Hoe het type condensator te bepalen

Er zijn tegenwoordig veel verschillende soorten condensatoren op de markt voor elektronische componenten en elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen. Sommige zijn in staat om op hoge spanningen te werken, anderen zijn opmerkelijk voor aanzienlijke capaciteit, anderen hebben een lage inductantie en sommige worden gekenmerkt door een uitzonderlijk lage lekstroom. Al deze factoren bepalen de toepassing van specifieke soorten condensatoren.

Overweeg wat voor soort condensatoren zijn. Over het algemeen zijn er veel, maar hier zullen we de belangrijkste populaire soorten condensatoren bekijken, en we zullen uitzoeken hoe we dit type kunnen bepalen.

Elektrolytische condensatoren in aluminium, bijvoorbeeld, K50-35 of K50-29, bestaan ​​uit twee dunne stroken aluminium die in een rol zijn gedraaid, waartussen elektrolyt geïmpregneerd papier als een diëlektricum wordt geplaatst. De rol wordt in een afgesloten aluminium cilinder geplaatst, aan een van de uiteinden daarvan (radiaal type behuizing) of aan twee uiteinden (axiaal type behuizing) de contactkabels. Conclusies kunnen worden gesoldeerd of geschroefd.

De capaciteit van elektrolytische condensatoren wordt gemeten door microfarads en kan 0,1 microfarads tot 100.000 microfarads zijn. Een belangrijke capaciteit van elektrolytische condensatoren, in vergelijking met andere soorten condensatoren, is hun belangrijkste voordeel. De maximale bedrijfsspanning van elektrolytische condensatoren kan 500 volt bereiken. De maximaal toelaatbare bedrijfsspanning, evenals de capaciteit van de condensator, zijn aangegeven op de behuizing.

Dit type condensatoren heeft ook nadelen. De eerste daarvan is polariteit. In het geval van de condensator is de negatieve aansluiting gemarkeerd met een minteken, deze specifieke aansluiting moet zijn, wanneer de condensator in het circuit op een lager potentiaal werkt dan de andere, of de condensator zal niet in staat zijn om normaal lading te accumuleren en zal hoogstwaarschijnlijk exploderen of in elk geval worden beschadigd, als lang houd het bekrachtigd met de verkeerde polariteit.

Vanwege de polariteit zijn elektrolytische condensatoren alleen van toepassing in gelijkstroom- of pulserende stroomcircuits, maar niet direct in wisselstroomcircuits, alleen gelijkgerichte spanning kan elektrolytische condensatoren opladen.

Het tweede nadeel van dit type condensator is de hoge lekstroom. Om deze reden zal het niet mogelijk zijn om een ​​elektrolytische condensator te gebruiken voor langdurige opslag van lading, maar deze is zeer geschikt als een tussenfilterelement in het actieve circuit.

Het derde nadeel is dat de capaciteit van dit type afneemt met toenemende frequentie (rimpelstroom), maar dit probleem wordt opgelost door op de platen parallel aan de elektrolytische condensator een keramische condensator met een relatief kleine capaciteit te installeren, meestal 10.000 minder dan die van de aangrenzende elektrolytische.

Zie hier voor meer informatie: Elektrolytische condensatoren

Laten we het nu hebben over tantaalcondensatoren. Een voorbeeld is K52-1 of smd A. Ze zijn gebaseerd op tantaalpentoxide. De bottom line is dat wanneer tantaal wordt geoxideerd, een dichte, niet-geleidende oxidefilm wordt gevormd, waarvan de dikte technologisch kan worden geregeld.

Een tantaalcondensator in vaste toestand bestaat uit vier hoofdonderdelen: anode, diëlektricum, elektrolyt (vast of vloeibaar) en kathode. De productieketen is nogal ingewikkeld. Eerst wordt een anode gemaakt van puur geperst tantaalpoeder, dat in hoog vacuüm wordt gesinterd bij een temperatuur van 1300 tot 2000 ° C om een ​​poreuze structuur te verkrijgen.

Vervolgens wordt door elektrochemische oxidatie een diëlektricum gevormd in de vorm van een tantaalpentoxidefilm, waarvan de dikte wordt geregeld door de spanning tijdens elektrochemische oxidatie te veranderen, waardoor de filmdikte wordt verkregen van honderden tot duizenden Angstrom, maar de film heeft een dergelijke structuur die een hoge elektrische weerstand biedt.

De volgende fase is de vorming van een elektrolyt, een halfgeleidend mangaandioxide. De tantaal poreuze anode is geïmpregneerd met mangaanzouten, vervolgens wordt het verwarmd zodat mangaandioxide op het oppervlak verschijnt; het proces wordt verschillende keren herhaald totdat volledige dekking is verkregen. Het resulterende oppervlak wordt bedekt met een laag grafiet, vervolgens wordt zilver aangebracht - een kathode wordt verkregen. De structuur wordt vervolgens in een verbinding geplaatst.

Tantaalcondensatoren zijn vergelijkbaar in eigenschappen als elektrolytisch aluminium, maar ze hebben kenmerken. Hun bedrijfsspanning is beperkt tot 100 volt, de capaciteit is niet hoger dan 1000 microfarads, hun eigen inductie is minder, daarom worden tantaalcondensatoren gebruikt bij hoge frequenties die honderden kilohertz bereiken.

Hun nadeel is dat ze extreem gevoelig zijn voor het overschrijden van de maximaal toegestane spanning, om deze reden falen tantaalcondensatoren meestal vanwege een storing. Een lijn op het lichaam van de tantaalcondensator geeft een positieve elektrode aan - anode. Lood- of SMD-tantaalcondensatoren zijn te vinden op moderne printplaten van veel elektronische apparaten.

Keramische enkellaags disc-condensatoren, bijvoorbeeld, types K10-7V, K10-19, KD-2, worden gekenmerkt door een relatief grote capaciteit (van 1 pF tot 0,47 microfarads) met kleine afmetingen. Hun bedrijfsspanning varieert van 16 tot 50 volt. Hun kenmerken: lage lekstromen, lage inductie, waardoor ze op hoge frequenties kunnen werken, evenals een kleine grootte en hoge temperatuurstabiliteit van de capaciteit. Dergelijke condensatoren werken met succes in gelijkstroom-, wisselstroom- en rimpelstroomcircuits.

De verlies tangens tanδ overschrijdt gewoonlijk niet 0,05 en de maximale lekstroom is niet groter dan 3 μA. Keramische condensatoren zijn stabiel in externe factoren, zoals trillingen met een frequentie tot 5000 Hz met versnelling tot 40 g, herhaalde mechanische schokken en lineaire belastingen.

Keramische schijfcondensatoren worden veel gebruikt bij het afvlakken van filters van voedingen, bij het filteren van interferentie, in inter-stage communicatiecircuits en in bijna alle elektronische apparaten.

Markering op de condensatorbehuizing geeft de rating aan. Drie getallen worden als volgt ontcijferd. Als u de eerste twee cijfers vermenigvuldigt met 10 tot de macht van het derde cijfer, krijgt u de waarde van de capaciteit van deze condensator in pf. Een condensator met het label 101 heeft dus een capaciteit van 100 pF en een condensator met het label 472 heeft 4,7 nF.

Keramische meerlagige condensatorenK10-17A of K10-17B hebben bijvoorbeeld, anders dan enkellaags, afwisselend dunne lagen van keramiek en metaal in hun structuur. Hun capaciteit is daarom groter dan die van enkellaags exemplaren en kan gemakkelijk verschillende microfarads bereiken. De maximale spanning is hier ook beperkt tot 50 volt. Condensatoren van dit type zijn in staat, net als enkellaags, goed te werken in DC, AC en pulserende stroomkringen.

Hoogspanning keramische condensatoren in staat om te werken op hoogspanning van 50 tot 15000 volt. Hun capaciteit ligt in het bereik van 68 tot 100 nF, en dergelijke condensatoren kunnen werken in DC, AC of pulserende stroomcircuits.

Ze zijn te vinden in lijnfilters als X / Y-condensatoren, evenals in secundaire voedingscircuits, waar ze worden gebruikt om common-mode interferentie en ruisabsorptie te elimineren als het circuit hoogfrequent is. Soms zonder het gebruik van deze condensatoren kan het falen van het apparaat het leven van mensen in gevaar brengen.

Een speciaal type keramische hoogspanningscondensator is hoogspanning pulscondensatorgebruikt voor krachtige pulsmodi. Een voorbeeld van dergelijke keramische hoogspanningscondensatoren zijn binnenlandse K15U, KVI en K15-4. Deze condensatoren kunnen werken bij spanningen tot 30.000 volt en hoogspanningspulsen kunnen volgen bij hoge frequenties, tot 10.000 pulsen per seconde. Keramiek biedt betrouwbare diëlektrische eigenschappen, en de speciale vorm van de condensator en de plaatsing van de platen voorkomt doorslag van buitenaf.

Dergelijke condensatoren zijn erg populair als circuit in krachtige radioapparatuur en zijn bijvoorbeeld zeer welkom bij teslostroiteley (voor ontwerp Tesla-spoelen op een vonkbrug of op lampen - SGTC, VTTC).

Polyester (polyethyleentereftalaat, lavsan) condensatoren, bijvoorbeeld K73-17 of CL21, op basis van een gemetalliseerde film, worden veel gebruikt in schakelvoedingen en elektronische voorschakelapparaten. Hun behuizing van epoxyverbinding geeft de condensatoren vochtbestendigheid, hittebestendigheid en maakt ze bestand tegen agressieve omgevingen en oplosmiddelen.

Polyester condensatoren zijn beschikbaar in capaciteiten van 1 nF tot 15 microfarads, en zijn ontworpen voor spanningen van 50 tot 1500 volt. Ze onderscheiden zich door hoge temperatuurstabiliteit met hoge capaciteit en kleine afmetingen. De prijs van polyestercondensatoren is niet hoog, dus ze zijn erg populair in veel elektronische apparaten, met name in voorschakelapparaten van spaarlampen.

De condensatormarkering bevat aan het einde een letter die de tolerantie aangeeft voor de afwijking van de nominale waarde, evenals een letter en een nummer aan het begin van de markering, die de toelaatbare maximale spanning aangeeft, bijvoorbeeld 2A102J - condensator voor een maximale spanning van 100 volt, 1 nF capaciteit, toegestane capaciteitsafwijking + -5% . Labeltabellen zijn gemakkelijk te vinden op internet.

Een breed scala aan capaciteiten en spanningen, maakt het mogelijk om polyestercondensatoren te gebruiken in DC-, AC- en gepulste stroomcircuits.

Polypropyleen condensatorenK78-2 heeft bijvoorbeeld, in tegenstelling tot polyester, een polypropyleenfilm als isolator. Condensatoren van dit type zijn verkrijgbaar in capaciteiten van 100 pF tot 10 microfarads en de spanning kan 3000 volt bereiken.

Het voordeel van deze condensatoren is niet alleen een hoge spanning, maar ook een extreem lage verlies tangens, aangezien tanδ niet groter kan zijn dan 0,001. Dergelijke condensatoren worden veel gebruikt, bijvoorbeeld in inductieverhitters, en kunnen werken met frequenties gemeten door tientallen of zelfs honderden kilohertz.

Speciale vermelding verdienen startende polypropyleen condensatorenzoals CBB-60. Deze condensatoren worden gebruikt om AC-inductiemotoren te starten. Ze worden gewikkeld met een gemetalliseerde polypropyleenfilm op een plastic kern, waarna de rol wordt gevuld met een verbinding.

De condensatorbehuizing is gemaakt van een materiaal dat geen verbranding ondersteunt, dat wil zeggen dat de condensator volledig brandveilig is en geschikt is voor gebruik in zware omstandigheden. De conclusies kunnen worden bedraad, of onder de terminals en onder de bout. Vanzelfsprekend zijn dergelijke condensatoren ontworpen om te werken op een industriële netwerkfrequentie.

Startcondensatoren zijn beschikbaar voor wisselspanning van 300 tot 600 volt en het bereik van typische capaciteiten is van 1 tot 1000 microfarads.

Zie ook over dit onderwerp: Het gebruik van condensatoren in elektronische schakelingen