• Kondenzátory konstantní kapacity - výroba rádiových zařízení. Typy kondenzátorů

  • Vakuové kondenzátory (desky bez dielektrika jsou ve vakuu).
  • Kondenzátory s plynným dielektrikem.
  • Kondenzátory s kapalným dielektrikem.
  • Kondenzátory s pevným anorganickým dielektrikem: sklo (sklo-smalt, sklokeramika, sklo-film), slída, keramika, tenkovrstvé anorganické filmy.
  • Kondenzátory s pevným organickým dielektrikem: papír, kov-papír, film, kombinované - papír-film, tenkovrstvé organické syntetické filmy.
  • Elektrolytické a oxidovo-polovodičové kondenzátory. Takové kondenzátory se od všech ostatních typů liší především svou obrovskou specifickou kapacitou. Jako dielektrikum se používá oxidová vrstva na kovu, což je anoda. 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.
    Kromě toho se kondenzátory liší v možnosti změny jejich kapacity:
  • Permanentní kondenzátory jsou hlavní třídou kondenzátorů, které nemění svou kapacitu (s výjimkou doby životnosti).
  • Variabilní kondenzátory jsou kondenzátory, které umožňují změnu kapacity během provozu zařízení. Kapacita může být řízena mechanicky, elektrickým napětím (varikondy, varikapy) a teplotou (termokapacitory). Používají se např. v rádiových přijímačích pro ladění frekvence rezonančního obvodu.

  • 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.
  • 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, které nemají speciální požadavky. Všechny ostatní kondenzátory jsou speciální. Patří sem vysokonapěťové, pulzní, odrušovací, dozimetrické, spouštěcí a jiné kondenzátory.
  • Elektrické kondenzátoryjsou prostředkem k akumulaci elektřiny v elektrickém poli. Typické aplikace pro elektrické kondenzátory jsou vyhlazovací filtry v napájecích zdrojích, mezistupňové komunikační obvody v zesilovačích proměnných signálů, filtrování šumu, ke kterému dochází na napájecích sběrnicích elektronických zařízení atd.

    Elektrické vlastnosti kondenzátoru určuje jeho konstrukce a vlastnosti použitých materiálů.

    Při výběru kondenzátoru pro konkrétní zařízení je třeba vzít v úvahu následující okolnosti:

    a) požadovaná hodnota kapacity kondenzátoru (μF, nF, pF),

    b) provozní napětí kondenzátoru (maximální hodnota napětí, při které může kondenzátor pracovat po dlouhou dobu, aniž by se změnily jeho parametry),

    c) požadovaná přesnost (možná změna hodnot kapacity kondenzátoru),

    d) teplotní koeficient kapacity (závislost kapacity kondenzátoru na teplotě okolí),

    e) stabilita kondenzátoru,

    e) svodový proud dielektrika kondenzátoru při jmenovitém napětí a dané teplotě. (Může být uveden dielektrický odpor kondenzátoru.)

    V tabulce. 1 - 3 ukazuje hlavní charakteristiky kondenzátorů různých typů.

    Tabulka 1 Charakteristiky keramických, elektrolytických a metalizovaných filmových kondenzátorů

    Parametr kondenzátoru Typ kondenzátoru
    Keramický Elektrolytické Na bázi metalizovaného filmu
    2,2 pF až 10 nF 100nF až 68uF 1 uF až 16 uF
    ± 10 a ± 20 -10 a +50 ±20
    50 - 250 6,3 - 400 250 - 600
    Stabilita kondenzátoru Dostatečný špatný Dostatečný
    -85 až +85 -40 až +85 -25 až +85

    Tabulka 2. Charakteristika slídových kondenzátorů a kondenzátorů na bázi polyesteru a polypropylenu

    Parametr kondenzátoru Typ kondenzátoru
    Slída Na bázi polyesteru na bázi polypropylenu
    Rozsah kapacity kondenzátoru 2,2 pF až 10 nF 10nF až 2,2uF 1 nF až 470 nF
    Přesnost (možné rozložení hodnot kapacity kondenzátoru), % ± 1 ±20 ±20
    Provozní napětí kondenzátorů, V 350 250 1000
    Stabilita kondenzátoru Vynikající Dobrý Dobrý
    Rozsah okolní teploty, o C -40 až +85 -40 až +100 -55 až +100

    Tabulka 3. Charakteristika slídových kondenzátorů na bázi polykarbonátu, polystyrenu a tantalu

    Parametr kondenzátoru

    Typ kondenzátoru

    Na bázi polykarbonátu

    Na bázi polystyrenu

    Na bázi tantalu

    Rozsah kapacity kondenzátoru 10 nF až 10 uF 10 pF až 10 nF 100nF až 100uF
    Přesnost (možné rozložení hodnot kapacity kondenzátoru), % ±20 ±2,5 ±20
    Provozní napětí kondenzátorů, V 63 - 630 160 6,3 - 35
    Stabilita kondenzátoru Vynikající Dobrý Dostatečný
    Rozsah okolní teploty, o C -55 až +100 -40 až +70 -55 až +85

    Keramické kondenzátory používá se v rozdělovacích obvodech, elektrolytické kondenzátory se také používají v izolačních obvodech a vyhlazovacích filtrech a metalizované filmové kondenzátory používané ve vysokonapěťových napájecích zdrojích.

    Slídové kondenzátory používané v zařízeních pro reprodukci zvuku, filtrech a oscilátorech. Polyesterové kondenzátory jsou kondenzátory pro všeobecné použití a kondenzátory na bázi polypropylenu používá se ve vysokonapěťových stejnosměrných obvodech.

    Polykarbonátové kondenzátory používá se ve filtrech, oscilátorech a časovacích obvodech. Kondenzátory na bázi polystyrenu a tantalu se také používají v časovacích a oddělovacích obvodech. Jsou považovány za kondenzátory pro všeobecné použití.

    Malé poznámky a tipy pro práci s kondenzátory

    To si musíte vždy pamatovat provozní napětí kondenzátorů by se měla snižovat se zvyšující se teplotou okolí a pro zajištění vysoké spolehlivosti je nutné vytvořit velkou napěťovou rezervu.

    Pokud je specifikováno maximální trvalé provozní napětí kondenzátoru, pak se to vztahuje na maximální teplotu (pokud není uvedeno jinak). Proto kondenzátory vždy pracují s určitou rezervou bezpečnosti. Nicméně je nutné zajistit jejich reálné provozní napětí na úrovni 0,5-0,6 povolené hodnoty.

    Pokud je u kondenzátoru uvedena mezní hodnota střídavého napětí, pak to platí pro frekvenci (50-60) Hz. Pro vyšší frekvence nebo v případě pulzních signálů je nutné provozní napětí dále snížit, aby nedocházelo k přehřívání zařízení vlivem dielektrických ztrát.

    Vysokokapacitní kondenzátory s nízkými svodovými proudy jsou schopny udržet nahromaděný náboj po poměrně dlouhou dobu po vypnutí zařízení. Pro zajištění větší bezpečnosti by měl být paralelně s kondenzátorem ve vybíjecím obvodu zapojen rezistor 1 MΩ (0,5 W).

    Ve vysokonapěťových obvodech se kondenzátory často používají v sérii. Pro vyrovnání napětí na nich je potřeba zapojit paralelně s každým kondenzátorem rezistor s odporem 220k0m až 1 MΩ.

    Rýže. 1 Použití rezistorů k vyrovnání napětí na kondenzátorech

    Keramické průchozí kondenzátory mohou pracovat na velmi vysokých frekvencích (nad 30 MHz). Instalují se přímo na tělo zařízení nebo na kovovou obrazovku.

    Nepolární elektrolytické kondenzátory mají kapacitu od 1 do 100 mikrofaradů a jsou dimenzovány na 50 V. Navíc jsou dražší než běžné (polární) elektrolytické kondenzátory.

    Při výběru filtračního kondenzátoru napájecího zdroje byste měli věnovat pozornost amplitudě pulzu nabíjecího proudu, který může výrazně překročit přípustnou hodnotu.. Například u kondenzátoru s kapacitou 10 000 mikrofaradů tato amplituda nepřesahuje 5 A.

    Při použití elektrolytického kondenzátoru jako oddělovacího kondenzátoru je nutné správně určit polaritu jeho zařazení. Svodový proud tohoto kondenzátoru může ovlivnit režim zesilovacího stupně.

    Ve většině aplikací jsou elektrolytické kondenzátory zaměnitelné. Jen je potřeba dávat pozor na hodnotu jejich provozního napětí.

    Vývod z vnější fólie polystyrenových kondenzátorů je často označen barevným tahem. Musí být připojen ke společnému bodu v obvodu.

    Rýže. 2 Ekvivalentní obvod elektrického kondenzátoru o vysoké frekvenci

    Barevné kódování kondenzátoru

    U většiny kondenzátorů je uvedena jejich jmenovitá kapacita a provozní napětí. Nechybí však ani barevné značení.

    Některé kondenzátory jsou označeny dvouřádkovým nápisem. První řádek ukazuje jejich kapacitu (pF nebo µF) a přesnost (K = 10 %, M - 20 %). Druhý řádek ukazuje povolené stejnosměrné napětí a kód dielektrického materiálu.

    Monolitické keramické kondenzátory jsou označeny kódem sestávajícím ze tří číslic. Třetí číslice ukazuje, kolik nul je třeba podepsat prvním dvěma, aby se získala kapacita v pikofaradech.

    (288 kb)

    Příklad. Co znamená kód 103 na kondenzátoru? Kód 103 znamená, že k číslu 10 musíte přiřadit tři nuly, pak získáte kapacitu kondenzátoru - 10 000 pF.

    Příklad. Kondenzátor je označen 0,22/20250. To znamená, že kondenzátor má kapacitu 0,22 uF ± 20 % a je dimenzován na 250 V DC.

    Jsou polární a nepolární. Jejich rozdíly jsou v tom, že některé se používají v obvodech stejnosměrného napětí, zatímco jiné se používají v obvodech střídavých. V obvodech střídavého napětí je možné použít pevné kondenzátory, když jsou zapojeny do série se stejnými póly, ale nevykazují nejlepší parametry.

    Kondenzátory nepolární

    Nepolární, stejně jako rezistory, jsou pevné, proměnné a ladící.

    Vyžínače kondenzátory se používají k ladění rezonančních obvodů v zařízeních transceiveru.

    Rýže. 1. Kondenzátory PDA

    typ PDA. Jsou to postříbřené desky a keramický izolátor. Mají kapacitu několik desítek pikofarad. Můžete se setkat v jakýchkoli přijímačích, rádiích a televizních modulátorech. Trimrové kondenzátory se také označují písmeny KT. Za ním následuje číslo označující typ dielektrika:

    1 - vakuum; 2 - vzduch; 3 - plněné plynem; 4 - pevné dielektrikum; 5 - kapalné dielektrikum. Například označení KP2 znamená proměnný kondenzátor se vzduchovým dielektrikem a označení KT4 znamená ladicí kondenzátor s pevným dielektrikem.




    Rýže. 2 Moderní trimrové čipové kondenzátory

    Chcete-li naladit rádiové přijímače na požadovanou frekvenci, použijte variabilní kondenzátory(KPI)


    Rýže. 3 KPI kondenzátorů

    Lze je nalézt pouze v zařízeních transceiverů.

    1- KPI se vzduchovým dielektrikem, najdete jej v každém rádiovém přijímači 60-80.
    2 - variabilní kondenzátor pro VHF jednotky s noniusem
    3 - variabilní kondenzátor, používaný v přijímacích zařízeních 90. let dodnes, najdete v každém hudebním centru, magnetofonu, kazetovém přehrávači s přijímačem. Vyrobeno hlavně v Číně.

    Existuje velké množství typů permanentních kondenzátorů, v rámci tohoto článku nelze popsat celou jejich rozmanitost, popíšu pouze ty, které se nejčastěji nacházejí ve vybavení domácnosti.


    Rýže. 4 Kondenzátor KSO

    Kondenzátory KSO - Lisovaný slídový kondenzátor. Dielektrikum - slída, desky - hliníkové naprašování. Zapouzdřeno v hnědé směsi. Nacházejí se ve výbavě 30-70 let, kapacita nepřesahuje několik desítek nanofaradů, případ je indikován u pikofaradů, nanofaradů a mikrofaradů. Díky použití slídy jako dielektrika jsou tyto kondenzátory schopny pracovat na vysokých frekvencích, protože mají nízké ztráty a mají velký svodový odpor asi 10^10 ohmů.


    Rýže. 5 kondenzátorů KTK

    Kondenzátory KTK - Trubkový keramický kondenzátor Jako dielektrikum je použita keramická trubice, desky ze stříbra. Byly široce používány v oscilačních obvodech lampových zařízení od 40. do počátku osmdesátých let. Barva kondenzátoru znamená TKE (Temperature Coefficient of Capacitance Change). Vedle nádoby je zpravidla předepsána skupina TKE, která má abecední nebo číselné označení (tab. 1.) Jak je z tabulky patrné, tepelně nejstabilnější jsou modrá a šedá. Obecně je tento typ velmi dobrý pro HF techniku.

    Tabulka 1. Označení TKE keramických kondenzátorů

    Při nastavování přijímačů je často nutné zvolit kondenzátory pro heterodyní a vstupní obvody. Pokud přijímač používá kondenzátory KTK, pak lze výběr kapacity kondenzátorů v těchto obvodech zjednodušit. K tomu je několik závitů drátu PEL 0,3 pevně navinuto na pouzdro kondenzátoru v blízkosti terminálu a jeden z konců této spirály je připájen ke svorce kondenzátorů. Roztažením a posunutím závitů spirály je možné upravit kapacitu kondenzátoru v malém rozsahu. Může se stát, že připojením konce spirálky k jedné z vývodů kondenzátoru není možné dosáhnout změny kapacity. V tomto případě by měla být spirála připájena k jinému terminálu.


    Rýže. 6 keramických kondenzátorů. Nahoře sovětské, dole dovezené.

    Keramické kondenzátory, obvykle se jim říká „červené vlajky“ a někdy se také vyskytuje název „hlína“. Tyto kondenzátory jsou široce používány ve vysokofrekvenčních obvodech. Obvykle tyto kondenzátory nejsou uvedeny a amatéři je používají zřídka, protože kondenzátory stejného typu mohou být vyrobeny z různé keramiky a mají různé vlastnosti. V keramických kondenzátorech, zatímco nabývají na velikosti, ztrácejí na tepelné stabilitě a linearitě. Nádoba a TKE jsou vyznačeny na obalu (tabulka 2.)

    tabulka 2

    Stačí se podívat na povolenou změnu kapacity pro kondenzátory s TKE H90, kapacita se může téměř zdvojnásobit! Pro mnoho účelů to není přijatelné, ale přesto byste tento typ neměli odmítat, s malým teplotním rozdílem a nepřísnými požadavky je lze použít. Paralelním zapojením kondenzátorů s různými znaménky TKE lze získat dostatečně vysokou stabilitu výsledné kapacity. Můžete se s nimi setkat v jakékoli výbavě, Číňané mají ve svých řemeslech obzvlášť zálibu.

    Na pouzdru mají označení kapacity v pikofaradech nebo nanofaradech, importované jsou označeny číselným kódováním. První dvě číslice označují hodnotu kapacity v pikofaradech (pF), poslední - počet nul. Když má kondenzátor kapacitu menší než 10 pF, pak poslední číslice může být "9". Pro kapacity menší než 1,0 pF je první číslice "0". Jako desetinná čárka se používá písmeno R. Například kód 010 je 1,0 pF, kód 0R5 je 0,5 pF. Několik příkladů je shrnuto v tabulce:

    Alfanumerické označení:
    22p-22 pikofarad
    2n2-2,2 nanofarad
    n10 - 100 pikofaradů

    Zvláště bych chtěl poznamenat keramické kondenzátory typu KM, používají se v průmyslových zařízeních a vojenských zařízeních, mají vysokou stabilitu, je velmi obtížné je najít, protože obsahují kovy vzácných zemin, a pokud najdete desku, kde je tato je použit typ kondenzátoru, pak v 70 % případů vám byly vyříznuty).

    V posledním desetiletí se rádiové komponenty pro povrchovou montáž staly velmi často používanými, zde jsou hlavní velikosti balení pro keramické čipové kondenzátory

    Kondenzátory MBM - kovový papírový kondenzátor (obr. 6.), Zpravidla se používal v elektronkových zařízeních pro zesílení zvuku. Nyní vysoce ceněný některými audiofily. Také tohoto typu jsou kondenzátory K42U-2 vojenského schválení, ale někdy je lze nalézt v domácích spotřebičích.


    Rýže. 7 Kondenzátor MBM a K42U-2

    Samostatně je třeba poznamenat takové typy kondenzátorů jako MBGO a MBGCH (obr. 8), amatéři se často používají jako spouštěcí kondenzátory pro spouštění elektromotorů. Jako příklad moje rezerva pro 7kW motor (obrázek 9.). Navrženy pro vysoké napětí od 160 do 1000V, což jim dává mnoho různých aplikací v každodenním životě a průmyslu. Je třeba si uvědomit, že pro použití v domácí síti je třeba vzít kondenzátory s provozním napětím nejméně 350V. Takové kondenzátory najdete ve starých domácích pračkách, různých zařízeních s elektromotory a v průmyslových instalacích. Často se používá jako filtry pro akustické systémy, které k tomu mají dobré parametry.


    Rýže. 8. MBGO, MBGCH


    Rýže. 9

    Kromě označení označujícího konstrukční vlastnosti (KSO - stlačený slídový kondenzátor, KTK - keramický trubkový atd.) existuje systém označení pro kondenzátory s konstantní kapacitou, skládající se z řady prvků: písmeno K je v prvním místě, na druhém místě je dvoumístné číslo, jehož první číslice charakterizuje typ dielektrika a druhá - vlastnosti dielektrika nebo operace, pak se sériové číslo vývoje vloží přes pomlčku.

    Například označení K73-17 znamená fóliový polyethylentereftalátový kondenzátor se sériovým číslem vývoje 17.


    Rýže. 10. Různé typy kondenzátorů



    Rýže. 11. Kondenzátor typu K73-15

    Hlavní typy kondenzátorů, importované analogy v závorkách.

    K10 - Keramika, nízké napětí (Upa6<1600B)
    K50 - Elektrolytické, fólie, hliník
    K15 - Keramika, vysoké napětí (Upa6>1600V)
    K51 - Elektrolytické, fólie, tantal, niob atd.
    K20 - Quartz
    K52 - Elektrolytický, objemově porézní
    K21 - Sklo
    K53 - Oxid-polovodič
    K22 - Sklokeramika
    K54 - Oxid-kov
    K23 - smaltované sklo
    K60- Se vzduchovým dielektrikem
    K31- Low Power Mica (Mica)
    K61 - Vakuum
    K32 - Vysoce výkonná slída
    K71 - Fóliový polystyren (KS nebo FKS)
    K40 - Papírové nízkonapěťové (Irab<2 kB) с фольговыми обкладками
    K72 - Fluoroplastová fólie (TFT)
    K73 - Filmový polyethylentereftalát (KT, TFM, TFF nebo FKT)
    K41 - Vysokonapěťový papír (Irab> 2 kV) s fóliovými kryty
    K75 - Film kombinovaný
    K76 - laková fólie (MKL)
    K42 - Papír s pokovenými deskami (MP)
    K77 - fólie, polykarbonát (KC, MKC nebo FKC)
    K78 - polypropylenová fólie (KP, MKP nebo FKP)

    Kondenzátory s filmovým dielektrikem se běžně nazývají slída, různá použitá dielektrika poskytují dobrý výkon TKE. Jako desky ve filmových kondenzátorech se používá buď hliníková fólie nebo tenké vrstvy hliníku nebo zinku nanesené na dielektrickém filmu. Mají poměrně stabilní parametry a používají se pro jakýkoli účel (ne pro všechny typy). Nachází se v domácích spotřebičích všude. Pouzdro takových kondenzátorů může být buď kovové nebo plastové a mít válcový nebo obdélníkový tvar (obr. 10.) Dovážené slídové kondenzátory (obr. 12)


    Rýže. 12. Importované slídové kondenzátory

    Kondenzátory jsou označeny jmenovitou odchylkou od kapacity, která může být uvedena v procentech nebo může mít písmenný kód. V domácím vybavení se v zásadě hojně používají kondenzátory s tolerancí H, M, J, K. Písmeno označující toleranci je uvedeno za hodnotou jmenovité kapacity kondenzátoru, jako je tento 22nK, 220nM, 470nJ.

    Tabulka pro dešifrování podmíněného písmenného kódu dovolené odchylky kapacity kondenzátorů. Tolerance v %

    Písmenné označení

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

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

    Jmenovité napětí, V

    označovací dopis

    Fanoušci Nikoly Tesly často potřebují vysokonapěťové kondenzátory, zde je několik takových, které lze najít, hlavně v televizorech se skenerem.


    Rýže. 13. Vysokonapěťové kondenzátory

    Kondenzátory jsou polární

    Polární kondenzátory zahrnují všechny elektrolytické, které jsou:

    Hliníkové elektrolytické kondenzátory mají vysokou kapacitu, nízkou cenu a dostupnost. Takové kondenzátory jsou široce používány v rádiových přístrojích, ale mají významnou nevýhodu. Postupem času elektrolyt uvnitř kondenzátoru vyschne a ztratí kapacitu. Spolu s kapacitou se zvyšuje ekvivalentní sériový odpor a takové kondenzátory již nezvládají úkoly. To obvykle způsobuje poruchu mnoha domácích spotřebičů. Použití použitých kondenzátorů není žádoucí, ale přesto, pokud je chcete použít, musíte pečlivě změřit kapacitu a esr, abyste později nehledali příčinu nefunkčnosti zařízení. Nevidím smysl uvádět typy hliníkových kondenzátorů, protože v nich nejsou žádné zvláštní rozdíly, s výjimkou geometrických parametrů. Kondenzátory jsou radiální (s vývody z jednoho konce válce) a axiální (s vývody z opačných konců), jsou kondenzátory s jedním vývodem, jako druhý je použito pouzdro se závitovou špičkou (je to také spojovací materiál), takové kondenzátory lze nalézt ve staré elektronkové rozhlasové a televizní technice. Za zmínku také stojí, že na základních deskách počítačů se ve spínaných zdrojích často vyskytují kondenzátory s nízkým ekvivalentním odporem, tzv. LOW ESR, a tak mají vylepšené parametry a nahrazují se pouze podobnými, jinak budou výbuch při prvním zapnutí.


    Rýže. 14. Elektrolytické kondenzátory. Spodní - pro povrchovou montáž.

    Tantalové kondenzátory jsou lepší než hliníkové díky použití dražší technologie. Používají suchý elektrolyt, takže nemají tendenci „vysoušet“ hliníkové kondenzátory. Tantalové kondenzátory mají navíc nižší odpor při vysokých frekvencích (100 kHz), což je důležité při použití ve spínaných zdrojích. Nevýhodou tantalových kondenzátorů je poměrně velký pokles kapacity s rostoucí frekvencí a zvýšená citlivost na přepólování a přetížení. Bohužel se tento typ kondenzátoru vyznačuje nízkými hodnotami kapacity (obvykle ne více než 100 mikrofaradů). Citlivost na vysoké napětí nutí vývojáře, aby napěťovou rezervu zdvojnásobili nebo více.


    Rýže. 14. Tantalové kondenzátory. První tři jsou tuzemské, předposlední dovezené, poslední dovezené na povrchovou montáž.

    Hlavní rozměry tantalových čipových kondenzátorů:

    Mezi jeden z typů kondenzátorů (ve skutečnosti jde o polovodiče a s obyčejnými kondenzátory nemají mnoho společného, ​​ale přesto má smysl je zmiňovat) zahrnují varikapy. Jedná se o speciální typ diodového kondenzátoru, který mění svou kapacitu v závislosti na použitém napětí. Používají se jako prvky s elektricky řízenou kapacitou v obvodech frekvenčního ladění oscilačního obvodu, frekvenčního dělení a násobení, frekvenční modulace, řízených fázových posuvníků atd.


    Rýže. 15 Varicaps kv106b, kv102

    Velmi zajímavé jsou také „superkondenzátory“ neboli ionistory. Přestože jsou malé, mají kolosální kapacitu a často se používají k napájení paměťových čipů a někdy nahrazují elektrochemické baterie. Ionistory mohou také pracovat ve vyrovnávací paměti s bateriemi, aby je chránily před náhlými rázy zatěžovacího proudu: při nízkém zatěžovacím proudu baterie dobíjí superkondenzátor, a pokud se proud prudce zvýší, ionistor uvolní uloženou energii, což sníží zatížení baterie. U tohoto pouzdra je umístěn buď přímo vedle baterie, nebo uvnitř pouzdra. Lze je nalézt v notebookech jako baterie pro CMOS.

    Mezi nevýhody patří:
    Měrná energie je nižší než u baterií (5-12 Wh/kg při 200 Wh/kg u lithium-iontových baterií).
    Napětí závisí na stupni nabití.
    Možnost spálení vnitřních kontaktů v případě zkratu.
    Velký vnitřní odpor ve srovnání s tradičními kondenzátory (10 ... 100 Ohmů pro ionistor 1 F × 5,5 V).
    Ve srovnání s bateriemi výrazně větší samovybíjení: asi 1 μA pro ionistor 2 F × 2,5 V.


    Rýže. 16. Ionizátory

    Dnes existuje mnoho typů kondenzátorů a každý z nich má své výhody a nevýhody.
    Některé mohou pracovat při vysokém napětí, jiné mají vysokou kapacitu, jiné mají nízký svod a další mají nízkou indukčnost – tyto faktory určují rozsah konkrétního typu kondenzátoru.
    Tento článek pokryje hlavní, ale ne všechny typy kondenzátorů.

    Hliníkové elektrolytické kondenzátory.

    Hliníkové elektrolytické kondenzátory se skládají ze dvou kroucených tenkých hliníkových pásků, mezi kterými je umístěn papír napuštěný elektrolytem. Kapacita tohoto typu kondenzátorů může být od 0,1uF do 100 000uF, což je jejich hlavní výhoda oproti jiným typům a maximální provozní napětí může dosahovat až 500V. Maximální provozní napětí a kapacita jsou obvykle vyznačeny na kondenzátoru, maximální provozní napětí kondenzátoru zobrazené na obrázku je 35 voltů a kapacita nebo náboj na 1 volt je 680uF. Nevýhodou tohoto typu kondenzátorů je poměrně vysoký svodový proud a fakt, že jejich kapacita s rostoucí frekvencí klesá, proto na deskách často najdete hliníkový elektrolytický kondenzátor, paralelně se kterým dávají keramický nebo jak hoří „shunted s keramikou“. Je třeba také říci, že tento typ kondenzátoru má polaritu, což znamená, že svorka kondenzátoru, označená na pouzdru mínusem, musí být vždy pod zápornějším napětím než druhá svorka kondenzátoru. Při nedodržení tohoto pravidla je pravděpodobné, že kondenzátor exploduje, a proto je lze použít pouze v obvodech se stejnosměrným a pulzujícím proudem, nikoli však střídavým.

    Tantalové kondenzátory.

    Tantalové kondenzátory jsou vyrobeny z oxidu tantaličného a mají podobné vlastnosti jako hliníkové elektrolytické kondenzátory, ale mají některé speciální vlastnosti. Jsou menší, maximální provozní napětí je do 100V, kapacita tohoto typu kondenzátorů může být od 47nF do 1000uF, mají menší indukčnost a lze je použít ve vyšších frekvenčních obvodech pracujících na frekvencích stovek Khz. Mezi nevýhody patří citlivost na nadměrné provozní napětí. Je třeba poznamenat, že na rozdíl od hliníkových elektrolytických kondenzátorů je kladná svorka označena čárou na pouzdru.

    Keramické jednovrstvé diskové kondenzátory.

    Kotoučové keramické kondenzátory mají na svou velikost poměrně velkou kapacitu, může být od 1pF do 220nF a maximální provozní napětí by nemělo přesáhnout 50V. Hodnota kapacity na tomto typu kondenzátoru je uvedena v pF, například kapacita kondenzátoru zobrazeného na obrázku je 100 000 pF nebo 100nF nebo 0,1uF, tuto hodnotu získáme následovně, první dvě číslice je třeba vynásobit 10 , umocněno na třetí číslici, v našem případě je třeba 10 x 10^4 = 10^5 nebo 100 000 pF. Mezi výhody patří nízké svodové proudy, malé celkové rozměry, nízká indukčnost a schopnost pracovat na vysokých frekvencích a také vysoká teplotní stabilita kapacity. Mohou pracovat v obvodech DC, AC, pulzujícího proudu.

    Keramické vícevrstvé kondenzátory

    Keramické vícevrstvé kondenzátory jsou konstrukce se střídajícími se tenkými vrstvami keramiky a kovu.
    Tento typ kondenzátorů je svými vlastnostmi podobný jednovrstvým diskovým kondenzátorům, ale má několikanásobně větší kapacitu, dosahující několika uF. Maximální provozní napětí na pouzdru těchto kondenzátorů není uvedeno a stejně jako u jednovrstvých diskových kondenzátorů by nemělo překročit 50V. Mohou pracovat v obvodech DC, AC, pulzujícího proudu.

    Keramické vysokonapěťové kondenzátory

    Výhoda tohoto typu kondenzátorů je zřejmá již z názvu, jejich poznávacím znakem je schopnost pracovat pod vysokým napětím. Rozsah provozního napětí je od 50 do 15000V a kapacita může být 68pF až 150nF. Maximální napětí kondenzátoru zobrazeného na obrázku kondenzátoru je 1000V a kapacita je 100nF, výše bylo popsáno, jak to najít. Mohou pracovat v obvodech DC, AC, pulzujícího proudu.

    Polyesterové kondenzátory.

    Kapacita tohoto typu kondenzátoru může být od 1nF do 15uF, rozsah provozního napětí je od 50 do 1500V. Vyrábějí se s různými tolerancemi (přípustná odchylka jmenovité kapacity), 5%, 10% a 20%, mají vysokou teplotní stabilitu, dostatečně velkou kapacitu na svou velikost, nízkou cenu a díky tomu jsou široce používány. Kapacita kondenzátoru znázorněná na obrázku je 150 000pF nebo 150nF, písmeno K za číslem 154 znamená toleranci, tedy jak moc se může skutečná hodnota kapacity lišit od hodnoty uvedené na kondenzátoru. V tomto případě je tolerance 10%, více o tom bude napsáno níže. Nás spíše zajímá, co znamená 2J ve značení tohoto kondenzátoru a čemu se rovná jeho maximální provozní napětí. K zodpovězení těchto dvou otázek můžete použít tabulku, písmeno označující napětí.


    Z tabulky je zřejmé, že maximální provozní napětí kondenzátoru je 630V

    Polypropylenové kondenzátory.

    Kondenzátory tohoto typu používají jako dielektrikum polypropylenovou fólii a jejich kapacita může být od 100pF do 10uF. Jednou z hlavních výhod tohoto typu kondenzátorů je vysoké provozní napětí, které může dosáhnout 3000V a výhodou je také možnost výroby tohoto typu kondenzátorů s tolerancí 1%. Na obrázku je kondenzátor, jehož kapacita je 5600pF a maximální provozní napětí je 630V. Dopis J za číslem 562 označuje toleranci a v tomto případě je to 5 %. Toleranci lze určit pomocí níže uvedené tabulky.


    To znamená, že skutečná hodnota kapacity se může lišit o 5 % od hodnoty uvedené na kondenzátoru. Může pracovat na frekvencích až 100 kHz.

    Kondenzátor se skládá ze dvou desek oddělených dielektrickou vrstvou. Pokud je na desky aplikováno konstantní napětí, pak se jedna deska nabije kladně, druhá záporně. Po odpojení kondenzátoru zůstanou náboje na deskách, což umožňuje používat toto zařízení jako zásobník elektrické energie. Množství akumulované energie (kapacita) závisí na ploše desek, jejich materiálu, vlastnostech a typu dielektrika uloženého mezi deskami. Základní jednotkou kapacity je farad (F). To je dost velká hodnota, v praxi se většinou používají zlomky faradu - mikrofarad (μF), nanofarad (nF), pikofarad (pF).

    1F = 1000000uF;
    1uF = 1000 nF;
    1nF = 1000 pF.

    Druhým parametrem každého kondenzátoru, který je velmi důležitý, je jmenovité (pracovní) napětí kondenzátoru. Toto je napětí dodávané do desek, které nesmí být překročeno, jinak kondenzátor selže. Napětí ve voltech a kapacita jsou často uvedeny na samotném těle kondenzátoru.

    Další parametr není vlastní všem typům kondenzátorů - polarita. Pokud je kondenzátor polární, lze na jeho svorky přivést pouze konstantní napětí a „+“ zdroje je na kladné desce, „-“ na záporné. Polarita je také vyznačena na pouzdru, častěji označením jednoho výstupu (buď „+“ nebo „-“).

    Takto je polarita indikována na smd kondenzátorech

    Proužek "mínusů" je umístěn naproti výstupu "-"

    A na domácích kondenzátorech může znaménko plus stát přímo na pouzdru (na straně nebo na konci)

    Tento typ "mínus" je vždy na těle

    Pokud je kondenzátor nepolární, pak může pracovat ve střídavých i stejnosměrných obvodech a ve druhém případě není třeba hlídat polaritu napětí.

    Na elektrických schématech jsou kondenzátory označeny takto:

    Zde vlevo je nepolární kondenzátor a druhé a třetí označení odpovídá polárnímu kondenzátoru a na třetím obrázku nemusí znaménko „+“ chybět.

    A jako příklad:

    Kondenzátory ve schématech jsou označeny symbolem C, takže kondenzátor C1 je nepolární s kapacitou 100 nanofarad, C2 je polární, s kapacitou 30 mikrofarad pro jmenovité napětí 15 V.

    Důležité! Kondenzátor můžete nahradit jakoukoli vhodnou kapacitou a vhodným typem, ale s napětím NENI NIŽŠÍM, než je uvedeno ve schématu. Nahoře prosím.