Објашњене врсте кондензатора

У овом посту сазнајемо о основама кондензатора, као ио разним врстама кондензатора који су обично доступни на тржишту и користе се у већини електронских кола.

Преглед

Кондензатор је једноставно пасивни електронски део који је дизајниран за складиштење електричног наелектрисања.

У физичком облику направљен је од пара металних плоча или електрода одвојених садржајем изолације или диелектриком. Примена једносмерног напона на стезаљкама кондензатора тренутно генерише несташицу електрона на позитивној плочи и прекомерну количину електрона на негативној плочи, као што је приказано на следећој слици.

Ова диференцијална накупина електрона доводи до електричног наелектрисања, које акумулира одређени ниво (заснован на напону), након чега остаје на том нивоу. Ако је укључен једносмерни ток, изолатор унутар кондензатора ради као систем за блокирање протока струје (међутим, то може бити блага пролазна струја пуњења која спречава када се кондензатор потпуно напуни).

Када се наизменична струја користи преко кондензатора, наелектрисано наелектрисање током пола циклуса наизменичне струје се преокреће са следећим 2. полуциклусом, што доводи до тога да кондензатор омогућава струји кроз њега ефикасан рад, као да диелектрична изолација никада није постојала.

Стога, када је у питању наизменична струја, кондензатор једноставно ради попут спојног уређаја. Тешко ћете наћи било који електронски круг који носи наизменичну струју и не садржи неколико кондензатора, могуће за спајање или за оптимизацију општег фреквенцијског одзива система.

У последњем поменутом сценарију, кондензатор је повезан са отпорником да би се створила РЦ комбинација. Појава пуњења / пражњења која су укључена у кондензаторима могу се такође користити у разним другим круговима, нпр. , фотографски електронски блиц.

Баш као и отпорници, кондензатори могу бити конфигурисани да раде са фиксним вредностима или да буду прилагодљиви у својој величини. Фиксни кондензатори су примарни темељи кола (заједно са отпорницима). Променљиви кондензатори су углавном намењени оптимизацији подешених кола.

Тхе параметри перформанси сваког кондензатора су различити и самим тим се и њихова примена разликује у складу с тим.

Један од облика електронских компонената који се широко користи су електронски кондензатори. Поред овога, остали кондензатори који се користе у индустрији укључују керамику, сребрни лискун, електролитске, пластичне, танталне и друге.

Свака врста кондензатора користи се у разним апликацијама у складу са својим недостацима и предностима.

Битно је да се мора изабрати прави тип кондензатора, јер кондензатор у великој мери користи коло у којем се кондензатор користи.

Дакле, у случају да се на основу његових параметара не одабере тачан тип кондензатора за уметање у коло, то може резултирати неправилним или неисправним функционисањем кола.

Основе кондензатора

Физички закони који у основи управљају различитим врстама кондензатора су исти и придржавају их се у складу с тим.

Ови основни закони одређују различите параметре кондензатора, попут начина рада кондензатора вредност кондензатора , и његов капацитет (максимална количина наелектрисања коју ће кондензатор држати).

Дакле, основна теорија на којој се граде и раде кондензатори омогућава разумевање различитих облика кондензатора и како они могу бити или се користе.

Напомена: Иако је дошло до бројних догађаја на пољу диелектрика, основни закони на којима кондензатори раде нису се променили и они се примењују до данас.

Врсте кондензатора и диелектрика

Као што је горе речено, иако су основни закони на којима кондензатори раде, својства кондензатора се изузетно разликују због начина на који је конструисана свака врста кондензатора.

Различита својства која поседују различите врсте кондензатора даје њихов главни елемент који се налази између две плоче кондензатора и познат је као „диелектрик“.

Диелектрична константа кондензатора може утицати на ниво капацитивности који кондензатор може постићи при датој одређеној запремини. Такође, може се утврдити да су различити кондензатори различитих врста поларизовани у природи, при чему се напон на кондензатору толерише само у једном смеру.

С друге стране, могу се наћи различити кондензатори различитих типова који нису поларизоване природе, при чему се напон на кондензатору толерише у оба смера.

Кондензатори се обично називају на основу природе диелектрика који је присутан у кондензатору.

То је индикативно за општа својства која ће кондензатор показивати заједно са разним различитим врстама функција кола где се могу користити.

Преглед кондензатора и његових различитих типова

За неполаризоване кондензаторе користе се различити облици дизајна, од којих се готово сви лако препознају из стила кондензатора. Не требате детаљно размотрити стварне конструкције. Њихове посебне карактеристике су пресудне, с обзиром да оне могу одлучити за идеалну сорту за рад за одређену примену.

Неполаризовани кондензатори

1. Папирни диелектрични кондензатори , који се обично могу препознати по њиховом цевастом облику, најјефтинији су, а типично гломазни. Њихова многа друга кључна ограничења су да нису погодни за употребу на високим фреквенцијама преко 1 МХз, што практично ограничава њихову примену на аудио кола. Обично се налазе у вредностима од 0,05 µФ до 1 или 2 µФ, са радним напонима између 200 и 1000 волти. Диелектрични кондензатори пресвучени пластиком могли би имати много веће радне напоне.
2. Керамички кондензатори су веома популарни у малим аудио и РФ круговима. Они су прилично јефтини и могу се добити у различитим вредностима од 1 пФ до 1 µФ са значајним радним напонима, а поред тога препознати су и по врло ниском цурењу. Могу се производити и у дисковима и у цилиндричним конструкцијама и у облику метализованих керамичких плоча.
3. Кондензатори сребро-лискуна су скупљи од керамичких кондензатора, али имају изванредну високофреквентну радну способност и много мање толеранције, па се обично сматрају погодним за виталне примене. Могли би се производити са изузетно високим радним напонима.
4. Полистиренски кондензатори створени су од металне фолије одвојене полистиренским филмом, који обично имају интегрисани полистиренски поклопац који гарантује побољшана изолациона својства. Познати су по минималним губицима са високим фреквенцијама, одличној стабилности и постојаности. Вредности могу варирати од 10 пФ до 100 000 пФ, међутим радни напон обично значајно опада са порастом вредности капацитивности.
5. Поликарбонатни кондензатори имају тенденцију да се обично производе у облику правоугаоних комада који имају завршетак као жице које се лако могу уметнути у рупе на ПЦБ-у. Они пружају високе вредности (чак 1µФ) у малим димензијама, заједно са карактеристикама смањених губитака и минималне индуктивности. Баш као полистиренски кондензатори, радни напони постају угрожени вишим вредностима капацитивности.
6. Кондензатори од полиестерског филма се такође производе за директну монтажу у штампане плоче, вредности од 0,01 µФ до 2,2 µФ. Обично су веће величине у поређењу са поликарбонатним кондензаторима. Њихова мала унутрашња индуктивност омогућава им да буду посебно погодни за функције спајања и раздвајања у електронским колима. Вредности кондензатора од полиестерског филма обично се помињу с кодом у боји који садржи 5 прстенова у боји.
7. Кондензатори од миларског филма може се сматрати стандардним филмским кондензатором, који се обично налази у вредностима од 0,001 µФ до 0,22 µФ, и који има радни напон до 100 волти једносмерне струје.

Различити типови кондензатора који се користе у већини електронских кола су следећи:

Керамички кондензатор:

Кондензатор, наиме, керамички кондензатор се користи за више апликација, укључујући РФ и аудио.

Распон вредности керамичког кондензатора је између неколико пикофарада и 0,1 микрофарада. Керамички кондензатори су најраспрострањенији у индустрији, јер су најпоузданији и најјефтинији тип кондензатора на располагању.

Такође, још један разлог за његову уобичајену и широку употребу је тај што је фактор губитка керамичког кондензатора врло низак. Али фактор губитка кондензатора такође зависи од диелектрика који се користи у кондензатору.

Керамички кондензатори се користе у оба облика површинског монтирања и оловни због конструкцијских својстава кондензатора.

Електролитички кондензатор:

Једна врста кондензатора која је поларизоване природе су електролитски кондензатори.

Вредности капацитивности које нуди електролитски кондензатор су веома високе и крећу се више од 1µФ. електролитски кондензатори се користе у индустрији обично за апликације које се изводе на ниским фреквенцијама као што су апликације за раздвајање, напајања и аудио спајање.

То је зато што ове апликације имају ограничење фреквенције од скоро 100 кХз.

Тантални кондензатор:

Друга врста кондензатора који је поларизован по својој природи је танталски кондензатор. Ниво капацитивности који пружа тантални кондензатор при њиховој запремини је веома висок.

Један од недостатака танталног кондензатора је тај што у танталовом кондензатору не постоји толеранција на обрнуто одступање што може резултирати експлозијом кондензатора када је изложен стресу.

Још један недостатак је тај што има врло малу толеранцију на валовите струје и због тога не би требало да буду изложени високим напонима (попут напона који су већи од њиховог радног напона) и високој валовитој струји. Тантални кондензатори су доступни у форматима за површинску монтажу и у оловним.

Кондензатор сребрне лискуне:

Иако се употреба кондензатора сребрне лискуне знатно смањила у садашњој ери, стабилност коју пружају кондензатори сребрне лискуне и даље је врло висока, уз високу тачност и мале губитке.

Такође, на располагању је довољно простора у кондензаторима сребрне лискуне. Апликације у којима се првенствено користе укључују РФ апликације.

Максималне вредности на које је ограничен кондензатор сребрног лискуна су приближно 100 пФ.

Кондензатор полистиренског филма:

Кондензатори полистиренског филма пружају кондензатор блиске толеранције где год је то потребно. Такође, ови кондензатори су релативно јефтинији од осталих кондензатора.

Диелектрични сендвич или плоче присутне у полистиренским филмским кондензаторима ваљају се заједно што резултира обликом кондензатора у цевастом облику.

Постављање диелектричног сендвича и облик кондензатора ограничава одзив кондензатора на високе фреквенције због додавања индуктивности и тако реагује на само неколико 100 кХз.

Општа доступност полистиренских кондензатора у облику је оловних електроничких компонената.

Кондензатор од полиестерског филма:

Толеранција коју пружа кондензатор од полиестерског филма је врло мала и због тога се ови кондензатори користе у ситуацијама када је претходно узето у обзир трошак.

Ниво толеранције великог процента кондензатора од полиестерског филма је или 10% или 5% и то се сматра довољним за низ примена.

Општа доступност кондензатора од полиестерског филма је у облику електрода са оловом.

Метални кондензатор од полиестерског филма

Тип метализираног кондензатора од полиестерског филма састоји се од полиестерских филмова који су метализирани и у сваком другом смислу сличан је кондензаторима од полиестерског филма или неком другом његовом облику.

Једна од предности коју постиже метални полиестерски филм је та што прави електроде врло мале ширине, а самим тим омогућава и затварање кондензатора у пакет врло малих величина.

Општа доступност метализованих кондензатора од полиестерског филма је у облику електрода са оловом.

Поликарбонатни кондензатор:

Примене у којима су најкритичнији и пресудни захтеви високе перформансе и поузданост, ове апликације користе поликарбонатне кондензаторе.

Вредност капацитивности држе поликарбонатни кондензатори током дужег временског периода, јер је њихов ниво толеранције веома висок. Тако високи нивои толеранције постижу се због стабилности поликарбонатног филма који се користи у поликарбонатном кондензатору.

Поред тога, фактор расипања поликарбонатног кондензатора је врло низак и они могу да издрже температуру широког опсега и да остану стабилни.

Распон температуре који овај кондензатор може поднијети је између -55ºЦ и + 125ºЦ. Упркос свим овим својствима, производња и производња поликарбонатних кондензатора се значајно смањила.

ППЦ или полипропиленски кондензатор:

У овом типу кондензатора потребан ниво толеранције је већи од оног који полиестерски кондензатор може пружити, тада се у тим случајевима користе полипропиленски кондензатори.

Материјал који се користи за диелектрик у полипропиленском кондензатору је полипропиленски филм.

Предност коју полипропиленски кондензатор има у односу на остале кондензаторе је та што може да поднесе веома висок напон у одређеном временском периоду, а самим тим је промена нивоа капацитивности услед повећања и смањења напона током одређеног временског периода врло мала.

Полипропиленски кондензатор се такође користи у случајевима када је фреквенција која се користи врло ниска, углавном у опсегу од 100 кХз што је максимална граница.

Општа доступност полипропиленског кондензатора је у облику електрода са оловом.

Стаклени кондензатори:

Диелектрик који се користи у стакленом кондензатору састоји се од стакла. Иако су стаклени кондензатори скупи, ниво њихових перформанси је веома висок.

Капацитет РФ струје стаклених кондензатора је веома висок, а губици изузетно мали. Поред тога, у стакленим кондензаторима не постоји пиезо-електрични шум.

Сва ова и нека додатна својства стаклених кондензатора чине их најприкладнијим и идеалним за РФ апликације које захтевају високе перформансе.

Суперцапацитор:

Остала имена по којима је суперкап познат су ултракондензатор или суперкондензатор.

Вредности капацитивности ових кондензатора су веома велике, као што је њихово име. Нивои капацитивности ултракондензатора се крећу скоро према хиљадама Фарада.

Ултракондензатор се користи у индустрији за снабдевање меморијом, уз различите намене у аутомобилској примени. Различити главни типови кондензатора су обухваћени суперкапом.

Уз њих постоје и разне друге врсте кондензатора који се користе када су апликације специјализоване по природи.

Идентификација кондензатора се углавном врши путем њихових параметара као што су вредности које су означене на случајевима кондензатора. Да би се параметри приказали на компактан начин, обележавање параметара врши се у облику кода.

ПРОМЕНЉИВИ КАПАЦИТОРИ

Варијабилни кондензатори се граде са наизменичним комадима металних плоча, један комплет је фиксиран и непомичан, а други покретни.

Плоче су одвојене диелектриком који може бити ваздушни или чврсти диелектрик. Кретање једног сета плоча помера целокупан пресек плоча, мењајући тако капацитет преко плоча.

Поред тога, стандардна разлика између подешавања кондензатора који се користе за поновљену манипулацију (нпр. За подешавање радио-пријемне станице) и тримера кондензатора намењених за прелиминарно подешавање подешеног кола.

Угађајући кондензатори имају тенденцију да буду већи, моћније структуре и обично су ваздушног диелектричног типа.

Тримерски кондензатори су често одређени диелектриком од лискуна или филма који има смањену количину плоча, при чему се капацитивност прилагођава ротирањем средњег сворњака да би се променио напон на плочама и диелектрични лискун.

Због чињенице да су компактнијих димензија, чак и тако, тример кондензатор се понекад може применити попут кондензатора за подешавање на џепном кругу ФМ радија, мада се производе ексклузивни мини кондензатори за подешавање да би се на ПЦБ могло одмах инсталирати.

Када је у питању подешавање кондензатора, структура лопатица говори о начину на који капацитивност варира током померања вретена.

Сви ови атрибути углавном су категорисани у једном од следећих описа:

1. Линеарно: где сваки степен ротације вретена генерише сличне промене у капацитету. Ово је најтипичнија врста одабрана за радио пријемнике.

2. Логаритамски: где сваки степен кретања вретена генерише стално променљив ниво фреквенције подешеног кола.

3. Равномерна фреквенција: где сваки појединачни степен кретања вретена даје исте промене фреквенције у подешеном колу. 4. Квадратни закон: у коме је промена капацитивности пропорционална квадрату угла кретања вретена.