Elektriske kondensatorer

Elektriske kondensatorer er et middel for å samle elektrisitet i et elektrisk felt. Typiske bruksområder for elektriske kondensatorer er utjevningsfiltre i strømforsyninger, mellomtrinns kommunikasjonskretser i AC-forsterkere, støyfiltrering på strømskinner for elektronisk utstyr, etc.

Elektriske egenskaper til kondensatoren bestemmes av dens design og egenskapene til materialene som brukes.

Når du velger en kondensator for en bestemt enhet, bør følgende omstendigheter tas i betraktning:

a) den nødvendige verdien av kapasitansen til kondensatoren (μF, nF, pF),

b) arbeidsspenningen til kondensatoren (maksimumsverdien av spenningen som kondensatoren kan jobbe med i lang tid uten å endre parameterne),

c) nødvendig nøyaktighet (mulig spredning av kondensatorkapasitansverdier),

d) kapasitetstemperaturkoeffisient (avhengig av kapasiteten til kondensatoren på omgivelsestemperaturen),

e) kondensatorstabilitet,

f) den dielektriske lekkasjestrømmen til kondensatoren ved merkespenning og en gitt temperatur.(Den dielektriske motstanden til kondensatoren kan spesifiseres.)

Tabell 1 - 3 viser hovedkarakteristikkene til ulike typer kondensatorer.

Tabell 1. Karakteristikk av keramiske, elektrolytiske og metalliserte filmkondensatorer

Kondensatorparameter Kondensatortype Keramisk elektrolytisk basert på metallisert filmkondensatorkapasitansområde 2,2 pF til 10 nF 100 nF til 68 μF 1 μF til 16 μF Nøyaktighet (mulig spredning av kondensatorkapasitansverdier ± 50 -0 s), ± 20 -0 s og ± 50 -0 s. 20 Driftsspenning for kondensatorer, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Kondensatorstabilitet Tilstrekkelig Dårlig Tilstrekkelig Omgivelsestemperaturområde, OS -85 til +85 -40 til +85 -25 til +85

Tabell 2. Egenskaper for glimmerkondensatorer og kondensatorer basert på polyester og polypropylen

Kondensatorparameter Kondensatortype Glimmer Polyesterbasert polypropylenbasert kondensatorkapasitansområde 2,2 pF til 10 nF 10 nF til 2,2 μF 1 nF til 470 nF Nøyaktighet (mulig spredning av kondensatorkapasitansverdier på ±20 kapasitorer), ±20 volt, % ±0 kapasitans. 350 250 1000 Kondensatorstabilitet Utmerket god god Omgivelsestemperaturområde, OS -40 til +85 -40 til +100 -55 til +100

Tabell 3. Egenskaper for glimmerkondensatorer basert på polykarbonat, polystyren og tantal

Kondensator parameter

Kondensator type

Basert på polykarbonat

Basert på polystyren

Basert på tantal

Kondensatorkapasitetsområde 10 nF til 10 μF 10 pF til 10 nF 100 nF til 100 μF Nøyaktighet (mulig spredning av kondensatorkapasitetsverdier), % ±20 ±2,5 ±20 Driftsspenning for kondensatorer, V 6 036 —06 Stabilitet V 63 — 06 6a Utmerket God Tilstrekkelig omgivelsestemperaturområde, OS -55 til +100 -40 til +70 -55 til +85

Keramiske kondensatorer brukes i frakoblingskretser, elektrolytiske kondensatorer brukes også i frakoblingskretser og utjevningsfiltre, og metalliserte filmkondensatorer brukes i høyspente strømforsyninger.

Glimmerkondensatorer som brukes i lydgjengivelsesenheter, filtre og oscillatorer. Polyesterkondensatorer er kondensatorer for generell bruk og polypropylenkondensatorer som brukes i likespenningskretser.

Polykarbonatkondensatorer brukes i filtre, oscillatorer og tidskretser. Polystyren- og tantalkondensatorer brukes også i synkroniserings- og separasjonskretser. De regnes som kondensatorer for generell bruk.

Små notater og tips for arbeid med kondensatorer

Du bør alltid huske at driftsspenningene til kondensatorene må reduseres med økende omgivelsestemperatur, og for å sikre høy pålitelighet er det nødvendig å opprette en stor spenningsreserve.

Hvis maksimal kontinuerlig driftsspenning for kondensatoren er spesifisert, refererer dette til maksimal temperatur (med mindre annet er spesifisert). Derfor opererer kondensatorer alltid med en viss sikkerhetsmargin. Det er imidlertid nødvendig å sikre deres reelle arbeidsspenning på nivået 0,5-0,6 av den tillatte verdien.

Hvis kondensatoren har en viss AC-spenningsgrense, refererer dette til en frekvens på (50-60) Hz. For høyere frekvenser eller ved pulserende signaler må driftsspenningen reduseres ytterligere for å unngå overoppheting av enhetene på grunn av dielektriske tap.

Store kondensatorer med lave lekkasjestrømmer kan holde på den akkumulerte ladningen i ganske lang tid etter at utstyret er slått av. For å sikre større sikkerhet bør en 1 MΩ (0,5 W) motstand kobles parallelt med kondensatoren i utladningskretsen.

I høyspentkretser brukes kondensatorer ofte i serie. For å utjevne spenningene på dem, må du koble en motstand med en motstand på 220k0m til 1 MΩ parallelt med hver kondensator.

Ris. 1 Bruke motstander for å utjevne kondensatorspenninger

Keramiske passkondensatorer kan operere ved svært høye frekvenser (over 30 MHz)... De er installert direkte på enhetens kabinett eller på en metallskjerm.

Ikke-polare elektrolytiske kondensatorer har en kapasitet fra 1 til 100 μF og er designet for r.m.s. Spenninger 50 V. I tillegg er de dyrere enn konvensjonelle (polare) elektrolytiske kondensatorer.

Når du velger en kondensator for et strømfilter, må du være oppmerksom på amplituden til pulsen til ladestrømmen, som betydelig kan overstige den tillatte verdien .... For eksempel, for en kondensator med en kapasitet på 10 000 μF, overstiger ikke denne amplituden 5 A.

Når du bruker en elektrolytisk kondensator som en avkoblingskondensator, er det nødvendig å korrekt bestemme polariteten til dens inkludering... Lekkasjestrømmen til denne kondensatoren kan påvirke modusen til forsterkertrinnet.

I de fleste applikasjoner er elektrolytiske kondensatorer utskiftbare... Du trenger bare å være oppmerksom på driftsspenningsverdien.

Blyet på det ytre folielaget av polystyrenkondensatorer er ofte merket med en fargestrek. Den må kobles til kretsens fellespunkt.

Ved høye frekvenser øker motstanden til de parasittiske induktansene til kondensatoren, noe som forverrer egenskapene. Figur 2 viser en forenklet kondensatorekvivalent krets, som tar hensyn til induktansen til inngangene.

Ris.2 Ekvivalent krets for en høyfrekvent elektrisk kondensator

Kondensator fargekoding

For de fleste kondensatorer er deres nominelle kapasitet og driftsspenning oppført. Det er imidlertid også fargekoding.

Noen kondensatorer er merket med en to-linjers inskripsjon. Den første raden viser deres kapasitet (pF eller μF) og nøyaktighet (K = 10%, M - 20%). Den andre raden viser tillatt likespenning og dielektrisk materialekode.

Monolittiske keramiske kondensatorer er merket med en tresifret kode Det tredje sifferet angir hvor mange nuller som må signeres på de to første for å få kapasiteten i picofarads.

En fargekode som indikerer klassifiseringen til en kondensator (288 kb)

Et eksempel. Hva betyr kondensatorkode 103? Kode 103 betyr at du må tilordne tre nuller til tallet 10, så får du kapasitansen til kondensatoren - 10 000 pF.

Et eksempel. Kondensatoren er merket 0,22 / 20 250. Dette betyr at kondensatoren har en kapasitans på 0,22 μF ± 20 % og er designet for en konstant spenning på 250 V.