -60 إلى + 1000 درجة مئوية) إلى حدوث تغيير كبير في الفجوات في مفاصل الجزء المتحرك من KPI وتغير في لزوجة مادة التشحيم. نتيجة لذلك ، يمكن أن تتغير القوة بمعامل 2: 4.
10. استقرار معلمات المكثفات المتغيرةتحت الضغط الميكانيكي وتحت تأثير الرطوبة يتم تحديده من خلال تصميم المكثف.
تحت تأثير الصدمات والاهتزازات ، يمكن للعناصر الهيكلية للمكثف أن تتحرك أو تتأرجح بترددها الميكانيكي. تؤدي عمليات الإزاحة المتبادلة للعناصر الهيكلية الفردية إلى تغييرات لا رجعة فيها في معلمات المكثف. مع التأثيرات القوية ، يمكن ملاحظة التدمير عند تقاطعات العناصر الهيكلية. يمكن تدمير المحاور أو العوازل الخزفية عن طريق الصدمات والاهتزازات الكبيرة.
11. الأبعاد والوزنذات أهمية خاصة للمعدات الصغيرة الحجم الخاصة. بالنسبة لسعة معينة ، من الممكن تقليل أبعاد المكثف فقط عن طريق تقليل المسافة بين الألواح وزيادة السماحيةعازل بين اللوحات
يعد المكثف الكهربائي أحد العناصر الراديوية الأكثر شيوعًا ؛ فهو يعمل على تجميع الكهرباء (الشحن). يمكن تمثيل أبسط مكثف على شكل لوحين معدنيين (صفائح) وعازل كهربائي بينهما.
عندما يكون مصدر الجهد متصلاً بالمكثف ، تظهر الشحنات المعاكسة على لوحاته (اللوحات) وينشأ مجال كهربائي يجذبها إلى بعضها البعض ، وحتى بعد إيقاف تشغيل مصدر الطاقة ، تظل هذه الشحنة لبعض الوقت و يتم تخزين الطاقة فيه الحقل الكهربائيبين الأغطية.
في الدوائر الإلكترونية ، يمكن أن يتمثل دور المكثف أيضًا ليس فقط في تراكم الشحنة ، ولكن أيضًا في فصل المكونات الثابتة والمتغيرة للتيار ، وترشيح التيار النابض ، ومهام أخرى مختلفة.
اعتمادًا على المهام وعوامل العمل ، يتم استخدام المكثفات جدًا أنواع مختلفةوالتصاميم. هنا سنلقي نظرة على أكثر أنواع المكثفات شيوعًا.
مكثفات الالومنيوم الالكتروليتية
قد يكون هذا ، على سبيل المثال ، مكثف K50-35 أو K50-2 ، أو أنواع أخرى أحدث.وهي تتكون من شريحتين رفيعتين من الألومنيوم ملفوفين في لفافة ، يوجد بينهما ، في نفس اللفة ، ورق مشرب بالكهرباء كعزل كهربائي.
اللفة موجودة في أسطوانة ألومنيوم محكمة الغلق لمنع الإلكتروليت من الجفاف.
على أحد طرفي المكثف (النوع الشعاعي للحالة) أو على طرفيهما (النوع المحوري للحالة) يوجد خيوط اتصال. يمكن أن تكون الخيوط ملحومة أو مشدودة.
في مكثف كهربائيايتم احتساب السعة بالميكروفاراد ويمكن أن تتراوح من 0.1 ميكروفاراد إلى 100000 ميكروفاراد. كقاعدة عامة ، السعة الكبيرة تميز هذا النوع من المكثفات.
معلمة أخرى مهمة هي الحد الأقصى لجهد التشغيل ، والذي يشار إليه دائمًا في العلبة وفي المكثفات من هذا النوع يمكن أن يصل إلى 500 فولت!
من بين أوجه القصور من هذا النوع ، يمكن النظر في 3 أسباب:
1. القطبية. لا يُسمح بالمكثفات القطبية بالتشغيل في التيار المتناوب. تتم الإشارة إلى أطراف المكثف على العلبة بالأيقونات المقابلة ، كقاعدة عامة ، يكون للمكثفات ذات الطرف الواحد جهة اتصال سالبة على العلبة ، وواحدة موجبة على الطرف.
2. تيار تسرب كبير. بطبيعة الحال ، هذه المكثفات ليست مناسبة للتخزين طويل الأمد لطاقة الشحن ، لكنها أثبتت أنها عناصر وسيطة في فلاتر الدائرة النشطة وقاذفات المحرك.
3. نقص في السعة مع زيادة التردد. يتم التخلص من هذا العيب بسهولة باستخدام مكثف سيراميك متصل بالتوازي مع سعة صغيرة جدًا.
مكثفات طبقة واحدة من السيراميك
هذه الأنواع ، على سبيل المثال ، K10-7V ، K10-19 ، KD-2. يقع الحد الأقصى للجهد لهذا النوع من المكثفات في نطاق 15-50 فولت ، وتتراوح السعة من 1 بيكو فاراد إلى 0.47 ميكروفاراد بحجم صغير نسبيًا ، وهي نتيجة تقنية جيدة إلى حد ما.يتميز هذا النوع بتيارات تسرب منخفضة ومحاثة منخفضة ، مما يسمح لها بالعمل بسهولة على ترددات عالية ، مع التيارات المباشرة والمتناوبة والنابضة.
عادة لا يتجاوز الخسارة tgδ 0.05 ، ولا يزيد تيار التسرب الأقصى عن 3 μA.
تتسامح المكثفات من هذا النوع بسهولة مع العوامل الخارجية ، مثل الاهتزاز بتردد يصل إلى 5000 هرتز مع تسارع يصل إلى 40 جم ، والصدمات الميكانيكية المتعددة والأحمال الخطية.
تشير العلامة الموجودة على علبة المكثف إلى تصنيفها. ثلاثة أرقام مفككة على النحو التالي. إذا تم ضرب الرقمين الأولين في 10 أس الرقم الثالث ، فسيتم الحصول على قيمة السعة لهذا المكثف بوحدة pF. لذلك ، فإن المكثف الذي يحمل علامة 101 لديه سعة 100 بيكو فاراد ، ومكثف عليه علامة 472 له سعة 4.7 نانو فاراد. للراحة ، تم تجميع جداول السعات الأكثر "تشغيلًا" للمكثفات ورموز تعليمها.
غالبًا ما تستخدم في مرشحات مزود الطاقة وكمرشح يمتص نبضات وضوضاء عالية التردد.
مكثفات خزفية متعددة الطبقات
على سبيل المثال K10-17A أو K10-17B.
على عكس تلك الموصوفة أعلاه ، فهي تتكون بالفعل من عدة طبقات من الألواح المعدنية وعازل كهربائي على شكل سيراميك ، مما يسمح لها بامتلاك سعة أكبر من تلك أحادية الطبقة ويمكن أن تكون بترتيب من عدة ميكروفاراد ، ولكن أقصى جهد لهذا النوع لا يزال يقتصر على 50 فولت.
يتم استخدامها بشكل أساسي كعناصر تصفية ويمكن أن تعمل بشكل صحيح مع كل من التيار المباشر والمتناوب والنابض.
مكثفات عالية الجهد من السيراميك
على سبيل المثال K15U و KVI و K15-4يمكن أن يصل الحد الأقصى لجهد التشغيل من هذا النوع إلى 15000 فولت! لكن سعتها صغيرة ، حوالي 68-100 ن.
أنها تعمل مع كلا المتغيرات و التيار المباشر. يخلق السيراميك كعزل كهربائي خاصية العزل اللازمة لتحمل الجهد العالي ، ويحمي الشكل الخاص الهيكل من انهيار الألواح.
تطبيقهم هو الأكثر تنوعًا ، على سبيل المثال ، في دوائر إمداد الطاقة الثانوية كمرشح لامتصاص التداخل عالي التردد والضوضاء ، أو في تصميم ملفات تسلا ، ومعدات الراديو القوية والأنبوبية.
مكثفات التنتالوم
على سبيل المثال ، K52-1 أو smd A. المادة الرئيسية هي خامس أكسيد التنتالوم ، والإلكتروليت هو ثاني أكسيد المنغنيز.
يتكون مكثف التنتالوم الصلب من أربعة أجزاء رئيسية: الأنود ، والعزل الكهربائي ، والإلكتروليت (صلب أو سائل) ، والكاثود.
من حيث خصائص العمل ، تتشابه مكثفات التنتالوم مع المكثفات الإلكتروليتية ، لكن جهد التشغيل الأقصى يقتصر على 100 فولت ، ولا تتجاوز السعة عادة 1000 ميكروفاراد.
ولكن على عكس التحلل الكهربائي ، فإن هذا النوع له محاثة ذاتية أصغر بكثير ، مما يجعل من الممكن استخدامها على ترددات عالية تصل إلى عدة مئات من الكيلوهرتز.
السبب الرئيسي للفشل هو تجاوز الحد الأقصى للجهد.
يتم استخدام معظمها في لوحات الأجهزة الإلكترونية الحديثة ، وهو أمر ممكن بسبب ميزات تصميم تركيب smd.
مكثفات بوليستر
على سبيل المثال K73-17 أو CL21 ، بناءً على فيلم ممعدن ...تحظى المكثفات بشعبية كبيرة بسبب تكلفتها المنخفضة ، وتوجد في جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا ، على سبيل المثال ، في كوابح. مصابيح موفرة للطاقة. تتكون علبتها من مركب إيبوكسي ، مما يجعل المكثف مقاومًا للعوامل الضارة الخارجية والمحاليل الكيميائية والسخونة الزائدة.
قدرة مثل يذهب المكثفاتحوالي 1 nf - 15 microfarads ويكون جهد التشغيل الأقصى لها من 50 إلى 1500 فولت.
يتيح النطاق الواسع للجهد الأقصى والسعة استخدام مكثفات البوليستر في دوائر التيار المستمر والتيار المتردد والتيار النبضي.
مكثفات البولي بروبلين
على سبيل المثال K78-2 و CBB-60.في هذا النوع من المكثفات ، يعمل فيلم البولي بروبلين كعزل كهربائي. الغلاف مصنوع من مواد غير قابلة للاحتراق ، والمكثف نفسه معتمد للتشغيل الشاق.
السعة ، كقاعدة عامة ، في حدود 100pF - 10 فائق التوهج ، ولكن في الآونة الأخيرة كانوا ينتجون المزيد ، وبالنسبة للجهد ، يمكن أن يصل الهامش الكبير إلى 3000 فولت!
ميزة هذه المكثفات ليست فقط الجهد العالي، ولكن أيضا في ظل خسارة منخفضة للغاية ، منذ tg؟ قد لا تتجاوز 0.001 ، مما يسمح باستخدام المكثفات على ترددات عالية تصل إلى عدة مئات من الكيلوهرتز واستخدامها في السخانات الحثية ومبتدئين للمحركات الكهربائية غير المتزامنة.
يمكن أن تصل سعة مكثفات البدء (CBB-60) إلى 1000 ميكروفاراد ، وهو ما يصبح ممكنًا بسبب ميزات تصميم هذا النوع من المكثفات. يتم لف فيلم بولي بروبيلين ممعدن على قلب بلاستيكي ، وفوق هذه اللفة بأكملها مغطاة بمركب.
