Beaucoup sont intéressés à savoir si les condensateurs ont des types ? Il existe de nombreux condensateurs en électronique. Les indicateurs tels que la capacité, la tension de fonctionnement et la tolérance sont les principaux. Le type de diélectrique dont ils sont faits est tout aussi important. Cet article discutera plus en détail des types de condensateurs par type de diélectrique.
Classifications des condensateurs
Les condensateurs sont des composants courants dans l'électronique radio. Ils sont classés selon de nombreux indicateurs. Il est important de savoir quels modèles, selon la nature du changement de valeur, représentent différents condensateurs. Types de condensateur :
- Appareils à capacité constante.
- Appareils avec un type de capacité variable.
- Construire des modèles.
Le type de diélectrique du condensateur peut être différent :
- papier;
- papier métallisé;
- mica;
- téflon;
- polycarbonate;
- électrolyte.
Selon la méthode d'installation, ces appareils sont conçus pour un montage imprimé et en surface. Dans ce cas, les types de boîtiers de condensateur SMD sont :
- céramique;
- Plastique;
- métal (aluminium).
Vous devez savoir que les appareils en céramique, les films et les types non polaires ne sont pas marqués. L'indicateur de leur capacité va de 1 pF à 10 microfarads. Et les types d'électrolytes sont en forme de tonneau dans un boîtier en aluminium et sont marqués.
Le type tantale est produit dans des boîtiers rectangulaires. Ces appareils existent en différentes tailles et couleurs : noir, jaune et orange. Ils ont également des marques de code.
condensateurs électrolytiques en aluminium
base condensateurs électrolytiques l'aluminium sont deux fines bandes d'aluminium torsadées. Entre eux se trouve un papier contenant un électrolyte. L'indice de capacité de cet appareil est de 0,1 à 100 000 uF. Soit dit en passant, c'est son principal avantage par rapport aux autres espèces. La tension maximale est de 500 V.
Les inconvénients comprennent une fuite de courant accrue et une diminution de la capacité avec une fréquence croissante. Par conséquent, dans les cartes, un condensateur céramique est souvent utilisé avec un condensateur électrolytique.
Il convient également de noter que ce type diffère par la polarité. Cela signifie qu'avec un indicateur négatif est sous tension négative, contrairement à la sortie opposée. Si vous ne suivez pas cette règle, l'appareil tombera probablement en panne. Par conséquent, il est recommandé de l'utiliser dans des circuits à courant continu ou pulsé, mais en aucun cas alternatif.
Condensateurs électrolytiques: types et but
Les types de condensateurs électrolytiques sont représentés par une large gamme. Elles sont:
- polymère;
- polymère radial;
- avec un faible courant de fuite ;
- configuration standard;
- avec une large plage de température;
- miniature;
- non polaire;
- avec la présence d'une sortie dure;
- faible impédance.
Où sont utilisés les condensateurs électrolytiques ? Les types de condensateurs en aluminium sont utilisés dans divers appareils électroniques, pièces d'ordinateur, périphériques tels que les imprimantes, les appareils graphiques et les scanners. Ils sont également utilisés dans les équipements de construction, les instruments de mesure industriels, dans le domaine de l'armement et de l'espace.
Condensateurs KM
Il existe également des condensateurs à l'argile de type KM. Ils sont utilisés :
- dans les équipements industriels ;
- lors de la création d'instruments de mesure, qui se distinguent par des indicateurs de haute précision;
- en radioélectronique;
- dans l'industrie militaire.
Les appareils de ce type se caractérisent par un haut niveau de stabilité. La base de leur fonctionnalité est les modes pulsés dans les circuits à courant alternatif et constant. Ils se caractérisent par un haut niveau d'adhérence des plaques en céramique et une longue durée de vie. Ceci est assuré par la faible valeur du coefficient de variabilité capacitive de la température.
Avec de petites tailles, ils ont un indicateur de capacité élevée, atteignant 2,2 microfarads. Le changement de sa valeur dans la plage de température de travail de cette espèce varie de 10 à 90%.
Les types du groupe H sont généralement utilisés comme adaptateurs ou dispositifs de blocage, etc. Appareils modernes l'argile est fabriquée en pressant sous pression en un seul bloc les plaques de céramique métallisées les plus fines.
Le haut niveau de résistance de ce matériau permet d'utiliser des pièces minces. En conséquence, proportionnellement à l'indicateur de volume, il augmente fortement.
Les appareils KM sont chers. Cela s'explique par le fait que des métaux précieux et leurs alliages sont utilisés dans leur fabrication : Ag, Pl, Pd. Le palladium est présent dans tous les modèles.
Condensateurs céramiques
Le modèle de disque a un haut niveau de capacité. Son indicateur va de 1 pF à 220 nF, et la tension de fonctionnement la plus élevée ne doit pas dépasser 50 V.
Les avantages de ce type comprennent:
- faibles pertes de courant ;
- petite taille;
- faible taux d'induction;
- capacité à fonctionner à des fréquences élevées ;
- haut niveau de stabilité de la température du récipient ;
- la capacité de travailler dans des circuits à courant continu, alternatif et pulsé.
Le dispositif multicouche est basé sur une alternance de couches minces de céramique et de métal.
Cette vue est similaire à un disque monocouche. Mais de tels appareils ont une grande capacité. La tension de fonctionnement maximale sur le boîtier de ces appareils n'est pas indiquée. Comme pour le modèle monocouche, la tension ne doit pas dépasser 50 V.
Les appareils fonctionnent dans des circuits à courant continu, alternatif et pulsé.
L'avantage des condensateurs céramiques haute tension est leur capacité à fonctionner sous des niveaux de tension élevés. La plage de tension de fonctionnement est de 50 à 15000 V et l'indice de capacité peut être de 68 à 150 pF.
Ils peuvent fonctionner dans des circuits à courant continu, alternatif et pulsé.
Appareils au tantale
Les dispositifs modernes au tantale sont une sous-espèce indépendante du type électrolytique de l'aluminium. La base des condensateurs est le pentoxyde de tantale.
Les condensateurs ont une faible tension nominale et sont utilisés s'il est nécessaire d'utiliser un appareil avec une capacité nominale élevée, mais dans un petit boîtier. Ce type a ses propres caractéristiques :
- petite taille;
- l'indicateur de la tension de fonctionnement maximale est jusqu'à 100 V;
- niveau de fiabilité accru lors d'une utilisation à long terme;
- faible courant de fuite ;
- large gamme de températures de fonctionnement;
- l'indicateur de capacité peut aller de 47 nF à 1000 uF ;
- les appareils ont un niveau d'inductance inférieur et sont utilisés dans des configurations à haute fréquence.
L'inconvénient de ce type réside dans haute sensibilité pour augmenter la tension de fonctionnement.
Il convient de noter que, contrairement au type électrolytique, la borne positive est marquée d'une ligne sur le boîtier.
Types de cas
Quels sont les types de condensateurs au tantale ? Les types de condensateurs au tantale se distinguent en fonction du matériau du boîtier.
- Boîtier CMS. Pour la fabrication de dispositifs en boîtier utilisés en montage en surface, la cathode est reliée à la borne au moyen d'une résine époxy contenant une charge d'argent. L'anode est soudée à l'électrode et la lisse est coupée. Une fois le dispositif formé, un marquage imprimé lui est appliqué. Il contient un indicateur de la capacité de tension nominale.
- Lors de la formation de ce type de dispositif de boîtier, le conducteur d'anode doit être soudé à la borne d'anode elle-même, puis coupé du longeron. Dans ce cas, la borne de cathode est soudée à la base du condensateur. Ensuite, le condensateur est rempli d'époxy et séché. Comme dans le premier cas, il est marqué
Les condensateurs du premier type se distinguent par une plus grande fiabilité. Mais tous les types de condensateurs au tantale s'appliqueront :
- en génie mécanique;
- ordinateurs et technologie informatique;
- équipement de télédiffusion;
- appareils électroménagers;
- une variété d'alimentations pour cartes mères, processeurs, etc.
Recherche de nouvelles solutions
À ce jour, les condensateurs au tantale sont les plus populaires. Les fabricants modernes recherchent de nouvelles méthodes pour augmenter le niveau de résistance du produit, optimiser ses caractéristiques techniques, ainsi que réduire considérablement le prix et unifier le processus de production.
A cette fin, des tentatives sont faites pour réduire le coût sur la base des composants constitutifs. La robotisation ultérieure de l'ensemble du processus de production contribue également à la baisse du prix du produit.
Un problème important est la réduction du corps de l'appareil tout en maintenant des paramètres techniques élevés. Des expérimentations sont déjà menées sur de nouveaux types de coques en version réduite.
Condensateurs en polyester
La valeur de capacité de ce type de dispositif peut aller de 1 nF à 15 uF. La plage de tension de fonctionnement est de 50 à 1500 V.
Il existe des appareils avec différents degrés de tolérance (la tolérance de capacité est de 5 %, 10 % et 20 %).
Ce type a une stabilité de température, une capacité élevée et un faible coût, ce qui explique leur large application.
Condensateurs variables
Les types condensateurs variables ont un certain principe de fonctionnement, qui consiste en l'accumulation de charges sur des plaques d'électrodes isolées au moyen d'un diélectrique. Ces plaques sont flexibles. Ils peuvent bouger.
La plaque mobile s'appelle le rotor et la plaque fixe s'appelle le stator. Lorsque leur position change, la zone d'intersection change également et, par conséquent, l'indicateur de capacité du condensateur change.
Les condensateurs sont livrés avec deux types de diélectriques : air et solide.
Dans le premier cas, l'air ordinaire agit comme un diélectrique. Dans le second cas, la céramique, le mica et d'autres matériaux sont utilisés. Pour augmenter la capacité du dispositif, les plateaux stator et rotor sont assemblés en blocs montés sur un seul axe.
Les condensateurs à diélectrique de type air sont utilisés dans les systèmes à réglage de capacité constant (par exemple, dans les unités de syntonisation radio). Ce type d'appareil a un niveau de résistance plus élevé que la céramique.
vue de chantier
Le type le plus courant est la construction de condensateurs. Ils sont de type variable, mais ont une moindre résistance à l'usure, car ils sont moins souvent régulés.
Les types de condensateurs de cette catégorie sont basés sur des céramiques métallisées. Le métal fonctionne comme une électrode et la céramique agit comme un isolant.
condensateur variable(condensateur variable, KPI) - condensateur, capacité électrique qui peut changer mécaniquement, soit électriquement, soit par un changement de tension, soit par un changement de température. Les condensateurs variables sont généralement utilisés dans les circuits oscillants pour modifier leur fréquence de résonance - par exemple, dans les circuits d'entrée des récepteurs radio, dans les étages d'amplification et les générateurs haute fréquence, les dispositifs d'antenne. La capacité des condensateurs variables varie généralement d'unités à plusieurs dizaines ou centaines de picofarads.
Parmi les diélectriques solides dans les condensateurs variables, des films organiques et des céramiques haute fréquence sont utilisés. Les condensateurs à diélectrique céramique sont de plus petite taille. Les condensateurs à film sont des sources de bruit électrique en raison des changements de capacité dus aux vibrations et aux décharges d'électricité statique qui résultent de l'électrification des films organiques lorsque les plaques du condensateur tournent.
Des condensateurs variables à une et deux sections avec un diélectrique solide sont produits, ainsi que des condensateurs variables à une et plusieurs sections avec un diélectrique à air.
Marquage des variables et des condensateurs ajustables sur les schémas :
Condensateurs ajustables sont utilisés dans les circuits oscillatoires pour un réglage fin de la capacité lors du processus de superposition d'équipements radio. Les performances électriques les plus élevées sont caractérisées par des condensateurs de réglage avec un diélectrique à air, qui sont des condensateurs directs miniatures de capacité variable. Les condensateurs ajustables en céramique ont une conception plus simple, une taille et un coût plus petits, ils sont donc les plus largement utilisés.
Les blocs KPI sont très courants, constitués de deux, trois sections ou plus avec une gamme de capacités identique ou différente, installées sur le même arbre. Ils sont utilisés lorsqu'il est nécessaire d'assurer un accord coordonné de plusieurs circuits, par exemple, un filtre d'entrée, un filtre de fréquence intermédiaire et un oscillateur local dans un récepteur radio. Souvent, plusieurs condensateurs d'accord sont également intégrés dans un tel bloc pour affiner les capacités des sections individuelles.
Riz. 6. Condensateur variable
et sa représentation schématique Ci-dessous : un bloc de condensateurs variables et sa représentation dans les schémas
CONDENSATEURS VARIABLES
L'accord du circuit oscillant du récepteur radio est réalisé par un condensateur variable. Les pièces principales d'un tel condensateur sont des plaques de laiton, de cuivre ou d'aluminium, assemblées en deux groupes.Les plaques d'un groupe sont fixes immobiles, et les plaques de l'autre groupe, qui ont une forme proche d'un demi-cercle, sont montées sur un axe métallique (Fig. 6). Lorsque l'axe tourne, les plaques mobiles entrent dans les interstices entre les plaques fixes, sans les toucher, de sorte qu'entre le mobile et le fixe *? laisse un petit espace d'air. Les plaques du même groupe n'ont pas connexion métallique avec des plaques d'un autre groupe, ce qui est obtenu en utilisant des matériaux isolants. Pour inclure un condensateur variable dans le circuit, il possède des contacts pour les fils à souder : l'un des contacts est relié à un groupe de plaques mobiles (rotor), et l'autre à un groupe de plaques fixes (stator). Parfois, il y a plusieurs contacts à connecter à un groupe de plaques fixes. Lorsque l'axe du condensateur est tourné de sorte que les plaques mobiles soient complètement entre les plaques fixes, le condensateur a une capacité maximale ; lorsque l'axe du condensateur est tourné d'un demi-tour (180°) à partir de cette position, le condensateur a une capacité minimale. Cette dernière est aussi appelée capacité initiale. Aux positions intermédiaires des armatures mobiles, la capacité du condensateur a une valeur intermédiaire, et elle est d'autant plus grande que la partie des armatures mobiles est grande entre les armatures fixes. L'accord du circuit oscillant se fait en faisant tourner l'axe du condensateur variable.
Riz. Fig. 7. Formes de plaques de ro-ors de condensateurs variables : a - capacitif direct ; b - onde directe ; indirect; r-* moyenne linéaire (logarithmique)
Lorsque les plaques mobiles sont complètement étendues à partir des espaces entre les plaques fixes, le circuit est réglé sur la fréquence la plus élevée (onde la plus courte) sur laquelle il peut être réglé avec une inductance donnée. Au fur et à mesure que les plaques mobiles pénètrent dans les espaces entre les plaques fixes, l'accord du circuit change en douceur: il s'accorde sur des fréquences de plus en plus petites (la longueur d'onde augmente). Lorsque les plaques mobiles sont complètement entre les plaques fixes, le circuit est accordé sur la fréquence la plus basse (longueur d'onde la plus longue) pouvant être obtenue avec une bobine donnée. Les condensateurs variables utilisés dans les récepteurs de diffusion ont dans la plupart des cas une capacité maximale de 450-500 pF et une capacité initiale de l'ordre de 15-25 pF.
Dans les récepteurs multi-tubes, il y a deux ou trois circuits oscillants qui doivent être accordés simultanément. Pour simplifier le processus de réglage de ces récepteurs, les plaques mobiles (rotatives) des condensateurs variables sont montées sur un axe commun. De tels nœuds, assemblés à partir de plusieurs condensateurs, sont appelés blocs de condensateurs variables.
Pour ajuster la capacité du condensateur, on utilise des plaques d'eau ^ fendues, dont les secteurs sont pliés pendant le processus de montage.
Selon la nature de la dépendance du changement de capacité à l'angle de rotation et à la forme (Fig. 7) des plaques mobiles, on distingue les condensateurs: condensateurs à capacité directe-os, dont la capacité varie proportionnellement à l'angle de rotation des plaques mobiles (l'angle auquel les plaques mobiles sont insérées dans les interstices des plaques fixes) ; onde directe, avec laquelle la longueur d'onde du circuit change proportionnellement à cet angle ; fréquence directe, avec laquelle la fréquence du circuit change proportionnellement à l'angle: mi-linéaire (logarithmique), l'augmentation relative (en pourcentage) de la capacité dans laquelle 1 ° de l'échelle reste constant à n'importe lequel de ses endroits.
CONDENSATEURS VARIABLES UTILISÉS DANS LES RÉCEPTEURS DE RADIODIFFUSION
Type de récepteur
Quantité
sections de condenseur
Limites de changement de capacité, pf
ARZ-49, ARZ-51 "Iskra", "Moskvich V" (troisième option), "Record", "Record-47 in," Salyut ".....
"Baltika", "Baltika-52"......................
"Vostok-49", "Electrosignal-2" ..........
Lettonie", "Mir"............
"Minsk", * Minsk-R7", "Pionnier" ..........
"Minsk-S4"..................................
"Moskvich", "Moskvich-V"............
"Moskvich-V" (deuxième version), "Ural-47", "Ural-49" "Riga T-755", "Tallinn-B-2", VV-662, VV-663 . . . .
"Rmga-6" ...............
Riga 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
CONDENSATEURS POUR CIRCUITS BASSE FRÉQUENCE
Dans les circuits basse fréquence des équipements radio, condensateurs mica, condensateurs à diélectrique en papier imprégné de vaseline ou de cérésine et condensateurs à diélectrique en Styroflex (film de polystyrène). Les condensateurs des deux derniers types ont des revêtements en aluminium et sont appelés respectivement papier et polystyrène (styroflex). Dans les amplificateurs basse fréquence montés sur des dispositifs semi-conducteurs, comme condensateurs de transition des condensateurs électrolytiques sont utilisés. Ce dernier utilise un mince film d'oxyde à la surface d'une feuille d'aluminium comme diélectrique.
Actuellement, dans la production industrielle d'équipements radio, on utilise principalement des condensateurs de type KBG (Hermetized Paper Capacitors). Les plaques de ces condensateurs et bandes de papier sont enroulées dans un tube, imprégnées d'une substance isolante et placées dans un boîtier hermétiquement fermé en Nat-alla, en céramique ou en verre, qui les protège de manière fiable de l'humidité et des dommages mécaniques. Les condensateurs de type KBG ont un certain nombre de variétés.
KBG-I - un condensateur dans un boîtier cylindrique en céramique ou en verre;
KBG-Ml et KBG-M2 - dans un boîtier métallique, avec un ou deux fils isolés du boîtier ;
KBG MP - dans un boîtier rectangulaire en métal, plat (Fig. 8);
KBG-MN - dans un boîtier rectangulaire en métal, normal (Fig. 8).
La capacité des condensateurs de type KBG-I est de 470 pF à 0,1 microfarads, tension de fonctionnement 200, 403 ou 600 V. Ils sont montés dans l'équipement sans fixation supplémentaire.
La capacité des condensateurs des types KBG-Ml et KBG-M2 est de 0,01 à 0,25 microfarads, la tension de fonctionnement est de 200, 400 ou 600 V. Leur fixation dans l'équipement est réalisée à l'aide de supports de différentes conceptions. Il est interdit de fixer de tels condensateurs aux fils de contact, car cela entraînerait inévitablement leur endommagement.
Pour les équipements de petite taille sur les dispositifs semi-conducteurs, des condensateurs spéciaux de type BM (Paper Small-sized) sont produits. Ils sont enfermés dans des boîtiers tubulaires métalliques, remplis de résine époxy aux extrémités et équipés de passe-fils. Les dimensions des condensateurs BM dépendent de la capacité : leur diamètre est de 5 ou 7,5 mm, leur longueur de 11 ou 14,5 mm.
Sélection de condensateurs pour circuits basse fréquence. Les condensateurs de transition entre les étages d'amplification basse fréquence non couverts par une rétroaction négative peuvent avoir une capacité avec une tolérance pour n'importe quelle classe de précision; il est possible d'utiliser des condensateurs plus gros que ceux indiqués sur le schéma. Dans les amplificateurs à rétroaction négative, pour obtenir la réponse en fréquence souhaitée, les condensateurs de transition et les condensateurs du circuit de rétroaction peuvent avoir une tolérance ne dépassant pas ± 5 ° / o ou £ 10 ° / o. Lorsque la rétroaction s'étend sur plus d'un étage, des condensateurs avec une tolérance de capacité de ± 5 ° / doivent être utilisés dans son circuit.
Les condensateurs de correction doivent avoir une tolérance de capacité de ±5%> ou ±10°/o.
Les condensateurs de type KBG-M2 ne doivent pas être utilisés comme condensateurs de transition, car ils ont l'une des plaques connectées au boîtier.
La tension de fonctionnement des condensateurs transitoires dans les récepteurs de lampes ne doit pas être inférieure à la tension d'alimentation de l'anode. Sur un condensateur connecté en parallèle avec l'enroulement primaire du transformateur de sortie, en plus de la tension constante, une tension audiofréquence importante agit. Par conséquent, la tension nominale de fonctionnement de ce condensateur doit être trois à quatre fois supérieure à la tension d'alimentation de l'étage final. Dans les cas où une tension d'anode constante est appliquée aux condensateurs de rétroaction, la tension de fonctionnement nominale de ces condensateurs doit être au moins le double de la tension d'alimentation de l'anode. Si une rétroaction négative est fournie par l'enroulement secondaire du transformateur de sortie au circuit de grille de commande de la lampe de l'un des étages préliminaires, il est possible d'utiliser des condensateurs de rétroaction pour des tensions de fonctionnement de 100-250 V.
Les tensions de fonctionnement du condensateur électrolytique transitoire reliant le collecteur de la triode cristalline à l'émetteur ou base de la triode cristalline sont les suivantes :
Cet article traite de nombreux types de condensateurs, leur utilisation pratique, le principe de fonctionnement, ainsi que le marquage des condensateurs, les méthodes de leur connexion, les condensateurs SMD. Sont donnés conseils pratiques choix de condensateurs électrolytiques.
Selon les statistiques, les condensateurs sont les leaders parmi tous les éléments électroniques en termes de quantité de contenu dans les cartes de circuits imprimés de divers appareils électroniques, même devant cet indicateur.
Le condensateur se caractérise par la capacité d'accumuler l'énergie d'un champ électrique, et sa conception est extrêmement simple et se compose de deux plaques métalliques (conductrices) entre lesquelles se trouve un diélectrique ( riz. une ). Un matériau non conducteur avec certaines propriétés ou de l'air est utilisé comme diélectrique.
Riz. 1 - Conception simplifiée des condensateurs
Le principe de fonctionnement du condensateur est le suivant. Si des charges positives sont amenées sur une plaque et des charges négatives sur l'autre, des charges de polarité différente auront tendance à s'attirer les unes vers les autres. Mais comme les plaques sont séparées par un diélectrique, les charges resteront sur leurs plaques, c'est-à-dire qu'elles s'y accumuleront. C'est la principale propriété du condensateur ( riz. 2 ).
Riz. 2 - Le principe de fonctionnement du condensateur
Étant donné que les plaques (elles sont également appelées plaques) du condensateur sont séparées par un matériau non conducteur (diélectrique), le courant ne peut pas le traverser. Un courant continu dans un circuit avec un condensateur ne circule que pendant sa charge, c'est-à-dire jusqu'à ce que la tension sur les plaques atteigne la valeur de la source d'alimentation. Lorsque la valeur de tension sur le condensateur atteint la valeur de la source d'alimentation, la charge du condensateur s'arrête et le courant dans le circuit cesse de circuler.
Plus scientifiquement parlant, la charge du condensateur s'arrête lorsque toutes les molécules diélectriques sont polarisées.
Si une tension alternative est appliquée à un circuit avec un condensateur, un courant alternatif y circulera tout le temps. Cela est dû au fait que le condensateur se recharge en permanence (les molécules diélectriques sont polarisées dans un sens, puis dans l'autre, selon le signe de la tension appliquée), puisque la tension alternative change à la fois de sens et d'amplitude.
De ce qui précède, il convient de rappeler que le courant continu dans le circuit avec le condensateur ne circule qu'au moment de sa charge ou de sa décharge. La tension alternative "force" le condensateur à toujours être en mode charge-décharge (recharge), de sorte que le courant alternatif semble toujours circuler à travers le condensateur.
Encore plus simple (mais pas tout à fait correct): le condensateur "ne passe pas" le courant continu (représente pour lui un écart ou une résistance infiniment élevée), et "passe" le courant alternatif (plus la fréquence est élevée courant alternatif, plus la résistance du condensateur au courant est faible).
Les condensateurs se présentent sous différentes formes et tailles. Leur taille varie de la taille d'une tête d'allumette à la taille d'un réfrigérateur. Cependant, dans la pratique des ingénieurs en électronique, on rencontre le plus souvent des condensateurs, dont une vue générale est présentée dans riz. 3 .
Riz. 3 - Condensateurs. Apparence
Capacité du condensateur
Le paramètre principal d'un condensateur est la capacité DE (de mot anglais Capacitance- capacité). Capacité du condensateur DE dépend de la superficie de ses plaques S , la distance qui les sépare ré et sur le type de diélectrique utilisé ε
Comme le montre la formule, la capacité d'un condensateur augmente avec l'augmentation de la surface des plaques et diminue avec l'augmentation de la distance entre elles. De plus, la capacité du condensateur est largement déterminée par le type de diélectrique utilisé et sa valeur nominale permittivité ε , qui montre combien de fois la charge d'un condensateur avec un diélectrique est supérieure à la charge d'un condensateur de même taille dans le vide. Par conséquent ε quantité sans dimension. Pour l'air ε = 1 , pour papier sec ε = 2 , pour porcelaine ε = 4,5 , pour condensateur céramique e = 10…200 . Sur cette base, si du papier est utilisé à la place de l'air, la capacité du condensateur doublera aux mêmes dimensions, si la porcelaine - de 4,5 fois, et si la céramique est utilisée, la capacité augmentera de 10 ... 200 fois ou, avec une capacité donnée, peut être réduite en taille d'un nombre de fois presque proportionnel. Par conséquent, les céramiques ont trouvé la plus grande application dans les condensateurs planaires. (Fig. 4).
Riz. 4 - Condensateurs céramiques
Unité de capacité - farade (F) . Nommé d'après le physicien anglais Michael Faraday. Il s'agit d'une très grande unité de mesure, par conséquent, dans la pratique, des unités de capacité plus petites sont souvent utilisées - microfarad (μF), nanofarad (nF), picofarad (pF) ( languette. une ).
Tableau 1 - Valeurs de capacité
Distinguer les condensateurs constantes, variables et trimmers.
Condensateurs permanents
Constant - ce sont des condensateurs dont la capacité ne peut pas être modifiée sans interférer avec leur conception. Condensateurs permanents ont une grande variété de caractéristiques constructives et fonctionnelles. Les condensateurs les plus courants, dont une vue générale est présentée dans riz. 5.
Riz. 5 - Condensateurs capacité constante. Apparence
condensateurs variables
condensateurs variables conçu pour changer la capacité directement pendant le fonctionnement de l'équipement électronique. L'exemple le plus caractéristique est le condensateur du circuit oscillant résonant du récepteur. La rotation de la poignée du récepteur entraîne une modification de la capacité du condensateur et, par conséquent, une modification de la fréquence de résonance du récepteur. De ce fait, nous passons d'une radio à l'autre. Cependant, aujourd'hui, ces condensateurs sont presque complètement remplacés par des varicaps, qui ont des dimensions beaucoup plus petites, et leur capacité varie en fonction de l'amplitude de la tension appliquée. Forme générale condensateur variable est illustré dans riz. 6, et varicaps sur riz. sept.
Riz. 6 - Apparition d'un condensateur variable
Riz. 7 - Varicaps. Apparence
Condensateurs ajustables (Fig. 8) utilisé pour affiner l'équipement. Leur capacité n'est modifiée que lors du processus de réglage de l'équipement. Le plus souvent, ces condensateurs sont utilisés pour contrôler la fréquence des circuits oscillants, la fréquence de divers générateurs, et sont également utilisés pour calibrer les sondes de mesure des oscilloscopes et autres instruments de mesure afin de compenser la capacité propre de la sonde elle-même.
Riz. 8 - Condensateurs ajustables
Dans un groupe séparé peut être distingué condensateurs électrolytiques (Fig. 9) . Bien qu'ils appartiennent à la classe des condensateurs fixes, ils présentent néanmoins certaines caractéristiques. Caractéristique principale est une grande capacité du condensateur avec ses petites dimensions. Une autre différence est que ces condensateurs ont une polarité. Une broche est positive "+" et l'autre est négative "-". Par conséquent, lorsque de tels condensateurs sont inclus dans circuit électrique besoin bien respecter la polarité ! Sinon, le condensateur tombera en panne. Il existe également des condensateurs électrolytiques non polaires. Ils peuvent être utilisés dans des circuits à courant alternatif. Cependant, la grande majorité des condensateurs électrolytiques sont des condensateurs polaires. Ils sont principalement utilisés comme filtres de lissage dans les circuits à tension redressée.
Riz. 9 - Condensateurs électrolytiques
Le diélectrique dans de tels condensateurs est une couche d'oxyde déposée sur une plaque métallique, qui est connectée à une borne du condensateur. L'autre borne est l'électrolyte ou la couche semi-conductrice.
Dans les condensateurs électrolytiques soviétiques, une borne positive était marquée. Un signe « + » a été apposé sur le cas près de ce terminal. Dans les condensateurs modernes, une borne négative est indiquée, à côté de laquelle un signe «-» est placé, et la borne elle-même a une longueur plus courte que la borne positive ( riz. Dix ).
Riz. 10 - Désignation de la borne négative du condensateur électrolytique
Trois paramètres sont indiqués sur le corps du condensateur électrolytique : capacité nominale, tension maximale admissible et température de fonctionnement maximale.
Rappelez-vous toujours que la tension maximale admissible (celle indiquée sur le boîtier du condensateur) doit être Suite tension qui peut lui être appliquée dans le circuit. Sinon, vous verrez des condensateurs électrolytiques exploser. Il est souvent recommandé de laisser une marge de tension d'au moins 20 %.
Rappelles toi! Il est préférable de prendre un condensateur avec une grande tension admissible.
Par analogie, vous devez surveiller la température de fonctionnement maximale du condensateur.
Marquage condensateur
Plusieurs types d'étiquetage de condensateur sont utilisés: alphanumérique, couleur et numérique, ainsi que combinés, par exemple, des chiffres avec des lettres indiquent un paramètre, et la couleur du boîtier ou l'étiquette de couleur sur celui-ci indiquent d'autres paramètres.
À marquage alphanumérique les chiffres indiquent la valeur et les lettres indiquent la dimension de la capacité du condensateur. Sur les condensateurs soviétiques, les lettres peuvent être soit de l'alphabet russe (c'est-à-dire cyrillique), soit de l'alphabet latin. Par exemple, une inscription 22 n désigne la capacité du condensateur 22 nanofarads (nF) ; 120 p et 270 p dénotent une capacité de 120 picofarads (pF) et 270 pF, respectivement ( riz. Onze).
Riz. 11 - Marquage alphanumérique des condensateurs
Si seuls des chiffres sont imprimés sur le boîtier du condensateur, ils indiquent la capacité dans pico Faradaf (riz. 12 ). Il convient de rappeler que la valeur de départ pour la dimension de la capacité du condensateur pour tous les types de marquage, si le préfixe de dimension n'est pas indiqué en plus, est picofarad .
Riz. 12 - Marquage des condensateurs : 1500 pF et 33000 pF respectivement
Avec "propre" code de couleurs (riz. 13 ) le boîtier du condensateur est peint dans une certaine couleur et/ou une marque de couleur est appliquée. Dans ce cas, vous aurez besoin d'un ouvrage de référence pour déchiffrer la valeur du condensateur.
Riz. 13 - Condensateurs à code couleur
Les marquages couleur et alphanumériques ne sont pratiquement plus utilisés, notamment pour les petits condensateurs. Maintenant largement utilisé codage numérique , qui prend beaucoup moins de place sur le boîtier du condensateur par rapport à l'alphanumérique, il est donc plus pratique à utiliser.
Codage ou marquage numérique des condensateurs
Trois chiffres sont utilisés dans le codage numérique. Les deux premiers chiffres indiquent la mantisse et le troisième le multiplicateur, c'est-à-dire le nombre de zéros après les deux premiers chiffres. Par exemple, le nombre 102 représente 10×10 2 et égal 1000 picofarad ( riz. Quatorze ). Comme mentionné ci-dessus, la valeur de départ dans le marquage des condensateurs est picofarad . Purement 224 représente 22 et quatre zéros et égal à 220 000 pF = 220 nF = 0,22 uF. Les valeurs nominales des condensateurs sont généralement appelées picofarads ou microfarads ; Les « nanofarads » et les « milifarads » sont rarement utilisés dans la vie de tous les jours.
Riz. 14 - Codage numérique des condensateurs
En plus de la capacité, les condensateurs ont un certain nombre de caractéristiques importantes, certaines d'entre elles sont appliquées au boîtier sous forme de marquages, le reste ne peut être reconnu qu'à l'aide du matériau de référence approprié. Ces caractéristiques comprennent : tension de fonctionnement, coefficient de température de capacité, tangente de perte, résistance d'isolement et etc.
Tension de fonctionnement du condensateur
Tension de travail - la tension la plus élevée entre les plaques du condensateur, à laquelle il fonctionne normalement pendant une longue période. Cette tension ne doit pas être dépassée car une rupture diélectrique se produira et le condensateur tombera en panne. En règle générale, la tension est indiquée pour courant continu. Lors de l'utilisation d'un condensateur dans un réseau alternatif, par exemple 220 V, la tension de fonctionnement du condensateur doit être d'au moins 220 × 1,41 \u003d 311 V. 220 V est courant tension secteur. C'est la tension actuelle qui est indiquée sur les boîtiers des appareils électroménagers et électroniques, sur les prises. De plus, nous mesurons uniquement la valeur efficace de la tension alternative avec un multimètre. Pour déterminer la valeur d'amplitude, vous devez multiplier le courant par √2, c'est-à-dire par 1,41.
Sur les condensateurs fonctionnant dans des circuits relativement haute tension, le marquage de la valeur de tension admissible est toujours appliqué. Ces condensateurs comprennent des condensateurs électrolytiques, à film, en papier et en métal-papier ( riz. quinze ).
Riz. 15 - Condensateurs papier et métal-papier
Coefficient de température de la capacité du condensateur
La capacité du condensateur, qui est indiquée sur son boîtier, est dite nominale et est donnée pour la température environnement 20 ° C. Cependant, avec un changement de sa température, la capacité changera également. De plus, lors du fonctionnement, en raison de la présence de pertes d'énergie, le condensateur s'échauffe, ce qui provoque également une modification de sa capacité. De telles fluctuations de capacité en fonction de la température sont hautement indésirables pour un équipement de mesure électronique de haute précision, car elles peuvent entraîner des erreurs de mesure. Les condensateurs, dont la capacité varie considérablement avec la température, ne sont pas recommandés pour une utilisation dans divers générateurs de fréquence, car les fluctuations de température entraîneront une fluctuation de la fréquence du signal du générateur.
Le paramètre d'un condensateur qui prend en compte la variation de sa capacité sous l'influence de la température est appelé le coefficient de température de la capacité. Les valeurs TKE sont données dans le livre de référence (fiches techniques), et sur le boîtier du condensateur le marquage correspondant sous la forme certaine couleur ou des lettres. Il existe des condensateurs avec TKE positif et négatif. Dans le premier cas, lorsque le condensateur est chauffé, sa capacité augmente et dans le second, elle diminue.
En général, TKE caractérise la stabilité de la valeur de capacité avec les changements de température.
Tangente de perte
Pendant le fonctionnement du condensateur, des pertes d'énergie se produisent toujours, ce qui entraîne son échauffement. L'essentiel de ces pertes d'énergie est principalement concentré dans le diélectrique et caractérisé par la tangente de perte TG δ , et les pertes elles-mêmes sont proportionnelles à cet angle. Les condensateurs à céramique haute fréquence ont les pertes les plus faibles.
Valeur, réciproque TG δ , est appelé facteur de qualité : CQ =1/ TG δ . Pour condensateurs bonne qualité c'est plus de mille.
Il est technologiquement difficile de fabriquer un condensateur d'une capacité strictement définie. Par conséquent, tous les condensateurs, comme tous les autres composants électroniques, ont une tolérance d'écart par rapport à la valeur nominale, également appelée classe de précision, et les valeurs nominales des condensateurs s'y trouvent.
Il existe trois grandes classes de précision :
- jeClasser- écart admissible±5 % (E24)
- IIClasser- écart admissible±10% (E12)
- IIIClasser- écart admissible±20% (E6)
À Tableau 2 les valeurs de capacité standard sont données en fonction de la classe de précision des condensateurs. Pour connaître la capacité nominale d'un condensateur, par exemple de classe I, il suffit de multiplier la valeur du tableau par 0,1 ; une; Dix; 100 ; 1000 etc... Par exemple, si vous prenez le nombre 10 du tableau et que vous le multipliez par 0,1 ; une; 10, on obtient alors la capacité 10 × 0,1 = 1 pF ; 10x1 = 10pF ; 10x10 = 100pF. Depuis que la classe I a un permis ±5 % , alors les valeurs de capacité réelles peuvent être comprises entre 0,95 et 1,05 pF; 9,5…10,5 pF ; 95…105 pF. Par conséquent, vous ne devez pas rechercher des condensateurs de classe I avec une capacité nominale, par exemple 58 pF ou 65 pF, car ils ne sont tout simplement pas fabriqués dans de telles valeurs.
Tableau 2 - Rangées de valeurs nominales de condensateur standard
Bien sûr, il existe d'autres classes de précision plus élevées, telles que 0,1 %, ±0,2 %, ±0,5 %, ±1 %, ±2 %. Les condensateurs de cette classe sont appelés précision , leur coût est supérieur au coût des condensateurs d'une classe de précision inférieure, par conséquent, leur utilisation n'est justifiée que dans la technologie de haute précision.
MarquageCMScondensateurs
Si vous regardez circuit imprimé tout appareil moderne, par exemple téléphone mobile, ordinateur portable, tablette, ordinateur, il est peu probable que nous y voyions la forme et la taille des condensateurs qui nous sont familiers. Au lieu de cela, nous verrons de nombreux condensateurs SMD densément espacés ( riz. 16 ). Ils sont aussi appelés sans cadre ou condensateurs de menton. Ils sont utilisés pour montage en surface. Le principal avantage de tels condensateurs par rapport aux condensateurs de sortie est leurs dimensions nettement plus réduites, ce qui permet, avec les mêmes caractéristiques, d'obtenir un dispositif beaucoup plus compact et plus léger.
Riz. 16 - Condensateurs CMS. Apparence
Ces condensateurs ont un certain nombre de tailles standard ( languette. 3 ), que vous devez connaître lors du câblage du circuit.
Tableau 3 - Dimensions des condensateurs CMS
Désignation de capacité condensateur CMS, dont la valeur est appliquée à son corps, peut prendre la forme d'un codage numérique (comme les condensateurs avec des fils), mais le plus souvent il est marqué sous la forme d'une ou deux lettres avec un chiffre. Si une seule lettre est utilisée, elle désigne le numéro donné dans tableau 4 . S'il y a deux lettres, la seconde indique le numéro du tableau et la première est le fabricant. Le nombre suivant la lettre ou les lettres indique 10 dans quelle mesure vous devez multiplier le nombre du tableau. Par exemple, marquer g 3 signifie 1,8 × 10 3 = 1800 pF ; A1 - 1 × 10 1 \u003d 10 pF etc.
Souvent, il n'y a aucun marquage sur les condensateurs SMD, il ne sera donc pas superflu d'obtenir un capacimètre.
Tableau 4 - Marquage des condensateurs SMD
Dans le marquage des condensateurs électrolytiques, la borne négative "-" est obligatoirement indiquée ( riz. 17 ). En règle générale, la partie supérieure du boîtier est peinte en noir du côté de cette sortie. De plus, la valeur de la tension de fonctionnement du condensateur est toujours appliquée au boîtier. Comme pour les condensateurs électrolytiques "ordinaires", la valeur de capacité des CMS est indiquée par micro farads .
Riz. 17 - Marquage des électrolytes CMS condensateurs
Désignation graphique conditionnelle des condensateurs
Désignation graphique conditionnelle (UGO) - c'est la désignation des condensateurs (et autres éléments) dans les dessins circuits électriques (languette. 5 ). Il existe de nombreux types de condensateurs, respectivement, et leurs désignations. Cependant, communs à tous dans la désignation, il y a deux tirets adjacents parallèles qui symbolisent les plaques de condensateur. Pour les condensateurs électrolytiques, la polarité de la connexion est également indiquée. En règle générale, il s'agit d'un signe "+" à côté de l'une des lignes parallèles. De plus, en plus de la capacité de ces condensateurs, la tension maximale doit être indiquée. Par exemple, l'inscription sur le circuit 10 × 50 V signifie qu'il faut utiliser un condensateur de 10 microfarads avec une tension acceptable (ce qui est indiqué sur le boîtier du condensateur) pas moins (supérieure possible) 50 V ( riz. dix-huit ).
Tableau 5 - Désignation des condensateurs dans les schémas
Riz. 18 - Sélection d'un condensateur électrolytique par tension
MÉTHODES DE RACCORDEMENT DES CONDENSATEURS
En l'absence d'un condensateur de la capacité ou de la tension nominale requise, la valeur nominale équivalente requise peut être obtenue en connectant plusieurs condensateurs. Des connexions série, parallèles et mixtes sont utilisées.
Lorsqu'il est connecté en parallèle ( riz. 19 ) la capacité totale est égale à la somme des capacités de tous les condensateurs :
C total \u003d C 1 + C 2 + ... + Cn.
On peut imaginer au sens figuré que des plaques (plaques) connectées en parallèle forment une plaque de plus grande capacité, et comme on s'en souvient, avec une augmentation de la surface des plaques, la capacité du condensateur augmente.
Riz. 19 - Régime connexion parallèle condensateurs
La tension sur les plaques de tous les condensateurs sera la même et égale à la tension appliquée aux bornes communes.
Lors de la connexion de condensateurs électrolytiques, il est impératif de respecter la polarité de l'inclusion ( riz. vingt ).
Riz. 20 - Schéma de connexion en parallèle des condensateurs électrolytiques
Lorsqu'il est connecté en série ( riz. 21 ) la capacité totale de tous les condensateurs sera inférieure à la plus petite capacité d'un seul condensateur et est déterminée par la formule suivante
Riz. 21 - Schéma de connexion en série des condensateurs
Par conséquent, une telle connexion est utilisée en l'absence d'un condensateur avec la tension admissible requise. Plus de tension peut être appliquée aux bornes communes des condensateurs connectés qu'à chacun individuellement ( riz. 22 ). La tension appliquée est répartie proportionnellement à la capacité de chacun d'eux.
Riz. 22 - Schéma de connexion en série de deux condensateurs
Lors de la connexion de condensateurs électrolytiques, leur polarité doit être prise en compte ( riz. 23 ).
Riz. 23 - Schéma de connexion en série des condensateurs électrolytiques
Une connexion mixte est utilisée assez rarement et, en règle générale, lorsqu'il est nécessaire de combiner les propriétés positives des connexions série et parallèles.
Il est plus pratique de stocker les condensateurs dans des boîtes d'allumettes collées en un seul bloc ( riz. 24 ).
Riz. 24 - Conteneur pour le stockage des condensateurs
Ils sont largement utilisés dans les appareils et appareils électroniques d'ingénierie radio. Ils sont en quantité et capacité en circuits électroniques peuvent varier, mais ils sont presque partout. Une utilisation aussi répandue des dispositifs s'explique par le fait que dans les circuits, ces dispositifs peuvent remplir diverses fonctions et tâches.
Tout d'abord, les condensateurs sont utilisés dans les filtres de divers stabilisateurs et redresseurs de tension, de plus, avec leur aide, un signal est transmis entre les cascades, les filtres haute fréquence et basse fréquence fonctionnent, la fréquence d'oscillation et les intervalles de temps sur différents générateurs sont choisi. Afin de mieux comprendre les caractéristiques et les applications de tels dispositifs, il est nécessaire d'analyser en détail les types et caractéristiques de condensateurs existants.
Caractéristiques et paramètres
Des informations complètes sur le type et les caractéristiques techniques du condensateur, tout utilisateur peut obtenir sur le corps de l'appareil, qui indique parfois également le fabricant de l'appareil et la date de sa fabrication.
Le paramètre le plus important de tout condensateur est son Capacité nominale. Les règles de désignation des capacités nominales sont décrites dans les normes GOST actuelles. Selon les dispositions de GOST, la capacité nominale des condensateurs jusqu'à 9999 pF est indiquée sur les schémas sans indiquer l'unité de mesure. La capacité des appareils dont la valeur nominale est supérieure à 9999 pF et jusqu'à 9999 μF est indiquée sur les schémas indiquant l'unité de mesure. La caractéristique suivante indiquée sur le corps de l'appareil est l'écart admissible par rapport aux valeurs nominales.
La deuxième valeur la plus importante d'un condensateur est sa Tension nominale. Ils peuvent être conçus pour fonctionner dans des réseaux avec différentes tensions : de 5 à 1000 V ou plus. Les experts recommandent de choisir des appareils avec une marge de tension nominale. L'utilisation d'appareils de faible valeur peut entraîner des pannes diélectriques et des pannes d'appareils.
Les paramètres restants sont considérés comme supplémentaires et pas toujours importants, par conséquent, sur les cas de certains appareils, la description peut être limitée à la capacité et tension nominale. Si supplémentaire Caractéristiques sont indiqués, puis sur le boîtier, vous pouvez également trouver température de fonctionnement appareils, courant nominal de fonctionnement et autres données.
Il convient également de garder à l'esprit que les condensateurs actuellement sur le marché peuvent être triphasés et monophasés, conçus pour une installation externe ou interne.
Quels types de condensateurs existe-t-il ?
Il existe différentes classifications de condensateurs utilisés dans les circuits électroniques. Le plus souvent, ces dispositifs sont divisés en types en fonction du type de diélectrique utilisé. Selon les caractéristiques du diélectrique, on distingue les types suivants :
- avec des diélectriques liquides.
- vide, dans lequel il n'y a pas de diélectrique.
- avec un diélectrique organique solide.
- avec gaz diélectrique.
- électrolytique ou oxyde-semi-conducteur avec un électrolyte ou une couche métallique d'oxyde.
- avec un diélectrique inorganique solide.
La deuxième option de classification est en fonction de la probabilité de fluctuations de la valeur de la capacité. Selon cette caractéristique, on distingue les appareils suivants :
- Variables - qui peuvent modifier la capacité en raison des conditions de tension ou de température.
- Constant - la valeur de la capacité ne change pas tout au long de la durée de vie.
- Trimmer - avec une capacité variable, utilisé pour le réglage périodique ou ponctuel des circuits.
Selon le domaine de fonctionnement, tous les condensateurs sont divisés en types suivants :
- Basse tension, utilisé dans les réseaux à basse tension.
- Haute tension, utilisée dans les réseaux à haute tension.
- Impulsion - capable d'émettre une impulsion à court terme.
- Démarreurs - pour le démarrage d'un moteur électrique.
- Suppression des interférences.
Il existe d'autres classes par portée, mais dans la pratique, elles sont extrêmement rares.
Le tableau ci-dessous présente les condensateurs les plus courants et leurs désignations sur les schémas.
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