Sähkökondensaattorit

Sähkökondensaattorit ovat keino kerätä sähköä sähkökenttään. Sähkökondensaattorien tyypillisiä käyttökohteita ovat teholähteiden tasoitussuodattimet, vaihtovirtavahvistimien vaiheiden väliset tietoliikennepiirit, elektronisten laitteiden tehokiskojen kohinan suodatus jne.

Kondensaattorin sähköiset ominaisuudet määräytyvät sen suunnittelun ja käytettyjen materiaalien ominaisuuksien mukaan.

Kun valitset kondensaattoria tietylle laitteelle, on otettava huomioon seuraavat olosuhteet:

a) vaadittu kondensaattorin kapasitanssin arvo (μF, nF, pF),

b) kondensaattorin käyttöjännite (suurin jännitteen arvo, jolla kondensaattori voi toimia pitkään muuttamatta sen parametreja),

c) vaadittu tarkkuus (kondensaattorin kapasitanssiarvojen mahdollinen hajonta),

d) kapasiteetin lämpötilakerroin (kondensaattorin kapasiteetin riippuvuus ympäristön lämpötilasta),

e) kondensaattorin stabiilisuus,

f) kondensaattorin dielektrinen vuotovirta nimellisjännitteellä ja tietyssä lämpötilassa.(Kondensaattorin dielektrinen resistanssi voidaan määrittää.)

Taulukossa 1 - 3 on esitetty erityyppisten kondensaattorien pääominaisuudet.

Taulukko 1. Keraamisten, elektrolyyttisten ja metalloitujen kalvokondensaattorien ominaisuudet

Kondensaattorin parametri Kondensaattorityyppi Keraaminen elektrolyytti, joka perustuu metalloituun kalvoon Kondensaattorin kapasitanssialue 2,2 pF - 10 nF 100 nF - 68 μF 1 μF - 16 μF Tarkkuus (mahdollinen hajonta kondensaattorin kapasitanssiarvoista + ±0 ±0 -1), % ±0 ±0 -1 20 Kondensaattorien käyttöjännite, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Kondensaattorin vakaus Riittävä Huono Riittävä Ympäristön lämpötila-alue, OS -85 - +85 -40 - +85 -25 - +85

Taulukko 2. Kiillekondensaattorien ja polyesteri- ja polypropeenipohjaisten kondensaattorien ominaisuudet

Kondensaattorin parametrien kondensaattorityyppi MICA -polyesteripohjainen polypropeenipohjainen kondensaattorin kapasitanssialue 2,2 pf - 10 nf 10 nf - 2,2 μF 1 nf - 470 nf tarkkuus (mahdollinen kapasitanssiarvojen hajaus), % ± 1 ± 20 ± 20 toimintajännitejännitettä, v, v 350 250 1000 Kondensaattorin vakaus Erinomainen hyvä hyvä Ympäristön lämpötila-alue, OS -40 - +85 -40 - +100 -55 - +100

Taulukko 3. Polykarbonaattiin, polystyreeniin ja tantaaliin perustuvien kiillekondensaattorien ominaisuudet

Kondensaattorin parametri

Lauhduttimen tyyppi

Perustuu polykarbonaattiin

Perustuu polystyreeniin

Perustuu tantaaliin

Kondensaattorin kapasiteettialue 10 nF - 10 μF 10 pF - 10 nF 100 nF - 100 nF Tarkkuus (kondensaattorin kapasiteetin arvojen mahdollinen hajonta), % ±20 ±2,5 ±20 ±20 Kondensaattorien käyttöjännite, V 63 st. Erinomainen Hyvä riittävä ympäristön lämpötila-alue, OS -55 - +100 -40 - +70 -55 - +85

Erotuspiireissä käytetään keraamisia kondensaattoreita, erotuspiireissä ja tasoitussuodattimissa myös elektrolyyttikondensaattoreita ja suurjännitevirtalähteissä metalloituja kalvokondensaattoreita.

Kiillekondensaattorit, joita käytetään äänentoistolaitteissa, suodattimissa ja oskillaattoreissa. Polyesterikondensaattorit ovat yleiskäyttöisiä kondensaattoreita ja polypropeenikondensaattoreita, joita käytetään tasajännitepiireissä.

Polykarbonaattikondensaattoreita käytetään suodattimissa, oskillaattorissa ja ajoituspiireissä. Polystyreeni- ja tantaalikondensaattoreita käytetään myös synkronointi- ja erotuspiireissä. Niitä pidetään yleiskäyttöisinä kondensaattoreina.

Pieniä huomautuksia ja vinkkejä kondensaattoreiden kanssa työskentelemiseen

Muista aina, että kondensaattoreiden käyttöjännitteiden on laskettava ympäristön lämpötilan noustessa ja korkean luotettavuuden varmistamiseksi on luotava suuri jännitereservi.

Jos kondensaattorin suurin jatkuva käyttöjännite on määritetty, tämä viittaa maksimilämpötilaan (ellei toisin mainita). Siksi kondensaattorit toimivat aina tietyllä turvamarginaalilla. Niiden todellinen käyttöjännite on kuitenkin varmistettava tasolla 0,5-0,6 sallitusta arvosta.

Jos kondensaattorilla on tietty vaihtojänniteraja, tämä tarkoittaa (50-60) Hz:n taajuutta. Korkeammilla taajuuksilla tai pulssisignaaleilla käyttöjännitettä on edelleen pienennettävä, jotta vältetään laitteiden ylikuumeneminen dielektristen häviöiden takia.

Suuret kondensaattorit, joissa on alhainen vuotovirta, voivat säilyttää kertyneen varauksen melko pitkään laitteen sammuttamisen jälkeen. Paremman turvallisuuden takaamiseksi 1 MΩ (0,5 W) vastus tulee kytkeä rinnan kondensaattorin kanssa purkauspiirissä.

Korkeajännitepiireissä kondensaattoreita käytetään usein sarjassa. Tasoittaaksesi niiden jännitteet, sinun on kytkettävä vastus, jonka resistanssi on 220 k0m - 1 MΩ rinnakkain jokaiseen kondensaattoriin.

Riisi. 1 Vastusten käyttäminen kondensaattorin jännitteiden tasaamiseen

Keraamiset päästökondensaattorit voivat toimia erittäin korkeilla taajuuksilla (yli 30 MHz)… Ne asennetaan suoraan laitteen koteloon tai metallinäytölle.

Polaarittomien elektrolyyttikondensaattorien kapasiteetti on 1 - 100 μF ja ne on suunniteltu R.m.s. jännitystä 50 V. Lisäksi ne ovat kalliimpia kuin perinteiset (polaariset) elektrolyyttikondensaattorit.

Kun valitset kondensaattoria tehosuodattimelle, sinun on kiinnitettävä huomiota latausvirran pulssin amplitudiin, joka voi merkittävästi ylittää sallitun arvon…. Esimerkiksi kondensaattorille, jonka kapasiteetti on 10 000 μF, tämä amplitudi ei ylitä 5 A.

Käytettäessä elektrolyyttikondensaattoria erotuskondensaattorina, on välttämätöntä määrittää oikein sen liittämisen napaisuus... Tämän kondensaattorin vuotovirta voi vaikuttaa vahvistinasteen tilaan.

Useimmissa sovelluksissa elektrolyyttikondensaattorit ovat vaihdettavissa... Sinun tarvitsee vain kiinnittää huomiota niiden käyttöjännitteen arvoon.

Polystyreenikondensaattorien ulomman kalvokerroksen johto on usein merkitty värijuoksulla. Se on kytkettävä piirin yhteiseen pisteeseen.

Korkeilla taajuuksilla kondensaattorin parasiittisten induktanssien vastus kasvaa, mikä huonontaa sen ominaisuuksia. Kuvassa 2 on esitetty yksinkertaistettu kondensaattoriekvivalenttipiiri, jossa otetaan huomioon tulojen induktanssi.

Riisi.2 Korkeataajuisen sähkökondensaattorin vastaava piiri

Kondensaattorin värikoodaus

Useimpien kondensaattorien nimelliskapasiteetti ja käyttöjännite on lueteltu. On kuitenkin myös värikoodeja.

Jotkut kondensaattorit on merkitty kaksirivisellä merkinnällä. Ensimmäisellä rivillä näkyy niiden kapasiteetti (pF tai μF) ja tarkkuus (K = 10%, M - 20%). Toisella rivillä näkyy sallittu tasajännite ja dielektrisen materiaalin koodi.

Monoliittiset keraamiset kondensaattorit on merkitty kolminumeroisella koodilla, jonka kolmas numero ilmaisee, kuinka monta nollaa on allekirjoitettava kahdelle ensimmäiselle, jotta saadaan kapasiteetti pikofaradeina.

Värikoodi, joka ilmaisee kondensaattorin nimellisarvon (288 kt)

Esimerkki. Mitä kondensaattorikoodi 103 tarkoittaa? Koodi 103 tarkoittaa, että sinun on määritettävä kolme nollaa numeroon 10, jolloin saat kondensaattorin kapasitanssin - 10 000 pF.

Esimerkki. Kondensaattori on merkitty 0,22 / 20 250. Tämä tarkoittaa, että kondensaattorin kapasitanssi on 0,22 μF ± 20% ja se on suunniteltu 250 V:n vakiojännitteelle.