Πυκνωτές γενικής χρήσης. Τύποι πυκνωτών, ταξινόμηση τους. Σκοπός και χρήση πυκνωτών
Επιπλέον, οι πυκνωτές διαφέρουν ως προς την ικανότητα αλλαγής της χωρητικότητάς τους:
Ένας πυκνωτής είναι μια συσκευή που μπορεί να αποθηκεύσει ηλεκτρικό φορτίο. Ανάλογα με το σκοπό και το σχεδιασμό τους, οι πυκνωτές χωρίζονται σε διάφορους τύπους Στο άρθρο θα εξετάσουμε τις κύριες ηλεκτρικές παραμέτρους των πυκνωτών.
Ηλεκτρικές παράμετροι πυκνωτών
Τα κύρια χαρακτηριστικά και οι μονάδες μέτρησής τους δίνονται στον πίνακα
Farada - φυσική ποσότητα, που πήρε το όνομά του από τον Άγγλο φυσικό Michael Faraday. Είναι πολύ μεγάλο για να χρησιμοποιηθεί στην ηλεκτρική μηχανική. Στην πράξη, η χωρητικότητα μετριέται σε microfarads (1μF = 10 -6 F), νανοφαράντ (1nF = 10 -9 F) ή picofarads (1pF = 10 -12 F)
Κατά την εφαρμογή της τιμής χωρητικότητας στο σώμα του πυκνωτή, τα σύμβολα "nF", "pF" - "rF" χρησιμοποιούνται επιπλέον για τον προσδιορισμό του "nF" και το microfarad υποδηλώνεται με τη συντομογραφία "uF" ή "μF".
Η χωρητικότητα των πυκνωτών δεν μπορεί να λάβει αυθαίρετες τιμές. Είναι ενοποιημένα και επιλέγονται από τυπικές σειρές δοχείων.
Ανοχή χωρητικότηταςυποδεικνύει την ακρίβεια με την οποία κατασκευάζεται ο πυκνωτής. Υποδεικνύει σε ποιο αποδεκτό εύρος μπορεί να είναι η τιμή χωρητικότητας ως ποσοστό της ονομαστικής τιμής. Για συσκευές μέτρησηςΑυτή η παράμετρος επιλέγεται να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη.
Μετρημένη ηλεκτρική τάση- αυτή είναι η τάση που μπορούν να αντέξουν οι πλάκες πυκνωτών για μεγάλο χρονικό διάστημα. Εάν γίνει υπέρβαση αυτής της παραμέτρου, ο πυκνωτής θα αποτύχει. Για το εναλλασσόμενο ρεύμα, δεν καθοδηγούνται από την πραγματική τάση, αλλά από την τιμή πλάτους της τάσης. Για παράδειγμα, όταν επιλέγετε έναν πυκνωτή για την εκκίνηση ενός ηλεκτροκινητήρα με ονομαστική τάση 380 V, πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν πυκνωτή για τάση λειτουργίας U>380∙√2=537, δηλαδή στα 600 V.
Σταθερότητα θερμοκρασίαςχαρακτηρίζει το εύρος στο οποίο η χωρητικότητα αλλάζει με τις αλλαγές θερμοκρασίας περιβάλλον. Για συσκευές που παραμένουν σε λειτουργία σε μεγάλο εύρος θερμοκρασίας, η τιμή αυτής της παραμέτρου επιλέγεται χαμηλότερη.
Σχέδια πυκνωτών
Οι πυκνωτές των οποίων η χωρητικότητα δεν μπορεί να αλλάξει ονομάζονται σταθεροί πυκνωτές.
Αλλά σε ορισμένα κυκλώματα, για να εξασφαλιστεί η δυνατότητα ρύθμισης της λειτουργίας του κυκλώματος και ρύθμισης των ακριβών παραμέτρων λειτουργίας του, πυκνωτές συντονισμού. Η χωρητικότητά τους αλλάζει με κατσαβίδι.
Σε αντίθεση με αυτούς πυκνωτές μεταβλητή χωρητικότητα χρησιμοποιούνται για την πραγματοποίηση προσαρμοσμένων προσαρμογών, για παράδειγμα, για τον συντονισμό ενός ραδιοφωνικού δέκτη στο επιθυμητό μήκος κύματος.
Υπάρχουν πυκνωτές ειδικός σκοπός. Για παράδειγμα, πυκνωτές για προστασία από ραδιοπαρεμβολές και φίλτρα εξομάλυνσης, που βρίσκονται σε ζεύγη σε ένα περίβλημα.
Ξεχωριστά, οι πυκνωτές διακρίνονται για επιφανειακή τοποθέτηση ή. Είναι τεχνολογικά προηγμένα για εγκατάσταση σε αυτόματες γραμμές μεταφοράς και οι διαστάσεις τους επιτρέπουν την ελαχιστοποίηση διαστάσειςσυσκευές.
Ταξινόμηση πυκνωτών ανά τύπο διηλεκτρικού
Ο αέρας ως διηλεκτρικό χρησιμοποιήθηκε μόνο για μεταβλητούς πυκνωτές παλαιού τύπου. Όσο λιγότερο το υλικό μεταξύ των πλακών πυκνωτών άγει ηλεκτρικό ρεύμα, τόσο μικρότερα μεγέθηαυτό το στοιχείο μπορεί να κατασκευαστεί για την ίδια τάση λειτουργίας. Με τη χρήση ορισμένων υλικών, είναι δυνατό να αποκτηθούν πυκνωτές με τις απαιτούμενες ιδιότητες.
Ανάλογα με το διηλεκτρικό υλικό μεταξύ των πλακών, παράγονται πυκνωτές:
Από ολόκληρη αυτή τη λίστα, οι πιο συνηθισμένοι στην ηλεκτρική μηχανική είναι οι πυκνωτές χαρτιού και μεταλλικού χαρτιού που χρησιμοποιούνται για την εκκίνηση κυκλωμάτων. μονοφασικοί κινητήρεςκαι για αποζημίωση δύναμη αντίδρασης. Όλοι γνωρίζουν τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές που χρησιμοποιούνται σε ανορθωτές για την εξομάλυνση των φίλτρων. Δικα τους κύριο χαρακτηριστικό– αδυναμία εργασίας σε εναλλασσόμενο ρεύμα.
Εάν υπάρχουν σφάλματα στην πολικότητα της σύνδεσης ηλεκτρολυτικών πυκνωτών, αποτυγχάνουν, μερικές φορές με έκρηξη. Το ίδιο θα συμβεί σε περίπτωση υπέρβασης της ονομαστικής τάσης ενός ηλεκτρολυτικού πυκνωτή και ενός πυκνωτή μεταλλικού χαρτιού, αφού παράγονται σε σφραγισμένες θήκες.
Σύμβολα πυκνωτών
| Τρίμερ πυκνωτής | |
| Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή | |
| Δύο πυκνωτές με κοινή πλάκα σε ένα περίβλημα |
|
Ένας πυκνωτής, conder, κλιματιστικό - αυτό το αποκαλούν έμπειροι ειδικοί - ένα από τα πιο κοινά στοιχεία που χρησιμοποιούνται σε διάφορα ηλεκτρικά κυκλώματα. Ένας πυκνωτής είναι ικανός να αποθηκεύει φορτίο ηλεκτρικό ρεύμακαι να το μεταδώσει σε άλλα στοιχεία του ηλεκτρικού κυκλώματος.
Ο απλούστερος πυκνωτής αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια πλάκας που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό ένα ηλεκτρικό φορτίο διαφορετικής πολικότητας σε αυτά τα ηλεκτρόδια.
Η αρχή της λειτουργίας ενός πυκνωτή και ο σκοπός του- Θα προσπαθήσω να απαντήσω σε αυτές τις ερωτήσεις συνοπτικά και πολύ ξεκάθαρα. ΣΕ ηλεκτρικά διαγράμματαΑυτές οι συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάφορους σκοπούς, αλλά η κύρια λειτουργία τους είναι η αποθήκευση ηλεκτρικού φορτίου, δηλαδή ο πυκνωτής λαμβάνει ηλεκτρικό ρεύμα, το αποθηκεύει και στη συνέχεια το μεταδίδει στο κύκλωμα.
Όταν ένας πυκνωτής συνδέεται σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, ένα ηλεκτρικό φορτίο αρχίζει να συσσωρεύεται στα ηλεκτρόδια του πυκνωτή. Στην αρχή της φόρτισης, ο πυκνωτής καταναλώνει τη μεγαλύτερη ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος καθώς ο πυκνωτής φορτίζεται, το ηλεκτρικό ρεύμα μειώνεται και όταν γεμίσει η χωρητικότητα του πυκνωτή, το ρεύμα θα εξαφανιστεί εντελώς.
Όταν το ηλεκτρικό κύκλωμα αποσυνδεθεί από την πηγή τροφοδοσίας και συνδεθεί ένα φορτίο, ο πυκνωτής σταματά να λαμβάνει φορτίο και μεταφέρει το συσσωρευμένο ρεύμα σε άλλα στοιχεία, μετατρέποντας ο ίδιος, σαν να λέγαμε, πηγή ισχύος.
Κύριος τεχνικές προδιαγραφέςο πυκνωτής είναι χωρητικότητα. Η χωρητικότητα είναι η ικανότητα ενός πυκνωτή να συσσωρεύει ηλεκτρικό φορτίο. Όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή, τόσο μεγάλη ποσότηταμπορεί να συσσωρεύσει φορτίο και, κατά συνέπεια, να το επιστρέψει ηλεκτρικό κύκλωμα. Η χωρητικότητα ενός πυκνωτή μετριέται σε Farads. Οι πυκνωτές διαφέρουν ως προς το σχεδιασμό, τα υλικά από τα οποία κατασκευάζονται και τους τομείς εφαρμογής. Ο πιο συνηθισμένος πυκνωτής είναι - σταθερός πυκνωτής,ορίζεται ως εξής:
Οι πυκνωτές σταθερής χωρητικότητας κατασκευάζονται από μεγάλη ποικιλία υλικών και μπορεί να είναι μεταλλικό χαρτί, μαρμαρυγία ή κεραμικό. Τέτοιοι πυκνωτές ως ηλεκτρικό εξάρτημα χρησιμοποιούνται σε όλες τις ηλεκτρονικές συσκευές.
Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή
Ο επόμενος κοινός τύπος πυκνωτών είναι οι πολικοί ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, η εικόνα του στο ηλεκτρικό διάγραμμα μοιάζει με αυτό -
Ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής μπορεί επίσης να ονομαστεί μόνιμος πυκνωτής, γιατί η χωρητικότητά τους δεν αλλάζει.
Αλλά ε ηλεκτρολυτικοί πυκνωτέςέχουν μια πολύ σημαντική διαφορά, το σύμβολο (+) κοντά σε ένα από τα ηλεκτρόδια του πυκνωτή υποδεικνύει ότι πρόκειται για πολικό πυκνωτή και κατά τη σύνδεση του στο κύκλωμα, πρέπει να τηρείται η πολικότητα. Το θετικό ηλεκτρόδιο πρέπει να συνδεθεί 
το συν της πηγής ισχύος και το αρνητικό (το οποίο δεν έχει πρόσημο συν) αντίστοιχα με το αρνητικό - (στο σώμα των σύγχρονων πυκνωτών εφαρμόζεται ο χαρακτηρισμός του αρνητικού ηλεκτροδίου, αλλά το θετικό ηλεκτρόδιο δεν ορίζεται με κανέναν τρόπο ).
Η μη τήρηση αυτού του κανόνα μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία του πυκνωτή, ακόμη και σε έκρηξη, που συνοδεύεται από διασκορπισμό χαρτιού αλουμινίου και άσχημη μυρωδιά (από τον πυκνωτή φυσικά...). Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές μπορούν να έχουν πολύ μεγάλη χωρητικότητα και, κατά συνέπεια, να συσσωρεύουν αρκετά μεγάλο δυναμικό. Επομένως, οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές είναι επικίνδυνοι ακόμη και μετά την απενεργοποίηση της τροφοδοσίας και, εάν χειριστείτε απρόσεκτα, μπορεί να λάβετε ισχυρό ηλεκτροπληξία. Επομένως, μετά την αφαίρεση της τάσης για ασφαλής εργασίαΜε ηλεκτρική συσκευή(επισκευή ηλεκτρονικών, συντονισμός κ.λπ.) ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής πρέπει να αποφορτιστεί με βραχυκύκλωμα των ηλεκτροδίων του (αυτό πρέπει να γίνει με ειδικό εκφορτιστή), ειδικά για μεγάλους πυκνωτές που είναι εγκατεστημένοι σε τροφοδοτικά όπου υπάρχει υψηλή τάση.
Μεταβλητοί πυκνωτές.
Όπως καταλαβαίνετε από το όνομα, οι μεταβλητοί πυκνωτές μπορούν να αλλάξουν την χωρητικότητά τους - για παράδειγμα, κατά τον συντονισμό ραδιοφωνικών δεκτών. Πιο πρόσφατα, για να συντονίσετε ραδιόφωνα επιθυμητό σταθμόΧρησιμοποιήθηκαν μόνο μεταβλητοί πυκνωτές, περιστρέφοντας το κουμπί συντονισμού του δέκτη αλλάζοντας έτσι την χωρητικότητα του πυκνωτή. Οι μεταβλητοί πυκνωτές χρησιμοποιούνται ακόμα και σήμερα σε απλές εφαρμογές. φθηνά μοντέλαδέκτες και πομπούς. Ο σχεδιασμός ενός μεταβλητού πυκνωτή είναι πολύ απλός. Δομικά, αποτελείται από πλάκες στάτορα και ρότορα, οι πλάκες ρότορα είναι κινητές και εισέρχονται στις πλάκες στάτορα χωρίς να αγγίζουν τις τελευταίες. Το διηλεκτρικό σε έναν τέτοιο πυκνωτή είναι ο αέρας. Όταν οι πλάκες του στάτορα εισέρχονται στις πλάκες του ρότορα, η χωρητικότητα του πυκνωτή αυξάνεται και όταν οι πλάκες του ρότορα εξέρχονται, η χωρητικότητα μειώνεται. Ο χαρακτηρισμός ενός μεταβλητού πυκνωτή μοιάζει με αυτό -
ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΠΥΚΝΩΤΩΝ
Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλους τους τομείς της ηλεκτρικής μηχανικής, χρησιμοποιούνται σε διάφορα ηλεκτρικά κυκλώματα.
Σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος μπορούν να χρησιμεύσουν ως χωρητικότητα. Ας πάρουμε αυτό το παράδειγμα, όταν σειριακή σύνδεσηπυκνωτής και λάμπα στην μπαταρία ( D.C.), το φως δεν θα ανάψει.
Εάν συνδέσετε ένα τέτοιο κύκλωμα σε μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος, ο λαμπτήρας θα ανάψει και η ένταση του φωτός θα εξαρτηθεί άμεσα από την τιμή της χωρητικότητας του χρησιμοποιούμενου πυκνωτή. 
Χάρη σε αυτές τις ιδιότητες, οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται ως φίλτρα σε κυκλώματα που καταστέλλουν τις παρεμβολές υψηλής και χαμηλής συχνότητας.
Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται επίσης σε διάφορα παλμικά κυκλώματα, όπου απαιτείται ταχεία συσσώρευση και απελευθέρωση μεγάλου ηλεκτρικού φορτίου, σε επιταχυντές, φλας φωτογραφιών, παλμικά λέιζερ, λόγω της δυνατότητας συσσώρευσης μεγάλου ηλεκτρικού φορτίου και γρήγορης μεταφοράς του σε άλλα στοιχεία του δικτύου με χαμηλή αντίσταση, δημιουργώντας ένα ισχυρό ώθηση.Οι πυκνωτές χρησιμοποιούνται για την εξομάλυνση των κυματισμών κατά τη διάρκεια της ανόρθωσης τάσης. Η ικανότητα ενός πυκνωτή να διατηρεί φορτίο για μεγάλο χρονικό διάστημα καθιστά δυνατή τη χρήση τους για την αποθήκευση πληροφοριών. Και αυτή είναι μόνο μια πολύ σύντομη λίστα με όλα όσα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας πυκνωτής.
Καθώς συνεχίζετε τις σπουδές σας στην ηλεκτρική μηχανική, θα ανακαλύψετε πολλά ακόμα ενδιαφέροντα πράγματα, συμπεριλαμβανομένης της εργασίας και της χρήσης των πυκνωτών. Αλλά αυτές οι πληροφορίες θα είναι αρκετές για εσάς κοινή κατανόησηκαι προχωράμε μπροστά.
Πώς να δοκιμάσετε έναν πυκνωτή
Για να ελέγξετε τους πυκνωτές χρειάζεστε συσκευή, ελεγκτή ή άλλο πολύμετρο. Υπάρχουν ειδικές συσκευές που μετρούν την χωρητικότητα (C), αλλά αυτές οι συσκευές κοστίζουν χρήματα και συχνά δεν έχει νόημα να τις αγοράσετε για οικιακό εργαστήριο, ειδικά επειδή υπάρχουν φθηνά κινέζικα πολύμετρα στην αγορά με λειτουργία μέτρησης χωρητικότητας. Εάν ο ελεγκτής σας δεν έχει τέτοια λειτουργία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κανονική λειτουργίακλήσεις - προς πώς να χτυπήσετε με ένα πολύμετρο, όπως κατά τον έλεγχο αντιστάσεων - τι είναι μια αντίσταση. Ο πυκνωτής μπορεί να ελεγχθεί για "βλάβη" σε αυτήν την περίπτωση, η αντίσταση του πυκνωτή είναι πολύ μεγάλη, σχεδόν άπειρη (ανάλογα με το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται ο πυκνωτής). Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές ελέγχονται ως εξής - Είναι απαραίτητο να ενεργοποιήσετε τον ελεγκτή σε λειτουργία συνέχειας, να συνδέσετε τους ανιχνευτές της συσκευής στα ηλεκτρόδια (πόδια) του πυκνωτή και να παρακολουθήσετε την ένδειξη στην ένδειξη του πολυμέτρου, η ένδειξη του πολύμετρου θα αλλάξει προς τα κάτω μέχρι να σταματήσει τελείως. Μετά από αυτό πρέπει να αλλάξετε τους ανιχνευτές, οι μετρήσεις θα αρχίσουν να μειώνονται σχεδόν στο μηδέν. Αν όλα έγιναν όπως περιέγραψα, το Conder λειτουργεί. Εάν δεν υπάρξει αλλαγή στις ενδείξεις ή οι ενδείξεις γίνουν αμέσως μεγάλες ή η συσκευή δείχνει μηδέν, ο πυκνωτής είναι ελαττωματικός. Προσωπικά, προτιμώ να ελέγχω τα "κλιματιστικά" με ένα μετρητή καντράν η ομαλή κίνηση της βελόνας είναι πιο εύκολο να εντοπιστεί από το να αναβοσβήνει οι αριθμοί στο παράθυρο ένδειξης.
Χωρητικότητα πυκνωτήμετρημένη σε Farads, το 1 farad είναι τεράστια τιμή. Μια τέτοια χωρητικότητα θα έχει μια μεταλλική μπάλα της οποίας οι διαστάσεις θα ξεπερνούν το μέγεθος του ήλιου μας κατά 13 φορές. Μια σφαίρα στο μέγεθος του πλανήτη Γη θα είχε χωρητικότητα μόνο 710 μικροφαράντ. Συνήθως, η χωρητικότητα των πυκνωτών που χρησιμοποιούμε σε ηλεκτρικές συσκευές υποδεικνύεται σε microfarads (mF), picofarads (nF), nanofarads (nF). Πρέπει να ξέρετε ότι 1 μικροφαράντ ισούται με 1000 νανοφαράντ. Συνεπώς, 0,1 uF είναι ίσο με 100 nF. Εκτός από την κύρια παράμετρο, η επιτρεπόμενη απόκλιση σημειώνεται στο σώμα του στοιχείου πραγματική χωρητικότητααπό την καθορισμένη τάση και την τάση για την οποία έχει σχεδιαστεί η συσκευή. Εάν γίνει υπέρβαση, η συσκευή μπορεί να αποτύχει.
Αυτή η γνώση θα είναι αρκετή για να ξεκινήσετε και να συνεχίσετε ανεξάρτητα τη μελέτη των πυκνωτών και των φυσικών τους ιδιοτήτων σε ειδική τεχνική βιβλιογραφία. Εύχομαι επιτυχία και επιμονή!
Πυκνωτές(από το λατ. condenso - συμπυκνώνω, πυκνώνω) - πρόκειται για ραδιοστοιχεία με συμπυκνωμένα ηλεκτρική χωρητικότητα, που σχηματίζεται από δύο ή ένας μεγάλος αριθμόςηλεκτρόδια (πλάκες) που χωρίζονται με διηλεκτρικό (ειδικό λεπτό χαρτί, μαρμαρυγία, κεραμικά κ.λπ.). Η χωρητικότητα του πυκνωτή εξαρτάται από το μέγεθος (εμβαδόν) των πλακών, την απόσταση μεταξύ τους και τις ιδιότητες του διηλεκτρικού.
Μια σημαντική ιδιότητα ενός πυκνωτή είναι ότι για το εναλλασσόμενο ρεύμα αντιπροσωπεύει μια αντίσταση, η τιμή της οποίας μειώνεται με την αύξηση της συχνότητας.
Όπως οι αντιστάσεις, πυκνωτέςΧωρίζονται σε πυκνωτές σταθερής χωρητικότητας, πυκνωτές μεταβλητής χωρητικότητας (VCA), συντονιστές και αυτορυθμιζόμενους πυκνωτές. Οι πιο συνηθισμένοι είναι οι σταθεροί πυκνωτές. Χρησιμοποιούνται σε ταλαντευόμενα κυκλώματα, διάφορα φίλτρα, καθώς και για διαχωρισμό κυκλωμάτων DC και AC και ως στοιχεία μπλοκαρίσματος.
Πυκνωτέςσταθερή χωρητικότητα. Η συμβατική γραφική ονομασία ενός πυκνωτή σταθερής χωρητικότητας —δύο παράλληλες γραμμές— συμβολίζει τα κύρια μέρη του: δύο πλάκες και ένα διηλεκτρικό μεταξύ τους. Κοντά στον προσδιορισμό του πυκνωτή στο διάγραμμα, συνήθως υποδεικνύεται η ονομαστική του χωρητικότητα και μερικές φορές η ονομαστική του τάση. Η βασική μονάδα μέτρησης της χωρητικότητας είναι το farad (F) - η χωρητικότητα ενός τέτοιου απομονωμένου αγωγού, το δυναμικό του οποίου αυξάνεται κατά ένα βολτ με αύξηση του φορτίου κατά ένα coulomb. Αυτή είναι μια πολύ μεγάλη τιμή, η οποία δεν χρησιμοποιείται στην πράξη. Στη ραδιομηχανική, χρησιμοποιούνται πυκνωτές με χωρητικότητες που κυμαίνονται από κλάσματα picofarad (pF) έως δεκάδες χιλιάδες microfarads (μF).
Σύμφωνα με το GOST 2.702-75, η ονομαστική χωρητικότητα από 0 έως 9.999 pF υποδεικνύεται στα κυκλώματα σε picofarads χωρίς να προσδιορίζεται η μονάδα μέτρησης, από 10.000 pF έως 9.999 μF - σε microfarads με τον προσδιορισμό της μονάδας μέτρησης με τα γράμματα .
Η ονομαστική χωρητικότητα και η επιτρεπόμενη απόκλιση από αυτήν, και σε ορισμένες περιπτώσεις η ονομαστική τάση, υποδεικνύονται στα περιβλήματα πυκνωτές.
Ανάλογα με το μέγεθός τους, η ονομαστική χωρητικότητα και η επιτρεπόμενη απόκλιση υποδεικνύονται σε πλήρη ή συντομευμένη (κωδικοποιημένη) μορφή. Ο πλήρης προσδιορισμός της χωρητικότητας αποτελείται από τον αντίστοιχο αριθμό και μονάδα μέτρησης και, όπως στα διαγράμματα, η χωρητικότητα από 0 έως 9.999 pF υποδεικνύεται σε picofarads (22 pF, 3.300 pF, κ.λπ.) και από 0,01 έως 9.999 μF - σε microfarads (0,047 µF, 10 µF, κ.λπ.). Στη συντομευμένη σήμανση, οι μονάδες μέτρησης της χωρητικότητας προσδιορίζονται με τα γράμματα P (picofarad), M (microfarad) και N (nanofarad; 1 nano-farad = 1000 pF = 0,001 μF). Σε αυτήν την περίπτωση, η χωρητικότητα από 0 έως 100 pF συμβολίζεται σε picofarads, τοποθετώντας το γράμμα P είτε μετά τον αριθμό (αν είναι ακέραιος) είτε στη θέση της υποδιαστολής (4,7 pF - 4P7, 8,2 pF -8P2, 22 pF - 22P, 91 pF - 91P, κ.λπ.). Η χωρητικότητα από 100 pF (0,1 nF) έως 0,1 μF (100 nF) ορίζεται στα nofarads και από 0,1 μF και άνω σε microfarads. Σε αυτήν την περίπτωση, εάν η χωρητικότητα εκφράζεται σε κλάσματα ενός νανοφαράντ ή μικροφαράντ, η αντίστοιχη μονάδα μέτρησης τοποθετείται στη θέση του μηδέν και του κόμματος (180 pF = 0,18 nF-H18, 470 pF = 0,47 nF -H47, 0,33 μF - MZZ, 0,5 μF -MbO, κ.λπ.), και εάν ο αριθμός αποτελείται από ένα ακέραιο μέρος και ένα κλάσμα - στη θέση της υποδιαστολής (1500 pF = 1,5 nF - 1H5, 6,8 μF - 6M8, κ.λπ.). Οι χωρητικότητες των πυκνωτών, εκφραζόμενες ως ακέραιος αριθμός αντίστοιχων μονάδων μέτρησης, υποδεικνύονται με τον συνήθη τρόπο (0,01 μF - YuN, 20 μF - 20M, 100 μF - 100M, κ.λπ.). Για να υποδείξετε την επιτρεπόμενη απόκλιση της χωρητικότητας από την ονομαστική τιμή, χρησιμοποιούνται οι ίδιοι κωδικοποιημένοι χαρακτηρισμοί με τους αντιστάτες.
Απώλειες σε πυκνωτές, που καθορίζονται κυρίως από τις απώλειες στο διηλεκτρικό, αυξάνονται με την αύξηση της θερμοκρασίας, της υγρασίας και της συχνότητας. Να έχετε τις λιγότερες απώλειες πυκνωτέςμε διηλεκτρικό κατασκευασμένο από κεραμικά υψηλής συχνότητας, με διηλεκτρικά μαρμαρυγίας και φιλμ, το μεγαλύτερο - πυκνωτέςμε χάρτινα διηλεκτρικά και σιδηροηλεκτρικά κεραμικά. Αυτή η περίσταση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την αντικατάσταση πυκνωτέςσε ραδιοεξοπλισμό. Μια αλλαγή στην χωρητικότητα ενός πυκνωτή υπό την επίδραση του περιβάλλοντος (κυρίως της θερμοκρασίας του) συμβαίνει λόγω αλλαγών στις διαστάσεις των πλακών, των κενών μεταξύ τους και των ιδιοτήτων του διηλεκτρικού. Ανάλογα με το σχεδιασμό και το διηλεκτρικό που χρησιμοποιείται πυκνωτέςχαρακτηρίζεται από διαφορετικές συντελεστής θερμοκρασίαςχωρητικότητα (TKE), η οποία δείχνει τη σχετική αλλαγή της χωρητικότητας με αλλαγή της θερμοκρασίας κατά ένα βαθμό. Το ΤΚΕ μπορεί να είναι θετικό ή αρνητικό. Σύμφωνα με την τιμή και το πρόσημο αυτής της παραμέτρου πυκνωτέςχωρίζονται σε ομάδες, στις οποίες εκχωρούνται οι αντίστοιχοι χαρακτηρισμοί γραμμάτων και το χρώμα του σώματος.
Για τη διατήρηση των ρυθμίσεων των κυκλωμάτων ταλάντωσης όταν λειτουργούν σε μεγάλο εύρος θερμοκρασίας, χρησιμοποιούνται συχνά σειρές και παράλληλες συνδέσεις πυκνωτές, στα οποία έχουν οι ΤΚΕ διαφορετικά σημάδια. Λόγω αυτού, όταν αλλάζει η θερμοκρασία, η συχνότητα συντονισμού ενός τέτοιου κυκλώματος αντιστάθμισης θερμοκρασίας παραμένει πρακτικά αμετάβλητη.
Όπως κάθε μαέστρος, πυκνωτέςέχουν κάποια επαγωγή. Όσο μακρύτερες και λεπτές είναι οι απαγωγές, τόσο μεγαλύτερο είναι. πυκνωτής, πως μεγαλύτερα μεγέθητις πλάκες και τους εσωτερικούς συνδετικούς αγωγούς του.
Τα χάρτινα υλικά έχουν την υψηλότερη επαγωγή πυκνωτές, στην οποία οι επιφάνειες γίνονται με τη μορφή μακριών λωρίδων αλουμινόχαρτου, τυλίγονται μαζί με το διηλεκτρικό σε στρογγυλό ή άλλο σχήμα ρολό. Εκτός εάν ληφθούν ειδικά μέτρα, όπως πυκνωτέςδεν λειτουργούν καλά σε συχνότητες πάνω από μερικά megahertz. Επομένως, στην πράξη, για να διασφαλιστεί η λειτουργία του κλειδώματος πυκνωτήςσε μεγάλο εύρος συχνοτήτων, συνδέστε κεραμικό ή μαρμαρυγία παράλληλα με χαρτί πυκνωτήςμικρό δοχείο.
Ωστόσο, υπάρχουν χαρτί πυκνωτέςκαι με χαμηλή αυτοεπαγωγή. Σε αυτά, λωρίδες φύλλου συνδέονται με τους ακροδέκτες όχι σε ένα, αλλά σε πολλά σημεία. Αυτό επιτυγχάνεται είτε με λωρίδες αλουμινόχαρτου που εισάγονται στο ρολό κατά την περιέλιξη, είτε με μετατόπιση των λωρίδων (καλύμματα) σε αντίθετα άκρα του ρολού και συγκόλλησή τους
Για την προστασία από παρεμβολές που μπορούν να διεισδύσουν στη συσκευή μέσω των κυκλωμάτων τροφοδοσίας και αντίστροφα, καθώς και για διάφορες ασφάλειες, χρησιμοποιούνται τα λεγόμενα pass-throughs πυκνωτές. Τέτοιος πυκνωτήςέχει τρεις ακροδέκτες, δύο από τους οποίους είναι μια συμπαγής ράβδος μεταφοράς ρεύματος που διέρχεται από το σώμα του πυκνωτή. Μία από τις πλάκες είναι προσαρτημένη σε αυτή τη ράβδο πυκνωτής. Το τρίτο συμπέρασμα είναι μεταλλική θήκη, στο οποίο συνδέεται η δεύτερη πλάκα. Περίβλημα διόδου πυκνωτήςστερεώνεται απευθείας στο πλαίσιο ή στην οθόνη και το καλώδιο μεταφοράς ρεύματος (κύκλωμα ισχύος) συγκολλάται στον μεσαίο ακροδέκτη του. Χάρη σε αυτόν τον σχεδιασμό, τα ρεύματα υψηλής συχνότητας βραχυκυκλώνονται στο πλαίσιο ή την οθόνη της συσκευής, ενώ τα συνεχή ρεύματα περνούν ανεμπόδιστα. Σε υψηλές συχνότητες, χρησιμοποιούνται κεραμικές τροφοδοσίες πυκνωτές, στην οποία ο ρόλος μιας από τις πλάκες παίζει ο ίδιος ο κεντρικός αγωγός και η άλλη είναι το στρώμα επιμετάλλωσης που εναποτίθεται στον κεραμικό σωλήνα.
Για τον ίδιο σκοπό με τα περάσματα, χρησιμοποιούνται υποστηρικτικά. πυκνωτές, που είναι ένα είδος ραφιών στήριξης που τοποθετούνται σε μεταλλικό σασί. Η επένδυση που συνδέεται με αυτό διακρίνεται στον χαρακτηρισμό τέτοιου πυκνωτήςτρεις λοξές γραμμές που συμβολίζουν τη "γείωση"
Για λειτουργία στην περιοχή συχνότητες ήχου, καθώς και για το φιλτράρισμα των διορθωμένων τάσεων τροφοδοσίας, είναι απαραίτητες πυκνωτές, η χωρητικότητα του οποίου μετριέται σε δεκάδες, εκατοντάδες ακόμη και χιλιάδες microfarads. Οι ενώσεις οξειδίου έχουν τέτοια χωρητικότητα σε αρκετά μικρά μεγέθη. πυκνωτές(παλιό όνομα - ηλεκτρολυτικό). Σε αυτά, ο ρόλος μιας πλάκας (άνοδος) παίζει ένα ηλεκτρόδιο αλουμινίου ή τανταλίου, ο ρόλος ενός διηλεκτρικού είναι ένα λεπτό στρώμα οξειδίου που εναποτίθεται πάνω του και ο ρόλος της άλλης πλάκας (κάθοδος) είναι ένας ειδικός ηλεκτρολύτης, ο η έξοδος του οποίου είναι συχνά μια μεταλλική θήκη. πυκνωτής. Σε αντίθεση με άλλους, οι περισσότεροι τύποι οξειδίων πυκνωτέςπολικό, δηλαδή απαιτούν για κανονική λειτουργίαπολωτική τάση. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να ενεργοποιηθούν μόνο σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος ή παλμικής τάσης και μόνο στην πολικότητα (κάθοδος προς πλην, άνοδος προς συν) που αναγράφεται στο περίβλημα. Η μη τήρηση αυτής της προϋπόθεσης οδηγεί σε έξοδο πυκνωτήςεκτός λειτουργίας, που μερικές φορές συνοδεύεται από ισχυρή έκρηξη.
Οξείδιο πυκνωτέςείναι πολύ ευαίσθητα στις υπερτάσεις, επομένως τα διαγράμματα συχνά υποδεικνύουν όχι μόνο την ονομαστική τους χωρητικότητα, αλλά και την ονομαστική τους τάση.
Για να μειωθεί το μέγεθος, μερικές φορές περικλείονται δύο σε ένα σώμα πυκνωτής, αλλά εξάγονται μόνο τρία συμπεράσματα (το ένα είναι γενικό).
Πυκνωτέςμεταβλητή χωρητικότητα (VCA). ΠυκνωτήςΗ μεταβλητή χωρητικότητα αποτελείται από δύο ομάδες μεταλλικών πλακών, η μία από τις οποίες μπορεί να κινείται ομαλά σε σχέση με την άλλη. Κατά τη διάρκεια αυτής της κίνησης, οι πλάκες του κινούμενου τμήματος (ρότορας) εισάγονται συνήθως στα κενά μεταξύ των πλακών του ακίνητου τμήματος (στάτορα), με αποτέλεσμα η περιοχή επικάλυψης μιας πλάκας από την άλλη, και επομένως η χωρητικότητα, αλλαγές. Το διηλεκτρικό στο ΚΠΕ είναι τις περισσότερες φορές αέρας. Σε εξοπλισμό μικρού μεγέθους, για παράδειγμα, σε δέκτες τσέπης τρανζίστορ, χρησιμοποιούνται ευρέως CPE με στερεό διηλεκτρικό, το οποίο χρησιμοποιείται ως φιλμ από ανθεκτικά στη φθορά διηλεκτρικά υψηλής συχνότητας (φθοροπλαστικό, πολυαιθυλένιο κ.λπ.). Οι παράμετροι των PCB με στερεό διηλεκτρικό είναι κάπως χειρότερες, αλλά είναι πολύ φθηνότερες στην παραγωγή τους και οι διαστάσεις τους είναι πολύ μικρότερες από τα PCB με διηλεκτρικό αέρα.
Οι κύριες παράμετροι του KPI, που μας επιτρέπουν να αξιολογήσουμε τις δυνατότητές του όταν λειτουργεί σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης, είναι οι ελάχιστες και μέγιστη χωρητικότητα, τα οποία, κατά κανόνα, υποδεικνύονται στο διάγραμμα δίπλα στο σύμβολο KPI.
Στους περισσότερους ραδιοφωνικούς δέκτες και ραδιοπομπούς, τα μπλοκ KPI που αποτελούνται από δύο, τρία ή περισσότερα τμήματα χρησιμοποιούνται για τον ταυτόχρονο συντονισμό πολλών ταλαντωτικών κυκλωμάτων. Οι ρότορες σε τέτοια μπλοκ τοποθετούνται σε έναν κοινό άξονα, περιστρέφοντας τον οποίο μπορείτε να αλλάξετε ταυτόχρονα τη χωρητικότητα όλων των τμημάτων. Οι εξωτερικές πλάκες των ρότορων συχνά χωρίζονται (κατά μήκος της ακτίνας). Αυτό σας επιτρέπει να ρυθμίσετε τη μονάδα στο εργοστάσιο έτσι ώστε οι χωρητικότητες όλων των τμημάτων να είναι ίδιες σε οποιαδήποτε θέση του ρότορα.
Σε εξοπλισμό μέτρησης, για παράδειγμα, στους βραχίονες χωρητικών γεφυρών, χρησιμοποιούνται οι λεγόμενες διαφορικές (από το λατινικό differentia - διαφορά). πυκνωτές. Έχουν δύο ομάδες πλακών στάτορα και μίας ρότορα, διατεταγμένες έτσι ώστε όταν οι πλάκες του ρότορα εξέρχονται από τα κενά μεταξύ των πλακών της μιας ομάδας στάτορα, να εισέρχονται ταυτόχρονα μεταξύ των πλακών της άλλης. Σε αυτή την περίπτωση, η χωρητικότητα μεταξύ των πλακών του πρώτου στάτη και των πλακών του ρότορα μειώνεται και μεταξύ των πλακών του ρότορα και του δεύτερου στάτη αυξάνεται. Η συνολική χωρητικότητα μεταξύ του ρότορα και των δύο στάτη παραμένει αμετάβλητη.
Τρίμερ πυκνωτές. Για να ορίσετε την αρχική χωρητικότητα του ταλαντωτικού κυκλώματος, η οποία καθορίζει μέγιστη συχνότητατις ρυθμίσεις του, εφαρμόστε συντονισμό πυκνωτές, η χωρητικότητα του οποίου μπορεί να αλλάξει από μονάδες picofarads σε αρκετές δεκάδες picofarads (μερικές φορές περισσότερο). Η κύρια απαίτησή τους είναι η ομαλή αλλαγή της χωρητικότητας και η αξιόπιστη στερέωση του ρότορα στη θέση που έχει ρυθμιστεί κατά τη ρύθμιση. Τσεκούρια κοπής πυκνωτές(συνήθως κοντές) έχουν υποδοχή, επομένως η ρύθμιση της χωρητικότητάς τους είναι δυνατή μόνο με τη χρήση εργαλείου (κατσαβίδι). Πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος στον εξοπλισμό εκπομπής πυκνωτέςμε ένα συμπαγές διηλεκτρικό.
Σχεδιασμός κεραμικής κοπής πυκνωτής(PDA) είναι ένα από τα πιο κοινά. Αποτελείται από μια κεραμική βάση (στάτορα) και έναν κεραμικό δίσκο (ρότορα) τοποθετημένο με δυνατότητα κίνησης πάνω του. Εξώφυλλα πυκνωτής- Λεπτές στρώσεις αργύρου - εφαρμόζονται με καύση στον στάτορα και στην εξωτερική πλευρά του ρότορα. Η χωρητικότητα αλλάζει με την περιστροφή του ρότορα. Στον απλούστερο εξοπλισμό, μερικές φορές χρησιμοποιούνται συρμάτινα ψαλίδια. πυκνωτές. Ένα τέτοιο στοιχείο αποτελείται από ένα τμήμα χάλκινο σύρμαμε διάμετρο 1 ... 2 και μήκος 15 ... 20 mm, πάνω στο οποίο τυλίγεται σφιχτά ένα μονωμένο σύρμα με διάμετρο 0,2 ... 0,3 mm, περιστρέψτε για περιστροφή. Το δοχείο αλλάζει ξετυλίγοντας το σύρμα, και για να μην γλιστράει το τύλιγμα, εμποτίζεται με κάποιο είδος μονωτικού υλικού (βερνίκι, κόλλα κ.λπ.).
Αυτορρυθμιζόμενο πυκνωτές. Χρησιμοποιώντας ειδικά κεραμικά ως διηλεκτρικό, η διηλεκτρική σταθερά του οποίου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την τάση ηλεκτρικό πεδίο, διαθέσιμος πυκνωτής, η χωρητικότητα του οποίου εξαρτάται από την τάση στις πλάκες του. Τέτοιοι πυκνωτές ονομάζονται variconds (από αγγλικές λέξεις vari (able) - μεταβλητή και cond (enser) - πυκνωτής). Όταν η τάση αλλάζει από λίγα βολτ στην ονομαστική τιμή, η χωρητικότητα του variconde αλλάζει κατά 3-6 φορές.
Οι Varicondas μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες συσκευέςαυτοματισμοί, σε γεννήτριες συχνότητας ταλάντευσης, διαμορφωτές, για ηλεκτρική ρύθμιση ταλαντωτικών κυκλωμάτων κ.λπ.
Σύμβολο για variconda - σύμβολο πυκνωτήςμε το πρόσημο της μη γραμμικής αυτορρύθμισης και Λατινικό γράμμα U.
Η ονομασία των θερμικών πυκνωτών που χρησιμοποιούνται στα ηλεκτρονικά ρολόγια χειρός κατασκευάζεται με παρόμοιο τρόπο. Ο παράγοντας που αλλάζει την χωρητικότητα ενός τέτοιου πυκνωτή - η θερμοκρασία του περιβάλλοντος - ορίζεται με το σύμβολο t°.
Επιτρεπτή απόκλιση της ικανότητας οποιουδήποτε πυκνωτήςαπό την ονομαστική τιμή συνήθως υποδεικνύεται ως ποσοστό, αλλά σε πυκνωτές πολύ μικρής χωρητικότητας η επιτρεπόμενη απόκλιση από την ονομαστική τιμή υποδεικνύεται σε picofarads. Αν ενεργοποιηθεί πυκνωτήςΥποδεικνύεται "100 ± 10%", αυτό σημαίνει ότι η χωρητικότητά του δεν μπορεί να είναι μικρότερη από 90 ή μεγαλύτερη από 110 pF. Εάν η ανοχή δεν αναφέρεται στη σήμανση, τότε τέτοια πυκνωτήςεπιτρεπτή απόκλιση από την ονομαστική τιμή ±20%. Επί πυκνωτές, που κατασκευάζονται με μία μόνο, ορισμένη επιτρεπτή απόκλιση από την ονομαστική τιμή, για παράδειγμα, πυκνωτές οξειδίου (παλιά ονομασία - ηλεκτρολυτικά) της σειράς KE, σιδηροηλεκτρικό κεραμικό KDS, η ανοχή επίσης δεν αναφέρεται.
Όταν εργάζεστε πυκνωτήςσε ένα κύκλωμα όπου υπάρχουν και μεταβλητές και σταθερές συνιστώσες, συνολικό ποσόΗ τάση συνεχούς ρεύματος και η τιμή της μέγιστης τάσης, η τάση AC δεν πρέπει να υπερβαίνει την ονομαστική τάση. Εάν η εναλλασσόμενη συνιστώσα της τάσης είναι μικρή (κάτι που συμβαίνει σε όλα τα στάδια ενίσχυσης υψηλής και ενδιάμεσης συχνότητας του δέκτη), τότε, επιλέγοντας πυκνωτής, αρκεί να ληφθεί υπόψη μόνο σταθερή πίεσηΣε αυτόν. Αλλά στο τελικό στάδιο και στα κυκλώματα ανορθωτή, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η μεταβλητή συνιστώσα.
Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το περιθώριο τάσης δεν πρέπει να είναι πολύ υψηλό, καθώς πυκνωτέςμε υψηλότερη ονομαστική τάση, οι διαστάσεις είναι συνήθως μεγαλύτερες, γεγονός που οδηγεί σε αύξηση των διαστάσεων ολόκληρης της συσκευής στο σύνολό της και τελικά σε αύξηση του κόστους της συσκευής.
Οξείδιο πυκνωτές(ή όπως ονομάζονταν προηγουμένως - ηλεκτρολυτικά) δεν συνιστώνται για χρήση σε τάσεις AC κοντά στο μισό της τάσης λειτουργίας πυκνωτής. Αυτό εξηγείται από τα χαρακτηριστικά της συσκευής και τον τρόπο λειτουργίας τους.
Στο κανονική θερμοκρασίαπραγματική χωρητικότητα οξειδίου πυκνωτήςμπορεί να είναι 20% λιγότερο και 80% περισσότερο από αυτό που αναγράφεται στο σώμα του. Στη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας, η οποία για πυκνωτήςχρησιμοποιείται ευρέως στους 70 - 80°C, η χωρητικότητα μπορεί να αυξηθεί κατά 20 - 30% σε σύγκριση με αυτή που μετράται σε κανονική θερμοκρασία. U πυκνωτές, που προορίζεται για οικιακό εξοπλισμό, η χωρητικότητα σε θερμοκρασία - 10 ° C μπορεί να μειωθεί κατά το ήμισυ σε σύγκριση με την χωρητικότητα σε κανονική θερμοκρασία ( πυκνωτέςΚ50-6, Κ50-7). Σε εξοπλισμό για πεδίο, χρησιμοποιούνται συνθήκες εργασίας πυκνωτές(K50-3, K50-ZA, K50-ZB), στην οποία η χωρητικότητα μειώνεται όχι περισσότερο από το μισό σε θερμοκρασία - 40 ... - 60 ° C.
Οξείδιο πυκνωτέςπολικός. Λειτουργούν καλά σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος και παλμικής τάσης. Παράλληλα παράγονται και μη πολικά οξείδια. πυκνωτέςμε ηλεκτρόδια αλουμινίου και φύλλου τανταλίου. Τέτοιοι πυκνωτές μπορούν να λειτουργούν σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος.
Ονομαστικές τάσεις βιομηχανικά παραγόμενου οξειδίου πυκνωτέςκυμαίνονται από 3 έως 450 V και οι ονομαστικές χωρητικότητες κυμαίνονται από κλάσματα μικροφαράντ έως αρκετές χιλιάδες μικροφαράντ, με πυκνωτές με μεγάλες χωρητικότητες συνήθως να έχουν χαμηλότερες τιμές τάσης.
Δεδομένου ότι η μέγιστη επιτρεπόμενη τάση περιλαμβάνει επίσης το πλάτος της εναλλασσόμενης συνιστώσας, τότε για το πολικό οξείδιο πυκνωτέςμε τάση λειτουργίας 100 - 450 V, η τιμή του μεταβλητού στοιχείου δεν πρέπει να υπερβαίνει το 8% αυτών των τάσεων. Όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα και η ονομαστική τάση, τόσο μικρότερο είναι το επιτρεπόμενο πλάτος του εναλλασσόμενου ρεύματος. Εάν το μεταβλητό συστατικό είναι μεγάλο, το οξείδιο πυκνωτήςυπερθερμαίνεται. Σε τέτοιες περιπτώσεις, οι πυκνωτές οξειδίου θα πρέπει να αντικατασταθούν με άλλους τύπους πυκνωτών, για παράδειγμα, πυκνωτές χαρτιού υψηλής χωρητικότητας.
Στα χαρακτηριστικά του οξειδίου πυκνωτέςΙσχύει επίσης ότι στα φίλτρα ανορθωτή μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σε συχνότητες έως 1000 Hz. Καθώς αυξάνεται η συχνότητα (πάνω από 50 Hz), η ενεργός χωρητικότητα τους θα γίνεται όλο και μικρότερη σε σχέση με την ονομαστική σε υψηλότερες συχνότητες, το επιτρεπόμενο πλάτος της μεταβλητής συνιστώσας μειώνεται επίσης αντιστρόφως προς τη συχνότητα. Έτσι, σε συχνότητα 100 Hz, το επιτρεπόμενο πλάτος είναι το μισό από αυτό σε συχνότητα 50 Hz.
Οξείδιο πυκνωτέςέχουν σχετικά χαμηλή αντίσταση μόνωσης. Στην ονομαστική για αυτού του τύπου πυκνωτέςτάση λειτουργίας, το ρεύμα διαρροής μπορεί να φτάσει έως και 0,1 mA για κάθε microfarad χωρητικότητας. Διαρροή πάνω από αυτόν τον κανόνα υποδηλώνει κακή ποιότητα πυκνωτής. Τέτοιος πυκνωτήςπρέπει να αντικατασταθεί.
Οξείδιο πυκνωτέςΧρησιμοποιούνται κυρίως σε φίλτρα τροφοδοσίας, σε φίλτρα αποσύνδεσης και σε εξοπλισμό τρανζίστορ - σε κυκλώματα επικοινωνίας μεταξύ σταδίων τρανζίστορ και για διακλάδωση αντιστάσεων σε κυκλώματα εκπομπών τρανζίστορ.
Όπως και με άλλα ραδιοεξαρτήματα, οι απαιτήσεις για την ακαμψία των επιτρεπόμενων αποκλίσεων της χωρητικότητας από την ονομαστική τιμή καθορίζονται για πυκνωτέςανάλογα με τη λειτουργία που εκτελούν σε μια ή άλλη συσκευή. Ναι, για πυκνωτέςαντιστάσεις διακλάδωσης στα καθοδικά κυκλώματα των λαμπτήρων ενισχυτή RF και IF, πυκνωτέςφίλτρο και μπλοκάρισμα στα κυκλώματα ανόδου και οθόνης, οι χωρητικότητες μπορεί να είναι όσο μεγάλες επιθυμείτε, αλλά όχι μικρότερες από την ονομαστική τιμή που υποδεικνύεται στο διάγραμμα. για πυκνωτές ζεύξης που χρησιμοποιούνται σε ενισχυτές χαμηλής συχνότητας, οι αποκλίσεις από την ονομαστική τιμή μπορεί να είναι 20 - 30%. Χωρητικότητα πυκνωτές, που χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα διόρθωσης που βελτιώνουν την απόκριση συχνότητας των ενισχυτών χαμηλής συχνότητας, δεν πρέπει να διαφέρουν περισσότερο από ±10% από την υπολογιζόμενη τιμή.
Τύπος διηλεκτρικού που χρησιμοποιείται σε πυκνωτής, παίζει καθοριστικό ρόλο στον καθορισμό του πεδίου εφαρμογής πυκνωτής. Στα ταλαντευτικά κυκλώματα της μεγάλης και μεσαίας περιοχής κυμάτων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πρακτικά τους πυκνωτές των περισσότερων ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ, συμπεριλαμβανομένου του διηλεκτρικού μαρμαρυγίας, αν και τέτοιο πυκνωτέςδεν έχουν πάντα αρκετά μικρές απώλειες.
Τα κεραμικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλα τα κυκλώματα ρεύματος υψηλής συχνότητας. πυκνωτές(για χωρητικότητες έως 1000 - 5000 pF) ή μη επαγωγικό χαρτί (για χωρητικότητες μεγαλύτερες από 1000 - 5000 pF).
Στα κυκλώματα των πλεγμάτων θωράκισης των λαμπτήρων και στα φίλτρα ανόδου των καταρρακτών υψηλής συχνότητας, επιτρέπεται η χρήση μη επαγωγικού χαρτιού για κυκλώματα αποσύνδεσης. πυκνωτές; πρέπει να είναι γειωμένο ή συνδεδεμένο σε καλώδιο γενικό μείονεξωτερική επένδυση πυκνωτής(αυτός ο ακροδέκτης επισημαίνεται με το αντίστοιχο σήμα στο σώμα ή στο άκρο του μη επαγωγικού πυκνωτές). Σε στάδια χαμηλής συχνότητας τα πάντα πυκνωτέςμπορεί να είναι χαρτί.
ΠυκνωτέςΣυνιστάται να υπάρχει μεταβλητή χωρητικότητα για τη ρύθμιση του ταλαντωτικού κυκλώματος των δεκτών με διηλεκτρικό αέρα. Αυτό ισχύει σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό για τα ταλαντωτικά κυκλώματα των οργάνων μέτρησης. Από το κούρδισμα πυκνωτέςΤα καλύτερα είναι οι πυκνωτές με αέρα και κεραμικά διηλεκτρικά.
Βασικές βλάβες πυκνωτές: βλάβη μόνωσης ( βραχυκύκλωμαμεταξύ των πλακών), υψηλό ρεύμα διαρροής (κακή μόνωση μεταξύ των πλακών), σπασμένα καλώδια και για οξείδια (ηλεκτρολυτικά) - απώλεια χωρητικότητας.
Έλεγχος λειτουργικότητας πυκνωτές. Δυσλειτουργίες πυκνωτές, ειδικά η μεγάλη χωρητικότητα, όπως η απώλεια χωρητικότητας, το βραχυκύκλωμα και το μεγάλο ρεύμα διαρροής, μπορούν εύκολα να ανιχνευθούν χρησιμοποιώντας ένα μεγοχόμετρο, καθώς και ένα ωμόμετρο ή ακόμα και έναν απλό ανιχνευτή.
Αν πυκνωτήςμεγάλης χωρητικότητας είναι σε κατάσταση λειτουργίας, τότε όταν συνδεθεί ένας καθετήρας, το βέλος της συσκευής θα αποκλίνει πρώτα απότομα προς τα δεξιά και όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η απόκλιση. πυκνωτής, και μετά αρχίζει σχετικά αργά να επιστρέφει προς τα αριστερά και εγκαθίσταται πάνω από ένα από τα τμήματα στην αρχή της κλίμακας. Αν πυκνωτήςείναι ελαττωματικό, δηλαδή έχει χάσει χωρητικότητα ή έχει διαρροή, τότε στην πρώτη περίπτωση το βέλος της συσκευής δεν θα αποκλίνει καθόλου προς τα δεξιά και στη δεύτερη θα αποκλίνει σχεδόν σε ολόκληρη την κλίμακα και στη συνέχεια θα εγκατασταθεί ένα από τα τμήματα στο τέλος του, ανάλογα με την τιμή της αντίστασης διαρροής. Όταν ελέγχετε έναν πυκνωτή με αυτόν τον τρόπο, θα πρέπει πάντα να προσέχετε εάν η τάση τροφοδοσίας της συσκευής υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τάση πυκνωτής, αλλιώς μέσα πυκνωτήςΚατά τη διάρκεια της δοκιμής μπορεί να προκύψει βλάβη της μόνωσης.
Η κατάσταση μόνωσης των πυκνωτών με χωρητικότητα της τάξης των microfarads, και μερικές φορές ακόμη και δέκατα του microfarad, μπορεί επίσης να εκτιμηθεί από την ένταση του σπινθήρα, εάν πυκνωτήςσυνδέστε πρώτα σε μια πηγή τάσης και φορτίστε και, στη συνέχεια, βραχυκυκλώστε τους ακροδέκτες της. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να ελέγξετε πυκνωτέςκάθε είδους (εκτός από ηλεκτρολυτικό).
Σε ορισμένες περιπτώσεις είναι δύσκολο να επαληθευτεί πυκνωτέςμικρή χωρητικότητα (της τάξης των δεκάδων και εκατοντάδων picofarads), στην οποία ο σπινθήρας κατά την εκφόρτιση είναι ασήμαντος και η αντίσταση διαρροής είναι τόσο υψηλή που πυκνωτήςμε σπασμένη έξοδο μπορεί εύκολα να εκληφθεί εσφαλμένα ως πλήρως επισκευήσιμο με υψηλή αντίσταση διαρροής.
Χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο ή αβόμετρο στη λειτουργία μέτρησης αντίστασης, εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να προσδιορίσετε την πολικότητα ενός πυκνωτή οξειδίου (τύπου K50-6, κ.λπ.). Όταν συνδέεται με πυκνωτήςσυσκευή γ. ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης των ανιχνευτών, θα δείξει μεγαλύτερη αντίσταση σε μια θέση και λιγότερη αντίσταση σε άλλη. Η υψηλότερη αντίσταση αντιστοιχεί στην περίπτωση που ο θετικός καθετήρας της συσκευής είναι συνδεδεμένος στον θετικό πόλο πυκνωτής.
Οξείδιο (ηλεκτρολυτικό) πυκνωτές, έχοντας πολικούς ακροδέκτες, μπορούν επίσης να συνδεθούν παράλληλα και σε σειρά. Ωστόσο, κατά τη σύνδεση τους σε σειρά, θα πρέπει πάντα να λαμβάνονται πρόσθετα μέτρα για την αποφυγή βλάβης της μόνωσης. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό όταν, απουσία οξειδίου πυκνωτέςαντικαθίστανται με τις απαιτούμενες τάσεις λειτουργίας πυκνωτέςλιγότερη τάση λειτουργίας. Για να εξισωθούν οι τάσεις, οι αντιστάσεις συνδέονται παράλληλα με κάθε έναν από τους συνδεδεμένους σε σειρά πυκνωτές ίδια αντίσταση(0,5 - 1,5 MOhm). Οι απώλειες που προκαλούνται από τη σύνδεση τέτοιων αντιστάσεων είναι ασήμαντες και πρακτικά δεν επηρεάζουν τη λειτουργία του ανορθωτή. Συνολική χωρητικότητα δύο όμοιων χωρητικότητας πυκνωτές, συνδεδεμένο σε σειρά, ισούται με το ήμισυ της χωρητικότητας καθενός από αυτά.
Κατά την κατασκευή και επισκευή ηλεκτρονική τεχνολογίαΣυχνά υπάρχει ανάγκη ελέγχου των στοιχείων ραδιοφώνου, συμπεριλαμβανομένων πυκνωτές. Θα μιλήσουμε για το πώς να ελέγξετε αξιόπιστα τη δυνατότητα συντήρησης των πυκνωτών πριν τους χρησιμοποιήσετε.
Η πιο προσιτή και διαδεδομένη συσκευή με την οποία μπορείτε να ελέγξετε σχεδόν οποιαδήποτε πυκνωτής, είναι ένα ψηφιακό πολύμετρο σε λειτουργία ωμόμετρου.
Το πιο σημαντικό είναι να ελέγξετε πυκνωτήςγια διάσπαση.
Επαθε βλάβη πυκνωτής- πρόκειται για δυσλειτουργία που σχετίζεται με αλλαγή της διηλεκτρικής αντίστασης μεταξύ των πλακών πυκνωτήςλόγω υπέρβασης της επιτρεπόμενης τάσης λειτουργίας στις πλάκες πυκνωτών.
Εάν η τάση λειτουργίας ξεπεραστεί σημαντικά πυκνωτής, συμβαίνει μια ηλεκτρική βλάβη μεταξύ των πλακών του. Τρυπημένο στο σώμα πυκνωτέςμπορείτε να εντοπίσετε σκουρόχρωμα, πρήξιμο, μαύρα στίγματα και άλλα εξωτερικά σημάδιαδυσλειτουργία στοιχείου.
Επειδή η πυκνωτήςδεν περνά συνεχές ρεύμα, τότε η αντίσταση μεταξύ των ακροδεκτών (πλάκες) του πρέπει να είναι πολύ μεγάλη και να περιορίζεται μόνο από τη λεγόμενη αντίσταση διαρροής. Σε πραγματικό πυκνωτέςένα διηλεκτρικό, παρά το γεγονός ότι είναι ουσιαστικά μονωτήρας, περνάει ένα μικρό ρεύμα. Αυτό το ρεύμα για έναν πυκνωτή εργασίας είναι πολύ μικρό και δεν λαμβάνεται υπόψη. Ονομάζεται ρεύμα διαρροής.
Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη για τη δοκιμή μη πολικών πυκνωτές. Σε μη πολικούς πυκνωτές, στους οποίους το διηλεκτρικό είναι μαρμαρυγία, κεραμικά, χαρτί, γυαλί, αέρας, η αντίσταση διαρροής είναι απείρως μεγάλη και αν μετρήσετε την αντίσταση μεταξύ των ακροδεκτών τέτοιων πυκνωτήςψηφιακό πολύμετρο, η συσκευή θα καταγράψει μια απείρως υψηλή αντίσταση.
Συνήθως, εάν εσείς πυκνωτήςΕάν υπάρχει ηλεκτρική βλάβη, τότε η αντίσταση μεταξύ των πλακών του είναι αρκετά μικρή - αρκετές μονάδες ή δεκάδες ohms. Γροθιά πυκνωτής, στην πραγματικότητα, είναι ένας συνηθισμένος μαέστρος.
Στην πράξη, ελέγξτε για διάσπαση οποιουδήποτε μη πολικού πυκνωτήςμπορείτε να το κάνετε αυτό:
Θέστε το ψηφιακό πολύμετρο στη λειτουργία μέτρησης αντίστασης και ρυθμίστε το μεγαλύτερο πιθανά όριαμετρήσεις αντίστασης.
Στη συνέχεια, συνδέουμε τους αισθητήρες μέτρησης στους ακροδέκτες του πράγματος που δοκιμάζεται. πυκνωτής. Εάν ο πυκνωτής λειτουργεί σωστά, η συσκευή δεν θα εμφανίσει καμία τιμή και το 1 θα ανάψει στην οθόνη. Αυτό δείχνει ότι η αντίσταση διαρροής πυκνωτήςπερισσότερα από 2 Megaohms. Αυτό είναι αρκετό για να κρίνουμε τη δυνατότητα συντήρησης στις περισσότερες περιπτώσεις. πυκνωτής. Εάν το ψηφιακό πολύμετρο ανιχνεύσει σαφώς οποιαδήποτε αντίσταση μικρότερη από 2 Megaohms, τότε το πιθανότερο είναι πυκνωτήςελαττωματικός
Λάβετε υπόψη ότι δεν μπορείτε να κρατάτε τα καλώδια και τους ανιχνευτές του πολύμετρου με τα δύο χέρια κατά τη λήψη μετρήσεων. Αφού σε αυτή την περίπτωση η συσκευή θα καταγράψει την αντίσταση του σώματός σας, και όχι την αντίσταση διαρροής πυκνωτής. Δεδομένου ότι η αντίσταση του ανθρώπινου σώματος είναι μικρότερη από την αντίσταση διαρροής, το ρεύμα θα ρέει κατά μήκος της διαδρομής της ελάχιστης αντίστασης, δηλαδή μέσω του σώματός σας κατά μήκος της διαδρομής χέρι με χέρι. Επομένως, μην ξεχνάτε τους κανόνες κατά τη μέτρηση της αντίστασης.
Έλεγχος πολικών ηλεκτρολυτικών πυκνωτέςΗ χρήση ενός ωμόμετρου είναι κάπως διαφορετική από τη δοκιμή μη πολικών.
Αντοχή διαρροής πολικό πυκνωτέςείναι συνήθως τουλάχιστον 100 kOhm. Για καλύτερη ποιότητα polar πυκνωτέςαυτή η τιμή είναι τουλάχιστον 1 Megaohm. Όταν ελέγχετε τέτοια πυκνωτέςΤο ωμόμετρο θα πρέπει πρώτα να αποφορτιστεί πυκνωτήςβραχυκυκλώνοντας τους ακροδέκτες.
Στη συνέχεια, πρέπει να ορίσετε το όριο μέτρησης αντίστασης σε τουλάχιστον 100 kiloohms. Για όσους αναφέρθηκαν παραπάνω πυκνωτέςαυτό θα είναι το όριο των 200k (200.000 ohm). Στη συνέχεια, παρατηρώντας την πολικότητα σύνδεσης των ανιχνευτών, μετρήστε την αντίσταση διαρροής πυκνωτής. Αφού ηλεκτρολυτικά πυκνωτέςέχουν αρκετά υψηλή χωρητικότητα, τότε κατά τον έλεγχο πυκνωτήςθα ξεκινήσει η φόρτιση. Αυτή η διαδικασία διαρκεί μερικά δευτερόλεπτα, κατά τη διάρκεια των οποίων η αντίσταση στην ψηφιακή οθόνη θα αυξηθεί μέχρι πυκνωτήςδεν θα χρεώσει. Εάν η τιμή της μετρούμενης αντίστασης υπερβαίνει τα 100 kiloOhms, τότε στις περισσότερες περιπτώσεις μπορεί κανείς να κρίνει με εύλογη σιγουριά ότι πυκνωτής.
Παλαιότερα, όταν τα ωμόμετρα δείκτη ήταν κοινά μεταξύ των ραδιοερασιτέχνων, ο έλεγχος πυκνωτέςπραγματοποιήθηκε με παρόμοιο τρόπο. Σε αυτή την περίπτωση, ο πυκνωτής φορτίστηκε από την μπαταρία του ωμόμετρου και η αντίσταση που δείχνει το όργανο δείκτη αυξήθηκε, φτάνοντας τελικά την τιμή αντίστασης διαρροής.
Με βάση τον ρυθμό με τον οποίο η βελόνα της συσκευής μέτρησης εκτρέπεται από το μηδέν στην τελική τιμή, η χωρητικότητα του ηλεκτρολυτικού πυκνωτής. Όσο περισσότερο διαρκούσε η φόρτιση (όσο περισσότερο παρεκκλίνει το βέλος της συσκευής), τόσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα αντίστοιχα. πυκνωτής. Για πυκνωτέςμε μια μικρή χωρητικότητα (1 - 100 μF), η βελόνα της συσκευής μέτρησης παρεκκλίνει αρκετά γρήγορα, γεγονός που έδειξε μικρή χωρητικότητα πυκνωτής, αλλά κατά τον έλεγχο πυκνωτέςμε μεγάλη χωρητικότητα (1000 microfarads ή περισσότερο), η βελόνα παρεκκλίνει πολύ πιο αργά.
Εξέταση πυκνωτέςΗ χρήση ενός ωμόμετρου είναι μια έμμεση μέθοδος. Μια πιο ακριβής και αληθινή εκτίμηση της υγείας του πυκνωτή και των παραμέτρων του μπορεί να επιτευχθεί με τη λήψη ενός πολύμετρου με δυνατότητα μέτρησης της χωρητικότητας του πυκνωτή.
Κατά τον έλεγχο ηλεκτρολυτικών πυκνωτέςΠριν από τη μέτρηση της χωρητικότητας, είναι απαραίτητο να αποφορτίσετε πλήρως τη συσκευή που δοκιμάζεται. πυκνωτής. Αυτός ο κανόνας πρέπει να τηρείται ιδιαίτερα κατά τον έλεγχο της πολικής πυκνωτές, με μεγάλη χωρητικότητα και υψηλή τάση λειτουργίας. Εάν δεν γίνει αυτό, η συσκευή μέτρησης μπορεί να καταστραφεί.
Για παράδειγμα, συχνά πρέπει να ελέγχετε τη δυνατότητα συντήρησης πυκνωτές, τα οποία λειτουργούν ως φίλτρα και χρησιμοποιούνται σε μπλοκ παλμώνθρέψη. Η χωρητικότητά τους και η τάση λειτουργίας τους είναι αρκετά υψηλές και, εάν δεν αποφορτιστούν πλήρως, μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στη συσκευή μέτρησης.
Επομένως τέτοια πυκνωτέςΠριν από τον έλεγχο, θα πρέπει να αποφορτιστεί βραχυκυκλώνοντας τους ακροδέκτες (για χαμηλή τάση πυκνωτέςμε χαμηλή χωρητικότητα), ή συνδέοντας μια αντίσταση με αντίσταση 5-10 kiloohms στους ακροδέκτες (για υψηλή τάση πυκνωτές). Όταν εκτελείτε αυτήν τη λειτουργία, μην αγγίζετε τους ακροδέκτες με τα χέρια σας. πυκνωτής, διαφορετικά μπορεί να πάθεις δυσάρεστη ηλεκτροπληξία όταν αποφορτιστούν οι πλάκες. Όταν βραχυκυκλώνετε τους ακροδέκτες ενός φορτισμένου ηλεκτρολυτικού πυκνωτήςμια σπίθα πηδάει. Για να αποφευχθεί η εμφάνιση σπινθήρα, οι ακροδέκτες υψηλής τάσης πυκνωτέςκαι βραχυκυκλώθηκε μέσω μιας αντίστασης.
Μία από τις σημαντικές δυσλειτουργίες του ηλεκτρολυτικού πυκνωτέςείναι μια μερική απώλεια χωρητικότητας που προκαλείται από αυξημένη διαρροή. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η χωρητικότητα πυκνωτήςαισθητά μικρότερο από αυτό που αναγράφεται στη θήκη. Είναι αρκετά δύσκολο να προσδιοριστεί μια τέτοια δυσλειτουργία χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο. Για να εντοπίσετε με ακρίβεια ένα σφάλμα, όπως απώλεια χωρητικότητας, θα χρειαστείτε έναν μετρητή χωρητικότητας, ο οποίος δεν είναι διαθέσιμος σε κάθε πολύμετρο.
Είναι επίσης δύσκολο να εντοπιστεί μια τέτοια δυσλειτουργία χρησιμοποιώντας ένα ωμόμετρο. πυκνωτήςσαν γκρεμό. Όταν σπάσει πυκνωτήςηλεκτρικά αποτελείται από δύο μονωμένους αγωγούς χωρίς καμία χωρητικότητα.
Για πολικό ηλεκτρολυτικό πυκνωτής έμμεσο σημάδιΈνα σπάσιμο μπορεί να προκληθεί από την έλλειψη αλλαγής στις ενδείξεις στην οθόνη του πολύμετρου κατά τη μέτρηση της αντίστασης. Για μη πολικό πυκνωτέςμικρή χωρητικότητα, είναι σχεδόν αδύνατο να ανιχνευθεί ένα σπάσιμο, δεδομένου ότι ένα επισκευή πυκνωτήςέχει επίσης πολύ υψηλή αντοχή.
Εντοπίστε μια διάρρηξη πυκνωτήςείναι δυνατή μόνο με τη βοήθεια οργάνων για τη μέτρηση της χωρητικότητας του πυκνωτή.
Στην πράξη, διάλειμμα πυκνωτέςεμφανίζεται αρκετά σπάνια, κυρίως όταν μηχανική βλάβη. Πολύ πιο συχνά όταν επισκευάζετε εξοπλισμό πρέπει να αντικαθιστάτε πυκνωτέςμε ηλεκτρική βλάβη ή μερική απώλεια χωρητικότητας.
Για παράδειγμα, οι συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού συχνά αποτυγχάνουν λόγω ηλεκτρικής βλάβης των πυκνωτών ηλεκτρονικό κύκλωμαμετατροπέας
Η αιτία της δυσλειτουργίας της τηλεόρασης μπορεί να είναι απώλεια χωρητικότητας ηλεκτρολυτικόπυκνωτή στο κύκλωμα τροφοδοσίας.
Η απώλεια χωρητικότητας των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών ανιχνεύεται εύκολα με τη μέτρηση της χωρητικότητας αυτών πυκνωτέςχρησιμοποιώντας πολύμετρα με λειτουργία μέτρησης χωρητικότητας.
Δυσλειτουργία πυκνωτήςμπορεί να προσδιοριστεί με εξωτερική επιθεώρηση, για παράδειγμα, το περίβλημα του ηλεκτρολυτικού πυκνωτέςέχει ένα κενό εγκοπής στο πάνω μέρος του σώματος. Αυτό δείχνει ότι εφαρμόστηκε υπερβολική τάση στον πυκνωτή, ως αποτέλεσμα της οποίας συνέβη η λεγόμενη «έκρηξη» του πυκνωτή. σχηματίζονται σχίσματα και ρωγμές στην επιφάνεια.
Τέτοια ελαττώματα πυκνωτών εμφανίζονται, για παράδειγμα, όταν μια ηλεκτρονική συσκευή εκτίθεται σε ισχυρή ηλεκτρική εκκένωση κατά τις εκκενώσεις κεραυνών και ισχυρές υπερτάσεις στο δίκτυο φωτισμού.
- Μετάφραση
Εάν δημιουργείτε τακτικά ηλεκτρικά κυκλώματα, πιθανότατα έχετε χρησιμοποιήσει πυκνωτές. Αυτό τυπικό εξάρτημακυκλώματα, όπως ακριβώς και η αντίσταση, που απλά τα πιάνεις από το ράφι χωρίς δεύτερη σκέψη. Χρησιμοποιούμε πυκνωτές για την εξομάλυνση των κυματισμών τάσης/ρεύματος, για την αντιστοίχιση φορτίων, ως πηγή ενέργειας για συσκευές χαμηλής κατανάλωσης και άλλες εφαρμογές.
Αλλά ένας πυκνωτής δεν είναι απλώς μια φυσαλίδα με δύο καλώδια και μερικές παραμέτρους - τάση λειτουργίας και χωρητικότητα. Υπάρχει μια τεράστια γκάμα τεχνολογιών και υλικών με διαφορετικές ιδιότητες, χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πυκνωτών. Και παρόλο που στις περισσότερες περιπτώσεις σχεδόν οποιοσδήποτε πυκνωτής κατάλληλης χωρητικότητας μπορεί να κάνει για οποιαδήποτε εργασία, η καλή κατανόηση του τρόπου λειτουργίας αυτών των συσκευών μπορεί να σας βοηθήσει να επιλέξετε όχι μόνο το σωστό, αλλά και το σωστό. ο καλύτερος τρόπος. Εάν είχατε ποτέ πρόβλημα με τη σταθερότητα της θερμοκρασίας ή με την εργασία να βρείτε την πηγή πρόσθετου θορύβου, θα εκτιμήσετε τις πληροφορίες σε αυτό το άρθρο. 
Ας ξεκινήσουμε απλά
Είναι καλύτερο να ξεκινήσετε απλά και να περιγράψετε τις βασικές αρχές του τρόπου λειτουργίας των πυκνωτών πριν προχωρήσετε στις πραγματικές συσκευές. Ένας ιδανικός πυκνωτής αποτελείται από δύο αγώγιμες πλάκες που χωρίζονται από ένα διηλεκτρικό. Το φορτίο συλλέγεται στις πλάκες, αλλά δεν μπορεί να ρέει μεταξύ τους - το διηλεκτρικό έχει μονωτικές ιδιότητες. Έτσι ο πυκνωτής συσσωρεύει φορτίο.Η χωρητικότητα μετριέται σε φαράντ: ένας πυκνωτής ενός φαράντ παράγει τάση ενός βολτ εάν περιέχει φορτίο ενός κουλόμπ. Όπως πολλές άλλες μονάδες SI, δεν είναι πρακτικό μέγεθος, οπότε αν δεν μετρήσετε υπερπυκνωτές, για τους οποίους δεν θα μιλήσουμε εδώ, πιθανότατα θα καταλήξετε με μικρο-, νανο- και picofarads. Η χωρητικότητα οποιουδήποτε πυκνωτή μπορεί να προκύψει από τις διαστάσεις και τις διηλεκτρικές του ιδιότητες - εάν ενδιαφέρεστε, ο τύπος για αυτό μπορεί να βρεθεί στη Wikipedia. Δεν χρειάζεται να το απομνημονεύσετε εκτός και αν μελετάτε για εξετάσεις - αλλά περιέχει ένα χρήσιμο γεγονός. Η χωρητικότητα είναι ανάλογη με τη διηλεκτρική σταθερά ε r του χρησιμοποιούμενου διηλεκτρικού, γεγονός που είχε ως αποτέλεσμα την εμπορευματοποίηση διάφορων πυκνωτών που χρησιμοποιούν διαφορετικά διηλεκτρικά υλικά για την επίτευξη μεγάλα δοχείαή βελτίωση των χαρακτηριστικών τάσης.
Ηλεκτρολυτικό αλουμίνιο
Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές αλουμινίου χρησιμοποιούν ένα στρώμα ανοδικής οξείδωσης σε ένα φύλλο αλουμινίου ως μία διηλεκτρική πλάκα και τον ηλεκτρολύτη από ένα ηλεκτροχημικό στοιχείο ως την άλλη πλάκα. Η παρουσία ενός ηλεκτροχημικού στοιχείου τα κάνει πολικά, δηλαδή η τάση συνεχούς ρεύματος πρέπει να εφαρμόζεται προς μία κατεύθυνση και η ανοδιωμένη πλάκα πρέπει να είναι η άνοδος, ή θετική.
Στην πράξη, οι πλάκες τους γίνονται σε μορφή σάντουιτς από αλουμινόχαρτο, τυλιγμένο σε κύλινδρο και τοποθετημένο σε αλουμινένιο κουτί. Η τάση λειτουργίας εξαρτάται από το βάθος του ανοδιωμένου στρώματος.
Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές έχουν τη μεγαλύτερη χωρητικότητα μεταξύ των κοινών, από 0,1 έως χιλιάδες microfarads. Λόγω της στενής συσκευασίας του ηλεκτροχημικού στοιχείου, έχουν μεγάλη ισοδύναμη επαγωγή σειράς (ESI, ή αποτελεσματική επαγωγή), γι' αυτό και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε υψηλές συχνότητες. Συνήθως χρησιμοποιούνται για εξομάλυνση και αποσύνδεση ισχύος καθώς και για σύζευξη σε συχνότητες ήχου.
Ηλεκτρολυτικό ταντάλιο
Επιφανειακά τοποθετημένος πυκνωτής τανταλίου
Οι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές τανταλίου κατασκευάζονται ως πυροσυσσωματωμένη άνοδος τανταλίου με μεγάλη επιφάνεια στην οποία αναπτύσσεται ένα παχύ στρώμα οξειδίου και στη συνέχεια τοποθετείται ένας ηλεκτρολύτης διοξειδίου του μαγγανίου ως κάθοδος. Συνδυασμός μεγάλη περιοχήΟι επιφανειακές και οι διηλεκτρικές ιδιότητες του οξειδίου του τανταλίου οδηγούν σε υψηλή χωρητικότητα ανά όγκο. Ως αποτέλεσμα, τέτοιοι πυκνωτές είναι πολύ μικρότεροι από τους πυκνωτές αλουμινίου συγκρίσιμης χωρητικότητας. Όπως και οι τελευταίοι, οι πυκνωτές τανταλίου έχουν πολικότητα, επομένως το συνεχές ρεύμα πρέπει να ρέει ακριβώς προς μία κατεύθυνση.
Η διαθέσιμη χωρητικότητά τους κυμαίνεται από 0,1 έως αρκετές εκατοντάδες microfarads. Έχουν πολύ μικρότερη αντίσταση διαρροής και ισοδύναμη αντίσταση σειράς(ESR) και ως εκ τούτου χρησιμοποιούνται σε δοκιμές, όργανα και εφαρμογές ήχου υψηλής τεχνολογίας όπου αυτές οι ιδιότητες είναι χρήσιμες.
Στην περίπτωση των πυκνωτών τανταλίου, είναι απαραίτητο να παρακολουθείται ιδιαίτερα η κατάσταση αστοχίας. Το άμορφο οξείδιο του τανταλίου είναι ένα καλό διηλεκτρικό και σε κρυσταλλική μορφή γίνεται καλός οδηγός. Η ακατάλληλη χρήση ενός πυκνωτή τανταλίου - για παράδειγμα, η εφαρμογή υπερβολικού ρεύματος εισόδου - μπορεί να προκαλέσει αλλαγή μορφής του διηλεκτρικού, γεγονός που θα αυξήσει το ρεύμα που διέρχεται από αυτό. Είναι αλήθεια ότι οι προηγούμενες γενιές πυκνωτών τανταλίου είχαν τη φήμη για προβλήματα πυρκαγιάς και οι βελτιωμένες μέθοδοι κατασκευής οδήγησαν σε πιο αξιόπιστα προϊόντα.
Μεμβράνες πολυμερών
Μια ολόκληρη οικογένεια πυκνωτών χρησιμοποιεί πολυμερείς μεμβράνες ως διηλεκτρικά και η μεμβράνη είτε τοποθετείται ανάμεσα σε στριμμένα ή παρεμβαλλόμενα στρώματα μεταλλικού φύλλου είτε έχει ένα επιμεταλλωμένο στρώμα στην επιφάνεια. Η τάση λειτουργίας τους μπορεί να φτάσει έως και τα 1000 V, αλλά δεν έχουν υψηλές χωρητικότητες - αυτή είναι συνήθως από 100 pF έως μερικά microfarads. Κάθε τύπος φιλμ έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του, αλλά γενικά ολόκληρη η οικογένεια έχει χαμηλότερη χωρητικότητα και επαγωγή από τα ηλεκτρολυτικά. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται σε συσκευές υψηλής συχνότητας και για αποσύνδεση σε ηλεκτρικά θορυβώδη συστήματα, καθώς και σε συστήματα γενικής χρήσης.Οι πυκνωτές πολυπροπυλενίου χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα που απαιτούν καλή θερμική σταθερότητα και σταθερότητα συχνότητας. Χρησιμοποιούνται επίσης σε συστήματα ισχύος, για την καταστολή του EMI, σε συστήματα που χρησιμοποιούν εναλλασσόμενα ρεύματα υψηλής τάσης.
Οι πολυεστερικοί πυκνωτές, αν και δεν έχουν τα ίδια χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και συχνότητας, είναι φθηνοί και αντέχουν υψηλές θερμοκρασίεςκατά τη συγκόλληση για επιφανειακή τοποθέτηση. Εξαιτίας αυτού, χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα που προορίζονται για χρήση σε μη κρίσιμες εφαρμογές.
Πυκνωτές ναφθαλικού πολυαιθυλενίου. Δεν έχουν σταθερά χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και συχνότητας, αλλά αντέχουν πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες και καταπονήσεις σε σύγκριση με τα πολυεστερικά.
Οι πυκνωτές θειούχου πολυαιθυλενίου έχουν τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και συχνότητας του πολυπροπυλενίου και επιπλέον μπορούν να αντέξουν υψηλές θερμοκρασίες.
Σε παλιό εξοπλισμό μπορείτε να συναντήσετε πυκνωτές από πολυανθρακικό και πολυστυρένιο, αλλά τώρα δεν χρησιμοποιούνται πλέον.
Κεραμικά
Η ιστορία των κεραμικών πυκνωτών είναι αρκετά μεγάλη - έχουν χρησιμοποιηθεί από τις πρώτες δεκαετίες του περασμένου αιώνα μέχρι σήμερα. Οι πρώτοι πυκνωτές ήταν ένα μόνο στρώμα κεραμικού, επιμεταλλωμένο και στις δύο πλευρές. Οι μεταγενέστερες είναι επίσης πολυστρωματικές, όπου παρεμβάλλονται πλάκες με επιμετάλλωση και κεραμικά. Ανάλογα με το διηλεκτρικό, οι χωρητικότητες τους ποικίλλουν από 1 pF έως δεκάδες microfarads και οι τάσεις φτάνουν τα κιλοβολτ. Σε όλες τις βιομηχανίες ηλεκτρονικών όπου απαιτείται χαμηλή χωρητικότητα, μπορούν να βρεθούν τόσο κεραμικοί δίσκοι μονής στρώσης όσο και πυκνωτές στοίβας επιφανειακής τοποθέτησης πολλαπλών στρώσεων.
Ο ευκολότερος τρόπος ταξινόμησης των κεραμικών πυκνωτών είναι με διηλεκτρικά, καθώς είναι αυτά που δίνουν στον πυκνωτή όλες τις ιδιότητές του. Τα διηλεκτρικά ταξινομούνται σύμφωνα με κωδικούς τριών γραμμάτων, όπου είναι κρυπτογραφημένα θερμοκρασία εργασίαςκαι σταθερότητα.
Το C0G έχει καλύτερη σταθερότητα στην χωρητικότητα σε σχέση με τη θερμοκρασία, τη συχνότητα και την τάση. Χρησιμοποιείται σε κυκλώματα υψηλής συχνότηταςκαι άλλα κυκλώματα υψηλής ταχύτητας.
Τα X7R δεν έχουν τόσο καλά χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και τάσης, επομένως χρησιμοποιούνται σε λιγότερο κρίσιμες περιπτώσεις. Αυτό συνήθως περιλαμβάνει αποσύνδεση και διάφορες καθολικές εφαρμογές.
Τα Y5V έχουν πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα, αλλά τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας και τάσης τους είναι ακόμη χαμηλότερα. Χρησιμοποιείται επίσης για αποσύνδεση και σε διάφορες εφαρμογές γενικής χρήσης.
Δεδομένου ότι τα κεραμικά συχνά έχουν επίσης πιεζοηλεκτρικές ιδιότητες, ορισμένοι κεραμικοί πυκνωτές παρουσιάζουν επίσης ένα μικροφωνικό αποτέλεσμα. Εάν έχετε εργαστεί με υψηλές τάσεις και συχνότητες στο εύρος ήχου, όπως με ενισχυτές σωλήνων ή ηλεκτροστατικά, μπορεί να έχετε ακούσει τους πυκνωτές να "τραγουδούν". Εάν χρησιμοποιήσατε έναν πιεζοηλεκτρικό πυκνωτή για να παράσχετε σταθεροποίηση συχνότητας, μπορεί να διαπιστώσετε ότι ο ήχος του διαμορφώνεται από τη δόνηση του περιβάλλοντός του.
Όπως αναφέραμε ήδη, αυτό το άρθρο δεν στοχεύει να καλύψει όλες τις τεχνολογίες πυκνωτών. Ρίχνοντας μια ματιά στον κατάλογο ηλεκτρονικών θα διαπιστώσετε ότι ορισμένες από τις διαθέσιμες τεχνολογίες δεν καλύπτονται εδώ. Ορισμένες προσφορές από καταλόγους είναι ήδη ξεπερασμένες ή έχουν τόσο στενή θέση που τις περισσότερες φορές δεν θα τις συναντήσετε. Ελπίζαμε μόνο να διαλύσουμε μέρος του μυστηρίου σχετικά με δημοφιλή μοντέλαπυκνωτές και σας βοηθούν να επιλέξετε τα κατάλληλα εξαρτήματα κατά το σχεδιασμό δικές τους συσκευές. Αν σας ανοίξαμε την όρεξη, ίσως θέλετε να δείτε το άρθρο μας για τους επαγωγείς.
Παρακαλούμε γράψτε για τυχόν ανακρίβειες ή σφάλματα που εντοπίζετε μέσω
