• Jaké typy kondenzátorů existují. Kondenzátory, vlastnosti kondenzátoru, označení kondenzátorů na schématech, základní parametry

    Při sestavování podomácku vyrobených elektronických obvodů se nedobrovolně setkáváte s výběrem potřebných kondenzátorů.

    K sestavení zařízení můžete navíc použít kondenzátory, které se již používají a nějakou dobu fungují radioelektronická zařízení.

    Kondenzátory je samozřejmě nutné před opětovným použitím zkontrolovat, zejména elektrolytické, které jsou náchylnější ke stárnutí.

    Při výběru kondenzátorů stálá kapacita je nutné porozumět označení těchto rádiových prvků, jinak v případě chyby sestavené zařízení buď odmítne správně fungovat, nebo nebude fungovat vůbec. Vyvstává otázka, jak číst označení kondenzátoru?

    Kondenzátor má několik důležité parametry což je třeba vzít v úvahu při jejich používání.

      Za prvé, toto jmenovitá kapacita. Měří se ve zlomcích Faradu.

      Druhým je povolení. Nebo jinak přípustná odchylka jmenovité kapacity z uvedeného. Tento parametr se zřídka bere v úvahu, protože rádiové prvky s tolerancí až ± 20% a někdy i více se používají v rádiových zařízeních pro domácnost. Vše závisí na účelu zařízení a vlastnostech konkrétního zařízení. Na schémata zapojení tato možnost obvykle není uvedena.

      Třetí věc, která je uvedena v označení, je přípustné provozní napětí. Toto je velmi důležitý parametr, měli byste mu věnovat pozornost, pokud bude kondenzátor použit ve vysokonapěťových obvodech.

    Pojďme tedy zjistit, jak jsou kondenzátory označeny.

    Některé z nejběžnějších kondenzátorů, které lze použít, jsou pevné kondenzátory K73 - 17, K73 - 44, K78 - 2, keramické KM-5, KM-6 a podobně. Analogy těchto kondenzátorů se také používají v dovážených radioelektronických zařízeních. Jejich značení je odlišné od tuzemského.

    Kondenzátory tuzemské výroby K73-17 jsou kondenzátory chráněné polyethylentereftalátovou fólií. U těchto kondenzátorů je označení aplikováno alfanumerickým indexem, například 100nJ, 330nK, 220nM, 39nJ, 2n2M.


    Kondenzátory řady K73 a jejich značení

    Pravidla označování.

    Kapacity od 100 pF do 0,1 mikrofaradů jsou označeny v nanofaradech, což značí písmeno H nebo n.

    Označení 100 n je hodnota jmenovité kapacity. Pro 100n - 100 nanofaradů (nF) - 0,1 mikrofaradů (uF). Kondenzátor s indexem 100n má tedy kapacitu 0,1uF. Totéž platí pro ostatní zápisy. Např:
    330n - 0,33uF, 10n - 0,01uF. Pro 2n2 - 0,0022 uF nebo 2200 pikofaradů (2200 pF).

    Můžete se setkat s označením formuláře 47 H C. Tento záznam odpovídá 47 n K a je 47 nanofaradů nebo 0,047 mikrofaradů. Podobně 22NS - 0,022 uF.

    Pro snadné určení kapacity potřebujete znát označení hlavních dílčích jednotek - mili, mikro, nano, piko a jejich číselné hodnoty. Přečtěte si o tom více.

    Také v označení kondenzátorů K73 jsou taková označení jako M47C, M10C.
    Tady, dopis M běžně znamená mikrofarad. Hodnota 47 následuje za M, tj. jmenovitá kapacita je zlomek mikrofaradu, tj. 0,47 uF. Pro M10C - 0,1 uF. Ukazuje se, že kondenzátory označené M10C a 100nJ mají stejnou kapacitu. Jediný rozdíl je v nahrávce.

    Kapacita od 0,1 uF a výše je tedy označena písmenem M, m místo desetinné čárky se vynechá nevýznamná nula.

    Jmenovitá kapacita domácích kondenzátorů do 100 pF je uvedena v pikofaradech, přičemž písmeno P nebo p za číslem. Pokud je kapacita menší než 10 pF, vložte písmeno R a dvě čísla. Například 1R5 = 1,5 pF.

    Na keramických kondenzátorech (typ KM5, KM6), které jsou malé, je obvykle uveden pouze číselný kód. Tady se podívejte na fotku.


    Keramické kondenzátory s kapacitou označenou číselným kódem

    Například číselné značení 224 odpovídá hodnotě 22 0000 pikofarad nebo 220 nanofarad a 0,22 mikrofarad. V tento případ 22 je číselná hodnota jmenovité hodnoty. Číslo 4 udává počet nul. Výsledná číslo je hodnota kapacity v pikofaradech. Záznam 221 znamená 220 pF a záznam 220 znamená 22 pF. Pokud označení používá čtyřmístný kód, pak první tři číslice jsou číselnou hodnotou nominální hodnoty a poslední, čtvrtá je počet nul. Takže při 4722 je kapacita 47200 pF - 47,2 nF. Myslím, že je to vyřešené.

    Tolerance kapacity se značí buď v procentech (±5 %, 10 %, 20 %), popř Latinské písmeno. Někdy můžete najít staré označení tolerance, zakódované ruským písmenem. Přípustná odchylka kapacity je podobná toleranci odporu pro rezistory.

    Písmenný kód odchylky kapacity (tolerance).

    Pokud je tedy kondenzátor s následujícím označením M47C, pak je jeho kapacita 0,047 uF a tolerance je ± 10% (podle starého označení ruským písmenem). S kondenzátorem s tolerancí ± 0,25 % (dle označení latinkou) se ve vybavení domácnosti setkáte poměrně obtížně, proto byla zvolena hodnota s větší chybou. Převážně v domácích spotřebičích jsou široce používány kondenzátory s tolerancí. H, M, J, K. Písmeno označující toleranci je uvedeno za hodnotou jmenovité kapacity, jako je tato 22n K, 220n M, 470n J.

    Tabulka pro dešifrování podmíněného písmenného kódu dovolené odchylky kapacity.

    D pokles v % B označení písmen
    lat. ruština
    ±0,05 p A
    ±0,1 p B A
    ±0,25 p C Na
    ±0,5p D D
    ±1,0 F R
    ±2,0 G L
    ±2,5 H
    ±5,0 J A
    ± 10 K S
    ±15 L
    ±20 M V
    ± 30 N F
    -0...+100 P
    -10...+30 Q
    ±22 S
    -0...+50 T
    -0...+75 U E
    -10...+100 W YU
    -20...+5 Y B
    -20...+80 Z A

    Značení kondenzátorů provozním napětím.

    Důležitým parametrem kondenzátoru je také dovolené provozní napětí. Mělo by se to vzít v úvahu při montáži domácí elektroniky a opravách domácích rádiových zařízení. Takže například při opravách kompaktních zářivek je nutné při výměně vadných vybrat kondenzátor pro příslušné napětí. Nebude zbytečné brát kondenzátor s rezervou provozního napětí.

    Obvykle je hodnota dovoleného provozního napětí uvedena za jmenovitou kapacitou a tolerancí. Označuje se ve voltech písmenem B (staré označení) a V (nové). Například takto: 250V, 400V, 1600V, 200V. V některých případech se písmeno V vynechává.

    Někdy se používá kódování latinkou. Pro dekódování použijte tabulku kódování písmen provozního napětí.

    H jmenovité provozní napětí, B B ukven kód
    1,0
    1,6 R
    2,5 M
    3,2 A
    4,0 C
    6,3 B
    10 D
    16 E
    20 F
    25 G
    32 H
    40 S
    50 J
    63 K
    80 L
    100 N
    125 P
    160 Q
    200 Z
    250 W
    315 X
    350 T
    400 Y
    450 U
    500 PROTI

    Tak jsme se naučili, jak určit kapacitu kondenzátoru značením, a cestou jsme se seznámili s jeho hlavními parametry.

    Označení dovážených kondenzátorů je odlišné, ale v mnoha ohledech odpovídá výše uvedenému.

    • Překlad

    Pokud pravidelně tvoříte elektrické obvody, určitě jste použili kondenzátory. Je to standardní součástka obvodu, stejně jako rezistor, kterou jen bez přemýšlení vezmete z police. Kondenzátory používáme pro vyhlazení zvlnění napětí/proudu, pro přizpůsobení zátěže, jako zdroj energie pro zařízení s nízkým výkonem a další aplikace.

    Kondenzátor ale není jen bublina se dvěma vodiči a pár parametry – provozním napětím a kapacitou. K výrobě kondenzátorů se používá obrovské množství technologií a materiálů s různými vlastnostmi. A ačkoli ve většině případů téměř jakýkoli kondenzátor se správnou kapacitou postačí pro jakýkoli úkol, dobré porozumění fungování těchto zařízení vám může pomoci vybrat nejen ten správný, ale také ten správný. nejlepší způsob. Pokud jste někdy měli problém s teplotní stabilitou nebo úkol najít zdroj dodatečného hluku, oceníte informace v tomto článku.


    Začněme jednoduše

    Než přejdeme ke skutečným zařízením, je lepší začít jednoduše a popsat základní principy kondenzátorů. Ideální kondenzátor se skládá ze dvou vodivých desek oddělených dielektrikem. Náboj se shromažďuje na deskách, ale nemůže mezi nimi proudit - dielektrikum má izolační vlastnosti. Takže kondenzátor akumuluje náboj.

    Kapacita se měří ve faradech: jednofaradový kondenzátor vytváří napětí jeden volt, pokud obsahuje náboj o velikosti jednoho coulombu. Stejně jako mnoho jiných jednotek SI má nepraktickou velikost, takže kromě superkondenzátorů, o kterých zde nebudeme mluvit, pravděpodobně narazíte na mikro-, nano- a pikofarady. Kapacitu libovolného kondenzátoru lze odvodit z jeho rozměrů a vlastností dielektrika – pokud vás to zajímá, vzorec na to najdete na Wikipedii. Nemusíte se ji učit nazpaměť, pokud se nepřipravujete na zkoušku – jednu ale obsahuje užitečný fakt. Kapacita je úměrná permitivitě ε r použitého dielektrika, což vedlo k tomu, že řada kondenzátorů byla prodávána za použití různých dielektrických materiálů pro dosažení vyšších kapacit nebo lepších napěťových charakteristik.

    Hliníkový elektrolytický


    Hliníkové elektrolytické kondenzátory používají eloxovanou vrstvu na hliníkovém plechu jako jednu dielektrickou desku a elektrolyt z elektrochemického článku jako druhou desku. Přítomnost elektrochemického článku je činí polárními, to znamená, že stejnosměrné napětí musí být aplikováno v jednom směru a eloxovaná deska musí být anodou nebo plus.

    V praxi jsou jejich desky vyrobeny ve formě sendviče z hliníkové fólie zabaleného ve válci a umístěného v hliníkové plechovce. Provozní napětí závisí na hloubce eloxované vrstvy.

    Elektrolytické kondenzátory mají největší kapacitu mezi běžnými, od 0,1 do tisíců mikrofaradů. Díky hustému balení elektrochemického článku mají velký ekvivalent sériová indukčnost(ekvivalentní sériová indukčnost, ESI nebo efektivní indukčnost), kvůli kterým je nelze použít vysoké frekvence. Obvykle se používají pro vyhlazování a oddělování výkonu a také pro spojování na zvukových frekvencích.

    Tantalový elektrolytický



    Povrchově namontovaný tantalový kondenzátor

    Tantalové elektrolytické kondenzátory jsou vyrobeny ve formě slinuté tantalové anody s velkým povrchem, na které je narostlá silná vrstva oxidu a následně je jako katoda umístěn elektrolyt oxidu manganičitého. Kombinace velkého povrchu a dielektrických vlastností oxidu tantalu má za následek vysokou kapacitu na objem. Výsledkem je, že takové kondenzátory vycházejí mnohem méně než hliníkové kondenzátory srovnatelné kapacity. Stejně jako posledně uvedené mají tantalové kondenzátory polaritu, takže DC. musí jít přesně jedním směrem.

    Jejich dostupná kapacita se pohybuje od 0,1 do několika stovek mikrofaradů. Mají mnohem menší svodový odpor a ekvivalentní sériový odpor(ESR), což je důvod, proč se používají v testování, přístrojovém vybavení a špičkových audio aplikacích, kde jsou tyto vlastnosti užitečné.

    U tantalových kondenzátorů je zvláště nutné hlídat poruchový stav, stává se, že dojde k jejich vznícení. Amorfní oxid tantalu je dobrým izolantem a v krystalické formě se stává dobrý dirigent. Nesprávné použití tantalového kondenzátoru – například použití příliš velkého zapínacího proudu může způsobit změnu tvaru dielektrika, což zvýší proud, který jím protéká. Je pravda, že pověst související s ohněm pochází z dřívějších generací tantalových kondenzátorů a vylepšené výrobní metody vedly ke spolehlivějším produktům.

    Polymerní filmy

    Celá rodina kondenzátorů používá polymerní filmy jako dielektrika a film je buď vložen mezi zkroucené nebo prokládané vrstvy kovové fólie nebo má na povrchu metalizovanou vrstvu. Jejich provozní napětí může dosahovat až 1000 V, ale nemají vysoké kapacity - to je obvykle od 100 pF do jednotek mikrofaradů. Každý typ fólie má své pro a proti, ale obecně má celá rodina nižší kapacitu a indukčnost než elektrolytické. Proto se používají ve vysokofrekvenčních zařízeních a pro oddělení elektricky hlučných systémů, stejně jako v systémech obecný účel.

    Polypropylenové kondenzátory se používají v obvodech vyžadujících dobrou tepelnou a frekvenční stabilitu. Používají se také v energetických systémech, k potlačení EMI, v systémech využívajících vysokonapěťové střídavé proudy.

    Polyesterové kondenzátory, i když nemají takovou teplotu a frekvenční charakteristiky, jsou levné a vydrží vysoké teploty při pájení pro povrchovou montáž. Jako takové se používají v obvodech určených pro použití v nekritických aplikacích.

    Polyethylen naftalátové kondenzátory. Nemají stabilní teplotní a frekvenční charakteristiky, ale snesou mnohem vyšší teploty a namáhání ve srovnání s polyesterem.

    Polyetylensulfidové kondenzátory mají teplotní a frekvenční charakteristiky polypropylenu a navíc odolávají vysokým teplotám.

    Ve starém zařízení můžete narazit na polykarbonátové a polystyrenové kondenzátory, ale nyní se již nepoužívají.

    Keramika


    Historie keramických kondenzátorů je poměrně dlouhá - používají se od prvních desetiletí minulého století až do současnosti. Dřívější kondenzátory byly z jedné vrstvy keramiky, pokovené na obou stranách. Pozdější jsou i vícevrstvé, kde jsou proloženy desky s pokovením a keramikou. V závislosti na dielektriku se jejich kapacity pohybují od 1 pF do desítek mikrofaradů a napětí dosahují kilovoltů. Ve všech odvětvích elektroniky, kde je vyžadována nízká kapacita, lze nalézt jak jednovrstvé keramické disky, tak vícevrstvé povrchově montované kondenzátory.

    Nejjednodušší způsob klasifikace keramických kondenzátorů je podle dielektrik, protože právě ony dávají kondenzátoru všechny vlastnosti. Dielektrika jsou klasifikována podle třípísmenných kódů, kde je zakódována jejich provozní teplota a stabilita.

    C0G lepší stabilitu v nádobě s ohledem na teplotu, frekvenci a napětí. Používá se ve vysokofrekvenčních obvodech a dalších vysokorychlostních obvodech.

    X7R takové nemají dobrý výkon teplotou a napětím, proto se používají v méně kritických případech. Obvykle se jedná o decoupling a různé univerzální aplikace.

    Y5V mají mnohem vyšší kapacitu, ale jejich teplotní a napěťové hodnoty jsou ještě nižší. Používá se také pro rozvazování a různé univerzální aplikace.

    Protože keramika má často piezoelektrické vlastnosti, některé keramické kondenzátory vykazují také mikrofonní efekt. Pokud jste pracovali s vysokým napětím a frekvencemi v oblasti zvuku, například s elektronkovými zesilovači nebo elektrostatikou, možná jste slyšeli kondenzátory "zpívat". Pokud jste pro stabilizaci frekvence použili piezoelektrický kondenzátor, možná zjistíte, že jeho zvuk je modulován vibracemi okolí.

    Jak jsme již uvedli, tento článek si neklade za cíl pokrýt všechny technologie kondenzátorů. Při pohledu do katalogu elektroniky zjistíte, že některé dostupné technologie zde nejsou zahrnuty. Některé nabídky z katalogů jsou již zastaralé, nebo mají tak úzký výklenek, že se s nimi nejčastěji nesetkáte. Doufali jsme, že jen rozptýlíme některé záhady kolem oblíbené modely kondenzátory a pomohou vám vybrat správné komponenty při vývoji vlastních zařízení. Pokud jsme vám nahnali chuť k jídlu, můžete se podívat na náš článek o induktorech.

    Pokud najdete nějaké nepřesnosti nebo chyby, napište na


    Elektrický kondenzátor je jedním z nejběžnějších rádiových prvků, slouží k akumulaci elektřiny (nabíjení). Nejjednodušší kondenzátor může být reprezentován jako dvě kovové desky (desky) a dielektrikum mezi nimi.

    Po připojení zdroje napětí ke kondenzátoru se na jeho deskách (deskách) objeví opačné náboje a vznikne elektrické pole, které je k sobě přitáhne a i po vypnutí zdroje takový náboj nějakou dobu zůstane a energie se uloží do elektrického pole mezi deskami.

    V elektronické obvody role kondenzátoru může také spočívat nejen v akumulaci náboje, ale také v oddělení konstantní a proměnné složky proudu, filtrování pulzujícího proudu a různých dalších úkolech.
    V závislosti na úkolech a pracovních faktorech se kondenzátory používají velmi odlišné typy a návrhy. Zde se podíváme na nejoblíbenější typy kondenzátorů.

    Hliníkové elektrolytické kondenzátory

    Může to být například kondenzátor K50-35 nebo K50-2 nebo jiné novější typy.
    Skládají se ze dvou tenkých hliníkových pásků svinutých do role, mezi nimiž je ve stejné roli papír napuštěný elektrolytem jako dielektrikem.
    Role je v utěsněném hliníkovém válci, aby se zabránilo vysychání elektrolytu.
    Na jednom z konců kondenzátoru (radiální typ pouzdra) nebo na jeho dvou koncích (axiální typ pouzdra) jsou kontaktní vodiče. Vývody lze pájet nebo šroubovat.


    U elektrolytických kondenzátorů se kapacita vypočítává v mikrofaradech a může být od 0,1 mikrofaradu do 100 000 mikrofaradů. Tento typ kondenzátoru zpravidla charakterizuje velká kapacita.
    Dalším důležitým parametrem je maximální provozní napětí, které je vždy uvedeno na pouzdru a u kondenzátorů tohoto typu může být až 500 voltů!


    Mezi nedostatky tohoto typu Lze zvážit 3 důvody:
    1. Polarita. Polární kondenzátory jsou nepřijatelné při provozu na střídavý proud. Kondenzátorové svorky jsou na pouzdru označeny odpovídajícími ikonami, zpravidla kondenzátory s jednou svorkou mají záporný kontakt na pouzdru a kladnou svorku na svorce.
    2. velký proudúniky. Takové kondenzátory samozřejmě nejsou vhodné pro dlouhodobé uchovávání nabíjecí energie, ale dobře se osvědčily jako mezičlánky ve filtrech aktivních obvodů a odpalovačích motorů.
    3.Snížení kapacity s rostoucí frekvencí. Tato nevýhoda je snadno odstraněna použitím paralelního připojení keramický kondenzátor s velmi malou kapacitou.

    Keramické jednovrstvé kondenzátory

    Takové typy, například jako K10-7V, K10-19, KD-2. Maximální napětí tohoto typu kondenzátorů leží v rozmezí 15 - 50 voltů a kapacita je od 1 pF do 0,47 mikrofaradů při relativně malé velikosti, což je poměrně dobrý technologický výsledek.
    Tento typ se vyznačuje nízkými svodovými proudy a nízkou indukčností, což jim umožňuje snadno pracovat na vysokých frekvencích, se stejnosměrnými, střídavými a pulzujícími proudy.
    Ztrátová tečna tgδ obvykle nepřesahuje 0,05 a maximální svodový proud není větší než 3 μA.
    Kondenzátory tohoto typu lze snadno přenášet vnější faktory jako jsou vibrace do 5000 Hz se zrychlením do 40 g, vícenásobné mechanické rázy a lineární zatížení.


    Označení na pouzdru kondenzátoru udává jeho hodnotu. Tři číslice jsou dešifrovány následovně. Pokud se první dvě číslice vynásobí 10 mocninou třetí číslice, pak se hodnota kapacity tohoto kondenzátoru získá v pF. Takže kondenzátor označený 101 má kapacitu 100 pF a kondenzátor označený 472 má kapacitu 4,7 nF. Pro pohodlí byly sestaveny tabulky nejvíce "běžících" kapacit kondenzátorů a jejich kódů značení.
    Nejčastěji se používá ve filtrech napájecích zdrojů a jako filtr pohlcující vysokofrekvenční impulsy a šum.

    Keramické vícevrstvé kondenzátory

    Například K10-17A nebo K10-17B.
    Na rozdíl od výše popsaných se již skládají z několika vrstev kovových desek a dielektrika ve formě keramiky, což jim umožňuje mít větší kapacitu než jednovrstvé a mohou být v řádu několika mikrofarad, ale maximální napětí pro tento typ je stále omezeno na 50 voltů.
    Používají se především jako filtrační prvky a mohou správně pracovat se stejnosměrným i střídavým a pulzujícím proudem.

    Keramické vysokonapěťové kondenzátory

    Například K15U, KVI a K15-4
    Maximální provozní napětí tohoto typu může dosáhnout 15 000 voltů! Ale jejich kapacita je malá, asi 68 - 100 nF.


    Pracují s AC i DC. Keramika jako dielektrikum vytváří potřebnou dielektrickou vlastnost, aby vydržela vysoké napětí, a speciální tvar chrání strukturu před rozpadem desek.


    Jejich uplatnění je nejrozmanitější např. v sekundárních napájecích obvodech jako filtr pro pohlcování vysokofrekvenčního rušení a šumu nebo v konstrukci Teslových cívek, výkonných a elektronkových rádiových zařízení.

    Tantalové kondenzátory

    Například K52-1 nebo smd A. Hlavní látkou je oxid tantaličný a elektrolytem je oxid manganičitý.

    Pevný tantalový kondenzátor se skládá ze čtyř hlavních částí: anoda, dielektrikum, elektrolyt (pevný nebo kapalný) a katoda.
    Z hlediska pracovních vlastností jsou tantalové kondenzátory podobné elektrolytickým, ale maximální provozní napětí je omezeno na 100 voltů a kapacita obvykle nepřesahuje 1000 mikrofaradů.
    Ale na rozdíl od elektrolytických má tento typ mnohem menší vlastní indukčnost, což umožňuje jejich použití při vysokých frekvencích, až několik set kilohertzů.


    Hlavní příčinou selhání je přebytek maximální napětí.
    Většina z nich se používá v moderních deskách elektronických zařízení, což je možné díky konstrukčním prvkům montáže smd.

    Polyesterové kondenzátory

    Například K73-17 nebo CL21, na bázi metalizovaného filmu...
    Velmi oblíbené díky své nízké ceně, kondenzátory nalezené téměř ve všech elektronická zařízení, například v předřadnících úsporné žárovky. Jejich pouzdro se skládá z epoxidové sloučeniny, díky které je kondenzátor odolný vůči vnějším nepříznivým faktorům, chemickým roztokům a přehřátí.


    Kapacita těchto kondenzátorů je asi 1 nF - 15 mikrofaradů a jejich maximální provozní napětí je od 50 do 1500 voltů.
    Široký rozsah maximálního napětí a kapacity umožňuje použití polyesterových kondenzátorů v obvodech DC, AC a pulzního proudu.

    Polypropylenové kondenzátory

    Například K78-2 a CBB-60.
    U tohoto typu kondenzátorů působí polypropylenová fólie jako dielektrikum. Pouzdro je vyrobeno z nehořlavých materiálů a samotný kondenzátor je schválen pro těžký provoz.
    Kapacita je zpravidla v rozmezí 100pF - 10uF, ale v Nedávno produkují ještě více a co se týče napětí, velká zásoba může dosáhnout 3000 voltů!

    Výhoda těchto kondenzátorů není jen vysokého napětí, ale také v extrémně nízké ztrátové tangentě, protože tg? nesmí překročit 0,001, což umožňuje použití kondenzátorů o vysokých frekvencích několika stovek kilohertzů a jejich použití v indukčních ohřívačích a spouštěcích asynchronních elektromotorech.

    Startovací kondenzátory (CBB-60) mohou mít kapacitu až 1000 mikrofaradů, což je možné díky konstrukčním vlastnostem tohoto typu kondenzátorů. Metalizovaná polypropylenová fólie je navinuta na plastové jádro a navrch celé role je pokryta směsí.

    Kondenzátor je dvousvorková síť s určitým popř proměnná hodnota kapacita a nízká vodivost; zařízení pro akumulaci náboje a energie elektrického pole.

    Kondenzátor je pasivní Elektronická součástka. Ve své nejjednodušší podobě se konstrukce skládá ze dvou elektrod ve formě desek (nazývaných desky) oddělených dielektrikem, jehož tloušťka je malá ve srovnání s rozměry desek. Prakticky používané kondenzátory mají mnoho dielektrických vrstev a vícevrstvých elektrod nebo pásů střídavého dielektrika a elektrod, svinutých do válce nebo rovnoběžnostěnu se zaoblenými čtyřmi hranami (kvůli vinutí).

    Vynalezl první prototypový design elektrický kondenzátor„Leyden jar“ v roce 1745 v Leidenu německý kanovník Ewald Jurgen von Kleist a nezávisle na něm holandský fyzik Pieter van Muschenbroek.

    Kondenzátor ve stejnosměrném obvodu může vést proud v okamžiku, kdy je zapojen do obvodu (kondenzátor se nabíjí nebo dobíjí), po proces přechodu kondenzátorem neprotéká žádný proud, protože jeho desky jsou odděleny dielektrikem. V řetězci střídavý proud vede oscilace střídavého proudu cyklickým dobíjením kondenzátoru, uzavírá se tzv. předpětím.

    Rezonanční frekvence kondenzátoru je: F R = 1/ (2∏ ∙ √ L s ∙ C ) .

    Na f > fp Kondenzátor ve střídavém obvodu se chová jako induktor. Proto je vhodné používat kondenzátor pouze na frekvencích F< fp kde je jeho odpor kapacitní. Typicky je maximální pracovní frekvence kondenzátoru asi 2-3krát nižší než rezonanční.

    Domácí nepolární kondenzátory:

    Na schématech elektrických obvodů je jmenovitá kapacita kondenzátorů obvykle uvedena v mikrofaradech (1 μF \u003d 1 10 6 pF \u003d 1 10 -6 F) a pikofaradech, ale často v nanofaradech (1 nF \u003d 1 10 -9 F). S kapacitou nepřesahující 0,01 μF je kapacita kondenzátoru uvedena v pikofaradech, zatímco je přípustné neuvádět jednotku měření, to znamená, že postfix „pF“ je vynechán. Při uvádění jmenovité kapacity v jiných jednotkách uveďte měrnou jednotku. U elektrolytických kondenzátorů, stejně jako u vysokonapěťových kondenzátorů ve schématech, je po označení jmenovité kapacity jejich maximální provozní napětí uvedeno ve voltech (V) nebo kilovoltech (kV). Například: "10uF x 10V". U proměnných kondenzátorů je rozsah změny kapacity uveden např.: "10 - 180".

    Hlavní parametry kondenzátorů:

    1. Hlavní charakteristikou kondenzátoru je jeho kapacita charakterizující schopnost kondenzátoru akumulovat se elektrický náboj. Hodnota jmenovité kapacity se objevuje v označení kondenzátoru, přičemž skutečná kapacita se může výrazně lišit v závislosti na mnoha faktorech. Skutečná kapacita kondenzátor určuje jeho elektrické vlastnosti. Takže podle definice kapacity je náboj na desce úměrný napětí mezi deskami. Typické hodnoty kapacity se pohybují od pikofaradů po tisíce mikrofaradů. Existují však kondenzátory (ionistory) s kapacitou až desítek farad.
    2. Kondenzátory jsou také charakterizovány specifická kapacita- poměr kapacity k objemu (nebo hmotnosti) dielektrika. Maximální hodnota měrné kapacity je dosaženo při minimální tloušťce dielektrika, avšak jeho průrazné napětí klesá.
    3. Energetická hustota elektrolytický kondenzátor závisí na konstrukci. Maximální hustoty je dosaženo u velkých kondenzátorů, kde je hmotnost pouzdra malá ve srovnání s hmotností desek a elektrolytu.
    4. Jiné, ne méně důležitá vlastnost kondenzátory je Jmenovité napětí- hodnota napětí vyznačená na kondenzátoru, při které může pracovat za stanovených podmínek po dobu životnosti při zachování parametrů v přijatelných mezích. Jmenovité napětí závisí na konstrukci kondenzátoru a vlastnostech použitých materiálů. Během provozu nesmí napětí na kondenzátoru překročit jmenovité napětí. U mnoha typů kondenzátorů se s rostoucí teplotou povolené napětí snižuje, což je spojeno se zvýšením tepelné rychlosti nosičů náboje a v důsledku toho se snížením požadavků na tvorbu elektrického průrazu.
    5. Polarita. Mnoho oxidových dielektrických (elektrolytických) kondenzátorů funguje pouze se správnou polaritou napětí v důsledku chemické povahy interakce elektrolytu s dielektrikem. Při opačné polaritě napětí elektrolytické kondenzátory obvykle selhávají v důsledku chemické destrukce dielektrika, následovaného zvýšením proudu, varem elektrolytu uvnitř a v důsledku toho s pravděpodobností výbuchu pouzdra.

    Označení na nákresech:

    Hlavní klasifikace kondenzátorů je založena na typu dielektrika v kondenzátoru. Typ dielektrika určuje hlavní elektrické parametry kondenzátory: izolační odpor, stabilita kapacity, hodnota ztráty atd.

    Podle typu dielektrika rozlišují:

    1. Vakuové kondenzátory (mezi deskami je vakuum).
    2. Kondenzátory s plynným dielektrikem.
    3. Kondenzátory s kapalným dielektrikem.
    4. Kondenzátory s pevným anorganickým dielektrikem: sklo (sklo-smalt, sklokeramika, sklo-film), slída, keramika, tenkovrstvé anorganické filmy.
    5. Kondenzátory s pevným organickým dielektrikem: papír, kov-papír, film, kombinované - papír-film, tenkovrstvé organické syntetické filmy.
    6. Elektrolytické a oxidovo-polovodičové kondenzátory. Takové kondenzátory se od všech ostatních typů liší především svou velkou specifickou kapacitou. Jako dielektrikum se používá vrstva oxidu na kovové anodě. Druhá výstelka (katoda) je buď elektrolyt (u elektrolytických kondenzátorů) nebo polovodičová vrstva (u oxid-polovodičových) nanesená přímo na oxidovou vrstvu. Anoda je vyrobena v závislosti na typu kondenzátoru z hliníkové, niobové nebo tantalové fólie nebo slinutého prášku. MTBF typického elektrolytického kondenzátoru je 3000-5000 hodin při max. přípustná teplota, vysoce kvalitní kondenzátory mají při teplotě 105 °C dobu mezi poruchami minimálně 8000 hodin. Provozní teplota je hlavním faktorem ovlivňujícím životnost kondenzátoru. Pokud je ohřev kondenzátoru zanedbatelný ztrátami v dielektriku, deskách a vývodech (např. při použití v obvodech s časovým nastavením při malých proudech nebo jako oddělovací), lze předpokládat, že poruchovost se sníží na polovinu s poklesem Provozní teplota pro každých 10 °C až +25 °C. Pevné kondenzátory - místo tradičního kapalného elektrolytu se používá speciální vodivý organický polymer nebo polymerovaný organický polovodič. MTBF ~50 000 hodin při 85 °C. ESR je menší než u kapalinových elektrolytů a slabě závisí na teplotě. Neexplodují.

    Vakuový kondenzátor:

    Kromě toho se kondenzátory liší v možnosti změny jejich kapacity:

    1. Permanentní kondenzátory jsou hlavní třídou kondenzátorů, které nemění svou kapacitu (s výjimkou doby životnosti).
    2. Variabilní kondenzátory jsou kondenzátory, které umožňují změnu kapacity během provozu zařízení. Nádobu lze ovládat mechanicky, elektrické napětí(varikondy, varikapy) a teploty (termokapacitory). Používají se např. v rádiových přijímačích pro ladění frekvence rezonančního obvodu.
    3. Trimrové kondenzátory - kondenzátory, jejichž kapacita se mění při jednorázové nebo periodické úpravě a během provozu zařízení se nemění. Používají se k nastavení a vyrovnání počátečních kapacit protilehlých obvodů, k periodickému seřizování a seřizování obvodů obvodů, kde je vyžadována mírná změna kapacity.

    Dva papírové elektrolytické kondenzátory z roku 1930:

    V závislosti na účelu lze kondenzátory podmíněně rozdělit na kondenzátory pro všeobecné použití a kondenzátory pro speciální účely. Kondenzátory pro všeobecné použití se používají téměř ve většině typů a tříd zařízení. Tradičně mezi ně patří nejběžnější nízkonapěťové kondenzátory, na které se nevztahují zvláštní požadavky. Všechny ostatní kondenzátory jsou speciální. Patří sem vysokonapěťové, pulzní, odrušovací, dozimetrické, spouštěcí a jiné kondenzátory.

    Stříbrný kondenzátor pro audio.

    Kondenzátory se také vyznačují tvarem desek:

    Kondenzátor je běžné dvoupólové zařízení používané v různých elektrických obvodech. Má konstantní nebo proměnnou kapacitu a vyznačuje se nízkou vodivostí, je schopen v sobě akumulovat náboj. elektrický proud a přenést jej na další prvky v elektrickém obvodu.
    Nejjednodušší příklady sestávají ze dvou deskových elektrod oddělených dielektrikem a akumulujících opačné náboje. V praxi používáme kondenzátory s velký počet desky oddělené dielektrikem.


    Nabíjení kondenzátoru začíná, když je elektronické zařízení připojeno k síti. V době připojení zařízení je mnoho volný prostor, protože elektrický proud vstupující do obvodu má největší hodnotu. Při naplňování se elektrický proud sníží a po úplném zaplnění kapacity zařízení úplně zmizí.

    V procesu získávání náboje elektrického proudu se na jedné desce shromažďují elektrony (částice se záporným nábojem) a na druhé ionty (částice s kladným nábojem). Separátor mezi kladně a záporně nabitými částicemi je dielektrikum, které lze použít v různých materiálech.

    V době připojení elektrické zařízení k napájecímu zdroji, napětí v elektrický obvod má hodnotu nula. Při plnění nádrží se napětí v obvodu zvyšuje a dosahuje hodnoty rovné úrovni u zdroje proudu.

    Když je elektrický obvod odpojen od zdroje energie a je připojena zátěž, kondenzátor přestane přijímat náboj a dává nahromaděný proud ostatním prvkům. Zátěž tvoří obvod mezi svými deskami, proto se v okamžiku vypnutí napájení začnou kladně nabité částice pohybovat směrem k iontům.

    Počáteční proud v obvodu při připojení zátěže se bude rovnat napětí na záporně nabitých částicích, děleno hodnotou odporu zátěže. Při absenci napájení začne kondenzátor ztrácet náboj a jak se náboj v kondenzátorech snižuje, úroveň napětí a proudu v obvodu se sníží. Tento proces se ukončí pouze tehdy, když v zařízení nezůstane žádný náboj.

    Obrázek výše ukazuje konstrukci papírového kondenzátoru:
    a) vinutí sekce;
    b) samotné zařízení.
    Na tomto obrázku:

    1. Papír;
    2. Fólie;
    3. skleněný izolátor;
    4. Víčko;
    5. Rám;
    6. Kartonová podšívka;
    7. Obal;
    8. Sekce.

    Kapacita kondenzátoru je považována za její nejdůležitější charakteristiku, čas na ní přímo závisí plné nabití zařízení, když je zařízení připojeno ke zdroji napájení. Doba vybíjení zařízení závisí také na kapacitě a také na velikosti zátěže. Čím vyšší je odpor R, tím rychleji se kapacita kondenzátoru vyprázdní.

    Jako příklad provozu kondenzátoru zvažte provoz analogového vysílače nebo rádiového přijímače. Když je zařízení připojeno k síti, kondenzátory připojené k induktoru začnou akumulovat náboj, elektrody se budou shromažďovat na některých deskách a ionty na jiných. Po úplném nabití baterie se zařízení začne vybíjet. totální ztráta náboj se začne nabíjet, ale v opačném směru, to znamená, že desky, které měly tentokrát kladný náboj, obdrží záporný náboj a naopak.

    Účel a použití kondenzátorů

    V současné době se používají téměř ve všech radiotechnikách a různých elektronických obvodech.
    V obvodu střídavého proudu mohou fungovat jako kapacitní odpor. Například při připojení kondenzátoru a žárovky k baterii (stejnosměrný proud) žárovka nebude svítit. Pokud takový obvod připojíte ke zdroji střídavého proudu, žárovka bude svítit a intenzita světla bude přímo záviset na kapacitě použitého kondenzátoru. Díky těmto vlastnostem jsou dnes široce používány v obvodech jako filtry, které potlačují vysokofrekvenční a nízkofrekvenční rušení.

    Kondenzátory se také používají v různých elektromagnetických urychlovačích, fotoblescích a laserech, a to kvůli schopnosti akumulovat velký elektrický náboj a rychle jej přenést na jiné prvky sítě s nízkým odporem, čímž vytvoří silný impuls.

    V sekundárních zdrojích elektrické napájení používají se k vyhlazení zvlnění při usměrnění napětí.

    Schopnost uložit náboj dlouho umožňuje jejich použití k ukládání informací.

    Použití rezistoru nebo generátoru proudu v obvodu s kondenzátorem umožňuje zvýšit dobu nabíjení a vybíjení kapacity zařízení, takže tyto obvody lze použít k vytvoření časovacích obvodů, které nekladou vysoké požadavky na časovou stabilitu.

    V různé elektrotechnice a filtry vyšších harmonických daný prvek používá se pro kompenzaci jalového výkonu.