Jak určit typ kondenzátoru

V dnešní době na trhu elektronických součástek existuje mnoho různých typů kondenzátorů a každý typ má své výhody a nevýhody. Některé jsou schopné pracovat při vysokých napětích, jiné se vyznačují značnou kapacitou, jiné mají nízkou indukčnost a některé jsou charakterizovány výjimečně nízkým svodovým proudem. Všechny tyto faktory určují použití specifických typů kondenzátorů.

Zvažte, jaké typy kondenzátorů jsou. Obecně je jich spousta, ale zde vezmeme v úvahu hlavní populární typy kondenzátorů a zjistíme, jak tento typ určit.

Hliníkové elektrolytické kondenzátorynapříklad K50-35 nebo K50-29, sestávají ze dvou tenkých proužků hliníku stočených do role, mezi nimiž je jako dielektrikum umístěn papír impregnovaný elektrolytem. Válec je umístěn v uzavřeném hliníkovém válci, na jehož jednom konci (radiální typ pouzdra) nebo na dvou jeho koncích (axiální typ pouzdra) jsou kontaktní vodiče. Závěry lze pájet nebo šroubovat.

Kapacitní odpor elektrolytických kondenzátorů je měřen pomocí mikrofarad a může být od 0,1 do 100 000 mikrofarad. Jejich hlavní výhodou je ve srovnání s jinými typy kondenzátorů značná kapacita elektrolytických kondenzátorů. Maximální provozní napětí elektrolytických kondenzátorů může dosáhnout 500 voltů. Na jeho krytu je uvedeno maximální přípustné provozní napětí a kapacita kondenzátoru.

Tento typ kondenzátorů má také nevýhody. První z nich je polarita. V případě kondenzátoru je záporný terminál označen znaménkem mínus, tento terminál by měl být přítomen, když kondenzátor v obvodu pracuje s nižším potenciálem než druhý, nebo kondenzátor nebude schopen normálně akumulovat náboj a bude s největší pravděpodobností explodovat nebo bude v každém případě poškozen, pokud to trvá dlouhou dobu udržujte ji pod napětím se špatnou polaritou.

Kvůli polaritě jsou elektrolytické kondenzátory použitelné pouze v obvodech stejnosměrného nebo pulzujícího proudu, ale ne přímo v obvodech se střídavým proudem, elektrolytické kondenzátory mohou nabíjet pouze usměrněné napětí.

Druhou nevýhodou tohoto typu kondenzátoru je vysoký svodový proud. Z tohoto důvodu nebude možné použít elektrolytický kondenzátor pro dlouhodobé skladování náboje, ale je docela vhodný jako mezilehlý filtrační prvek v aktivním obvodu.

Třetí nevýhodou je, že kapacita tohoto typu klesá se zvyšující se frekvencí (zvlněný proud), ale tento problém je vyřešen instalací keramických kondenzátorů s relativně malou kapacitou, obvykle o 10 000 menší než kapacita sousedního elektrolytického, na desky paralelně s elektrolytickým kondenzátorem.

Více informací naleznete zde: Elektrolytické kondenzátory

Nyní pojďme mluvit tantalové kondenzátory. Příkladem je K52-1 nebo smd A. Jsou založeny na oxidu tantalu. Pointa je, že během oxidace tantalu se vytváří hustá nevodivá oxidová vrstva, jejíž tloušťka může být technologicky řízena.

Tantalový kondenzátor v pevné fázi se skládá ze čtyř hlavních částí: anody, dielektrika, elektrolytu (pevné nebo kapalné) a katody. Výrobní řetězec je poněkud komplikovaný. Nejprve se vytvoří anoda z čistě lisovaného tantalového prášku, který se slinuje ve vysokém vakuu při teplotě 1300 až 2000 ° C, čímž se získá porézní struktura.

Potom se pomocí elektrochemické oxidace vytvoří dielektrikum ve formě oxidu tantal pentooxidu, jehož tloušťka je řízena změnou napětí během elektrochemické oxidace, v důsledku čehož se tloušťka filmu získá ze stovek na tisíce angstromů, ale film má takovou strukturu, která poskytuje vysoký elektrický odpor.

Další fází je tvorba elektrolytu, což je polovodičový oxid manganičitý. Tantal porézní anoda je impregnována solemi manganu, poté je zahřívána, takže se na povrchu objevuje oxid manganičitý; proces se opakuje několikrát, dokud není dosaženo plného pokrytí. Výsledný povrch se pokryje vrstvou grafitu, poté se nanese stříbro - získá se katoda. Struktura se potom umístí do sloučeniny.

Tantalové kondenzátory mají vlastnosti podobné elektrolytickému hliníku, ale mají vlastnosti. Jejich provozní napětí je omezeno na 100 voltů, kapacita nepřesahuje 1 000 mikrofarad, jejich vlastní indukčnost je menší, proto se tantalové kondenzátory používají při vysokých frekvencích dosahujících stovek kilohertzů.

Jejich nevýhoda spočívá v jejich extrémní citlivosti na překročení maximálního povoleného napětí, z tohoto důvodu tantalové kondenzátory selhávají nejčastěji v důsledku poruchy. Čára na těle tantalového kondenzátoru označuje kladnou elektrodu - anodu. Olovo nebo SMD tantalové kondenzátory lze nalézt na moderních deskách plošných spojů mnoha elektronických zařízení.

Keramické kondenzátory s jedinou vrstvounapříklad typy K10-7V, K10-19, KD-2, se vyznačují relativně velkou kapacitou (od 1 pF do 0,47 mikrofarad) s malými rozměry. Jejich provozní napětí se pohybuje od 16 do 50 voltů. Jejich vlastnosti: nízké svodové proudy, nízká indukčnost, což jim umožňuje pracovat při vysokých frekvencích, stejně jako malá velikost a vysoká teplotní stabilita kapacity. Takové kondenzátory úspěšně pracují v obvodech stejnosměrného, ​​střídavého a zvlněného proudu.

Ztráta tangens tanδ obvykle nepřesahuje 0,05 a maximální svodový proud nepřesahuje 3 μA. Keramické kondenzátory jsou stabilní ve vnějších faktorech, jako jsou vibrace s frekvencí až 5 000 Hz, zrychlení až 40 g, opakované mechanické otřesy a lineární zatížení.

Keramické diskové kondenzátory se široce používají při vyhlazování filtrů napájecích zdrojů, při rušení filtrování, v mezistupňových komunikačních obvodech a téměř ve všech elektronických zařízeních.

Označení na krytu kondenzátoru udává jeho jmenovitou hodnotu. Tři čísla jsou dešifrována následovně. Pokud vynásobíte první dvě číslice 10 na sílu třetí číslice, dostanete hodnotu kapacity tohoto kondenzátoru v pf. Takže kondenzátor označený 101 má kapacitu 100 pF a kondenzátor označený 472 má 4,7 nF.

Keramické vícevrstvé kondenzátorynapříklad, K10-17A nebo K10-17B, na rozdíl od jednovrstvých, mají ve své struktuře střídavé tenké vrstvy keramiky a kovu. Jejich kapacita je tedy větší než kapacita jednovrstvých a lze snadno dosáhnout několika mikrofarad. Maximální napětí je zde také omezeno na 50 voltů. Kondenzátory tohoto typu jsou schopné, stejně jako jednovrstvé, pracovat správně v obvodech s přímým, střídavým a pulzním proudem.

Keramické kondenzátory s vysokým napětím schopen pracovat při vysokém napětí od 50 do 15000 voltů. Jejich kapacita leží v rozmezí od 68 do 100 nF a takové kondenzátory mohou pracovat v obvodech s přímým, střídavým nebo pulzním proudem.

Lze je nalézt v síťových filtrech jako X / Y kondenzátory a také v sekundárních napájecích obvodech, kde se používají k eliminaci rušení v běžném režimu a absorpci šumu, pokud je obvod vysokofrekvenční. Někdy bez použití těchto kondenzátorů může selhání zařízení ohrozit životy lidí.

Speciální typ vysokonapěťového keramického kondenzátoru je vysokonapěťový pulzní kondenzátorpoužívá se pro výkonné pulzní režimy. Příkladem takových vysokonapěťových keramických kondenzátorů jsou domácí K15U, KVI a K15-4. Tyto kondenzátory jsou schopné pracovat při napětí až 30 000 voltů a vysokonapěťové impulsy mohou následovat při vysokých frekvencích až 10 000 impulsů za sekundu. Keramika poskytuje spolehlivé dielektrické vlastnosti a speciální tvar kondenzátoru a uspořádání desek zabraňuje poškození z vnějšku.

Tyto kondenzátory jsou velmi populární jako obvody ve vysokovýkonných rádiových zařízeních a jsou velmi vítány například u společnosti teslostroiteley (pro návrh Tesla cívky na jiskřiště nebo na lampách - SGTC, VTTC).

Polyesterové (polyethylen tereftalátové, lavsanové) kondenzátorynapříklad K73-17 nebo CL21, založené na metalizované fólii, se široce používají při přepínání napájecích zdrojů a elektronických předřadníků. Jejich pouzdro vyrobené z epoxidové sloučeniny dává kondenzátorům odolnost proti vlhkosti, teplu a činí je odolnými vůči agresivnímu prostředí a rozpouštědlům.

Polyesterové kondenzátory jsou k dispozici v kapacitách od 1 nF do 15 mikrofarad a jsou určeny pro napětí od 50 do 1500 voltů. Vyznačují se vysokou teplotní stabilitou, vysokou kapacitou a malou velikostí. Cena polyesterových kondenzátorů není vysoká, takže jsou velmi populární v mnoha elektronických zařízeních, zejména v předřadníku energeticky úsporných žárovek.

Značení kondenzátoru na konci obsahuje písmeno označující toleranci odchylky kapacitance od jmenovité hodnoty, jakož i písmeno a číslo na začátku značení udávající přípustné maximální napětí, například 2A102J - kondenzátor pro maximální napětí 100 voltů, kapacita 1 nF, přípustná odchylka kapacitance + -5% . Etiketovací tabulky lze snadno najít na internetu.

Široký rozsah kapacit a napětí umožňuje použití polyesterových kondenzátorů v obvodech stejnosměrného, ​​střídavého a pulzního proudu.

Kondenzátory z polypropylenunapříklad K78-2, na rozdíl od polyesteru, má jako izolátor polypropylenovou fólii. Kondenzátory tohoto typu jsou k dispozici v kapacitách od 100 pF do 10 mikrofarad a napětí může dosáhnout 3000 voltů.

Výhodou těchto kondenzátorů je nejen vysoké napětí, ale také tangens s extrémně nízkou ztrátou, protože tanδ nemůže přesáhnout 0,001. Takové kondenzátory jsou široce používány například v indukčních ohřívačích a mohou pracovat při frekvencích měřených desítkami nebo dokonce stovkami kilohertů.

Zaslouží si zvláštní zmínku spouštění polypropylenových kondenzátorůjako je CBB-60. Tyto kondenzátory se používají ke spouštění AC indukčních motorů. Jsou ovinuty metalizovaným polypropylenovým filmem na plastové jádro, poté je role naplněna směsí.

Pouzdro kondenzátoru je vyrobeno z nehořlavého materiálu, tj. Kondenzátor je zcela ohnivzdorný a je vhodný pro použití v drsných podmínkách. Závěry mohou být buď zapojeny, nebo pod svorky a pod šroub. Je zřejmé, že kondenzátory tohoto typu jsou navrženy pro provoz na frekvenci průmyslové sítě.

K dispozici jsou spouštěcí kondenzátory pro střídavé napětí od 300 do 600 voltů a rozsah typických kapacit je od 1 do 1000 mikrofarad.

Viz také toto téma: Využití kondenzátorů v elektronických obvodech