Конденсаторы рабочие: Как определить конденсатор пусковой или рабочий

dq = C * dV, где dQ — небольшое изменение заряда, а dV — небольшое изменение напряжения.
Таким образом, ток можно выразить как
I = C * dV / dt.
Когда конденсатор полностью заряжен, он будет иметь такое же напряжение, как и батарея.

2. Последовательно включенный конденсатор

Конденсаторы C1 и C2, соединенные последовательно, показаны на рисунке ниже.

конденсатор последовательной цепи

Когда конденсаторы подключены последовательно, общее напряжение «V» от батареи делится на V1 и V2 на конденсаторах C1 и C2. Общий заряд «Q» будет зарядом полной емкости.
Напряжение V = V1 + V2

Как и в любой последовательной цепи, ток I одинаков на всем

Следовательно, общая емкость цепи Ctotal = Q / V = ​​Q / (V1 + V2)

Далее можно рассчитать как 1 / Ctotal = 1 / C1 + 1 / C2

Таким образом, для схемы с числом последовательно соединенных «n» конденсаторов

1 / Cобщ. = 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 + …… + 1 / Cn

3.Конденсатор, включенный параллельно

Как показано на рисунке, два конденсатора C1 и C2 включены параллельно. Напряжение на обоих конденсаторах будет одинаковым, «В». Заряд конденсатора C1 равен Q1, а заряд конденсатора C2 равен Q2. Таким образом, мы можем записать уравнения как
C1 = Q1 / V и C2 = Q2 / V.
Общая емкость, Ctotal = (Q1 + Q2) / V = ​​Q1 / V + Q2 / V = ​​C1 + C2

Если имеется «n» конденсаторов, включенных параллельно, то общая емкость может быть записана как

Cобщ. = C1 + C2 + C3 +… + Cn

конденсатор параллельной цепи

Преимущества

• Поскольку конденсатор может разрядиться за доли секунды, он имеет очень большое преимущество.Конденсаторы используются в приборах, требующих высокой скорости, например, в фотокамерах и лазерных технологиях.
• Конденсаторы используются для удаления пульсаций путем удаления пиков и заполнения впадин.
Конденсатор
• А пропускает переменное напряжение и блокирует постоянное напряжение. Это использовалось во многих электронных приложениях.

: работа и использование в схемах

— один из наиболее часто используемых компонентов электронной схемы.Будет справедливо сказать, что практически невозможно найти работающую схему без использования конденсатора. Это руководство написано, чтобы дать хорошее представление о работе конденсаторов и их использовании в практических схемах. В этом руководстве рассматриваются три важных вопроса о конденсаторах, которые могут возникнуть у новичка.

1. Что такое конденсатор?
2. Работа конденсатора?
3. Как использовать конденсаторы в схемах?

К концу этого руководства вы лучше поймете принцип работы конденсаторов.Также из этого туториала Вы узнаете, как использовать конденсатор в практических схемах. Вы можете ознакомиться с предыдущим учебным пособием «Резисторы: работа и использование в схемах»

ЧТО ТАКОЕ КОНДЕНСАТОР:

Конденсатор — один из пассивных компонентов (не может генерировать энергию самостоятельно) в электронике. Этот конденсатор способен накапливать в нем электрический заряд, что приводит к развитию напряжения или, другими словами, потенциальной энергии на его выводах. Проще говоря, это похоже на аккумулятор, но он может хранить заряд только временно.Чтобы сделать вещи интересными, он по-разному реагирует на постоянный ток (постоянный ток) по сравнению с переменным током (переменный ток). Мы объясним это далее в разделе «Работа с конденсатором», а теперь давайте посмотрим, как устроен конденсатор.

ВНУТРИ КОНДЕНСАТОРА:

Конструкция конденсатора довольно проста. Он состоит из двух проводящих пластин, подобных тем, что показаны на диаграмме выше (пластина 1 и пластина 2), где эти две пластины разделены небольшим расстоянием и с изоляторами между ними, также известными как диэлектрики.Это очень похоже на сэндвич, где у нас есть две проводящие пластины и изолирующий материал или диэлектрик, зажатый между ними.

Каждая крышка имеет определенную емкость. Мы уже знаем, что конденсатор способен накапливать электрический заряд на своих пластинах. Эта емкость определяет максимальное количество заряда, которое он может хранить. Чем больше пластины и меньше расстояние между ними, тем выше будет значение емкости. Эта емкость определяется формулой

C = Q / V

, где Q — количество заряда, а V — напряжение, приложенное к нему.

ФАРАДОВ:

Таким образом, каждый конденсатор имеет определенное значение емкости. Единица измерения емкости измеряется в фарадах. Когда мы указываем значение емкости как 1 фарад, это означает, что конденсатор удерживает заряд в 1 кулон на своих проводящих пластинах, когда на его выводы подается одно напряжение.

РАБОТА КОНДЕНСАТОРА:

Теперь пора глубже погрузиться в работу конденсатора. Как указано выше, конденсатор действует иначе, чем переменный и постоянный ток.

КОНДЕНСАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА:

Давайте сначала рассмотрим DC и посмотрим, как он реагирует на DC.Первоначально конденсатор будет в разряженном состоянии, что означает, что на его пластинах будет нулевой заряд. Когда на его клеммы подается постоянное напряжение, ток течет и заряжает его. Первоначальный поток этого зарядного тока через конденсатор будет очень высоким. Это приводит к накоплению положительного заряда на одной пластине и отрицательного заряда на другой пластине. По мере увеличения заряда на пластинах конденсатора зарядный ток постепенно уменьшается из-за накопления заряда на пластинах конденсатора, и он сопротивляется протеканию тока.Кроме того, заряд, накопленный на пластинах, создает разность потенциалов на пластинах.

Поток зарядного тока продолжает заряжать конденсатор до тех пор, пока развиваемое напряжение не сравняется с приложенным к нему напряжением. В этот момент зарядный ток перестает течь из-за развиваемого напряжения на конденсаторе. В этом случае конденсатор полностью заряжен положительным зарядом на одной пластине, а эквивалентный отрицательный заряд существует на другой. Напряжение, развиваемое на конденсаторе, обычно обозначается как Vc.Конденсатор будет удерживать это напряжение Vc до тех пор, пока на нем не появится напряжение. Как только поданное напряжение прекращается, через конденсатор начинает течь разрядный ток. В этот момент напряжение Vc начинает падать, и заряд, накопленный на его пластинах, уменьшается.

Через некоторое время ток разряда замедляется, в этот момент скорость, с которой также замедляется падение напряжения. Через некоторое время напряжение конденсатора Vc достигнет нуля, и заряд, накопленный на его пластинах, станет нулевым.Это состояние называется состоянием разряда конденсатора. Теперь вы можете понять причину, по которой мы сравнили конденсатор с батареей.

КОНДЕНСАТОР С AC:

Как указывалось ранее, конденсатор по-разному реагирует при подаче переменного напряжения. При подаче постоянного напряжения конденсатор заряжается только в одном направлении. Однако, когда применяется переменный ток, конденсатор заряжается и разряжается поочередно в зависимости от его частоты. И поэтому с переменным напряжением конденсатор будет продолжать пропускать ток через него бесконечно, в отличие от постоянного тока, где конденсатор блокирует ток по прошествии определенного периода времени.

Здесь интересно то, что зарядный ток и ток разряда через конденсатор при воздействии переменного напряжения зависят от изменения напряжения, приложенного к его пластинам. Ток, протекающий в конденсаторе при подаче переменного тока, имеет тенденцию опережать напряжение на 90 °. Взгляните на график ниже.

Предположим, что на конденсатор подается переменное напряжение, начальное напряжение будет минимальным, а в этот момент зарядный ток будет максимальным, как вы можете видеть на приведенном выше графике.Когда напряжение достигнет своего пикового значения, зарядный ток будет равен нулю. После достижения пикового значения напряжение начнет уменьшаться, и ток разряда также начнет течь от конденсатора. Когда напряжение переменного тока достигает нулевого значения, завершая положительный полупериод сигнала, ток разряда будет максимальным. Как только сигнал начинается с отрицательного цикла, ток разряда постепенно начинает уменьшаться и достигает нуля, когда напряжение достигает максимума в отрицательном полупериоде. Таким образом, мы можем сделать вывод, что ток опережает напряжение на 90 ‘или напряжение отстает от тока на 90 ° в цепях переменного тока.Обычно это описывается как не совпадающие по фазе напряжение и ток.

РЕАКТИВНОСТЬ ЕМКОСТИ:

Еще одна важная вещь, которую нужно знать о конденсаторах в цепях переменного тока, заключается в том, что они обеспечивают сопротивление току, протекающему в цепях переменного тока. Это относится к реактивному сопротивлению, а точнее к емкостному реактивному сопротивлению. Это реактивное сопротивление определяется формулой

Xc = 1 / 2πFC или 1 / ωC (ω = 2πF)

Из приведенной выше формулы мы можем вывести, что емкостное реактивное сопротивление уменьшается с увеличением частоты сигнала переменного тока и емкости конденсатора.Когда частота сигнала высока или близка к Inifinity, реактивность будет близка к нулю. Здесь конденсатор действует как идеальный проводник. Кроме того, когда частота сигнала переменного тока становится меньше или близка к нулю, реактивное сопротивление будет очень высоким, и оно будет действовать как очень большое сопротивление или разрыв цепи для входящего сигнала.

ПРИМЕНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРА:

Теперь, когда мы поняли, что такое конденсатор и как он работает. Давайте перейдем к самому важному разделу этой статьи «Применение конденсатора».

РАЗЪЕМНЫЙ КОНДЕНСАТОР:

Это конденсаторы, которые очень важно использовать во всех цифровых схемах. Цифровым микросхемам или микросхемам для работы в идеале требуется стабильное напряжение. Любые всплески или колебания напряжения могут привести к неработоспособности микросхемы, а иногда микросхема может быть разрушена. Именно здесь в игру вступает развязывающий конденсатор. Это конденсаторы, которые обычно устанавливаются рядом с микросхемами, соединяющими выводы VCC и GND микросхемы, как показано на приведенной выше принципиальной схеме.

Когда схема включена, развязка конденсатор начинает заряжаться через Vcc и прекращает зарядку, как только напряжение конденсатора достигает подаваемого напряжения. В этот момент, когда есть колебания напряжения питания, конденсатор будет подавать питание на ИС в течение короткого периода времени, чтобы поддерживать стабильное напряжение на ИС. Также при скачке входного напряжения питания конденсатор начинает заряжаться до нового напряжения питания. Это при этом поддерживает стабильное напряжение на входе IC1. В больших схемах с большим количеством ИС часто советуют использовать большой конденсатор рядом с источником питания и малый конденсатор рядом с каждой ИС, используемой в цепи. Большой конденсатор будет обеспечивать стабильное напряжение по всей цепи. Маленькие колпачки удовлетворяют потребности используемых с ними микросхем.

КОНДЕНСАТОР МУФТЫ:

Мы видели, что развязывающие конденсаторы используются для блокировки колебаний напряжения или, другими словами, они помогают блокировать сигналы переменного тока, поскольку колебания или падение напряжения являются формой сигнала переменного тока, поскольку напряжение сигнала изменяется со временем. Конденсатор связи, с другой стороны, блокирует сигнал постоянного тока, позволяя проходить сигналу переменного тока.Другими словами, эти конденсаторы используются для соединения или связи входного сигнала переменного тока со следующим этапом схемы путем блокировки нежелательных сигналов постоянного тока.

Эти конденсаторы широко используются в усилителях и аудио приложениях, где нас интересуют только сигналы переменного тока. Возьмем, к примеру, звуковую цепь, питаемую от источника постоянного тока 9 В. Схема принимает голосовой ввод с микрофона, и этот голосовой ввод (сигнал переменного тока) является нашей достопримечательностью. Существует большая вероятность того, что сигнал постоянного тока от источника питания 9 В может смешаться с этим входным голосовым сигналом.И чтобы исключить этот элемент постоянного тока из нашего голосового входа, используется конденсатор связи C1 (показанный на схеме выше), где он блокирует сигнал постоянного тока и пропускает сигнал с переменной частотой. Помните, мы узнали, что конденсатор предлагает очень высокое сопротивление или блокирует сигнал постоянного тока.

Не только постоянный ток, при правильном выборе значений конденсатора мы можем успешно блокировать нежелательные низкие частоты и разрешать только желаемые высокие частоты. Это определяется реактивным сопротивлением конденсатора, которое задается формулой Xc = 1 / 2πFC (мы видели это ранее в этом руководстве).Помните, мы уже знаем, что конденсатор обеспечивает высокую реактивность на низких частотах, тогда как для высоких частот значение реактивности будет низким. Поэтому для того, чтобы конденсатор связи допускал низкочастотные сигналы, нам необходимо использовать конденсаторы более высоких значений, а для высокочастотных сигналов будет достаточно более низких значений конденсаторов.

ФИЛЬТРЫ:

Это схемные блоки, используемые для фильтрации нежелательных частот из входного сигнала. Конденсаторы являются неотъемлемой частью конструкции фильтров наряду с резисторами и индукторами.Фильтры имеют расширенные функциональные возможности, чем разделительные конденсаторы. В основном есть три разных типа фильтров, о которых вам нужно знать.

ФИЛЬТР НИЗКОГО ПРОХОДА:

Фильтры нижних частот используются для разрешения частотных составляющих ниже частоты среза и блокируют частотные составляющие выше этой. Вот как это работает, когда входящий сигнал имеет низкую частоту. Конденсатор демонстрирует высокое реактивное сопротивление (высокое сопротивление) по сравнению с резистором. Следовательно, напряжение на конденсаторе будет очень высоким по сравнению с падением напряжения на резисторе.Следовательно, мы получим входящий сигнал без ослабления или с низким затуханием. Между тем, когда входящий сигнал имеет высокую частоту, реактивное сопротивление конденсатора будет низким. Таким образом, падение напряжения на резисторе будет очень большим по сравнению с напряжением конденсатора, что не позволит сигналу достичь следующего каскада.

ФИЛЬТР ВЫСОКОГО ПРОХОДА:

Это фильтры, которые пропускают только сигнал с частотами выше частоты среза и блокируют сигнал с более низкими частотами. Здесь происходит то, что входящий сигнал имеет низкую частоту. Конденсатор демонстрирует высокое реактивное сопротивление и действует как разомкнутая цепь для сигнала.С другой стороны, когда входящий сигнал высокочастотного конденсатора показывает низкое реактивное сопротивление (сопротивление). Это очень мало по сравнению с резистором R1. Здесь падение напряжения на конденсаторе будет очень минимальным по сравнению с резистором, что позволяет выводить высокочастотный сигнал без ослабления или с низким затуханием.

БАНДПАСНЫЙ ФИЛЬТР:

Это комбинация фильтра высоких и низких частот. Этот фильтр пропускает только сигнал определенной полосы частот и блокирует сигнал за пределами этого диапазона частот.Этот тип фильтра в идеале должен иметь две частоты среза: верхнюю и нижнюю частоту среза. Этот фильтр блокирует сигнал, частота которого меньше нижней частоты среза и выше верхней частоты среза. Как вы можете видеть в приведенной выше схеме, она построена с использованием фильтров высоких и низких частот. Комбинация из них позволяет использовать только полосу частот между верхними и нижними частотами среза и блокирует сигнал за пределами этих частот.

ЦЕПИ ГРМ:

Из того, что мы видели до сих пор, мы знаем, что при использовании конденсатора с постоянным током требуется время для зарядки и достижения приложенного напряжения.Эти схемы синхронизации используют эту характеристику конденсатора и используют ее для создания необходимых временных задержек. Но здесь, наряду с конденсатором, вместе с ним используется резистор для управления скоростью зарядки конденсатора, что, в свою очередь, влияет на временную задержку.

Показанная выше схема представляет собой RC-схему синхронизации, в которой на конденсатор C1 подается постоянный источник постоянного напряжения 9 В. Задержка времени, генерируемая с помощью этой схемы, определяется с помощью постоянной времени T. Постоянную времени можно рассчитать по формуле

T = RC

Конденсатору требуется 5Т или 5-кратная постоянная времени для полной зарядки.Таким образом, применение указанных выше значений резистора и конденсатора в этом уравнении даст задержку в 5 секунд. Пятисекундная задержка для достижения конденсатором напряжения питания 9 В на его выводах с момента включения питания.

5 зуб. = 5 x R x C

= 5 x 10 кОм x 100 мкФ

Время задержки = 5 сек.

Интересная вещь происходит за работой этой схемы, чтобы генерировать требуемую задержку времени. Чтобы понять это, давайте взглянем на кривую заряда на графике конденсатора.

На приведенном выше графике показано соотношение между напряжением, током и временем, затрачиваемым на зарядку конденсатора. В момент времени t = 0 конденсатор будет в разряженном состоянии, и на цепь будет подаваться постоянное напряжение. После подачи напряжения зарядный ток течет через конденсатор, накапливая одинаковые и противоположные заряды на пластинах. Это приводит к увеличению напряжения конденсатора Vc. В начале зарядный ток будет максимальным. Конденсатор будет заряжен на 63% от напряжения питания, когда время достигнет постоянной T, которая отмечена 1 на графике выше.

В связи с вышеупомянутой схемой T будет составлять 1 секунду, и к тому времени напряжение конденсатора будет 63% от 9 В, что составляет 5,67 В. И из графика вы можете вывести на 5T (постоянная времени), конденсатор будет заряжен до подаваемого напряжения, полностью остановив ток зарядки. Теперь говорят, что конденсатор полностью заряжен.

Используя уравнение 5T = 5RC, вы можете зафиксировать значения конденсатора и резистора, чтобы заставить эту RC-цепь генерировать требуемую временную задержку для любого приложения.

БАК ИЛИ НАСТРОЕННЫЕ ЦЕПИ:

Цепи этого типа чаще всего используются в радиопередатчиках, приемниках и приложениях выбора частоты. Конденсатор работает вместе с индуктором в этих цепях, чтобы выполнять свою работу. Цепи Tank или Tuned будут использоваться, когда нам нужно сгенерировать сигнал или получить сигнал определенной частоты из сложного сигнала с несколькими частотными компонентами в нем, и именно отсюда произошло слово «Tuned». Элементы в этой цепи C и L могут быть настроены в соответствии с нашими потребностями.

Работа вышеуказанной схемы основана на реактивном сопротивлении как конденсатора, так и индуктора. Как и конденсатор, индуктор демонстрирует реактивное сопротивление. Но в отличие от конденсатора индуктор демонстрирует высокое реактивное сопротивление к высокочастотным сигналам, тогда как конденсатор демонстрирует высокое реактивное сопротивление к низкочастотным сигналам. Эта цепь резервуара будет построена таким образом, чтобы реактивное сопротивление обоих элементов конденсатора и индуктора было одинаковым на частоте, тем самым достигая резонанса. В резонансе этот контур резервуара способен генерировать сигналы заданной частоты или принимать сигналы этой частоты.

Вот как это работает: когда конденсатор, подключенный к этой схеме, заряжен, он накапливает заряды между пластинами. Затем ток от конденсатора переместится в индуктор, который, в свою очередь, создаст вокруг него магнитное поле. Это приводит к истощению зарядов на пластинах, и напряжение на них падает до нуля. Индуктор имеет свойство сопротивляться изменению протекания через него тока. Как только ток от конденсатора прекращается, магнитное поле индуктора схлопывается, позволяя току течь через цепь.Этот ток достигает конденсатора и снова заряжает его, создавая заряды на его пластинах и вырабатывая на нем напряжение. Этот цикл продолжает повторяться снова и снова, генерируя сигналы резонансной частоты. Мы также можем использовать эту схему для извлечения сигналов этой частоты из сложного сигнала.

СВОДКА О КОНДЕНСАТОРАХ:

1. Конденсаторы состоят из двух параллельных пластин, разделенных изолирующей средой или диэлектриками.
2. Конденсаторы накапливают энергию в виде электрического заряда, в результате чего на пластинах возникает напряжение.
3. Количество заряда, которое он может хранить на своей пластине, определяется его значением емкости.
4. Он позволяет сигналу постоянного тока проходить только в течение определенного периода времени, позволяя сигналу переменного тока проходить бесконечно.
5. Обладает высоким реактивным сопротивлением (сопротивлением) низкочастотным сигналам и низким реактивным сопротивлением высокочастотным сигналам.
Конденсаторы
6. чаще всего используются в усилителях, фильтрах, источниках питания, трансиверах и т. Д.

Это в основном о конденсаторе и его работе.Надеюсь, что это руководство будет информативным и даст вам представление о его работе и использовании в практических схемах. Я также хотел бы добавить, что есть другие приложения Capacitor, которые мы не рассмотрели в этом руководстве. Но здесь я рассмотрел самые важные приложения.

В ближайшее время мы опубликуем руководство по другим компонентам. Подпишитесь на нашу рассылку новостей и следите за нами через каналы социальных сетей, чтобы получать регулярные обновления с нашего веб-сайта. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно конденсаторов, оставьте их в поле для комментариев ниже, я буду рад ответить на ваши вопросы.

Типы конденсаторов: работа и их применение

В любой электронной или электрической цепи конденсатор играет ключевую роль. Таким образом, каждый день может производиться от тысяч до миллионов конденсаторов различных типов. У каждого типа конденсатора есть свои преимущества, недостатки, функции и области применения. Таким образом, очень важно знать о каждом типе конденсатора при выборе для любого приложения. Эти конденсаторы варьируются от маленьких до больших, включая различные характеристики в зависимости от типа, что делает их уникальными.Маленькие и слабые конденсаторы можно найти в радиосхемах, тогда как большие конденсаторы используются в сглаживающих цепях. Конструирование небольших конденсаторов может быть выполнено с использованием керамических материалов, запечатанных эпоксидной смолой, тогда как конденсаторы промышленного назначения спроектированы с металлической фольгой с использованием тонких листов майлара, иначе пропитанных парафином бумаги.

Типы конденсаторов и их использование

Конденсатор является одним из наиболее часто используемых компонентов в проектировании электронных схем. Он играет важную роль во многих встроенных приложениях.Он доступен с разными рейтингами. Он состоит из двух металлических пластин , разделенных непроводящим веществом, или диэлектриком . Часто это хранилища аналоговых сигналов и цифровых данных.

Сравнение между различными типами конденсаторов обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами. Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, небольшие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации.Итак, вот несколько наиболее распространенных типов доступных конденсаторов. Посмотрим на них.

Диэлектрический конденсатор

Как правило, эти типы конденсаторов являются переменным типом, который требует непрерывного изменения емкости для передатчиков, приемников и транзисторных радиоприемников для настройки. Различные типы диэлектриков доступны в многопластинчатом исполнении и с воздушным зазором. Эти конденсаторы имеют набор фиксированных и подвижных пластин для перемещения между фиксированными пластинами.

Положение подвижной пластины по сравнению с неподвижными пластинами определяет приблизительное значение емкости.Как правило, емкость максимальна, когда два набора пластин полностью соединены. Настроечный конденсатор с высокой емкостью включает в себя довольно большие промежутки, в противном случае воздушные зазоры между двумя пластинами с пробивным напряжением, достигающим тысячи вольт.

Слюдяной конденсатор

Конденсатор, в котором в качестве диэлектрического материала используется слюда, известен как слюдяной конденсатор. Эти конденсаторы доступны в двух типах: зажимные и серебряные. Зажимной тип сейчас считается устаревшим из-за его более низких характеристик, но вместо него используется серебряный тип.

Эти конденсаторы изготавливаются путем размещения листов слюды с металлическим покрытием на обеих сторонах. После этого эта конструкция покрывается эпоксидной смолой для защиты от окружающей среды. Как правило, эти конденсаторы используются всякий раз, когда требуются стабильные конденсаторы с относительно небольшими номиналами.

Минералы слюды чрезвычайно постоянны химически, механически и электрически из-за ее точной кристаллической структуры, которая включает типичные слои. Таким образом, изготовление тонких листов с 0.От 025 до 0,125 мм.

Наиболее часто используемые слюда — флогопит и мусковит. В этом мусковит обладает хорошими электрическими свойствами, а второй — жаростойкостью. Слюда исследуется в Индии, Южной Америке и Центральной Африке. Большая разница в составе сырья приводит к высокой стоимости экспертизы и категоризации. Слюда не реагирует на кислоты, воду и масляные растворители.
Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяном конденсаторе

Поляризованный конденсатор

Конденсатор с определенной полярностью, такой как положительная и отрицательная, называется поляризованным конденсатором.Всякий раз, когда эти конденсаторы используются в схемах, мы должны проверять, что они соединены с идеальной полярностью. Эти конденсаторы делятся на два типа: электролитические и суперконденсаторы.

Пленочные конденсаторы

являются наиболее часто готовыми из множества типов конденсаторов, состоящих из, как правило, обширной группы конденсаторов, отличающихся своими диэлектрическими свойствами. Они доступны практически любого номинала и напряжения до 1500 вольт.Они бывают с любым допуском от 10% до 0,01%. Пленочные конденсаторы также бывают разных форм и стилей корпуса.

Существует два типа пленочных конденсаторов: с радиальными выводами и с осевыми выводами. Электроды пленочных конденсаторов могут быть из металлизированного алюминия или цинка, нанесенного на одну или обе стороны пластиковой пленки, в результате чего получаются металлизированные пленочные конденсаторы, называемые пленочными конденсаторами. Пленочный конденсатор показан на рисунке ниже: Пленочные конденсаторы

иногда называют пластиковыми конденсаторами, поскольку в качестве диэлектриков они используют полистирол, поликарбонат или тефлон.Этим типам пленок требуется гораздо более толстая диэлектрическая пленка, чтобы уменьшить опасность разрывов или проколов пленки, и поэтому они больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса.

Пленочные конденсаторы физически больше и дороже, они не поляризованы, поэтому их можно использовать в приложениях с переменным напряжением, и они имеют гораздо более стабильные электрические параметры. В зависимости от емкости и коэффициента рассеяния, они могут применяться в приложениях класса 1 со стабильной частотой, заменяя керамические конденсаторы класса 1.

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы используются в высокочастотных цепях, таких как аудио для RF. Они также являются лучшим выбором для компенсации высоких частот в аудиосхемах. Эти конденсаторы также называют дисковыми конденсаторами. Керамические конденсаторы изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор. В керамических конденсаторах можно добиться как низкой, так и высокой емкости, изменяя толщину используемого керамического диска.Керамический конденсатор показан на рисунке ниже:

Имеются значения от нескольких пикофарад до 1 микрофарада. Диапазон напряжения составляет от нескольких вольт до многих тысяч вольт. Керамика недорогая в производстве и бывает нескольких типов диэлектрика. Переносимость керамики невысока, но для той роли, которую она играет в жизни, они прекрасно работают.

Электролитические конденсаторы

Это наиболее часто используемые конденсаторы с большой допустимой емкостью.Электролитические конденсаторы доступны с рабочим напряжением примерно до 500 В, хотя самые высокие значения емкости недоступны при высоком напряжении, а устройства с более высокой температурой доступны, но редко. Обычно существует два типа электролитических конденсаторов: танталовые и алюминиевые.

Танталовые конденсаторы обычно лучше выставляются, имеют более высокую стоимость и готовы только к более ограниченным параметрам. Диэлектрические свойства оксида тантала намного превосходят свойства оксида алюминия, что обеспечивает более легкий ток утечки и лучшую емкость емкости, что делает их пригодными для создания препятствий, развязки и фильтрации.

Толщина пленки оксида алюминия и повышенное напряжение пробоя дают конденсаторам исключительно высокие значения емкости для их размера. В конденсаторе фольговые пластины анодированы постоянным током, таким образом устанавливая край материала пластины и подтверждая полярность его стороны.

Танталовые и алюминиевые конденсаторы показаны на рисунке ниже:

Электролитические конденсаторы подразделяются на два типа

• Алюминиевые электролитические конденсаторы
• Танталовые электролитические конденсаторы
• Ниобиевые электролитические конденсаторы по ссылке
узнать больше об электролитических конденсаторах

Суперконденсаторы

Конденсаторы, которые имеют электрохимическую емкость с высокими значениями емкости по сравнению с другими конденсаторами, известны как суперконденсаторы.Их можно разделить на группы, состоящие из электролитических конденсаторов, а также аккумуляторных батарей, известных как ультраконденсаторы.

Использование этих конденсаторов дает несколько преимуществ, например, следующие:

• Значение емкости этого конденсатора высокое
• Заряд может сохраняться, а также очень быстро доставляться
• Эти конденсаторы могут выдерживать дополнительный заряд с циклами разрядки.
• Применения суперконденсаторов включают следующее.
• Эти конденсаторы используются в автобусах, автомобилях, поездах, кранах и лифтах.
• Они используются для рекуперативного торможения и для резервного копирования памяти.
• Эти конденсаторы доступны в различных типах, таких как двухслойные, псевдо и гибридные.

Неполяризованный конденсатор

Конденсаторы не имеют полярности, как положительную, иначе отрицательную. Электроды неполяризованных конденсаторов можно произвольно вставлять в цепь для обратной связи, связи, развязки, колебаний и компенсации.Эти конденсаторы имеют небольшую емкость, поэтому используются в чистых цепях переменного тока, а также используются в высокочастотной фильтрации. Выбор этих конденсаторов может быть сделан очень удобно с аналогичными моделями и техническими характеристиками. Типы неполяризованных конденсаторов:

Керамические конденсаторы

Пожалуйста, обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше о керамических конденсаторах

Серебряные слюдяные конденсаторы

Пожалуйста, обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше о слюдяных конденсаторах

Полиэфирные конденсаторы

Полиэфирные или майларовые конденсаторы дешев, точен и имеет небольшую утечку.Эти конденсаторы работают в диапазоне от 0,001 до 50 мкФ. Эти конденсаторы применимы там, где стабильность и точность не так важны.

Конденсаторы из полистирола

Эти конденсаторы чрезвычайно точны, имеют меньшую утечку. Они используются в фильтрах, а также там, где важны точность и стабильность. Они довольно дороги и работают в диапазоне от 10 пФ до 1 мФ.

Конденсаторы из поликарбоната

Эти конденсаторы дорогие и доступны в очень хорошем качестве, с высокой точностью и очень низкой утечкой.К сожалению, они были сняты с производства, и сейчас их трудно найти. Они хорошо работают в суровых и высокотемпературных условиях в диапазоне от 100 пФ до 20 мФ.

Полипропиленовые конденсаторы

Эти конденсаторы дорогие, и диапазон их рабочих характеристик может находиться в диапазоне от 100 пФ до 50 мФ. Они очень постоянны, точны во времени и имеют очень небольшую утечку.

Тефлоновые конденсаторы

Эти конденсаторы являются наиболее стабильными, точными и почти не имеют утечки.Они считаются лучшими конденсаторами. В широком диапазоне частотных вариаций образ поведения совершенно одинаков. Они работают в диапазоне от 100 пФ до 1 мФ.

Стеклянные конденсаторы

Эти конденсаторы очень прочные, стабильные и работают в диапазоне от 10 пФ до 1000 пФ. Но это тоже очень дорогие компоненты.

Полимерный конденсатор

Полимерный конденсатор — это электролитический конденсатор (e-cap), в котором вместо геля или жидких электролитов используется твердый электролит из проводящего полимера, такого как электролит.

Высыхания электролита легко избежать с помощью твердого электролита. Такая сушка — одна из особенностей, которые сокращают срок службы обычных электролитических конденсаторов. Эти конденсаторы подразделяются на различные типы, такие как полимерный танталовый e-cap, полимерный алюминиевый e-cap, гибридный полимерный Al-e-cap и полимерный ниобий.

В большинстве случаев в этих конденсаторах используется альтернатива электролитическим конденсаторам, только если не повышается максимальное номинальное напряжение.Максимальное номинальное напряжение твердотельных полимерных конденсаторов меньше по сравнению с самым высоким напряжением конденсаторов классического электролитического типа, например, до 35 вольт, хотя некоторые конденсаторы полимерного типа рассчитаны на самые высокие рабочие напряжения, такие как 100 вольт постоянного тока.

Эти конденсаторы обладают другими и лучшими качествами по сравнению с более длительным сроком службы, высокой рабочей температурой, хорошей стабильностью, более низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением) и гораздо более безопасным режимом отказа.

Конденсаторы с выводами и для поверхностного монтажа

Конденсаторы

доступны, как и конденсаторы с выводами и конденсаторы для поверхностного монтажа.Доступны почти все типы конденсаторов, такие как свинцовые версии, такие как керамические, электролитические, суперконденсаторы, серебряная слюда, пластиковая пленка, стекло и т. Д. Возможности поверхностного монтажа или поверхностного монтажа ограничены, но они должны выдерживать температуры, которые используются в процессе пайки. .

Когда у конденсатора нет выводов, а также в результате использования метода пайки, то конденсаторы SMD подвергаются полному повышению температуры самого припоя. В результате не все варианты доступны в качестве конденсаторов SMD.

К основным типам конденсаторов для поверхностного монтажа относятся керамические, танталовые и электролитические. Все они были разработаны, чтобы выдерживать очень высокие температуры пайки.

Конденсаторы специального назначения

Конденсаторы специального назначения используются в системах переменного тока, таких как ИБП и CVT до 660 В переменного тока. Выбор подходящих конденсаторов в основном играет важную роль в ожидаемом сроке службы конденсаторов. Следовательно, совершенно необходимо использовать конденсатор надлежащей емкости через номинальное напряжение-ток, чтобы соответствовать точному применению.Эти конденсаторы отличаются прочностью, долговечностью, ударопрочностью, точностью размеров и чрезвычайно прочностью.

Типы конденсаторов в цепях переменного тока

Когда конденсаторы используются в цепях переменного тока, тогда конденсаторы действуют иначе, чем резисторы, поскольку резисторы позволяют электронам проходить через них, что прямо пропорционально падению напряжения, тогда как сопротивление конденсаторов изменяется в пределах напряжение через подачу или потребление тока, потому что они заряжаются, иначе разряжаются до нового уровня напряжения.

Конденсаторы превращаются в заряженные по направлению к значению приложенного напряжения, которое действует как запоминающее устройство для поддержания заряда до тех пор, пока напряжение питания не будет присутствовать во всем соединении постоянного тока. Зарядный ток будет подаваться в конденсатор, чтобы противодействовать любым изменениям напряжения.

Например, рассмотрим схему, в которой используется конденсатор, а также источник переменного тока. Таким образом, между напряжением и током существует разность фаз в 90 градусов, при этом ток достигает своего пика в 90 градусов до того, как напряжение достигает своего пика.

Источник питания переменного тока генерирует колебательное напряжение. Когда емкость высока, то должен течь огромный источник питания, чтобы создать определенное напряжение на пластинах, и ток будет выше.
Частота напряжения выше, и тогда время, доступное для регулировки напряжения, короче, поэтому ток будет большим при увеличении частоты и емкости.

Переменные конденсаторы

Переменные конденсаторы — это конденсаторы, емкость которых может намеренно и многократно изменяться механически.Этот тип конденсатора используется для установки частоты резонанса в LC-цепях, например, для настройки радио для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера.

Конденсаторы переменной емкости

Применение конденсаторов

Конденсаторы

находят применение как в электротехнике, так и в электронике. Они используются в фильтрах, системах накопления энергии, пускателях двигателей и устройствах обработки сигналов.

Как узнать стоимость конденсаторов?

Конденсаторы — это важные компоненты электронной схемы, без которых схема не может быть завершена.Использование конденсаторов включает в себя сглаживание пульсаций переменного тока в источнике питания, соединение и развязку сигналов в качестве буферов и т. Д. В схемах используются различные типы конденсаторов, такие как электролитический конденсатор, дисковый конденсатор, танталовый конденсатор и т. Д. Электролитические конденсаторы имеют номинал, напечатанный на корпусе, так что его контакты можно легко идентифицировать.

Обычно большой штифт положительный. Черная полоса возле отрицательного вывода указывает на полярность. Но в дисковых конденсаторах на корпусе напечатан только номер, поэтому очень сложно определить его значение в PF, KPF, uF, n и т. Д.Для некоторых конденсаторов значение печатается в мкФ, а для других используется код EIA. 104. Давайте посмотрим, как идентифицировать конденсатор и рассчитать его значение.

Число на конденсаторе представляет значение емкости в пикофарадах. Например, 8 = 8PF

Если третье число равно нулю, то значение находится в P, например. 100 = 100PF

Для трехзначного числа третье число представляет количество нулей после второй цифры, например, 104 = 10 — 0000 PF

Если значение получено в PF, его легко преобразовать в KPF или мкФ

PF / 1000 = KPF или n, PF / 10, 00000 = мкФ. Для значения емкости 104 или 100000 в пФ это будет 100 кпФ или н или 0,1 мкФ.

Формула преобразования

nx 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1000000 = мкФ мкФ x 1000000 = PF мкФ x 1000000/1000 = nn = 1 / 1000000000F мкФ = 1/1000000 F

Буква ниже значение емкости определяет значение допуска.

473 = 473 К

Для четырехзначного числа, если 4 ^{-я цифра} является нулем, то значение емкости выражается в пФ.

Например, 1500 = 1500PF

Если число представляет собой десятичное число с плавающей запятой, значение емкости выражается в мкФ.

Например, 0,1 = 0,1 мкФ

Если под цифрами указан алфавит, он представляет собой десятичную дробь и значение в KPF или n

Например. 2K2 = 2,2 KPF

Если значения указаны с косой чертой, первая цифра представляет значение в UF, вторая — допуск, а третья — максимальное номинальное напряжение

Например. 0,1 / 5/800 = 0,01 мкФ / 5% / 800 Вольт.

Некоторые общие дисковые конденсаторы

Без конденсатора проектирование схемы будет неполным, поскольку он играет активную роль в функционировании схемы.Конденсатор имеет две электродные пластины внутри, разделенные диэлектрическим материалом, таким как бумага, слюда и т. Д. Что происходит, когда электроды конденсатора подключены к источнику питания? Конденсатор заряжается до полного напряжения и сохраняет заряд. Конденсатор может хранить ток, который измеряется в фарадах.

DISC-CAPS

Емкость конденсатора зависит от площади его электродных пластин и расстояния между ними. Дисковые конденсаторы не имеют полярности, поэтому их можно подключать любым способом.Дисковые конденсаторы в основном используются для развязки / развязки сигналов. Электролитические конденсаторы, с другой стороны, имеют полярность, поэтому, если полярность конденсатора изменится, он взорвется. Электролитические конденсаторы в основном используются в качестве фильтров, буферов и т. Д.

Каждый конденсатор имеет свою собственную емкость, которая выражается как заряд в конденсаторе, деленный на напряжение. Таким образом, Q / V. При использовании конденсатора в цепи следует учитывать некоторые важные параметры. Во-первых, его ценность.Выберите подходящее значение, низкое или высокое значение, в зависимости от схемы.

Значение напечатано на корпусе большинства конденсаторов в мкФ или в виде кода EIA. В конденсаторах с цветовой кодировкой значения представлены в виде цветных полос и с помощью таблицы цветового кода конденсатора; конденсатор легко идентифицировать. Ниже приведена цветовая диаграмма для обозначения конденсатора с цветовой кодировкой.

Видите, как и у резисторов, каждая полоса на конденсаторе имеет значение. Значение первой полосы — это первое число на цветовой диаграмме.Точно так же значение Второй полосы — это Второе число на цветовой диаграмме. Третья полоса — это умножитель, как в случае резистора. Четвертая полоса — это допуск конденсатора. Пятая полоса — это корпус конденсатора, который представляет рабочее напряжение конденсатора. Красный цвет представляет 250 вольт, а желтый — 400 вольт.

Допуск и рабочее напряжение — два важных фактора, которые необходимо учитывать. Ни один из конденсаторов не имеет номинальной емкости и может отличаться.

Поэтому используйте конденсатор хорошего качества, например танталовый, в чувствительных схемах, таких как схемы генератора. Если конденсатор используется в цепях переменного тока, он должен иметь рабочее напряжение 400 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора указано на его корпусе. Подбирайте конденсатор с рабочим напряжением в три раза превышающим напряжение блока питания.

Например, если напряжение питания 12 вольт, используйте конденсатор на 25 или 40 вольт. Для сглаживания лучше взять конденсатор емкостью 1000 мкФ, чтобы почти полностью убрать пульсации переменного тока.В источнике питания аудиосхем лучше использовать конденсатор емкостью 2200 мкФ или 4700 мкФ, поскольку пульсации могут создавать шум в цепи.

Другой проблемой конденсаторов является ток утечки. Некоторые заряды будут протекать, даже если конденсатор заряжается. Это стих из схем таймера, так как временной цикл зависит от времени заряда / разряда конденсатора. Доступны танталовые конденсаторы с малой утечкой, которые используются в схемах таймера.

Описание функции конденсатора сброса в микроконтроллере

Сброс используется для запуска или перезапуска функций микроконтроллера AT80C51.Вывод сброса следует двум условиям для запуска микроконтроллера. Это

1. Электропитание должно быть в указанном диапазоне.
2. Длительность импульса сброса должна быть не менее двух машинных циклов.

Сброс должен оставаться активным до тех пор, пока не будут соблюдены все два условия.

В схеме этого типа конденсатор и резистор от источника питания подключены к контакту сброса №. 9. Пока выключатель питания включен, конденсатор начинает заряжаться.В это время конденсатор вначале действует как короткое замыкание. Когда вывод сброса установлен на ВЫСОКИЙ, микроконтроллер переходит в состояние включения, и через некоторое время зарядка прекращается.

Когда зарядка прекращается, вывод сброса идет на землю из-за резистора. Штифт сброса должен быть слишком высоким, затем слишком низким, тогда программа начнется с попрошайничества. Если в этом устройстве нет конденсатора сброса или он оставался бы неподключенным, программа запускается из любого места микроконтроллера.

Итак, это обзор различных типов конденсаторов и их применения. Теперь у вас есть представление о концепции типов конденсаторов и их применении. Если у вас есть вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам, оставьте комментарии ниже.

Фото

Пленочные конденсаторы от en.busytrade
Керамические конденсаторы от китайского производства
Электролитические конденсаторы от solarbotics

Конденсатор

— Строительство и работа

Что такое конденсатор?

Конденсаторы

являются наиболее широко используемыми электронные компоненты после резисторов.Мы находим конденсаторы в телевизорах, компьютерах и во всех электронных устройствах. схемы. Конденсатор — это электронное устройство, которое хранит электрический заряд или электричество при подаче напряжения и при необходимости высвобождает накопленный электрический заряд.

Конденсатор действует как небольшая батарея, которая быстро заряжается и разряжается. Любой объект, на котором можно хранить электрический заряд, представляет собой конденсатор.Конденсатор тоже иногда называется конденсатор.

Что это электрический заряд?

Электрический заряд — основное свойство частицы, такие как электроны и протоны. Этот электрический заряд заставляет их испытывать притягательную или отталкивающую силу, когда помещен в электромагнитное поле.

Электрические заряды бывают двух типов: положительные. и отрицательный.Электроны имеют отрицательный заряд, а протоны — положительный заряд.

Как гравитационная энергия, присутствующая вокруг планет, таких как Земля, электрическая энергия присутствует вокруг заряженные частицы, такие как электроны и протоны. Тем не менее заряженные частицы проявляют силу только на небольшом расстоянии вокруг их и сверх того они не могут применить силу. Область до сила, которую проявляют заряженные частицы, называется электрической поле.Если мы поместим любую заряженную частицу внутрь этого регион, он испытает силу. Эта сила может быть отталкивающей или притягательной.

Электроэнергия или электрический заряд присутствующий вокруг заряженной частицы представлен электрическим силовые линии. Направление этих электрических линий сила различна для положительного и отрицательного заряда. За положительный заряд, электрические силовые линии начинаются от центр заряженной частицы и улетает от него.За отрицательный заряд, электрические силовые линии начинаются вдали от заряженная частица и движется к ее центру. В В электронике дырка считается положительным зарядом.

Когда отрицательно заряженная частица (электрон) находится в электрическом поле положительно заряженного частица (протон), она притягивается. С другой стороны, когда положительно заряженная частица (протон) помещается в электрическое поле другого протона, он отталкивается.В простом словами, противоположные электрические заряды притягиваются друг к другу и одинаковы электрические заряды отталкивают друг друга.

Строительство конденсатора

Базовая конструкция всех конденсаторов похожий. Конструкция конденсатора очень проста. А Конденсатор состоит из двух электропроводящих пластин, размещенных близко друг к другу, но не касаются друг друга.Эти проводящие пластины обычно изготавливаются из таких материалов, как алюминий, латунь или медь.

Проводящие пластины конденсатора разделены небольшим расстоянием. Пустое пространство между этими пластины заполнены непроводящим материалом или электрическим изолятор или диэлектрическая область. Непроводящий материал или область между двумя пластинами может быть воздухом, вакуумом, стеклом, жидкий или твердый.Этот непроводящий материал называется диэлектрик.

Две токопроводящие пластины конденсатора хорошие проводники электричества. Поэтому они легко могут пропускают через них электрический ток. Электропроводящие пластины конденсатор также удерживает электрический заряд. В конденсаторах, эти пластины в основном используются для удержания или хранения электрических обвинять.

Плохой диэлектрический материал или среда проводник электричества. Они не могут пропускать электрический ток через них. В конденсаторах диэлектрическая среда или материал блокировать поток носителей заряда (особенно электронов) между проводящие пластины. В результате электрические заряды, которые попытаться перейти с одной пластины на другую пластина будет в ловушке внутри пластины из-за сильного сопротивления со стороны диэлектрик.

Если поместить проводящую среду между эти пластины, электрические заряды легко перетекают от одной пластины к другая тарелка. Однако между пластинами течет электрический ток. не желательно. Это указывает на выход из строя конденсатора.

Мы знаем, что электрический ток — это поток носителями заряда, тогда как электрическая сила или электрическое поле являются свойство электрических зарядов.Диэлектрический материал не позволяет поток носителей заряда, но они допускают электрическую силу, электрический заряд или электрическое поле, создаваемое заряженным частицы (электроны). В результате при накоплении заряда на две пластины, сильное электрическое поле создается между две тарелки.

Как конденсатор работает?

Конденсатор без источника напряжения

Когда на конденсатор не подается напряжение, общее количество электронов и протонов в левой пластине конденсатор равны.Мы знаем, что любой объект, имеющий равное количество электронов и протонов считается электрически нейтральный. Следовательно, полный заряд левой пластины компенсирует и становится электрически нейтральным. Следовательно, левая пластина конденсатор называется электрической нейтралью.

С другой стороны, правая пластина также имеет равное количество электронов и протонов.Следовательно, общая заряд правой пластины отменяется и становится электрически нейтральный.

Отсутствие электрического заряда означает отсутствие электрического поля. Следовательно, конденсатор не накапливает заряд при отсутствии напряжения. применяется.

Зарядка конденсатор

Заряд будет построен на объекте, имеющем избыточное количество электронов или протонов.Чтобы произвести избыточное количество электронов или протонов, нам нужно подать напряжение на конденсатор.

Когда напряжение подается на конденсатор таким образом, чтобы положительный полюс аккумуляторной батареи подключен к левой стороне пластина конденсатора и отрицательный вывод аккумуляторной батареи подключен к правой боковой пластине конденсатора, происходит зарядка конденсатора.

Из-за этого напряжения питания большой количество электронов начинают двигаться от отрицательной клеммы аккумулятор через токопроводящий провод. Когда эти электроны достигают правой боковой пластины конденсатора, они испытывают сильное сопротивление диэлектрического материала. Диэлектрик материал или среда, присутствующие между пластинами, будут сильно противодействовать движению электронов с правой боковой пластины.Как в результате большое количество электронов захватывается или накапливается на правая боковая пластина конденсатора.

Из-за накопления избыточных электронов извне количество электронов (отрицательных носителей заряда) на правой боковой пластине станет больше, чем количество протоны (носители положительного заряда). В итоге правая сторона пластина конденсатора становится отрицательно заряженной.

С другой стороны, электроны слева боковая пластина испытывает сильную притягивающую силу от положительный полюс аккумуляторной батареи. В результате электроны оставьте левую боковую пластину и притяните или переместите в сторону положительный полюс аккумуляторной батареи.

Отрицательный заряд на правой стороне пластина создает сильное отрицательное электрическое поле.Этот сильный отрицательное электрическое поле также толкает подобные заряды или электроны на левой пластине.

Из-за потери большого количества электронов с левой боковой пластины, количество протонов (носителей положительного заряда) станет больше, чем количество электроны (носители отрицательного заряда). В результате левая сторона пластина конденсатора заряжается положительно.Таким образом, оба проводящие пластины конденсатора заряжены.

Положительный и отрицательный заряды на обоих пластины оказывают друг на друга силу. Однако они не трогают друг друга.

Из-за избыточного количества электронов на одна пластина и нехватка электронов на другой пластине, разность потенциалов или напряжение устанавливается между тарелки.Как конденсатор продолжает заряжаться, напряжение между пластинами увеличивается.

Напряжение между пластинами противостоит источнику напряжения. В результате, когда конденсатор полностью заряжен (напряжение между пластинами равно источнику напряжение) конденсатор перестает заряжаться. Потому что на данный момент энергия напряжения источника и напряжение конденсатора равны равный.В результате электроны или электрическое поле справа боковая пластина отталкивает электроны, идущие от источника напряжения.

Поэтому для дальнейшей зарядки конденсатора нам нужно увеличить напряжение на более высокий уровень. Когда напряжение подается на конденсатор повышен до более высокого уровня. Зарядка снова начинается наращивая проводящие пластины конденсатора, пока он выходит на новый уровень напряжения.Когда напряжение между пластины достигают нового уровня напряжения источника, он снова останавливается зарядка. Конденсаторы

спроектированы и изготовлены для работают при определенном максимальном напряжении. Если напряжение приложено к конденсатор превышает максимальное напряжение, электроны начинают перемещение между пластинами. Это приведет к необратимому повреждению конденсатора.

Разрядка конденсатор

Если внешний источник напряжения подключен к конденсатор удаляется, конденсатор остается заряженным.Однако, когда конденсатор подключен к любому электрическому устройству например, электрическая лампочка через проводящий провод, он запускается разрядка.

Когда конденсатор подключен к электрическая лампочка через проводящий провод, электроны захвачены на правой боковой пластине начинает протекать контур. Мы знать, что электрический ток — это поток носителей заряда (бесплатно электроны).Следовательно, когда свободные электроны или электрические ток достигает лампочки, она светится с большой силой.

Электроны, которые начали вытекать из правая боковая пластина через проводящий провод, наконец, достигла левую боковую пластину и заполните отверстия левой боковой пластины. Как В результате заряд на левой боковой пластине и правой боковой пластине начинает уменьшаться.Это снижает интенсивность электрического лампочку, потому что электрический ток, протекающий через электрическую лампочка уменьшается.

Наконец заряд хранится на левой пластине и правая пластина полностью освобождается. В результате лампочка выключится, потому что через нее не протекает электрический ток. лампочка. Таким образом, заряд хранится на левой пластине, а на правой. пластина конденсатора разряжена.

Конденсатор условное обозначение

Обозначение схемы основного конденсатора: показано на рисунке ниже. Обозначение конденсатора представлено проведя две параллельные линии близко друг к другу, но не трогательно. Он состоит из двух терминалов. Эти терминалы используются подключить в схему.

Емкость

Способность конденсатора накапливать электрическую заряд называется емкостью.Конденсаторы с большой емкостью будет хранить большое количество электрического заряда, тогда как конденсаторы с низкой емкостью сохранят небольшое количество электрический заряд.

Емкость конденсатора может быть по сравнению с размером резервуара для воды: чем больше объем воды резервуар, тем больше воды он может вместить. Аналогичным образом чем больше емкость, тем больше электрического заряда или электричества он может хранить.

Емкость конденсатора в основном зависит от размера пластин, обращенных друг к другу, расстояние между двумя проводящими пластинами, а диэлектрическая проницаемость материал между пластинами.

Емкость конденсатора напрямую пропорционально размеру токопроводящих пластин и обратно пропорционально пропорционально расстоянию между двумя пластинами.

Другими словами, конденсатор с большой проводящие пластины хранят большое количество электрического заряда, тогда как конденсатор с небольшими токопроводящими пластинами накапливает небольшое количество электрического заряда. С другой стороны, конденсатор с большой расстояние между пластинами имеет низкую емкость (малая накопитель заряда), тогда как конденсатор с малым разделением расстояние между пластинами имеет высокую емкость (высокий заряд место хранения).

Емкость конденсатора измеряется в фарад. Он представлен символом Ф. Фарад назван в честь Английский физик Майкл Фарадей. Заряженный конденсатор емкостью 1 фарад с 1 кулоном электрического заряда имеет разность потенциалов или напряжение между его пластинами 1 вольт.

Один фарад — очень большая сумма емкость. Следовательно, в большинстве случаев мы используем очень маленькую единицу емкость.Наиболее распространенные единицы емкости, которые мы используем сегодня микрофарады (мкФ), нано фарад (нФ), пикофарад (пФ) и фемофарад (фФ).

1 микрофарад = 10 ^-6 фарад

1 нанофарад = 10 ^-9 фарад

1 пикофарад = 10 ^-12 фарад

1 фемофарад = 10 ^-15 фарад

Заряд на конденсаторе

Электрический заряд, накопленный конденсатором. зависит от напряжения, приложенного к конденсатору.

Если на конденсатор подается высокое напряжение, большой заряд передается пластинам конденсатора. В результате конденсатор накапливает большой заряд.

С другой стороны, если подается низкое напряжение на конденсатор передается только небольшой заряд к обкладкам конденсатора. В результате конденсатор хранит только небольшая сумма заряда.Однако емкость конденсатор остается постоянным. Мы не можем увеличить емкость конденсатора.

Взаимосвязь заряда, напряжения и емкость можно математически записать в трех формах:





Что такое конденсатор? Типы конденсаторов, их использование и работа конденсаторов

(Последнее обновление: 19 мая 2020 г.)

Что такое конденсатор? Типы конденсаторов, их использование и работа конденсатора — Конденсатор — один из самых основных электронных компонентов, который используется почти во всех типах электронных схем для хранения, подавления перенапряжения и фильтрации.Это широко используемый и важный компонент в семействе электроники. Я использовал конденсаторов почти во всех своих проектах, чисто на электронике и на контроллерах. Конденсаторы, как и резисторы, являются пассивными электронными компонентами для хранения электрического заряда. Количество заряда, которое он может хранить, зависит от расстояния между пластинами.

Конденсатор — это устройство, которое хранит электрической энергии в электрическом поле .Это пассивный электронный компонент с двумя клеммами .

Обозначения конденсаторов:

Конденсатор (исторически известный как «конденсатор») — это устройство, которое накапливает энергию в электрическом поле, накапливая внутренний дисбаланс электрического заряда. Он состоит из двух проводников, разделенных диэлектриком (изолятором). Используя ту же аналогию с водой, протекающей по трубе, конденсатор можно рассматривать как резервуар, в котором заряд часто рассматривается как объем воды внутри резервуара.Бак может «заряжаться» и «разряжаться» так же, как конденсатор заряжается от электрического заряда. Механическая аналогия — пружина. Пружина держит заряд, когда ее оттягивают.

Емкость конденсатора

Емкость конденсатора можно определить как . Количество заряда, которое конденсатор может хранить на единицу напряжения на своих пластинах, является его емкостью, обозначенной C . То есть емкость является мерой способности конденсатора накапливать заряд.Чем больше заряда на единицу напряжения может хранить конденсатор , тем больше его емкость , , что выражается следующей формулой:

Где C — емкость, Q — заряд, а V — напряжение.

Переставляя члены в приведенных выше уравнениях, можно получить две другие формулы.

Единица емкости: Фарад (Ф) — это основная единица емкости . Напомним, что кулон (С) — это единица электрического заряда.

Один фарад равен емкости , когда один кулон (Кл) заряда сохраняется с одним вольт на пластинах.

Большинство конденсаторов , которые используются в электронике, имеют ёмкость значений, которые указаны в мкФ мкФ и пикофарад (пФ). микрофарад составляет одну миллионную фарада (1 мкФ = 10 ^-6 F), а пикофарад составляет одну триллионную долю фарада (1 пФ = 10 ^-12 F).

Как работает конденсатор

Электрический ток — это поток электрического заряда, который электрические компоненты используют для освещения, вращения или выполнения того, что они делают. Когда ток течет в конденсатор , заряды «застревают» на пластинах, потому что они не могут пройти через изолирующий диэлектрик. Электроны — отрицательно заряженные частицы — засасываются одной из пластин, и она становится полностью заряженной. Масса отрицательных зарядов на одной пластине отталкивается, как заряды на другой пластине, делая ее заряженной положительно.

Положительный и отрицательный заряды на каждой из этих пластин притягиваются друг к другу, потому что это то, что делают противоположные заряды. Но с диэлектриком, сидящим между ними, максимальное количество, которое им нужно, чтобы вернуться вместе, заряды навсегда останутся на пластине (до тех пор, пока им не будет куда-то идти). Стационарные заряды на этих пластинах создают электрическое поле, которое влияет на потенциальную энергию и напряжение. Когда заряды группируются на конденсаторе таким образом, крышка накапливает электрическую энергию, так же как батарея может накапливать энергию.

Рабочее напряжение — самая важная из всех характеристик. На конденсаторах указано рабочее напряжение, которое относится к максимальному напряжению, которое может быть приложено к конденсатору . Это относится к постоянному напряжению.

Конденсатор безопасно эксплуатировать в пределах его номинального напряжения. В противном случае можно повредить конденсатор . Если приложенное напряжение больше рабочего напряжения конденсатора , диэлектрик выйдет из строя.Рабочее напряжение зависит от материала диэлектрика и толщины диэлектрика. Рабочее напряжение зависит от материала диэлектрика и толщины диэлектрика. Таким образом, всегда рабочее напряжение конденсатора — это максимальное напряжение конденсатора, которое может быть приложено. На практике конденсатор следует выбирать так, чтобы его рабочее напряжение было как минимум на 50% больше, чем самое высокое действующее напряжение, приложенное к нему.

Типы конденсаторов
Конденсаторы постоянной емкости

Конденсатор постоянной емкости — это своего рода конденсатор, который обеспечивает фиксированную емкость (емкость означает способность накапливать электрический заряд).Другими словами, конденсатор постоянной емкости может быть своего рода конденсатором, который хранит фиксированное количество электрического заряда, которое не регулируется .

Конденсаторы постоянной емкости подразделяются на различные типы, поддерживаемые диэлектрическим материалом, из которого они изготовлены. различные типы конденсаторов постоянной емкости:

Бумажный конденсатор

Вы можете подумать, почему он называется бумажным конденсатором ? Тебе известно? Бумажный конденсатор также известен как конденсатор постоянной емкости и называется бумажным конденсатором , потому что в этом типе конденсатора бумага используется как диэлектрическая среда, которая хранит энергию в виде электрического поля.Эти конденсаторы используются на частоте сети питания со значением емкости от 1 нФ до 1 мкФ. Он хранит фиксированное количество электрического заряда.

Бумажный конденсатор или Фиксированный конденсатор состоит из двух металлических пластин с бумагой из диэлектрического материала между ними. У него есть положительные и отрицательные пластины. Когда небольшое количество электрического заряда прикладывается к пластинам, положительный заряд притягивается к одной пластине, а отрицательный заряд притягивается к другой пластине.Эта электрическая энергия хранится в виде электрического поля. Эта накопленная электрическая энергия используется для разряда конденсатора. Они доступны в диапазоне от 500 пФ до 50 нФ. Они предлагают высокие токи утечки.

Слюдяные конденсаторы

Среди других типов конденсаторов , Слюдяные конденсаторы являются наиболее стабильными, надежными и высокоточными конденсаторами . Эти конденсаторы доступны от низкого до высокого напряжения. Слюдяные конденсаторы используются в приложениях, где требуется высокая точность и низкое изменение емкости с течением времени. Эти конденсаторы могут эффективно работать на высоких частотах.

Слюда — группа природных минералов. Серебряные слюдяные конденсаторы — это конденсаторы, в которых в качестве диэлектрика используется слюда. Существует два типа слюдяных конденсаторов: слюдяных конденсаторов и серебряных слюдяных конденсаторов . Слюдяные конденсаторы с зажимом в настоящее время считаются устаревшими из-за их худших характеристик. Вместо конденсаторов используются серебряные слюдяные конденсаторы . они сделаны из листов слюды, покрытых металлом с каждой стороны. Затем этот узел покрывается эпоксидной смолой, чтобы защитить его от окружающей среды. Слюдяные конденсаторы в основном используются, когда конструкция требует стабильных, надежных конденсаторов относительно небольших номиналов. это конденсаторы с малыми потерями, что позволяет использовать их на высоких частотах, и их значение не сильно меняется со временем.

Конденсаторы керамические

Керамические конденсаторы используются в высокочастотных цепях, таких как аудио для RF.они также являются самым простым выбором для компенсации высоких частот в аудиосхемах. Керамические конденсаторы также известны как дисковые конденсаторы . Керамические конденсаторы изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складываются вместе, образуя конденсатор . Можно сделать как малой емкости , так и высокой емкости в керамических конденсаторах , изменив толщину используемого керамического диска.Керамический конденсатор показан на рисунке ниже.

Они демонстрируют большие нелинейные изменения емкости в зависимости от температуры и в результате используются в качестве развязывающих или байпасных конденсаторов , поскольку они также являются неполяризованными устройствами. Керамические конденсаторы имеют номиналы от пары пикофарад до как минимум одной или двух микрофарад (мкФ), но их номинальное напряжение обычно довольно низкое.

Керамические конденсаторы обычно имеют трехзначный код, напечатанный на их корпусе, чтобы определить значение их емкости в пикофарадах.Как правило, две основные цифры указывают значение емкости конденсаторов, и поэтому третья цифра указывает количество добавляемых нулей. например, керамический дисковый конденсатор с маркировкой 103 будет показывать 10 и три нуля в пикофарадах, что равно 10000 пФ или 10 нФ.

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы состоят из относительно большого семейства конденсаторов с разницей в их диэлектрических свойствах, являются наиболее общедоступными из всех типов конденсаторов .К ним относятся полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага, тефлон и т. Д., Они доступны практически любого номинала и напряжения до 1500 вольт. они доступны с любым допуском от 10% до 0,01%. Пленочные конденсаторы дополнительно прибывают при сочетании форм и стилей корпуса. Существует два типа пленочных конденсаторов : с радиальными выводами и с осевыми выводами. Электроды пленочных конденсаторов также могут быть из металлизированного алюминия или цинка, нанесенные на одну или каждую сторону пленки, что приводит к металлизированным пленочным конденсаторам , называемым пленочными конденсаторами .

Конденсаторы электролитические

Электролитические конденсаторы используются практически во всех электронных схемах, они чаще всего используются в источниках питания в качестве развязывающих конденсаторов , это наиболее часто используемые конденсаторы и имеют хорошую допускаемую емкость. Как и резисторы, , конденсаторы доступны в разных размерах. Электролитические конденсаторы имеют поляризацию .Эти конденсаторы имеют плюсовой и заземляющий полюсы. Нижняя ножка снабжена длинной полосой. Другая идентификация может заключаться в том, что положительная нога немного длиннее, чем нижняя нога. Но во многих ситуациях, когда обе ножки имеют одинаковый размер, тогда длинная полоса на одной стороне конденсатора c используется в качестве идентификации, а ножка на стороне полосы будет заземленной. Электролитические конденсаторы можно найти с рабочим напряжением примерно до 500 В, хотя самые лучшие значения емкости недоступны при высоком напряжении, и доступны блоки с более высокой температурой, но редко.Обычно существует два вида электролитов: тантал и алюминий .

Танталовые конденсаторы обычно лучше выставляются, имеют более высокую стоимость и готовы только к более ограниченному диапазону параметров. Диэлектрические свойства оксида тантала намного превосходят свойства оксида алюминия, обеспечивая более аккуратный ток утечки и лучшую емкость , прочность , что делает их подходящими для , препятствуя , развязывая , фильтруя приложениям .

Толщина пленки оксида алюминия и повышенное напряжение пробоя дают конденсаторам исключительно повышенные значения емкости для его или ее размера. в конденсаторе фольговые пластины анодируются постоянным током, таким образом устанавливая край материала пластины и подтверждая полярность его стороны.

Конденсаторы переменной емкости

Переменный конденсатор — это конденсатор , емкость которого может быть изменена механически.Эти типы конденсаторов снабжены ручками или винтами. Эти конденсаторы типа используются в схемах, где нам нужно отрегулировать частоту, то есть частоту резонанса в LC-цепях, например, для регулирования радио для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера.

Эти переменные конденсаторы можно использовать во многих случаях, например, для настройки в LC-цепях радиоприемников, для согласования импеданса в антеннах и т. Д. Основными типами переменных конденсаторов являются конденсаторы настройки и подстроечные конденсаторы .

Конденсаторы настр.

Настроечные конденсаторы — это популярная разновидность переменных конденсаторов . Настроечные конденсаторы содержат статор, ротор и раму для поддержки статора и слюдяной конденсатор . Конструктивные детали настроечного конденсатора показаны на следующем рисунке.

Статор может быть неподвижной частью, а ротор вращается за счет движения подвижного вала.Пластины ротора при перемещении в пазы статора доступны на краю формы пластин конденсатора. Когда пластины ротора полностью входят в пазы статора, значение емкости является максимальным, а если нет, то значение емкости является минимальным.

Подстроечные конденсаторы

Подстроечные конденсаторы меняются с помощью отвертки. Подстроечные конденсаторы обычно устанавливаются в таком месте, где нет необходимости изменять значение емкости , однажды установленной.

Подстроечный конденсатор имеет три вывода: один подключен к неподвижной пластине, другой — к вращающемуся, и, следовательно, второй является общим. Подвижный диск может иметь форму полукруга. Подстроечный конденсатор будет выглядеть так, как показано на следующем рисунке.

Имеются две параллельные проводящие пластины с диэлектриком посередине. Конструкция подстроечного конденсатора показана ниже.

Одна из двух пластин подвижная, а противоположная — неподвижная.Диэлектрический материал закреплен. Когда подвижная пластина перемещается, противоположно миру между подвижным и приклеенным электродом, то емкость часто изменяется. Емкость будет выше, если другая область станет больше, поскольку оба электрода действуют как две пластины конденсатора.

Конструкция конденсатора

Устройство состоит из двух параллельных проводящих металлических пластин, разделенных изолятором, называемым диэлектриком .Проводящий материал состоит из алюминия или другого металла, а диэлектрик может быть из керамики, стекла, бумаги или пластика. Металлические пластины конденсатора могут быть квадратными, круглыми или прямоугольными или любой другой формы и размера. Из каждой пластины выведены два вывода, позволяющие подключить устройство к цепи.

Когда напряжение подается на два вывода через аккумуляторный источник, заряд оседает на пластинах конденсатора .Пока это напряжение равно напряжению аккумулятора (E), схема находится в состоянии баланса. Когда мы разрываем соединение батареи, заряды не могут уйти, и напряжение между двумя пластинами остается стабильным. Эта комбинация двух пластин, разделенных изолятором и способных накапливать некоторое количество электричества, называется конденсатором или конденсатором .

Использует конденсатор

Конденсаторы используются практически во всех видах электронных схем.Конденсаторы могут быть поляризованными или неполяризованными, фиксированными или переменными. Конденсаторы Конденсаторы служат нескольким важным приложениям в схемотехнике, обеспечивая гибкие варианты фильтров, шумоподавление, накопление энергии и возможности измерения для разработчиков.

Применение фильтров

В сочетании с резисторами конденсаторы часто используются в качестве основного элемента частотно-селективных фильтров. Доступные конструкции и топологии фильтров многочисленны и могут быть адаптированы к частоте и производительности путем выбора правильных значений компонентов и качества.Некоторые из типов конструкций фильтров включают:

• Фильтр высоких частот
• Фильтр низких частот
• Полосовой фильтр
• Ленточный стопорный фильтр
• Узкий фильтр
• Полнопроходной фильтр
• Фильтр выравнивания
Конденсатор развязки / байпаса

Вы могли видеть конденсаторов припаянных возле выводов питания микросхем или на входных и выходных выводах регуляторов напряжения, это развязывающие конденсаторы.Конденсаторы играют решающую роль в стабильной работе цифровой электроники, защищая чувствительные микрочипы от шума в сигнале питания, который может вызвать аномальное поведение. Конденсаторы, используемые в этом приложении, называются разделительными конденсаторами и должны быть размещены как можно ближе к каждому микрочипу, чтобы быть наиболее эффективными, поскольку все дорожки цепи действуют как антенны и будут улавливать шум из окружающей среды. Конденсаторы развязки и байпаса также используются в любой части схемы, чтобы уменьшить общее влияние электрических шумов.

Конденсатор связи или блокирующий конденсатор постоянного тока

Конденсаторы часто используются для разделения компонентов переменного и постоянного тока. Поскольку конденсаторы могут пропускать сигналы переменного тока, блокируя постоянный ток, их можно использовать для разделения компонентов переменного и постоянного тока в сигнале. Значение конденсатора не обязательно должно быть точным или точным для связи, но оно должно быть большим, поскольку реактивное сопротивление конденсатора определяет производительность в приложениях связи.

Демпферные конденсаторы

В цепях, в которых приводится в действие высокоиндуктивная нагрузка, например, в двигателе или трансформаторе, могут возникать большие переходные скачки мощности, поскольку энергия, накопленная в индуктивной нагрузке, внезапно разряжается, что приводит к повреждению компонентов и контактов. Применение конденсатора может ограничить или подавить скачок напряжения в цепи, делая работу более безопасной, а схему более надежной. В схемах с низким энергопотреблением использование демпфера предотвращает появление нежелательных радиочастотных помех, которые вызывают аномальное поведение в цепях и затрудняют получение сертификата и утверждения продукта.

Конденсаторы импульсной мощности

По своей сути конденсаторы . — это фактически крошечные батареи, которые предлагают уникальные возможности хранения энергии по сравнению с батареями с химической реакцией. Когда требуется много энергии за короткий период времени, большие конденсаторы и батареи из конденсаторов являются превосходным вариантом для многих приложений. Конденсаторные батареи используются для хранения энергии для таких приложений, как импульсные лазеры, радары, ускорители частиц и рельсотроны.Конденсатор импульсной мощности обычно применяется во вспышке одноразовой камеры, которая заряжается, а затем быстро разряжается через вспышку, обеспечивая большой импульс тока.

Применение резонансных или настроенных схем

Хотя резисторы, , конденсаторы, и катушки индуктивности составляют фильтры, определенные комбинации также могут привести к резонансному усилению входного сигнала. Эти схемы используются для усиления сигналов на резонансной частоте, создания высокого напряжения с низковольтных входов, в качестве генераторов и настроенных фильтров.В резонансных цепях необходимо выбирать компоненты, которые могут выдержать напряжения, которые они видят на них, иначе они быстро выйдут из строя.

Приложение емкостного измерения

Емкостный датчик в последнее время стал обычным явлением в передовых устройствах бытовой электроники, хотя емкостные датчики десятилетиями использовались в различных приложениях для определения положения, влажности, уровня жидкости, контроля качества производства и ускорения.Емкостное зондирование работает, обнаруживая изменение емкости локальной среды через изменение диэлектрика — изменение расстояния между пластинами конденсатора или изменение площади конденсатора .

Фото: Википедия

Меры предосторожности (конденсаторы) | Seiko Instruments Inc. Micro Energy Division

Меры предосторожности для вашей безопасности

Конденсаторы

Micro-Energy Division (XH, CP) содержат легковоспламеняющиеся органические растворители.Для вашей безопасности соблюдайте следующие запреты.

ВНИМАНИЕ!

• Не заряжайте более высоким током или более высоким напряжением, чем указано.
  Это может привести к образованию газа внутри конденсатора, что приведет к вздутию, возгоранию, выделению тепла или взрыву.
• Не меняйте местами (+) и (-). Конденсаторы
  SII имеют полярность. Если стороны (+) и (-) конденсатора вставлены в обратном направлении, это может вызвать короткое замыкание или чрезмерную разрядку конденсатора на некотором оборудовании, а также вызвать перегрев, взрыв или пожар.
• Не припаивайте непосредственно к конденсатору. (только для XH)
  Если пайка выполняется непосредственно на конденсатор, конденсатор будет перегреваться и, как следствие, вызвать утечку, взрыв или возгорание из-за перегрева из-за внутреннего короткого замыкания.