Condensatoare fixe. Condensatoare electrice

Electronica utilizează multe părți diferite care împreună permit o serie de acțiuni. Unul dintre ele este un condensator. Și în cadrul articolului vom vorbi despre ce fel de mecanism este acesta, cum funcționează, de ce este nevoie de un condensator și ce face acesta în circuite.

Ce este un condensator?

Un condensator este un dispozitiv electric pasiv care poate îndeplini diverse sarcini în circuite datorită capacității sale de a acumula energie de încărcare și câmp electric. Dar principala gamă de aplicații este în filtrele pentru redresoare și stabilizatori. Astfel, datorită condensatoarelor, un semnal este transmis între treptele amplificatorului, sunt setate intervale de timp pentru sincronizare și sunt construite filtre trece-înalt și trece-jos. Datorită proprietăților sale, este folosit și pentru selectarea frecvenței în diferite generatoare.

Acest tip de condensator are o capacitate de câteva sute de microfarad. Alți membri ai familiei acestei componente electronice sunt proiectați după un principiu similar. Cum să verificați condensatorul și să vă asigurați că starea reală a lucrurilor corespunde inscripțiilor? Cel mai simplu mod este să folosești un multimetru digital. Un ohmmetru poate răspunde, de asemenea, la întrebarea cum se verifică un condensator.

Principiul de funcționare și de ce este necesar un condensator

Din denumire și imagine schematică putem concluziona că chiar și două plăci metalice situate una lângă alta pot acționa ca un simplu condensator. Aerul va servi ca dielectric. Teoretic, nu există o limitare a zonei plăcilor și a distanței dintre ele. Prin urmare, chiar și la răspândirea pe distanțe mari și reducerea dimensiunii acestora, chiar dacă este nesemnificativă, se păstrează o oarecare capacitate.

Această proprietate și-a găsit utilizare în tehnologia de înaltă frecvență. Așadar, au învățat să le facă chiar și sub formă de piste obișnuite de circuit imprimat, precum și pur și simplu prin răsucirea a două fire care sunt în izolație din polietilenă. Când utilizați un cablu, capacitatea condensatorului (µF) crește odată cu lungimea. Dar trebuie înțeles că, dacă pulsul transmis este scurt și firul este lung, atunci pur și simplu s-ar putea să nu ajungă la destinație. Un condensator poate fi utilizat în circuitele DC și AC.

Stocarea energiei

Pe măsură ce capacitatea condensatorului crește, procesele precum încărcarea și descărcarea decurg lent. Tensiunea pe un anumit dispozitiv electric crește de-a lungul unei linii curbe, care în matematică este numită exponențială. În timp, tensiunea condensatorului va crește de la o valoare de 0V la nivelul sursei de alimentare (dacă nu se arde din cauza valorilor prea mari ale acesteia din urmă).

Condensator electrolitic

În prezent, condensatoarele electrolitice se laudă cu cea mai mare capacitate specifică în ceea ce privește raportul dintre acest indicator și volumul piesei. Capacitatea lor atinge valori de 100 de mii de microfarad, iar tensiunea de funcționare este de până la 600 V. Dar funcționează bine doar la frecvențe joase. La ce se foloseste acest tip de condensator? Domeniul principal de aplicare sunt filtrele Condensatoarele electrolitice sunt întotdeauna conectate la circuite cu polaritatea corectă. Electrozii sunt fabricați dintr-o peliculă subțire (care este făcută din oxid de metal). Deoarece un strat subțire de aer între ele nu este un izolator suficient de bun, aici este adăugat și un strat de electrolit (soluțiile concentrate de alcalii sau acizi acționează ca acesta).

Supercondensator

Aceasta este o nouă clasă de condensatoare electrolitice numite ionistori. Proprietățile sale îl fac similar cu o baterie, deși se aplică anumite limitări. Astfel, avantajul lor constă în timpul scurt de încărcare (de obicei câteva minute). La ce se foloseste acest tip de condensator? Ionistorii sunt folosiți ca surse de alimentare de rezervă. În timpul producției, acestea se dovedesc a fi nepolare, iar unde este plus și unde este minus este determinat de prima încărcare (la uzina de producție).

Temperatura și tensiunea nominală au un impact semnificativ asupra performanței. Deci, la 70˚C și o putere de 0,8 va oferi doar 500 de ore de funcționare. Prin reducerea tensiunii la 0,6 din valoarea nominală și a temperaturii la 40 de grade, durata sa de viață va crește la 40 de mii de ore. Puteți găsi ionistori în cipuri de memorie sau ceasuri electronice. Dar, în același timp, au perspective bune pentru utilizarea lor în bateriile solare.

În magazinele de electricitate, condensatoarele pot fi văzute cel mai adesea sub forma unui cilindru, în interiorul căruia există multe benzi de plăci și dielectrice.

Condensator - ce este?

Un condensator face parte dintr-un circuit electric format din 2 electrozi care sunt capabili să acumuleze, să focalizeze sau să transmită curent către alte dispozitive. Din punct de vedere structural, electrozii sunt plăci de condensatoare cu sarcini opuse. Pentru ca dispozitivul să funcționeze, între plăci este plasat un dielectric - element care împiedică atingerea celor două plăci.

Definiția condensatorului provine din cuvântul latin „condenso”, care înseamnă compactare, concentrare.

Elementele pentru lipirea recipientelor sunt folosite pentru transportul, măsurarea, redirecționarea și transmiterea energiei electrice și a semnalelor.

Unde se folosesc condensatoarele?

Fiecare radioamator începător își pune adesea întrebarea: pentru ce este un condensator? Începătorii nu înțeleg de ce este nevoie și cred în mod eronat că poate înlocui complet o baterie sau o sursă de alimentare.

Toate dispozitivele radio includ condensatori, tranzistori și rezistențe. Aceste elemente alcătuiesc o placă sau un întreg modul în circuite cu valori statice, ceea ce face din acesta baza oricărui aparat electric, de la un mic fier de călcat până la dispozitive industriale.

Cele mai frecvente utilizări ale condensatoarelor sunt:

Element de filtru pentru interferențe HF și LF;
Niveluri de supratensiuni bruște în curent alternativ, precum și pentru statică și tensiune pe condensator;
Egalizator de ondulare de tensiune.

Scopul condensatorului și funcțiile sale sunt determinate de scopurile de utilizare:

Scop general. Acesta este un condensator, al cărui design conține doar elemente de joasă tensiune situate pe plăci de circuite mici, de exemplu, dispozitive precum telecomandă de televiziune, radio, fierbător etc.;
Înaltă tensiune. Condensatorul din circuitul DC suportă sisteme industriale și tehnice de înaltă tensiune;
Puls. Capacitive generează o supratensiune ascuțită și o furnizează panoului de recepție al dispozitivului;
Lansatoare. Folosit pentru lipirea acelor dispozitive care sunt concepute pentru a porni, a porni/opri dispozitive, de exemplu, o telecomandă sau o unitate de control;
Suprimarea zgomotului. Condensatorul din circuitul AC este utilizat în echipamentele de satelit, televiziune și militar.

Tipuri de condensatoare

Designul condensatorului este determinat de tipul de dielectric. Vine în următoarele tipuri:

Lichid. Un dielectric sub formă lichidă este rar; acest tip este utilizat în principal în industrie sau pentru dispozitive radio;
Vid. Nu există dielectric în condensator, ci în schimb există plăci într-o carcasă etanșă;
Gazos. Bazat pe interacțiunea reacțiilor chimice și utilizat pentru producția de echipamente frigorifice, linii de producție și instalații;
Condensator electrolitic. Principiul se bazează pe interacțiunea dintre un anod metalic și un electrod (catod). Stratul de oxid al anodului este partea semiconductoare, drept urmare acest tip de element de circuit este considerat cel mai productiv;
Organic. Dielectricul poate fi hârtie, film etc. Nu este capabil să acumuleze, ci doar să niveleze ușor supratensiunile;
Combinate. Aceasta include metal-hârtie, hârtie-film etc. Eficiența crește dacă dielectricul conține o componentă metalică;
Anorganic. Cele mai comune sunt sticla și ceramica. Utilizarea lor este determinată de durabilitate și rezistență;
Anorganic combinat. Film de sticlă, precum și email de sticlă, care au proprietăți excelente de nivelare.

Tipuri de condensatoare

Elementele plăcii radio diferă prin tipul de schimbare a capacității:

Permanent. Celulele mențin o capacitate de tensiune constantă până la sfârșitul duratei de valabilitate. Acest tip este cel mai comun și universal, deoarece este potrivit pentru realizarea oricărui tip de dispozitiv;
Variabile. Au capacitatea de a modifica volumul recipientului atunci când se utilizează un reostat, varicap sau când se schimbă temperatura. Metoda mecanică folosind un reostat implică lipirea unui element suplimentar pe placă, în timp ce atunci când se folosește un variconde, se modifică doar cantitatea de tensiune de intrare;
Trimmere. Sunt cel mai flexibil tip de condensator, cu ajutorul căruia puteți crește rapid și eficient debitul sistemului cu reconstrucție minimă.

Principiul de funcționare al unui condensator

Să vedem cum funcționează un condensator atunci când este conectat la o sursă de alimentare:

Acumulare de sarcină. Când este conectat la rețea, curentul este direcționat către electroliți;
Particulele încărcate sunt distribuite pe placă în funcție de sarcina lor: cele negative - în electroni și cele pozitive - în ioni;
Dielectricul servește ca o barieră între cele două plăci și împiedică amestecarea particulelor.

Capacitatea unui condensator este determinată prin calcularea raportului dintre sarcina unui conductor și puterea sa potențială.

Important! Dielectricul este, de asemenea, capabil să elimine tensiunea rezultată de pe condensator în timpul funcționării dispozitivului.

Caracteristicile condensatorului

Caracteristicile sunt împărțite în mod convențional în puncte:

Valoarea abaterii. Înainte de a intra în magazin, fiecare condensator trebuie să fie supus unei serii de teste pe linia de producție. După testarea fiecărui model, producătorul indică intervalul de abateri admise de la valoarea inițială;
Valoarea tensiunii. În mare parte sunt utilizate elemente cu o tensiune de 12 sau 220 de volți, dar există și 5, 50, 110, 380, 660, 1000 și mai mulți volți. Pentru a evita arderea condensatorului și defecțiunea dielectrică, cel mai bine este să achiziționați un element cu rezervă de tensiune;
Temperatura admisa. Acest parametru este foarte important pentru dispozitivele mici care funcționează pe o rețea de 220 de volți. De regulă, cu cât tensiunea este mai mare, cu atât nivelul de temperatură admisibil pentru funcționare este mai mare. Parametrii de temperatură sunt măsurați cu ajutorul unui termometru electronic;
Disponibilitatea curentului continuu sau alternativ. Poate unul dintre cei mai importanți parametri, deoarece performanța echipamentului proiectat depinde complet de acesta;
Numărul de faze. În funcție de complexitatea dispozitivului, pot fi utilizați condensatoare monofazate sau trifazate. Pentru a conecta direct un element, este suficient unul monofazat, dar dacă placa este un „oraș”, atunci se recomandă utilizarea unui element trifazat, deoarece distribuie sarcina mai ușor.

De ce depinde capacitatea?

Capacitatea condensatorului depinde de tipul dielectricului și este indicată pe carcasă, măsurată în uF sau uF. Acesta variază de la 0 la 9.999 pF în picofaradi, în timp ce în microfarade variază de la 10.000 pF la 9.999 µF. Aceste caracteristici sunt specificate în standardul de stat GOST 2.702.

Fiţi atenți! Cu cât capacitatea electrolitului este mai mare, cu atât timpul de încărcare este mai lung și dispozitivul poate transfera mai multă încărcare.

Cu cât sarcina sau puterea dispozitivului este mai mare, cu atât timpul de descărcare este mai scurt. În acest caz, rezistența joacă un rol important, deoarece cantitatea de flux electric de ieșire depinde de aceasta.

Partea principală a condensatorului este dielectricul. Are următorul număr de caracteristici care afectează puterea echipamentului:

Rezistenta de izolare. Aceasta include atât izolația interioară, cât și cea externă realizată din polimeri;
Tensiune maximă. Dielectricul determină cât de multă tensiune este capabil să stocheze sau să transmită condensatorul;
Cantitatea de energie pierdută. Depinde de configurația dielectricului și de caracteristicile acestuia. De obicei, energia se disipează treptat sau în rafale ascuțite;
Nivel de capacitate. Pentru ca un condensator să stocheze o cantitate mică de energie pentru o perioadă scurtă de timp, trebuie să mențină un volum constant de capacitate. Cel mai adesea, eșuează tocmai din cauza incapacității de a trece o anumită cantitate de tensiune;

Bine de știut! Abrevierea „AC” situată pe corpul elementului denotă tensiune alternativă. Tensiunea acumulată pe condensator nu poate fi utilizată sau transmisă - trebuie stinsă.

Proprietățile condensatorului

Condensatorul acționează ca:

Bobina inductivă. Să luăm exemplul unui bec obișnuit: se va aprinde doar dacă îl conectați direct la o sursă de curent alternativ. Acest lucru duce la regula că, cu cât capacitatea este mai mare, cu atât fluxul luminos al becului este mai puternic;
Încărcați stocarea. Proprietățile îi permit să se încarce și să se descarce rapid, creând astfel un impuls puternic cu rezistență scăzută. Folosit pentru producerea diferitelor tipuri de acceleratoare, sisteme laser, blițuri electrice etc.;
Bateria a primit încărcare. Un element puternic este capabil să mențină porțiunea de curent primită pentru o perioadă lungă de timp, în timp ce poate servi ca adaptor pentru alte dispozitive. În comparație cu o baterie reîncărcabilă, un condensator își pierde o parte din încărcare în timp și, de asemenea, nu este capabil să găzduiască o cantitate mare de energie electrică, de exemplu, la scară industrială;
Încărcarea motorului electric. Conexiunea se face prin a treia bornă (tensiunea de funcționare a condensatorului este de 380 sau 220 de volți). Datorită noii tehnologii, a devenit posibilă utilizarea unui motor trifazat (cu o rotație de fază de 90 de grade), folosind o rețea standard;
Dispozitive compensatoare. Este folosit în industrie pentru a stabiliza energia reactivă: o parte din puterea de intrare este dizolvată și ajustată la ieșirea condensatorului la un anumit volum.

Video

Traducere

Dacă creați în mod regulat circuite electrice, probabil că ați folosit condensatori. Este o componentă standard a circuitului, la fel ca un rezistor, pe care o luați de pe raft fără să vă gândiți. Folosim condensatori pentru a netezi ondularea tensiunii/curentului, pentru a se potrivi sarcinilor, ca sursă de alimentare pentru dispozitive cu putere redusă și alte aplicații.

Dar un condensator nu este doar o bulă cu două fire și câțiva parametri - tensiunea de funcționare și capacitatea. Există o gamă largă de tehnologii și materiale cu proprietăți diferite utilizate pentru a crea condensatori. Și, deși în cele mai multe cazuri aproape orice condensator de capacitate adecvată va fi potrivit pentru orice sarcină, o bună înțelegere a modului în care funcționează aceste dispozitive vă poate ajuta să alegeți nu doar cel potrivit, ci și cel mai potrivit. Dacă ați avut vreodată o problemă cu stabilitatea temperaturii sau sarcina de a găsi sursa de zgomot suplimentar, veți aprecia informațiile din acest articol.

Să începem simplu

Cel mai bine este să începeți simplu și să descrieți principiile de bază ale modului în care funcționează condensatorii înainte de a trece la dispozitivele reale. Un condensator ideal este format din două plăci conductoare separate de un dielectric. Sarcina se adună pe plăci, dar nu poate curge între ele - dielectricul are proprietăți izolatoare. Acesta este modul în care condensatorul acumulează sarcina.

Capacitatea se măsoară în farad: un condensator de un farad produce o tensiune de un volt dacă conține o sarcină de un coulomb. La fel ca multe alte unități SI, este o dimensiune nepractică, așa că dacă nu numărați supercondensatorii, despre care nu vom vorbi aici, probabil veți ajunge cu micro-, nano- și picofarads. Capacitatea oricărui condensator poate fi derivată din dimensiunile și proprietățile sale dielectrice - dacă vă interesează, formula pentru aceasta poate fi găsită pe Wikipedia. Nu trebuie să-l memorați decât dacă studiați pentru un examen, dar conține un fapt util. Capacitatea este proporțională cu constanta dielectrică εr a dielectricului utilizat, ceea ce a condus la o varietate de condensatoare care sunt disponibile comercial folosind diferite materiale dielectrice pentru a obține capacități mai mari sau pentru a îmbunătăți caracteristicile de tensiune.

Electrolitic din aluminiu

Condensatoarele electrolitice din aluminiu folosesc un strat de oxidare anodic pe o foaie de aluminiu ca o placă dielectrică, iar electrolitul dintr-o celulă electrochimică ca cealaltă placă. Prezența unei celule electrochimice le face polare, adică tensiunea DC trebuie aplicată într-o direcție, iar placa anodizată trebuie să fie anodul sau pozitiv.

În practică, plăcile lor sunt realizate sub formă de sandwich din folie de aluminiu, învelite într-un cilindru și amplasate într-o cutie de aluminiu. Tensiunea de funcționare depinde de adâncimea stratului anodizat.

Condensatoarele electrolitice au cea mai mare capacitate dintre cele comune, de la 0,1 la mii de microfarad. Datorită ambalării strânse a celulei electrochimice, acestea au o mare inductanță în serie echivalentă (ESI, sau inductanță efectivă), motiv pentru care nu pot fi utilizate la frecvențe înalte. Ele sunt utilizate de obicei pentru netezirea și decuplarea puterii, precum și pentru cuplarea la frecvențe audio.

Tantal electrolitic

Condensator de tantal montat la suprafață

Condensatoarele electrolitice de tantal sunt fabricate ca un anod de tantal sinterizat cu o suprafață mare pe care este crescut un strat gros de oxid și apoi un electrolit de dioxid de mangan este plasat ca catod. Combinația dintre suprafața mare și proprietățile dielectrice ale oxidului de tantal are ca rezultat o capacitate mare pe volum. Ca rezultat, astfel de condensatoare sunt mult mai mici decât condensatoarele din aluminiu de capacitate comparabilă. La fel ca și acesta din urmă, condensatorii de tantal au polaritate, așa că curentul continuu trebuie să curgă exact într-o direcție.

Capacitatea lor disponibilă variază de la 0,1 la câteva sute de microfarad. Au o rezistență mult mai mică la scurgeri și o rezistență echivalentă în serie (ESR), făcându-le utilizate în testare, instrumentare și aplicații audio de vârf, unde aceste proprietăți sunt utile.

În cazul condensatoarelor cu tantal, este necesar să se monitorizeze în special starea defecțiunii se întâmplă să ia foc; Oxidul de tantal amorf este un bun dielectric, iar sub formă cristalină devine un bun conductor. Utilizarea necorespunzătoare a unui condensator de tantal - de exemplu, aplicarea prea mult curent de pornire - poate determina schimbarea formei dielectricului, ceea ce va crește curentul care trece prin el. Este adevărat că generațiile anterioare de condensatoare cu tantal au avut o reputație de probleme de incendiu, iar metodele de fabricație îmbunătățite au condus la produse mai fiabile.

Filme polimerice

O întreagă familie de condensatoare folosește filme polimerice ca dielectrici, iar filmul este fie prins între straturi răsucite sau intercalate de folie metalică, fie are un strat metalizat la suprafață. Tensiunea lor de funcționare poate ajunge până la 1000 V, dar nu au capacități mari - aceasta este de obicei de la 100 pF la câteva microfaradi. Fiecare tip de peliculă are avantajele și dezavantajele sale, dar în general întreaga familie are o capacitate și o inductanță mai mici decât cele electrolitice. Prin urmare, ele sunt utilizate în dispozitive de înaltă frecvență și pentru decuplare în sisteme electric zgomotoase, precum și în sisteme de uz general.

Condensatorii din polipropilenă sunt utilizați în circuite care necesită o bună stabilitate termică și de frecvență. De asemenea, sunt utilizate în sistemele de alimentare, pentru a suprima EMI, în sistemele care utilizează curenți alternativi de înaltă tensiune.

Condensatoarele din poliester, deși nu au aceleași caracteristici de temperatură și frecvență, sunt ieftine și pot rezista la temperaturi ridicate atunci când sunt lipite pentru montarea la suprafață. Din acest motiv, ele sunt utilizate în circuite destinate utilizării în aplicații necritice.

Condensatoare de naftalat de polietilenă. Nu au caracteristici stabile de temperatură și frecvență, dar pot rezista la temperaturi și solicitări mult mai mari în comparație cu cele din poliester.

Condensatoarele cu sulfură de polietilenă au caracteristicile de temperatură și frecvență ale polipropilenei și, în plus, pot rezista la temperaturi ridicate.

În echipamentele vechi poți întâlni condensatoare din policarbonat și polistiren, dar acum nu se mai folosesc.

Ceramică

Istoria condensatoarelor ceramice este destul de lungă - au fost folosite din primele decenii ale secolului trecut până în prezent. Condensatorii timpurii erau un singur strat de ceramică, metalizat pe ambele părți. Cele de mai târziu sunt, de asemenea, multistrat, unde sunt intercalate plăci cu metalizare și ceramică. În funcție de dielectric, capacitățile lor variază de la 1 pF la zeci de microfaradi, iar tensiunile ajung la kilovolți. În toate industriile electronice în care este necesară o capacitate scăzută, pot fi găsite atât discuri ceramice cu un singur strat, cât și condensatoare multistrat de suprafață.

Cel mai simplu mod de a clasifica condensatorii ceramici este prin dielectrici, deoarece acestea sunt cele care dau condensatorului toate proprietățile sale. Dielectricii sunt clasificați în funcție de coduri din trei litere, care criptează temperatura și stabilitatea lor de funcționare.

C0G are o stabilitate mai bună în capacitate în ceea ce privește temperatură, frecvență și tensiune. Folosit în circuite de înaltă frecvență și alte circuite de mare viteză.

X7R nu au caracteristici atât de bune de temperatură și tensiune, prin urmare sunt utilizate în cazuri mai puțin critice. Aceasta include de obicei decuplarea și diverse aplicații universale.

Y5V au o capacitate mult mai mare, dar caracteristicile lor de temperatură și tensiune sunt și mai mici. De asemenea, utilizat pentru decuplare și în diverse aplicații de uz general.

Deoarece ceramica are adesea și proprietăți piezoelectrice, unii condensatori ceramici prezintă și un efect microfonic. Dacă ați lucrat cu tensiuni și frecvențe înalte în domeniul audio, cum ar fi cu amplificatoare cu tuburi sau electrostatice, este posibil să fi auzit condensatorii „cântând”. Dacă ați folosit un condensator piezoelectric pentru a asigura stabilizarea frecvenței, s-ar putea să descoperiți că sunetul său este modulat de vibrația din jur.

După cum am menționat deja, acest articol nu își propune să acopere toate tehnologiile de condensatoare. Aruncând o privire la catalogul de electronice, veți constata că unele dintre tehnologiile disponibile nu sunt acoperite aici. Unele oferte din cataloage sunt deja depășite sau au o nișă atât de îngustă încât de cele mai multe ori nu le vei întâlni. Speranța noastră a fost să demitificăm unele dintre modelele populare de condensatoare și să vă ajutăm să alegeți componentele potrivite atunci când vă proiectați propriile dispozitive. Dacă v-am trezit apetitul, vă recomandăm să consultați articolul nostru despre inductori.

Vă rugăm să scrieți despre orice inexactități sau erori pe care le găsiți

Ele sunt polare și nepolare. Diferențele lor sunt că unele sunt utilizate în circuitele de tensiune DC, în timp ce altele sunt utilizate în circuitele AC. Este posibil să se utilizeze condensatori permanenți în circuitele de tensiune alternativă atunci când sunt conectați în serie cu poli similari, dar nu prezintă cei mai buni parametri.

Condensatoare nepolare

Nepolare, la fel ca și rezistențele, pot fi fixe, variabile sau reglabile.

Trimmere condensatorii sunt utilizați pentru a regla circuitele rezonante în echipamentele de transmisie și recepție.

Orez. 1. Condensatoare PDA

tip PDA. Acestea constau din plăci placate cu argint și un izolator ceramic. Au o capacitate de câteva zeci de picofarade. Poate fi găsit în orice receptor, radio și modulator de televiziune. Condensatorii trimmer sunt, de asemenea, desemnați prin literele KT. Urmează apoi un număr care indică tipul de dielectric:

1 - vid; 2 - aer; 3 - umplut cu gaz; 4 - dielectric solid; 5 - dielectric lichid. De exemplu, denumirea KP2 înseamnă un condensator variabil cu un dielectric de aer, iar denumirea KT4 înseamnă un condensator de reglare cu un dielectric solid.

Orez. 2 Condensatoare moderne cu cip de tăiere

Pentru a regla receptoarele radio la frecvența dorită, utilizați condensatoare variabile(KPE)

Orez. 3 Condensatoare KPE

Ele pot fi găsite doar în echipamentele de transmisie și recepție

1- KPE cu un dielectric de aer, poate fi găsit în orice receptor radio din anii 60-80.
2 - condensator variabil pentru unitati VHF cu vernier
3 - condensator variabil, folosit în tehnologia de recepție din anii 90 până în prezent, poate fi găsit în orice centru muzical, casetofon, casetofon cu receptor. Fabricat în mare parte în China.

Există o mulțime de tipuri de condensatoare permanente în cadrul acestui articol, este imposibil să descriu toată diversitatea lor;

Orez. Condensator de 4 KSO

Condensatoare KSO - Condensator de mica presat. Dielectric - mica, placi - acoperire din aluminiu. Umplut într-o carcasă compusă maro. Se găsesc în echipamentele din anii 30 până în anii 70, capacitatea nu depășește câteva zeci de nanofaradi și este indicată pe carcasă în picofaradi, nanofarazii și microfarazii. Datorită utilizării mica ca dielectric, acești condensatori sunt capabili să funcționeze la frecvențe înalte deoarece au pierderi mici și au o rezistență mare la scurgere de aproximativ 10^10 Ohmi.

Orez. 5 condensatori KTK

Condensatoare KTK - Condensator ceramic tubular Un tub ceramic și placarea cu argint sunt utilizate ca dielectric. Folosit pe scară largă în circuitele oscilatoare ale echipamentelor lămpilor din anii '40 până la începutul anilor '80. Culoarea condensatorului indică TKE (coeficientul de temperatură de modificare a capacității). Lângă container, de regulă, este scris grupul TKE, care are o denumire alfabetică sau numerică (Tabelul 1.) După cum se poate observa din tabel, cele mai stabile la căldură sunt albastre și gri. În general, acest tip este foarte bun pentru echipamente HF.

Tabel 1. Marcarea TKE a condensatoarelor ceramice

Când configurați receptoare, de multe ori trebuie să selectați condensatori pentru circuitele de intrare și dina locală. Dacă receptorul folosește condensatori KTK, atunci selectarea capacității condensatoarelor din aceste circuite poate fi simplificată. Pentru a face acest lucru, mai multe spire ale firului PEL 0,3 sunt înfășurate strâns pe corpul condensatorului de lângă terminal și unul dintre capetele acestei spirale este lipit de terminalul condensatorului. Prin răspândirea și deplasarea rotilor spiralei, puteți regla capacitatea condensatorului în limite mici. Se poate întâmpla ca, prin conectarea capătului spiralei la unul dintre bornele condensatorului, să nu fie posibilă o modificare a capacității. În acest caz, spirala ar trebui să fie lipită la un alt terminal.

Orez. 6 condensatoare ceramice. Cele sovietice sus, cele de import jos.

Condensatorii ceramici sunt de obicei numiți condensatori „steagul roșu”, uneori numiti condensatori „de argilă”. Acești condensatori sunt utilizați pe scară largă în circuitele de înaltă frecvență. De obicei, acești condensatori nu sunt citați și sunt rar utilizați de pasionații, deoarece condensatorii de același tip pot fi fabricați din ceramică diferită și au caracteristici diferite. Condensatorii ceramici câștigă dimensiune, dar pierd în stabilitate termică și liniaritate. Capacitatea și TKE sunt indicate pe caroserie (Tabelul 2.)

Tabelul 2

Uită-te la modificarea admisibilă a capacității pentru condensatoare cu TKE N90, capacitatea se poate schimba de aproape două ori! În multe scopuri, acest lucru nu este acceptabil, dar totuși nu ar trebui să respingeți acest tip cu o diferență mică de temperatură și nu cerințe stricte, ele pot fi utilizate. Prin utilizarea conexiunii paralele a condensatoarelor cu diferite semne TKE, este posibil să se obțină o stabilitate destul de mare a capacității rezultate. Le puteți găsi în orice echipament;

Au o desemnare a capacității pe corp în picofaradi sau nanofaradi, cele importate sunt marcate cu o codificare numerică. Primele două cifre indică valoarea capacității în picofarads (pF), ultimele două cifre indică numărul de zerouri. Când condensatorul are o capacitate mai mică de 10 pF, ultima cifră poate fi „9”. Pentru capacități mai mici de 1,0 pF, prima cifră este „0”. Litera R este folosită ca punct zecimal. De exemplu, codul 010 este 1,0 pF, codul 0R5 este 0,5 pF. Mai multe exemple sunt adunate în tabel:

Marcaj alfanumeric:
22p-22 picofarade
2n2- 2,2 nanofarads
n10 - 100 picofarads

Aș dori să remarc în special condensatorii ceramici de tip KM, sunt folosiți în echipamente industriale și dispozitive militare, au stabilitate mare, sunt foarte greu de găsit deoarece conțin metale din pământuri rare, iar dacă găsiți o placă unde acest tip de condensator este folosit, apoi în 70% din cazuri au fost tăiate înaintea dvs.).

În ultimul deceniu, componentele radio pentru montare la suprafață au început să fie foarte des folosite, aici sunt principalele dimensiuni standard ale carcasei pentru condensatoare cu cip ceramic

Condensatoarele MBM sunt un condensator metal-hârtie (Fig. 6), utilizat de obicei în echipamentele de amplificare a sunetului cu tuburi. Acum foarte apreciat de unii audiofili. Acest tip include și condensatoare K42U-2 de calitate militară, dar acestea pot fi găsite uneori în echipamentele de uz casnic.

Orez. 7 Condensator MBM și K42U-2

Trebuie remarcat separat faptul că astfel de tipuri de condensatoare precum MBGO și MBGCh (Fig. 8) sunt adesea folosite de amatori ca condensatoare de pornire pentru pornirea motoarelor electrice. De exemplu, rezerva mea de motor este de 7 kW (Fig. 9.). Proiectat pentru tensiune înaltă de la 160 la 1000V, ceea ce le oferă multe aplicații diferite în viața de zi cu zi și în industrie. Trebuie amintit că pentru utilizare într-o rețea de acasă, trebuie să luați condensatori cu o tensiune de funcționare de cel puțin 350V. Puteți găsi astfel de condensatoare în mașinile de spălat de uz casnic vechi, diverse dispozitive cu motoare electrice și în instalațiile industriale. Sunt adesea folosite ca filtre pentru sisteme acustice, având parametri buni pentru aceasta.

Orez. 8. MBGO, MBGCH

Orez. 9

Pe lângă denumirea care indică caracteristicile de proiectare (KSO - condensator de mica comprimat, KTK - condensator tubular ceramic etc.), există un sistem de desemnare pentru condensatori cu capacitate constantă, constând dintr-un număr de elemente: în primul rând este litera K, pe locul al doilea este un număr din două cifre, a cărui prima cifră caracterizează tipul de dielectric, iar a doua - caracteristicile dielectricului sau funcționarea, apoi numărul de serie al dezvoltării este trecut printr-o cratimă.

De exemplu, denumirea K73-17 înseamnă un condensator cu peliculă de polietilenă-tereftalat cu un număr de serie de dezvoltare de 17.

Orez. 10. Diferite tipuri de condensatoare

Orez. 11. Condensator tip K73-15

Principalele tipuri de condensatoare, analogi importați în paranteze.

K10 - ceramică, joasă tensiune (Upa6<1600B)
K50 - Electrolitic, folie, Aluminiu
K15 - ceramică, înaltă tensiune (Upa6>1600V)
K51 - Electrolitic, folie, tantal, niobiu etc.
K20 - Cuarț
K52 - Electrolitic, poros volumetric
K21 -Sticlă
K53 - Semiconductor de oxid
K22 - vitroceramică
K54 - oxid-metalic
K23 - Email de sticla
K60- Cu dielectric de aer
K31-Mica de putere redusă (Mica)
K61 - Aspirator
K32 - Mica de mare putere
K71 - Film de polistiren (KS sau FKS)
K40 - Hartie de joasa tensiune (Irab<2 kB) с фольговыми обкладками
K72 - Film fluoroplastic (TFT)
K73 - Film de polietilen tereftalat (KT, TFM, TFF sau FKT)
K41 - Hârtie de înaltă tensiune (irab>2 kB) cu acoperiri din folie
K75 -Film combinat
K76 – Film lac (MKL)
K42 - Hârtie cu coperți metalizate (MP)
K77 - Film, policarbonat (KC, MKC sau FKC)
K78 – folie de polipropilenă (KP, MKP sau FKP)

Condensatorii cu un film dielectric sunt denumiti în mod popular mica dielectricii folosiți dau indicatori TKE buni. Ca plăci în condensatoarele cu film, sunt utilizate fie folie de aluminiu, fie straturi subțiri de aluminiu sau zinc pulverizate pe o peliculă dielectrică. Au parametri destul de stabili și sunt utilizați în orice scop (nu pentru toate tipurile). Se găsesc peste tot în echipamentele de uz casnic. Carcasa unor astfel de condensatoare poate fi fie din metal, fie din plastic și are o formă cilindrică sau dreptunghiulară (Fig. 10.) Condensatoare de mica importate (Fig. 12)

Orez. 12. Condensatoare mica importate

Pe condensatoare, este indicată abaterea nominală de la capacitate, aceasta poate fi afișată ca procent sau să aibă un cod de litere. Practic, în echipamentele de uz casnic, condensatoarele cu toleranțe H, M, J, K sunt utilizate pe scară largă.

Tabel pentru descifrarea codului literelor condiționate a abaterii admisibile a capacității condensatorului. Toleranta in %

Desemnarea literei

Valoarea tensiunii de funcționare admisă a condensatorului este importantă, este indicată după capacitatea nominală și toleranță. Este desemnat în volți cu litera B (marcaj vechi) și V (marcaj nou). De exemplu, astfel: 250V, 400V, 1600V, 200V. În unele cazuri, V este omis.

Uneori se folosește codarea literelor latine. Pentru a descifra, ar trebui să utilizați tabelul de codificare a literelor pentru tensiunea de funcționare a condensatoarelor.

Tensiune nominală, V	Scrisoarea de desemnare

Fanii lui Nikola Tesla au o nevoie frecventă de condensatoare de înaltă tensiune, iată câțiva care se găsesc, în principal la televizoare în unități de scanare orizontală.

Orez. 13. Condensatoare de înaltă tensiune

Condensatoare polare

Condensatorii polari includ toți cei electrolitici, care sunt:

Condensatoarele electrolitice din aluminiu au capacitate mare, cost redus și disponibilitate. Astfel de condensatoare sunt utilizate pe scară largă în fabricarea de instrumente radio, dar au un dezavantaj semnificativ. În timp, electrolitul din interiorul condensatorului se usucă și își pierd capacitatea. Odată cu capacitatea, rezistența seriei echivalente crește și astfel de condensatoare nu mai fac față sarcinilor atribuite. Acest lucru cauzează de obicei defecțiuni la multe aparate electrocasnice. Utilizarea condensatoarelor uzate nu este recomandabilă, dar totuși, dacă doriți să le utilizați, trebuie să măsurați cu atenție capacitatea și esr, astfel încât să nu trebuiască să căutați motivul inoperabilității dispozitivului. Nu văd niciun rost să enumerez tipurile de condensatoare din aluminiu, deoarece nu există diferențe speciale între ele, cu excepția parametrilor geometrici. Condensatorii pot fi radiali (cu cabluri de la un capăt al cilindrului) și axiali (cu cabluri de la capete opuse), există condensatori cu un cablu, al doilea este o carcasă cu vârf filetat (este și un element de fixare), cum ar fi condensatoarele pot fi găsite în echipamentele radio-televizoare cu tub vechi. De asemenea, este de remarcat faptul că pe plăcile de bază ale computerelor și în sursele de alimentare comutatoare există adesea condensatoare cu rezistență echivalentă scăzută, așa-numita LOW ESR, așa că au parametri îmbunătățiți și sunt înlocuite doar cu altele similare, altfel va avea loc o explozie atunci când prima dată pornit.

Orez. 14. Condensatoare electrolitice. Inferioară - pentru montare la suprafață.

Condensatoarele de tantal sunt mai bune decât condensatoarele din aluminiu datorită utilizării unei tehnologii mai scumpe. Folosesc un electrolit uscat, deci nu sunt predispuși la „uscare” condensatoarelor de aluminiu. În plus, condensatoarele de tantal au o rezistență activă mai mică la frecvențe înalte (100 kHz), ceea ce este important atunci când sunt utilizați la comutarea surselor de alimentare. Dezavantajul condensatorilor cu tantal este scăderea relativ mare a capacității cu creșterea frecvenței și sensibilitatea crescută la inversarea polarității și suprasarcini. Din păcate, acest tip de condensator se caracterizează prin valori scăzute ale capacității (de obicei nu mai mult de 100 µF). Sensibilitatea ridicată la tensiune obligă dezvoltatorii să mărească marja de tensiune de două sau mai multe ori.

Orez. 14. Condensatoare de tantal. Primele trei sunt autohtone, penultimul este de import, ultimul este de import pentru montaj la suprafață.

Dimensiunile principale ale condensatoarelor cu cip tantal:

Unul dintre tipurile de condensatoare (de fapt, aceștia sunt semiconductori și au puține în comun cu condensatorii obișnuiți, dar încă mai are sens să le menționăm) include varicaps. Acesta este un tip special de condensator cu diodă care își schimbă capacitatea în funcție de tensiunea aplicată. Sunt folosite ca elemente cu capacitate controlată electric în circuite pentru reglarea frecvenței unui circuit oscilator, împărțirea și multiplicarea frecvențelor, modularea frecvenței, defazatoare controlate etc.

Orez. 15 Varicaps kv106b, kv102

De asemenea, foarte interesante sunt „supercondensatorii” sau ionistorii. Deși de dimensiuni mici, au o capacitate enormă și sunt adesea folosite pentru alimentarea cipurilor de memorie, iar uneori înlocuiesc bateriile electrochimice. Ionistorii pot funcționa, de asemenea, într-un tampon cu baterii pentru a le proteja de creșterile bruște ale curentului de sarcină: la un curent de sarcină scăzut, bateria reîncarcă supercondensatorul, iar dacă curentul crește brusc, ionistorul va elibera energia stocată, reducând astfel sarcina pe baterie. Cu acest caz de utilizare, acesta este plasat fie direct lângă baterie, fie în interiorul carcasei acesteia. Ele pot fi găsite în laptopuri ca baterie pentru CMOS.

Dezavantajele includ:
Densitatea energetică este mai mică decât cea a bateriilor (5-12 Wh/kg la 200 Wh/kg pentru bateriile litiu-ion).
Tensiunea depinde de starea de încărcare.
Posibilitatea de ardere a contactelor interne în timpul unui scurtcircuit.
Rezistență internă ridicată în comparație cu condensatoarele tradiționale (10...100 Ohmi pentru un ionistor de 1 F × 5,5 V).
Autodescărcare semnificativ mai mare în comparație cu bateriile: aproximativ 1 µA pentru un ionistor de 2 F × 2,5 V.

Orez. 16. Ionistori

Traducere