Kondansatör çeşitleri, özellikleri ve amaçları. Elektrik kapasitörleri

Bir elektrik kondansatörü, en yaygın radyo elemanlarından biridir, elektrik (şarj) depolamaya hizmet eder. En basit kondansatör, iki metal plaka (plaka) ve aralarında bir dielektrik şeklinde gösterilebilir.

Bir voltaj kaynağı bir kondansatöre bağlandığında, plakalarında (plakalarında) zıt yükler belirir ve bunları birbirlerine çeken bir elektrik alanı görünecek ve güç kaynağını kapattıktan sonra bile, böyle bir yük bir süre kalır ve plakalar arasındaki elektrik alanında enerji depolanır.

Elektronik devrelerde, bir kapasitörün rolü yalnızca biriken yükü değil, aynı zamanda akımın sabit ve değişken bileşenlerini ayırmak, titreşimli akımı filtrelemek ve diğer çeşitli görevleri de içerebilir.
Görevlere ve çalışma faktörlerine bağlı olarak, kapasitörler çok farklı tip ve tasarımlarda kullanılır. Burada en popüler kondansatör türlerine bir göz atıyoruz.

Alüminyum elektrolitik kapasitörler

Bu, örneğin bir kapasitör K50-35 veya K50-2 veya diğer yeni tipler olabilir.
Bir rulo halinde yuvarlanmış iki ince alüminyum şeritten oluşurlar; bunların arasında aynı ruloda dielektrik olarak elektrolit emdirilmiş kağıt bulunur.
Rulo, elektrolitin kurumasını önlemek için kapalı bir alüminyum silindir içine yerleştirilmiştir.
Kondansatörün uçlarından birinde (radyal kasa tipi) veya iki ucunda (eksenel tip kasa) kontak uçları bulunur. Uçlar lehimlenebilir veya vidalanabilir.

Elektrolitik kapasitörlerde kapasite mikrofarad cinsinden hesaplanır ve 0.1 mikrofarad ile 100.000 mikrofarad arasında olabilir. Kural olarak, bu tür bir kapasitör, büyük bir kapasite ile karakterize edilir.
Bir diğer önemli parametre, her zaman kasa üzerinde gösterilen ve bu tip kapasitörlerde 500 volta kadar çıkabilen maksimum çalışma voltajıdır!

Bu türün dezavantajları arasında 3 neden düşünülebilir:
1. Kutupluluk. AC işlemi için kutup kapasitörlerine izin verilmez. Bu durumda, kondansatör terminalleri karşılık gelen simgelerle gösterilir, kural olarak, bir terminali olan kondansatörler kasada negatif, çıkışta pozitif kontağa sahiptir.
2. Büyük kaçak akım. Doğal olarak, bu tür kapasitörler, şarj enerjisinin uzun süreli depolanması için uygun değildir, ancak aktif devrelerin ve motor yol vericilerinin filtrelerinde ara elemanların yanı sıra kendilerini kanıtlamışlardır.
3. Artan frekansla kapasitansta azalma. Bu dezavantaj, çok küçük bir kapasite ile paralel bağlanmış bir seramik kondansatör kullanılarak kolaylıkla ortadan kaldırılır.

Seramik tek katmanlı kapasitörler

K10-7V, K10-19, KD-2 gibi tipler. Bu tür kapasitörlerin maksimum voltajı 15-50 volt aralığındadır ve kapasitans, nispeten küçük boyutlarda 1 pF ila 0,47 mikrofarad arasındadır, bu da teknolojinin kötü bir sonucu değildir.
Bu tip, düşük kaçak akımlar ve düşük endüktans ile karakterize edilir, bu da bunların yüksek frekanslarda, doğrudan, alternatif ve titreşimli akımlarla kolayca çalışmasına izin verir.
Kayıp açısının tanjantı tgδ genellikle 0,05'i geçmez ve maksimum kaçak akım 3 μA'dan fazla değildir.
Bu tip kapasitörler, 40 g'a kadar hızlanma ile 5000 Hz'ye kadar frekansa sahip titreşim, tekrarlanan mekanik şoklar ve doğrusal yükler gibi dış etkenlere kolayca dayanabilir.

Kapasitör kasası üzerindeki işaretler, derecelendirmesini gösterir. Üç sayı aşağıdaki gibi deşifre edilir. İlk iki hane, üçüncü hanenin üssü 10 ile çarpılırsa, bu kondansatörün kapasitans değerini pf cinsinden alırsınız. Dolayısıyla, 101 olarak işaretlenmiş bir kapasitör 100 pF'lik bir kapasitansa ve 472 işaretli bir kapasitör 4,7 nF'lik bir kapasitansa sahiptir. Kolaylık sağlamak için, en "popüler" kapasitörlerin tabloları ve bunların işaretleme kodları derlenmiştir.
Çoğu zaman güç kaynağı filtrelerinde ve yüksek frekanslı impulsları ve paraziti emen bir filtre olarak kullanılır.

Seramik çok katmanlı kapasitörler

Örneğin K10-17A veya K10-17B.
Yukarıda açıklananlardan farklı olarak, zaten birkaç metal plaka katmanından ve seramik formunda bir dielektrikten oluşurlar, bu da tek katmanlı olanlardan daha yüksek kapasiteye sahip olmalarına izin verir ve birkaç mikrofarad düzeninde olabilir, ancak bu tür için maksimum voltaj hala 50 volt ile sınırlıdır.
Esas olarak filtre elemanları olarak kullanılırlar ve hem doğrudan hem de alternatif ve titreşimli akımlarla düzgün çalışabilirler.

Seramik yüksek gerilim kondansatörleri

Örneğin K15U, KVI ve K15-4
Bu tipin maksimum çalışma voltajı 15.000 volta kadar olabilir! Ancak kapasitansları küçük, yaklaşık 68-100 nF.

Hem alternatif hem de doğru akımla çalışırlar. Bir dielektrik olarak seramik, yüksek gerilime dayanmak için gerekli dielektrik özelliğini oluşturur ve özel bir şekil, yapıyı plakanın bozulmasına karşı korur.

Örneğin, ikincil güç kaynağı devrelerinde yüksek frekanslı parazit ve gürültüyü emmek için bir filtre olarak veya Tesla bobinleri, güçlü ve tüp radyo ekipmanı tasarımında çok çeşitli uygulamalara sahiptirler.

Tantal kapasitörler

Örneğin, K52-1 veya smd A. Ana madde tantal pentoksittir ve manganez dioksit elektrolit olarak kullanılır.

Katı bir tantal kapasitörün dört ana bölümü vardır: anot, dielektrik, elektrolit (katı veya sıvı) ve katot.
Çalışma özellikleri açısından, tantal kapasitörler elektrolitik olanlara benzer, ancak maksimum çalışma voltajı 100 volt ile sınırlıdır ve kapasite genellikle 1000 μF'yi geçmez.
Ancak elektrolitik olanlardan farklı olarak, bu tipin kendi endüktansı çok daha azdır, bu da onları birkaç yüz kilohertz'e kadar yüksek frekanslarda kullanmayı mümkün kılar.

Arızanın ana nedeni, maksimum voltajı aşmaktır.
Çoğu, smd montajının tasarım özelliklerinden dolayı mümkün olan modern elektronik cihaz kartlarında kullanılmaktadır.

Polyester kapasitörler

Örneğin metalize filme dayalı K73-17 veya CL21 ...
Düşük maliyetleri nedeniyle oldukça popüler olan kondansatörler, hemen hemen tüm elektronik cihazlarda, örneğin enerji tasarruflu lambaların balastlarında bulunur. Gövdeleri, kapasitörün dış olumsuz etkenlere, kimyasal çözeltilere ve aşırı ısınmaya karşı dirençli olmasını sağlayan bir epoksi bileşiğinden oluşur.

Bu tür kapasitörlerin kapasitesi 1 nF - 15 μF arasındadır ve maksimum çalışma voltajları 50 ila 1500 volt arasındadır.
Geniş bir maksimum voltaj ve kapasite aralığı, DC, AC ve darbe akımlarında polyester kapasitörlerin kullanılmasını mümkün kılar.

Polipropilen kapasitörler

Örneğin K78-2 ve CBB-60.
Bu tip kapasitörde, bir polipropilen film, bir dielektrik görevi görür. Muhafaza yanmaz malzemelerden yapılmıştır ve kondansatörün kendisi ağır hizmet tipi kullanım için tasarlanmıştır.
Kapasite, kural olarak, 100pf - 10mkf aralığındadır, ancak son zamanlarda daha fazla üretiyorlar ve voltajla ilgili olarak, büyük bir marj 3000 volta ulaşabilir!

Bu kapasitörlerin avantajı sadece yüksek voltaj değil, aynı zamanda kayıp açısının son derece düşük tanjantıdır, çünkü tg? 0,001'i geçemez, bu da birkaç yüz kilohertz'lik yüksek frekanslarda kondansatörlerin kullanımına ve bunların endüksiyonlu ısıtıcılarda ve asenkron motor yol vericilerinde kullanımına izin verir.

Başlangıç \u200b\u200bkapasitörleri (CBB-60), bu tür kapasitörlerin tasarım özellikleri nedeniyle mümkün olan 1000 mikrofarad kapasiteye sahip olabilir. Plastik bir göbek üzerine metalize bir polipropilen film sarılır ve tüm rulo üstüne bir bileşik ile kaplanır.

Birçok insan, kapasitörlerin tür olup olmadığını merak ediyor? Elektronikte çok sayıda kondansatör vardır. Kapasite, çalışma voltajı ve tolerans gibi ölçümler temeldir. Yapıldıkları dielektrik türü de aynı derecede önemlidir. Bu makale, dielektrik tipi açısından ne tür kapasitörlerin olduğunu daha ayrıntılı olarak tartışacaktır.

Kondansatör sınıflandırmaları.

Kapasitörler, elektronikte ortak bileşenlerdir. Çeşitli göstergelere göre sınıflandırılırlar. Değerdeki değişimin niteliğine bağlı olarak hangi modellerin farklı kapasitörler olduğunu bilmek önemlidir. Kondansatör türleri:

1. Sabit kapasiteye sahip cihazlar.
2. Değişken kapasiteli cihazlar.
3. Model oluşturma.

Kondansatör dielektrik tipi farklı olabilir:

Kağıt;
- metal kağıt;
- mika; teflon;
- polikarbonat;
- elektrolit.

Kurulum yöntemine göre bu cihazlar baskılı ve sıva üstü montaj için tasarlanmıştır. Bu durumda, SMD modifikasyonu için kondansatör vakası türleri şunlardır:

Seramik;
- plastik;
- metal (alüminyum).

Seramik, film ve polar olmayan türden yapılan cihazların işaretli olmadığını bilmelisiniz. Kapasitans göstergeleri 1 pF ila 10 mikrofarad arasındadır. Elektrolit çeşitleri ise alüminyum kasa içerisinde varil şeklindedir ve işaretlenmiştir. Tantal çeşidi dikdörtgen kasalarda üretilmektedir. Bu cihazlar farklı boyut ve renklerde gelir: siyah, sarı ve turuncu. Ayrıca kodlanmıştır.

Alüminyum elektrolitik kapasitörler.

Alüminyum elektrolitik kapasitörler, iki ince, bükülmüş alüminyum şeride dayanmaktadır. Aralarında elektrolit içeren kağıt var. Bu cihazın kapasitans derecesi 0.1-100.000 uF'dir. Bu arada, bu diğer türlere göre ana avantajı. Maksimum voltaj 500 V'tur.

Dezavantajları, artan kaçak akım ve artan frekansla kapasitansta bir azalmayı içerir. Bu nedenle, panolarda, genellikle bir elektrolitik kondansatör ile birlikte bir seramik kullanılır.

Bu tipin polariteye sahip olduğu da unutulmamalıdır. Bu, negatif terminalin karşı terminalin aksine negatif voltaj altında olduğu anlamına gelir. Bu kurala uymazsanız, büyük olasılıkla cihaz başarısız olur. Bu nedenle, doğrudan veya atımlı akımlı devrelerde kullanılması tavsiye edilir, ancak hiçbir durumda AC kullanılmaz.

Elektrolitik kapasitörler: türleri ve amacı.

Çok çeşitli elektrolitik kapasitörler vardır. Onlar:

Polimerik;
- polimerik radyal;
- düşük seviyede kaçak akımla;
- standart konfigürasyon;
- geniş bir sıcaklık aralığı ile;
- minyatür;
- polar olmayan;
- zor bir sonucun varlığıyla;
- düşük empedans.

Kaynak:

Elektrolitik kapasitörler nerede kullanılır? Alüminyum kondansatör çeşitleri çeşitli radyo cihazlarında, bilgisayar parçalarında, yazıcılar gibi çevre cihazlarında, grafik cihazlarında ve tarayıcılarda kullanılmaktadır. Ayrıca inşaat ekipmanlarında, endüstriyel ölçüm aletlerinde, silahlarda ve uzayda kullanılırlar.

KM kapasitörler

KM tipi kil kapasitörler de vardır. Kullanılırlar:
- endüstriyel ekipmanlarda;
- yüksek hassasiyetli göstergelerle karakterize edilen ölçüm cihazları oluştururken;
- radyo elektroniğinde;
- askeri endüstride.

Bu tip cihazlar, yüksek düzeyde stabilite ile karakterize edilir. İşlevselliklerinin temeli, alternatif ve sabit akımlı devrelerdeki darbe modlarından oluşur. Seramik plakaların yüksek düzeyde yapışması ve uzun hizmet ömrü ile karakterize edilirler. Bu, kapasitif sıcaklık değişkenliği katsayısının düşük değeri ile sağlanır.

Küçük kapasitörler KM, 2,2 μF'ye ulaşan yüksek bir kapasitans endeksine sahiptir. Bu tür için çalışma sıcaklığı aralığındaki değerindeki değişim% 10 ila% 90'dır.

H grubunun seramik kapasitör tipleri, bir kural olarak, adaptörler veya engelleme cihazları, vb. Olarak kullanılır. Modern kil cihazlar, en iyi metalize seramik plakaların ayrılmaz bir bloğuna basınç altında bastırılarak yapılır.

Bu malzemenin yüksek mukavemeti, ince iş parçalarının kullanılmasını mümkün kılar. Sonuç olarak, hacim göstergesi ile orantılı kapasitörün kapasitansı keskin bir şekilde artar.

KM cihazları pahalıdır. Bu, imalatlarında değerli metallerin ve alaşımlarının kullanıldığı gerçeğiyle açıklanmaktadır: Ag, Pl, Pd. Palladium tüm modellerde mevcuttur.

Seramik bazlı kapasitörler.

Disk modeli yüksek bir kapasiteye sahiptir. Göstergesi 1 pF ila 220 nF arasında değişir ve en yüksek çalışma voltajı 50 V'tan yüksek olmamalıdır.

Bu türün avantajları şunları içerir:

Düşük akım kayıpları;
- küçük boy;
- düşük indüksiyon oranı;
- yüksek frekanslarda çalışabilme yeteneği;
- kabın yüksek seviyede sıcaklık kararlılığı;
- Doğrudan, alternatif ve titreşimli akımlı devrelerde çalışabilme yeteneği.

Çok katmanlı cihaz, değişen ince seramik ve metal katmanlarına dayanmaktadır.

Bu görünüm, tek katmanlı bir diske benzer. Ancak bu tür cihazların yüksek kapasite göstergesi vardır. Bu cihazlarda maksimum çalışma voltajı gösterilmemiştir. Tek katmanlı modelde olduğu gibi, voltaj 50 V'u geçmemelidir.

Cihazlar DC, AC ve darbeli akım devrelerinde çalışır.

Yüksek voltajlı seramik kondansatörlerin avantajı, yüksek voltaj seviyelerinde çalışabilmeleridir. Çalışma voltajı aralığı 50 ila 15000 V arasında değişir ve kapasitans endeksi 68 ila 150 pF arasında olabilir.

Doğrudan, alternatif ve titreşimli akımlı devrelerde çalışabilirler.

Tantal cihazlar.

Modern tantal cihazlar, elektrolitik alüminyum tipinin bağımsız bir alt tipidir. Kapasitörler tantal pentoksit esaslıdır.

Kondansatörlerin küçük bir voltaj göstergesi vardır ve büyük bir kapasitans göstergesine sahip ancak küçük boyutlu bir durumda bir cihaz kullanmak gerektiğinde kullanılır. Bu türün kendine has özellikleri vardır:

Küçük boy;
- maksimum çalışma voltajının göstergesi 100 V'a kadar;
- uzun süreli kullanımda artan güvenilirlik seviyesi;
- düşük kaçak akım oranı; çok çeşitli çalışma sıcaklıkları;
- kapasitans göstergesi 47 nF ile 1000 uF arasında değişebilir;
- cihazların endüktans seviyesi daha düşüktür ve yüksek frekanslı konfigürasyonlarda kullanılır.

Bu tipin dezavantajı, çalışma voltajındaki artışa karşı yüksek hassasiyetidir.

Elektrolitik tipin tersine, pozitif terminalin kasa üzerinde bir çizgi ile işaretlendiğine dikkat edilmelidir.

Vaka çeşitleri.

Tantal kapasitör çeşitleri nelerdir? Tantal kondansatör çeşitleri gövde malzemesine göre ayırt edilir.

1. SMD vakası. Yüzeye montaj için kullanılan paket cihazların üretimi için katot, gümüş dolgu içeren bir epoksi reçinesi kullanılarak terminale bağlanır. Anot elektroda kaynaklanır ve kordon kesilir. Cihaz oluşturulduktan sonra, üzerine basılı bir işaret uygulanır. Nominal gerilim kapasitansının bir göstergesini içerir.

2. Bu tür bir muhafaza cihazı oluştururken, anot iletkeni anodun en terminaline kaynaklanmalı ve ardından kordondan kesilmelidir. Bu durumda, katot terminali kapasitörün tabanına lehimlenir. Kondansatör daha sonra epoksi ile doldurulur ve kurutulur. İlk durumda olduğu gibi, ona işaretleme uygulanır.

Birinci tip kapasitörler, daha yüksek bir güvenilirlik derecesi ile ayırt edilir. Ancak her türlü tantal kapasitör uygulanabilir:

Makine mühendisliğinde;
- bilgisayarlar ve bilgi işlem ekipmanı;
- televizyon yayıncılığı için ekipman;
- ev kullanımı için elektrikli cihazlar;
- anakartlar, işlemciler vb. için çeşitli güç kaynakları

Yeni çözümler arayın.

Günümüzde en çok talep edilen tantal kapasitörlerdir. Modern üreticiler, ürün dayanıklılık düzeyini artırmak, teknik özelliklerini optimize etmek, fiyatı önemli ölçüde düşürmek ve üretim sürecini birleştirmek için yeni yöntemler arıyor.

Bu amaçla, kurucu bileşenlere dayalı olarak maliyeti düşürmek için girişimlerde bulunulur. Tüm üretim sürecinin müteakip robotizasyonu, ürün fiyatındaki düşüşe de katkıda bulunur.

Yüksek teknik parametreler korunurken cihaz gövdesinin küçültülmesi önemli bir konu olarak kabul edilir. Daha küçük bir tasarımda yeni muhafaza türleri üzerinde deneyler halihazırda devam etmektedir.

Polyester kapasitörler.

Bu tür bir cihazın kapasitans derecesi 1 nF ila 15 uF arasında değişebilir. Çalışma voltajı aralığı 50 ila 1500 V arasındadır.

Farklı tolerans derecelerine sahip cihazlar mevcuttur (kapasitans toleransları% 5,% 10 ve% 20'dir).

Bu türün sıcaklık stabilitesi, yüksek kapasitesi ve düşük maliyeti vardır, bu da yaygın kullanımlarını açıklamaktadır.

Değişken kapasitörler.

Değişken kapasitör tipleri, bir dielektrik ile izole edilmiş elektrot plakaları üzerinde yük birikiminden oluşan belirli bir çalışma prensibine sahiptir. Bu plakalar hareketlidir. Hareket edebilirler.

Hareketli plakaya rotor denir ve sabit plakaya stator denir. Konumları değiştiğinde, kesişme alanı değişecek ve sonuç olarak kapasitörün kapasitans göstergesi değişecektir.

Kapasitörler iki tip dielektrikte gelir: hava ve katı.

İlk durumda, sıradan hava bir dielektrik görevi görür. İkinci durumda seramik, mika ve diğer malzemeler kullanılır. Cihazın kapasite endeksini artırmak için stator ve rotor plakaları tek eksende sabitlenmiş bloklar halinde monte edilir.

Hava tipi kapasitörler, sabit kapasitans kontrollü sistemlerde kullanılır (örneğin, radyo tuner ünitelerinde). Bu tür bir cihaz seramiğe göre daha yüksek bir dayanıklılığa sahiptir.

Kapasitörler (Enlem. kondensodan - yoğunlaşma, koyulaştırma) - bunlar, bir dielektrik (özel ince kağıt, mika, seramik, vb.) ile ayrılmış iki veya daha fazla elektrotun (plakaların) oluşturduğu konsantre elektrik kapasitesine sahip radyoelementlerdir. Bir kapasitörün kapasitansı, plakaların boyutuna (alanına), aralarındaki mesafeye ve dielektriğin özelliklerine bağlıdır.

Bir kondansatörün önemli bir özelliği, alternatif akım için artan frekansla değeri azalan direnç.

Kondansatörlerin kapasitansını ölçmek için ana birimler şunlardır: Farad, microFarad, nanoFarad, picofarad, kondansatörlerin adları sırasıyla şu şekilde görünür: F, μF, nF, pF.

Dirençler gibi, kapasitörler de sabit kapasitörlere, değişken kapasitörlere (CVC'ler), kırpma ve kendi kendini ayarlamaya bölünmüştür. En yaygın kapasitörler sabit kapasitörlerdir.

Salınımlı devrelerde, çeşitli filtrelerde ve ayrıca AC ve DC devrelerini ayırmak için ve engelleme elemanları olarak kullanılırlar.

Sabit kapasitörler

Sabit kapasiteli bir kapasitörün koşullu grafik gösterimi - iki paralel çubuk - ana parçalarını sembolize eder: iki plaka ve aralarında bir dielektrik (Şekil 1).

Şekil: 1. Sabit kapasiteli kondansatörler ve gösterimleri.

Diyagramdaki bir kapasitörün tanımının yakınında, nominal kapasitesi genellikle ve bazen de nominal voltajı gösterilir. Kapasitansı ölçmek için ana birim farad (F) - böyle bir tek iletkenin kapasitansı, potansiyeli bir coulomb yük artışı ile bir volt artar.

Bu, pratikte kullanılmayan çok büyük bir değerdir. Radyo mühendisliğinde, bir pikofaradın (pF) fraksiyonlarından on binlerce mikrofarad'a (μF) kadar kapasiteye sahip kapasitörler kullanılır. 1 μF'nin bir faradın milyonda birine eşit olduğunu ve 1 pF'nin bir mikrofaradın milyonda biri veya bir faradın trilyonda biri olduğunu hatırlayın.

GOST 2.702-75'e göre, 0 ila 9,999 pF arasındaki nominal kapasitans, ölçü birimi belirtilmeden pikofaradlardaki diyagramlarda, 10.000 pF ila 9.999 μF arasında - ölçüm biriminin µ harfleriyle belirtilmesiyle mikrofaradlarda gösterilir (Şekil 2).

Şekil: 2. Diyagramlarda kapasitörlerin kapasitansı için ölçü birimlerinin gösterilmesi.

Kondansatörlerde kapasite tanımı

Nominal kapasitans ve ondan izin verilen sapma ve bazı durumlarda nominal voltaj, kapasitör kasalarında belirtilmiştir.

Boyutlarına bağlı olarak, nominal kapasite ve izin verilen sapma tam veya kısaltılmış (kodlanmış) biçimde belirtilir.

Kapasitansın tam tanımı, karşılık gelen sayı ve ölçü biriminden oluşur ve diyagramlarda olduğu gibi, 0 ila 9,999 pF arasındaki kapasite pikofaradlarda (22 pF, 3,300 pF, vb.) Ve 0,01 ila 9,999 arasında gösterilir. μF - mikrofaradlarda (0,047 μF, 10 μF, vb.).

Kısaltılmış işaretlemede, kapasitans birimleri P (picofarad), M (microfarad) ve H (nanofarad; 1 nanofarad \u003d 1000 pF \u003d 0.001 μF) harfleriyle gösterilir.

Nerede 0 ila 100 pF arasındaki kapasitans pikofaradlarda belirtilmiştir, P harfini sayıdan sonra (tam sayı ise) veya virgül yerine (4,7 pF - 4P7; 8,2 pF - 8P2; 22 pF - 22P; 91 pF - 91P, vb.) yerleştirin.

100 pF (0,1 nF) ila 0,1 μF (100 nF) arasındaki kapasite nanofaradlarla ifade edilirve 0,1 μF'den itibaren - in mikrofaradlar.

Bu durumda, kapasitans nanofarad veya mikrofarad fraksiyonları olarak ifade edilirse, karşılık gelen ölçü birimi sıfır ve virgül yerine yerleştirilir (180 pF \u003d 0,18 nF - H18; 470 pF \u003d 0,47 nF - H47; 0,33 μF - MZZ; 0,5 μF - MBO, vb.) - virgül yerine (1500 pF \u003d 1,5 nF - 1H5; 6,8 μF - 6M8, vb.).

İlgili ölçüm birimlerinin bir tamsayı olarak ifade edilen kapasitörlerin kapasitansları olağan şekilde belirtilir (0.01 μF - 10N, 20 μF - 20M, 100 μF - 100M, vb.). Kapasitansın nominal değerden izin verilen sapmasını belirtmek için, dirençlerle aynı kodlanmış gösterimleri kullanın.

Kapasitörler için özellikler ve gereksinimler

Kondansatörlerin kullanıldığı devreye bağlı olarak, bunlar da farklı talepler... Bu nedenle, salınımlı bir devrede çalışan bir kapasitör, çalışma frekansında düşük kayıplara, zaman içinde kapasitansın yüksek stabilitesine ve sıcaklık, nem, basınç vb.

Kondansatör kayıplarıesas olarak dielektrikteki kayıplarla belirlenir, artan sıcaklık, nem ve frekansla artar. Mika ve film dielektrikli, yüksek frekanslı seramiklerden yapılmış dielektrikli kapasitörler en düşük kayıplara, kağıt dielektrikli kapasitörler ve ferroelektrik seramikler en yüksek kayıplara sahiptir.

Radyo ekipmanındaki kapasitörleri değiştirirken bu durum dikkate alınmalıdır. Çevrenin etkisi altında bir kapasitörün kapasitansındaki bir değişiklik (esas olarak sıcaklığı), plakaların boyutlarındaki, aralarındaki boşluklardaki ve dielektriğin özelliklerindeki bir değişiklik nedeniyle meydana gelir.

Kullanılan tasarıma ve dielektriğe bağlı olarak, kapasitörler farklı sıcaklık kapasitesi katsayısı (TKE), sıcaklık bir derece değiştiğinde kapasitanstaki göreceli değişikliği gösterir; TKE pozitif veya negatif olabilir. Bu parametrenin değeri ve işareti ile, kondansatörler, karşılık gelen harf tanımlarına ve kasanın rengine atanan gruplara ayrılır.

Geniş bir sıcaklık aralığında çalışırken salınımlı devrelerin ayarlanmasını korumak için, TKE'nin farklı işaretlere sahip olduğu bir seri ve paralel kapasitör bağlantısı kullanılır. Bundan dolayı, sıcaklık değiştiğinde, bu tür bir sıcaklık dengelemeli devrenin ayar frekansı pratik olarak değişmeden kalır.

Herhangi bir rehber gibi, kapasitörler biraz endüktansa sahiptir... Kapasitör uçları ne kadar büyük, ne kadar uzun ve ince olursa, plakalarının ve iç bağlantı iletkenlerinin boyutları o kadar büyük olur.

En yüksek endüktansa sahip olunur kağıt kapasitörler, kapakların uzun folyo şeritleri şeklinde yapıldığı, dielektrik ile birlikte yuvarlak veya başka bir şekilde rulo haline getirildiği. Özel önlemler alınmadıkça, bu tür kapasitörler birkaç megahertz'in üzerindeki frekanslarda iyi çalışmaz.

Bu nedenle, pratikte, engelleme kapasitörünün geniş bir frekans aralığında çalışmasını sağlamak için, kağıt olana paralel olarak küçük kapasiteli bir seramik veya mika kapasitör bağlanır.

Bununla birlikte, düşük öz indüktanslı kağıt kapasitörler vardır. İçlerinde, folyo şeritler tek bir yerde değil birçok yerde uçlara bağlanır. Bu, ya sarma sırasında ruloya yerleştirilen folyo şeritleri ile ya da şeritlerin (kapakların) rulonun zıt uçlarına kaydırılması ve lehimlenmesi ile sağlanır (Şekil 1).

Geçiş ve referans kapasitörler

Cihaza güç devreleri üzerinden girebilecek girişime karşı koruma sağlamak için ve bunun tersi ve sözde çeşitli kilitler için besleme kapasitörleri... Böyle bir kapasitörün, ikisi kapasitör gövdesinden geçen katı akım taşıyan bir çubuk olan üç ucu vardır.

Kapasitör plakalarından biri bu çubuğa takılıdır. Üçüncü terminal, ikinci plakanın bağlı olduğu metal kasadır. Geçit izolatörünün gövdesi doğrudan şasiye veya ekrana sabitlenir ve kurşun tel (güç devresi) orta terminaline lehimlenir.

Bu tasarım sayesinde, yüksek frekanslı akımlar şasi veya cihaz ekranına bağlanırken, doğru akımlar engellenmeden geçer.

Yüksek frekanslarda kullanın seramik besleme kapasitörleriplakalardan birinin rolünün merkezi iletkenin kendisi tarafından oynandığı, diğerinin ise seramik tüpe uygulanan bir metalizasyon tabakası olduğu. Bu tasarım özellikleri, sıralı kapasitörün geleneksel grafik tanımlamasında da yansıtılmaktadır (Şekil 3).

Şekil: 3. Geçiş ve referans kapasitörlerin diyagramları üzerindeki görünüm ve resim.

Dış kapak, ya kısa bir yay (a) biçiminde ya da ortasından uçları olan bir (b) ya da iki (c) düz çizgi parçası biçiminde belirtilmiştir. İkinci atama, ekran duvarındaki geçiş kapasitörünü tasvir ederken kullanılır.

Kontrol noktalarıyla aynı amaç için uygulayın referans kapasitörlermetal şasi üzerine monte edilmiş bir çeşit montaj raflarıdır. Buna bağlanan plaka, böyle bir kapasitörün tanımlanmasında "topraklamayı" simgeleyen üç eğik çizgi ile ayırt edilir (Şekil 3d).

Oksit kapasitörler

Ses frekansı aralığında çalışmak ve düzeltilmiş besleme voltajlarını filtrelemek için kapasitansı onlarca, yüzlerce ve hatta binlerce mikrofarad ile ölçülen kapasitörlere ihtiyaç vardır.

Yeterince küçük boyutlar için böyle bir kapasite oksit kapasitörler (eski ad - elektrolitik). Bunlarda, bir plakanın (anot) rolü bir alüminyum veya tantal elektrot tarafından oynanır, bir dielektrik rolü, üzerine biriktirilmiş ince bir oksit tabakasıdır ve diğer plakanın (katot) rolü, çıkışı genellikle bir kapasitörün metal kasası olan özel bir elektrolittir.

Diğerlerinin aksine çoğu oksit kondansatörü türü kutupsaldıryani, normal çalışma için bir polarizasyon voltajına ihtiyaç duyarlar. Bu, yalnızca bir DC veya titreşimli voltaj devresinde ve yalnızca durumda belirtilen bu polaritede (katottan eksi, anottan artıya) açılabilecekleri anlamına gelir.

Bunun yapılmaması, bazen bir patlama ile birlikte olan kapasitörün arızalanmasına neden olur!

Oksit kapasitörünü açmanın polaritesi anodu simgeleyen plakada gösterilen "+" işaretli diyagramlarda gösterilmiştir (Şekil 4, a).

Bu, polarize bir kapasitörün genel tanımlamasıdır. Bununla birlikte, özellikle oksit kondansatörleri için GOST 2.728-74, Pozitif plakanın dar bir dikdörtgenle (Şekil 4.6) gösterildiği bir sembol oluşturdu ve bu durumda? + "İşareti atlanabilir.

Şekil: 4. Oksit kapasitörler ve şematik diyagramlarda gösterimleri.

Elektronik cihazların devrelerinde, bazen iki dar dikdörtgen şeklinde bir oksit kapasitörünün tanımı bulunabilir (Şekil 4, c) Bu, alternatif akım devrelerinde (yani, polarizasyon gerilimi olmadan) çalışabilen polar olmayan bir oksit kapasitörün sembolüdür.

Oksit kapasitörler aşırı gerilime karşı çok hassastır, bu nedenle diyagramlar genellikle sadece nominal kapasitanslarını değil aynı zamanda nominal gerilimlerini de gösterir.

Boyutu küçültmek için, bazen bir kasaya iki kapasitör yerleştirilir, ancak yalnızca üç sonuç çıkarılır (biri yaygındır). Bir çift kapasitörün geleneksel tanımı bu fikri açıkça ifade etmektedir (Şekil 4, d).

Değişken kapasitörler (CVC)

Değişken kondansatör biri diğerine göre yumuşak hareket edebilen iki grup metal plakadan oluşur. Bu hareketle, hareketli parçanın (rotor) plakaları genellikle sabit parçanın (stator) plakaları arasındaki boşluklara yerleştirilir, bunun sonucunda bazı plakaların üst üste binen alanı ve dolayısıyla kapasite değişir.

Dielektrik hava en çok KPI'da kullanılır. Küçük boyutlu ekipmanda, örneğin, transistör cebi alıcılarında, aşınmaya dayanıklı yüksek frekanslı dielektriklerden (floroplastik, polietilen, vb.) Yapılan filmler olan katı dielektrikli CPE'ler yaygın olarak kullanılmaktadır.

Katı dielektriğe sahip KPI'lerin parametreleri biraz daha kötüdür, ancak üretimleri çok daha ucuzdur ve boyutları, hava dielektrikli KPB'lerden çok daha küçüktür.

Konvansiyonel atama KPI ile zaten tanıştık - bu, bir düzenleme işaretiyle çizilmiş, sabit kapasiteli bir kapasitörün sembolüdür. Bununla birlikte, bu tanımlama plakalardan hangisinin rotoru ve hangisinin - statoru simgelediğini göstermez. Bunu diyagramda göstermek için rotor bir yay olarak gösterilmiştir (Şekil 5).

Şekil: 5. Değişken kapasitörlerin belirlenmesi.

Bir salınımlı devrede çalışırken yeteneklerini değerlendirmemize izin veren KPI'nın ana parametreleri, kural olarak KPE sembolünün yanındaki diyagramda gösterilen minimum ve maksimum kapasitanstır.

Çoğu radyo alıcısında ve radyo vericisinde, birkaç osilatör devrenin eşzamanlı olarak ayarlanması için iki, üç veya daha fazla bölümden oluşan KPI birimleri kullanılır.

Bu tür bloklardaki rotorlar, tüm bölümlerin kapasitesini aynı anda değiştirebileceğiniz dönen bir ortak şafta sabitlenmiştir. Dış rotor plakaları genellikle bölünmüştür (yarıçap boyunca). Bu, ünitenin fabrikada ayarlanmasına izin verir, böylece tüm bölümlerin kapasiteleri rotorun herhangi bir konumunda aynı olur.

KPI biriminde bulunan kapasitörler, her biri ayrı ayrı şemalarda gösterilmektedir. Bir blok halinde birleştirildiklerini göstermek için, yani ortak bir düğme tarafından kontrol edildiklerini göstermek için, düzenlemeyi gösteren oklar, Şekil 2'de gösterildiği gibi, bir mekanik bağlantının kesikli bir çizgisiyle bağlanır. 6.

Şekil: 6. Çift değişkenli kondansatörlerin tanımı.

KPE bloğunu diyagramın birbirinden uzak farklı bölümlerinde tasvir ederken, mekanik bağlantı gösterilmemiştir, sadece referans atamasında karşılık gelen bölüm numaralandırmasıyla sınırlıdır (Şekil 6, bölüm C 1.1, C 1.2 ve C 1.3).

Ölçüm ekipmanında, örneğin kapasitif köprülerin kollarında, sözde diferansiyel kapasitörler (Lat. farkından - fark).

Rotor plakaları bir stator grubunun plakaları arasındaki boşluklardan çıktığında aynı anda diğerinin plakalarının arasına girecek şekilde düzenlenmiş iki grup stator ve bir rotor plakasına sahiptirler.

Bu durumda, birinci statorun plakaları ile rotor plakaları arasındaki kapasite azalır ve rotor plakaları ile ikinci stator arasındaki kapasite artar. Rotor ve her iki stator arasındaki toplam kapasite değişmeden kalır. Bu tür "kapasitörler, Şekil 7'de gösterildiği gibi diyagramlarda gösterilmektedir.

Şekil: 7. Diferansiyel kapasitörler ve diyagramlarda gösterimleri.

Giyotin kapasitörler... Ayarının maksimum frekansını belirleyen salınım devresinin ilk kapasitansını ayarlamak için, kapasitansı pikofaradlardan birkaç on picofarad'a (bazen daha fazla) değiştirilebilen düzeltici kapasitörler kullanılır.

Bunlar için temel gereksinim, kapasite değişiminin düzgünlüğü ve ayar sırasında ayarlanan pozisyonda rotorun sabitlenmesinin güvenilirliğidir. Düzeltici kapasitörlerin eksenleri (genellikle kısa) bir yuvaya sahiptir, bu nedenle kapasitanslarını ayarlamak yalnızca bir alet (tornavida) kullanılarak mümkündür. Katı dielektrik kapasitörler, yayın ekipmanlarında en yaygın kullanılanlardır.

Şekil: 8. Kırpıcı kondansatörleri ve adları.

En yaygın tiplerden birinin seramik düzeltici kapasitörünün (CCP) tasarımı, Şek. 8, a. Seramik bir taban (stator) ve üzerine hareketli bir şekilde sabitlenmiş bir seramik diskten (rotor) oluşur.

Kondansatör plakaları - ince gümüş tabakaları - stator üzerine ve rotorun dış tarafına ateşlenir. Rotor döndürülerek kapasite değiştirilir. En basit ekipmanda bazen tel kesme kapasitörleri kullanılır.

Böyle bir eleman, üzerine 0,2 ... 0,3 mm çapında yalıtılmış bir telin sıkıca sarıldığı 1 ... 2 çapında ve 15 ... 20 mm uzunluğunda bir bakır tel parçasından oluşur (Şekil 8, b). Tel çözülerek kapasite değiştirilir ve sargının kaymaması için bir çeşit yalıtım maddesi (vernik, yapıştırıcı vb.) İle emprenye edilir.

Giyotin kapasitörler , trim kontrol işareti (Şekil 8, c) ile üstü çizilen ana sembol ile diyagramlarda gösterilir.

Kendinden regüleli kapasitörler

Dielektrik sabiti büyük ölçüde elektrik alanın gücüne bağlı olan dielektrik olarak özel seramikler kullanarak, kapasitesi plakaları üzerindeki gerilime bağlı bir kapasitör elde etmek mümkündür.

Bu tür kapasitörler denir değişken saniye (İngilizce kelimelerden vari (yetenekli) - değişken ve koşul (enser) - kapasitör). Voltaj birkaç volttan nominal değere değiştiğinde, değişken kapasitans 3-6 kez değişir.

Şekil: 9. Varikond ve diyagramlarda gösterilmesi.

Varikondas çeşitli otomasyon cihazlarında, salınımlı frekans jeneratörlerinde, modülatörlerde, salınımlı devrelerin elektriksel ayarında vb. kullanılabilir.

Varicond sembolü - Doğrusal olmayan kendi kendini düzenleme işaretine ve Latin harf U'ya sahip bir kapasitör sembolü (Şekil 9, a).

Elektronik kol saatlerinde kullanılan termal kapasitörlerin tanımı da benzer şekilde yapılmıştır. Böyle bir kapasitörün kapasitesini değiştiren faktör - ortamın sıcaklığı - t ° sembolü ile gösterilir (Şekil 9, b). Bununla birlikte, kondansatör nedir genellikle aranır

Literatür: V.V. Frolov, Radyo devrelerinin dili, Moskova, 1998.

Kondansatör - bu, yeterince büyük bir büyüklükteki elektrik yüklerini biriktirebilecek küçük boyutlu bir elektrik devresinin bir öğesidir.... Bir kapasitörün en basit modeli, aralarında herhangi bir dielektrik bulunan iki elektrottur. İçindeki dielektriğin rolü kağıt, hava, mika ve diğer yalıtım malzemeleri tarafından oynanır ve görevi plakaların birbirine temas etmesini önlemektir.

Özellikleri

Kapasite... Bu, bir kapasitörün temel özelliğidir. Farad cinsinden ölçülür ve aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır (düz bir kapasitör için):

burada C, q, U plakalar arasındaki kapasitans, yük, voltajdır, S plakaların alanıdır, d aralarındaki mesafe, dielektrik sabiti, 8.854 * 10 ^ -12 F / m'ye eşit dielektrik sabitidir ..

Kondansatör polaritesi;

Anma gerilimi;

Spesifik kapasite ve diğerleri.

Kapasitörün kapasitans değeri şunlara bağlıdır:

Plaka alanı... Bu, formülden anlaşılır: kapasite, yük ile doğru orantılıdır. Doğal olarak, plakaların alanını artırarak daha büyük miktarda yük elde ederiz.

Plakalar arasındaki mesafeler... Ne kadar yakınlarsa, ortaya çıkan elektrik alanın yoğunluğu o kadar büyük olur.

Kondansatör cihazı

En yaygın kapasitörler düz ve silindiriktir. Düz olanlar, birbirinden aralıklı plakalardan oluşur
kısa bir mesafede bir arkadaş. Silindirik, eşit uzunlukta ve farklı çaplarda silindirler kullanılarak monte edilir. Tüm kapasitörler temelde aynıdır. Fark, esas olarak, dielektrik olarak hangi malzemenin kullanıldığındadır. Dielektrik ortamın türüne göre, sıvı, vakum, katı, hava olan kapasitörler sınıflandırılır.

Bir kondansatör nasıl şarj edilir ve boşaltılır?

Bir doğru akım kaynağına bağlandığında, kapasitör plakaları yüklenir, biri pozitif, diğeri negatif potansiyel elde eder. Plakalar arasında, işaretin tersi, ancak eşit değerde, elektrik yükleri bir elektrik alanı oluşturur. Gerilimler hem plakalarda hem de sağlanan akımın kaynağında aynı hale geldiğinde, elektronların hareketi duracak ve kapasitörün şarjı sona erecektir. Belirli bir süre için, kondansatör yüklerini korur ve özerk bir elektrik kaynağının işlevlerini yerine getirir. Uzun süre bu durumda olabilir. Kaynak yerine, devreye bir direnç eklerseniz, kondansatör ona deşarj edilecektir.

Kondansatördeki işlemler

Cihaz AC veya DC'ye bağlandığında içinde farklı işlemler meydana gelecektir. DC akımı kapasitör devresinden akmayacaktır. Plakaları arasında bir dielektrik olduğu için devre aslında açıktır.

Periyodik olarak yön değiştirdiği için alternatif bir akım kondansatörden geçebilir. Bu durumda, kondansatörde periyodik bir boşalma ve şarj meydana gelir. Dönemin ilk çeyreğinde yük maksimuma çıkar, içinde elektrik depolanır, sonraki çeyrekte kondansatör deşarj olur ve elektrik enerjisi şebekeye geri döner. Bir alternatif akım devresinde, bir kapasitör, aktif dirence ek olarak, ayrıca bir reaktif bileşene sahiptir. Ek olarak, bir kondansatörde akım, voltajın 90 derece önündedir, bu, vektör diyagramları oluştururken dikkate alınması önemlidir.

Uygulama

Kondansatörler radyo mühendisliği, elektronik ve otomasyonda kullanılır. Kondansatör, elektrik mühendisliğinin birçok dalında, işletmelerde, bilimsel araştırmalarda kullanılan yeri doldurulamaz bir unsurdur. Örnek olarak gerekirse akım ayırıcı görevi görür: AC ve DC, gerekirse kondansatör kurulumlarında kullanılır.

Kapasitörler

Kondansatör - en yaygın radyo elementlerinden biri. Bir elektronik devrede bir kapasitörün rolü, elektrik yükünü biriktirmek, akımın DC ve AC bileşenlerini ayırmak, titreşimli akımı filtrelemek ve çok daha fazlasıdır.

Yapısal olarak, kapasitör bir dielektrik ile izole edilmiş iki iletken plakadan oluşur. Kapasitörün tasarımına ve amacına bağlı olarak, dielektrik hava, kağıt, seramik, mika olabilir.

Kondansatörlerin ana parametreleri:

Değerlendirilmiş kapasite... Kapasite ölçülür Faradah (F)... 1 Farad'ın kapasitesi çok büyük. Örneğin, dünyanın kapasitesi 1 F'den az veya yaklaşık 710 mikrofaraddır. Doğru, burada fizikçilerin analojileri sevdiği anlaşılmalıdır. Dünyanın elektrik kapasitesinden bahsetmişken, örnek olarak, Dünya gezegeninin büyüklüğünde bir metal topun alındığı ve tek başına bir iletken olduğu anlamına gelir. Bu sadece bir benzetmedir. Teknolojide, 1'den fazla Farad kapasitesine sahip elektronik bir bileşen var - bu bir süper kapasitör.

Temel olarak, elektronik ve radyo mühendisliğinde, kapasitörler bir faradın milyonda birine eşit kapasitede kullanılır - mikrofarad ( 1mkF \u003d 0.000001F ). Onlarca veya yüzlerce nanofaradda kapasiteye sahip kapasitörler ( 1nF \u003d 0.000000001 F ) ve picofarad (1pF \u003d 0.000000000001 F). Nominal kapasite, kondansatör kasasında belirtilmiştir.

Kısaltmalarda (μF, nF, pF) karıştırılmamak ve mikrofaradları pikofaradlara ve nanofaradları mikrofaradlara nasıl çevireceğinizi öğrenmek için sayısal değerlerin kısaltılmış gösterimini bilmeniz gerekir.

Anma gerilimi... Bu, kapasitörün işlevini yerine getirdiği voltajdır. İzin verilen değer aşılırsa, kondansatör kırılacak, yani sıradan bir iletkene dönüşecektir. Kapasitörlerin çalışma voltajlarının izin verilen değer aralığı, birkaç volt ile kilovolt birimleri ( 1 kilovolt - 1.000 volt ). Anma gerilimi kapasitör kasasında işaretlenmiştir.

Kondansatör, şekilde gösterildiği gibi şematik diyagramlarda gösterilmiştir.

Her zamanki gibi elektrolitik kapasitörler de vardır. Kapasiteleri geleneksel olanlardan çok daha büyüktür, bu nedenle boyutları da önemli ölçüde daha büyüktür. Elektrolitik kapasitörlerin ayırt edici bir özelliği - polarite. Sıradan kapasitörler, kondansatöre uygulanan voltajın polaritesi hakkında endişelenmeden devreye lehimlenebilirse, elektrolitik kondansatör, kesinlikle voltaj polaritesine uygun olarak devreye dahil edilmelidir. Elektrolitik kapasitörlerin bir pozitif, diğerinin negatif ucu vardır.

Diyagramlarda bir elektrolitik kapasitörün tanımı.

Ayrıca yaygın olarak kullanılanlar düzelticiler kapasitörler. Elektronik devrede kapasitansın ince ayarının yapılması gerektiğinde, düzeltici kapasitörler gereklidir. Bu tür kapasitörlerde, kapasite bir kez veya çok nadiren ayarlanır.

Aşağıdaki şekilde belirlenmiştir.

Düzeltici kapasitörlerin yanı sıra kapasitörler de vardır değişken kapasite ... Düzelticilerin aksine, değişken kapasitörler sık \u200b\u200bkapasite ayarlamaları için kullanılır. Basit (dijital olmayan) bir alıcıda, bir radyo istasyonuna ayarlama, değişken bir kapasitör kullanılarak hassas bir şekilde gerçekleştirilir.

Kondansatör özellikleri

• Kondansatör doğru akımı geçmez ve onun için bir yalıtıcıdır.

  Alternatif akım için kondansatör bir engel değildir. Bir kapasitörün (kapasitif direnç) alternatif akıma direnci, akımın kapasitesi ve frekansındaki artışla azalır ve bunun tersi, kapasitesinde ve akım frekansında bir azalma ile artar.

Bir kapasitörün alternatif akıma farklı direnç sağlama özelliği yaygın kullanım alanı bulmuştur. Kondansatörler, filtreleme, bazı frekansları diğerlerinden ayırmak, değişken bileşeni sabitten ayırmak için kullanılır ...

Sabit kapasitörler böyle görünüyor.



Elektrolitik kondansatör. Uzun sonuç - olumlu, kısa - olumsuz.



Düzlemsel elektrolitik kondansatör. Dava gösterir nominal kapasite – 22 uF (22), anma gerilimi – 16 Volt (16V)... Kabın sadece rakamlarla gösterildiği görülebilir. Elektrolitik kapasitörlerin kapasitesi mikrofaradlarda belirtilmiştir.



Kasanın üstündeki kondansatörün negatif terminalinin yanından siyah bir yarım daire var.