Мнозина се интересуват дали кондензаторите имат типове? В електрониката има много кондензатори. Показатели като капацитет, работно напрежение и толеранс са основните. Също толкова важен е видът диелектрик, от който са направени. Тази статия ще обсъди по-подробно какви видове кондензатори са по вид диелектрик.
Класификации на кондензаторите
Кондензаторите са често срещани компоненти в радиоелектрониката. Те се класифицират по много показатели. Важно е да се знае кои модели, в зависимост от естеството на промяната в стойността, представляват различни кондензатори. Видове кондензатори:
- Устройства с постоянен капацитет.
- Устройства с променлив тип капацитет.
- Изграждане на модели.
Типът на диелектрика на кондензатора може да бъде различен:
- хартия;
- метална хартия;
- слюда;
- тефлон;
- поликарбонат;
- електролит.
Според метода на монтаж тези устройства са предназначени за печатен и повърхностен монтаж. В този случай видовете корпуси на SMD кондензатори са:
- керамични;
- пластмасов;
- метал (алуминий).
Трябва да сте наясно, че керамичните устройства, филмите и неполярните видове не са маркирани. Индикаторът за техния капацитет варира от 1 pF до 10 микрофарада. И видовете електролити са с форма на бъчви в алуминиев корпус и са маркирани.
Типът тантал се произвежда в правоъгълни кутии. Такива устройства се предлагат в различни размери и цветове: черно, жълто и оранжево. Те също имат кодови маркировки.
алуминиеви електролитни кондензатори
основа електролитни кондензаториалуминий са две тънки усукани алуминиеви ленти. Между тях има хартия, съдържаща електролит. Индексът на капацитета на това устройство е 0,1-100 000 uF. Между другото, това е основното му предимство пред другите видове. Максималното напрежение е 500 V.
Недостатъците включват повишено изтичане на ток и намаляване на капацитета с увеличаване на честотата. Следователно, в платките често се използва керамичен кондензатор заедно с електролитен кондензатор.
Трябва също да се отбележи, че този тип се различава по полярност. Това означава, че с отрицателен индикатор е под отрицателно напрежение, за разлика от противоположния изход. Ако не спазвате това правило, най-вероятно устройството ще се провали. Ето защо се препоръчва използването му във вериги с постоянен или пулсиращ ток, но в никакъв случай променлив.
Електролитни кондензатори: видове и предназначение
Видовете електролитни кондензатори са представени от широка гама. Те са:
- полимерни;
- полимерен радиален;
- с нисък ток на утечка;
- стандартна конфигурация;
- с широк температурен диапазон;
- миниатюрни;
- неполярни;
- с наличието на твърд изход;
- нисък импеданс.
Къде се използват електролитни кондензатори? Видовете алуминиеви кондензатори се използват в различни електронни устройства, компютърни части, периферни устройства като принтери, графични устройства и скенери. Използват се и в строителна техника, промишлени измервателни уреди, в областта на оръжията и космоса.
Кондензатори KM
Има и глинени кондензатори от типа KM. Използват се:
- в промишлено оборудване;
- при създаване на инструменти за измерване, които се отличават с високоточни индикатори;
- в радиоелектрониката;
- във военната индустрия.
Устройствата от този тип се характеризират с високо ниво на стабилност. Основата на тяхната функционалност са импулсните режими във вериги с променлив и постоянен ток. Характеризират се с високо ниво на сцепление на керамичните плочи и дълъг експлоатационен живот. Това се осигурява от ниската стойност на коефициента на капацитивната температурна променливост.
С малки размери те имат висок индикатор за капацитет, достигащ 2,2 микрофарада. Промяната в стойността му в диапазона на работната температура при този вид варира от 10 до 90%.
Типовете от група H обикновено се използват като адаптери или блокиращи устройства и т.н. Модерни уредиглина се получава чрез пресоване под налягане в един блок от най-тънките метализирани керамични плочи.
Високото ниво на якост на този материал прави възможно използването на тънки детайли. В резултат на това, пропорционално на индикатора за обем, той се увеличава рязко.
KM устройствата са скъпи. Това се обяснява с факта, че при производството им се използват благородни метали и техните сплави: Ag, Pl, Pd. Паладий присъства във всички модели.
Керамични кондензатори
Дисковият модел има високо ниво на капацитет. Индикаторът му варира от 1 pF до 220 nF, а най-високото работно напрежение не трябва да бъде по-високо от 50 V.
Предимствата на този тип включват:
- ниски токови загуби;
- малък размер;
- ниска скорост на индукция;
- способност за работа при високи честоти;
- високо ниво на стабилност на температурата на контейнера;
- способност за работа във вериги с постоянен, променлив и пулсиращ ток.
Многослойното устройство се основава на редуващи се тънки слоеве от керамика и метал.
Този изглед е подобен на еднослоен диск. Но такива устройства имат висок капацитет. Максималното работно напрежение на корпуса на тези устройства не е посочено. Както при еднослойния модел, напрежението не трябва да надвишава 50 V.
Устройствата работят във вериги с постоянен, променлив и пулсиращ ток.
Предимството на високоволтовите керамични кондензатори е тяхната способност да функционират при нива на високо напрежение. Диапазонът на работното напрежение е от 50 до 15000 V, а индексът на капацитета може да бъде от 68 до 150 pF.
Те могат да работят във вериги с постоянен, променлив и пулсиращ ток.
Танталови устройства
Съвременните танталови устройства са независим подвид на електролитния тип алуминий. Основата на кондензаторите е танталов пентоксид.
Кондензаторите имат малко напрежение и се използват, ако е необходимо да се използва устройство с голям капацитет, но в малък случай. Този тип има свои собствени характеристики:
- малък размер;
- индикаторът за максимално работно напрежение е до 100 V;
- повишено ниво на надеждност при продължителна употреба;
- нисък ток на утечка;
- широк диапазон от работни температури;
- индикаторът за капацитет може да варира от 47 nF до 1000 uF;
- устройствата имат по-ниско ниво на индуктивност и се използват във високочестотни конфигурации.
Недостатъкът на този тип се крие в висока чувствителностза повишаване на работното напрежение.
Трябва да се отбележи, че за разлика от електролитния тип, положителният извод е маркиран с линия върху корпуса.
Видове случаи
Какви са видовете танталови кондензатори? В зависимост от материала на корпуса се разграничават видовете танталови кондензатори.
- SMD корпус. За производството на опаковани устройства, които се използват при повърхностен монтаж, катодът е свързан към терминала с епоксидна смола, съдържаща сребърен пълнител. Анодът е заварен към електрода и стрингерът се отрязва. След като устройството е оформено, върху него се нанася печатна маркировка. Той съдържа индикатор за номиналния капацитет на напрежението.
- При формирането на този тип пакетно устройство анодният проводник трябва да бъде заварен към самия аноден извод и след това да бъде отрязан от стрингера. В този случай катодният извод е запоен към основата на кондензатора. След това кондензаторът се запълва с епоксидна смола и се изсушава. Както в първия случай, той е маркиран
Кондензаторите от първия тип се отличават с по-голяма степен на надеждност. Но всички видове танталови кондензатори ще се прилагат:
- в машиностроенето;
- компютри и компютърна техника;
- оборудване за телевизионно излъчване;
- домакински електрически уреди;
- разнообразие от захранвания за дънни платки, процесори и др.
Търсете нови решения
Към днешна дата най-популярните са танталовите кондензатори. Съвременните производители търсят нови методи за повишаване нивото на здравина на продукта, оптимизиране на техническите му характеристики, както и значително намаляване на цената и уеднаквяване на производствения процес.
За тази цел се правят опити за намаляване на разходите на базата на съставните компоненти. За падането на цената на продукта допринася и последвалата роботизация на целия производствен процес.
Важен въпрос е намаляването на корпуса на устройството при запазване на високи технически параметри. Вече се провеждат експерименти върху нови типове корпуси в намален вариант.
Полиестерни кондензатори
Стойността на капацитета на този тип устройство може да варира от 1 nF до 15 uF. Диапазонът на работното напрежение е от 50 до 1500 V.
Има устройства с различни степени на толеранс (толерансът на капацитета е 5%, 10% и 20%).
Този тип има температурна стабилност, висок капацитет и ниска цена, което обяснява широкото им приложение.
Променливи кондензатори
Видове променливи кондензаториимат определен принцип на действие, който се състои в натрупване на заряд върху електродните плочи, изолирани с помощта на диелектрик. Тези плочи са гъвкави. Те могат да се движат.
Подвижната плоча се нарича ротор, а неподвижната плоча се нарича статор. Когато позицията им се промени, зоната на пресичане също ще се промени и в резултат на това индикаторът за капацитет на кондензатора ще се промени.
Кондензаторите се предлагат с два вида диелектрици: въздух и твърд.
В първия случай обикновеният въздух действа като диелектрик. Във втория случай се използват керамика, слюда и други материали. За да се увеличи капацитетът на устройството, плочите на статора и ротора се сглобяват в блокове, монтирани на една ос.
Кондензатори с диелектрик от въздушен тип се използват в системи с постоянно регулиране на капацитета (например в устройства за радио настройка). Този тип устройство има по-високо ниво на устойчивост от керамичното.
строителен изглед
Най-често срещаният тип са изграждащите кондензатори. Те са от променлив тип, но имат по-ниска устойчивост на износване, тъй като се регулират по-рядко.
Типовете кондензатори в тази категория са базирани на метализирана керамика. Металът функционира като електрод, а керамиката действа като изолатор.
променлив кондензатор(променлив кондензатор, KPI) - кондензатор, електрически капацитеткоето може да се промени механичноелектрическо, чрез промяна в напрежението или чрез промяна в температурата. Променливите кондензатори обикновено се използват в осцилаторните вериги за промяна на тяхната резонансна честота - например във входните вериги на радиоприемниците, в усилвателните стъпала и високочестотните генератори, антенните устройства. Капацитетът на променливите кондензатори обикновено варира от единици до няколко десетки или стотици пикофарада.
От твърдите диелектрици в променливи кондензатори се използват органични филми и високочестотна керамика. Кондензаторите с керамичен диелектрик са по-малки по размер. Филмовите кондензатори са източници на електрически шум, дължащ се на промени в капацитета, дължащи се на вибрации и разряди на статично електричество, които са резултат от наелектризирането на органични филми, когато плочите на кондензатора се въртят.
Произвеждат се едно- и двусекционни променливи кондензатори с твърд диелектрик, както и едно- и многосекционни променливи кондензатори с въздушен диелектрик.
Маркиране на променливи и тримерни кондензатори на диаграмите:
Тримерни кондензаторисе използват в осцилаторни вериги за фино регулиране на капацитета в процеса на наслагване на радиооборудване. Най-високата електрическа производителност се характеризира с настройващи кондензатори с въздушен диелектрик, които са миниатюрни директни кондензатори с променлив капацитет. Керамичните тримерни кондензатори имат по-опростен дизайн, по-малък размер и цена, така че са най-широко използвани.
KPI блоковете са много разпространени, състоящи се от две, три или повече секции с еднакъв или различен диапазон от капацитети, монтирани на една и съща шахта. Те се използват, когато е необходимо да се осигури координирана настройка на няколко вериги, например входен филтър, филтър за междинна честота и локален осцилатор в радиоприемник. Често в такъв блок са вградени и няколко кондензатора за настройка за фина настройка на капацитета на отделните секции.
Ориз. 6. Променлив кондензатор
и неговото схематично представяне по-долу: блок от променливи кондензатори и неговото представяне в диаграмите
ПРОМЕНИМИ КОНДЕНСАТОРИ
Настройката на осцилаторната верига на радиоприемника се извършва от променлив кондензатор. Основните части на такъв кондензатор са месингови, медни или алуминиеви пластини, събрани в две групи.Плочите от едната група са фиксирани неподвижно, а плочите от другата група, имащи форма, близка до полукръгла, са монтирани върху метал ос (фиг. 6). Когато оста се върти, подвижните пластини влизат в пролуките между неподвижните пластини, без да ги докосват, така че между подвижните и неподвижните *? оставя малка въздушна междина. Табелите от същата група нямат метална връзкас плочи от друга група, което се постига чрез използване на изолационни материали. За да включи променлив кондензатор във веригата, той има контакти за запояване на проводници: единият от контактите е свързан към група подвижни плочи (ротор), а другият към група от фиксирани пластини (статор). Понякога има няколко контакта за свързване към група фиксирани плочи. Когато оста на кондензатора се завърти така, че подвижните пластини да са напълно между неподвижните, кондензаторът има максимален капацитет; когато оста на кондензатора се завърти на половин оборот (180 °) от това положение, кондензаторът има минимален капацитет. Последният се нарича още начален капацитет. При междинни положения на подвижните пластини капацитетът на кондензатора има междинна стойност, като тя е толкова по-голяма, колкото по-голяма част от подвижните пластини е между неподвижните пластини. Настройката на осцилаторната верига се извършва чрез завъртане на оста на променливия кондензатор.
Ориз. Фиг. 7. Форми на пластини на ро-ори на променливи кондензатори: а - директен капацитивен; b - директна вълна; непряк; r-* линейна средна (логаритмична)
Когато движещите се плочи са напълно разширени от пространствата между фиксираните плочи, веригата се настройва на най-високата честота (най-късата вълна), на която може да бъде настроена с даден индуктор. Тъй като движещите се пластини навлизат в пролуките между фиксираните, настройката на веригата се променя плавно: тя се настройва на все по-малки и по-малки честоти (дължината на вълната се увеличава). Когато подвижните пластини са напълно между фиксираните, веригата се настройва на най-ниската честота (най-дълга дължина на вълната), която може да се получи с дадена намотка. Променливите кондензатори, използвани в излъчващите приемници, в повечето случаи имат максимален капацитет от 450-500 pF и начален капацитет от порядъка на 15-25 pF.
В многотръбните приемници има две или три осцилиращи кръга, които трябва да се настройват едновременно. За да се опрости процеса на настройка на тези приемници, подвижните (въртящи се) пластини на променливи кондензатори са монтирани на обща ос. Такива възли, сглобени от няколко кондензатора, се наричат блокове от променливи кондензатори.
За регулиране на капацитета на кондензатора се използват плочи с разделена вода ^, чиито сектори се огъват по време на процеса на монтаж.
Според естеството на зависимостта на промяната на капацитета от ъгъла на завъртане и формата (фиг. 7) на подвижните пластини се разграничават кондензатори: директен капацитет-кост, чийто капацитет се променя пропорционално на ъгъла на въртене на подвижните плочи (ъгълът, под който подвижните плочи се вкарват в пролуките на неподвижните) ; директна вълна, с която дължината на вълната на веригата се променя пропорционално на този ъгъл; директна честота, с която честотата на веригата се променя пропорционално на ъгъла: среднолинейно (логаритмично), относителното (процентно) увеличение на капацитета, при което 1 ° от скалата остава постоянен на всяко от своите места.
ПРОМЕНИМИ КОНДЕНСАТОРИ, ИЗПОЛЗВАНИ В ПРИЕМНИКИТЕ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ
Тип приемник
количество
кондензаторни секции
Граници на промяна на капацитета, pf
ARZ-49, ARZ-51 "Искра", "Москвич V" (трети вариант), "Рекорд", "Рекорд-47 в", "Салют".....
"Балтика", "Балтика-52".....................
"Восток-49", "Електросигнал-2" ..........
Латвия", "Мир"............
"Минск", * Минск-R7", "Пионер" ..........
"Минск-S4"..................
"Москвич", "Москвич-V"............
"Москвич-В" (втора версия), "Урал-47", "Урал-49", "Рига Т-755", "Талин-Б-2", ВВ-662, ВВ-663 . . . .
"Rmga-6" ...............
Рига 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
КОНДЕЗАТОРИ ЗА НИСКОЧЕСТОТНИ ВЕРИГИ
В нискочестотни вериги на радиооборудване, слюдени кондензатори, кондензатори с диелектрик от хартия, импрегнирана с вазелин или церезин и кондензатори с диелектрик от стирофлекс (полистиролов филм). Кондензаторите от последните два вида имат облицовка от фолио и се наричат съответно хартия и полистирол (стирофлекс). В нискочестотни усилватели, сглобени на полупроводникови устройства, като преходни кондензаторисе използват електролитни кондензатори. Последният използва тънък оксиден филм върху повърхността на алуминиевото фолио като диелектрик.
Понастоящем в промишленото производство на радиооборудване се използват предимно кондензатори от типа KBG (херметизирани хартиени кондензатори). Плочите на такива кондензатори и хартиени ленти се навиват в тръба, импрегнират се с изолиращо вещество и се поставят в херметически затворен корпус от Nat-alla, керамика или стъкло, което надеждно ги предпазва от влага и механични повреди. Кондензаторите от типа KBG имат редица разновидности.
KBG-I - кондензатор в цилиндричен корпус, изработен от керамика или стъкло;
KBG-Ml и KBG-M2 - в метален корпус, с един или два извода, изолирани от корпуса;
KBG MP - в метален правоъгълен корпус, плосък (фиг. 8);
KBG-MN - в метален правоъгълен корпус, нормален (фиг. 8).
Капацитетът на кондензаторите от типа KBG-I е от 470 pF до 0,1 микрофарада, работно напрежение 200, 403 или 600 V. Монтират се в оборудването без допълнително закрепване.
Капацитетът на кондензаторите от типовете KBG-Ml и KBG-M2 е от 0,01 до 0,25 микрофарада, работното напрежение е 200, 400 или 600 V. Закрепването им в оборудването се извършва с помощта на скоби с различен дизайн. Не е позволено да се прикрепят такива кондензатори към контактните проводници, тъй като това неизбежно води до тяхното повреждане.
За оборудване с малък размер на полупроводникови устройства се произвеждат специални кондензатори от типа BM (хартия с малък размер). Те са затворени в метални тръбни кутии, пълни с епоксидна смола в краищата и снабдени с кабелни кабели. Размерите на кондензаторите BM зависят от капацитета: диаметърът им е 5 или 7,5 mm, дължина 11 или 14,5 mm.
Избор на кондензатори за нискочестотни вериги. Преходните кондензатори между нискочестотните усилвателни стъпала, които не са обхванати от отрицателна обратна връзка, могат да имат капацитет с толеранс за всеки клас на точност; възможно е да се използват по-големи кондензатори от посочените на диаграмата. В усилватели с отрицателна обратна връзка, за да се получи желаната честотна характеристика, преходните кондензатори и кондензатори във веригата за обратна връзка могат да имат толеранс не повече от ± 5 ° / o или; £ 10 ° / o. Когато обратната връзка обхваща повече от един етап, в неговата верига трябва да се използват кондензатори с толеранс на капацитета ± 5 ° /.
Коригиращите кондензатори трябва да имат толеранс на капацитета от ±5%> или ±10°/o.
Кондензатори от типа KBG-M2 не трябва да се използват като преходни кондензатори, тъй като имат една от плочите, свързани към корпуса.
Работното напрежение на преходните кондензатори в приемниците на лампи не трябва да е по-ниско от захранващото напрежение на анода. На кондензатор, свързан паралелно с първичната намотка на изходния трансформатор, в допълнение към постоянното напрежение, действа значително напрежение на аудио честота. Следователно номиналното работно напрежение на този кондензатор трябва да бъде три до четири пъти по-високо от захранващото напрежение на крайния етап. В случаите, когато към кондензаторите за обратна връзка се прилага постоянно анодно напрежение, номиналното работно напрежение на тези кондензатори трябва да бъде поне два пъти по-голямо от захранващото анодно напрежение. Ако отрицателната обратна връзка се подава от вторичната намотка на изходния трансформатор към веригата за управление на мрежата на лампата на един от предварителните етапи, е възможно да се използват кондензатори за обратна връзка за работни напрежения от 100-250 V.
Работните напрежения на преходния електролитен кондензатор, свързващ колектора на кристалния триод към емитера или основата на кристалния триод, са както следва:
Тази статия разглежда много видове кондензатори, тяхното практическо приложение, принципа на работа, както и маркирането на кондензатори, как да ги свържете, SMD кондензатори. Са дадени практически съветиизбор на електролитни кондензатори.
Според статистиката кондензаторите са лидери сред всички електронни елементи по отношение на количеството съдържание в печатните платки на различни електронни устройства, дори изпреварвайки този показател.
Кондензаторът се характеризира със способността да акумулира енергията на електрическо поле, а дизайнът му е изключително прост и се състои от две метални (проводими) пластини, между които има диелектрик ( ориз. един ). Като диелектрик се използва непроводим материал с определени свойства или въздух.
Ориз. 1 - Опростена конструкция на кондензатора
Принципът на работа на кондензатора е както следва. Ако към едната плоча се приведат положителни заряди, а към другата - отрицателни, тогава зарядите с различна полярност ще се привличат един към друг. Но тъй като плочите са разделени от диелектрик, зарядите ще останат върху плочите им, тоест ще се натрупват върху тях. Това е основното свойство на кондензатора ( ориз. 2 ).
Ориз. 2 - Принципът на работа на кондензатора
Тъй като плочите (те също се наричат плочи) на кондензатора са разделени от непроводим материал (диелектрик), ток не може да тече през него. Постоянен ток във верига с кондензатор протича само по време на неговото зареждане, тоест докато напрежението върху плочите достигне стойността на източника на захранване. Когато стойността на напрежението на кондензатора достигне стойността на източника на захранване, тогава зареждането на кондензатора ще спре и токът във веригата ще спре да тече.
По-научно казано, зареждането на кондензатора спира, когато всички диелектрични молекули са поляризирани.
Ако се приложи променливо напрежение към верига с кондензатор, тогава в нея ще тече променлив ток през цялото време. Това се дължи на факта, че кондензаторът непрекъснато се презарежда (диелектричните молекули са поляризирани или в една посока, или в друга, в зависимост от знака на приложеното напрежение), тъй като променливото напрежение се променя както по посока, така и по големина.
От гореизложеното трябва да се помни, че постоянният ток във веригата с кондензатора протича само в момента на неговото зареждане или разреждане. Променливото напрежение "принуждава" кондензатора винаги да бъде в режим на зареждане-разреждане (презареждане), така че променливият ток винаги изглежда да тече през кондензатора.
Още по-просто (но не съвсем правилно): кондензаторът "не пропуска" постоянен ток (представлява за него празнина или безкрайно високо съпротивление), и "пропуска" променлив ток (колкото по-висока е честотата променлив ток, толкова по-ниско е съпротивлението на кондензатора срещу ток).
Кондензаторите се предлагат в различни форми и размери. Размерът им варира от размера на кибритена глава до размера на хладилник. Въпреки това, в практиката на инженерите по електроника, най-често се срещат кондензатори, чийто общ изглед е показан в ориз. 3 .
Ориз. 3 - Кондензатори. Външен вид
Капацитет на кондензатора
Основният параметър на кондензатора е капацитетът ОТ (от английска дума Капацитет- капацитет). Капацитет на кондензатора ОТ зависи от площта на плочите му С , разстоянието между тях д и от типа на използвания диелектрик ε
Както се вижда от формулата, капацитетът на кондензатора се увеличава с увеличаване на площта на плочите и намалява с увеличаване на разстоянието между тях. Също така, капацитетът на кондензатора до голяма степен се определя от вида на използвания диелектрик и неговата номинална стойност проницаемост ε , което показва колко пъти зарядът на кондензатор с диелектрик е по-голям от заряда на кондензатор със същия размер във вакуум. Следователно ε безразмерно количество. За въздух ε = 1 , за суха хартия ε = 2 , за порцелан ε = 4,5 , за кондензаторна керамика ε = 10…200 . Въз основа на това, ако се използва хартия вместо въздух, тогава капацитетът на кондензатора ще се удвои със същите размери, ако порцелан - с 4,5 пъти, а ако се използва керамика, тогава капацитетът ще се увеличи с 10 ... 200 пъти или, с даден капацитет, може да бъде намален по размер почти пропорционален брой пъти. Следователно керамиката е намерила най-голямо приложение в планарните кондензатори. (фиг. 4).
Ориз. 4 - Керамични кондензатори
Единица капацитет - фарад (F) . Наречен на английския физик Майкъл Фарадей. Това е много голяма мерна единица, поради което на практика често се използват по-малки единици за капацитет - микрофарад (μF), нанофарад (nF), пикофарад (pF) ( раздел. един ).
Таблица 1 - Стойности на капацитета
Разграничаване на кондензатори константи, променливи и тримери.
Постоянни кондензатори
Постоянна - това са кондензатори, чийто капацитет не може да се променя, без да се намесва в дизайна им. Постоянни кондензаториимат огромно разнообразие както в конструктивни, така и в функционални характеристики. Най-често срещаните кондензатори, чийто общ изглед е показан в ориз. пет.
Ориз. 5 - Кондензатори постоянен капацитет. Външен вид
променливи кондензатори
променливи кондензатори предназначени за промяна на капацитета директно по време на работа на електронно оборудване. Най-характерният пример е кондензаторът на резонансната осцилаторна верига на приемника. Завъртането на дръжката на приемника води до промяна в капацитета на кондензатора и съответно до промяна в резонансната честота на приемника. Поради това преминаваме от една радиостанция към друга. Днес обаче такива кондензатори са почти напълно заменени от варикапи, които имат много по-малки размери, а капацитетът им варира в зависимост от величината на приложеното напрежение. Обща формапроменлив кондензатор е показан в ориз. 6, и варикап ориз. 7.
Ориз. 6 - Външен вид на променлив кондензатор
Ориз. 7 - Варикапс. Външен вид
Тримерни кондензатори (фиг. 8) използвани за фина настройка на оборудването. Техният капацитет се променя само в процеса на настройка на оборудването. Най-често такива кондензатори се използват за управление на честотата на осцилаторните вериги, честотата на различни генератори, а също така се използват за калибриране на измервателните сонди на осцилоскопи и други измервателни уреди, за да се компенсира собствения капацитет на самата сонда.
Ориз. 8 - Тримерни кондензатори
В отделна група може да се обособи електролитни кондензатори (фиг. 9) . Въпреки че принадлежат към класа на фиксираните кондензатори, те все още имат някои характерни характеристики. Основна характеристикае голям капацитет на кондензатора с малките му размери. Друга разлика е, че такива кондензатори имат полярност. Единият щифт е положителен "+", а другият е отрицателен "-". Следователно, когато такива кондензатори са включени в електрическа вериганеобходимо не забравяйте да спазвате полярността ! В противен случай кондензаторът ще се повреди. Има и неполярни електролитни кондензатори. Могат да се използват в AC вериги. Въпреки това, по-голямата част от електролитните кондензатори са полярни кондензатори. Те се използват главно като изглаждащи филтри в вериги с изправено напрежение.
Ориз. 9 - Електролитни кондензатори
Диелектрикът в такива кондензатори е оксиден слой, отложен върху метална плоча, която е свързана към един извод на кондензатора. Другият терминал е електролитният или полупроводниковият слой.
В съветските електролитни кондензатори беше отбелязан положителен извод. В близост до този терминал е поставен знак „+“. В съвременните кондензатори е посочен отрицателен извод, до който е поставен знак "-", а самият терминал има по-къса дължина от положителния извод ( ориз. 10 ).
Ориз. 10 - Обозначение на отрицателния извод на електролитния кондензатор
На тялото на електролитния кондензатор са посочени три параметъра: номинален капацитет, максимално допустимо напрежениеИ максимална работна температура.
Винаги помнете, че максималното допустимо напрежение (това, посочено на корпуса на кондензатора) трябва да бъде Повече ▼ напрежение, което може да се приложи към него във веригата. В противен случай ще видите, че електролитните кондензатори експлодират. Често се препоръчва да оставите граница на напрежението от най-малко 20%.
Помня! По-добре е да вземете кондензатор с голямо допустимо напрежение.
По аналогия трябва да следите максималната работна температура на кондензатора.
Маркиране на кондензатор
Използват се няколко вида етикетиране на кондензатор: буквено-цифрово, цветно и цифрово, както и комбинирани, например, цифри с букви обозначават един параметър, а цветът на корпуса или цветният етикет върху него показват други параметри.
В буквено-цифрова маркировка цифрите показват стойността, а буквите показват размера на капацитета на кондензатора. На съветските кондензатори буквите могат да бъдат или руска (т.е. кирилица) азбука или латиница. Например надпис 22 н обозначава капацитета на кондензатора 22 нанофарада (nF); 120 стр И 270 стр означава капацитет от 120 пикофарада (pF) и 270 pF, съответно ( ориз. единадесет).
Ориз. 11 - Буквено-цифрова маркировка на кондензатори
Ако върху корпуса на кондензатора са отпечатани само числа, тогава те показват капацитета пико фарадаф (ориз. 12 ). Трябва да се помни, че началната стойност за размера на капацитета на кондензатора за всички видове маркировка, ако префиксът на размерите не е посочен допълнително, е пикофарад .
Ориз. 12 - Маркиране на кондензатори: 1500 pF и 33000 pF съответно
с "чисто" цветово кодиране (ориз. 13 ) корпусът на кондензатора е боядисан в определен цвят и/или се нанася цветна маркировка. В този случай ще ви е необходим справочник, за да дешифрирате стойността на кондензатора.
Ориз. 13 - Цветно кодирани кондензатори
Цветните и буквено-цифровите маркировки практически вече не се използват, особено за малки кондензатори. Сега широко използван цифрово кодиране , който заема много по-малко място в корпуса на кондензатора в сравнение с буквено-цифреното, поради което е по-практичен за използване.
Цифрово кодиране или маркиране на кондензатори
При цифровото кодиране се използват три цифри. Първите две цифри показват мантисата, а третата множителя, тоест броя нули след първите две цифри. Например номер 102 означава 10×10 2и равни 1000 пикофарад ( ориз. четиринадесет ). Както бе споменато по-горе, началната стойност при маркирането на кондензаторите е пикофарад . Чисто 224 означава 22 и четири нули и е равно на 220 000 pF = 220 nF = 0,22 uF. Номиналните стойности на кондензаторите обикновено се наричат в пикофаради или микрофаради; „Нанофаради“ и „милифаради“ рядко се използват в ежедневието.
Ориз. 14 - Цифрово кодиране на кондензатори
В допълнение към капацитета, кондензаторите имат редица важни характеристики, някои от тях се прилагат към корпуса под формата на маркировка, останалите могат да бъдат установени само с помощта на подходящия референтен материал. Тези характеристики включват: работно напрежение, температурен коефициент на капацитета, тангенс на загубите, съпротивление на изолациятаи т.н.
Работно напрежение на кондензатора
Работно напрежение - най-високото напрежение между плочите на кондензатора, при което той нормално работи дълго време. Това напрежение не трябва да се превишава, защото ще настъпи пробив на диелектрика и кондензаторът ще се повреди. По правило напрежението е посочено за постоянен ток. Когато използвате кондензатор в мрежа за променлив ток, например 220 V, работното напрежение на кондензатора трябва да бъде най-малко 220 × 1,41 \u003d 311 V. 220 V е текущмрежово напрежение. Това е текущото напрежение, което е посочено върху корпусите на домакинските електрически и електронни уреди, на контактите. Освен това измерваме само ефективната стойност на променливото напрежение с мултицет. За да определите стойността на амплитудата, трябва да умножите тока по √2, т.е. по 1,41.
На кондензатори, работещи във вериги относително високо напрежение, маркировката на допустимата стойност на напрежението винаги се прилага. Тези кондензатори включват електролитни, филмови, хартиени и метално-хартиени кондензатори ( ориз. 15 ).
Ориз. 15 - Кондензатори от хартия и метал-хартия
Температурен коефициент на капацитета на кондензатора
Капацитетът на кондензатора, който е посочен на корпуса му, се нарича номинален и се дава за температура заобикаляща среда 20 ° C. Въпреки това, с промяна в температурата му, капацитетът също ще се промени. Освен това, по време на работа, поради наличието на енергийни загуби, кондензаторът се нагрява, което също причинява промяна в неговия капацитет. Такива флуктуации в капацитета в зависимост от температурата са силно нежелателни за високопрецизно електронно измервателно оборудване, тъй като могат да доведат до грешки в измерването. Кондензаторите, чийто капацитет варира значително в зависимост от температурата, не се препоръчват за използване в различни честотни генератори, тъй като температурните колебания ще доведат до колебания на честотата на сигнала на генератора.
Параметърът на кондензатор, който отчита промяната в неговия капацитет под влияние на температурата, се нарича температурен коефициент на капацитет. Стойностите на TKE са дадени в справочника (листове с данни), а на корпуса на кондензатора съответната маркировка във формата определен цвятили писма. Има кондензатори с положителен и отрицателен TKE. В първия случай, когато кондензаторът се нагрява, неговият капацитет се увеличава, а във втория - намалява.
Като цяло TKE характеризира стабилността на стойността на капацитета при температурни промени.
Тангенс на загуба
По време на работа на кондензатора винаги възникват загуби на енергия, които водят до неговото нагряване. Основната част от тези загуби на енергия е концентрирана главно в диелектрика и характеризиращ се с тангенса на загубата tg δ , а самите загуби са пропорционални на този ъгъл. Най-ниски загуби имат кондензаторите с високочестотна керамика.
Стойност, реципрочна tg δ , се нарича качествен фактор: QC =1/ tg δ . За висококачествени кондензатори е над хиляда.
Технологично е трудно да се произведе кондензатор със строго определен капацитет. Следователно всички кондензатори, както всички други електронни компоненти, имат толеранс за отклонение от номиналната стойност, която също се нарича клас на точност, а номиналните стойности на кондензатора са в него.
Има три основни класа на точност:
- азклас- допустимо отклонение±5% (E24)
- IIклас- допустимо отклонение±10% (E12)
- IIIклас- допустимо отклонение±20% (E6)
IN таблица 2 стандартните стойности на капацитета са дадени в зависимост от класа на точност на кондензаторите. За да разберете номиналния капацитет на кондензатор, например клас I, е достатъчно да умножите стойността от таблицата по 0,1; един; 10; сто; 1000 и др. Например, ако вземете числото 10 от таблицата и го умножите по 0,1; един; 10, тогава получаваме капацитет 10 × 0,1 = 1 pF; 10x1 = 10pF; 10x10 = 100pF. От клас имам разрешително ±5% , тогава действителните стойности на капацитета могат да бъдат в диапазона от 0,95 ... 1,05 pF; 9,5…10,5 pF; 95…105 pF. Следователно не трябва да търсите кондензатори от клас I с номинален капацитет, например 58 pF или 65 pF, защото те просто не се произвеждат в такива номинали.
Таблица 2 - Редове със стандартни номинални стойности на кондензатора
Разбира се, има и други по-високи класове на точност, като 0,1%, ±0,2%, ±0,5%, ±1%, ±2%. Кондензаторите от този клас се наричат прецизност , тяхната цена е по-висока от цената на кондензатори от по-нисък клас на точност, поради което използването им е оправдано само при технология с висок клас на точност.
Маркиранеsmdкондензатори
Ако погледнете печатна електронна платкавсяко съвременно устройство, например мобилен телефон, лаптоп, таблет, компютър, тогава е малко вероятно да видим на него формата и размера на познатите ни кондензатори. Вместо това ще видим много плътно разположени SMD кондензатори ( ориз. 16 ). Те също се наричат без рамкаили кондензатори за брадичката. Използват се за повърхностен монтаж. Основното предимство на такива кондензатори в сравнение с изходните кондензатори са значително по-малките им размери, което дава възможност да се получи устройство много по-компактно и по-леко със същите характеристики.
Ориз. 16 - SMD кондензатори. Външен вид
Такива кондензатори имат редица стандартни размери ( раздел. 3 ), което трябва да знаете, когато свързвате веригата.
Таблица 3 - Размери на кондензаторите smd
Обозначение на капацитета кондензатор SMD, чиято стойност се прилага към тялото му, може да има формата на цифрово кодиране (като кондензатори с проводници), но по-често се маркира под формата на една или две букви с число. Ако се използва една буква, тя обозначава даденото число таблица 4 . Ако има две букви, тогава втората показва числото от таблицата, а първата е производителя. Числото след буквата или буквите показва 10 до каква степен трябва да умножите числото от таблицата. Например маркиране г 3 означава 1,8 × 10 3 = 1800 pF; A1 - 1 × 10 1 \u003d 10 pF и т.н.
Често на SMD кондензаторите изобщо няма маркировка, така че няма да е излишно да вземете измервател на капацитета.
Таблица 4 - Маркиране на SMD кондензатори
При маркирането на електролитни кондензатори отрицателният извод „-“ е задължително посочен ( ориз. 17 ). По правило горната част на кутията е боядисана в черно от страната на този изход. Също така стойността на работното напрежение на кондензатора винаги се прилага към корпуса. Както при „обикновените“ електролитни кондензатори, стойността на капацитета за SMD се обозначава с микрофаради .
Ориз. 17 - Маркиране на електролит smd кондензатори
Условно графично обозначение на кондензаторите
Условно графично обозначение (UGO) - това е обозначението на кондензаторите (и други елементи) в чертежите електрически вериги (раздел. пет ). Има много видове кондензатори, съответно и техните обозначения. Въпреки това, общо за всички тях в обозначението има две успоредни съседни тирета, които символизират плочите на кондензатора. За електролитни кондензатори също е посочен полярността на връзката. По правило това е знак "+" до една от успоредните линии. Освен това, в допълнение към капацитета за такива кондензатори, трябва да се посочи максималното напрежение. Например, надписът на веригата 10 × 50 V означава, че трябва да използвате кондензатор от 10 микрофарада с приемливо напрежение (това, което е посочено на корпуса на кондензатора) не по-малко (възможно по-високо) 50 V ( ориз. осемнадесет ).
Таблица 5 - Обозначение на кондензаторите в диаграмите
Ориз. 18 - Избор на електролитен кондензатор по напрежение
МЕТОДИ ЗА СВЪРЗВАНЕ НА КОНДЕНСАТОРИ
При липса на кондензатор с необходимия капацитет или напрежение, необходимият еквивалентен номинал може да се получи чрез свързване на няколко кондензатора. Използват се серийни, паралелни и смесени връзки.
При паралелно свързване ( ориз. 19 ) общият капацитет е равен на сумата от капацитетите на всички кондензатори:
C общо \u003d C 1 + C 2 + ... + Cн.
Може образно да си представим, че плочите (плочите), свързани паралелно, образуват една плоча с по-голям капацитет и както си спомняме, с увеличаване на площта на плочите, капацитетът на кондензатора се увеличава.
Ориз. 19 - Схема паралелна връзкакондензатори
Напрежението на плочите на всички кондензатори ще бъде еднакво и равно на напрежението, приложено към общите клеми.
При свързване на електролитни кондензатори е задължително да се спазва полярността на включването ( ориз. двадесет ).
Ориз. 20 - Схема на паралелно свързване на електролитни кондензатори
При последователно свързване ( ориз. 21 ) общият капацитет на всички кондензатори ще бъде по-малък от най-малкия капацитет на единичен кондензатор и се определя по следната формула
Ориз. 21 - Схема на серийно свързване на кондензатори
Следователно, такава връзка се използва при липса на кондензатор с необходимото допустимо напрежение. Повече напрежение може да се приложи към общите изводи на свързаните кондензатори, отколкото към всеки поотделно ( ориз. 22 ). Приложеното напрежение се разпределя пропорционално на капацитета на всеки от тях.
Ориз. 22 - Схема на последователно свързване на два кондензатора
При свързване на електролитни кондензатори трябва да се вземе предвид тяхната полярност ( ориз. 23 ).
Ориз. 23 - Схема на серийно свързване на електролитни кондензатори
Смесената връзка се използва доста рядко и като правило, когато е необходимо да се комбинират положителните свойства на серийните и паралелните връзки.
Най-удобно е да съхранявате кондензатори в кутии за кибрит, залепени в един блок ( ориз. 24 ).
Ориз. 24 - Контейнер за съхранение на кондензатори
Те намират широко приложение в електронни, радиотехнически устройства и устройства. Те са по количество и капацитет в електронни схемиможе да варират, но те са почти навсякъде. Такова широко разпространение на устройства се обяснява с факта, че във веригите такива устройства могат да изпълняват различни функции и задачи.
На първо място, кондензаторите се използват във филтри на различни стабилизатори на напрежение и токоизправители, освен това с тяхна помощ се предава сигнал между каскади, работят високочестотни и нискочестотни филтри, честотата на трептене и интервалите от време на различни генератори се избрани. За да се разберат по-добре характеристиките и приложенията на такива устройства, е необходимо да се анализират подробно съществуващите видове и характеристики на кондензатори.
Характеристики и параметри
Изчерпателна информация за вида и техническите характеристики на кондензатора всеки потребител може да получи върху тялото на устройството, което също понякога посочва производителя на устройството и датата на неговото производство.
Най-важният параметър на всеки кондензатор е неговият номинален капацитет. Правилата за определяне на рейтингите на капацитета са описани в настоящите стандарти на GOST. Съгласно разпоредбите на GOST, номиналният капацитет на кондензаторите до 9999 pF е посочен на диаграмите, без да се посочва мерната единица. Капацитетът на устройства с номинална стойност над 9999 pF и до 9999 μF е посочен на диаграмите, показващи мерната единица. Следващата характеристика, посочена на корпуса на устройството, е допустимото отклонение от номиналните стойности.
Втората най-важна стойност на кондензатора е неговата Номинално напрежение. Те могат да бъдат проектирани за работа в мрежи с различни напрежения: от 5 до 1000 V или повече. Експертите препоръчват да изберете устройства с марж на номинално напрежение. Използването на устройства с ниска стойност може да доведе до диелектрични повреди и повреда на устройствата.
Останалите параметри се считат за допълнителни и не винаги важни, следователно в случаите на някои устройства описанието може да бъде ограничено до капацитет и номинално напрежение. Ако допълнително спецификацииса посочени, то на калъфа също можете да намерите Работна температураустройства, работен номинален ток и други данни.
Също така трябва да се има предвид, че кондензаторите на пазара днес могат да бъдат трифазни и еднофазни, предназначени за външен или вътрешен монтаж.
Какви видове кондензатори има?
Има различни класификации на кондензаторите, използвани в електронните схеми. Най-често такива устройства са разделени на типове според вида на използвания в тях диелектрик. Според характеристиките на диелектрика могат да се разграничат следните видове:
- с течни диелектрици.
- вакуум, в който няма диелектрик.
- с твърд органичен диелектрик.
- с газов диелектрик.
- електролитен или оксид-полупроводник с електролит или оксиден метален слой.
- с твърд неорганичен диелектрик.
Вторият вариант на класификация е според вероятността от колебания в стойността на капацитета. Според тази характеристика могат да се разграничат следните устройства:
- Променливи - които могат да променят капацитета поради напрежение или температурни условия.
- Постоянна - стойността на капацитета не се променя през целия експлоатационен живот.
- Тример - с променлив капацитет, използва се за периодично или еднократно регулиране на вериги.
Според областта на работа всички кондензатори са разделени на следните типове:
- Ниско напрежение, използвано в мрежи с ниско напрежение.
- Високо напрежение, използвано в мрежи с високо напрежение.
- Импулс - способен да излъчва краткотраен импулс.
- Стартери - за стартиране на електродвигател.
- Потискане на смущенията.
Има и други класове по обхват, но на практика те са изключително редки.
Таблицата по-долу показва най-често срещаните кондензатори и техните обозначения на диаграмите.
но