Как правильно подобрать конденсатор: типы и принципы работы — Техника на vc.ru

типы и принципы работы — Техника на vc.ru

Конденсаторы — это пассивные элементы обвязки полупроводниковых компонентов в электронных схемах. Их большое разнообразие обусловлено набором качественных характеристик по отношению к габаритам, условиям эксплуатации и стоимости.

1467 просмотров

В зависимости от назначения и требуемых характеристик используют определенный тип конденсаторов. Вместе с «ЗУМ-СМД» рассмотрим свойства некоторых типов.

Свойства конденсаторов

Для каждого типа конденсатора свойственны определенные наборы параметров:

• Габариты и удельный вес — влияют на компактность устройства.
• Ёмкость измеряется в фаррадах.
• Максимальное напряжение — предельная величина разности потенциала на обкладках конденсатора (указывается с запасом).
• Ток утечки — величина тока саморазряда конденсатора (имеет ощутимые значения только у некоторых типах конденсаторов.
• Тангенс угла диэлектрических потерь — добротность конденсатора.
• Стоимость — в зависимости от требований, предъявленных к конденсатору, имеет смысл применения определенного класса изделия.

Ёмкость — это основная характеристика прибора. Она зависит от диэлектрической проницаемости изоляционного материала, расположенного между пластинами (обкладками) конденсатора. Также эта характеристика увеличивается с повышением площади совместного расположения пластин и уменьшением расстояния между ними.

Конденсаторы подразделяются по типу монтажа:

• С креплением в отверстия печатной платы — выводы могут быть с одной стороны корпуса или с обоих.
• С болтовым креплением — выводы с одной стороны.
• Для поверхностного крепления (SMD) — короткие выводы, расположенные на одной боковой плоскости.

Классификация конденсаторов

Конденсаторы классифицируются на электролитические, керамические и полимерные и отличаются материалом диэлектрика и пластин (обкладок), а также конструкцией устройства.

Для увеличения емкости электролитические конденсаторы используют электролит, который позволяет уменьшить расстояние между обкладками конденсатора. Они обладают поляризацией, на корпусе, возле одного из электродов указывается обозначение его полярности. Делятся электролитические конденсаторы:

• на жидкостные;
• сухие;
• оксидно-металлические;
• оксидно-полупроводниковые.

Алюминиевые электролитические конденсаторы являются наиболее дешевыми с относительно большой емкостью, но ограничены максимальным напряжением. Их диапазон составляет от 6,3 В до 500 В, могут иметь некоторый ток утечки, до 1 — 2 мА, у качественных моделей 0,05 — 0,1 мА. Внешней отличительной особенностью является крестовая насечка на поверхности противоположной выводам или кольцевой надрез на цилиндрическом корпусе устройства с выводами по обе стороны. Это предотвращает взрыв конденсатора при испарении электролита в случае пробоя диэлектрика.

Танталовые конденсаторы имеют электролит, находящийся в твердом или жидком состоянии. Отличаются от алюминиевых высокими частотными характеристиками и меньшим током утечки, но и естественно большей стоимостью. Некоторые модели очень схожи с вышеописанными, но не имеют насечек. Линейка номиналов до 1000 мкФ и до 100 В.

Из неэлектролитических конденсаторов можно выделить:

• керамические однослойные;
• керамические многослойные;
• высоковольтные керамические;
• полиэстеровые;
• полиэтилентерефталатовые;
• лавсановые;
• полиропиленовые и др.

Они отличаются меньшей удельной емкостью, незначительным током утечки и тангенсом угла диэлектрических потерь.

Компания «ЗУМ-СМД» имеет богатый опыт сотрудничества с производителями конденсаторов различной классификации. Бренды имеют высокое качество продукции, выпущенной на высокотехнологичном оборудовании.

Как правильно выбрать конденсатор для сабвуфера

Сабвуфер для машины — это акустическая система, которая функционирует для произведения низких частот звукового диапазона. Автомобильный сабвуфер повышает качество звука, уменьшает нагрузку на колонки.

В нынешнее время практически каждый водитель оборудует свою машину музыкальными устройствами. Нередко можно увидеть на улице потрепанную шестёрку, из окон которой звучит современная музыка в отличном качестве. Чтобы получить качественное звучание музыки в машине с низкочастотным звуком, необходимы или огромные колонки, которые не всегда смогут дать насладиться низкочастотными басами, или же, как альтернатива, сабвуфер. Сейчас даже самые простые аудиосистемы для автомобиля нередко укомплектованы внешним усилителем звука. Для улучшения звука автомобилисты используют конденсаторы сабвуфера в машину.

Многие автолюбители ставят в своем авто качественную акустику

Зачем нужен конденсатор для сабвуфера

Любители громкой, качественной музыки с мощными басами часто сталкиваются с проблемой, когда возникают провалы звука в определённых ситуациях. Не надо в таких случаях грешить на поломку сабвуфера или колонок.

Давайте вернёмся к школьным урокам физики где-то в седьмой класс. Автомобильный сабвуфер, при воспроизведении мощнейшего баса, кратковременно может потребить ток, который не в силах предоставить даже самый сильный аккумулятор. Провода, соединяющие сабвуфер и усилитель, даже если они очень толстые, имеют сопротивление, которое в пик сигнала приводит к снижению напряжения. В эти моменты и происходят так званые провалы звука. Именно в такие моменты и необходим конденсатор для сабвуфера. Он представляет собой электролитический мощное устройство большой ёмкости, которое параллельно подключается к усилителю и аккумулятору автомобиля. При параллельном соединении узлов в пики возрастания тока устройство забирает на себя избыточное напряжение, что помогает сгладить так званые провалы сабвуфера. За счёт очень низкого внутреннего сопротивления самого конденсатора, он в доли секунды заряжается и принимает на себя последующие скачки напряжения.

Исходя из вышесказанного, конденсатор для сабвуфера защищает сам автомобильный сабвуфер от скачков тока, что может стать причиной его поломки, а также сглаживает провалы звука и уменьшает искажения.

Параметры для выбора конденсатора

Рассмотрим основные критерии, которые влияют на качество работы конденсатора.

1. Мощность. Это первый и главный параметр для выбора. Необходимо покупать устройство, мощность которого будет равна количеству киловатт системы. То есть, если у вас система мощностью пять киловатт, то прибор должен иметь ёмкость не меньше пяти фарад. Специалисты советуют брать устройства ёмкостью немного больше, чем мощность системы.
2. Разъёмы. Их рабочее напряжение должно достигать двадцати четырёх вольт. Чтобы максимально уменьшить сопротивляемость току, разъёмы фактически всех устройств имеют позолоту.
3. Комплектация. Проверьте, чтобы в комплектацию входили все требующиеся для установки прибора элементы. Конденсатор от усилителя должен устанавливаться на расстоянии не больше чем на пятьдесят сантиметров.
4. Скорость зарядки и отдачи заряда. Эти характеристики зависят от того, насколько качественное устройство вы приобретаете. Воздержитесь от покупки подделок и самодельных конденсаторов.
5. Функция управления зарядом. Эта функция присутствует в более дорогих моделях, но устройства такого плана обезопасят проводку вашего автомобиля. Если прибор, который вы приобрели, не имеет такой функции, то перед установкой его необходимо подзарядить.
6. Цифровой вольтметр и световая индикация. С помощью вольтметра можно контролировать напряжение устройства. Световые индикаторы показывают уровень заряда прибора.

Для того чтобы покупка радовала вас качественным звуком, необходимо покупать продукцию в сертифицированных магазинах, которые специализируются на продукции автомобильной акустики.

Краткий обзор моделей конденсаторов

С предоставленной информации понятно, что конденсаторы отличаются ёмкостью, набором функций, комплектацией. Соответственно и ценовая категория приборов колеблется от порядка сорока долларов за единицу товара и может достигать трехсот долларов за устройство.

Autofun CAP-10 — один из самых простых и доступных приборов. Стоимость около сорока долларов, ёмкость устройства 1 фарад, рабочая температура до 95 градусов. Пользуется спросом у покупателей за счёт привлекательной цены.

Autofun CAP-10

Конденсаторы торговой марки Hollywood также пользуются спросом у покупателей. Ценовой диапазон моделей этой марки от пятидесяти долларов до двухсот за единицу товара, в зависимости от ёмкости устройства и дополнительных функций.

Конденсатор торговой марки Hollywood

Signat ECC1 — прибор небольшого размера, хотя имеет привлекательные характеристики. Ёмкость — 1 фарад, цена около двухсот пятидесяти условных единиц.

Signat

Brax IPC — разумный силовой конденсатор, цена которого более трехсот долларов. Этот прибор имеет сверхмощные электрические характеристики, принцип работы основан на автоматике. Внутреннее сопротивление в конденсаторе практически отсутствует.

Brax IPC

И ещё одно правило. Для устройств характерной особенностью является соответствие цены и качества прибора. Чем дороже товар вы приобретаете, тем более надёжным он будет в эксплуатации.

Конденсаторы для сабвуфера очень просты в установке, потому не потребуется помощь специалиста. Вы сами можете справиться с этой задачей, следуя простым инструкциям к устройству.

Как правильно выбрать конденсаторы

Конденсатор есть везде. В источниках питания, светодиодном освещении, в коммерческой электронике, в обработке сигналов и т. д. вам нужен конденсатор. Какова его конкретная роль в принципе? Конденсатор выполняет несколько функций. Это устранит проблемы с шумом в цепи, работая как фильтр. Это основная часть низкочастотных, высокочастотных, полосовых, полосовых заградительных фильтров и так далее. Также очень важно при выпрямлении получить прямолинейное напряжение постоянного тока. В источниках питания конденсатор действует как устройство накопления энергии. Много приложений для этой простой электронной части. Я больше не буду обсуждать здесь, из чего состоят конденсаторы, а просто сосредоточусь на том, как выбирать конденсаторы.

Как выбрать конденсаторы – важные факторы

Существуют важные параметры, которые следует учитывать при выборе конденсатора для вашей схемы. Либо хочешь на чип, либо на сквозной. Либо пленочный, либо электролитический и так далее. Давайте обсудим все соображения здесь.

1. Как выбрать конденсатор

Емкость

Емкость – это электрическое свойство конденсатора. Таким образом, это соображение номер один при выборе конденсатора. Какая емкость вам нужна? Ну, это зависит от вашего приложения. Если вы собираетесь фильтровать на выходе выпрямленное напряжение, то вам наверняка понадобится большая емкость. Однако, если конденсатор предназначен только для фильтрации шума сигнала в слабой сигнальной цепи, тогда подойдет небольшая емкость от пико до нанофарад. Итак, знайте свое приложение.

Предположим, приложение действительно предназначено для фильтрации выпрямленного напряжения, тогда вам нужна большая емкость в сотни микрофарад. Вы можете делать пробы и ошибки, пока напряжение пульсаций не будет соответствовать требованиям. Или вы можете сделать расчеты для начала.

Для мостового и двухполупериодного выпрямителя требуемая емкость может быть рассчитана, как показано ниже.

Cmin = ток нагрузки / (напряжение пульсаций x частота)

Где;

Cmin – минимальная необходимая емкость

Ток нагрузки — это просто нагрузка выпрямителя

Напряжение пульсаций — это размах колебаний напряжения при измерении на выходе выпрямителя

Частота — для мостового и двухполупериодного выпрямителя это удвоенная частота сети.

Пример:

Ниже схема представляет собой мостовой выпрямитель с входным напряжением 120 В (среднеквадратичное значение) при частоте 60 Гц, током нагрузки 2 А и требуемым напряжением пульсаций 43 В от пика до пика. Мы оценим, какой должна быть минимальная емкость, необходимая для C1.

Цепь мостового выпрямителя

Cmin = Ток нагрузки / (Напряжение пульсаций X Частота)

Cmin = 2A / (43 В X 2 X 60 Гц) = 387 мкФ

На основании приведенного ниже моделирования размах напряжения пульсаций при использовании 387 мкФ равен 35,5 В. Оно близко к 43В. Поскольку результатом расчета является минимальная емкость, при выборе емкости с более высоким значением напряжение пульсаций еще больше уменьшится.

2.

Допуск – также фактор при выборе конденсатора

Помимо емкости, при выборе конденсатора следует учитывать допуск. Если ваше приложение очень критично, рассмотрите очень маленький допуск. Конденсаторы поставляются с несколькими вариантами допуска, такими как 5%, 10% и 20%. Это ваш звонок, что есть что. Более высокий допуск в большинстве случаев дешевле, чем деталь с более низким допуском. Вы всегда можете использовать часть с допуском 20% и просто добавить больше запаса в свой дизайн.

3. Как выбрать конденсаторы

Номинальное напряжение

Конденсатор может быть поврежден при перенапряжении. Таким образом, при выборе конденсатора необходимо учитывать напряжение. Вам нужно знать уровень напряжения, где конденсатор должен быть установлен. Конденсатор в большинстве случаев устанавливается параллельно цепи, устройству или подсхеме. Хотя случаев последовательной установки конденсатора немного. В своих конструкциях я не допускаю перенапряжения более 75% . Это означает, что если фактическое напряжение цепи составляет 10 В, минимальное напряжение конденсатора, которое я выберу, равно 13,33 В (10 В/0,75). Однако такого напряжения нет. Итак, я перейду на следующий более высокий уровень, который составляет 16 В. Можно ли использовать 20В, 25В или даже выше? Ответ положительный. Это зависит от вашего бюджета, потому что чем выше напряжение, тем дороже конденсатор. Это также будет зависеть от требований к физическому размеру. Физический размер конденсатора в большинстве случаев прямо пропорционален номинальному напряжению.

Например, в приведенном выше образце схемы максимальный уровень напряжения на конденсаторе соответствует пиковому уровню 120 В (среднеквадратичное значение), которое составляет около 170 В (1,41 X 120 В). Итак, номинальное напряжение конденсатора должно быть 226,67 В (170/0,75). И я выберу стандартное значение, близкое к этому.

4. Выбор конденсатора

Номинальный ток — Знайте пульсирующий ток

Если вы не увлекаетесь электроникой или какое-то время не работаете в полевых условиях, возможно, вы не знакомы с термином пульсирующий ток. Это термин, обозначающий ток, который будет проходить через конденсатор. В идеальном случае на конденсатор не будет протекать ток, когда он установлен на линии постоянного напряжения. Однако, если фактическое напряжение на конденсаторе не является чистым постоянным током, например, есть небольшие колебания напряжения, это приведет к пульсациям тока. Для схемы малой мощности и изменения напряжения очень незначительны, вам не следует беспокоиться об этом номинальном токе пульсации.

Однако для конденсаторов, установленных для фильтрации пульсирующего постоянного тока от выпрямителя, пульсирующий ток имеет решающее значение. Чем выше нагрузка, тем выше ток пульсаций. Итак, как выбрать конденсаторы для этого приложения? Для выпрямления в большинстве случаев требуется большая емкость, чтобы получить напряжение, близкое к прямолинейному. Таким образом, первым вариантом является рассмотрение электролитического конденсатора. В некоторых приложениях, где ток пульсаций очень высок, электролитический конденсатор больше не будет работать, так как его ток пульсаций меньше. В этом случае выбираются пленочные конденсаторы, так как они имеют очень высокий номинальный пульсирующий ток. Недостатком, однако, является то, что емкость ограничена несколькими микрофарадами, поэтому нужно больше их параллельно. Учитывая приведенную ниже схему выпрямителя, конденсатор фильтра 330 мкФ и нагрузку 2 А от источника переменного тока 120 В (среднеквадратичное значение) при частоте 60 Гц. Это то же самое, что и приведенная выше схема, но перерисованная и смоделированная в LTspice. LTspice — это бесплатный инструмент моделирования цепей от Linear Technology. Если вы хотите узнать, как выполнять моделирование в LTspice, прочитайте статью Учебники по моделированию цепей LTSpice для начинающих.

Смоделированный пульсирующий ток равен 3,4592A .

Двухполупериодный выпрямитель

Если вы не знакомы с моделированием, вы можете оценить фактические пульсации тока, используя приведенное ниже уравнение.

Пульсация = C X dV X Частота

Где;

Iripple – это фактический пульсирующий ток, протекающий через конденсатор

C – емкость в цепи

dV – это изменение входного напряжения от нуля до максимума

Frequency – это частота переменного напряжения (не частота выпрямленного сигнала)

Выполним расчет приведенных выше данных:

Пульсация = C X dV X Частота

Пульсация = 330 мкФ X (170В-0В) X 60Гц = 3. 366A

900 02 Расчетное значение очень близко к симуляции результат. Тогда я рассмотрю здесь максимальное текущее напряжение 75%. Итак, выбранный конденсатор должен иметь номинал пульсаций тока не менее 4,5А (3,366А/0,75).

5.

Учитывайте рабочую температуру при выборе конденсаторов

Факторы окружающей среды также необходимо учитывать при выборе конденсаторов. Если ваш продукт будет подвергаться воздействию температуры окружающей среды 100°C, не используйте конденсатор, рассчитанный только на 85°C. Аналогичным образом, если минимальная температура окружающей среды составляет -30°C, не используйте конденсатор, который может выдерживать температуру только -20°C.

Эта спецификация кажется очень простой. Однако, если конденсатор подвергается воздействию очень высокого пульсирующего тока, произойдет внутренний нагрев, что приведет к повышению температуры выше температуры окружающей среды. Значит, нужен больший запас по рабочей температуре. Например, максимальная температура окружающей среды, в которой будет устанавливаться изделие, составляет 60°C. Не просто выберите конденсатор, который может выдержать 60’C. Выберите, возможно, температурный рейтинг 105’C. Это даст достаточный запас за счет внутреннего нагрева.

6.

Как выбрать конденсаторы Материал диэлектрика

В чип-резисторах вы столкнетесь с этой опцией при просмотре онлайн-распространителей, таких как Mouser и Digikey. Что означает этот параметр? Это диэлектрический материал, используемый при изготовлении конденсатора. Я не могу подробно останавливаться на физике конструкции конденсатора, но в своих проектах я всегда рассматриваю диэлектрик X7R, NP0 или C0G. Обычно они имеют более высокий температурный диапазон. Ниже приведены несколько образцов X7R, NP0 или C0G в сравнении только с X5R.

X7R, NP0/C0G Диэлектрический материал X5R Диэлектрический материал

7. Как выбрать конденсаторы

с учетом срока службы Ожидаемый срок службы

Срок службы конденсатора или ожидаемый срок службы — это период времени, в течение которого конденсатор будет оставаться работоспособным в соответствии с проектом. Это критично для электролитических конденсаторов. Для керамических конденсаторов это не проблема, и, вероятно, не стоит обращать на это внимание при выборе конденсаторов для небольших сигнальных цепей. Для него все еще существует предел жизни, но его более чем достаточно, чтобы выдержать весь жизненный цикл продукта. В отличие от электролитических конденсаторов, если они не будут должным образом оценены, они выйдут из строя до окончания жизненного цикла продукта, а этого не должно происходить. Пульсации тока сокращают срок службы конденсатора. Так что лучше управляй. В таблицах данных или от поставщиков есть справочные расчеты срока службы конденсатора. Это простые уравнения, которые вы можете использовать при выборе конденсатора в отношении ожидаемого срока службы. Некоторые также дают график для облегчения понимания. Ниже образец расчета и графика взяты из таблицы данных KEMET. KEMET является одним из ведущих производителей конденсаторов.

Расчет ожидаемого срока службы конденсатора

8.

Физические размеры и способ монтажа — факторы, влияющие на выбор конденсатора

Последнее, но не менее важное, о чем следует подумать, — это физические размеры, а также способ монтажа. Иногда выбор конденсатора диктуется доступным пространством. Чип-конденсаторы имеют небольшие размеры, но с ограниченным значением емкости. С другой стороны, электролитические конденсаторы имеют большую емкость, но они громоздки. Вы собираетесь использовать поверхностный монтаж или деталь со сквозным отверстием? Ну, это зависит от вас. Оцените свои требования к пространству, прежде чем заходить далеко в других параметрах.

Пример технических характеристик конденсатора

Ниже приведены номинальные характеристики конденсатора, которые я взял со страницы электроники Mouser. Он имеет емкость, напряжение, допуск, пульсирующий ток, рабочую температуру, физические размеры, ориентацию монтажа и срок службы. Но обратите внимание, указанный срок службы — это только базовый срок службы или срок службы под нагрузкой при максимально допустимой рабочей температуре.

Номинальные характеристики конденсатора

Пожалуйста, не забудьте нажать на кнопки “Нравится” и “Поделиться”. Если у вас есть какие-либо комментарии, вопросы или предложения по улучшению этой статьи, не стесняйтесь оставлять свои комментарии. Давайте обсудим!

Факторы, играющие роль при выборе подходящего конденсатора для вашей конструкции

Любой, кто плохо знаком с проектированием печатных плат, может иметь неправильное представление о том, что для выбора конденсатора необходимы требования к напряжению и емкости схемы. Использование конденсатора за пределами его напряжения или емкости может привести к отказу устройства.

Однако при выборе подходящего конденсатора учитывается множество других факторов, таких как температура, ESR, резонанс, коэффициент рассеяния и многое другое. Если вы упустите какой-либо из важных факторов, ваш дизайн все равно может потерпеть неудачу. Итак, давайте узнаем их всех.

Вот некоторые важные элементы, которые инженеры учитывают при выборе правильного конденсатора для своей конструкции.

Диэлектрическая проницаемость

Конденсатор — это пассивный элемент, который временно накапливает электрический заряд от внутреннего источника электрического поля перед тем, как снова рассеять его через нагрузку. Он состоит из двух металлических пластин, разделенных диэлектрическим материалом, как показано ниже.

Емкость можно рассчитать по формуле:

Здесь:

C= емкость

= диэлектрическая проницаемость

A= площадь пластин в квадратных метрах

d= расстояние между пластинами в метрах

Выбор конденсаторов с высокой диэлектрической прочностью обеспечивает высокую емкость.

В таблице ниже приведены характеристики распространенных типов конденсаторов, отсортированные по диэлектрическим материалам.

Таблица Источник: Digikey Electronics

Температура

Для каждого конденсатора указан предел рабочей температуры, указанный на упаковке. При превышении этого температурного предела изоляция вокруг диэлектрика начинает разрушаться, что может привести к потере электролита и току утечки.

Вот краткое сравнение трех популярных типов конденсаторов на основе их максимальной рабочей температуры.

Тип конденсатора	Максимальная рабочая температура
Алюминиевые электролитические конденсаторы	от 85°C до 150°C
Пленочные конденсаторы	макс. 110°С
Многослойные керамические конденсаторы	от 85°C до 200°C

Таким образом, всегда необходимо выбирать конденсатор, который может безопасно работать при максимальной рабочей температуре приложения.

Эффективное последовательное сопротивление

Для инженеров всегда было неожиданностью узнать, что эквивалентная схема конденсатора включает эффективное последовательное сопротивление (ESR) и эффективную последовательную индуктивность (ESL), как показано ниже. Внутреннее сопротивление связано с материалами, конструкцией и производственным процессом.

Значение ESR меняется при изменении частоты, как переменный конденсатор. На низкой частоте значение ESR очень велико и уменьшается с увеличением частоты. Он также меняется с изменением температуры.

Математическое выражение выглядит следующим образом:

Здесь Xc представляет емкостное реактивное сопротивление, включая ESR и ESL. Значение обратно пропорционально частоте работы. Термины F и C представляют собой частоту и емкость соответственно.

Это означает, что на высокой частоте конденсатор предлагает самый простой путь для протекания тока. Таким образом, конденсаторы с низким значением ESR всегда предпочтительнее. Крайне важно проверить техническое описание, чтобы определить наилучшую комбинацию температуры и частоты для работы конденсатора при низком возможном значении ESR.

Обычно ESR электролитических конденсаторов самое высокое, тогда как у пленочных конденсаторов самое низкое.

Примечание. Конденсатор с одинаковым номиналом, но от двух разных производителей, может иметь два разных значения ESR для всех одинаковых условий.

Резонанс

При прохождении через конденсатор мощность сигнала всегда снижается. Это известно как вносимые потери. В идеальном конденсаторе она увеличивается с увеличением частоты. Однако в реальном конденсаторе потери увеличиваются до тех пор, пока конденсатор не достигнет частоты собственного резонанса (частоты, при которой импеданс становится равным нулю), а затем уменьшаются.

При этом эта концепция используется для уменьшения шумового сигнала конденсатора до тех пор, пока он не достигнет собственной резонансной частоты. Вот почему в высокочастотном диапазоне необходимо использовать конденсаторы с высокой частотой собственного резонанса (или низким значением ESL) для более эффективного подавления шума.

Коэффициент рассеяния

Теперь, когда мы знаем, что конденсаторы имеют внутреннее сопротивление, логично наблюдать некоторую потерю мощности при подаче переменного напряжения. Эта скорость потерь известна как коэффициент рассеяния.

Математическое выражение выглядит следующим образом:

Здесь DF представляет коэффициент рассеяния.

Если вы возьмете техпаспорт любого конденсатора, то заметите, что при определенной температуре и частоте работы конденсатор имеет разные значения DF на разных ступенях номинального напряжения. Проконсультируйтесь с вашим CM, чтобы помочь вам выбрать лучший конденсатор для вашего приложения с наименьшим возможным DF.

Смещение по постоянному току

Номинальная емкость, указанная в паспорте конденсатора, соответствует идеальным условиям без источника постоянного тока. Однако, если вы рассматриваете керамический конденсатор с высокой диэлектрической проницаемостью, в сценариях практического применения небольшой источник постоянного тока может изменить значение емкости. Это называется смещение постоянного тока. В таком случае у вас есть три варианта:

1. Выберите высокое значение емкости
2. Используйте физически больший размер упаковки
3. Переключиться на другой тип

Допуск

Значение допуска представляет минимальное и максимальное отклонение конденсатора от его номинального значения. Конденсатор емкостью 1000 мкФ с допустимым значением ±15% может быть разрешен для приложений 985 мкФ – 1015 мкФ. Для чувствительных приложений, таких как элементы времени, предпочтительны конденсаторы с низким допуском. Тем не менее, конденсаторы связи имеют широкий допуск, позволяющий с легкостью воспроизводить даже самые низкие частоты.

Поляризация

Поляризованные конденсаторы (P-C) используются при напряжении определенной полярности. Отрицательный вывод имеет отрицательный символ на поверхности конденсатора и имеет меньшую крышку, чем положительный вывод. Алюминиевые электролитические конденсаторы представляют собой полярные конденсаторы и поставляются с двумя крышками разной длины.

С другой стороны, неполярные конденсаторы (N-P-C) могут быть подключены к схеме любым способом. Керамические конденсаторы, пленочные конденсаторы и конденсаторы с электролитом неполярны.

P-C предлагает большое значение емкости в крошечном корпусе. Кроме того, они стоят значительно меньше, чем N-P-C, при той же емкости и номинальных напряжениях.

Однако P-C имеет большой ток утечки и не может работать на более высоких частотах, как N-P-C. В то время как P-C находит свое основное применение в цепях постоянного тока, N-P-C можно использовать как в переменного, так и в постоянном токе, низких или высоких частотах.

В таблице ниже представлены типы конденсаторов и области их применения.

Типы	Характеристики	приложений
Керамика	Силовые конденсаторы Высокая точность Неполяризованный	Резонансные схемы в передатчиках Двигатель постоянного тока для снижения шума
Электролит	Широкий допуск Высокая емкость Высокая СОЭ Поляризованный	Цепь фильтрации СМПС Фильтры нижних частот
Тантал	Высокий допуск Малый ток утечки Низкое максимальное рабочее напряжение Хорошая стабильность поляризованный	СМПС Схемы выборки и удержания Военное применение
Пленка	Хорошая стабильность Низкая индуктивность Длительный срок хранения неполяризованный	Сдвиг фаз Коррекция коэффициента мощности АЦП Разъединители
Серебряная слюда	Малая емкость Высокая стабильность Высокое напряжение неполяризованный	Радиочастотные цепи Осцилляторы

Размер конденсатора

Конденсаторы SMD имеют недорогие конденсаторы с большим соотношением емкости и занимаемой площади и минимальным эффектом паразитной индуктивности, что идеально подходит для разработки высокочастотных или высокоскоростных цепей. Однако, когда речь идет о надежности в суровых условиях, лучше всего подходят сквозные конденсаторы. Поскольку они впаяны глубоко в слои платы, механическое соединение прочнее, чем у SMD-аналогов.

Существует четыре широко используемых сквозных конденсатора:

1. Пленочные конденсаторы
2. Керамический конденсатор
3. Алюминиевый электролитический конденсатор
4. Алюминиево-полимерный конденсатор

Среди всех четырех пленочный конденсатор имеет наибольшую площадь основания (2,5 см в длину), а керамический конденсатор — наименьшую (<5 мм в длину). Электролитический конденсатор уже и длиннее, а полимерный короче и толще.

Электролитические конденсаторы со сквозным отверстием широко используются в аэрокосмической и военной технике. Они также лучше всего подходят для прототипирования и тестирования.

При выборе подходящего конденсатора вам также может понадобиться искать его посадочные места на печатной плате, схематические символы, проверенные модели САПР и многое другое.