Električni kondenzatori

Električni kondenzatori su sredstva za akumulaciju električne energije u električnom polju. Tipične primjene električnih kondenzatora su filtri za izglađivanje u izvorima napajanja, međustupnjački komunikacijski krugovi u AC pojačalima, filtriranje šuma na tračnicama za elektroničku opremu itd.

Električne karakteristike kondenzatora određene su njegovom konstrukcijom i svojstvima korištenih materijala.

Prilikom odabira kondenzatora za određeni uređaj treba uzeti u obzir sljedeće okolnosti:

a) traženu vrijednost kapaciteta kondenzatora (μF, nF, pF),

b) radni napon kondenzatora (maksimalna vrijednost napona na kojoj kondenzator može raditi dugo vremena bez promjene njegovih parametara),

c) zahtijevana točnost (moguća disperzija vrijednosti kapacitivnosti kondenzatora),

d) temperaturni koeficijent kapaciteta (ovisnost kapaciteta kondenzatora o temperaturi okoline),

e) stabilnost kondenzatora,

f) dielektričnu struju curenja kondenzatora pri nazivnom naponu i zadanoj temperaturi.(Može se odrediti dielektrični otpor kondenzatora.)

Tablice 1 - 3 prikazuju glavne karakteristike različitih tipova kondenzatora.

Tablica 1. Karakteristike keramičkih, elektrolitičkih i metaliziranih filmskih kondenzatora

Parametar kondenzatora Vrsta kondenzatora Keramički elektrolitički na bazi metaliziranog filma Raspon kapaciteta kondenzatora 2,2 pF do 10 nF 100 nF do 68 μF 1 μF do 16 μF Točnost (mogući rasip vrijednosti kapacitivnosti kondenzatora), % ±10 i ±20 -10 i +50 ± 20 Radni napon kondenzatora, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Stabilnost kondenzatora Dovoljna Loša Dovoljna Raspon temperature okoline, OS -85 do +85 -40 do +85 -25 do +85

Tablica 2. Karakteristike tinjčevih kondenzatora i kondenzatora na bazi poliestera i polipropilena

Parametar kondenzatora Vrsta kondenzatora Kondenzator na bazi tinjca na bazi poliestera i polipropilena Raspon kapaciteta 2,2 pF do 10 nF 10 nF do 2,2 μF 1 nF do 470 nF Točnost (mogući rasip vrijednosti kapaciteta kondenzatora), % ±1 ±20 ±20 Radni napon kondenzatora, V 350 250 1000 Stabilnost kondenzatora Izvrsno dobro dobro Raspon temperature okoline, OS -40 do +85 -40 do +100 -55 do +100

Tablica 3. Karakteristike tinjčevih kondenzatora na bazi polikarbonata, polistirena i tantala

Parametar kondenzatora

Vrsta kondenzatora

Na bazi polikarbonata

Na bazi polistirena

Na bazi tantala

Raspon kapaciteta kondenzatora 10 nF do 10 μF 10 pF do 10 nF 100 nF do 100 μF Točnost (moguća disperzija vrijednosti kapaciteta kondenzatora), % ±20 ±2,5 ±20 Radni napon kondenzatora, V 63 — 630 160 6,3 — 35 Stabilnost kondenzatora Izvrsno Dobro Dovoljno Raspon temperature okoline, OS -55 do +100 -40 do +70 -55 do +85

Keramički kondenzatori se koriste u krugovima za odvajanje, elektrolitički kondenzatori također se koriste u krugovima za razdvajanje i filtrima za izglađivanje, a kondenzatori s metaliziranim filmom koriste se u visokonaponskim izvorima napajanja.

Liskunski kondenzatori koji se koriste u uređajima za reprodukciju zvuka, filtrima i oscilatorima. Poliesterski kondenzatori su kondenzatori opće namjene i polipropilenski kondenzatori koji se koriste u krugovima istosmjernog napona.

Polikarbonatni kondenzatori se koriste u filterima, oscilatorima i vremenskim krugovima. Kondenzatori od polistirena i tantala također se koriste u krugovima za sinkronizaciju i razdvajanje. Smatraju se kondenzatorima opće namjene.

Male napomene i savjeti za rad s kondenzatorima

Uvijek trebate imati na umu da se radni napon kondenzatora mora smanjivati ​​s povećanjem temperature okoline, a kako bi se osigurala visoka pouzdanost potrebno je stvoriti veliku rezervu napona.

Ako je naveden maksimalni trajni radni napon kondenzatora, to se odnosi na maksimalnu temperaturu (osim ako nije drugačije navedeno). Stoga kondenzatori uvijek rade s određenom marginom sigurnosti. međutim, potrebno je osigurati njihov stvarni radni napon na razini od 0,5-0,6 dopuštene vrijednosti.

Ako kondenzator ima određenu granicu izmjeničnog napona, to se odnosi na frekvenciju od (50-60) Hz. Za više frekvencije ili u slučaju impulsnih signala, radni napon se mora dodatno smanjiti kako bi se izbjeglo pregrijavanje uređaja zbog dielektričnih gubitaka.

Veliki kondenzatori s niskim strujama curenja mogu zadržati akumulirani naboj dosta dugo nakon što se oprema isključi. Kako bi se osigurala veća sigurnost, otpornik od 1 MΩ (0,5 W) treba spojiti paralelno s kondenzatorom u krugu pražnjenja.

U visokonaponskim krugovima kondenzatori se često koriste u nizu. Za izjednačavanje napona na njima potrebno je na svaki kondenzator paralelno spojiti otpornik otpora od 220k0m do 1 MΩ.

Riža. 1 Korištenje otpornika za izjednačavanje napona kondenzatora

Keramički propusni kondenzatori mogu raditi na vrlo visokim frekvencijama (preko 30 MHz)… Instaliraju se izravno na kućište uređaja ili na metalni zaslon.

Nepolarni elektrolitski kondenzatori imaju kapacitet od 1 do 100 μF i namijenjeni su za r.m.s. napetost 50 V. Osim toga, skuplji su od konvencionalnih (polarnih) elektrolitskih kondenzatora.

Prilikom odabira kondenzatora za filtar snage morate obratiti pozornost na amplitudu impulsa struje punjenja, koja može znatno premašiti dopuštenu vrijednost…. Na primjer, za kondenzator kapaciteta 10 000 μF, ova amplituda ne prelazi 5 A.

Kada koristite elektrolitički kondenzator kao kondenzator za odvajanje, potrebno je pravilno odrediti polaritet njegovog uključivanja ... Struja curenja ovog kondenzatora može utjecati na način rada stupnja pojačala.

U većini primjena elektrolitski kondenzatori su međusobno zamjenjivi... Samo trebate obratiti pozornost na vrijednost njihovog radnog napona.

Izvod na vanjskom sloju folije polistirenskih kondenzatora često je označen bojom. Mora biti spojen na zajedničku točku kruga.

Pri visokim frekvencijama povećava se otpornost parazitnih induktiviteta kondenzatora, što pogoršava njegove karakteristike. Slika 2 prikazuje pojednostavljeni ekvivalentni krug kondenzatora, uzimajući u obzir induktivitet ulaza.

Riža.2 Nadomjesna shema visokofrekventnog električnog kondenzatora

Označavanje kondenzatora bojama

U slučaju većine kondenzatora, navedeni su njihov nazivni kapacitet i radni napon. Međutim, postoji i kodiranje bojama.

Neki kondenzatori su označeni dvorednim natpisom. Prvi red prikazuje njihov kapacitet (pF ili μF) i točnost (K = 10%, M — 20%). Drugi red prikazuje dopušteni istosmjerni napon i šifru dielektričnog materijala.

Monolitni keramički kondenzatori označeni su troznamenkastim kodom.Treća znamenka označava koliko nula treba potpisati na prve dvije da bi se dobio kapacitet u pikofaradima.

Šifra u boji koja označava ocjenu kondenzatora (288kb)

Primjer. Što znači kod kondenzatora 103? Šifra 103 znači da morate dodijeliti tri nule broju 10, tada ćete dobiti kapacitet kondenzatora - 10 000 pF.

Primjer. Kondenzator ima oznaku 0,22 / 20 250. To znači da kondenzator ima kapacitet od 0,22 μF ± 20% i da je predviđen za konstantni napon od 250 V.