Užitečné materiály. Sovětské papírové kondenzátory

Jsou široce používány v elektronických, radiotechnických zařízeních a zařízeních. V elektronických obvodech se mohou lišit počtem a kapacitou, ale jsou téměř všude. Takové rozšířené použití zařízení je vysvětleno skutečností, že v obvodech mohou taková zařízení vykonávat různé funkce a úkoly.

Především se kondenzátory používají ve filtrech různých stabilizátorů napětí a usměrňovačů, navíc se s jejich pomocí přenáší signál mezi kaskádami, pracují vysokofrekvenční a nízkofrekvenční filtry, frekvence kmitů a časové intervaly na různých generátorech jsou vybraný. Abychom lépe porozuměli vlastnostem a aplikacím takových zařízení, je nutné podrobně analyzovat stávající typy a vlastnosti kondenzátorů.

Charakteristika a parametry

Komplexní informace o typu a technických vlastnostech kondenzátoru může každý uživatel získat na těle zařízení, kde je někdy také uveden výrobce zařízení a datum jeho výroby.

Nejdůležitějším parametrem každého kondenzátoru je jeho jmenovitá kapacita. Pravidla pro označování jmenovitých kapacit jsou popsána v aktuálních normách GOST. Podle ustanovení GOST je na schématech uvedena jmenovitá kapacita kondenzátorů až do 9999 pF bez uvedení měrné jednotky. Kapacita zařízení s nominální hodnotou vyšší než 9999 pF a až 9999 μF je uvedena na diagramech udávajících jednotku měření. Další charakteristikou uvedenou na těle zařízení je přípustná odchylka od jmenovitých hodnot.

Druhou nejdůležitější hodnotou kondenzátoru je jeho Jmenovité napětí. Mohou být navrženy pro provoz v sítích s různým napětím: od 5 do 1000 V nebo více. Odborníci doporučují vybrat zařízení s rezervou jmenovitého napětí. Použití zařízení s nízkou hodnotou může vést k dielektrickým poruchám a selhání zařízení.

Zbývající parametry jsou považovány za dodatečné a ne vždy důležité, proto u některých zařízení může být popis omezen na kapacitu a jmenovité napětí. Jsou-li uvedeny další technické specifikace, pak lze na krytu také nalézt provozní teplotu zařízení, provozní jmenovitý proud a další údaje.

Je také třeba mít na paměti, že kondenzátory na dnešním trhu mohou být třífázové a jednofázové, určené pro vnější nebo vnitřní instalaci.

Jaké typy kondenzátorů existují?

Existují různé klasifikace kondenzátorů používaných v elektronických obvodech. Nejčastěji jsou taková zařízení rozdělena do typů podle typu dielektrika použitého v nich. Podle vlastností dielektrika lze rozlišit následující typy:

• s kapalným dielektrikem.
• vakuum, ve kterém není žádné dielektrikum.
• s pevným organickým dielektrikem.
• s plynovým dielektrikem.
• elektrolytický nebo oxid-polovodič s elektrolytem nebo vrstvou oxidu kovu.
• s pevným anorganickým dielektrikem.

Druhá možnost klasifikace je podle pravděpodobnosti kolísání hodnoty kapacity. Podle této charakteristiky lze rozlišit následující zařízení:

• Proměnné - které mohou měnit kapacitu vlivem napětí nebo teplotních podmínek.
• Konstantní - hodnota kapacity se po celou dobu životnosti nemění.
• Trimr - s proměnnou kapacitou, slouží k periodickému nebo jednorázovému nastavení obvodů.

Podle oblasti provozu jsou všechny kondenzátory rozděleny do následujících typů:

• Nízké napětí, používané v sítích s nízkým napětím.
• Vysoké napětí, používané ve vysokonapěťových sítích.
• Impuls - schopný vydat krátkodobý impuls.
• Startéry - pro startovací start elektromotoru.
• Potlačení rušení.

Existují další třídy podle rozsahu, ale v praxi jsou extrémně vzácné.

Níže uvedená tabulka ukazuje nejběžnější kondenzátory a jejich označení na schématech.

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

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

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

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.

Obsah:

Kondenzátor je zařízení, které dokáže ukládat elektrické náboje. Používá se všude v elektrických a elektronických obvodech. Moderní průmysl jich vyrábí mnoho druhů, které se od sebe liší v různých parametrech. Jedná se o kapacitu, princip činnosti, typ oddělení nabíjecích vodičů, rozsah přípustných napětí, uspořádání, materiály, ze kterých je zařízení vyrobeno.

Jakýkoli kondenzátor se skládá ze dvou vodičů oddělených izolátorem. Protože nabíjení kondenzátoru je zavedení nabitých částic na tyto vodiče, navíc na jednom vodiči jednoho znaménka, na druhém - jiném, a náboje budou drženy silou vzájemné přitažlivosti, pak účinnost závisí na tato síla. Je tím větší, čím jsou vodiče blíže k sobě a čím větší je jejich „téměř se dotýkající“ plocha. Přispívá také médium oddělující vodiče. Toto médium je dielektrikum s určitou permitivitou.

d je tloušťka dielektrika oddělujícího kovové desky

Kapacita kondenzátoru se vypočítá podle vzorce

Kde S je plocha desek, d je tloušťka dielektrika (vzdálenost mezi deskami) a ε je propustnost použitého dielektrika vzhledem k vakuu, jehož dielektrická konstanta je známa poměrně přesně:

Zde je vyjádřen v jiných jednotkách SI. Zde a metry krychlové ve jmenovateli a sekundy na čtvrtou mocninu v čitateli, který pochází ze vzorce, kde jmenovatel je na druhou rychlost světla. A pak se kapacita C měří ve faradech.

A ze vzorce je vidět, že kapacita závisí přesně na ploše desek, vzdálenosti mezi nimi (která je vyplněna dielektrikem) a dielektrickém materiálu, jehož hodnotu ε lze zjistit z tabulky. Klasifikace kondenzátorů se provádí podle typu použití, podle typu součástky.

Klasifikace podle principu působení

Nejjednodušší kondenzátor se také nazývá suchý nebo pevný, protože všechny jeho materiály jsou pevné a nejobyčejnější. Pokud znáte popis, lze jej provést ručně. Papírová páska se bere jako izolant, ale jelikož je hygroskopická, je napuštěná parafínem nebo olejem.

Suché kondenzátory

Suché nebo mokré kondenzátory - záleží na náplni mezi deskami. Pro suché to může být papír, keramika, slída, plast (polyester, polypropylen). Každé dielektrikum má své vlastní fyzikální vlastnosti. Nejodolnější (keramika) dobře odolávají fyzickému zničení a rozpadu. Plast umožňuje nanášet desky ve formě kovového naprašování přímo na dielektrickou vrstvu, což umožňuje sledovat cestu mikrominiaturizace.

Typy kondenzátorů s různými stavy součástek

Kromě pevného dielektrika existují kondenzátory s dielektrikem:

• kapalina;

• plynný (naplněný inertním plynem k ochraně elektrod);

• vakuum;

• vzduch.

Elektrody však nejsou vždy zcela pevné.

Elektrolytické kondenzátory

Pro vytvoření velké kapacity nejsou způsoby spojování desek mechanické, ale chemické. S využitím skutečnosti, že hliníková fólie je na vzduchu vždy pokryta dielektrickou vrstvou (Al 2 O 3), je k hliníkové elektrodě přivedena kapalná elektroda ve formě elektrolytu. Potom se tloušťka izolační mezery vypočítá v atomových vzdálenostech a to prudce zvýší kapacitu.

d je tloušťka dielektrika

Protože na spodním povrchu horního obložení je vrstva oxidu, dielektrikum, je to právě jeho tloušťka, která by měla být uvažována d - tloušťka dielektrika. Spodní elektroda je spodní deska plus vrstva elektrolytu, kterou je papír impregnován.

V elektrolytických kondenzátorech je náboj vytvářen nejen volnými elektrony kovu, ale také ionty elektrolytu. Proto je důležitá polarita připojení.

Kromě elektrolytických kondenzátorů využívajících jako izolaci oxid kovu fungují na stejném principu tranzistory s efektem pole (MOS). Často se používají v elektronických obvodech jako kondenzátory s kapacitou několika desítek nanofarad.

Další podobný princip činnosti u oxidových polovodičových kondenzátorů, ve kterých je místo kapalného elektrolytu pevný polovodič. Tyto typy se však neomezují pouze na kondenzátory, jejichž dielektrická vrstva má mikroskopickou tloušťku.

Superkondenzátor nebo ionistor

Další možností je vytvoření vrstvy, která hraje roli dielektrika v kapalném elektrolytu. Pokud jej nalijete na povrch nějakého porézního vodiče (aktivního uhlí), pak pokud je na něm náboj, ionty opačného znaménka od elektrolytu se „přilepí“ k vodiči. A k nim se zase připojují další ionty. A to vše dohromady tvoří vícevrstvou strukturu schopnou akumulovat elektrické náboje.

Procesy v kapalném elektrolytu speciálního složení pro superkondenzátory již připomínají něco, co se děje v elektrolytech baterií. Ionistor se svými vlastnostmi blíží bateriím, navíc je jeho nabíjení jednodušší a rychlejší. A v nich během nabíjecích / vybíjecích cyklů nedochází k poškození elektrod, jak je tomu obvykle u baterií. Ionistory jsou spolehlivější, odolnější a jsou vybaveny elektrickými vozidly jako napájecími zařízeními. A porézní látka elektrod dává jen kolosální povrch. Spolu s nanoskopicky malou tloušťkou izolační vrstvy v elektrolytu tak vzniká gigantická kapacita superkondenzátorů (ultrakapacitorů) - farad, desítky a stovky farad. K dispozici je mnoho různých superkondenzátorů, z nichž některé vypadají jako baterie.

Klasifikace podle aplikace

Většina kondenzátorů je vyrobena pro použití v jemně vyladěných elektrických obvodech a obvodech. Ale v mnoha obvodech jsou elektrické nebo frekvenční parametry laděny. Kondenzátory pro tento účel jsou velmi pohodlné: můžete změnit kapacitu bez změny elektrických kontaktů mezi deskami.

Na tomto základě jsou kondenzátory pevné, variabilní a ladící.

Trimry se obvykle provádějí v miniaturní podobě a jsou navrženy tak, aby po malé předběžné optimalizační úpravě pracovaly trvale v obvodech. Proměnné mají širší rozsahy parametrů za účelem systematického ladění (například hledání vlny v rádiovém přijímači).

Podle rozsahu napětí

Rozsah provozního napětí je velmi důležitou charakteristikou kondenzátoru. V elektronických obvodech jsou napětí obvykle malá. Horní hranice je asi 100 voltů. Ale napájecí obvody, různé napájecí zdroje, usměrňovače, stabilizátory zařízení vyžadují instalaci kondenzátorů, které by mohly odolat napětí až 400-500 voltů - s přihlédnutím k možným přepětím a dokonce až 1000 voltů.

Ale v sítích pro přenos energie jsou napětí mnohem vyšší. Existují vysokonapěťové kondenzátory speciální konstrukce.

Použití kondenzátoru mimo jeho rozsah napětí způsobí poruchu. Po poruše se zařízení stává pouze vodičem a přestává plnit své funkce. To je zvláště nebezpečné tam, kde je kondenzátor instalován pro oddělení proudových obvodů, protože odděluje stejnosměrné napětí od střídavého proudu. V tomto případě porucha ohrožuje tu část obvodu, kde se pak nalije konstantní napětí: jiné prvky mohou shořet, může dojít k úrazu elektrickým proudem. U elektrolytických kondenzátorů tento jev také hrozí výbuchem.

Vlevo - do 35 kV, vpravo - do 4 kV

Protože průraz při vysokém napětí vyžaduje určitou minimální vzdálenost mezi vodiči, obvykle pro výkon vysokého napětí, jsou zařízení vyráběna velkých rozměrů. Nebo jsou vyrobeny z určitých materiálů odolných proti rozbití: keramiky a ... kovového papíru. Vše je samozřejmě v krytu, který odpovídá vlastnostem.

Označení kondenzátoru

Existuje několik značek. Staré označení se může skládat ze tří nebo čtyř číslic, v tomto případě první dvě (tři) číslice znamenají kapacitní mantisu (v pikofaradech), poslední číslice udává mocninu desátého násobiče.

Takto vypadá třímístné označení kondenzátorů (označení kapacit)

Jak vidíte, takové označení pokrývá pouze kapacitu kondenzátorů.

Kódové značení obsahuje informace o materiálech, napětích a tolerancích.

U velkých kondenzátorů jsou označení umístěna přímo na pouzdru.

Při absenci označení napětí se jedná o nízkonapěťový spotřebič. Existují podmíněná písmenná označení napětí.

Polarita je označena "+ -" nebo prstencovou drážkou poblíž záporného pólu. Pokud je použit tento symbol, je nutné přesně dodržovat polaritu!

Kondenzátory(z lat. condenso - kondenzuji, zahušťuji) - jsou to rádiové prvky se koncentrovanou elektrickou kapacitou tvořenou dvěma nebo více elektrodami (deskami) oddělenými dielektrikem (speciální tenký papír, slída, keramika atd.). Kapacita kondenzátoru závisí na velikosti (plochě) desek, vzdálenosti mezi nimi a vlastnostech dielektrika.

Důležitou vlastností kondenzátoru je, že pro střídavý proud je odpor, jehož hodnota s rostoucí frekvencí klesá.

Hlavní jednotky pro měření kapacity kondenzátorů jsou: Farad, microFarad, nanoFarad, pikofarad, přičemž označení na kondenzátorech vypadají takto: F, μF, nF, pF, resp.

Stejně jako rezistory se i kondenzátory dělí na kondenzátory pevné, proměnlivé (KPI), ladicí a samoregulační. Nejběžnější jsou pevné kondenzátory.

Používají se v oscilačních obvodech, různých filtrech, dále k oddělení stejnosměrných a střídavých obvodů a jako blokovací prvky.

Pevné kondenzátory

Konvenční grafické označení kondenzátoru s konstantní kapacitou - dvě rovnoběžné čáry - symbolizuje jeho hlavní části: dvě desky a mezi nimi dielektrikum (obr. 1).

Rýže. 1. Kondenzátory konstantní kapacity a jejich označení.

V blízkosti označení kondenzátoru ve schématu je obvykle uvedena jeho jmenovitá kapacita a někdy jmenovité napětí. Základní jednotkou kapacity je farad (F) - kapacita takového osamoceného vodiče, jehož potenciál se zvyšuje o jeden volt se zvýšením náboje o jeden přívěsek.

To je velmi velká hodnota, která se v praxi nepoužívá. V radiotechnice se používají kondenzátory s kapacitou od zlomků pikofaradu (pF) až po desítky tisíc mikrofaradů (μF). Připomeňme, že 1 mikrofarad se rovná jedné miliontině farada a 1 pF se rovná jedné miliontině mikrofaradu nebo jedné biliontině farada.

Podle GOST 2.702-75 je jmenovitá kapacita od 0 do 9 999 pF uvedena na obvodech v pikofaradech bez označení jednotky, od 10 000 pF do 9 999 mikrofaradů - v mikrofaradech s označením jednotky písmeny MK (obr. 2).

Rýže. 2. Označení měrných jednotek pro kapacitu kondenzátorů ve schématech.

Označení kapacity na kondenzátorech

Jmenovitá kapacita a přípustná odchylka od ní a v některých případech jmenovité napětí jsou uvedeny na pouzdrech kondenzátorů.

V závislosti na jejich rozměrech se uvádí jmenovitá kapacita a přípustná odchylka v plné nebo zkrácené (kódované) podobě.

Úplné označení kapacity se skládá z odpovídajícího čísla a měrné jednotky a stejně jako v diagramech je kapacita od 0 do 9 999 pF uvedena v pikofaradech (22 pF, 3 300 pF atd.) a od 0,01 do 9 999 uF - v mikrofaradech (0,047 uF, 10 uF atd.).

Ve zkráceném označení jsou kapacitní jednotky označeny písmeny P (picofarad), M (mikrofarad) a H (nanofarad; 1 nano-farad \u003d 1000 pF \u003d 0,001 mikrofarad).

V čem kapacita od 0 do 100 pF je uvedena v pikofaradech, přičemž písmeno P umístíte buď za číslo (pokud je celé číslo), nebo místo čárky (4,7 pF - 4P7; 8,2 pF - 8P2; 22 pF - 22P; 91 pF - 91P atd.).

Kapacita od 100 pF (0,1 nF) do 0,1 μF (100 nF) je uvedena v nanofaradech a od 0,1 uF a více - in mikrofarady.

V tomto případě, pokud je kapacita vyjádřena ve zlomcích nanofaradu nebo mikrofaradu, odpovídající jednotka měření se umístí na místo nuly a čárky(180 pF = 0,18 nF - H18; 470 pF = 0,47 nF - H47; 0,33 μF - MZZ; 0,5 μF - MbO atd.), a pokud se číslo skládá z celé části a zlomku - místo čárky ( 1500 pF \u003d 1,5 nF - 1H5; 6,8 uF - 6M8 atd.).

Kapacity kondenzátorů vyjádřené jako celé číslo odpovídajících měrných jednotek se udávají obvyklým způsobem (0,01 μF - 10N, 20 μF - 20M, 100 μF - 100M atd.). Pro označení dovolené odchylky kapacity od jmenovité hodnoty se používají stejná kódová označení jako u rezistorů.

Vlastnosti a požadavky na kondenzátory

V závislosti na obvodu, ve kterém jsou kondenzátory použity, jsou prezentovány s různými požadavky. Takže kondenzátor pracující v oscilačním obvodu musí mít nízké ztráty na pracovní frekvenci, vysokou kapacitní stabilitu v čase a při změnách teploty, vlhkosti, tlaku atd.

Ztráty kondenzátoru, určované především ztrátami v dielektriku, rostou s rostoucí teplotou, vlhkostí a frekvencí. Nejmenší ztráty mají kondenzátory s dielektrikem z vysokofrekvenční keramiky, se slídovým a filmovým dielektrikem, největší ztráty mají kondenzátory s papírovým dielektrikem a feroelektrickou keramikou.

Tuto okolnost je třeba vzít v úvahu při výměně kondenzátorů v rádiových zařízeních. Ke změně kapacity kondenzátoru vlivem prostředí (hlavně jeho teploty) dochází v důsledku změny velikosti desek, mezer mezi nimi a vlastností dielektrika.

V závislosti na konstrukci a použitém dielektriku se kondenzátory vyznačují různými teplotní koeficient kapacity(TKE), který ukazuje relativní změnu kapacity se změnou teploty o jeden stupeň; TKE může být pozitivní nebo negativní. Podle hodnoty a znaménka tohoto parametru jsou kondenzátory rozděleny do skupin, kterým jsou přiřazena odpovídající písmenná označení a barva pláště.

Pro udržení ladění oscilačních obvodů při provozu v širokém teplotním rozsahu se často používá sériové a paralelní zapojení kondenzátorů, u kterých mají TKE různá znaménka. Díky tomu při změně teploty zůstává frekvence ladění takového teplotně kompenzovaného obvodu téměř nezměněna.

Jako každý dirigent, kondenzátory mají určitou indukčnost. Je tím větší, čím delší a tenčí jsou závěry kondenzátoru, tím větší jsou rozměry jeho desek a vnitřních spojovacích vodičů.

mají nejvyšší indukčnost papírové kondenzátory, ve kterém jsou obklady vyrobeny ve formě dlouhých fóliových pásů svinutých spolu s dielektrikem do role kulatého nebo jiného tvaru. Pokud není věnována zvláštní péče, tyto kondenzátory fungují špatně při frekvencích nad několik megahertzů.

Proto je v praxi pro zajištění provozu blokovacího kondenzátoru v širokém frekvenčním rozsahu paralelně s papírovým kondenzátorem zapojen malý keramický nebo slídový kondenzátor.

Existují však papírové kondenzátory s nízkou vlastní indukčností. V nich jsou pásy fólie spojeny s přívody ne na jednom, ale na mnoha místech. Toho dosáhneme buď pásy fólie vloženými do role při navíjení, nebo posunutím pásků (destiček) na opačné konce role a jejich připájením (obr. 1).

Průchozí a referenční kondenzátory

K ochraně před rušením, které může pronikat do zařízení přes silové obvody a naopak, a také pro různá blokování, tzv. průchozí kondenzátory. Takový kondenzátor má tři vývody, z nichž dva jsou kontinuální proud nesoucí tyč procházející pouzdrem kondenzátoru.

K této tyči je připevněna jedna z desek kondenzátoru. Třetí svorkou je kovové pouzdro, se kterým je spojena druhá deska. Tělo průchozího kondenzátoru je připevněno přímo k šasi nebo stínění a vodič s proudem (napájecí obvod) je připájen k jeho střední svorce.

Díky této konstrukci jsou vysokofrekvenční proudy uzavřeny na šasi nebo obrazovce zařízení, zatímco stejnosměrné proudy procházejí bez překážek.

Používá se při vysokých frekvencích keramické průchozí kondenzátory, ve kterém roli jedné z desek hraje samotný centrální vodič a druhou je metalizační vrstva nanesená na keramické trubici. Tyto konstrukční vlastnosti se promítají i do podmíněného grafického označení průchozího kondenzátoru (obr. 3).

Rýže. 3. Vzhled a obrázek na schématech průchozích a referenčních kondenzátorů.

Vnější ostění je naznačeno buď ve formě krátkého oblouku (a), nebo ve formě jednoho (b) nebo dvou (c) segmentů přímek s vedením od středu. Poslední označení se používá při zobrazení průchozího kondenzátoru ve stěně obrazovky.

Použijte pro stejný účel jako pasáže referenční kondenzátory, což jsou jakési montážní stojany namontované na kovovém šasi. K němu připojená výstelka se v označení takového kondenzátoru vyznačuje třemi nakloněnými čarami, které symbolizují "uzemnění" (obr. 3, d).

Oxidové kondenzátory

Pro provoz v audiofrekvenčním rozsahu a také pro filtrování usměrněných napájecích napětí jsou potřeba kondenzátory, jejichž kapacita se měří v desítkách, stovkách a dokonce tisících mikrofaradů.

Takovou kapacitu při dostatečně malých velikostech mají oxidové kondenzátory(staré jméno elektrolytický). V nich hraje roli jedné výstelky (anody) hliníková nebo tantalová elektroda, roli dielektrika na ní nanesená tenká vrstva oxidu a roli druhé výstelky (katody) je speciální elektrolyt. , jehož výstupem je často kovové pouzdro kondenzátoru.

Na rozdíl od ostatních většina typů oxidových kondenzátorů je polarizovaných, tj. pro normální provoz vyžadují polarizační napětí. To znamená, že je lze zapnout pouze v obvodu s konstantním nebo pulzujícím napětím a pouze v takové polaritě (katoda - na mínus, anoda - na plus), která je vyznačena na pouzdru.

Nedodržení této podmínky vede k poruše kondenzátoru, která je někdy doprovázena výbuchem!

Polarita zahrnutí oxidového kondenzátoru na schématech jsou znázorněny znaménkem „+“ zobrazeným na výstelce, která symbolizuje anodu (obr. 4, a).

Toto je obecný termín pro polarizovaný kondenzátor. Spolu s tím, konkrétně pro oxidové kondenzátory, GOST 2.728-74 zavedl symbol, ve kterém je kladná výstelka zobrazena jako úzký obdélník (obr. 4.6) a znaménko? + "v tomto případě lze vynechat.

Rýže. 4. Oxidové kondenzátory a jejich označení na schématech zapojení.

V obvodech elektronických zařízení se někdy můžete setkat s označením oxidového kondenzátoru ve formě dvou úzkých obdélníků (obr. 4, c) Jedná se o symbol nepolárního oxidového kondenzátoru, který může pracovat v obvodech střídavého proudu. (tj. bez polarizačního napětí).

Oxidové kondenzátory jsou velmi citlivé na přepětí, takže schémata často udávají nejen jejich jmenovitou kapacitu, ale také jmenovité napětí.

Aby se zmenšila velikost, jsou někdy v jednom pouzdru uzavřeny dva kondenzátory, ale jsou provedeny pouze tři závěry (jeden je běžný). Symbol pro duální kondenzátor tuto myšlenku jasně vyjadřuje (obr. 4d).

Variabilní kondenzátory (KPI)

variabilní kondenzátor sestává ze dvou skupin kovových desek, z nichž jedna se může plynule pohybovat vzhledem k druhé. Při tomto pohybu se obvykle desky pohyblivé části (rotoru) zasouvají do mezer mezi deskami pevné části (statoru), v důsledku čehož dochází k překrytí oblasti některých desek jinými, a tím kapacita, změna.

dielektrikum vzduch se nejčastěji používá v KPI. V malých zařízeních, například v tranzistorových kapesních přijímačích, jsou široce používány KPI s pevným dielektrikem, které se používá jako fólie vysokofrekvenčních dielektrik odolných proti opotřebení (fluoroplast, polyethylen atd.).

Parametry KPI s pevným dielektrikem jsou poněkud horší, ale jsou mnohem levnější na výrobu a jejich rozměry jsou mnohem menší než KPI se vzduchovým dielektrikem.

Se symbolem KPI jsme se již setkali - jedná se o symbol kondenzátoru konstantní kapacity, přeškrtnutý se znakem regulace. Z tohoto označení však není jasné, která z desek symbolizuje rotor a která - stator. Pro znázornění na diagramu je rotor znázorněn jako oblouk (obr. 5).

Rýže. 5. Označení proměnných kondenzátorů.

Hlavní parametry KPI, které umožňují vyhodnotit jeho schopnosti při provozu v oscilačním obvodu, jsou minimální a maximální kapacita, které jsou zpravidla uvedeny na diagramu vedle symbolu KPI.

Ve většině rádiových přijímačů a rádiových vysílačů se bloky KPI skládající se ze dvou, tří nebo více sekcí používají k současnému ladění několika oscilačních obvodů.

Rotory v takových blocích jsou upevněny na jedné společné hřídeli, jejíž otáčením můžete současně měnit kapacitu všech sekcí. Krajní desky rotorů jsou často řezány (podél poloměru). To umožňuje jednotku nastavit ve výrobě tak, aby kapacity všech sekcí byly stejné v jakékoli poloze rotoru.

Kondenzátory obsažené v bloku KPI jsou jednotlivě znázorněny ve schématech. Aby bylo vidět, že jsou spojeny do bloku, to znamená, že jsou ovládány jedním společným knoflíkem, jsou šipky označující regulaci spojeny přerušovanou čarou mechanického spojení, jak je znázorněno na obr. 6.

Rýže. 6. Označení duálních proměnných kondenzátorů.

Při zobrazení KPI bloku v různých částech schématu, které jsou od sebe daleko, není znázorněno mechanické spojení, omezeno pouze odpovídajícím číslováním sekcí v referenčním označení (obr. 6, sekce C 1.1, C 1.2 a C 1.3).

V měřicích zařízeních např. v ramenech kapacitních mostů, tzv diferenční kondenzátory(z lat. diferencia - rozdíl).

Mají dvě sady statoru a jednu sadu rotorových desek, uspořádané tak, že když rotorové desky vystupují z mezer mezi deskami jedné statorové skupiny, vstupují současně mezi desky druhé statorové skupiny.

V tomto případě se kapacita mezi deskami prvního statoru a rotorovými deskami snižuje a mezi deskami rotoru a druhého statoru se zvyšuje. Celková kapacita mezi rotorem a oběma statory zůstává nezměněna. Takové kondenzátory jsou znázorněny ve schématech, jak je znázorněno na obr. 7.

Rýže. 7. Diferenční kondenzátory a jejich označení na schématech.

Trimmerové kondenzátory. Pro nastavení počáteční kapacity oscilačního obvodu, která určuje maximální frekvenci jeho ladění, se používají ladicí kondenzátory, jejichž kapacitu lze měnit od jednotek pikofarad až po několik desítek pikofaradů (někdy i více).

Hlavním požadavkem na ně je plynulost změny výkonu a spolehlivost upevnění rotoru v poloze nastavené při seřizování. Osy trimrových kondenzátorů (většinou krátké) jsou štěrbinové, takže jejich kapacitu lze upravit pouze pomocí nástroje (šroubováku). Kondenzátory s pevným dielektrikem se nejvíce používají ve vysílacích zařízeních.

Rýže. 8. Trimrové kondenzátory a jejich označení.

Provedení keramického trimrového kondenzátoru (CPC) jednoho z nejběžnějších typů je znázorněno na Obr. 8, a. Skládá se z keramické základny (statoru) a na ní pohyblivě upevněného keramického disku (rotoru).

Desky kondenzátoru - tenké vrstvy stříbra - se nanášejí vypalováním na stator a vnější stranu rotoru. Kapacita se mění otáčením rotoru. V nejjednodušších zařízeních se někdy používají drátové trimrové kondenzátory.

Takový prvek se skládá z kusu měděného drátu o průměru 1 ... 2 a délce 15 ... 20 mm, na kterém je těsně navinutý izolovaný drát o průměru -0,2 ... 0,3 mm, cívka na cívku (obr. 8, b). Kapacita se mění odmotáním drátu, a aby vinutí neklouzalo, napustí se nějakou izolační hmotou (lak, lepidlo atd.).

Trimmerové kondenzátory označeno na schématech hlavním symbolem, přeškrtnutým znakem regulace trimru (obr. 8, c).

Samoregulační kondenzátory

Pomocí speciální keramiky jako dielektrika, jejíž permitivita silně závisí na síle elektrického pole, je možné získat kondenzátor, jehož kapacita závisí na napětí na jeho deskách.

Tyto kondenzátory se nazývají varikondy(z anglických slov vari (schopný) - proměnný a cond (enser) - kondenzátor). Když se napětí změní z několika voltů na nominální hodnotu, kapacita varikondu se změní faktorem 3-6.

Rýže. 9. Varikond a jeho označení na schématech.

Varikondy lze použít v různých automatizačních zařízeních, v oscilačních frekvenčních generátorech, modulátorech, pro elektrické ladění oscilačních obvodů atd.

Symbol variconda- symbol kondenzátoru s nelineárním samoregulačním znakem a latinským písmenem U (obr. 9, a).

Podobně je konstruováno označení tepelných kondenzátorů používaných v elektronických náramkových hodinkách. Faktor, který mění kapacitu takového kondenzátoru - teplota prostředí - je označen symbolem t ° (obr. 9, b). Často se však hledá to, co je kondenzátor

Literatura: V.V. Frolov, Jazyk rozhlasových okruhů, Moskva, 1998.

V elektroprodejnách lze kondenzátory nejčastěji vidět ve formě válce, uvnitř kterého je mnoho pásků desek a dielektrik.

Kondenzátor - co to je?

Kondenzátor je součástí elektrického obvodu sestávajícího ze 2 elektrod, které jsou schopné akumulovat, koncentrovat nebo přenášet proud do jiných zařízení. Strukturálně jsou elektrody kondenzátorové desky, ve kterých jsou náboje opačné. Aby zařízení fungovalo, je mezi desky umístěno dielektrikum - prvek, který nedovolí, aby se dvě desky navzájem dotýkaly.

Definice kondenzátoru pochází z latinského slova „condenso“, což znamená zhutnění, koncentrace.

Prvky pro pájecí nádoby slouží k dopravě, měření, přesměrování a přenosu elektřiny a signálů.

Kde se používají kondenzátory?

Každý začínající radioamatér si často klade otázku: k čemu je kondenzátor? Začátečníci nechápou, proč je to potřeba, a mylně se domnívají, že může plně nahradit baterii nebo napájecí zdroj.

Všechna rádia jsou dodávána s kondenzátory, tranzistory a odpory. Tyto prvky tvoří deskový mosazný kloub nebo celý modul v obvodech se statickými hodnotami, což z něj dělá základ pro jakýkoli elektrický spotřebič, od malé žehličky až po průmyslové spotřebiče.

Použití kondenzátorů je nejčastěji pozorováno jako:

1. Filtrační prvek pro HF a LF rušení;
2. Vyrovnání ostrých rázů střídavého proudu, jakož i statického a napětí na kondenzátoru;
3. Ekvalizér zvlnění napětí.

Účel kondenzátoru a jeho funkce jsou určeny účely použití:

1. Obecný účel. Jedná se o kondenzátor, v jehož konstrukci jsou pouze nízkonapěťové prvky umístěné na malých deskách, například zařízení jako dálkové ovládání televize, rádio, varná konvice atd.;
2. Vysokého napětí. Kondenzátor ve stejnosměrném obvodu podporuje průmyslové a technické systémy, které jsou pod vysokým napětím;
3. Puls. Kapacitní generuje prudký napěťový ráz a dodává jej do přijímacího panelu zařízení;
4. Odpalovací zařízení. Používají se pro pájení v těch zařízeních, která jsou určena ke spouštění, zapínání / vypínání zařízení, například dálkového ovládání nebo řídicí jednotky;
5. Potlačení rušení. Kondenzátor ve střídavém obvodu se používá v satelitním, televizním a vojenském vybavení.

Typy kondenzátorů

Zařízení kondenzátoru je určeno typem dielektrika. Jedná se o následující typy:

1. Kapalina. Dielektrikum v kapalné formě není běžné, tento typ se používá především v průmyslu nebo pro rádiová zařízení;
2. Vakuum. V kondenzátoru není žádné dielektrikum a místo něj jsou desky v utěsněném pouzdře;
3. Plynný. Na základě interakce chemických reakcí a používá se k výrobě chladicích zařízení, výrobních linek a instalací;
4. elektrolytický kondenzátor. Princip je založen na interakci kovové anody a elektrody (katody). Oxidová vrstva anody je polovodičová část, v důsledku čehož je tento typ prvku obvodu považován za nejproduktivnější;
5. Organické. Dielektrikem může být papír, fólie atd. Není schopen akumulovat, ale pouze mírně vyrovnávat přepětí;
6. Kombinovaný. Patří mezi ně kovový papír, papírová fólie atd. Účinnost se zvyšuje, pokud dielektrikum obsahuje kovovou složku;
7. Anorganické. Nejběžnější se rozlišují: sklo a keramika. Jejich použití je určeno trvanlivostí a pevností;
8. Kombinované anorganické. Skleněný film, stejně jako sklo-smalt, které se vyznačují vynikajícími vyrovnávacími vlastnostmi.

Typy kondenzátorů

Prvky rádiové desky se liší typem změny kapacity:

1. Trvalý. Články si udržují konstantní napěťovou kapacitu až do konce celé své životnosti. Tento typ je nejběžnější a nejuniverzálnější, protože je vhodný pro výrobu jakéhokoli typu zařízení;
2. Proměnné. Mají schopnost měnit objem nádoby při použití reostatu, varicaps nebo při změně teplotního režimu. Mechanická metoda využívající reostat zahrnuje připájení dalšího prvku na desku, zatímco použití varikondu pouze mění množství příchozího napětí;
3. Vyžínače. Jsou nejflexibilnějším typem kondenzátoru, se kterým můžete rychle a efektivně zvýšit propustnost systému s minimální rekonstrukcí.

Princip činnosti kondenzátoru

Zvažte, jak funguje kondenzátor, když je připojen ke zdroji napájení:

1. Akumulace náboje. Při připojení k síti je proud směrován do elektrolytů;
2. Nabité částice jsou na desce rozděleny podle jejich náboje: negativní - na elektrony a pozitivní - na ionty;
3. Dielektrikum působí jako bariéra mezi dvěma deskami a zabraňuje smíchání částic.

Určení kapacity kondenzátoru se provádí výpočtem poměru náboje jednoho vodiče k jeho potenciálnímu výkonu.

Důležité! Dielektrikum je také schopno odstranit napětí vytvořené na kondenzátoru během provozu zařízení.

Charakteristika kondenzátoru

Charakteristiky jsou podmíněně rozděleny do bodů:

1. Velikost odchylky. Každý kondenzátor bezpodmínečně prochází řadou testů na výrobní lince, než se dostane do obchodu. Po otestování každého modelu výrobce udává rozsah přípustných odchylek od původní hodnoty;
2. Hodnota napětí. V zásadě se používají prvky s napětím 12 nebo 220 Voltů, ale existuje i 5, 50, 110, 380, 660, 1000 nebo více Voltů. Aby se zabránilo vyhoření kondenzátoru, rozpadu dielektrika, je nejlepší zakoupit prvek s napěťovou rezervou;
3. Přípustná teplota. Tento parametr je velmi důležitý pro malá zařízení napájená 220 volty. Zpravidla platí, že čím vyšší napětí, tím vyšší úroveň teploty přijatelné pro provoz. Teplotní parametry se měří pomocí elektronického teploměru;
4. Přítomnost stejnosměrného nebo střídavého proudu. Možná jeden z nejdůležitějších parametrů, protože na něm zcela závisí výkon navrženého zařízení;
5. Počet fází. V závislosti na složitosti zařízení lze použít jednofázové nebo třífázové kondenzátory. K přímému připojení prvku stačí jednofázový, a pokud je deska „město“, doporučuje se použít třífázovou, protože rozděluje zátěž plynuleji.

Na čem závisí kapacita?

Kapacita kondenzátoru závisí na typu dielektrika a je uvedena na pouzdru, měřeno v uF nebo uF. Pohybuje se od 0 do 9 999 pF u pikofaradů, zatímco u mikrofaradů se pohybuje od 10 000 pF do 9 999 uF. Tyto vlastnosti jsou uvedeny ve státní normě GOST 2.702.

Poznámka!Čím větší je kapacita elektrolytů, tím delší je doba nabíjení a tím více náboje bude zařízení schopno přenést.

Čím větší je zatížení nebo výkon zařízení, tím kratší je doba vybíjení. Současně hraje důležitou roli odpor, protože na něm závisí množství odcházejícího elektrického toku.

Hlavní částí kondenzátoru je dielektrikum. Má následující počet charakteristik, které ovlivňují výkon zařízení:

1. Izolační odpor. To zahrnuje jak vnitřní, tak vnější izolaci vyrobenou z polymerů;
2. Maximální napětí. Dielektrikum určuje, kolik napětí je kondenzátor schopen uložit nebo přenést;
3. Množství ztráty energie. Závisí na konfiguraci dielektrika a jeho vlastnostech. Energie se rozptyluje zpravidla postupně nebo v prudkých pulzech;
4. kapacitní úroveň. Aby kondenzátor krátkodobě uložil malé množství energie, musí udržovat konstantní objem kapacity. Nejčastěji selhává právě kvůli neschopnosti projít dané množství napětí;

Dobré vědět! Zkratka "AC", umístěná na těle prvku, označuje střídavé napětí. Nahromaděné napětí na kondenzátoru nelze použít ani přenést - musí být zhasnuto.

Vlastnosti kondenzátoru

Kondenzátor funguje jako:

1. indukční cívka. Vezměme si příklad obyčejné žárovky: rozsvítí se pouze tehdy, když ji připojíte přímo ke zdroji střídavého proudu. Z toho plyne pravidlo, že čím větší kapacita, tím silnější je světelný tok žárovky;
2. Nabíjejte akumulátor. Vlastnosti umožňují rychlé nabíjení a vybíjení, čímž vytváří nejsilnější impuls s malým odporem. Používá se k výrobě různých typů urychlovačů, laserových systémů, elektrických blesků atd.;
3. Baterie byla nabita. Výkonný prvek je schopen uchovat přijatou část proudu po dlouhou dobu, přičemž může sloužit jako adaptér pro další zařízení. Ve srovnání s baterií ztrácí kondenzátor v průběhu času část svého náboje a také není schopen pojmout velké množství elektřiny, například v průmyslovém měřítku;
4. Nabíjení elektromotoru. Připojení se provádí přes třetí výstup (pracovní napětí kondenzátoru 380 nebo 220 voltů). Díky nové technologii bylo možné použít třífázový motor (s fázovou rotací o 90 stupňů) pomocí standardní sítě;
5. kompenzační zařízení. Používá se v průmyslu ke stabilizaci jalové energie: část příchozího výkonu se rozpustí a upraví na určitý objem na výstupu z kondenzátoru.

Video