ویژگی های خازن ها انواع متفاوت. کاربرد. طرح های معمولی (10+)

خازن برقی. اصل عملکرد، کاربرد، طبقه بندی - انواع خازن. طرح های معمولی

کندانسورهای هوا

دی الکتریک در چنین خازن هایی هوا است. مزایای:سهولت ساخت خازن های متغیرطراحی شده برای تنظیم مکانیکی ظرفیت، طراحی شده برای تنش مکانیکی ثابت. معایب:ناپایداری، وابستگی به دما و رطوبت محیط، عدم اطمینان، ابعاد بزرگ، ظرفیت کوچک در واحد حجم، قدرت الکتریکی نسبتاً پایین، محدود به شکست هوا بین صفحات. چنین خازن هایی معمولاً فقط متغیر هستند. استفاده از این فناوری در موارد دیگر نامناسب تلقی می شود.

خازن های کاغذی

دی الکتریک کاغذ آغشته به روغن ترانسفورماتور است. مزایای:قابلیت اطمینان بالا و قدرت الکتریکی برای خازن های درجه بندی شده برای ولتاژ بالا- ظرفیت کافی بالا در واحد حجم، جریان نشتی کم. بسیاری از خازن های قدرت با استفاده از این فناوری ساخته می شوند: دو صفحه با کاغذ بین آنها تا می شود، رول می شود، رول در یک شیشه قرار می گیرد، شیشه با روغن ترانسفورماتور پر می شود و مهر و موم می شود. معایب:وزن سنگین، خود القای بزرگ و مقاومت در برابر خود.

خازن های الکترولیتی (اکسیدی).

دی الکتریک لایه ای از اکسید روی سطح یک فلز فعال (معمولا آلومینیوم) است. خازن با قرار دادن نواری از فلز فعال در یک الکترولیت ساخته می شود. یک فیلم اکسید قوی بلافاصله روی سطح فلز تشکیل می شود. این فلز را از الکترولیت جدا می کند. یکی از ویژگی های بیشتر خازن های الکترولیتی قطبیت است. آنها ولتاژ نامی را در یک قطب نگه می دارند، اما به سرعت در قطب دیگر ولتاژ فرو می ریزند. این به دلیل ویژگی های فرآیندهای شیمیایی بین فلز صفحه و الکترولیت است. برای یک فیلم اکسید معمولی است که به تدریج شکسته و ترک بخورد. با قطبیت صحیح، چنین ریزترک‌هایی فوراً با اکسید جدید سفت می‌شوند. با قطبیت نادرست، فلز بلافاصله شروع به بازیابی می کند. ترک در کل صفحه پخش می شود. تکنیک های خاصی برای مبارزه با این اثر وجود دارد، بنابراین روش های غیر قطبی در بازار وجود دارد. خازن های الکترولیتی، اما گرانتر از قطبی هستند. مزایای:ظرفیت بالا در واحد حجم، واحد جرم. معایب:قطبیت، قابلیت اطمینان کم و استحکام دی الکتریک، تلفات زیاد، جریان های نشتی، سر و صدا، ناپایداری، سایش سریع، از دست دادن خواص در طول زمان، اندوکتانس داخلی و مقاومت بالا.

خازن های میکا

دی الکتریک میکا است. چنین خازن هایی از این واقعیت استفاده می کنند که میکا خود قادر به ذخیره انرژی است. او ثابت دی الکتریکبسیار بزرگتر از وحدت، به طوری که با ابعاد کوچکتر می توان انرژی بیشتری را ذخیره کرد. مزایای:ظرفیت بالا در واحد حجم، واحد جرم، قدرت دی الکتریک بالا. معایب:غیر خطی بودن، ناپایداری پارامترها، وابستگی ظرفیت خازن به قدرت جریان، قیمت بالا. میکا به طور کلی در میدان الکتریکی رفتار عجیبی دارد.

خازن های سرامیکی

خازن های سرامیکی مزایای:سر و صدای کم، دمای بالا و پایداری زمانی، قابلیت اطمینان، تلفات کم، استحکام دی الکتریک. معایب:ویژگی های وزن و اندازه ضعیف

خازن های فیلم

خازن های مبتنی بر فیلم های مصنوعی غیر مشابه. چنین خازن هایی بسته به فیلم های مورد استفاده می توانند خواص بسیار متفاوتی داشته باشند. آنها اغلب در مدارهای الکتریکی استفاده می شوند.

خازن های پلی پروپیلن، تفلون، ...

دی الکتریک پلی پروپیلن، تفلون یا سایر پلیمرهای ویژه با استحکام و مقاومت دی الکتریک بالا است. چنین خازن هایی مقاومت دی الکتریک بسیار بالایی دارند. خود تخلیه در آنها بسیار کند است. سطح نویز بسیار پایینی دارند.

خازن ها بر اساس دقت علامت گذاری طبقه بندی می شوند. مجموعه ای از خازن ها با علامت های خازن با دقت 30٪، 20٪، 10٪، 5٪، 1٪ و غیره وجود دارد.

راکتانس خازن

خازن مقاومت اهمی کلاسیک را ندارد. اگر یک ولتاژ ثابت به خازن اعمال شود، هیچ جریانی از آن عبور نمی کند (به جز یک جریان نشتی بسیار کوچک). اما اگر ولتاژ متناوب به خازن اعمال شود، به دلیل شارژ و دشارژ دوره ای صفحات، جریانی در مدار ظاهر می شود.

علاوه بر این، جریان عبوری از خازن به ولتاژ در لحظه فعلی بستگی ندارد، بلکه به نرخ تغییر ولتاژ، یعنی به مشتق تابع ولتاژ در مقابل زمان بستگی دارد. بنابراین، اگر یک ولتاژ سینوسی به خازن اعمال شود، جریان به شکل کسینوس خواهد بود. به دلیل این تغییر فاز است که انرژی حرارتی روی خازن تلف نمی شود.

به هر حال، عدم اتلاف انرژی حرارتی روی خازن نوعی توهم است. اولاً جریان از خازن عبور می کند، این جریان نیز از مدارهای برق، سیم ها عبور می کند و آنها را گرم می کند. ثانیاً خود خازن دارای مقاومت داخلی صفحات و لیدها است. گرما هم می دهد. تمام خازن‌ها محدودیت‌هایی در حداکثر جریان دارند، این امر به ویژه در مورد خازن‌های الکترولیتی که ظرفیت بالایی دارند صادق است. مقاومت بزرگصفحات (به یاد داشته باشید که در خازن های الکترولیتی، یکی از صفحات الکترولیت است که جریان را نسبتاً ضعیف هدایت می کند). تجاوز از این جریان منجر به گرم شدن خازن، کاهش قابلیت اطمینان، پیری، خرابی یا فرسودگی هادی ها می شود.

اگر یک ولتاژ سینوسی را در نظر بگیریم و بر حسب ولتاژ و جریان موثر عمل کنیم، می‌توانیم فرمولی بنویسیم که شبیه قانون اهم برای مقاومت‌ها باشد. [ جریان موثر از طریق خازن] = [ولتاژ کاری در خازن] / [ز]، جایی که [ ز] = 1 / (2 * PI * [ فرکانس ولتاژ] * [ظرفیت خازن]). این فرمول در محاسبه تقسیم کننده های خازن ولتاژ متناوب و فیلترهای بالا و پایین گذر مفید است.

ویژگی های استفاده از خازن در مدارها

خازن ها را می توان به صورت سری و موازی متصل کرد.

[ظرفیت خازن های متصل به صورت موازی] = [ظرفیت C1] + [ظرفیت C2]

[ظرفیت خازن های متصل به سری] = 1 / (1 / [ظرفیت C1] + 1 / [ظرفیت C2])

شکل نشان می دهد طرح های معمولیروی خازن ها (الف) - تقسیم کننده ولتاژ AC خازنی. [ ولتاژ در خازن پایین] = [ولتاژ ورودی] * [خازن بالا] / ([
نحوه محاسبه مبدل ولتاژ سوئیچینگ فشاری. نحوه سرکوب P...

تصحیح کننده ضریب قدرت طرح. پرداخت. اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد....
مدار اصلاح کننده ضریب توان ...

القاگر. ساخت. سیم پیچی. ساختن. باد کردن. مو...
ساخت سلف. محافظ سیم پیچ ...

نحوه طراحی مبدل ولتاژ سوئیچینگ کاهنده مرحله 3. چگونه ...

خازن های کاغذی رایج ترین نوع خازن ها هستند ظرفیت ثابت، حاوی یک یا چند بخش از دو نوار فلزی (معمولاً فویل آلومینیومی) است که به عنوان روکش عمل می کنند. دومی توسط دو یا چند نوار کاغذ خازن که یک دی الکتریک است از هم جدا می شوند. مقاطع در یک بدنه استوانه ای یا مستطیلی قرار می گیرند. محفظه شامل عناصر آب بندی (از طریق عایق های شیشه ای یا سرامیکی، واشرهای لاستیکی یا قطعات ساخته شده از ترکیبات اپوکسی) است که از طریق آن هادی های سیم خارجی یا بیل بیرونی عبور می کند.

خازن های کاغذی عمدتاً در مدارها استفاده می شوند. جریان مستقیم. اخیراً در حالت‌های پالسی با نرخ تکرار پالس محدود، در ولتاژهای پایین، زمانی که تلفات برق کم است و در فرکانس‌های بالا (تا 1 مگاهرتز) استفاده می‌شوند.

بر اساس طراحی، خازن های کاغذی استوانه ای (BM، BMT، KBG-M، KBG-I، K40P-1، K40P-2، K40U-9، و غیره) و مستطیلی (KBG-MP، KBG-MN، BGT، K40U) وجود دارد. -9 و غیره) اشکال. آنها با طیف گسترده ای از ظرفیت ها (از هزارم تا ده ها میکروفاراد)، ولتاژ اسمی و محدوده دمای کاری (از -60 تا +125) مشخص می شوند. بسته به ولتاژ محاسبه شدهآنها به ولتاژ پایین (K40) - تا 1600 ولت و ولتاژ بالا (K41) - از 1600 و بالاتر تقسیم می شوند.

خازن های کاغذی در مدارهایی که برای کارکرد طولانی مدت در یک ولتاژ معین طراحی شده اند استفاده می شوند که امکان دقت و پایداری خازنی پایین را فراهم می کند. علاوه بر این، می توان از آنها به عنوان عناصر مسدود کننده، جداکننده، جداکننده و فیلتر کننده در مدارهای با ولتاژ مستقیم و متناوب و در حالت های پالسی استفاده کرد.

خازن KBG - کاغذ کندانسور مهر و موم شده خازن های KBG در چندین گزینه طراحی تولید می شوند (شکل 1): KBG-I - کاغذ خازن مهر و موم شده در محفظه سرامیکی استوانه ای. KBG-M - کاغذ خازن مهر و موم شده در محفظه استوانه ای فلزی. دارای انواع KBG-M1 و KBG-M2 است (خازن KBG-M2 نباید به عنوان خازن انتقال استفاده شود، زیرا یکی از صفحات آن به کیس متصل است). KBG-MP - خازن کاغذی مهر و موم شده در محفظه مسطح مستطیلی فلزی با عایق های شیشه ای یا سرامیکی. تولید شده با دو و سه نتیجه گیری. بسته به محل قرارگیری پین ها، خازن های KBG-MP به سه گزینه تقسیم می شوند: C - با پین در بالا، B - در طرف، N - در پایین.

خازن KBG-MP آنها همچنین در بلوک های دوتایی در یک محفظه با گزینه های نصب و پایه های یکسان تولید می شوند. علاوه بر این، آنها در طرح های زیر تولید می شوند: با یک و دو پایانه عایق روی بدنه. با سه پایانه عایق و یک ترمینال مسکن، پایانه ها را می توان در بالا، کنار و پایین محفظه قرار داد.

KBG-MP - خازن کاغذی هرمتیک در محفظه مستطیلی فلزی معمولی با عایق های شیشه ای یا سرامیکی، تولید شده در چندین نسخه با روش های مختلف بستن کیس و محل قرارگیری پین ها.

برای کار در دماهای بالا خازن های BGT - کاغذ مهر و موم شده مقاوم در برابر حرارت در موارد دو اندازه و همچنین به صورت بلوک های دوتایی در یک مورد با نتیجه گیری کلیبه بدن متصل است.

در کنار خازن های کاغذی مهر و موم شده، خازن های طرح مهر و موم شده نیز تولید می شود. علاوه بر انواع قدیمی KB (در جعبه های مقوایی پر از قیر) و BPP (در جعبه فلزی مستطیلی از نوع باز)، انواع جدیدی از خازن های BM و BMT با اندازه کوچک تولید می شود. این خازن ها از یک لوله آلومینیومی به عنوان محفظه استفاده می کنند.

خازن های BM و BMT دو نوع وجود دارد: BM-1، BMT-1 و BM-2، BMT-2. BM-1 و BMT-1 با گره های تماسی درج شده و BM-2 و BMT-2 (شکل 2) با گره های تماس لحیم شده ساخته می شوند. ابعاد آنها تجاوز نمی کند: قطر 5 - 7.5 میلی متر، طول 11 - 14.5 میلی متر.

خازن های BM-1 KBG-M، KBG-MN، KBG-MP برای استفاده در مدارهای با ولتاژ بسیار پایین توصیه نمی شوند. در چنین مدارهایی فقط از خازن هایی استفاده می شود که در آنها سرب ها لحیم شده یا به صفحات متصل می شوند (به عنوان مثال BM-2).

خازن HM - Paper Sealed Compact دارای انواع BGM-1 با یک ترمینال عایق و BGM-2 با دو پایانه عایق شده است (شکل 3). ابعاد BGM: قطر 6 - 11 میلی متر، طول 18 میلی متر.

از انواع جدید خازن های کاغذی K40P (K40P-1، K40P-2، K40P-3) و K40U-9 باید متمایز شوند.

خازن K40P-1 - سایز کوچک در یک محفظه پلاستیکی با سیم انتهایی ساخته شده است. خازن K40P-2 در یک محفظه فلزی مهر و موم شده قرار دارد. دو نوع K40P-2a و K40P-26 تولید می شود. تفاوت آنها در این است که برای خازن های K40P-2a، یکی از صفحات به کیس متصل است و دیگری دارای سیم سیم جدا شده از کیس است. خازن K40P-2b دارای هر دو ترمینال ایزوله است. ابعاد آن: قطر 6 و 11 میلی متر بسته به ظرفیت، طول 19 میلی متر.

خازن K40U-9 (تصویر 4) برای شرایط عملیاتی شدیدتر (رطوبت بالا، حداکثر دمای حداکثر تا 125 درجه سانتیگراد) طراحی شده اند: این خازن های استوانه ای مهر و موم شده در جعبه های فولادی با عایق های فشرده شیشه ای هستند.

فهرست ادبیات استفاده شده

1. Bodilovsky V.G. کتاب راهنمای یک اپراتور جوان رادیویی. چاپ چهارم، اصلاح و بزرگ شده. مسکو: انتشارات مدرسه عالی، 1983. - مجموعه آموزش حرفه ای.
2. خازن ها. فهرست راهنما. Mikhailov I.V., Proposhin A.I., 1965 (کتابخانه رادیویی جمعی شماره 0573).