Elektriske kondensatorer

Elektriske kondensatorer er et middel til at akkumulere elektricitet i et elektrisk felt. Typiske anvendelser for elektriske kondensatorer er udjævningsfiltre i strømforsyninger, mellemtrinskommunikationskredsløb i AC-forstærkere, støjfiltrering på strømskinner til elektronisk udstyr mv.

Elektriske egenskaber af kondensatoren bestemmes af dens design og egenskaberne af de anvendte materialer.

Når du vælger en kondensator til en bestemt enhed, skal følgende omstændigheder tages i betragtning:

a) den nødvendige værdi af kondensatorens kapacitans (μF, nF, pF),

b) kondensatorens arbejdsspænding (den maksimale værdi af spændingen, ved hvilken kondensatoren kan arbejde i lang tid uden at ændre dens parametre)

c) den krævede nøjagtighed (mulig spredning af kondensatorkapacitansværdier)

d) kapacitetstemperaturkoefficient (afhængighed af kondensatorens kapacitet af den omgivende temperatur)

e) kondensatorstabilitet,

f) kondensatorens dielektriske lækstrøm ved nominel spænding og en given temperatur.(Den dielektriske modstand af kondensatoren kan specificeres.)

Tabel 1 - 3 viser de vigtigste karakteristika for forskellige typer kondensatorer.

Tabel 1. Karakteristika for keramiske, elektrolytiske og metalliserede filmkondensatorer

Kondensatorparameter Kondensatortype Keramisk elektrolytisk baseret på metalliseret film kondensatorkapacitansområde 2,2 pF til 10 nF 100 nF til 68 μF 1 μF til 16 μF Nøjagtighed (mulig spredning af kondensatorkapacitans og ±50 -0 s) 20 Driftsspænding for kondensatorer, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Kondensatorstabilitet Tilstrækkelig Dårlig Tilstrækkelig Omgivelsestemperaturområde, OS -85 til +85 -40 til +85 -25 til +85

Tabel 2. Karakteristika for glimmerkondensatorer og kondensatorer baseret på polyester og polypropylen

Kondensatorparameter Kondensatortype Glimmer Polyesterbaseret polypropylenbaseret kondensator Kapacitansområde 2,2 pF til 10 nF 10 nF til 2,2 μF 1 nF til 470 nF Nøjagtighed (mulig spredning af kondensatorkapacitansværdier på ±20 kapacitetsværdier), ±20 % spænding, ±20 % 350 250 1000 Kondensatorstabilitet Fremragende god god Omgivelsestemperaturområde, OS -40 til +85 -40 til +100 -55 til +100

Tabel 3. Karakteristika for glimmerkondensatorer baseret på polycarbonat, polystyren og tantal

Kondensator parameter

Kondensator type

Baseret på polycarbonat

Baseret på polystyren

Baseret på tantal

Kondensatorkapacitetsområde 10 nF til 10 μF 10 pF til 10 nF 100 nF til 100 μF Nøjagtighed (mulig spredning af kondensatorkapacitetsværdier), % ±20 ±2,5 ±20 Driftsspænding for kondensatorer, V 63-06 5a Kapacitet Fremragende God Tilstrækkelig omgivende temperaturområde, OS -55 til +100 -40 til +70 -55 til +85

Keramiske kondensatorer bruges i afkoblingskredsløb, elektrolytiske kondensatorer bruges også i afkoblingskredsløb og udjævningsfiltre, og metalliserede filmkondensatorer bruges i højspændingsstrømforsyninger.

Glimmerkondensatorer, der bruges i lydgengivelsesudstyr, filtre og oscillatorer. Polyesterkondensatorer er kondensatorer til generelle formål og polypropylenkondensatorer, der bruges i DC-spændingskredsløb.

Polycarbonatkondensatorer bruges i filtre, oscillatorer og tidskredsløb. Polystyren- og tantalkondensatorer bruges også i synkroniserings- og separationskredsløb. De betragtes som kondensatorer til generelle formål.

Små noter og tips til at arbejde med kondensatorer

Du skal altid huske, at kondensatorernes driftsspændinger skal falde med stigende omgivelsestemperatur, og for at sikre høj pålidelighed er det nødvendigt at skabe en stor spændingsreserve.

Hvis den maksimale kontinuerlige driftsspænding for kondensatoren er angivet, refererer dette til den maksimale temperatur (medmindre andet er angivet). Derfor fungerer kondensatorer altid med en vis sikkerhedsmargin. dog er det nødvendigt at sikre deres reelle arbejdsspænding på niveauet 0,5-0,6 af den tilladte værdi.

Hvis kondensatoren har en bestemt AC-spændingsgrænse, refererer dette til en frekvens på (50-60) Hz. Ved højere frekvenser eller i tilfælde af pulserende signaler skal driftsspændingen reduceres yderligere for at undgå overophedning af enhederne på grund af dielektriske tab.

Store kondensatorer med lave lækstrømme kan holde på den akkumulerede ladning i ret lang tid, efter at udstyret er slukket. For at sikre større sikkerhed bør en 1 MΩ (0,5 W) modstand tilsluttes parallelt med kondensatoren i afladningskredsløbet.

I højspændingskredsløb bruges kondensatorer ofte i serie. For at udligne spændingerne på dem skal du tilslutte en modstand med en modstand på 220k0m til 1 MΩ parallelt med hver kondensator.

Ris. 1 Brug af modstande til at udligne kondensatorspændinger

Keramiske passkondensatorer kan fungere ved meget høje frekvenser (over 30 MHz)... De installeres direkte på enhedens kabinet eller på en metalskærm.

Ikke-polære elektrolytiske kondensatorer har en kapacitet fra 1 til 100 μF og er designet til r.m.s. spænding 50 V. Derudover er de dyrere end konventionelle (polære) elektrolytiske kondensatorer.

Når du vælger en kondensator til et strømfilter, skal du være opmærksom på amplituden af ​​pulsen af ​​ladestrømmen, som betydeligt kan overstige den tilladte værdi... For eksempel, for en kondensator med en kapacitet på 10.000 μF, overstiger denne amplitude ikke 5 A.

Når du bruger en elektrolytisk kondensator som en afkoblingskondensator, er det nødvendigt at bestemme polariteten af ​​dens inklusion korrekt ... Lækstrømmen af ​​denne kondensator kan påvirke tilstanden af ​​forstærkertrinnet.

I de fleste applikationer er elektrolytiske kondensatorer udskiftelige... Du skal bare være opmærksom på deres driftsspændingsværdi.

Blyet på det ydre folielag af polystyrenkondensatorer er ofte markeret med et farveforløb. Den skal forbindes til kredsløbets fælles punkt.

Ved høje frekvenser øges modstanden af ​​kondensatorens parasitære induktanser, hvilket forværrer dens egenskaber. Figur 2 viser et forenklet kondensatorækvivalent kredsløb, der tager hensyn til indgangenes induktans.

Ris.2 Tilsvarende kredsløb af en højfrekvent elektrisk kondensator

Kondensator farvekodning

For de fleste kondensatorers vedkommende er deres nominelle kapacitet og driftsspænding angivet. Der er dog også farvekodning.

Nogle kondensatorer er markeret med en to-linje inskription. Den første række viser deres kapacitet (pF eller μF) og nøjagtighed (K = 10%, M - 20%). Den anden række viser den tilladte DC-spænding og dielektriske materialekode.

Monolitiske keramiske kondensatorer er markeret med en trecifret kode, og det tredje ciffer angiver, hvor mange nuller der skal tegnes til de to første for at opnå kapaciteten i picofarads.

En farvekode, der angiver bedømmelsen af ​​en kondensator (288 kb)

Et eksempel. Hvad betyder kondensatorkode 103? Kode 103 betyder, at du skal tildele tre nuller til tallet 10, så får du kondensatorens kapacitans - 10.000 pF.

Et eksempel. Kondensatoren er mærket 0,22 / 20 250. Det betyder, at kondensatoren har en kapacitans på 0,22 μF ± 20% og er designet til en konstant spænding på 250 V.