Конденсаторы полярность: Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

Как выбрать конденсатор?

Во время работы над разделом о конденсаторах я подумал, что было бы полезно объяснить, почему один тип конденсаторов может быть заменен другим. Это важный вопрос, так как существует множество факторов (температурные характеристики, тип корпуса и так далее), которые делают тот или иной тип конденсаторов (электролитический, керамический и пр.) наиболее предпочтительным для вашего проекта.

В статье будут рассмотрены популярные типы конденсаторов, их достоинства и особенности, а также области применения. В каждом разделе помещены ссылки на результаты поисковых запросов для некоторых серий наиболее популярных конденсаторов из каталога компании Терраэлектроника.

Например, результат поиска для DIP конденсаторов  c рабочим напряжением 450 В серии HP3 производства компании Hitachi с емкостью 56…680 мкФ приведен на Рис.1.

Рис. 1. Результат поискового запроса для  имеющихся на складе конденсаторов серии HP3 с рабочим напряжением 450 В от Hitachi  с емкостью в диапазоне  56…560 мкФ

Конденсаторы (Рис. 2) представляют собой двухвыводные компоненты, используемые для фильтрации, хранения энергии, подавления импульсов напряжения и других задач. В самом простом случае они состоят из двух параллельных пластин, разделенных изоляционным материалом, называемым диэлектриком.

Рис. 2. Конденсаторы различных типов

Конденсаторы хранят электрический заряд. Единицей емкости является Фарад (Ф). Это название было дано в честь Майкла Фарадея, который в свое время стал пионером в области практического использования конденсаторов.

Конденсаторы могут быть полярными и неполярными. К полярным относятся почти все электролитические и танталовые конденсаторы. Они должны подключаться с учетом полярности напряжения. Если перепутать выводы «-» и «+», то это приведет к короткому замыканию. К неполярным относятся керамические, слюдяные и пленочные конденсаторы. Они могут работать при любой полярности приложенного напряжения, что делает их подходящими для применения в цепях переменного тока.

Несмотря на широкое распространение конденсаторов, выбор конкретной модели бывает достаточно сложным. Вы можете знать емкость и рабочее напряжение, которые требуются в вашем проекте, но у конденсаторов есть и множество других характеристик, таких как полярность, температурный коэффициент, стабильность, последовательное эквивалентное сопротивление (ESR) и так далее. Это делает каждый конкретный тип конденсаторов пригодным для конкретного приложения. Ниже перечислены наиболее популярные типы конденсаторов с кратким описанием их достоинств и особенностей.

Типы конденсаторов

Существует несколько типов конденсаторов, которые отличаются электрическими характеристиками и стоимостью. Ниже приведено описание наиболее популярных типов конденсаторов: алюминиевых электролитических, керамических, танталовых, пленочных, слюдяных и полимерных (твердотельных). Кроме того, для каждого типа представлены наиболее подходящие приложения, а также информация о корпусных исполнениях и примеры конкретных серий.

Рис. 3. Алюминиевый электролитический конденсатор

Описание: алюминиевые электролитические конденсаторы (Рис. 3) являются полярными, поэтому их нельзя использовать в цепях переменного напряжения. Они могут иметь высокую номинальную емкость, но отклонение от номинала обычно составляет до 20%.

Приложения: алюминиевые электролитические конденсаторы оптимальны для приложений, которые не требуют высокой точности и работы с переменными напряжениями. Чаще всего они применяются в качестве развязывающих конденсаторов в источниках питания, то есть для уменьшения пульсаций напряжения. Они также широко используются в импульсных DC/DC-преобразователях напряжения.

Корпусное исполнение: как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа.

Примеры:

Для монтажа в отверстия:

• 25 В серия TKR производства Jamicon с диапазоном доступных емкостей 10…5000 мкФ.
• 50 В серия ECA-1HM  от Panasonic с диапазоном доступных емкостей 4.7…3300 мкФ.
• 450 В серия HP32 от Hitachi AIC с диапазоном доступных емкостей 56…1000 мкФ.

Для поверхностного монтажа:

• 16 В серия EEE-FK от Panasonic с диапазоном доступных емкостей 10…4700 мкФ.
• 50 В серия CA050 от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,22…220 мкФ.

Рис.4. Керамические конденсаторы

Описание: существует два основных типа керамических конденсаторов (Рис. 4): многослойные чип-конденсаторы (MLCC) и керамические дисковые. MLCC пользуются большой популярностью и широко применяются в электронных устройствах, поскольку обладают высокой стабильностью и малым уровнем потерь. Они отличаются низким последовательным сопротивлением (ESR) и минимальной погрешностью номинала по сравнению с электролитическими или танталовыми конденсаторами. Вместе с тем их максимальная емкость невелика и достигает всего нескольких десятков мкФ. Из-за высокой удельной емкости MLCC имеют очень малые габариты и отлично подходят для размещения на печатных платах.

Приложения: поскольку керамические конденсаторы являются неполярными, то их можно применять в цепях переменного тока. Они широко используются в качестве «универсальных» конденсаторов, например, для высокочастотной развязки, фильтрации, подстройки резонаторов и подавления электромагнитных помех. Как MLCC, так и керамические дисковые конденсаторы подразделяются на два класса:

Керамические конденсаторы I класса – точные (+/- 5%) и стабильные конденсаторы с минимальной зависимостью емкости от температуры. Конденсаторы NP0/C0G отличаются минимальным температурным коэффициентом 30 ppm/K. К сожалению, их максимальная емкость ограничена несколькими нанофарадами (нФ). Поскольку они очень стабильны и точны, то их чаще всего используют в системах с частотным регулированием, например, в резонансных схемах для радиочастотных приложений.

Керамические конденсаторы II класса менее точны, но обеспечивают более высокую удельную емкость (номинальные значения — до десятков мкФ) и, следовательно, подходят для фильтрации и развязки. Среди их недостатков можно отметить большой коэффициент напряжения. Например, даже при приложении напряжения, равного половине рабочего, обычно наблюдается снижение емкости на 50%.

• X5R может работать в диапазоне — 55…85°C с изменением емкости +/- 15%;
• X7R может работать в диапазоне — 55…125°C с изменением емкости +/- 15%;
• Y5V — в диапазоне от — 30…+ 85°C с изменением емкости -20/ +80%.

Корпусные исполнения: наиболее распространены корпуса для поверхностного монтажа 0201, 0402, 0603, 0805, 1206 и 1812. Цифры обозначают габаритные размеры в дюймовой системе. Например, 0402 составляет 0,04х0,02″, 0603 — 0,06х0,03″ и так далее.

Примеры:

Тип NP0/C0G:

• 0402 — серия CC0402JRNPO9 производства компании Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,01…1 нФ;
• 0603 — серия CC0603JRNPO9 от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,008…2,7 нФ.

Тип X7R:

• 0402 — серия CC0402KRX7R9BB от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,1…10 нФ;
• 0603 — серия CC0603KRX7R7BB от Yageo с диапазоном доступных емкостей 0,1…1 мкФ;
• 1206 — серия GRM31 от Murata с диапазоном доступных емкостей 470 пф…22 мкФ;
• 0805 — серия CL21 от Samsung с диапазоном доступных емкостей 150 пф…10 мкФ.

Для монтажа в отверстия:

Рис. 5. Танталовые конденсаторы

Описание: танталовые конденсаторы (Рис. 5) – это подтип электролитических конденсаторов с высоким уровнем поляризации. При их использовании необходимо проявлять осторожность, поскольку они имеют склонность к катастрофическим отказам даже при воздействии импульсов напряжения с амплитудой, лишь немного превышающей номинальное рабочее напряжение. Танталовые конденсаторы могут иметь высокую номинальную емкость и отличаются высокой временной стабильностью. Они меньше по размеру, чем алюминиевые электролитические конденсаторы той же емкости. Но алюминиевые электролиты могут выдерживать более высокие максимальные напряжения.

Приложения: из-за малого тока утечки, стабильности и высокой емкости танталовые конденсаторы часто используются в схемах выборки-хранения, в которых требуется обеспечивать минимальный ток утечки для продолжительного хранения заряда. Также, благодаря малым размерам и долговременной стабильности, они применяются для фильтрации по цепям питания.

Корпусные исполнения: танталовые конденсаторы выпускаются как для монтажа в отверстия, так и для поверхностного монтажа (SMD). Тем не менее, чаще всего используются именно SMD-компоненты. В дюймовой системе типоразмер А соответствует размеру 1206 (0,12х0,06″), типоразмер В соответствует размеру 1210, типоразмер C соответствует размеру 2312, типоразмер D — размеру 2917.

Примеры:

• Типоразмер A: серия TAJA от AVX с диапазоном доступных емкостей 1…10 мкФ;
• Типоразмер B: серия TAJB от AVX с диапазоном доступных емкостей 10…47 мкФ;
• Типоразмер C: серия TAJC от AVX с диапазоном доступных емкостей 47…220 мкФ;
• Типоразмер D: серия TAJD от AVX с диапазоном доступных емкостей 220…680 мкФ;
• Типоразмер A-E: серия 293D компании Vishay с диапазоном доступных емкостей 0,1…1000 мкФ;
• Типоразмер A-X: серии T491 компании Vishay с диапазоном доступных емкостей 0,1…1000 мкФ.

Рис. 6. Пленочные конденсаторы

Описание: пленочные конденсаторы (Рис. 6) являются неполярными, что позволяет использовать их в цепях переменного напряжения. Они отличаются малыми значениями эквивалентного сопротивления (ESR) и последовательной индуктивности (ESL).

Приложения: пленочные конденсаторы часто применяются в схемах с аналого-цифровыми преобразователями. Кроме того, они способны работать с высоким пиковым током и, таким образом, могут применяться в снабберных цепочках для фильтрации индуктивных выбросов напряжения в DC/DC-преобразователях.

Примеры:

Рис. 7. Слюдяной конденсатор

Описание: слюдяные конденсаторы (Рис. 7) являются неполярными, отличаются малой величиной потерь, высокой стабильностью и обладают отличными характеристиками на высоких частотах.

Приложения: эффективны при работе в составе радиочастотных схем. Они могут стоить несколько долларов за штуку, поэтому в маломощных приложениях чаще используют керамические конденсаторы. Однако слюдяные конденсаторы благодаря высокому напряжению пробоя остаются практически незаменимыми для таких приложений, как  радиопередатчики высокой мощности.

Примеры:

• серия CD производства CDE с диапазоном доступных емкостей 0,001…47 нФ (монтаж в отверстия) рабочим напряжением до 500 В .

Рис. 8. Полимерные (твердотельные) конденсаторы

Описание: твердотельные конденсаторы являются полярными, так же как и другие электролитические конденсаторы, но имеют ряд преимуществ, например, меньшие потери благодаря низкому последовательному сопротивлению ESR и длительный срок службы. Для обычных алюминиевых электролитов существует риск высыхания электролита при низких температурах, но твердотельные конденсаторы благодаря применению твердого полимерного диэлектрика обладают высокой надежностью даже при очень низких температурах.

Приложения: используются вместо электролитов в высококачественных материнских платах и DC/DC-преобразователях.

Примеры:

Описание: конденсаторная сборка (capacitor array)  — это группа конденсаторов, конструктивно объединенных в одном корпусе, причем любой из конденсаторов может быть отдельно от остальных подключен к внешней цепи. Существует много различных типов сборок, которые отличаются количеством конденсаторов, типом диэлектрика, величиной отклонения емкости конденсатора от номинального значения, максимальным рабочим напряжением, типом корпуса и др.

Приложения: конденсаторные сборки широко применяются в мобильной и носимой аппаратуре, в материнских платах компьютеров и цифровых приставках, в радиочастотных модемах и усилителях, в автомобильных и медицинских приложениях и т.д.

Корпусные исполнения: конденсаторные сборки выпускаются как в DIP корпусах, так и в SMD исполнении. Наиболее популярные типоразмеры сборок для поверхностного монтажа 0508, 0612, 0805 представлены в нашем каталоге.

Примеры:

Подобрать необходимый конденсатор в каталоге Терраэлектроники можно двумя способами:

1. использовать параметрический поиск в соответствующем разделе каталога, для чего необходимо зайти в раздел конденсаторов, выбрать соответствующий задаче тип конденсатора, а далее заполнить ряд фильтров с параметрами. Фрагмент скриншота поиска MLCC конденсатора с параметрами: номиналом 1 нФ, точностью 10 %, диэлектриком X7R, напряжением  250 В и корпусом 0805 представлен на Рис. 9.
2. воспользоваться интеллектуальным поиском конденсатора по параметрам. Для этого достаточно скопировать строку из спецификации “Конденсатор 1 нФ, X7R, 10%, 250 В, 0805″ или ввести «1n X7R 10% 250V 0805» в строку поиска и получить тот же самый  список подходящих по указанным параметрам компонентов.

Рис. 9. Фрагмент скриншота сервиса поиска конденсатора

Заключение

В данном руководстве были рассмотрены некоторые наиболее популярные типы конденсаторов. Кроме них существуют суперконденсаторы, кремниевые конденсаторы, оксид-ниобиевые и подстрочные конденсаторы, которые обладают уникальными преимуществами по величине емкости, уровню надежности или возможности подстройки. Однако в большинстве электронных схем вы чаще всего увидите один из шести рассмотренных выше типов конденсаторов.

Журнал: https://blog.octopart.com/archives/2016/03/how-to-select-a-capacitor

Свойства электролитического конденсатора. Устройство и особенности.

Устройство и особенности электролитических конденсаторов

Главная особенность электролитических конденсаторов, наверняка, состоит в том, что они по сравнению с остальными обладают большой ёмкостью и довольно небольшими габаритами.

Широко распространённые алюминиевые конденсаторы по сравнению с другими имеют некоторые специфические свойства, которые следует учитывать при их использовании.

За счёт того, что алюминиевые обкладки электролитических конденсаторов скручивают для помещения в цилиндрический корпус, образуется индуктивность. Эта индуктивность во многих случаях нежелательна. Также алюминиевые электролитические конденсаторы обладают так называемым эквивалентным последовательным сопротивлением (ЭПС или на зарубежный манер, ESR). Чем ниже ESR конденсатора, тем он качественнее и более пригоден для работы в цепях, где требуется фильтрация высокочастотных пульсаций. Примером может служить рядовой импульсный блок питания компьютера или адаптер питания ноутбука.

В основном электролитические конденсаторы служат для сглаживания пульсаций тока в цепях выпрямителей переменного тока. Кроме этого они активно используются в звуковоспроизводящей технике для разделения пульсирующего тока (ток звуковой частоты + постоянная составляющая) на постоянную и переменную составляющую тока звуковой частоты, которая подаётся на следующий каскад усиления. Такие конденсаторы называют разделительными.

В практике ремонта можно встретить неисправность, когда разделительный конденсатор «высыхает», а, следовательно, теряет изначальную ёмкость. При этом он плохо разделяет ток звуковой частоты от пульсирующего и не пропускает звуковой сигнал на последующий каскад усиления. Амплитуда звукового сигнала в соответствующем каскаде усиления резко снижается либо вносятся существенные искажения. Поэтому при ремонте усилителей и прочей звуковоспроизводящей аппаратуры стоит внимательно проверять исправность разделительных электролитических конденсаторов.

В связи с тем, что электролитические конденсаторы имеют полярность, то при работе на их обкладках должно поддерживаться постоянное напряжение. Это является их недостатком. В результате их можно применять в цепях с пульсирующим или постоянным током.

Кроме алюминиевых электролитических конденсаторов в современной электронике легко обнаружить и танталовые. У них нет жидкого электролита, он у них твёрдотельный. Также танталовые конденсаторы имеют достаточно низкое ESR, благодаря чему активно применяются в высокочастотной электронике. Из минусов можно отметить высокую стоимость и низкое номинальное напряжение, обычно не превышающее 75V. Более подробно о танталовых конденсаторах я рассказывал здесь.

Устройство алюминиевого электролитического конденсатора.

Чтобы узнать, как устроены алюминиевые электролитические конденсаторы, давайте распотрошим одного из них. На фото показан разобранный экземпляр ёмкостью 470 мкФ и на номинальное напряжение 400V.

Взял я его из промышленного частотника. Надо сказать, весьма неплохой конденсатор с низким ESR.

Конденсатор состоит из двух тонких алюминиевых пластин, к которым крепятся выводы. Между алюминиевыми пластинами помещается бумага. Она служит диэлектриком. Но это ещё не всё. В данном случае получается обычный бумажный конденсатор с малой ёмкостью.

Для того чтобы получить большую ёмкость и уменьшить размеры готового прибора, бумагу пропитывают электролитом. На фотках можно разглядеть желтоватый электролит на дне алюминиевого стакана.

Далее, пропитанную электролитом бумагу помещают между алюминиевыми обкладками. В результате электрохимических процессов алюминиевая фольга окисляется под действием электролита. На поверхности фольги образуется тонкий слой окисла – оксида алюминия (Al₂O₃). На вид можно легко определить сторону обкладки с тонким слоем окисла — она темнее.

Оксид алюминия является отличным диэлектриком и обладает свойством односторонней проводимости. Поэтому электролитические конденсаторы полярны и способны работать лишь в цепях с пульсирующим, либо постоянным током.

А что будет, если на электролитический конденсатор подать напряжение обратной полярности?

Если так произойдёт, то начнётся бурная электрохимическая реакция, которая сопровождается сильным нагревом. Электролит моментально вскипает и конденсатор «бабахает». Именно поэтому при установке такого конденсатора в схему нужно строго соблюдать полярность его включения.

Кроме оксида алюминия (Al₂O₃), благодаря которому удаётся изготавливать конденсаторы с большой электрической ёмкостью, применяются и другие уловки, чтобы увеличить ёмкость и уменьшить размеры готового изделия. Известно, что ёмкость зависит не только от толщины слоя диэлектрика, но и от площади обкладок. Чтобы её увеличить применяют метод травления, аналогичный тому, что используют в своей практике радиолюбители для изготовления печатных плат. На поверхности алюминиевой обкладки вытравливают канавки. Размеры этих канавок малы и их очень много. За счёт этого активная площадь обкладки увеличивается, а, следовательно, и ёмкость.

Если присмотреться, то на алюминиевой обкладке можно заметить еле заметные полоски, наподобие дорожек на грампластинке. Это и есть те самые канавки.

В неполярных электролитических конденсаторах окисляются обе алюминиевые обкладки. В результате он становиться неполярным.

Особенности применения электролитических конденсаторов.

Нетрудно заметить, что на верхней части цилиндрического корпуса у большинства радиальных электролитических конденсаторов нанесена защитная насечка — клапан.

Дело в том, что если на электролит воздействует переменное напряжение, то конденсатор сильно разогревается и жидкий электролит начинает испаряться, давить на стенки корпуса. Из-за этого он может «хлопнуть». Поэтому на корпусе и наноситься защитный клапан, чтобы под действием избыточного давления он открылся и предотвратил «взрыв» конденсатора, выпустив закипающий электролит наружу.

«Взорвавшийся» электролитический конденсатор

Отсюда исходит правило, которое необходимо учитывать при самостоятельном конструировании электроники и ремонте радиоаппаратуры. При диагностике неисправности, а также при первом включении конструируемого или ремонтируемого аппарата, необходимо держаться на расстоянии от электролитических конденсаторов. В случае если при сборке в схеме была допущена ошибка, приводящая к завышению предельного рабочего напряжения конденсатора, либо воздействию на него переменного тока, конденсатор нагреется и «хлопнет». При этом сработает защитный клапан, и электролит под давлением рванёт наружу. Нельзя допускать, чтобы электролит попадал на кожу и тем более в глаза!

Выход из строя электролитического конденсатора не редкость. По внешнему виду можно сразу определить его неисправность. Вот лишь несколько примеров. Все эти конденсаторы пострадали из-за превышения допустимого напряжения.

Автомобильный усилитель. Как видим, «хлопнула» целая грядка электролитов во входном фильтре. Видимо на усилитель подали 24V вместо положенных 12.

Далее — жертва «сетевой атаки». В электросети 220V резко подскочило напряжение из-за обледенения вводов. Как результат, полная неработоспособность блока питания ноутбука. Кондик просто испустил пар. Насечка на корпусе вскрылась.

Маленькое отступление.

Помнится, в студенческую пору была распространена известная забава. Брался электролитический конденсатор, к его выводам подпаивались проводки и в таком виде конденсатор кратковременно подключался к розетке электроосветительной сети 220 Вольт. Он заряжался, накапливая заряд. Далее, ради «прикола» выводами кондёра касались руки ни в чем не подозревающего человека. Тот, естественно, ничего не подозревает и его дёргает небольшой электрический удар. Так вот, делать это крайне опасно!

Как сейчас помню, когда перед началом практики старший мастер строго запретил данную забаву, аргументировав это тем, что был случай, когда парнишке сильно повредило кисть руки, когда тот решил «зарядить» электролитический конденсатор от розетки 220 В. Конденсатор, не выдержав поданного переменного напряжения, взорвался в его руке!

Электролитический конденсатор может выдержать несколько «экспериментальных» попыток заряда от электросети, но может и хлопнуть в любой момент. Всё зависит как от конструкции конденсатора, так и от приложенного напряжения. Данная информация приведена лишь с целью предупредить о крайней опасности таких экспериментов, которые могут закончиться печально.

При ремонте радиоаппаратуры не стоит забывать о том, что после выключения прибора электролитические конденсаторы некоторое время сохраняют электрический заряд. Перед проведением работ их необходимо разряжать. Особенно это стоит учитывать при ремонте всевозможных импульсных блоков питания и выпрямителей, электролитические конденсаторы в которых имеют значительную ёмкость и рабочее напряжение, достигающее 100 – 400 вольт.

Если нечаянно коснуться его выводов, то можно получить неприятный электрический удар. Иногда после таких случаев можно заметить лёгкий ожог кожного покрова в месте касания электродов. О том, как разрядить конденсатор перед проведением работ или измерений уже упоминалось в статье как проверить конденсатор.

Мощные электролитические конденсаторы ёмкостью 10000 мкФ. в блоке питания усилителя Marantz

При использовании электролитических конденсаторов стоит помнить, что рабочее напряжение на них должно соответствовать 80% от номинального рабочего напряжения. Это правило стоит учитывать, если вы хотите обеспечить долгую и стабильную работу конденсатора. Так, если в схеме на конденсатор будет действовать напряжение в 50 вольт, то его стоит выбирать на рабочее напряжение 63 вольта или более. Если установить конденсатор с меньшим рабочим напряжением, то он скоро выйдет из строя.

Как и у любой другой радиодетали, у электролитического конденсатора есть допустимый диапазон рабочей температуры. На его корпусе обычно указывается верхний порог, например +85 или +105.

Для разных моделей конденсаторов диапазон рабочей температуры может простираться от -60 до +85⁰C. Или же от -25 до +105⁰С. Более конкретно узнать допустимый диапазон температур для конкретного изделия можно из документации на него.

Поскольку в электролитических конденсаторах присутствует жидкий электролит, то он со временем высыхает. При этом теряется его ёмкость. Именно поэтому их не рекомендуется размещать рядом с сильно нагревающимися элементами, например, радиаторами охлаждения или же в плохо вентилируемом корпусе.

Стоит отметить тот факт, что электролиты — это ахиллесова пята любой электроники. По своему опыту скажу, что это одна из самых ненадёжных, некачественных и, при этом, дорогих деталей. Качество во многом зависит от производителя. Но это уже другой разговор.

Кроме электролитических конденсаторов в аппаратуре можно встретить и другой элемент, который обладает куда большей ёмкостью и меньшими габаритами, чем классический электролит. Это — ионистор.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Разновидности конденсаторов по типу диэлектрика

Электролитические конденсаторы

В радиоэлектронике используются огромное количество всевозможных конденсаторов. Все они различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск.

Но это лишь основные параметры. Ещё одним немаловажным параметрам может служить то, из какого диэлектрика состоит конденсатор. Рассмотрим более подробно, какие бывают конденсаторы по типу диэлектрика.

В радиоэлектронике применяются полярные и неполярные конденсаторы. Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные включаются в электронную схему в строгом соответствии с указанной полярностью. К полярным конденсаторам относятся так называемые электролитические конденсаторы. Наиболее распространены радиальные алюминиевые электролитические конденсаторы. В отечественной маркировке они имеют обозначение К50-35.

Радиальный электролитический конденсатор

У аксиальных конденсаторов проволочные выводы размещены по бокам цилиндрического корпуса, в отличие от радиальных конденсаторов, выводы которых размещаются с одной стороны цилиндрического корпуса. Аксиальными электролитами являются конденсаторы с маркировкой К50-29 К50-12, К50-15 и К50-24.

Аксиальные электролитические конденсаторы серии К50-29 и импортный фирмы PHILIPS

В обиходе радиолюбители называют электролитические конденсаторы “электролитами”.

Обнаружить их можно в блоках питания радиоэлектронной аппаратуры. В основном они служат для фильтрации и сглаживания выпрямленного напряжения. Также электролитические конденсаторы активно применяются в усилителях звуковой частоты (усилках) для разделения постоянной и переменной составляющей тока.

Электролитические конденсаторы обладают довольно значительной ёмкостью. В основном, значения номинальной ёмкости простираются от 0,1 микрофарады (0,1 мкФ) до 100.000 микрофарад (100000 мкФ).

Номинальное рабочее напряжение электролитических конденсаторов может быть в диапазоне от 10 вольт до нескольких сотен вольт (100 – 500 вольт). Конечно, не исключено, что есть и другие образцы, с другой ёмкостью и рабочим напряжением, но на практике встречаются они довольно редко.

Стоит отметить, что номинальная ёмкость электролитических конденсаторов уменьшается по мере роста срока их эксплуатации.

Поэтому, для сборки самодельных электронных устройств, стоит применять либо новые купленные, либо те конденсаторы, которые эксплуатировались в электроаппаратуре небольшой срок. В противном случае, можно столкнуться с ситуацией неработоспособности самодельного устройства по причине неисправности электролитического конденсатора. Наиболее распространённый дефект “старых” электролитов – потеря ёмкости и повышенная утечка.

Перед повторным применением стоит тщательно проверить конденсатор, ранее бывший в употреблении.

Опытные радиомеханики могут многое рассказать про качество электролитических конденсаторов. В пору широкого распространения советских цветных телевизоров в ходу была очень распространённая неисправность телевизоров по причине некачественных электролитов. Порой доходило до того, что телемастер заменял практически все электролитические конденсаторы в схеме телевизора, после чего аппарат исправно работал долгие годы.

В последнее время всё большее распространение получают компактные электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа. Их габариты значительно меньше, чем классических выводных.

Конденсаторы электролитические алюминиевые для SMD монтажа на плате CD — привода

Также существуют миниатюрные танталовые конденсаторы. Они имеют довольно малые размеры и предназначены для SMD монтажа. Обнаружить их легко на печатных платах миниатюрных МР3 плееров, мобильных телефонов, материнских платах ноутбуков и компьютеров.

Танталовые электролитические конденсаторы на печатной плате MP-3 плеера

Несмотря на свои маленькие размеры, танталовые конденсаторы имеют значительную ёмкость. Они аналогичны алюминиевым электролитическим конденсаторам для поверхностного монтажа, но имеют значительно меньшие размеры.

Танталовый SMD конденсатор ёмкостью 47 мкФ и рабочее напряжение 6 вольт.
Печатная плата компьютерного CD-привода

В основном в компактной аппаратуре встречаются танталовые конденсаторы на 6,3 мкФ, 10 мкФ, 22 мкФ, 47 мкФ, 100 мкФ, 470 мкФ и на рабочее напряжение 10 -16 вольт. Столь небольшое рабочее напряжение связано с тем, что напряжение источника питания в малогабаритной электронике редко превышает порог в 5 – 10 вольт. Конечно, есть и более высоковольтные экземпляры.

Кроме танталовых конденсаторов в миниатюрной электронике используются и полимерные для поверхностного монтажа. Такие конденсаторы изготавливаются с применением твёрдого полимера. Он выполняет роль отрицательной обкладки – катода. Плюсовым выводом – анодом — в полимерном конденсаторе служит алюминиевая фольга. Такие конденсаторы хорошо подавляют электрические шумы и пульсации, обладают высокой температурной стабильностью.

На танталовых конденсаторах указывается полярность, которую необходимо учитывать при их использовании в самодельных конструкциях.

Кроме танталовых конденсаторов в SMD корпусах есть и выводные с танталовым диэлектриком. Их форма напоминает каплю. Отрицательный вывод маркируется полосой на корпусе.

Такие конденсаторы также обладают всеми преимуществами, что и танталовые для поверхностного монтажа, а именно низким током утечки, высокой температурной и частотной стабильностью, более высоким сроком эксплуатации по сравнению с обычными конденсаторами. Активно применяются в телекоммуникационном оборудовании и компьютерной технике.

Выводной танталовый конденсатор ёмкостью 10 микрофарад и рабочее напряжение 16 вольт

Среди электролитических конденсаторов есть и неполярные. Выглядят они, так же как и обычные электролитические конденсаторы, но для них не важна полярность приложенного напряжения. Они применяются в схемах с переменным или пульсирующим током, где использование полярных конденсаторов невозможно. К неполярным относятся конденсаторы с маркировкой К50-6. Отличить полярный конденсатор от неполярного можно, например, по отсутствию маркировки полярности на его корпусе.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

КОНДЕНСАТОР

   Конденсаторы  являются второй, по распространенности и степени использования, после резисторов, деталью в электронных схемах. Действительно, в любом электронном устройстве, будь то мультивибратор на 2 транзисторах или материнская плата компьютера, во всех них находят применение эти радиоэлементы.

Разные конденсаторы рисунок

   Конденсатор обладает свойством накапливать заряд и впоследствии отдавать его. Простейший конденсатор представляет собой 2 пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика. Емкостное сопротивление конденсатора зависит от его емкости и частоты тока. Конденсатор проводит переменный ток и не пропускает постоянный. Емкость конденсатора тем больше, чем больше площадь пластин (обкладок) конденсатора, и тем больше, чем тоньше слой диэлектрика между ними.

Устройство простейшего конденсатора

   Емкости параллельно соединенных конденсаторов складываются. Емкости последовательно соединенных конденсаторов считаются по формуле, приведенной на рисунке ниже:

Формулы соединение конденсаторов

   Конденсаторы бывают как постоянной, так и переменной емкости. Последние так и называются и сокращенно пишутся КПЕ (конденсатор переменной емкости). Конденсаторы постоянной емкости бывают как полярные, так и неполярные. На рисунке ниже изображено схематическое изображение полярного конденсатора:

Полярный конденсатор изображение на схеме

   К полярным относятся электролитические конденсаторы. Выпускаются также танталовые конденсаторы, которые отличаются от алюминиевых электролитических, более высокой стабильностью, но и стоят дороже. Электролитические конденсаторы подвержены, по сравнению с неполярными более быстрому старению. Полярные конденсаторы имеют положительный и отрицательный электроды, плюс и минус. На фото далее изображен электролитический конденсатор:

Фото электролитический конденсатор

   У советских электролитических конденсаторов полярность обозначалась на корпусе знаком плюс у положительного электрода. У импортных конденсаторов обозначается отрицательный электрод знаком минус. При нарушении режимов работы электролитических конденсаторов они могут вздуться и даже взорваться. У электролитических конденсаторов во избежания взрыва, делают при их изготовлении специальные насечки на крышке корпуса:

Фото конденсатора с насечками

   Также электролитические конденсаторы могут взорваться, если на них по ошибке подать напряжение выше того, на которое они были рассчитаны. На фото электролитического конденсатора приведенного выше, видно надпись 33 мкФ х 100 В., это означает его емкость, равную 33 микрофарад и допустимое напряжение до 100 вольт. Неполярный конденсатор на схемах обозначается следующим образом:

Неполярный конденсатор изображение на схеме

   На фото ниже изображены пленочный и керамический конденсаторы:

Пленочный

Керамический

   Конденсаторы различают по виду диэлектрика. Существуют конденсаторы с твердым, жидким и газообразным диэлектриком. С твердым диэлектриком это: бумажные, пленочные, керамические, слюдяные. Также существуют электролитические, о которых уже было рассказано выше и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Эти конденсаторы отличаются от всех остальных большой удельной емкостью. Многие, думаю, встречали на импортных конденсаторах такое цифровое обозначение:

Расшифровка цифровой маркировки конденсаторов

   На рисунке выше видно, как можно посчитать номинал такого конденсатора. Например, если на конденсаторе нанесена маркировка 332, то это означает, что он имеет емкость 3300 пикофарад или 3.3 нанофарад. Ниже приведена таблица, сверяясь с которой можно легко посчитать номинал любого конденсатора с такой маркировкой:

Таблица номиналов конденсаторов

   Существуют конденсаторы и в SMD исполнении, наиболее распространены в радиолюбительских конструкциях я думаю типы 0805 и 1206. Изображение неполярного SMD конденсатора можно видеть на рисунках ниже:

Фото SMD конденсатора

   Далее показано фото электролитических SMD конденсаторов:

Фото электролитических SMD конденсаторов

   Промышленностью выпускаются и так называемые твердотельные конденсаторы. Внутри у них вместо электролита находится органический полимер.

Переменные конденсаторы

   Как и резисторы, некоторые специальные конденсаторы могут изменять свою ёмкость, если это необходимо в процессе настройки. На рисунке изображено устройство конденсатора переменной емкости:

Рисунок как устроен переменный конденсатор

   Регулируется емкость в переменных конденсаторах изменением площади параллельно расположенных пластин конденсатора. Делятся конденсаторы на переменные, которые имеют ручку для вращения вала, и подстроечные, которые имеют шлиц под отвертку, и также состоят из подвижной и не подвижной частей. 

Фото переменный конденсатор

   На рисунке они обозначены как ротор и статор. Такие конденсаторы используются в радиоприемниках для настройки на нужную частоту радиовещания. Емкость таких конденсаторов обычно бывает небольшой и равняется единицам – максимум сотням пикофарад. Так обозначается на схемах конденсатор переменной емкости:

Переменный конденсатор изображение на схеме

   На следующем рисунке показан подстроечный конденсатор. Подстроечный конденсатор обозначается на схемах следующим образом: 

Подстроечный конденсатор изображение на схеме

   Такие конденсаторы обычно регулируются только один раз при сборке и настройке радиоэлектронной аппаратуры.

Фото подстроечный конденсатор

   На следующем рисунке изображено строение подстроечного конденсатора:

Рисунок строение подстроечного конденсатора

   Емкость конденсатора измеряется в Фарадах. Но даже 1 Фарад, это очень большая емкость, поэтому для обозначения обычно используют миллионные доли Фарад, микрофарады, а также еще более мелкие, нанофарады и пикофарады. Перевести из микрофарад в пикофарады и обратно очень легко. 1 микрофарад равен 1000 нанофарад или 1000000 пикофарад. Конденсаторы, помимо прочего, применяются в колебательных контурах радиоприемников, в блоках питания для сглаживания пульсаций, а также в качестве разделительных в усилителях. Обзор подготовил AKV.

   Форум по различным радиоэлементам

   Форум по обсуждению материала КОНДЕНСАТОР

Полярный конденсатор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Полярный конденсатор

Cтраница 1

Полярные конденсаторы работоспособны при условии, что на их положительный электрод ( анод) подается положительный потенциал источника. Электролитические конденсаторы выпускают с большим интервалом емкости ( от десятых долей до десятков тысяч микрофарад) и напряжением от 3 до 500 В.  [2]

Если полярный конденсатор включить в сето переменного напряжения, то через его диэлектрик пойдет переменный ток, нагревая конденсатор, который может выйти из строя.  [3]

Если полярный конденсатор включить в сеть переменного напряжения, то через его диэлектрик пойдет переменный ток, нагревая конденсатор, и он может выйти из строя.  [4]

Для различных применений изготовляются полярные конденсаторы как с гладкими, так и с травлеными анодами, а также неполярные конденсаторы.  [6]

Как уже говорилось, АЭК — полярные конденсаторы, поэтому напряжение обратной полярности предотвращается там, где это необходимо, подключением диода параллельно конденсатору. Падение на диоде порядка 0 8 В является допустимым. Обратные напряжения 1 5 В допустимы для конденсатора за время до 1 с при условии, что такой режим работы не является повторяющимся.  [7]

Использование полупроводниковой сегнетокерамики позволяет получить и полярные конденсаторы с одним омическим и одним неомическим контактами, обладающие в несколько раз большей емкостью, чем неполярные конденсаторы.  [8]

Если максимальное значение переменного напряжения, приложенного к полярному конденсатору, невелико, по сравнению с тем напряжением, при котором проводилась формовка оксидного слоя, то в течение некоторого времени конденсатор может работать без заметного ухудшения своих характеристик. Тем не менее применять полярные конденсаторы даже при малых значениях переменного напряжения для длительной работы не рекомендуется, если вместе с переменным напряжением к конденсатору не прикладывается одновременно поляризующее постоянное напряжение, превышающее по величине амплитуду переменного напряжения.  [9]

Конденсаторы этого типа обладают большой емкостью и относятся к виду полярных конденсаторов. В качестве наполнителя в них используется электролит в жидком или порошкообразном виде. Конденсаторы с жидким электролитом в настоящее время почти не используются из-за необходимости соблюдения осторожности в обращении с электролитом.  [10]

Вторичная формовка неполярных конденсаторов выполняется в том же режиме, что и для полярных конденсаторов, с той разницей, что она производится последовательно для каждой обкладки конденсатора, вследствие чего требует в два раза больше времени.  [11]

Полярность или условные обозначения выводов микроэлементов на схеме сборки указывают около соответствующих точек: для диодов или полярных конденсаторов — знаки или -; для транзисторов — Б; Э; К; для трансформаторов — номера выводов.  [12]

В зависимости от материала диэлектрика конденсаторы бывают бумажные, вакуумные, воздушные, керамические, слюдяные, стекло-керамические, стеклянные, оксидные и др. В зависимости от материала электродов и вида конструкции конденсаторы делятся на фольговые, с металлизированными обкладками, с герметичной конструкцией корпуса, с уплотненной конструкцией корпуса, с изолированным корпусом ( неполярный конденсатор), с неизолированным корпусом ( полярный конденсатор) и др. По признаку функциональной принадлежности конденсаторы бывают импульсные, поме-хоподавляющие, защитные, проходные и др. Малыми размерами при относительно большой номинальной емкости до 1 мкФ обладают керамические конденсаторы, получившие в связи с этим наибольшее распространение. Наибольшую номинальную емкость ( до 22 000 мкФ) при относительно малых размерах имеют оксидные ( электролитические) конденсатеоы.  [13]

В зависимости от материала диэлектрика конденсаторы бывают бумажные, вакуумные, воздушные, керамические, слюдяные, стеклокерамические, стеклянные, оксидные и др. В зависимости от материала электродов и вида конструкции конденсаторы делят на фольговые, с металлизированными обкладками, с герметичной конструкцией корпуса, с уплотненной конструкцией корпуса, с изолированным корпусом ( неполярный конденсатор), с неизолированным корпусом ( полярный конденсатор) и др. По признаку функциональной принадлежности конденсаторы бывают импульсные, помехоподавляющие, защитные, проходные и др. Малыми размерами при относительно большой номинальной емкости до 1 мкФ обладают керамические конденсаторы, получившие в связи с этим наибольшее распространение. Наибольшую номинальную емкость ( до 470 000 мкФ) при относительно малых размерах имеют оксидные ( электролитические) конденсаторы.  [14]

В Советском Союзе выпускаются сухие полярные и неполярные танталовые электролитические конденсаторы с анодами из гладкой фольги. Полярные конденсаторы обозначаются — тип ЭТ, неполярные — тип ЭТН.  [15]

Страницы:      1    2

Почему полярность конденсатора имеет значение?

Почему полярность конденсатора имеет значение, а может и нет? и когда дело доходит до конденсаторов в цепи фильтра, в чем разница для выбора одного типа, а именно, электролитического или керамического.

Например, классическая схема мультивибратора, как показано на схеме выше, есть 2 конденсатора: C1 и C2. Почему они поляризованы? Я уверен, что керамические колпачки здесь отлично работают, потому что я это проверял.

Другой широко распространенный микрофонный усилитель, как показано выше, С1 иногда является электролитическим, а иногда керамическим, обычно имеет значение в диапазоне от 0,1 мкФ до 10 мкФ. Допустим, что оба 0,1 мкФ, есть ли разница в использовании электролитического конденсатора по сравнению с керамическим для C1? и я очень смущен, почему C1 имеет диапазон от 0,1 мкФ до 10 мкФ? какое значение я должен использовать для C1?

Schizomorph

Не все конденсаторы поляризованы. Электролитика и тантал имеют полярность, а керамические и пленочные конденсаторы, например, нет. Это из-за химического состава используемых электролитных материалов — что-то, что я не понимаю достаточно, чтобы углубиться в это. Пленочные и керамические конденсаторы не используют электролиты, поэтому они не имеют требований полярности.

Так почему мы должны использовать поляризованные типы, когда мы можем использовать неполяризованные? Потому что и танталовые, и электролитические конденсаторы имеют большую емкость для своих размеров и могут иметь гораздо большие значения емкости, не занимая слишком много места на печатной плате.

аутистический

Конечно, ваша схема работает на керамических колпачках. Когда Astable был разработан с транзисторами, не было недорогих керамических колпачков большого размера, доступных по низким ценам. Еще в 1988 году я использовал электролитику на один микрофарад. Astable старше, чем версии BJT. не требуйте огромных колпачков. В настоящее время керамика на 10 микрофарад 50 В постоянного тока является нормальной, и керамика на 100 микрофарад может иметь 6,3 В постоянного тока. Когда вы используете обычные Si BJT в нестабильном режиме, напряжение питания не должно превышать значение VEB BJT, которое составляет около 6 до 8 В постоянного тока. Так что нестабильно хорошо на керамике. Теперь есть некоторые препятствия при использовании их для замены электрода в качестве обхода рельса, потому что намного более низкое ESR означает более высокое Q, что может означать проблемы с вызовом, если не приняты меры предосторожности. Также могут быть затрудняется, когда вы хотите линейное линейное изменение или низкий уровень искажений, потому что керамические колпачки большого размера C меняют свою емкость в зависимости от напряжения. Я использую металлические колпачки для критических аналоговых элементов. Колпачки для пленок больше, стоят дороже и стоят дороже. трудно найти в SMD.

Типы конденсаторов

Конденсатор — один из самых распространенных электронных компонентов. Существует множество разных типов конденсаторов, которые классифицируют по различным свойствам.

В основном типы конденсаторов разделяют:

• По характеру изменения емкости — постоянной емкости, переменной емкости и подстроечные.
• По материалу диэлектрика — воздух, металлизированная бумага, слюда, тефлон, поликарбонат, оксидный диэлектрик (электролит).
• По способу монтажа — для печатного или навесного монтажа.

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы или керамические дисковые конденсаторы сделаны из маленького керамического диска, покрытого с двух сторон проводником (обычно серебром).

Карамические конденсаторы

Благодаря довольно высокой относительной диэлектрической проницаемости (от 6 до 12) керамические конденсаторы могут вместить достаточно большую емкость при относительно малом физическом размере. Диапазон емкости этого типа конденсаторов — от нескольких пикоФарад (пФ или pF) до нескольких микроФарад (мФ или uF). Однако их номинальное напряжение, как правило, невысокое.

Маркировка керамических конденсаторов обычно представляет собой трехзначный числовой код, обозначающий значение емкости в пикофарадах. Первые две цифры указывают значение емкости. Третья цифра указывает количество нулей, которые нужно добавить.

Например, маркировка 103 на керамическом конденсаторе означает 10 000 пикоФарад или 10 наноФарад. Соответственно, маркировка 104 будет означать 100 000 пикоФарад или 100 наноФарад и.т.д. Иногда к этому коду добавляют буквы, обозначающие допуск. Например, J = 5%, K = 10%, M = 20%.

Пленочные конденсаторы

Емкость конденсатора зависит от площади обкладок. Для того чтобы компактно вместить большую площадь, используют пленочные конденсаторы. Здесь применяют принцип «многослойности». Т.е. создают много слоев диэлектрика, чередующегося слоями обкладок. Однако с точки зрения электричества, это такие же два проводника разделенные диэлектриком, как и у плоского керамического конденсатора.

В качестве диэлектрика пленочных конденсаторов обычно используют тефлон, металлизированную бумагу, майлар, поликарбонат, полипропилен, полиэстер. Диапазон емкости этого типа конденсаторов составляет примерно от 5pF (пикофарад) до 100uF (микрофарад). Диапазон номинального напряжения пленочных конденсаторов достаточно широк . Некоторые высоковольтные конденсаторы этого типа достигают более 2000 вольт.

Различают два вида пленочных конденсаторов по способу размещения слоев диэлектрика и обкладок – радиальные и аксиальные.

Радиальный и аксиальный тип пленочных конденсаторов

Маркировка емкости пленочных конденсаторов происходит по тому же принципу что и керамических. Это трехзначный числовой код, обозначающий значение емкости в пикофарадах. Первые две цифры указывают значение емкости. Третья цифра указывает количество нулей, которые нужно добавить. Иногда к этому коду добавляют буквы, обозначающие допуск. Например, J = 5%, K = 10%, M = 20%. Например 103J означает 10 000 пикоФарад +/- 5% или 10 наноФарад +/-5%.

Однако довольно часто разные производители кроме значения емкости и точности добавляют символы номинального напряжения, температуры, серии, класса, корпуса, и других особых характеристик. Данные символы могут отличатся и быть размещены в разном порядке, в зависимости от производителя. Поэтому для разшифровки маркировки пленочных конденсаторов желательно пользоваться документацией (Datasheets).

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы обычно используются когда требуется большая емкость. Конструкция этого типа конденсаторов похожа на конструкцию пленочных, только здесь вместо диэлектрика используется специальная бумага, пропитанная электролитом. Обкладки конденсатора создаются из алюминия или тантала.

Обратим внимание, что электролит хорошо проводит электрический ток! Это полностью противоречит принципу устройства конденсатора, где два проводника должны быть разделены диэлектриком.

Дело в том, что слой диэлектрика создается уже после изготовления конструкции компонента. Через конденсатор пропускают ток, и в результате электролитического окисления на одной из обкладок появляется тонкий слой оксида алюминия или оксида тантала (в зависимости из какого металла состоит обкладка). Этот слой представляет собой очень тонкий и эффективный диэлектрик, позволяющий электролитическим конденсаторам превосходить по емкости в сотни раз «обычные» пленочные конденсаторы.

Электролитические конденсаторы

Недостатком вышеописанного процесса окисления является полярность конденсатора. Оксидный слой обладает свойствами односторонней проводимости. При неправильном подключении напряжения оксидный слой разрушается, и через конденсатор может пойти большой ток. Это приведет к быстрому нагреву и разширению электролита, в результате чего может произойти взрыв конденсатора! Поэтому необходимо всегда соблюдать полярность при подключении электролитического конденсатора. В связи с этим на корпусе компонента производители указывают куда подключать минус.

По причине своей полярности электролитические конденсаторы не могут быть использованы в цепях с переменным током. Но иногда можно встретить компоненты состоящие из двух конденсаторов, соединенными минус-к-минусу и формирующие «не полярные» конденсаторы. Их можно использовать в цепях с переменным током малого напряжения.

Емкость алюминиевых электролитических конденсаторов в колеблется основном от 1 мкФ до 47000 мкФ. Номинальное напряжение — от 5В до 500В. Допуск обычно довольно большой — 20%.

Танталовые конденсаторы физически меньше алюминиевых аналогов. Вдобавок электролитические свойства оксида тантала лучше чем оксида алюминия — у танталовых конденсаторов значительно менше утечка тока и выше стабильность емкости. Диапазон типичных емкостей от 47нФ до 1500мкФ.

Танталовые электролитические конденсаторы также являются полярными, однако лучше переносят неправильное подключение полярности чем их алюминиевые аналоги. Вместе с тем, диапазон типичных напряжений танталовых компонентов значительно ниже – от 1В до 125В.

Переменные конденсаторы

Переменные конденсаторы широко используются в устройствах, где часто требуется настройка во время работы — приемниках, передатчиках, измерительных приборах, генераторах сигналов, аудио и видео аппаратуре. Изменение емкости конденсатора позволяет влиять на характеристики проходящего через него сигнала (форму, частоту, амплитуду и т.д.).

Емкость может менятся механическим способом, электрическим напряжением (вариконды), и с помощью температуры (термоконденсаторы). В последнее время во многих областях вариконды вытесняются варикапами (диодами с переменной емкостью).

Под названием «переменные конденсаторы» обычно имеют ввиду компоненты с механическим изменением емкости. Управление емкостю здесь достигается путем изменения площади обкладок. Обкладки в переменных конденсаторах состоят из множества пластин с воздушным пространством между ними в качестве диэлектрика.

Часть пластин фиксированная, часть подвижная. Положение подвижных пластин по отношению к фиксированным определяет общую емкость конденсатора. Чем больше общая площадь пластин тем больше емкость.

Переменные конденсаторы

Подстроечные конденсаторы

Подстроечные конденсаторы используются при разовом или периодическом регулировании емкости, в отличии от «стандартных» переменных конденсаторов, где емкость меняется в «режиме реального времени». Такая настройка предназначена для самих производителей аппаратуры, а не для ее пользователей, и выполняется специальной настроечной отверткой. Обычная стальная отвертка не подходит, так как может повлиять на емкость конденсатора. Емкость подстроечных конденсаторов как правило невелика – до 500 пикоФарад.

Способ монтажа конденсаторов

Конденсаторы разделяют по способу монтажа на компоненты для навесного монтажа и для печатного монтажа (SMD или чип-конденсаторы). У компонентов для навесного монтажа есть выводы в виде «ножек». У конденсаторов для печатного монтажа выводами служит часть их поверхности.

Конденсатор

и типы конденсаторов

Различные типы конденсаторов с характеристиками и областями применения

Конденсатор — один из наиболее часто используемых электронных компонентов, который используется практически в любых схемах. Его использование и характеристики зависят от типа конденсатора. В этой статье мы кратко обсудим разные типы конденсаторов.

Конденсатор:

Конденсатор — это пассивный электронный компонент с двумя выводами, который накапливает заряд в электрическом поле между своими металлическими пластинами.он состоит из двух металлических пластин (электродов), разделенных изолятором, известным как диэлектрик .

Емкость

Емкость — это способность конденсатора накапливать заряд на своих металлических пластинах (электродах). Его единица — фарада F .

Один фарад — это величина емкости, когда заряд один кулон вызывает разность потенциалов один вольт на его выводах.Емкость всегда положительная, отрицательной быть не может.

Символы различных типов конденсаторов

Символы различных типов конденсаторов и их альтернативные символы приведены ниже.

Типы конденсаторов: полярные и неполярные конденсаторы с символами

Типы конденсаторов

Существуют различные типы конденсаторов, классифицируемые по размеру, форме и материалам. Ниже приведены подробные сведения о различных типах конденсаторов.

Два основных типа конденсаторов: конденсаторы постоянной емкости и конденсаторы переменной емкости .

1) Конденсаторы постоянной емкости:

Как следует из названия, конденсатор постоянной емкости имеет фиксированное значение емкости. Это не может быть изменено. Конденсаторы постоянной емкости делятся на два типа:

1. 1. Полярные конденсаторы
1. 2. Неполярные конденсаторы

1.1) Полярные конденсаторы:

Полярные конденсаторы или поляризованные Конденсаторы — это такой тип конденсатора, выводы (электроды) которого имеют полярность; положительный и отрицательный.

Положительная клемма должна быть подключена к положительной клемме питания, а отрицательная — к отрицательной. Изменение полярности приведет к повреждению конденсатора. Конденсаторы этого типа используются только в приложениях DC .

Конденсаторы Polar подразделяются на два типа:

1.1.1. Конденсаторы электролитические
1.1.2. Суперконденсаторы

1.1.1) Электролитические конденсаторы:

Электролитический конденсатор — это тип полярного конденсатора, в котором в качестве одного из электродов используется электролит для сохранения большого заряда. Он состоит из двух металлических пластин, положительная (анодная) пластина которых покрыта изолирующим оксидным слоем через анодирование . Этот изолирующий слой действует как диэлектрик. Электролит используется как второй оконечный катод.Электролиты могут быть твердыми, жидкими или газообразными.

Конденсаторы такого типа имеют высокое значение емкости в диапазоне от 1 мкФ до 47000 мкФ . Они используются только в цепях DC .

Электролитические конденсаторы делятся на три семейства

1.1.1.1. Алюминиевые электролитические конденсаторы
1.1.1.2. Конденсаторы электролитические танталовые
1.1.1.3. Конденсаторы электролитические ниобиевые

1.1.1.1) Алюминиевые электролитические конденсаторы

В алюминиевых электролитических конденсаторах используются электроды из чистого алюминия. Однако анодный (положительный) электрод изготавливается путем формирования изолирующего слоя из оксида алюминия ( Al ₂ O ₃ ) посредством анодирования. Электролит (твердый или нетвердый) помещается на изолирующую поверхность анода. Этот электролит технически действует как катод. Второй алюминиевый электрод помещается поверх электролита, который действует как его электрическое соединение с отрицательной клеммой конденсатора.

В зависимости от электролита они делятся на два подтипа

1. Нетвердые или влажные алюминиевые электролитические конденсаторы
2. Твердые алюминиевые электролитические конденсаторы (SAL)

1) Нетвердые алюминиевые электролитические конденсаторы

Нетвердые алюминиевые электролитические конденсаторы используют жидкий или гелевый электролит. Они сделаны из двух алюминиевых фольг с бумагой между ними, пропитанной жидким или гелеобразным электролитом.Анодная алюминиевая фольга окисляется с образованием диэлектрика ( AL ₂ O ₃ ). Катодная фольга служит для электрического контакта с электролитом. Однако катодная фольга имеет естественный оксидный слой, образованный воздухом, что увеличивает ее емкость.

Обычно используются нетвердые электролиты

• Borax (этиленгликоль и борная кислота), они имеют максимальное номинальное напряжение 600 В при максимальной температуре 85 ° C — 105 ° С .
• Органические растворители , такие как диметилформамид ( DFM ), диметилацетамид ( DMA ) или гамма-бутиролактон. Они имеют относительно высокотемпературный рейтинг ( GBL ) и ток утечки.
• Вода , содержащая растворители с водой до 70% известна своим низким ESR (эффективное последовательное сопротивление ) и невысокой стоимостью.

Алюминиевая фольга с бумагой между ними наматывается.Они пропитываются электролитом, а затем покрываются алюминиевым кожухом.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Недорогой
• Механизм самовосстановления, образует новую форму оксида после подачи напряжения.

Недостатки

• Из-за испарения со временем высыхают, снижая здоровье.
• СОЭ увеличивается со временем.
• Используется только в цепях постоянного тока.
• Они чувствительны к механическим воздействиям.

Приложение

• Коррекция коэффициента мощности.
• Конденсатор вспышки для фотоаппарата.
• Фильтры ввода-вывода в источниках питания переменного тока
• Соединение, развязка.

2) Твердые алюминиевые электролитические конденсаторы (SAL)

SAL имеет ту же конструкцию, что и мокрый электролитический конденсатор, за исключением того, что в них используются твердые электролиты:

• Диоксид марганца (MnO ₂ )
• Полимерный электролит
• Гибридные электролиты (твердый полимер с жидкостью)

После анодирования алюминиевой фольги между двумя слоями анодированной фольги между двумя слоями алюминия помещается сэндвич .Затем их складывают вместе для перламутрового типа или наматывают для радиального стиля .

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Из-за сухой природы электролита не происходит испарения
• Они имеют более длительный срок службы
• Они имеют низкий ESR

7 Недостатки Они дорогие

Нет механизма самовосстановления, кроме гибридного полимерного конденсатора

Приложения

Их применение аналогично применению нетвердых электролитических конденсаторов.

1.1.1.2) Танталовые электролитические конденсаторы

В электролитических конденсаторах такого типа в качестве анодного электрода используется металлический тантал . Поддон тантала окисляется с образованием изолирующего оксидного слоя, который действует как диэлектрик. Этот поддон погружают в электролит (твердый или жидкий). Электролит действует как катод. Однако слой графита и серебра нанесен поверх электролита для электрического соединения катода.

Благодаря тонкому слою оксида танталовые конденсаторы имеют большую емкость на единицу объема по сравнению с другими электролитическими конденсаторами.Они меньше по размеру.

В зависимости от состояния электролита они подразделяются на два подсемейства:

1. Танталовые электролитические конденсаторы с жидким или нетвердым покрытием
2. Твердые электролитические конденсаторы

1) Мокрые или нетвердые -Твердые танталовые электролитические конденсаторы

В мокрых танталовых конденсаторах используется жидкий электролит, такой как серная кислота , поскольку слой оксида тантала инертен и стабилен.Эти конденсаторы работают при относительно высоких напряжениях до 630 В и с самым низким током утечки по сравнению с другими электролитическими конденсаторами.

2) Твердые танталовые электролитические конденсаторы

В твердом танталовом конденсаторе используются твердые электролиты, такие как диоксид марганца (MnO ₂ ) или полимер.

MnO ₂ электролиты обладают высокой стабильностью, тогда как проводимость полимерных электролитов со временем ухудшается.

Применение танталового конденсатора

• Из-за высокой емкости на единицу объема он может заменить алюминиевый электролитический конденсатор там, где температура повышается из-за плотной упаковки компонентов.
• Они используются в медицинской электронике для получения высококачественных результатов.
• Из-за низкого тока утечки они используются в цепях выборки и хранения .
• Наиболее распространенное применение — фильтрация в компьютерных блоках питания из-за небольшого размера и надежности.

Преимущества и недостатки

• Они доступны в небольших размерах и с высокой емкостью.
• Он очень стабилен и надежен, поэтому имеет более длительный срок службы.
• Может работать в широком диапазоне температур от -55 ° C до + 125 ° C .
• Они дорогие.
• Они не допускают обратного напряжения.

1.1.1.3) Ниобиевые электролитические конденсаторы

В ниобиевых электролитических конденсаторах анод изготовлен из металлического ниобия (оксид ниобия).Он окисляется путем анодирования с образованием изолирующего слоя из пентоксида ниобия . Этот слой действует как диэлектрик.

Электролит, используемый в ниобиевом электролитическом конденсаторе, представляет собой твердый , то есть либо диоксид марганца , либо полимерный электролит . Этот электролит покрывает поверхность анода. Электролит действует как катод.

Слой графита и серебра помещен поверх электролита для электрического контакта катодного вывода.

1.1.2) Суперконденсаторы:

Суперконденсатор также известен как суперконденсатор или Super cap . Суперконденсатор — это тип полярного конденсатора, который имеет очень высокую емкость, но низкое напряжение.

Конденсаторы этого типа могут заряжать намного быстрее, чем батарея, и накапливать больше заряда, чем электролитический конденсатор на единицу объема. Вот почему между и батареей и считается электролитический конденсатор .

Емкость суперконденсатора колеблется от 100 F до 12000 F при низком номинальном напряжении приблизительно от 2,5 В до 2,7 В .

Суперконденсаторы по конструкции в чем-то похожи на электролитические. Они изготовлены из металлической фольги (электроды), каждый из которых покрыт активированным углем . Эти пленки помещают разделитель между ними. Сепаратор представляет собой ионопроницаемую мембрану, такую ​​как графен (используется в современных суперконденсаторах), которая обеспечивает изоляцию и обмен ионами электролита между электродами.

Затем эти фольги складываются для прямоугольной или прокатываются для цилиндрической формы и помещаются в алюминиевый кожух. Затем он пропитывается электролитом, электролит богат ионами и проводит ионы между электродами. Затем корпус герметично закрывают.

Суперконденсатор накапливает заряд либо с использованием электростатической двухслойной емкости ( EDLC ), либо с электрохимической псевдоемкостью , либо с обоими способами, известными как гибридная емкость .Таким образом, суперконденсаторы классифицируются на указанные выше типы.

1.1.2.1) Электростатические двухслойные конденсаторы (EDLC)

Это тип суперконденсатора, который электростатически накапливает заряд в двухслойном слое. Электроды изготовлены из активированного угля . Когда на его электроды подается напряжение, образуются два слоя заряда. На поверхности электродов появляется один слой, который вызывает появление в электролите другого слоя ионов противоположной полярности.Эти два слоя разделены поляризованным монослоем молекул растворителя. Он известен как самолет Гельмгольца.

Отсутствует перенос заряда между электродами и электролитом, который может вызвать химические изменения. Таким образом, заряд не сохраняется в химической связи (электрохимически). Вместо этого между ионами существует электростатическая сила, поэтому EDLC сохраняет заряд электростатически.

1.1.2.2) Электрохимические псевдоконденсаторы

Это тип суперконденсатора, который накапливает энергию за счет передачи заряда между электролитом и электродом, также известный как фарадеевский перенос заряда электрона.Таким образом, они накапливают заряд электрохимически .

Это очень быстрая обратимая окислительно-восстановительная реакция, при которой восстановление происходит на одном электроде, а окисление — на другом во время зарядки и наоборот во время разрядки.

Перенос заряда фарадеевских электронов происходит с помощью двухслойной емкости. Ионы проходят через внутренний слой Гельмгольца и достигают электрода. Перенос заряда между ионом и электродом вызывает емкость, известную как Псевдоемкость .Его емкость превышает емкость двойного слоя в 100 раз в .

Когда ионы переносят заряд на электрод, они плавятся (адсорбируются) на поверхности электрода. Между ионами и электроном нет химической реакции, поскольку происходит только перенос заряда.

Электроды псевдоконденсатора изготовлены из оксида переходного металла ( MnO ₂ , IrO ₂ ) с добавлением активированного угля и проводящего полимера, что обеспечивает пористую и губчатую структуру.Его конструктивная конструкция напоминает EDLC .

1.1.2.3) Гибридные суперконденсаторы

Гибридный суперконденсатор использует технологию как , так и EDLC и Псевдоконденсатор с использованием двух типов электродов. Один тип электрода используется для двухслойной емкости, такой как активированный уголь (обычно используемый в качестве катода). Другой электрод используется для определения псевдоемкости.

Примером гибридного суперконденсатора является литий-ионный конденсатор .Его анодный вывод изготовлен из графита с добавлением ионов лития во время производства, что увеличивает его выходное напряжение по сравнению с другими суперконденсаторами. Его максимальное напряжение достигает 3,8 В .

Катод формирует двухслойную электрическую емкость на своей стороне, а анод формирует псевдоемкость . Между катодом и анодом используется сепаратор для предотвращения электрического контакта между ними.

Гибридные конденсаторы обеспечивают высокую плотность энергии, высокую удельную мощность при высокой надежности.

Применение суперконденсаторов

Современные технологии имеют очень много применений суперконденсаторов. Некоторые из них приведены ниже

• Аккумуляторная электрическая отвертка, которую можно зарядить за несколько минут.
• Светодиодные фонарики в цифровых фотоаппаратах.
• Для стабилизации питания портативных компьютеров, портативных устройств и т. Д.
• Источник бесперебойного питания ( ИБП ), заменяющий батареи электролитических конденсаторов.

Связанное сообщение: Код конденсатора: Как узнать стоимость керамических конденсаторов?

1.2) Неполярные конденсаторы:

Неполярные или неполяризованные конденсаторы — это такие типы конденсаторов, клеммы которых не имеют фиксированной полярности. Их можно использовать в цепи любым способом. Благодаря неполяризованным клеммам они используются в цепях DC , а также в цепях AC .

Они дешевле конденсаторов Polar, но имеют низкую емкость и широкий диапазон номинальных напряжений от нескольких вольт до тысяч вольт.

Неполярные конденсаторы подразделяются на три типа

1.2.1. Керамический конденсатор
1.2.2. Слюдяной конденсатор
1.2.3. Пленочный конденсатор

1.2.1) Керамические конденсаторы:

Как следует из названия, керамический конденсатор представляет собой тип неполярного конденсатора, в котором использован диэлектрик , керамический материал .

Он изготовлен из двух слоев металла (обычно никеля и меди) с керамикой ( Para electric или Ferroelectric ) в качестве диэлектрика.Эти чередующиеся слои сложены вместе, чтобы обеспечить высокое значение емкости.

Минимальная толщина керамического диэлектрического слоя составляет около 0,5 мкм . Номинальное напряжение конденсатора зависит от его диэлектрической прочности. Кроме того, клеммы прикреплены к электродам, а конденсатор покрыт керамическим защитным слоем от влаги.

Связанный пост: В чем разница между батареей и конденсатором?

Керамические конденсаторы доступны в различных формах и стилях.

• Форма керамического диска : наиболее часто используемый тип керамического конденсатора, имеющий один слой керамического диска, помещенный между электродами со сквозными выводами.
• MLCC : многослойный керамический чип прямоугольной формы с несколькими чередующимися слоями металла и керамики с выводами для поверхностного монтажа

Параметры керамического конденсатора зависят от различных составов керамического диэлектрика.Благодаря этому они делятся на четыре класса.

1.2.1.1) Керамический конденсатор класса 1

использует параэлектрический материал, такой как диоксид титана ( TiO ₂ ). Они наиболее точны при наиболее стабильном напряжении и температуре. У них самые низкие потери. Величина его емкости не зависит от приложенного напряжения. Они не стареют.

Керамический конденсатор класса 1 имеет очень низкий объемный КПД (низкая емкость на большом пространстве), поэтому они имеют низкое значение емкости.Это связано с тем, что параэлектрический материал имеет низкую проницаемость.

Они используются в приложениях, где стабильность емкости и низкие потери являются высшими требованиями, например, в резонансных цепях.

1.2.1.2) Класс 2

В керамических конденсаторах класса 2 в качестве диэлектрика используется сегнетоэлектрический материал с другими добавками. Он имеет высокую проницаемость, что обеспечивает относительно более высокий объемный КПД, чем керамический конденсатор класса 1. Они намного меньше, чем class1.

Они обладают низкой точностью и стабильностью с нелинейным изменением емкости в зависимости от температуры. Кроме того, значение емкости меняется в зависимости от приложенного напряжения и со временем стареет.

Конденсаторы этого типа используются для связи, развязки и байпаса, где не требуется стабильность емкости.

1.2.1.3) Класс 3 и 4

Класс 3, также известный как керамический барьерный слой Конденсаторы используют диэлектрик с более высокой проницаемостью, чем класс 2.По этой причине они имеют лучший объемный КПД, но с худшими электрическими параметрами.

Его емкость изменяется нелинейно с температурой с очень большим запасом. Также это зависит от приложенного напряжения. У него худшая стабильность и точность с очень большими потерями. Они стареют со временем.

В современной электронной технике они считаются устаревшими, вместо них предпочтительны керамические конденсаторы 2-го класса. Класс 4 имеет еще худшие параметры, чем класс 3, и на сегодняшний день они также устарели.

1.2.2) Слюдяные конденсаторы:

Слюдяные конденсаторы, как следует из названия, представляют собой неполярный конденсатор, в котором в качестве диэлектрика используется слюда (химически инертный и стабильный материал ).

Есть два типа слюдяных конденсаторов

1.2.2.1. Слюдяной конденсатор с зажимом
1.2.2.2. Серебряный слюдяной конденсатор

1.2.2.1) Слюдяные конденсаторы с зажимом

Эти типы конденсаторов использовались в начале 20 ^-го века.Они были построены из тонких листов слюды и металлической (обычно медной) фольги. Эти листы и фольга складываются вместе и зажимаются. Затем они были заключены в изоляционный материал.

Допуск и стабильность зажатого слюдяного конденсатора хуже, чем у других конденсаторов, потому что поверхность слюды не плоская и гладкая.

В настоящее время существуют устаревшие и замененные конденсатором серебряной слюды , обсуждаемым ниже.

1.2.2.2) Серебряные слюдяные конденсаторы:

В отличие от зажимного слюдяного конденсатора, в котором листы слюды зажаты металлической фольгой, серебряный слюдяной конденсатор изготовлен из листов слюды с металлическим (серебряным электродом), покрытым с обеих сторон. .Несколько слоев складываются вместе, чтобы увеличить его емкость. Затем его погружают в эпоксидный изолятор для защиты от влаги, воздуха и т. Д.

Они очень стабильны и имеют низкие потери. У них низкий допуск около +/- 1% . Его емкость очень мало зависит от приложенного напряжения. Герметизация защищает электроды от коррозии. Таким образом, они сохраняют более длительный срок службы.

Они дорогие и имеют больший объем по сравнению с керамическими конденсаторами.Он может работать при высоком напряжении от 100 В до 10 кВ с емкостью от 47 пФ до 3000 пФ .

Они все еще используются в современных электронных схемах из-за своих возможностей обработки высокого напряжения и мощности, таких как радиопередатчик, усилители, высоковольтные инверторы, резонансные схемы и т. Д.

1.2.3) Пленочные конденсаторы:

Пленочные Конденсатор, также известный как конденсатор с полимерной пленкой или конденсатор с пластиковой пленкой, представляет собой тип неполярного конденсатора, в котором в качестве диэлектрика используется пленка обычно из пластика, а иногда из бумаги.

Его конструкция имеет два типа или формата конфигурации

• Металлизированный конденсатор
• Пленочный / фольгированный конденсатор

Связанная публикация: Высокий пусковой ток при переключении конденсаторов и способы его предотвращения.

1.2.3.1) Металлизированные конденсаторы

Металлизированные конденсаторы — это конденсаторы, в которых используется металлизированная диэлектрическая пленка, которая создается путем нанесения металлического слоя на диэлектрическую пленку.Используемый металл может быть алюминием или цинком.

Такая конфигурация обеспечивает свойство самовосстановления, и пленка может быть намотана вместе для достижения емкости до 100 мкФ

1.2.3.2) Пленочные / фольговые конденсаторы

Конденсаторы такого типа строятся по принципу сэндвича диэлектрическая пленка с металлической фольгой. Металлом обычно является алюминий, который действует как электроды.

Такая конфигурация позволяет конденсатору выдерживать высокие импульсные токи.

Пленочные конденсаторы делятся на разные типы конденсаторов в зависимости от типа диэлектрической пленки.

1.2.3.3) Бумажные конденсаторы

Это первый пленочный конденсатор, в котором пропитанная маслом бумага использовалась в качестве диэлектрика между алюминиевой фольгой.

Основным недостатком конденсатора из бумажной пленки / фольги было то, что он впитывает влагу, что со временем ухудшает его характеристики. Они были довольно громоздкими.

В настоящее время металлизированные бумажные пленки используются в качестве диэлектрика со свойством самовосстановления.Бумага комбинируется с полипропиленовой пленкой для увеличения номинального напряжения и улучшения характеристик.

Силовой конденсатор , в котором в качестве диэлектрика используется бумага, заполнен маслом для заполнения воздушных зазоров , увеличивая его напряжение пробоя.

1.2.3.4) Конденсаторы из полиэфирной (ПЭТ) пленки или майлара

Конденсатор из полиэфирной пленки, также известный под торговой маркой Майларовый конденсатор использует диэлектрик из полиэтилентерефталата ( ПЭТ) , который является термопластичный полярный полимер.Они построены как в металлизированной пленке , так и в структуре пленка / фольга .

Его способность противостоять влаге позволяет использовать конденсатор без покрытия. Его высокая проницаемость и диэлектрическая прочность обеспечивают высокий объемный КПД. Однако его емкостной температурный коэффициент немного выше, чем у других пленочных конденсаторов. Он может работать при температуре до 125 ° C. Это также позволяет использовать его в качестве конденсатора SMD .Они работают при максимальном напряжении около 60 кВ . Они имеют допуск от 5% до 10%.

1.2.3.5) Пленочные конденсаторы из полипропилена (ПП)

Полипропилен — это неполярный органический полимерный материал, который используется в качестве диэлектрика в этом конденсаторе.

Они производятся в обеих конфигурациях, т.е. металлизированная пленка и пленка / фольга .

Они даже более устойчивы к влаге, чем конденсаторы из полиэфирной пленки, поэтому не нуждаются в защитном покрытии.Их емкость меньше зависит от температуры и частоты по сравнению с полиэфиром, но его рабочая частота ниже с максимальным пределом 100 кГц . Его максимальная рабочая температура составляет 105 ° C . Они имеют высокое рабочее напряжение с максимальным номинальным напряжением 400 кВ .

Они используются в мощных индукционных нагревателях и маломощных приложениях, таких как выборка и удержание и VCO и т. Д., Они также используются в качестве конденсатора для работы двигателя переменного тока и конденсатора для коррекции коэффициента мощности .

1.2.3.6) Пленочные конденсаторы из полиэтилена нафталата (PEN)

Диэлектрическим материалом, используемым в пленочных конденсаторах такого типа, является Полиэтиленнафталат (PEN) , который принадлежит к семейству полиэфиров. Эти конденсаторы доступны только с металлизированной диэлектрической структурой .

Основным преимуществом конденсаторов PEN является их высокотемпературная стабильность около 175 ° C . Благодаря устойчивости к высоким температурам; выпускаются в упаковке SMD .

Он имеет низкую объемную эффективность, поскольку диэлектрик PEN имеет более низкую проницаемость и прочность по сравнению с PET . Однако зависимость его емкости от температуры и частоты аналогична конденсаторам из полиэтилентерефталата, поэтому они используются в приложениях, где температурные зависимости не требуются.

Используются для соединения, развязки и фильтрации.

1.2.3.7) Пленочные конденсаторы на основе полифениленсульфида (PPS)

Эти пленочные конденсаторы доступны только в виде металлизированной пленки .Их емкость очень мало зависит от температуры и частоты по сравнению с другими пленочными конденсаторами.

Он обеспечивает очень стабильный отклик при температуре ниже 100 ° C . Его диэлектрик выдерживает температуру 270 ° C . Поэтому они также производятся в упаковке SMD . Однако они дороги по сравнению с другими пленочными конденсаторами.

Они используются в приложениях, где существуют высокие рабочие температуры.

1.2.3.8) Пленочные конденсаторы из политетрафторэтилена (ПТФЭ)

Также известный под торговой маркой Тефлон, использует синтетический полимер политетрафторэтилен (ПТФЭ) в качестве диэлектрика. Они производятся как в металлизированном типе , так и в пленке / фольге .

Они довольно громоздкие и дорогие. Температурная зависимость его емкости немного выше, чем у пленочного конденсатора полипропилен (PP) . Но они очень устойчивы к температуре около 200 ° C с очень низкими потерями.

Они используются в высококачественных приложениях для аэрокосмического и военного оборудования.

1.2.3.9) Пленочные конденсаторы из полистирола (PS)

Основным преимуществом этих конденсаторов является то, что они обеспечивают практически нулевое изменение емкости при работе в своем температурном диапазоне. Но они имеют очень низкотемпературный рейтинг с максимальным пределом 85 ° C .

Эти пленочные конденсаторы представляют собой дешевых конденсаторов с очень низкими потерями и высокой стабильностью.Они производятся в трубчатой ​​форме и теперь заменены конденсаторами из полиэфирной пленки.

Они используются для общих приложений, имеющих низкие температуры и частоту.

1.2.3.10) Пленочные конденсаторы из поликарбоната (ПК)

В этих пленочных конденсаторах используется диэлектрик из поликарбоната , который изготавливается как в металлизированной структуре , так и в структуре пленка / фольга .

Они предлагают очень высокую стабильность и очень низкие потери.Он практически не зависит от температуры в диапазоне от -55 ° C до + 125 ° C . Пленка из поликарбоната обеспечивает высокую устойчивость, что увеличивает ее надежность .

Они используются в приложениях, где требуются низкие потери и температурная стабильность, например схемы фильтрации и синхронизации в в суровых условиях .

1.2.3.11) Силовые пленочные конденсаторы

Они имеют такую ​​же конструкцию, как и пленочные конденсаторы.Слои намотаны вместе, чтобы получить больший размер и выдержать большую мощность. Они используются в приложениях переменного и постоянного тока большой мощности.

2) Конденсаторы переменной емкости:

Конденсаторы такого типа, емкость которых можно изменять механически или электрически, известны как конденсаторы переменной емкости . У них нет фиксированного значения емкости, вместо этого они предоставляют диапазон значений. Они используются в цепях настройки LC для радиоприемника, согласовании импеданса в антеннах.

Эти переменные конденсаторы делятся на два основных типа в зависимости от их рабочего механизма

2.1. С механическим управлением
2.2. Электрически управляемый

Связанный пост: Изоляционные и диэлектрические материалы — Типы, свойства и применение

2.1) Переменные конденсаторы с механическим управлением

Эти переменные конденсаторы могут быть изменены механически с помощью ручки или отвертки.Они сделаны из полукруглых металлических пластин с диэлектриком между ними.

Один набор пластин, который является подвижным, известен как ротор , а другой набор пластин, который является неподвижным, известен как статор . Ротор вращается вокруг вала, который увеличивает или уменьшает расстояние между пластинами, что изменяет емкость конденсатора.

Конденсаторы с механическим управлением подразделяются на два подтипа.

2.1.1. Конденсаторы настройки
2.1.2. Подстроечные конденсаторы

2.1.1) Настроечные конденсаторы

Этот тип переменного конденсатора используется для настройки и обычно используется в LC-схемах для настройки радио. Его емкость можно изменять, вращая ручку , которая вращает ротор поперек статора с диэлектриком между ними. Используемый диэлектрик — воздух или слюда .

Это более надежный тип переменного конденсатора. Он используется в таких схемах, где необходимо изменять емкость более одного раза для достижения желаемого выхода.

2.1.2) Подстроечные конденсаторы

Этот тип переменной емкости конденсатора изменяется с помощью отвертки. Они не очень терпимы к постоянному изменению емкости. Они выдерживают лишь несколько корректировок.

Имеет ту же конструкцию, что и настроечный конденсатор.В подстроечном конденсаторе используется диэлектрик воздух или керамика .

Они используются в таких схемах, где не требуется изменять емкость более нескольких раз. Они используются в схемах калибровки оборудования. Их небольшой размер позволяет использовать его на PCB (печатная плата).

Связанный пост: Все о системах, устройствах и блоках электрической защиты

2.2) Переменные конденсаторы с электрическим управлением

Такой тип переменного конденсатора состоит из полупроводникового устройства P-N junction , емкость перехода которого регулируется с помощью обратного напряжения.

Варакторный диод или более известный как Vericap — это особый тип диода, который использует напряжение обратного смещения для изменения емкости перехода.

Они используются в PLL ( ФАПЧ ) как VCO ( генератор, управляемый напряжением ) и как синтезаторы частоты

Применения конденсаторов

Существуют некоторые общие приложения для все типы конденсаторов.

• Выход блока питания сглаживания.
• Коррекция коэффициента мощности
• Частотные фильтры, фильтры верхних и нижних частот.
• Сопряжение и развязка сигналов.
• Мотор стартер.
• Демпфер (поглотитель перенапряжения и шумовой фильтр)
• Генераторы

Разные и устаревшие типы конденсаторов

Ниже приведены другие типы конденсаторов.

Интегрированный конденсатор : Они производятся внутри ИС путем металлизации и изоляции подложки.

Вакуумный конденсатор : Они используются для передачи ВЧ высокой мощности.

Специальный конденсатор : Они разработаны на многослойной печатной плате.

Устаревшие конденсаторы: Эти типы конденсаторов на сегодняшний день считаются устаревшими и заменены далеко продвинутыми технологиями.

• Layden jars конденсатор
• Конденсатор с воздушным зазором

Связанные сообщения:

Может ли электролитический конденсатор выдерживать 0.1 В обратная полярность?

Давайте начнем вопрос с краткого описания моей заявки.

Я пытаюсь подключить разъем для наушников с помощью детектирующего контакта к проекту FM-радио на базе микросхемы RDA5807. Я использую отдельный микроконтроллер (ATmega8) для обнаружения вставки разъема для наушников в разъем.

После долгих поисков я наткнулся на эту реализацию, которая мне подойдет:

Когда наушники не подключены, контакт обнаружения (контакт 4 разъема) подключается к заземлению через контакт 2 к контакту 2.Понижающий резистор 2 кОм. Когда наушники подключены, контакт 2 отделен от контакта 4 и подтягивается резистором 100 кОм, который обнаруживается микроконтроллером.

Проблема в том, что FM IC управляется через I²C и может быть переведен в режим пониженного энергопотребления (что будет иметь место большую часть времени). В режиме пониженного энергопотребления аудиовыходы имеют внутреннее заземление. Итак, при измерении конденсаторов связи в этом состоянии я получаю около 0,1 В обратного напряжения на его выводах из-за подтягивающего резистора 100 кОм (показано на рисунке).

Приведет ли это к значительному износу конденсатора со временем или даже к взлому?

Я использую эти конденсаторы, и единственная информация о них, которая у меня есть, это то, как они выглядят:

ПРИМЕЧАНИЯ:

• Да, я понимаю, что понижающий резистор 2,2 кОм будет тратить часть выходной мощности, но меня это устраивает.
• В некоторых реализациях, которые я видел, фактически использовалось сопротивление наушников 16 Ом или около того для обнаружения вставки. Для меня это не сработает, потому что я могу вставить дополнительный кабель и подключить его к другому усилителю, который, вероятно, будет иметь гораздо более высокий входной импеданс.
• Единственный тип разъема для наушников, который я могу достать, — это тип, показанный на картинке. Я знаю, что существуют домкраты с механизмом обнаружения на штифте втулки, и действительно, это значительно упростило бы мне жизнь, но они очень редки, и я не могу их достать.

Что такое неполяризованный конденсатор

Ⅰ I ntroduction

Неполяризованный конденсатор является одним из многих конденсаторов.По полярности конденсатора конденсатор можно разделить на неполяризованный конденсатор и поляризованный конденсатор. И эта статья подробно расскажет: что такое неполяризованный конденсатор? Для чего это используется? Как выбрать неполяризованные конденсаторы? В чем разница между поляризованными конденсаторами и неполяризованными конденсаторами? Давайте посмотрим.

Поляризованный конденсатор против неполяризованного конденсатора

Как проверить неполяризованный конденсатор?

C atalog

---

Ⅱ Conception

Неполяризованные конденсаторы — это конденсаторы без положительной или отрицательной полярности.Два электрода неполяризованных конденсаторов могут быть произвольно вставлены в цепь и не будут протекать. В основном они используются в цепях связи, развязки, обратной связи, компенсации и колебания. На рисунке ниже показана справочная схема неполяризованного конденсатора.

Рисунок 1. Конденсатор неполяризованный

Идеальный конденсатор не имеет полярности. Однако на практике для получения большой емкости используются некоторые специальные материалы и конструкции, что приводит к тому, что сами конденсаторы несколько поляризованы.Общие поляризованные конденсаторы включают алюминиевые электролитические конденсаторы и танталовые электролитические конденсаторы. Электролитические конденсаторы обычно имеют относительно большую емкость. Сделать неполяризованный конденсатор большой емкости не так-то просто, потому что объем станет очень большим. Вот почему в реальной цепи так много поляризованных конденсаторов. Поскольку его размер невелик, а напряжение в этой цепи имеет только одно направление, могут пригодиться поляризованные конденсаторы.

Мы используем поляризованные конденсаторы, чтобы избежать их недостатков и использовать их преимущества.Мы можем понять это так: Поляризованный конденсатор на самом деле является конденсатором, который может использоваться только в одном направлении напряжения. Для неполяризованных конденсаторов можно использовать оба направления напряжения. Следовательно, с точки зрения направления напряжения неполяризованные конденсаторы лучше, чем поляризованные. Совершенно возможно заменить поляризованные конденсаторы неполяризованными конденсаторами, если емкость, рабочее напряжение, объем и т. Д. Могут соответствовать требованиям.

---

Ⅲ Функция

Неполяризованные конденсаторы применяются в цепях чистого переменного тока, и из-за их небольшой емкости их также можно применять для фильтрации высоких частот.Вот пример, иллюстрирующий применение конденсатора:

В этом случае в основном используется RC-искрогаситель. Когда антенна принимает радио- и телепрограмму и в то же время включается люминесцентная лампа и мигает люминесцентная лампа, вы услышите нерегулярный звук радио или динамика телевизора. Многие сильные яркие линии и яркие пятна на экране телевизора — это высокочастотные помехи, вызванные электрическими искрами.

При отключении цепей с индуктивностью между контактами возникает искра. Как показано в схеме слева на рисунке 2, переключатель S внезапно выключается, и ток быстро исчезает, то есть изменение тока велико, поэтому на обоих концах цепи возникает большая самоиндукция. катушка. Эта электродвижущая сила может препятствовать изменению тока, и ее направление согласуется с направлением приложенного напряжения. Когда они накладываются друг на друга, напряжение U ₁ на переключателе будет очень высоким, а когда напряжение выше определенного значения, это «резкое» напряжение разрушит воздух и образует электрическую искру.

Искра может вызвать абляцию и окисление контактов, что в конечном итоге приведет к неисправности. Поэтому важно исключить искру между контактами. При отключении цепи, пока ток управляющей катушки не упадет, напряжение на двух концах катушки не будет слишком большим, поэтому искры не будет. Как показано на схеме справа внизу, RC-цепочка искрогасителя подключена к обоим концам индуктора. Когда переключатель внезапно выключается, i ₁ заряжает конденсатор.Часть энергии магнитного поля в катушке индуктивности рассеивается на R и r, а часть преобразуется в энергию электрического поля в конденсаторе C, что вызывает повторный разряд конденсатора C, тем самым устраняя искру.

Рисунок 2. Цепь с индуктивностью и цепью поглощения искры

---

Ⅳ Как выбрать неполяризованные конденсаторы?

Неполяризованные конденсаторы очень удобны в выборе и использовании.Вы можете напрямую выбрать конденсаторы той же модели и тех же технических характеристик. Если ни одно из вышеперечисленных условий не выполняется, вы можете обратиться к следующим методам:

1. Выберите конденсатор разумной точности. В большинстве случаев требования к емкости не очень высоки, и допустимо иметь емкость, примерно равную эталонной емкости. В колебательных схемах, схемах фильтрации, схемах задержки и схемах тонального сигнала абсолютное значение ошибки должно быть в пределах 0.3% -0,5%.

2. Выберите конденсатор в соответствии с требованиями схемы. Бумажный конденсатор обычно используется для низкочастотной цепи байпаса переменного тока. Слюдяной конденсатор или керамический конденсатор обычно используются в цепях с высокой частотой или высоким напряжением.

3. Можно выбрать конденсаторы с номинальным напряжением выше или равным фактическим потребностям.

4. Конденсаторы высокой частоты нельзя заменить конденсаторами низкой частоты.

5. Учитывайте рабочую температуру, рабочий диапазон, температурный коэффициент конденсатора в зависимости от случая применения.

6. Последовательный или параллельный метод может использоваться, когда номинальная емкость не может быть достигнута, но добавляемое к конденсатору напряжение должно быть меньше выдерживаемого напряжения конденсатора.

---

Ⅴ Разница между неполяризованными конденсаторами и поляризованными конденсаторами

Как поляризованные, так и неполяризованные конденсаторы имеют одинаковые принципы, то есть накопление и высвобождение зарядов; напряжение на пластине (здесь электродвижущая сила накопления заряда называется напряжением) не может внезапно измениться.

Различные носители, разная производительность, разная емкость и разная структура приводят к разным условиям использования и использованию. И наоборот, с развитием науки и технологий и открытием новых материалов появятся более совершенные и разнообразные конденсаторы.

Рисунок 3. Различные типы конденсаторов

5.1 Другой диэлектрик

Что такое диэлектрик? Другими словами, это вещество между двумя обкладками конденсатора.В большинстве конденсаторов полярности используются электролиты в качестве диэлектрика , благодаря чему конденсатор полярности имеет большую емкость, чем другие конденсаторы того же объема. Кроме того, поляризованные конденсаторы, произведенные из различных материалов и процессов электролита, будут иметь разную емкость.

Между тем, выдерживаемое напряжение в основном связано с материалом диэлектрика. И есть также много неполяризованных материалов , включая наиболее широко используемые металлооксидные пленки и полиэстер, использование поляризованных и неполяризованных конденсаторов определяется тем, является ли природа диэлектрика обратимой.

Рисунок 4. Неполяризованный конденсатор и поляризованный конденсатор

5.2 Различная производительность

Требованием использования являются производительность и максимизация спроса. Если в блоке питания телевизора используется металлооксидный пленочный конденсатор в качестве фильтра, и если для соответствия фильтру требуются емкость и выдерживаемое напряжение, я боюсь, что внутри корпуса можно установить только источник питания.

Следовательно, в фильтре можно использовать только поляризованный конденсатор, а полярность емкости необратима.Как правило, электролитический конденсатор имеет более 1 МФ, который участвует в связи, развязке, фильтрации источника питания и т. Д. Неполяризованный конденсатор обычно меньше 1 MF, что участвует в резонансе, связи, выборе частоты, ограничении тока и т. Д. Конечно, существуют также неполяризованные конденсаторы большой емкости и высокого напряжения, которые в основном используются для компенсации реактивной мощности, фазового сдвига двигателя, фазового сдвига мощности с преобразованием частоты и других целей. Есть много видов неполяризованных конденсаторов.

Рисунок 5. Конденсаторы

5.3 Различная емкость

Как упоминалось ранее, конденсаторы одного объема имеют разную емкость при разном диэлектрике.

5.4 Другая конструкция

В принципе, можно использовать конденсатор любой формы в окружающей среде без учета точечного разряда. Чаще всего используются электролитические конденсаторы круглой формы, а квадратные — редко. Конденсаторы имеют различную форму: трубчатые, деформированные прямоугольные, листовые, квадратные, круглые, комбинированные квадратные или круглые и т. Д., В зависимости от того, где они используются.Конечно, есть и невидимые конденсаторы, называемые распределенными конденсаторами, которые нельзя игнорировать в устройствах высокой и промежуточной частоты.

5.5 Различные условия использования и условия использования

Из-за внутреннего материала и конструкции емкость полярных конденсаторов (например, электролизера алюминия) может быть очень большой. Однако их высокочастотные характеристики не очень хороши, поэтому он хорошо подходит для силовых фильтров и других случаев. Есть также поляризованные конденсаторы с хорошими высокочастотными характеристиками — танталовые электролизеры, цена которых относительно высока.

Включая керамические конденсаторы, монолитные конденсаторы, полиэтиленовые (CBB) конденсаторы и т. Д., Эти неполяризованные конденсаторы имеют небольшой размер, низкую цену и хорошие высокочастотные характеристики, но они не подходят для большой емкости. Керамические конденсаторы обычно используются в высокочастотной фильтрации и колебательном контуре.

Рисунок 6. Конденсаторы разные

В магнитных диэлектрических конденсаторах в качестве мезона используется керамический материал, а в качестве электрода — слой серебра на поверхности.Обладая стабильной производительностью и малой утечкой, магнитные диэлектрические конденсаторы подходят для высокочастотных и высоковольтных цепей.

Вообще говоря, в зависимости от изоляционного материала между двумя полюсами конденсатора. Материал с большой диэлектрической проницаемостью (например, сегнетокерамика, электролиты) подходит для конденсаторов большой емкости и небольшого объема, потери которых также велики. Материал с небольшой диэлектрической проницаемостью (например, керамика) имеет низкие потери и подходит для высокочастотных применений.

Ⅵ FAQ

1. Можно ли использовать неполяризованный конденсатор вместо поляризованного?

Практически всегда можно заменить электролитический (полярный) конденсатор на электростатический (неполярный) того же номинала с необходимым номинальным напряжением. Однако обратное невозможно.

2. В чем основное отличие полярного конденсатора от неполярного (кроме наличия или отсутствия полюсов)? Где мы их используем?

Главное отличие в том, из чего они сделаны.Кстати, это также определяет, насколько они должны быть большими для данной емкости и сколько они стоят.

Конденсаторы

Polar также известны как электролитические конденсаторы, поскольку в качестве диэлектрика они используют электролит. Он обеспечивает чрезвычайно высокую емкость с небольшим током утечки в небольшом корпусе. Керамический конденсатор с эквивалентной емкостью должен быть очень и очень большим.

Существует множество различных типов неполярных конденсаторов.Два самых распространенных из них, которые я видел, — это керамика и слюда. Керамика дешевая, слюда дороже, но я считаю, что слюдяные конденсаторы выдерживают более высокое напряжение. В целом они предлагают меньший ток утечки, чем электролитические, но также меньшую емкость в зависимости от размера. Основным преимуществом является то, что они сохраняют свою емкость при смещении в обоих направлениях.

Электролитические конденсаторы полезны в местах, где напряжение никогда не изменит полярность на них при правильных условиях использования.Их высокая емкость означает, что их можно более эффективно использовать для фильтрации источника питания, уменьшения пульсаций в выпрямителе и смягчения включения / выключения.

Но для развязки компонентов они не так хороши, потому что без очень хорошего смещения они получат обратное напряжение, а при обратном напряжении они ломаются, теряют свою емкость и утекают как сумасшедшие.

Они также испускают «волшебный дым» при слишком высоком обратном смещении.Неполярные конденсаторы этого не делают.

3. Что такое полярные и неполярные конденсаторы?

Все электростатические конденсаторы могут быть подключены к цепям переменного или постоянного тока без ссылки на какие-либо соединения, маркированные для положительной или отрицательной полярности. Каким бы способом они ни были соединены, они обладают одинаковыми свойствами. Это неполярные конденсаторы.

Электролитические конденсаторы имеют диэлектрик, сформированный в виде оксидного слоя на одном электроде за счет химического воздействия под действием тока в одном направлении.Пропускание тока в обратном направлении приведет к повреждению конденсатора.

Поэтому клеммы электролитических конденсаторов имеют специальную маркировку с положительной и отрицательной полярностью (в большинстве случаев маркирована отрицательная клемма). Конденсаторы обязательно должны быть подключены в цепи с одинаковой соответствующей полярностью. Это полярные конденсаторы.

4. Как узнать, что конденсатор неполяризован?

В случае неполяризованного конденсатора подключите его в любом случае, поскольку они не имеют полярности.Теперь проверьте показания цифрового мультиметра. Если показания мультиметра ближе к реальным значениям (указанным на конденсаторе), то конденсатор можно считать хорошим конденсатором.

5. Почему предпочтительны неполяризованные конденсаторы?

Электролитические конденсаторы имеют более высокую емкость, но для большинства целей предпочтительнее неполяризованный конденсатор. Они дешевле, могут устанавливаться в любом направлении и служат дольше.

6.Могу ли я заменить поляризованный конденсатор на неполяризованный?

Неполяризованные конденсаторы — это надмножества поляризованных конденсаторов. … В общем, вы можете заменить поляризованный конденсатор поляризованным или неполяризованным конденсатором той же емкости и номинальным напряжением оригинала или выше.

7. Можно ли подключить неполяризованный конденсатор к цепи постоянного тока?

Неполяризованные конденсаторы можно подключать к цепям постоянного или переменного тока…. Ток может течь только во время зарядки или разрядки конденсатора.

8. В чем разница между фиксированными и поляризованными конденсаторами?

Электростатические конденсаторы неполярны, то есть их можно подключать с любой полярностью, и нет никакой разницы. Электролитические конденсаторы полярны по своей природе. Их можно подключать только с фиксированной полярностью клемм. Обозначены положительные и отрицательные клеммы.

9.Какая польза от неполяризованного конденсатора?

Неполяризованные конденсаторы — это конденсаторы без положительной или отрицательной полярности. Два электрода неполяризованных конденсаторов могут быть произвольно вставлены в цепь и не будут протекать, в основном используются в цепях связи, развязки, обратной связи, компенсации и колебаний.

10. Все ли электролитические конденсаторы поляризованы?

Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, что означает, что напряжение на положительном выводе всегда должно быть больше, чем напряжение на отрицательном выводе…. Они имеют типичную емкость от 1 мкФ до 47 мФ и рабочее напряжение до нескольких сотен вольт постоянного тока.

---

Вам может понравиться:

Как выбрать конденсатор

Что такое коррекция коэффициента мощности (компенсация)

Что такое технология распознавания лиц?

Конденсаторы постоянного тока полярность поляризованные неполярные биполярные

Конденсаторы с маркировкой «НП» может течь в обоих направлениях и называются биполярными или неполяризованными. К сожалению, большинство неполяризованных конденсаторов постоянного тока «DC» большие и не вписывайтесь «искусно» в вашу машину. Обратите внимание, что эти синие Неполяризованные конденсаторы намного больше, чем поляризованные. Общий физический размер определяется номинальным напряжением V (вольт). (что является максимальным напряжение, которое он может выдержать без сбоев) и емкость запоминающего устройства, mf, количество, которое он будет хранить. Мы никогда не запускаем 50 вольт в машина так что максимум 50 Вольт — это перебор. К сожалению, НЧ постоянного тока не так доступны в меньших габаритах, но поляризованный тип есть.В литературе указано, что большое значение напряжения не оказывает отрицательного воздействия на представление. Однако для тату-машинки вы можете заметить некоторые отличия. В целях безопасности Unimax устанавливает Bi-Polar конденсаторы во всех стандартных машинах Unimax. Пайка конденсаторов без радиатора может испортить конденсатор еще до того, как вы его используете. Если установить конденсатор и он искрение, это может быть плохо из-за слишком большого нагрева. Попробуй еще раз поставив радиатор между конденсатором и паяльником. Зная о проблеме нагрева и пайки конденсаторов, в начале 90-х, Unimax начал делать и представил коммерчески доступный предварительно припаянные конденсаторы с разветвленными концами для легкой замены. Это также хороший способ поэкспериментировать и посмотреть, насколько разные значения конденсаторы влияют на производительность. Тебе стоит попробовать это.

ВНИМАНИЕ: Когда конденсаторы выходят из строя, они могут взорваться и причинить травму. Обычно сообщается, что отказы конденсатора могут быть отнесены на счет: 1) Нагрева, в результате которого конденсатор разбухает и взрывается. 2) Высыхание жидкого электролита внутри по разным причинам, например: дефекты, протечки и даже чистка. 3) Конденсаторы со временем перестраиваются, чтобы соответствовать обычному и ожидаемому напряжению. Ненормальные скачки напряжения могут вызвать внезапный отказ. 4) Чем старше они становятся, тем больше вероятность отказа. Перед использованием новый конденсатор запустите вашу машину, положив палец на конденсатор и ощущение, если начинает нагреваться. Вы узнаете в течение нескольких секунд. «Горячий» — это избыток тепла.Конденсаторы не должны быть горячими на ощупь. Не запускайте машину, если конденсатор кажется горячим на ощупь. Конденсатор (или диод) предназначен для снятия обратного напряжения. всплеск и быстро рассеять его. Он нужен для предотвращения прожигания дыр в твоя передняя пружина. Вы можете запустить катушку с большим количеством искр. До конца 80-х конденсаторы не использовались, и все машины искрился. Они прорезают отверстие в передней пружине, где находится искра. Первые серебряные «точки контакта» (я полагаю, Сполдинг) были поставлены в отверстие, проделанное в передней пружине, чтобы искра поглотила контактный пункт, а затем вы замените серебряный контактный пункт вместо того, чтобы съесть весну. Конденсаторы стали стандартным средством борьбы с обратным напряжением. Буквы «НП» напечатанный на корпусе означает «неполяризованный»: электричество может течь в в любом направлении. См. 4 лучших синих образца. Стрелка, напечатанная на крышка означает «поляризованный», электричество должно течь в направление стрелки, нанесенной на корпус конденсатора. Внизу три зеленых образца. Если электричество течет в неправильном направлении (против стрелки), он может нагреться. вверх, провал, взорваться или «лопнуть». Тепло снижает эффективность конденсатора и может привести к выходу из строя конденсатор в лицо или в глаза. Надеюсь, конденсатор будет покрыт термоусадочной пленкой. Ваш блок питания имеет (-) черный и (+) красный выход клеммы (а иногда и земля-зеленый). Эти маленькие электроны выходят из отрицательного (-) и обратно в положительный (+). Направление электричества от отрицательное к положительному в этом направлении. Обязательно сориентируйте зажимной шнур так, чтобы будет течь в направлении стрелки для поляризованных конденсаторов. Но после того, как ваш зажим скручен, как узнать, какой из них который. Подключите вашу машину и включите ее, удерживая палец на конденсаторе. Если он начинает нагреваться, поменяйте зажимным шнуром и отметьте зажим шнур, чтобы вы знали каким путем он должен идти. У нас в наличии есть как поляризованные, так и неполяризованные конденсаторы, и мы можем подобрать для вашей новой машины конденсатор любого размера и типа. Если вы используете блок питания Tattanator, конденсаторы для вашего катушечная машина, потому что она имеет встроенные диоды, чтобы предотвратить обратное Напряжение.

Электролитический конденсатор — типы, конструкция, полярность и ток утечки

Электролитические конденсаторы — один из наиболее часто используемых типов конденсаторов. Их значения емкости варьируются от примерно 1 мкФ до 6800 мкФ. Электролитические конденсаторы более популярны, потому что используемые в них электролиты обеспечивают максимальную емкость в минимальном пространстве с наименьшими затратами.

Электролитические конденсаторы

Конструкция электролитического конденсатора

В этом разделе вы узнаете о конструкции электролитического конденсатора с алюминиевой фольгой.

Внутренние электроды в электролитическом конденсаторе из алюминиевой фольги

Два алюминиевых электрода находятся в электролите из буры, фосфата или карбоната. Между двумя алюминиевыми полосами абсорбирующая сетка впитывает электролит, чтобы обеспечить необходимый электролиз, в результате которого образуется оксидная пленка. Этот тип считается мокрым электролизером, но его можно установить в любом положении.

Когда при производстве для формирования емкости применяется постоянное напряжение, в результате электролитического действия накапливается молекулярно-тонкий слой оксида алюминия на стыке между положительной алюминиевой фольгой и электролитом.Оксидная пленка — изолятор. В результате между положительным алюминиевым электродом и электролитом в сетчатом сепараторе образуется емкость. Отрицательный алюминиевый электрод просто обеспечивает соединение с электролитом. Обычно металлическая банка сама по себе является отрицательной клеммой конденсатора, как показано на рисунке.

Благодаря очень тонкой диэлектрической пленке можно получить очень большие значения C. Площадь увеличена за счет использования длинных полос алюминиевой фольги и сетки, которые свернуты в компактный цилиндр с очень высокой емкостью.

Например, электролитический конденсатор того же размера, что и бумажный конденсатор 0,1 мкФ, но рассчитанный на пробой 10 В, может иметь емкость 1000 мкФ или более. Доступны более высокие номиналы напряжения, до 450 В, со стандартными значениями C примерно до 6800 мкФ. Очень высокие значения C обычно имеют более низкое номинальное напряжение.

Полярность электролитического конденсатора

Электролитические конденсаторы используются в цепях, которые имеют комбинацию постоянного и переменного напряжения.

Постоянное напряжение поддерживает необходимую полярность на электролитическом конденсаторе для образования оксидной пленки.

Обычно применяются конденсаторы электролитических фильтров для устранения пульсаций переменного тока 60 или 120 Гц в источнике питания постоянного тока. Другое применение — конденсаторы связи звука в транзисторных усилителях.

В обоих приложениях, для фильтрации или связи, электролиты необходимы для больших C с низкочастотной составляющей переменного тока, тогда как в схеме есть составляющая постоянного тока для необходимой полярности напряжения.

Между прочим, разница между фильтрацией компонента переменного тока или включением его в схему заключается только в параллельном или последовательном подключении.Конденсаторы фильтра для источника питания обычно имеют емкость от 100 до 1000 мкФ. Аудиоконденсаторы обычно емкостью от 10 до 47 мкФ.

Если электролитический конденсатор подключен с противоположной полярностью, при обратном электролизе в конденсаторе образуется газ. Он становится горячим и может взорваться. Это возможно только с электролитическими конденсаторами.

Ток утечки

Недостатком электролитов, помимо необходимой поляризации, является их относительно высокий ток утечки по сравнению с другими конденсаторами, поскольку оксидная пленка не является идеальным изолятором.

Проблема с током утечки в конденсаторе заключается в том, что он позволяет подключить часть постоянного тока к следующей цепи вместе с переменным током. В новых электролитических конденсаторах ток утечки довольно мал.

В разделе 16–10 более подробно рассматривается ток утечки в конденсаторах.

Неполяризованный электролитический конденсатор

Этот тип доступен для применений в цепях без поляризующего напряжения постоянного тока, например, в сети переменного тока 60 Гц. Одно из применений — пусковой конденсатор для двигателей переменного тока.

Неполяризованный электролитик фактически содержит два конденсатора, соединенных внутри последовательно с противоположной полярностью.

Как проверить конденсатор? Использование различных методов

Как проверить конденсатор с помощью мультиметра? Различные методы проверки конденсаторов

В электронных схемах конденсатор является одним из наиболее часто используемых компонентов. При поиске неисправностей в таких схемах необходимо знать , как проверить конденсатор .

В этой статье мы обсудим, как проверить конденсатор на хорошее, короткое замыкание или разомкнутое состояние , используя различные методы.

Перед испытанием конденсатора необходимо узнать о самом конденсаторе.

Конденсатор

Конденсатор — это электронный компонент с двумя выводами, способный накапливать заряд в электрическом поле. Он состоит из двух металлических пластин, разделенных средой, известной как диэлектрик .

Когда конденсатор подключен к батарее, между металлическими пластинами возникает электрическое поле. Благодаря этому электрическому полю металлические пластины накапливают заряд.

Способность конденсатора накапливать заряд называется емкостью . Он измеряется в фарадах и обозначается F .

Клеммы конденсатора

Есть два вывода конденсатора, т.е. положительный и отрицательный, также известные как анод и катод соответственно.

Конденсаторы бывают двух типов в зависимости от полярности вывода.

Полярные конденсаторы Конденсаторы

Polar, также известные как электролитические конденсаторы . используют электролит в качестве одного из выводов для увеличения емкости накопления заряда. Он имеет большую емкость по сравнению с неполярными конденсаторами.

Его пластины поляризованы, т.е. две уникальные клеммы, известные как анод (положительный) и катод (отрицательный).

При использовании полярного конденсатора очень важно проверить полярность его клеммы .Клемма анод всегда должна иметь на более высокое напряжение , чем ее клеммы катод . Изменение полярности может повредить конденсатор и даже разрушить его.

Проще говоря, всегда соединяйте положительную клемму с положительной клеммой, а отрицательную — с отрицательной клеммой аккумулятора.

Неполярный конденсатор

Неполярный конденсатор или неполяризованный конденсатор без полярности . Между его клеммами нет никакой разницы.Оба вывода могут действовать как катод и анод.

Неполярные конденсаторы имеют очень низкую емкость в диапазоне от нескольких пикофарад до нескольких микрофарад.

Также прочтите: Тест транзисторов для идентификации клемм, типа и состояния.

Нет положительных и отрицательных выводов. Клемма, подключенная к положительной клемме батареи, действует как анод. В то время как клемма, подключенная к отрицательной клемме аккумулятора, действует как катод.Изменение полярности батареи не влияет на конденсатор.

Визуальная идентификация клемм

Как известно, неполярные конденсаторы не имеют разных выводов. Таким образом, нет необходимости идентифицировать его терминалы.

Однако очень важно идентифицировать выводы полярного электролитического конденсатора.

Первый метод

При изготовлении анод ветвь полярного конденсатора делается на длиннее по сравнению с катодной ветвью.Этот метод работает только тогда, когда конденсатор не используется. Второй метод работает как с новыми, так и с использованными конденсаторами.

Второй метод

Отрицательная клемма конденсатора обозначена на его корпусе маркировкой «–», указывающей на катодную ножку .

Однако полярные конденсаторы SMD имеют маркировку над положительной клеммой (анод).

Различные методы проверки конденсаторов

Для проверки конденсатора необходимо удалить конденсатор из его цепи, если он есть в какой-либо цепи.Затем разрядит конденсатор, так как он может иметь некоторый накопленный заряд. Это может повредить ваше испытательное оборудование.

Чтобы правильно разрядить конденсатора , подключите резистор между его выводами. Заряд будет рассеиваться через резистор.

A Мультиметр — важный инструмент, необходимый для проверки конденсатора . Ниже рассматриваются различные методы проверки конденсаторов с помощью мультиметра.

Проверка конденсатора с помощью проверки целостности цепи

Метод проверки целостности конденсатора показывает, является ли он разомкнутым, коротким или хорошим .

• Удалите подозрительный конденсатор из его цепи.
• Разрядите его с помощью резистора.
• Установите мультиметр в режим проверки целостности .
• Поместите красный щуп мультиметра на анод, а черный (общий) щуп на катод конденсатора.
• Если мультиметр показывает признак обрыва цепи ( звуковой сигнал или светодиод ), а затем он останавливается (показывает OL ). Значит конденсатор хороший .

Также прочтите: Различия между конденсатором и батареей

• Если конденсатор не показывает никаких признаков непрерывности, конденсатор разомкнут .
• Если мультиметр издает непрерывный звуковой сигнал, конденсатор закорочен и нуждается в замене.

Проверить конденсатор с помощью теста сопротивления

Тест сопротивления также используется для проверки конденсатора. Этот тест может выполнять как цифровой, так и аналоговый мультиметр.Метод остается одинаковым для обоих мультиметров.

• Удалите конденсатор из его цепи.
• Разрядите конденсатор с помощью резистора.
• Установите ручку мультиметра в режим с высоким сопротивлением (выше 10 кОм).
• Поместите красный щуп на анод, а черный щуп на катодный вывод конденсатора.
• Значение сопротивления должно начинаться с некоторой точки в середине и начинаться с , увеличиваясь с до , бесконечное .Он показывает, что конденсатор хороший .

Также читайте: Как проверить диод и методы тестирования диодов, светодиодов и стабилитронов

• Если конденсатор показывает высокое сопротивление даже после разряда, конденсатор разомкнут .
• Если конденсатор показывает 0 или очень низкое сопротивление, это короткое замыкание .

Причина увеличения сопротивления в том, что изначально конденсатор заряжал от мультиметра .Таким образом, он пропускает ток (в этом случае омметр измеряет сопротивление ). Когда конденсатор полностью зарядил , он больше не пропускал ток. Из-за чего он выглядит как открытый путь ( бесконечное сопротивление )

Проверить конденсатор в емкостном режиме

Режим измерения емкости — это уникальный режим цифровых мультиметров, используемый для измерения емкости. Если вы хотите проверить конденсатор этим методом, вам нужно знать, как считать значение конденсатора.

Как считать значение конденсатора:

Электролитический конденсатор обычно указывает полное значение, как показано на рисунке ниже.

Однако значение керамического конденсатора записывается в виде кода. Вы можете преобразовать / расшифровать его, используя его специфический метод. Пример считывания керамического конденсатора приведен ниже.

Керамический конденсатор показывает номер 103 .

• Первые две цифры являются значащими цифрами и пишутся как есть.Например, 10 .
• Третья цифра « 3 » показывает множитель 10 ³ . Таким образом, общая емкость составляет 10 * 10 ³ , что равно 10000 пФ .
• Керамические конденсаторы измеряются в пикофарадах 10 ^-12 F .
• Значит, емкость этого конденсатора 10 нФ .

Следующий шаг — найти допуск . Он дает минимальный и максимальный диапазон, в котором емкость может отличаться от номинального значения.

Некоторые из общих значений допуска указываются буквами j, k, l, m и n для добавления / вычитания процентов от 5,10,15,20 и 30 соответственно.

Теперь перейдем к тесту измерения емкости.

• Удалите конденсатор из его цепи.
• Разрядите конденсатор с помощью резистора.
• Установите мультиметр в режим измерения емкости .
• Некоторые модели мультиметров имеют специальные клеммы для измерения емкости.

• Поместите щупы мультиметра на конденсатор.
• Если измеренная емкость соответствует записанному значению (включая допуск) конденсатора, емкость конденсатора хорошо .

Проверьте конденсатор с помощью теста напряжения:

Способность конденсатора заключается в том, чтобы накапливать заряд, который отражается как напряжение на его выводах.

Этот тест показывает, что конденсатор может удерживать заряд или нет.Если конденсатор хорошо , он будет хранить некоторый заряд. который будет отображаться как напряжение на его клемме, и мы можем измерить его с помощью вольтметра .

Перед испытанием конденсатора на испытание напряжением вам необходимо узнать о номинальном напряжении конденсатора .

Номинальное напряжение конденсатора всегда записывается рядом с его значением емкости, как показано на рисунке ниже.

При зарядке конденсатора от аккумулятора напряжение аккумулятора должно быть на ниже номинального напряжения конденсатора на .Иначе конденсатор перегорит .

В этом тесте мы используем конденсатор номиналом 63 В с 12-вольтовой батареей.

• Удалите конденсатор из его цепи.
• Обозначьте клеммы и разрядите конденсатор с помощью резистора.
• Подключите положительный полюс батареи к положительному, а отрицательный — к отрицательному на конденсаторе. ( будьте осторожны , чтобы не касаться клемм аккумулятора вместе)

• Дайте зарядить в течение нескольких секунд.
• Снимите аккумулятор.
• Установите мультиметр в диапазон настройки вольтметра постоянного тока более 12 В.
• Запишите начальное мгновенное показание напряжения конденсатора.

• , если показание составляет около 12 вольт, конденсатор хороший .
• Если показание напряжения намного ниже 12 вольт, конденсатор плохой и не может хранить достаточный заряд.

Как проверить конденсатор путем расчета постоянной времени RC

Постоянная времени RC (обозначается греческим словом tau ‘τ’ ) — это время, в течение которого конденсатор заряжается до 63.2% от приложенного напряжения.

Постоянная времени τ вычисляется как сопротивление умноженное на емкость :

τ = R C

В этом уравнении резистор R имеет известное значение, и во время этого теста мы измерим τ .

В этом тесте мы используем батарею 12 В с резистором 10 кОм . Мы соединили их последовательно с конденсатором. Мы используем вольтметр для измерения напряжения на конденсаторе и секундомер для измерения времени.

• Настройте схему , как показано ниже.
• Подключите клеммы аккумулятора, чтобы начать зарядку конденсатора.
• Включите секундомер, как только вы подключите клеммы аккумулятора.
• Наблюдать за показаниями напряжения с помощью вольтметра.
• Как только он достигнет 63,2% из 12v (что составляет 7,5v ). Запишите время на секундомере.

Также прочтите: Цифровой логический шлюз NAND (универсальный шлюз), его символы, схемы и детали IC

Предположим, секундомер показывает 9 секунд .

• Используйте уравнение постоянной времени RC для расчета емкости.

C = τ / R

С = 9/10 ³

C = 0,9 мФ = 900 мкФ

• Сравните это вычисленное значение емкости с указанным значением конденсатора.
• Если разница очень мала, включая диапазон допуска от 10% до 20%. Конденсатор хороший .
• Если рассчитанное значение емкости слишком низкое, чем указанное значение.конденсатор плохой .

Визуальная проверка конденсатора

Вы можете определить неисправный конденсатор, просто наблюдая за его признаками.

Неисправный или поврежденный конденсатор будет иметь любой из следующих признаков.

Выпуклый верхний дефлектор:

В электролитических конденсаторах есть отверстие (на самом деле не вентиляционное отверстие, а слабые места) в форме X, K, T на его вершине. Он предназначен для сброса давления во время отказа конденсатора, чтобы избежать повреждения (взрыва) любых других компонентов.

При выходе из строя электролит внутри конденсатора выделяет газ. Этот газ создает давление и разрушает верхнее вентиляционное отверстие. В результате иногда получается выпуклая верхняя часть или электролитический разряд . Разряд бывает черного, оранжевого или белого цвета в зависимости от электролитических химикатов.

Корпус с выпуклым дном и приподнятым корпусом

Иногда при выходе из строя конденсатора не пробивается верхнее отверстие. в таком случае давление внутри проходит через нижнюю часть .Дно электролитического конденсатора покрыто резиной . Газ внутри выталкивает эту резину наружу, из-за чего нижняя часть выпирает , а также поднимает корпус над своей печатной платой.

Керамические конденсаторы и конденсаторы поверхностного монтажа

Вы можете определить неисправный керамический конденсатор по следующим признакам.

• имеет поврежденных обсадных труб или скважин в обсадных трубах.
• Любая из его ножек повреждена возле кожуха.
• Трещины в корпусе.

Вы также можете прочитать:

Конденсаторы какого типа можно проверить с помощью Keysight Polarity Check?

Электролитические конденсаторы, обычно известные как поляризованные конденсаторы, легко проверяются с помощью Keysight Polarity Check. Keysight Polarity Check использует сенсорную пластину, такую ​​как Keysight TestJet, для определения того, установлен ли поляризованный конденсатор в обратном направлении. Как правило, проверка полярности Keysight используется для проверки танталовых и алюминиевых конденсаторов с технологией поверхностного монтажа (SMT), а также осевых свинцовых конденсаторов.Вы также можете использовать проверку полярности Keysight на радиальных конденсаторах, но производитель радиальных конденсаторов должен иметь согласованный процесс, чтобы проверка полярности Keysight была эффективной.

Вот более подробная информация о радиальных конденсаторах —

Как правило, проверка полярности Keysight не работает с радиальными конденсаторами. Ограничением, мешающим Keysight 3070 надежно тестировать радиальные конденсаторы, является несогласованность в процессах производства самих конденсаторов.Однако есть некоторые производители радиальных конденсаторов, производственные процессы которых стандартизированы, чтобы производить согласованные и проверяемые детали. Нам известно о трех: Nichicon, United Chemicon и Panasonic.

Причина, по которой Keysight Polarity Check может проверять одни радиальные конденсаторы, а не другие, связана с непоследовательными производственными процессами компаний, производящих радиальные конденсаторы. Изготовление радиальных конденсаторов состоит из наслоения двух листов фольги (один положительный, другой отрицательный) и скатывания их вместе.Если этот процесс стандартизирован, фольга, прикрепленная к отрицательному выводу, всегда будет внешней из двух пленок. В этом случае, когда пробник Keysight Polarity Check подключается к конденсатору, он всегда подключается к отрицательному проводу.

Продавцы, производящие радиальные конденсаторы, которые можно протестировать с помощью Keysight Polarity Check, обрезают фольгу по окончании прокатки, чтобы слой на внешней стороне всегда был однородным (отрицательным). Таким образом, мы знаем, что внешний слой конденсатора отрицательный, и, таким образом, пробник Keysight Polarity Check может подключаться к конденсатору «банку».Предполагаемое преимущество этого процесса «обрезки» для производителя заключается в создании устройств с более жесткими допусками.

Следовательно, если производственный процесс не стандартизирован, то положительный вывод может быть либо частично намотан снаружи, либо полностью намотан на внешнюю сторону, что приведет либо к нестабильным измерениям, либо к ложным ошибкам при проверке полярности.

.