Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб

Взаимозаменяемость конденсаторов: Проверка, ремонт и взаимозаменяемость конденсаторов – Практика скачать

0 Comments

Содержание

подбор и взаимозаменяемость Конденсаторы | Техника и Программы

Следующими не менее распространенными деталями, широко применяемыми в карманных приемниках, являются постоянные конденсаторы самой различной емкости. В высокочастотных контурах, где требуется малая емкость, целесообразно использовать специальные миниатюрные конденсаторы типа КДМ и КТМ, выпускаемые промышленностью с номинальными значениями от 1 до 1500 пф и от 1 до 3000 пф соответственно. Эти конденсаторы сравнительно дефицитны, но им есть замена, а именно: широко распространенные конденсаторы типа КТК-1 с номинальными значениями от 2 до 180 пф, КСО-1 от 21 до 750 пф и КСО-2 от 100 до 2400 пф. Конденсаторы последнего типа имеют несколько большие размеры, нежели два первых, но их можно «миниатюризировать». С конденсатора надо удалить защитную пластмассовую опрессовку, взамен которой применить пропитку нитролаком или клеем БФ-2. Этим путем удается получить очень миниатюрную деталь.

В качестве разделительных и блокировочных конденсаторов в высокочастотных цепях приемников применяются конденсаторы значительно большей, чем указывалось выше, емкости.

Здесь подойдут хорошо известные радиолюбителю конденсаторы типа КДС емкостью 1000, 3000 и 6800 пф, КЛС и КМ емкостью 0,01, 0,033 и 0,047 мкф. Правда, два последних типа конденсаторов сравнительно дефицитны, но их с успехом можно заменить конденсаторами несколько больших габаритов, например типа МБМ на 160 в.

Производя подбор конденсаторов требуемой емко-‘ сти, не следует забывать и о возможности их включения последовательно и параллельно. Что касается допуска, то необходимо учитывать следующее. Номинальные значения конденсаторов, применяемых в высокочастотных контурах, должны быть близки к рекомендуемым и укладываться в допуск ±5—10%. Конденсаторы, применяемые для блокировки, могут иметь допуск до ±20%. О рабочем напряжении конденсаторов рассмотренных выше типов говорить не приходится, поскольку оно во много раз превышает то, которое будет приложено к ним в схемах транзисторных приемников. |

Помимо конденсаторов сравнительно небольшой емкости, в транзисторных схемах используются разделительные и блокировочные конденсаторы емкостью от 0,5 до 100,0 мкф, а иногда и более. Распространенными типами конденсаторов большой емкости являются отечественные миниатюрные электролитические конденсаторы типа ЭМ и ЭМ-М, выпускаемые промышленностью с номинальными значениями от 0,5 до 50,0 мкф, заменить которые можно конденсаторами фирмы «Тесла», периодически поступающими в наши радиомагазины.

При постановке электролитических конденсаторов в схему во избежание возможного выхода их из строя необходимо строго соблюдать указываемую полярность включения. Определить полярность конденсаторов оте-. чественного производства легко по соответствующей надписи ( + ), сделанной на корпусе со стороны вывода, изолированного от него и соединенного с обкладкой, присоединяемой к плюсу источника питания; противоположный вывод, соединенный с корпусом конденсатора, должен присоединяться к минусу (рис. 1, /). У конденсаторов, изготовляемых фирмой «Тесла», вывод, изолированный от корпуса, является плюсовым (рис. 1, 2).

Помимо полярности включения, следует учитывать и рабочее напряжение электролитических конденсаторов, которое ни в коем случае не должно быть меньше рекомендуемого в описании того или иного приемника и, как правило, указываемого на принципиальной схеме совместно с номинальным значением емкости.

Емкость разделительных конденсаторов может иметь допуск до +50%, а блокировочных до +100—500%, что в ряде случаев будет способствовать лишь более устойчивой работе схемы.

Кроме конденсаторов постоянной емкости, практически все схемы карманных приемников содержат конденсаторы переменной емкости: одиночные — в приемниках прямого усиления и объединенные в сдвоенные блоки — в приемниках супергетеродинного типа. Из готовых одиночных конденсаторов получил широкое распространение керамический подстроечный конденсатор типа КПК-2 емкостью 25—150 пф. Кроме него, в про-

Рис 1 Внешний лид распространенных деталей и расположение выводов: J – конденсаторы типа ЭМ. ЭМ М, 2– Ь„деи!саторы фирмы «Тесла», 3 ¦ тра.писторы типа П13, ГШ. П15. П16, П8. П9. ПЮ ПИ; – транзисторы тип» пи м П40Э П403А- 5   схема для определения обратного тока ктлектора; (5 – схема для определения

кДлАиииеий усиления транзистора¦ 7 – диоды серии Д2; 8 – диоды серий Д1 и Д9; « низкочастотный транс форматор /в – схема обмоток согласующего трансформатора: П – схема обмоток выходного трансформатора; 12 – капсюль типа ДЭМШ-1а: 13 — схема обмоток капсюля типа ДЭМШ-1а.

даже имеются специальные одиночные миниатюрные Конденсаторы с твердым диэлектриком, выпускаемые нашей промышленностью с минимальной емкостью 5 пф и максимальной 350 пф, а также аналогичные по параметрам конденсаторы фирмы «Тесла».

Из готовых сдвоенных коденсаторных блоков можно применять те, которые используются в портативных приемниках, например «Нева», «Нева-2», «Гауя», «Селга», «Старт», «Топаз», «Сокол» и др. Их максимальная емкость колеблется в пределах от 180 до 240 пф. Помимо них, в продаже имеется и сдвоенный блок конденсаторов переменной емкости фирмы «Тесла» с максимальной емкостью 360—380 пф. Промышленный допуск по емкости у перечисленных конденсаторов не превышает ±10%- При подборе необходимого конденсатора настройки начинающий радиолюбитель должен придерживаться рекомендаций, даваемых в описании той или иной собираемой им схемы. Значительное отклоненне емкости конденсатора от требуемого значения, превышающее ±10%, потребует пересчета намоточных данных высокочастотных катушек колебательных контуров.

В противном случае настройка контуров изменится, а приемник может стать неработоспособным. Это замечание особенно справедливо для супергетеродинов.

В случаях, когда максимальная емкость конденсатора значительно больше рекомендуемого значения, пересчета данных контурной катушки можно избежать, еслн в схему ввести дополнительный сопрягающий конденсатор, включенный последовательно с основным. Емкость сопрягающего конденсатора выбирают с тем расчетом, чтобы суммарная максимальная емкость была равна рекомендуемой в описании.

В приемниках прямого усиления можно не пересчитывать данные контурной катушки и при использовании конденсатора настройки с меньшей, чем требуется емкостью, но при этом следует помнить, что рабочий диапазон приемника изменится.

Несколько слов следует сказать и о подстроечных конденсаторах с небольшой максимальной емкостью. Они обычно используются для осуществления точного сопряжения входных и гетеродинных контуров супергетеродинных приемников. В большинстве промышленных сдвоенных блоков имеются собственные подстроеч- ные конденсаторы КПЕ, встроенные в корпус.

Если их нет, то можно использовать стандартные подстроечникн типа КПКМ с максимальной емкостью 15—30 пф или любые другие, подходящие по размерам.

Радиоджинн – Конденсаторы

  1. Основные понятия

  2. Основные характериситики конденсаторов

  3. Маркировка конденсаторов

  4. Низкочастотные конденсаторы постоянной емкости

  5. Высокочастотные конденсаторы постоянной емкости

  6. Подстроечные и переменные конденсаторы

  7. Ремонт, проверка и взаимозаменяемость конденсаторов

 

1. Основные понятия

 

Конденсатор представляет собой радиоэлемент, состоящий из двух металлических пластин (обкладок), разделенных диэлектри­ком, способный накапливать электрические заряды на обкладках, если к ним приложена разность потенциалов. В качестве диэлектрика применяют бумагу, слюду, стеклоэмаль, керамику, воздух и др.

Конденсаторы применяют в схемах для разделения переменной и постоянной составляющих тока и сглаживания пульсаций напряже­ний выпрямителей. В сочетании с катушками индуктивности они образуют резонансные контуры, широко используемые в БРЭА.

 В зависимости от назначения конденсаторы подразделяются на контурные, разделительные, блокировочные, фильтровые и подстро­ечные. По характеру изменения емкости и в зависимости от кон­струкции они делятся на три группы: постоянной емкости, полупеременные (подстроечные) и переменной емкости. Конденсаторы постоянной емкости в зависимости от конструкции, параметров и назначения в свою очередь, подразделяются на две группы:

низкочастотные (бумажные, металлобумажные и электролитические) и высокочастотные (слюдяные, стеклоэмалевые, керамические, пле­ночные и металлопленочные).

 

Рисунок 1 Обозначение конденсаторов на схемах электрических принципиальных: а) постоянной емкости; б) подстроечный; в) переменный; г) электролитический.

 

 2. Основные характеристики конденсаторов

 

 Конденсаторы независимо от группы и вида характеризуются параметрами: номинальным значением и допустимым отклонением емкости, рабочим напряжением и электрической прочностью, темпе­ратурным коэффициентом емкости, допустимой реактивной мощ­ностью и тангенсом угла потерь.

Номинальное значение емкости конденсатора зависит от геометрических размеров пластин и вида диэлектрика. При изменениях температуры и влажности окружающей среды в процессе эксплуатации изменяются диэлектрические свойства материала и, следовательно, емкость.

Единицей электрической емкости является фарад (Ф). Емкость конденсаторов измеряется в микрофарадах (мкФ), нанофарадах (нФ) или пикофарадах (пФ): 1 мкФ=  Ф; 1 нФ= Ф; 1 пФ=Ф. )
Конденсаторы постоянной емкости изготовляются с номинальными значениями емкости от 1 пФ до десятков тысяч микрофарад, и эти значения указываются на конденсаторах.
На подстроечных конденсаторах и конденсаторах переменной емкости могут быть указаны минимальная и максимальная емкости или только максимальная.
Допустимое отклонение емкости конденсатора показывает отклонение в процентах от номинального значения. Конденсаторы широкого применения выпускаются с допустимым отклонением ±5 %, ±10 и ±20 %, отдельные типы — с допустимым отклонением емкости от номинального значения ±2 % и менее. У некоторых электролитических конденсаторов допустимое отклонение составляет 50 % и более. Конденсаторы с небольшим допустимым отклонением емкости от номинального значения применяются в каскадах радиочастоты, где требуется повышенная точность настройки контуров, с большим допуском — в блокировочных и развязывающих цепях.
Электрическая прочность — это способность конденсатора выдерживать приложенное к нему напряжение без пробоя диэлектрика. Она характеризуется значениями рабочего и испытательного напряжений, которые определяются свойствами и толщиной диэлектрика. Для большинства типов конденсаторов указывается рабочее напряжение постоянного тока, которое может быть от единиц вольт до десятков киловольт. При включении конденсаторов в цепь переменного тока необходимо учитывать, что амплитудное напряжение не должно превышать номинальное.
Температурным коэффициентом емкости (ТКЕ) называется относительное изменение емкости конденсатора при изменении температуры на 1 °С. В зависимости от вида конденсатора ТКЕ может быть положительным или отрицательным. Положительный ТКЕ соответствует увеличению емкости при нагревании, отрицательный — уменьшению. Значения ТКЕ выражаются в миллионных долях изменения емкости, отнесенных к 1 °С. Для большинства типов конденсаторов они находятся в пределах от до 1/град. В зависимости от значения ТКЕ конденсаторы постоянной емкости делят на группы. У слюдяных конденсаторов группа обозначается соответствующей буквой на корпусе, у керамических — каждой группе соответствует определенный цвет корпуса или цветная отметка. Кроме того, для обозначения ТКЕ используются буквы, указывающие знак ТКЕ (М — минус, П — плюс, МП — близок к нулю), и цифры, указывающие значение ТКЕ в миллионных долях. Для конденсаторов других типов ТКЕ не регламентируется. Низкочастотные керамические конденсаторы маркируются буквой Н.
Конденсаторы с малым положительным ТКЕ являются термостабильными и применяются в колебательных контурах с высокой стабильностью частоты. Керамические конденсаторы с отрицательным ТКЕ являются термокомпенсирующими и применяются для компенсации изменения емкости конденсаторов колебательных контуров.
Допустимая реактивная мощность конденсатора — это наибольшая колебательная мощность, которая может быть приложена к конденсатору без разрушения его изоляции. Реактивную мощность конденсаторов учитывают в случае применения их в радиочастотных цепях и колебательных системах.
Тангенсом угла потерь (tg ) называется отношение мощности потерь к реактивной мощности, запасаемой конденсатором при работе. Когда через конденсатор проходит переменный ток, то напряжение и ток оказываются сдвинутыми по фазе, но меньше, чем на 90° (фазовый угол ). Угол, дополняющий фазовый до 90°, называется углом потерь ?. В идеальном конденсаторе, не имеющем диэлектрических потерь,  = 0.
На корпусах конденсаторов обычно указываются их основные характеристики: тип, номинальное значение емкости, допустимое отклонение емкости от номинального значения, номинальное рабочее напряжение.

3 Маркировка конденсаторов

Сокращенные обозначения емкости конденсаторов читаются таким же образом, как и обозначения сопротивлений резисторов. При этом, буквенное обозначение процента отклонения номинального сопротивления или емкости, приведенное ниже, для этих элементов одинаковое.

Допустимое отклонение емкости и сопротивления от номинальных величин, %

Кодированные обозначения

± 0,1

Ж или латинской буквой В

± 0,25

У или латинской буквой С

±0,5

Д или латинской буквой D

±1

Р или латинской буквой F

±2

Л или латинской буквой G

±5

И или латинской буквой J

±10

C или латинской буквой К

±20

В или латинской буквой M

±30

Ф или латинской буквой N

Что бы не возникла путаница при расшифровке маркировок, следует учитывать, что в большинстве БРЭА процент отклонения резисторов и конденсаторов составляет ±5, ±10, реже ±20. Редко встречается ±2 и очень редко все что ниже этого значения.
Так же следует иметь в виду что, буква С и латинская С ничем не отличаются внешне, хотя обозначают разные величины, поэтому следует обратить внимание какой буквой маркируется единица измерения емкости или сопротивления. Например: конденсатор с маркировкой n10С обозначает 100 пФ процент отклонения ± 0,25, а Н10С – 100 пФ ±10, т.к. в первом случае единица измерения емкости обозначена латинской буквой, то при кодировке процента отклонения так же используется латинская буква, во втором случае же случае, используются буквы русского алфавита. В кодировке резисторов обозначение К10С, на первый взгляд довольно сложно правильно определить процент отклонения, но если предположить что в маркировке используются буквы латинского алфавита, то процент отклонения будет равен ± 0,25. Как уже упоминалось выше, в радиоэлектронной аппаратуре бытового назначения крайне редко используются резисторы такого класса точности, поэтому, с большой долей вероятности, процент отклонения для этого резистора будет равен ±10.
Далее рассмотрим примеры маркировки конденсаторов:
Конденсаторы с номинальным значением до 100 пикофорад маркируются буквой П или латинской P, например:

  • 1пФ – 1П0 или 1Р0
  • 1,5 пФ – 1П5 или 1Р5
  • 15 пФ – 15П или 15 Р
  • 15,2 пФ – 15П2

Конденсаторы с номинальным значением от 100 пикофарад до 0,1микроофарад маркируются в нанофарадах буквой Н или латинской n, например:

  • 100 пФ (0,1нФ) – Н10 или n10
  • 150 пФ(0,15 нФ)- Н15
  • 1000 пФ(1нФ) – 1Н0 или 1n0
  • 1500 пФ(1,5 нФ)- 1Н5
  • 0,01 мкФ (10 нФ) – 10Н или 10n
  • 0,068 мкФ (68 пФ) – 68Н

Конденсаторы с номинальным значением от 0,1микрофарад и выше маркируются буквой М, например
0,1 мкФ – М10 (на некоторых видах конденсаторов такая емкость может обозначаться и в нанофарадах латинской буквой n, например 100 n=100 нФ=0,1 мкФ и т.д.)

  • 0,15 мкФ – М15
  • 0,22 мкФ – М22
  • 1мкФ – 1М0
  • 1,5 мкФ – 1М5
  • 15 мкФ – 15М
  • 150 мкФ – 150М


4. Низкочастотные конденсаторы постоянной емкости

 

К группе низкочастотных конденсаторов постоянной емкости относятся бумажные, металлобумажные, электролитические, а также некоторые пленочные конденсаторы. Перечисленные виды конденсаторов обладают большой емкостью и используются в качестве блокировочных, разделительных и фильтрующих элементов в цепях постоянного, переменного и пульсирующего токов.
Бумажные конденсаторы. В качестве обкладок у таких конденсаторов применяется лента из алюминиевой фольги толщиной менее 10 мкм а диэлектриком служит лента из конденсаторной бумаги толщиной 5—10  мкм.   Число  бумажных  лент,   как   правило,   берется не менее двух. Это объясняется тем, что в конденсаторной бумаге могут быть сквозные отверстия, что  может явиться  причиной  короткого замыкания между обкладками конденсатора. Толщина бумажных лент и количество слоев зависят от рабочего напряжения конденсатора. Для увеличения электрической прочности бумажные ленты пропитываются воскообразными изолирующими веществами. Обкладки и бумажные ленты свертывают в рулон и заключают в корпус из картона, керамики или металла. Выводы обкладок изготовляют из тонкой медной луженой или посеребренной проволоки. Выводы   присоединяются   к  фольговым  обкладкам   путем   сварки.
Пленочные конденсаторы. По конструкции и технологии изготовления эти конденсаторы аналогичны бумажным и металлобумажным. В качестве диэлектрика в них применяется органическая пленка толщиной 5—20 мкм из полистирола, фторопласта или лавсана. Для обкладок используют алюминиевую фольгу. Обкладки с диэлектриком свертываются в рулон. Расплющенные концы выводов из тонкой проволоки закладываются между диэлектриком и обкладками.
Электролитические конденсаторы обладают большой удельной емкостью (десятки и сотни микрофарад) при сравнительно небольших габаритах. Однако для этого типа конденсаторов характерен ряд недостатков: нестабильность параметров; большой ток утечки, который при нагреве конденсатора может достигать значительной величины и вывести его из строя; сильная зависимость значения емкости от температуры; сравнительно небольшой срок службы. Они используются в цепях с пульсирующим током для отфильтровывания переменных напряжений.
Электролитические конденсаторы имеют рулонную конструкцию. Они состоят из двух лент фольги (оксидированной и неоксидированнои), между которыми помещена бумага или ткань, пропитанная электролитом (концентрированными растворами кислот или щелочей). Эти конденсаторы имеют полярность: положительным электродом является вывод из оксидированной фольги, а отрицательным — вывод из неоксидированнои фольги. При включении их в электри-.ческую цепь положительный полюс источника питания всегда дол­жен подключаться к положительному выводу конденсатора. Выпускаются и неполярные типы электролитических конденсаторов. В БРЭА они используются  редко.

5. Высокочастотные конденсаторы постоянной емкости

К высокочастотным конденсаторам постоянной емкости относятся слюдяные, керамические, стеклокерамические и стеклянные. Их применяют в генераторах, усилителях радио- и промежуточной частот. Они обладают высокой стабильностью, малыми допустимыми отклонениями номинальной емкости (±2%), достаточной температуростойкостью, малыми габаритами и массой. Номинальная емкость высокочастотных конденсаторов бывает от единиц до сотен пикофарад, а предельная емкость некоторых из них может быть до 1 мкФ. Наиболее точные и стабильные конденсаторы используют как контурные, а остальные — как разделительные, фильтровые и термокомпенсирующие.

6. Подстроечные и переменные конденсаторы

 

Подстроенные конденсаторы (рисунок 2) применяются для точной подстройки емкостей колебательных контуров. Обычно эти конденсаторы включаются параллельно основным контурным конденсаторам большой емкости. Конструктивно они состоят из двух кера­мических элементов: неподвижного основания (статора)  и подвижного диска (ротора).

Рисунок 2. Подстроечные конденсаторы

На ротор и статор методом вжигания нанесены тончайшие серебряные обкладки в виде секторов. Диэлектриком между обкладками служит керамический материал ротора. Ротор жестко закреплен на оси. При вращении ротора изменяется взаимное положение обкладок статора и ротора, что приводит к изменению емкости конденсатора. Когда сектор или капля припоя на роторе расположены против вывода на статоре, то емкость будет максимальной, а при повороте на 180° относительно указанного положения — минимальной.

Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) применяются в радиоприемных устройствах для плавной настройки колебательных контуров в диапазонах длинных, средних, коротких и ультракоротких волн.
В зависимости от характера изменения емкости с поворотом оси ротора на угол 1° различают следующие виды конденсаторов: прямоемкостный — с линейной зависимостью между углом поворота и емкостью; прямоволновый — с линейной зависимостью между углом поворота и резонансной длиной волны; прямочастотный — с линейной зависимостью между углом поворота ротора и резонансной частотой; логарифмический (средневолновый) — с постоянным по всей шкале изменением емкости, приходящейся на 1° угла поворота ротора.


7. Ремонт, проверка и взамозаменяемость конденсаторов

Для конденсаторов постоянной емкости характерны такие неисправности, как пробой диэлектрика, увеличение тока утечки из-за ухудшения изоляции, изменение номинального значения емкости и обрыв выводов. Определить неисправность конденсатора по внешнему виду очень трудно. Сопротивление исправных конденсаторов (за исключением электролитических) составляет десятки и сотни мегом. Измерить его у конденсаторов емкостью до 0,05 мкФ с помощью омметра практически невозможно.
Для проверки на пробой диэлектрика необходимо отпаять хотя бы один из выводов проверяемого конденсатора. Если при подключении омметра к выводам неэлектролитического конденсатора емкостью менее 0,05 мкФ стрелка прибора отклонится, значит, произошел пробой диэлектрика. Если проверяемый конденсатор имеет емкость более 0,05 мкФ, то при подключении омметра стрелка прибора после небольшого толчка (зарядка конденсатора от батарей омметра) должна вновь вернуться в положение, помеченное на шкале прибора знаком «Бесконечность». В противном случае это указывает на то, что ухудшилась изоляция диэлектрика. Конденсаторы с указанным дефектом необходимо заменить исправными. Следует отметить, что проверка исправности неэлектролитических конденсаторов небольшой емкости при помощи омметра не всегда бывает достаточной, так как при внутреннем обрыве выводов стрелка прибора будет оставаться на месте.
У электролитических конденсаторов, кроме вышеперечисленных дефектов,   происходит  высыхание электролита  и   вследствие  этого уменьшается емкость. Пробой или снижение сопротивления изоляции (утечка) вызывают сильный нагрев такого конденсатора. Проверку его на пробой или утечку производят омметром. При этом переключатель шкал омметра устанавливают в положение X 1000, соответствующее измерению наибольших значений сопротивлений. Прибор подключают к конденсатору параллельно с соблюдением полярности включения. Если конденсатор исправен, то стрелка прибора должна резко отклониться в сторону нулевого показания (зарядка), а затем возвратиться в положение, соответствующее большему сопротивлению. Если стрелка прибора перемещается до значения 50—100 кОм, это указывает на пониженное сопротивление изоляции. Отсутствие показаний прибора при зарядке-разрядке конденсатора свидетельствует о наличии обрыва. Проверку обрыва или уменьшения емкости можно также производить путем параллельного подключения в схему проверяемого конденсатора заведомо исправного конденсатора такой же емкости и с таким же рабочим напряжением. Если работоспособность радиоаппарата восстановится, то проверяемый конденсатор неисправен и его следует заменить.

Неисправность конденсаторов переменной емкости с воздушным диэлектриком заключается в замыкании между роторными и статорными пластинами. При работе радиоприемника такой дефект выражается в виде шорохов, треска или пропадания приема радиостанций в некоторых точках шкалы.
В процессе ремонта БРЭА часто приходится заменять один тип конденсатора другим. В таких случаях следует руководствоваться условиями работы и назначением заменяемого конденсатора в том или ином каскаде. Так, например, можно заменить бумажный конденсатор в УЗЧ слюдяным такого же номинала. В развязывающих фильтрах, блокирующих цепях можно производить замену другими конденсаторами емкостью в 2—3 раза большей, если позволяют габариты. При замене конденсаторов в колебательных контурах обязательно нужно учитывать не только значения номинальной емкости и допустимого отклонения, но и ТКЕ.
При отсутствии конденсатора соответствующей емкости можно произвести замену двумя (или несколькими) последовательно или параллельно соединенными конденсаторами. При последовательном соединении общая емкость конденсаторов будет меньше емкости самого малого из них и может быть подсчитана по формуле:

При параллельном соединении емкости конденсаторов складываются:

В обоих случаях рабочие напряжения конденсаторов должны быть не ниже максимального действующего напряжения в данной цепи.

Литература: С.С. Боровик, М.А. Бродский. «Ремонт и регулировка бытовой радиоэлектронной аппаратуры». Минск; «Вышэйшая школа», 1989г.

 

монолитный конденсатор и керамический конденсатор

Разница между монолитным конденсатором и керамическим конденсатором

На рынке электроники мы часто видим защитные конденсаторы, монолитные конденсаторы и керамические конденсаторы. Эти конденсаторы являются одними из конденсаторов, используемых в повседневной жизни. Некоторые технические специалисты часто используют эти два конденсатора, что затрудняет выбор того, который подходит вам лучше. Поэтому сегодня я хочу поговорить с вами подробно о разнице между этими двумя конденсаторами.

Для некоторых менее требовательных приложений эти два конденсатора являются взаимозаменяемыми. Естественно, он не может быть произвольно заменен для строгих случаев. Ведь характеристики и производительность у разных конденсаторов разные. Монолитный конденсатор относительно стабилен, коэффициент температурного дрейфа мал, значение емкости может составлять 1 мкФ, срок службы велик, эквивалентное сопротивление постоянному току мало, а цена немного дороже. Высокочастотные характеристики керамического конденсатора хорошие, но значение емкости может составлять только 0,1 мкФ.

Высокая температура и влагостойкость

Два разных конденсатора, монолитный конденсатор и керамический конденсатор, имеют одно и то же, то есть нет положительного или отрицательного. Только электролитические конденсаторы имеют положительные и отрицательные моменты. Недостатком для монолитных конденсаторов является то, что температурный коэффициент очень высок, а стабильность генератора не может быть перегружена, и если его заменить на полиэфирный конденсатор, он будет намного лучше.

Монолитные конденсаторы имеют большую емкость, небольшие размеры, высокую надежность, стабильную емкость, высокую температуру и влагостойкость. Керамический конденсатор имеет сильное сопротивление высокого напряжения и изоляцию, но емкость не такая большая, как у монолитного конденсатора. Поэтому для случаев и оборудования, которые требуют большой емкости, выбор монолитных конденсаторов является надежным выбором. Если вы выберете керамический конденсатор, он будет работать медленнее или иметь другие неисправности из-за недостаточной емкости.

Здесь представлены монолитные конденсаторы и керамические конденсаторы. Фактически, монолитные конденсаторы также называют керамическими диэлектрическими конденсаторами. Они отличаются от керамических конденсаторов только одним словом, но также имеют большие отличия. Поэтому, когда вы выбираете, вы должны учитывать ваши реальные потребности, а не заменять их по желанию.

ДИЛЕММА РАЗМЕРА КОНДЕНСАТОРА

ДИЛЕММА РАЗМЕРА КОНДЕНСАТОРА
ЦЕЛЬ:
Признать важность правильного выбора конденсатора.
ЗАДАЧИ:
Студент сможет:
1) Разберитесь, что такое конденсаторы и как они работают
2) Продемонстрируйте влияние неправильного размера конденсатора на потребление энергии
3) Продемонстрировать умение проверять конденсаторы
УРОК / ИНФОРМАЦИЯ:
Самый простой способ объяснить механику конденсатора – это сравнить его с батареей. И накапливают, и выделяют электричество. Конденсаторы заряжаются электричеством, а затем высвобождают накопленную энергию со скоростью шестьдесят раз в секунду в 60-тактной системе переменного тока. Выбор размера имеет решающее значение для эффективности двигателя, так же как определение размера батарей имеет решающее значение для радио. Радиоприемник, для которого требуется батарея 9 В, не будет работать с батареей размером 1,5 В. Таким образом, по мере того, как батарея становится слабее, радио не будет работать должным образом. Двигатель, для которого требуется конденсатор 7,5 мфд, не будет работать с конденсатором 4,0 мфд.Точно так же двигатель не будет работать должным образом со слабым конденсатором. Это не означает, что чем больше, тем лучше, потому что слишком большой конденсатор может вызвать рост потребления энергии. В обоих случаях, будь он слишком большим или слишком маленьким, срок службы двигателя сократится из-за перегрева обмоток двигателя. Производители двигателей тратят много часов на тестирование комбинаций двигателя и конденсатора, чтобы найти наиболее эффективную комбинацию. При замене пусковых конденсаторов допускается максимальное отклонение + 10% от номинального значения микрофарад, но точные рабочие конденсаторы необходимо заменить.Номинальное напряжение всегда должно быть таким же или выше, чем у оригинального конденсатора, будь то пусковой или рабочий конденсатор. Всегда консультируйтесь с производителями, чтобы проверить правильный размер конденсатора для конкретного применения.
Конденсаторы
содержат две изолированные друг от друга металлические пластины (см. Рисунок 1). В открытом состоянии внутренняя часть выглядит как два листа фольги с вощеной бумагой между ними, плотно свернутые, как рулон бумажного полотенца. Много лет назад в маслонаполненном типе печатные платы использовались в качестве охлаждающей жидкости.Сегодня большинство конденсаторов – сухого типа.
Рисунок 1
В электродвигателе используются два основных типа:
1) Рабочие конденсаторы рассчитаны на работу в диапазоне 3-70 мкФ (мфд). Рабочие конденсаторы также классифицируются по напряжению. Классификация напряжения: 370 В и 440 В. Конденсаторы с номиналом выше 70 микрофарад (мфд) являются пусковыми. Рабочие конденсаторы рассчитаны на непрерывный режим работы и находятся под напряжением в течение всего времени работы двигателя.Однофазным электродвигателям требуется конденсатор для питания второй фазной обмотки. Вот почему так важен размер. Если установлен неправильный рабочий конденсатор, у двигателя не будет равномерного магнитного поля. Это вызовет колебания ротора на неровных участках. Это колебание вызовет шум двигателя, увеличит потребление энергии, снизит производительность и приведет к перегреву двигателя.
2) Пусковые конденсаторы размещены в черном пластиковом корпусе и имеют диапазон значений mfd в отличие от определенного номинала mfd на рабочих конденсаторах.Пусковые конденсаторы (номиналом 70 мкФ или выше) имеют три класса напряжения: 125 В, 250 В и 330 В. Примерами могут служить рабочий конденсатор 35 мфд при 370 В и пусковой конденсатор 88-108 мфд при 250 В. Пусковые конденсаторы увеличивают пусковой момент двигателя и позволяют быстро включать и выключать двигатель. Пусковые конденсаторы предназначены для кратковременного использования. Пусковые конденсаторы остаются под напряжением достаточно долго, чтобы быстро довести двигатель до 3/4 полной скорости, а затем отключаются от цепи.
Реле потенциала также важны.Реле потенциала используются для электронного подключения и отключения пусковых конденсаторов от цепи двигателя (см. Рисунок 2). Каждое реле имеет определенное номинальное напряжение для включения пускового конденсатора последовательно с пусковой обмоткой и определенное напряжение для его отключения из цепи. Каждый рейтинг основан на электромагнитном поле, создаваемом вращением двигателя. Производитель двигателя изучает эффект установки и извлечения конденсатора для увеличения пускового момента с минимальным изгибом обмотки.Возможные реле имеют четыре рейтинга; (1) постоянное напряжение катушки, (2) минимальное напряжение срабатывания, (3) максимальное напряжение срабатывания и (4) падение напряжения. Потенциальное реле сложно проверить, и его всегда следует заменять при замене пускового конденсатора. Необходимо переустановить точный размер, предназначенный для этого конкретного двигателя. Потенциальное реле также необходимо заменить, если обнаруживаются разомкнутые контакты.
Рисунок 2
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ:
Продемонстрируйте использование стандартного нагнетателя мощностью 1/2 л.с. от обогревателя в жилых помещениях с помощью следующих упражнений.Во время каждого упражнения ученик должен записывать уровень шума, скорость, температуру и силу тока двигателя.
ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ДАННЫХ ДЕЙСТВИЙ СЛЕДУЕТ ПРИНИМАТЬ КРАЙНУЮ ВНИМАНИЕ. СМОТРЕТЬ ЗАПИСИ УЧИТЕЛЯ!
(1) Снимите конденсатор и попробуйте запустить двигатель. Обязательно заизолируйте концы проводов. Это имитирует открытый конденсатор.
(2) Запустите двигатель с правильным конденсатором. Заблокируйте переднюю часть воздуходувки, чтобы получить правильную скорость двигателя и потребляемую мощность.
(3) Замкните два провода, которые обычно идут к конденсатору, и изолируйте соединение. Это имитирует закороченный конденсатор.
(4) Замените стандартный конденсатор на тот, который имеет половину номинала МДС.
(5) Замените стандартный конденсатор на конденсатор с удвоенной номинальной мощностью.
ПРИМЕЧАНИЕ:
Перед началом упражнения убедитесь, что создано надлежащее статическое давление, чтобы получить номинальную силу тока пластины двигателя с правильным рабочим конденсатором.
Упражнение 1 Уровень шума Скорость Температура Сила тока


Упражнение 2 Уровень шума Скорость Температура Сила тока


Упражнение 3 Уровень шума Скорость Температура Сила тока


Упражнение № 4 Уровень шума Скорость Температура Сила тока


Упражнение 5 Уровень шума Скорость Температура Сила тока


УЧИТЕЛЯ ЗАПИСИ
Действие на предыдущей странице связано с высоким напряжением. Необходимо использовать средства защиты глаз и соблюдать особую осторожность, чтобы не допустить поражения электрическим током. При неправильном подключении конденсаторы могут взорваться и нанести серьезную травму. Рекомендуется, чтобы инструктор продемонстрировал упражнение, прежде чем разрешить ученику его выполнить. Инструктор также должен проверить работу студента перед тестовым запуском студента.
СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:
Современное охлаждение и кондиционирование воздуха .Goodheart-Willcox Co., Inc. С. Холланд, Иллинойс. 1988.

Комментарии или вопросы: [email protected]

Вернуться в меню HVAC

Основы конденсаторов

: Типы конденсаторов

I Введение

Конденсатор – это электронный компонент, состоящий из изолятора между двумя проводниками, подобный сэндвичу. Мы можем понять его как контейнер, в котором хранится электрический заряд. В реальных конденсаторах два проводника заполнены изолирующим диэлектриком.Существует множество типов диэлектриков, поэтому типы конденсаторов также различаются. Например, в соответствии с диэлектрическими материалами конденсаторы можно разделить на конденсаторы с газовым диэлектриком, конденсаторы с жидким диэлектриком, конденсаторы с неорганическим твердым диэлектриком и конденсаторы с органическим твердым диэлектриком; по полярности их можно разделить на поляризованные конденсаторы и неполяризованные конденсаторы.

В этой статье будут подробно представлены различные типы конденсаторов и некоторые дополнительные базовые знания о них, в основном с точки зрения производственного процесса и структуры.

Конденсаторы: типы, применение и испытания.

Каталог

II Basic P Принцип действия конденсаторов C

Конденсаторы, наряду с индукторами и резисторами, являются тремя основными пассивными устройствами в электронике. Конденсатор предназначен для хранения электрической энергии в виде энергии электрического поля.

На примере конденсатора с параллельными пластинами мы кратко представляем основной принцип емкости.

Рисунок 1. Параллельно-пластинчатый конденсатор

Как показано на рисунке выше, постоянное напряжение прикладывается к двум металлическим пластинам, которые расположены близко друг к другу и параллельны друг другу (диэлектрик между пластинами). После стабилизации металлическая пластина, подключенная к положительному электроду напряжения, будет демонстрировать определенное количество положительного заряда, в то время как металлическая пластина, подключенная к отрицательному электроду напряжения, будет показывать такое же количество отрицательного заряда.Таким образом, между двумя металлическими пластинами образуется электростатическое поле, поэтому конденсатор накапливает электрическую энергию в виде энергии электрического поля, а накопленный заряд составляет Q.

Количество заряда, накопленного в конденсаторе Q, связано с напряжением U и его собственным свойством (то есть значением емкости C), то есть Q = U * C. Согласно теоретическому выводу, формула емкости конденсатора с параллельными пластинами выглядит следующим образом:

В этой формуле:

C – значение емкости, единица измерения – F (Фарады)

ε – диэлектрическая проницаемость среды, Ф / м

S – площадь металлической плоской пластины, м²

d – расстояние между металлическими пластинами, м

Идеальный конденсатор содержит диэлектрик, и в нем нет свободного заряда, поэтому невозможно произвести движение заряда, которое является током. Как идеальный конденсатор пропускает переменный ток?

Питание переменного тока

Напряжение может образовывать электрическое поле внутри конденсатора, а переменное напряжение создает переменное электрическое поле. По закону полного тока в уравнениях Максвелла:

Это означает, что магнитное поле может генерироваться либо током, либо изменяющимся электрическим полем. Максвелл определяет ε (∂E / ∂t) как ток смещения, который является эквивалентным током и представляет собой изменение электрического поля.(Ток здесь представляет собой плотность тока, или Дж)

Позвольте напряжению переменного тока изменяться синусоидально, то есть:

Фактический ток смещения равен плотности тока, умноженной на площадь:

Следовательно, емкостное реактивное сопротивление конденсатора равно 1 / ωC. Когда частота высока, емкостное реактивное сопротивление будет очень маленьким, что означает пропускание высокой частоты.

Блокировка по постоянному току

Постоянное напряжение не меняется со временем, ток смещения ε (∂E / ∂t) равен 0, и постоянная составляющая не может проходить.

Характеристики реальных конденсаторов неидеальны и имеют некоторые паразитные эффекты; поэтому для представления реальных конденсаторов требуется более сложная модель. Обычно используется следующая эквивалентная модель:

Рисунок 2. Эквивалентная модель

  • Поскольку среда не является абсолютно изолированной, существует определенная проводимость; следовательно, любой конденсатор имеет ток утечки, выраженный эквивалентным сопротивлением Rleak ;
  • Проводники и электроды конденсатора обладают определенным удельным сопротивлением и имеют определенные диэлектрические потери диэлектрика; эти потери равномерно выражаются как эквивалентное последовательное сопротивление ESR ;
  • В проводнике конденсатора имеется определенная индуктивность, которая оказывает большее влияние на высоких частотах, выраженная как эквивалентная последовательная индуктивность ESL ;

Кроме того, в любой среде существует определенный гистерезис, то есть после быстрой разрядки конденсатора напряжение внезапно отключается, и конденсатор восстанавливает часть заряда, что представлено RC-цепью серии （Связанный пост: LC-цепь）.

  • В большинстве случаев основной проблемой является ESR и ESL конденсатора.

Фактор качества

Как и в случае катушек индуктивности, можно определить добротность конденсатора, которая представляет собой значение Q, которое представляет собой отношение накопленной мощности конденсатора к потерям мощности:

Qc = (1 / ωC) / СОЭ

Значение Q является относительно важным параметром высокочастотной емкости.

Частота саморезонанса

Из-за наличия ESL резонансный контур формируется вместе с C, и его резонансная частота является собственной резонансной частотой конденсатора.Перед собственной резонансной частотой сопротивление конденсатора становится меньше по мере увеличения частоты; после собственной резонансной частоты сопротивление конденсатора становится меньше по мере увеличения частоты, что является индуктивным. Как показано на следующем рисунке:

Рисунок 3. Частота саморезонанса

Согласно формуле емкости, помимо размера конденсатора, размер емкости связан с диэлектрической проницаемостью диэлектрика.Характеристики диэлектрика влияют на характеристики конденсатора, и для разных производственных процессов подходят разные среды.

Конденсаторы

можно разделить на три основные категории в зависимости от производственного процесса:

Пленочные конденсаторы изготавливаются путем наматывания двух пластиковых пленок с металлическими электродами цилиндрической формы и, наконец, инкапсуляции; потому что его среда обычно представляет собой пластик, также известный как конденсаторы с пластиковой пленкой . Его внутренняя структура грубая, как показано на следующем рисунке:

Рисунок 4.Структура пленочного конденсатора

Пленочные конденсаторы можно разделить на две категории в зависимости от процесса производства их электродов:

3.1 Конденсатор из металлической фольги

Для пленочных конденсаторов из металлической фольги тонкая металлическая фольга, обычно алюминиевая фольга, добавляется непосредственно к пластику. пленка как электрод. Этот процесс относительно прост, электрод легко выводится, и его можно применять в случаях с большим током.

3,2 Металлизированный пленочный конденсатор

Металлизированные пленочные конденсаторы образуют тонкую металлическую поверхность непосредственно на поверхности пластиковой пленки за счет процесса вакуумного осаждения в качестве электрода.Поскольку толщина электрода очень мала, его можно намотать в конденсатор большей емкости. Однако из-за толщины электрода он подходит только для приложений с небольшим током.

Рисунок 5. Конструкция из металлизированной пленки

Металлизированный пленочный конденсатор имеет функцию самовосстановления, то есть, если внутри конденсатора есть точка пробоя, в поврежденном месте произойдет лавинный эффект, и испарившийся металл будет образовывать испаренную монтажную поверхность в поврежденном месте. , короткое замыкание исчезает, а поврежденная точка ремонтируется.Следовательно, надежность металлизированного тонкопленочного конденсатора очень высока, и он не выйдет из строя из-за короткого замыкания.

Пленочные конденсаторы могут быть намотаны двумя способами:

  • Индуктивный метод намотки Перед намоткой провод соединяется с внутренним электродом.
  • После неиндуктивного метода намотки используется золочение и другие процессы для соединения внутренних электродов двух торцевых поверхностей в одну поверхность, так что можно получить меньший ESL, а высокочастотные характеристики должны быть выше.

Кроме того, есть неиндуктивный конденсатор ламинированного типа, структура аналогична MLCC, производительность лучше, и легко сделать корпус SMD.

Рисунок 6. Способы намотки

Пленочный конденсатор обладает большой емкостью и высоким выдерживаемым напряжением. Однако по технологическим причинам его размер трудно быть маленьким, и он обычно используется в сильных электрических цепях, таких как промышленность силовой электроники.

Рисунок7. Методы намотки

В электролитических конденсаторах в качестве анода используется металл, который образует пленку оксида металла на поверхности в качестве среды, а затем влажный или твердый электролит и металл в качестве катода. Электролитические конденсаторы в основном поляризованы. Если металл на катодной стороне также имеет оксидную пленку, это неполяризованный электролитический конденсатор.

В зависимости от используемого металла существует три типа электролитических конденсаторов:

4.1 Алюминий E лектролитический C конденсаторы

Алюминиевые электролитические конденсаторы должны быть наиболее широко используемыми электролитическими конденсаторами и самыми дешевыми.Его основная структура показана на следующем рисунке:

Рисунок 8. Конструкция алюминиевого электролитического конденсатора

Процесс производства алюминиевых электролитических конденсаторов примерно следующий:

  • Во-первых, алюминиевая фольга образует очень шероховатую поверхность в процессе электротравления, что увеличивает площадь поверхности электрода и может увеличить емкость;
  • Анод окислен химическим методом с образованием оксидного слоя в качестве среды;
  • Затем между анодной алюминиевой фольгой и катодной алюминиевой фольгой добавляется слой электролитической бумаги в качестве разделителя, прессуется и наматывается;
  • Наконец, залейте электролит, электролитическая бумага впитает электролит, и упаковка будет отформована.

Влажные алюминиевые электролитические конденсаторы, в которых используется электролит, являются наиболее широко используемыми, с преимуществами большой емкости, высокого номинального напряжения и низкой стоимости. Очевидны и недостатки: меньший срок службы, плохие температурные характеристики, большие значения ESR и ESL. При разработке оборудования необходимо избегать чрезмерного проектирования. В случае удовлетворения требований к производительности самым большим преимуществом является дешевизна.

Рекомендация: как тестировать алюминиевые электролитические конденсаторы

4.2 Тантал E лектролитический C конденсаторы

В наиболее широко используемых танталовых электролитических конденсаторах в качестве твердого электролита должен использоваться диоксид марганца. Внутренняя структура твердотельного танталового электролитического конденсатора грубая, как показано на рисунке ниже:

Рисунок9. Внутренняя структура твердотельного танталового электролитического конденсатора

По сравнению с алюминиевыми электролитическими конденсаторами диэлектрическая проницаемость оксида тантала (пятиокиси тантала) намного выше, чем у оксида алюминия (оксида алюминия).При том же объеме емкость танталовых конденсаторов больше, чем у алюминиевых электролитических конденсаторов. Танталовые конденсаторы имеют более длительный срок службы и более стабильные электрические характеристики.

Рисунок 10. Внутренняя структура твердотельного танталового электролитического конденсатора

Танталовые конденсаторы

также используют проводящий полимер в качестве электролита, структура аналогична танталовому конденсатору из диоксида марганца на приведенном выше рисунке, который предназначен для замены диоксида марганца на проводящий полимер.Проводящие полимеры имеют более высокую проводимость, чем диоксид марганца, поэтому ESR будет ниже.

Кроме того, существуют влажные танталовые конденсаторы, которые характеризуются сверхбольшой емкостью, высоким выдерживаемым напряжением и низким постоянным током утечки, которые в основном используются в военной и аэрокосмической областях.

Рисунок 11. Влажные танталовые конденсаторы

4.3 Ниобий E лектролитические C конденсаторы

Ниобиевые электролитические конденсаторы аналогичны танталовым электролитическим конденсаторам, в том, что они заменяют ниобий тантал и его оксиды.Диэлектрическая проницаемость оксида ниобия (пятиокиси ниобия) выше, чем у оксида тантала (пятиокиси тантала). Ниобиевые конденсаторы работают более стабильно и надежно.

В Керамический конденсатор

В керамических конденсаторах в качестве диэлектрических материалов используются керамические материалы. Существует множество типов керамических материалов с разной диэлектрической проницаемостью и стабильностью, которые подходят для разных случаев.

Керамические конденсаторы в основном включают следующие:

5.1 Керамический дисковый конденсатор

Основным преимуществом керамического конденсатора является то, что он выдерживает высокое напряжение и обычно используется в качестве предохранительного конденсатора, который может выдерживать напряжение 250 В переменного тока . Его внешний вид и структура показаны ниже:

Рисунок 12. Структура керамического дискового конденсатора

5.2 Многослойный керамический конденсатор

Многослойные керамические конденсаторы, то есть многослойные керамические конденсаторы MLCC, в настоящее время являются наиболее широко используемыми типами конденсаторов в мире.Их стандартизированная упаковка и небольшой размер подходят для автоматизированного производства чипов высокой плотности.

Внутренняя структура многослойного керамического конденсатора показана ниже:

Рисунок 13. Внутренняя структура микросхемы многослойного керамического конденсатора

5.3 Монолитные конденсаторы

Поскольку многослойная керамика требует спекания и фарфора для образования интегрированной структуры, многослойные керамические конденсаторы в свинцовых корпусах также называют монолитными конденсаторами.

Конструкция монолитных конденсаторов заключается в том, что несколько заготовок керамической пленки покрыты материалом электродной лопасти, и после ламинирования они наматываются в единое целое за раз, а внешняя сторона залита смолой.

Монолитные конденсаторы – это новый тип конденсаторов с малым объемом, большой емкостью, высокой надежностью и термостойкостью. Низкочастотные монолитные конденсаторы с высокой диэлектрической проницаемостью также обладают стабильной производительностью и имеют активный малый размер.

5.4 Классификация C керамика M edia

Согласно EIA-198-1F-2002 керамические среды в основном делятся на четыре категории:

Класс I: Керамическая среда с температурной компенсацией, диэлектрическая проницаемость в основном низкая, не более 200. Обычно это параэлектрическая среда. При температуре, частоте и напряжении смещения диэлектрическая проницаемость относительно стабильна и изменяется незначительно.Потери также очень низкие, коэффициент рассеяния менее 0,01.

Рисунок14. Кодирование конденсаторов класса 1 согласно спецификации EIA

Самым стабильным и наиболее часто используемым является конденсатор C0G, или NP0. NP0 – это кодовое название стандарта IEC / EN 60384-1 как «отрицательный положительный ноль» с использованием N и P для положительных и отрицательных отклонений.

Из-за низкой диэлектрической проницаемости емкость конденсатора C0G мала и может достигать 0,1 мкФ. Упаковка 0402 обычно имеет максимум 1000 пФ.

Class II, III: Среди них температурная характеристика A-S относится ко II классу, а диэлектрическая проницаемость составляет около нескольких тысяч. Температурная характеристика T-V относится к классу III, а диэлектрическая проницаемость может достигать 20000. Видно, что характеристики класса III более нестабильны. Согласно классификации IEC, оба класса – II и III – относятся ко второй категории – среды с высокой диэлектрической проницаемостью. Например, X5R и X7R относятся к конденсаторам класса II, которые широко используются для развязки источников питания, а Y5V относится к конденсаторам класса III, и их характеристики нестабильны.

Рисунок15. EIA-кодирование конденсаторов классов 2 и 3

Величина емкости конденсаторов классов II и III может достигать нескольких сотен мкФ, но из-за высокой диэлектрической проницаемости среды большинство из них являются сегнетоэлектрической средой (сегнетоэлектрик), и температурная стабильность плохая. Кроме того, диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектрических сред будет уменьшаться под действием постоянного напряжения смещения.

Класс IV: Процесс производства отличается от обычных керамических материалов.Все внутренние керамические частицы представляют собой тонкий оксидный слой снаружи, а сердцевина является проводником. Этот тип конденсатора имеет большую емкость, но небольшое напряжение пробоя. Из-за нестабильной работы и больших потерь этих конденсаторов они были практически исключены.

Суперконденсатор относится к новому типу накопителя энергии между традиционным конденсатором и аккумуляторной батареей. Есть два способа хранения заряда: EDLC и псевдоемкость .Он не только обладает характеристиками быстрой зарядки и разрядки конденсатора, но также обладает характеристиками аккумулирования энергии батареи.

Емкость суперконденсатора особенно велика. Он может заменить аккумулятор в качестве источника питания, а также может использоваться вместе с аккумулятором. Суперконденсаторы заряжаются быстро, их можно полностью заряжать и разряжать, а также можно заряжать до любого желаемого напряжения , если не превышается номинальное напряжение.

Суперконденсаторы находят множество применений, например, во многих городах Китая есть суперконденсаторные электрические автобусы. Есть также приложения в некоторых электронных продуктах, например, в некоторых записывающих устройствах, которые могут продолжать подавать питание в течение нескольких дней.

Рисунок16. Суперконденсаторы

VII F ixed, T Rimmer и V ariable C apacitors

A Конденсатор с фиксированной емкостью.По различным средствам массовой информации можно разделить на керамику, слюду, бумагу, пленку, электролиз. Описав пленочные конденсаторы, электролитические конденсаторы и керамические конденсаторы, давайте рассмотрим два других типа фиксированных конденсаторов.

7.1 Слюдяные конденсаторы C конденсаторы

Слюдяные конденсаторы можно разделить на фольговых типа и серебряных типов . Гальваническое покрытие серебром наносится непосредственно на листы слюды методом вакуумного напыления или спекания.Благодаря устранению воздушного зазора температурный коэффициент значительно снижен, а стабильность емкости выше, чем у фольги. Слюдяные конденсаторы широко используются в высокочастотных электроприборах и могут использоваться как стандартные конденсаторы.

Конденсатор глазури изготовлен из специальной смеси с концентрацией, подходящей для распыления на пленку. Затем среду спекают электродом со слоем серебра, чтобы сформировать «монолитную» структуру. Конденсатор из стеклянной глазури по своим характеристикам сравним с слюдяным конденсатором и может выдерживать различные климатические условия.Как правило, он может работать при 200 ℃ или выше, с номинальным рабочим напряжением до 500 В и потерей тангенса угла наклона = 0,0005 ~ 0,008.

Рисунок17. Серебряные слюдяные конденсаторы

7.2 Бумажные C конденсаторы

Бумажные конденсаторы широко используются в радио и электронном оборудовании. Обычно в качестве электродов используются две алюминиевые фольги, которые разделены перекрывающейся обмоткой конденсаторной бумаги толщиной 0,008 ~ 0,012 мм. Простой производственный процесс, низкая цена, позволяют получить большую емкость, обычно ниже нуля.25 F, но погрешность емкости велика и ее трудно контролировать, хорошее качество составляет ± 10%, потери (tan ≤ 0,015), стабильность температурных и частотных характеристик плохая.

Бумажные конденсаторы, обычно используемые в прошлом, не герметичны, пропитаны только молотым воском, парафиновым воском, хлорированным дифенилом и т. Д., Которые склонны к старению и имеют низкую стабильность. Они легко поддаются воздействию влаги, сопротивление изоляции снижается под воздействием влаги, на них также влияет атмосферное давление.Бумажный конденсатор, сердечник которого герметизирован внутри металлической или керамической трубки, хорошего качества и мало влияет на внешние климатические условия. Обычно его можно использовать при относительной влажности до 95 ~ 98%.

Электрод металлизированного бумажного конденсатора использует вакуумное испарение для непосредственного прикрепления металла к конденсаторной бумаге, которая составляет лишь около 1/4 объема обычного бумажного конденсатора. Его главная особенность – функция «самовосстановления», то есть может «самовосстанавливаться» после поломки.Это улучшенный тип бумажного конденсатора.

Масляные конденсаторы имеют более высокое напряжение, чем обычные бумажные конденсаторы, хорошую стабильность, подходят для высоковольтных цепей.

Бумажные конденсаторы

– это конденсаторы промежуточной частоты, которые обычно используются в низкочастотных цепях и обычно не могут использоваться на частотах выше 3 ~ 4 МГц.

Рисунок 18. Бумажный конденсатор

7.3 Подстроечный конденсатор C конденсатор

Подстроечные конденсаторы, также называемые полупеременными конденсаторами, имеют емкость, которую можно регулировать в небольшом диапазоне и фиксировать на определенном значении емкости после регулировки.

Керамические подстроечные конденсаторы

отличаются высоким качеством и небольшими размерами, и их обычно можно разделить на два типа: круглые трубчатые и круглые микросхемы.

Подстроечные конденсаторы для слюдяных и полистирольных сред обычно имеют подпружиненную конструкцию, которая проста по конструкции, но менее стабильна.

Фарфоровый подстроечный конденсатор с проволочной обмоткой используется для изменения емкости путем удаления медного провода (внешнего электрода), поэтому емкость можно только уменьшить и не подходит для повторной отладки.

7.4 Переменная C конденсатор

Как следует из названия, переменный конденсатор означает, что значение емкости может изменяться в большом диапазоне и может быть определено до определенного значения. Переменные конденсаторы делятся на два вида: пленочные средние и воздушные. Он обычно используется в цепях связи и настройки, таких как двойные конденсаторы, керамические конденсаторы и т. Д.

8.1 Средний

Что такое среда? Грубо говоря, это вещество между двумя пластинами конденсатора.В большинстве поляризованных конденсаторов в качестве диэлектрического материала используется электролит. Как правило, конденсаторы одинакового объема имеют большую полярную емкость. Кроме того, разные электролитические материалы и процессы производят поляризованные конденсаторы одинакового объема. Кроме того, сопротивление давлению также тесно связано с использованием диэлектрических материалов. Также существует множество неполяризованных диэлектрических материалов для конденсаторов, в большинстве из которых используется пленка из оксида металла и полиэстер. Поскольку обратимые или необратимые характеристики среды определяют среду использования поляризованных и неполяризованных конденсаторов.

8.2 Производительность

Производительность – это требование для использования, а максимальная потребность – это требование для использования. Если металлооксидный пленочный конденсатор используется для фильтрации в блоке питания телевизора, необходимо обеспечить емкость конденсатора и выдерживаемое напряжение, необходимое для фильтрации. Может быть, в этом случае можно установить только блок питания. Следовательно, для фильтрации можно использовать только поляризованные конденсаторы, и эти конденсаторы необратимы. Другими словами, положительный электрод должен быть подключен к концу с высоким потенциалом, а отрицательный электрод должен быть подключен к концу с низким потенциалом.

Как правило, электролитический конденсатор имеет емкость более 1 мкФ для связи, развязки, фильтрации источника питания и т. Д. Неполяризованные конденсаторы обычно менее 1 мкФ, участвуют в резонансе, связи, выборе частоты, ограничении тока и т. Д. а также мощные и устойчивые к высокому давлению, которые в основном используются для компенсации реактивной мощности электроэнергии, фазовращателя двигателей и частотно-сдвигающего источника питания. Существует много типов неполяризованных конденсаторов, поэтому в этой статье мы не будем вдаваться в подробности.

Рисунок19. Классификация конденсаторов

8.3 Емкость

Как упоминалось ранее, электрические среды одного и того же объема различаются, поэтому емкость не одинакова.

8.4 Конструкция

В принципе, в окружающей среде можно использовать конденсаторы любой формы без учета разряда наконечника. Обычно используются электролитические конденсаторы (поляризованные конденсаторы) круглой формы, а квадратные – редко.Форма неполяризованных конденсаторов различна. Например, форма трубы, деформированный прямоугольник, форма листа, квадратная форма, комбинированная квадратная и круглая форма и т. Д., Посмотрите, где это используется. Конечно, есть невидимые. Нематериальное здесь относится к распределенной емкости. Распределенную емкость нельзя игнорировать в устройствах с высокой и средней частотой.

8.5 Среда приложений и использование

При ремонте бытовой техники можно найти все вышеперечисленное. Если вы хотите понять простым способом, вы должны выяснить это сами.

Из-за взаимосвязи между его внутренними материалами и конструкцией емкость поляризованных конденсаторов (таких как электролиз алюминия) может быть очень большой, но его высокочастотные характеристики не очень хороши, поэтому он подходит для фильтрации источников питания и в других случаях. но есть и хорошие высокочастотные характеристики. Поляризованный конденсаторно-танталовый электролиз, цена его относительно высока;

Неполяризованные конденсаторы имеют небольшие размеры, низкую цену и удовлетворительные высокочастотные характеристики, но они не подходят для большой емкости.Как керамические конденсаторы, монолитные конденсаторы и полиэтиленовые (CBB) конденсаторы, керамические конденсаторы обычно используются в высокочастотных фильтрующих и колебательных цепях.

Рисунок20. Конструкция осевого и радиального типа

IX Осевой и R adial L ead ed C конденсатор s структура упаковки

Один метод упаковки.

Осевая емкость относится к емкости двух полюсных выводов на одной оси. Как правило, это неиндуктивная структура. Он изготовлен из металлизированной полиэфирной пленки в качестве диэлектрика / электрода. Проволока представляет собой стальную проволоку, плакированную луженой медью (или гибкую проволоку), внешний слой обернут полиэфирной лентой, а оба конца заделаны эпоксидной смолой.

Рисунок 21. Конструкция осевого вывода

Осевые выводы (выводы находятся в той же плоскости, что и ось конденсатора) являются радиальными выводами.На рисунке ниже показан пример радиального вывода. Вывод находится в радиальном положении конденсатора. Критическими размерами являются расстояние между выводами «S», высота «H», длина «L» и толщина «P». Потому что они вставляются на печатную плату, а не на поверхность печатной платы, как компоненты для поверхностного монтажа, осевые и радиальные. элементы вместе именуются «вставными элементами».

Рисунок22. Конструкция с радиальными выводами

X Тест о типах конденсаторов

Вопрос:

Конденсаторы, которые используют химические реакции для накопления заряда, называются

.

А.конденсаторы керамические

В. Конденсаторы стационарные

C.Конденсаторы с параллельными пластинами

D. Конденсаторы электролитические

Ответ:

D

Ⅺ FAQ

1. Как определить конденсатор?

Конденсаторы керамического типа обычно имеют трехзначный код, напечатанный на их корпусе, чтобы идентифицировать значение их емкости в пикофарадах. Как правило, первые две цифры указывают значение конденсатора, а третья цифра указывает количество добавляемых нулей.

2. Какие бывают 2 типа конденсаторов?

Конденсаторы

делятся на две механические группы: конденсаторы постоянной емкости с фиксированными значениями емкости и конденсаторы переменной емкости с переменными (подстроечными) или регулируемыми (настраиваемыми) значениями емкости. Самая важная группа – это конденсаторы постоянной емкости. Многие получили свое название от диэлектрика.

3. Можно ли использовать конденсатор 440 В для приложения 230 В?

440 В, указанные на крышке, – это максимально допустимое напряжение, с которым может работать конденсатор.На самом деле вы можете использовать 370-вольтовый конденсатор на 230 вольт. … Конденсатор включен последовательно со вспомогательной обмоткой двигателя. Поскольку обмотка индуктивная, напряжение на конденсаторе намного выше, чем напряжение питания.

4. Какая сторона конденсатора положительная?

Электролитические конденсаторы имеют положительную и отрицательную стороны. Чтобы определить, какая сторона какая, поищите большую полосу или знак минуса (или и то, и другое) на одной стороне конденсатора. Вывод, ближайший к этой полосе или знаку минус, является отрицательным, а другой вывод (без маркировки) – положительным.

5. Что означает 50 мкФ на конденсаторе?

Это символ, обозначающий микро, поэтому 50 мкФ означает 50 микрофарад или 000050 фарад. Фарад – настолько большая единица, что микрофарад – это практическая единица измерения емкости.

6. Как называются конденсаторы, включенные параллельно?

При параллельном подключении конденсаторов общая емкость складывается из емкостей отдельных конденсаторов. Если два или более конденсатора соединены параллельно, общий эффект будет таким, как у одного эквивалентного конденсатора, имеющего сумму площадей пластин отдельных конденсаторов.

7. Взаимозаменяемы ли конденсаторы постоянного и переменного тока?

Вы можете использовать конденсаторы переменного тока на постоянном токе. Колпачки переменного тока имеют гораздо более высокий рейтинг постоянного тока. Все конденсаторы имеют микроскопические пузырьки воздуха между слоями фольги. Постоянный ток – это просто особый случай, когда полярность напряжения не меняется, поэтому вы можете использовать конденсаторы переменного тока – как есть – в приложении постоянного тока.

8. Конденсатор какого типа поляризованный?

Единственный тип конденсатора, который поляризован (работает по-разному в зависимости от того, в каком направлении течет ток) – это электролитический конденсатор.Электролитические конденсаторы имеют более высокую емкость, но для большинства целей предпочтительнее неполяризованный конденсатор.

9. Какова основная функция конденсатора?

Конденсатор – это электронный компонент, который накапливает и выделяет электричество в цепи. Он также пропускает переменный ток, не пропуская постоянный ток. Конденсатор является неотъемлемой частью электронного оборудования и поэтому почти всегда используется в электронных схемах.

10.Что произойдет, если вы используете конденсатор неправильного размера?

Если установлен неправильный рабочий конденсатор, у двигателя не будет равномерного магнитного поля. Это вызовет колебания ротора на неровных участках. Это колебание вызовет шум двигателя, увеличит потребление энергии, снизит производительность и приведет к перегреву двигателя.

Альтернативные модели

Деталь Сравнить Производители Категория Описание
Производитель.Номер детали: ICL3221EIAZ Сравнить: Текущая часть Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: БЕСПРОВОДНЫЙ RS232 3V 1D / 1R 15kV AUTODOWN 16SSOP IND HT SUSA КОД: 85423
ПроизводительНомер детали: ICL3221EIAZ Сравнить: ICL3221EIAZ VS ICL3221EIAZ Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: БЕСПРОВОДНЫЙ RS232 3V 1D / 1R 15kV AUTODOWN 16SSOP IND HT SUSA КОД: 85423
ПроизводительНомер детали: ICL3221ECAZ-T Сравнить: ICL3221EIAZ VS ICL3221ECAZ-T Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: INTERSIL ICL3221ECAZ-T EIA / TIA 232 и V.28 / V.24 ИС драйвера, 1 драйвер, 250 Кбит / с, защита от электростатического разряда, от 3 В до 5,5 В, SSOP-16
Производитель Номер детали: ICL3221ECAZ Сравнить: ICL3221EIAZ VS ICL3221ECAZ Производитель: Intersil Категория: Интерфейсные ИС Описание: Intersil ICL3221ECAZ, линейный трансивер, RS-232, 3.3 В, 5 В, 16 контактов SSOP

Coda Effects – Лучшие конденсаторы для гитарных педалей: какой выбрать?

Я люблю говорить, что электроника похожа на лего.

Если на него наступить, будет больно! Шучу, он серьезно работает как Лего! 😃

Вы должны выбрать разные блоки (электронные компоненты: резисторы, конденсаторы, диоды, ИС …) и собрать их все, следуя схеме.

Единственная проблема: подобно тому, как кирпичи лего бывают разных цветов, электронные компоненты отклоняются в разных версиях с одинаковой стоимостью.

Например, можно найти много разных конденсаторов с одинаковым значением емкости: Panasonic SMF, Wima MKP2, FKP2, стандарт MKT… Какой бардак! Давайте попробуем навести порядок во всем этом и посмотреть, какие конденсаторы лучше всего подходят для нашего использования (гитарные педали).

6 элементов конденсаторов В мире существует 6 основных типов конденсаторов: электролитических, керамических, пленочных, танталовых, полистирольных и серебряно-слюдяных конденсаторов.

Тип конденсатора – это просто описание того, из чего он сделан.

Вам также следует проверить рабочее напряжение конденсатора (подробнее об этом чуть позже).Допуск конденсатора – это максимальная разница между теоретическим значением конденсатора и его реальным значением. Вы всегда должны искать это тоже; некоторые конденсаторы могут иметь допуски до 40%!

Чем меньше допуск, тем лучше. 😊

Вот несколько примеров сквозных конденсаторов . Слева направо: керамический конденсатор 150 пФ, танталовый конденсатор 1 мкФ, пленочный конденсатор SMF Panasonic 10 нФ, электролитический конденсатор Panasonic FC 10 мкФ и пленочный конденсатор Wima MKP2 емкостью 0,33 мкФ.


Начнем:
  • Конденсаторы электролитические: они цилиндрические. Обычно они имеют высокое значение емкости, поэтому я бы посоветовал использовать такие конденсаторы для любых значений выше 1 мкФ.
    Они также большую часть времени поляризованы, поэтому будьте осторожны с ориентацией. Хорошая модель, которую я часто использую, – это серия Panasonic FC: высочайшее качество и красивый черно-золотой вид!
  • Керамические конденсаторы: используются для малых значений емкости, около 10-500 пФ.Они не очень ценятся аудиофилами, потому что не пропускают некоторые низкие частоты: они работают как фильтр высоких частот на 100 Гц.
    Если вы пропустите гитарный сигнал через такой конденсатор без какого-либо альтернативного решения (например, через другой конденсатор, подключенный параллельно), вы потеряете басы. Однако, будучи размещенными в стратегических точках схемы, они очень практичны, чтобы выбрать, сколько высоких частот вы хотите пройти. Обычно они имеют высокий допуск, поэтому я рекомендую присматривать за моделями с низким допуском.
  • Пленочно-слюдяные конденсаторы: они используются для низких значений, например, пФ как керамика. Они лучше керамики, но намного крупнее и дороже. Я бы посоветовал остановиться на керамике и сэкономить!
  • Танталовые конденсаторы: каплевидных конденсаторов, используемых для значений порядка мкФ. Они не очень хороши для звука и довольно дороги. Единственное преимущество по сравнению с другими конденсаторами того же номинала (электролитическими, пленочными крышками) – это экономия места.Иногда их дефекты в звуке могут быть полезны для создания резкого звука, подходящего для какого-то грязного пуха, такого как большая муфта (например, фараоновый пух в черных тонах использует танталовые конденсаторы)