Elektrilised kondensaatorid

Elektrikondensaatorid on vahend elektrienergia kogumiseks elektriväljas. Elektrikondensaatorite tüüpilised rakendused on toiteallikate silumisfiltrid, vahelduvvooluvõimendite astmetevahelised sideahelad, müra filtreerimine elektroonikaseadmete toitesiinidel jne.

Kondensaatori elektrilised omadused sõltuvad selle konstruktsioonist ja kasutatud materjalide omadustest.

Konkreetse seadme jaoks kondensaatori valimisel tuleks arvestada järgmiste asjaoludega:

a) kondensaatori mahtuvuse nõutav väärtus (μF, nF, pF),

b) kondensaatori tööpinge (pinge maksimaalne väärtus, mille juures kondensaator saab pikka aega töötada ilma selle parameetreid muutmata),

c) nõutav täpsus (kondensaatori mahtuvuse väärtuste võimalik hajutamine),

d) võimsuse temperatuuritegur (kondensaatori võimsuse sõltuvus ümbritsevast temperatuurist),

e) kondensaatori stabiilsus,

f) kondensaatori dielektriline lekkevool nimipingel ja etteantud temperatuuril.(Kondensaatori dielektrilist takistust saab määrata.)

Tabelis 1 - 3 on näidatud erinevat tüüpi kondensaatorite peamised omadused.

Tabel 1. Keraamiliste, elektrolüütiliste ja metalliseeritud kilekondensaatorite omadused

Kondensaatori parameeter Kondensaatori tüüp Keraamiline elektrolüüt, mis põhineb metalliseeritud kilel Kondensaatori mahtuvuse vahemik 2,2 pF kuni 10 nF 100 nF kuni 68 μF 1 μF kuni 16 μF Täpsus (võimalik kondensaatori väärtuste hajumine + ±0 ± 0 -1 ja ±0 ± 0 -1). 20 Kondensaatorite tööpinge, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Kondensaatori stabiilsus Piisavalt Kehv Piisavalt Ümbritseva temperatuuri vahemik, OS -85 kuni +85 -40 kuni +85 -25 kuni +85

Tabel 2. Vilgukivist kondensaatorite ja polüestril ja polüpropüleenil põhinevate kondensaatorite omadused

Kondensaatori parameetri kondensaatori tüüpi MICA polüesterpõhine polüpropüleenpõhine kondensaatori mahtuvusvahemik 2,2 PF kuni 10 nf 10 nf kuni 2,2 μF 1 NF kuni 470 nf täpsus (kondensaatori kondensatsiooni väärtuste võimalik hajumine), % ± 1 ± 20 ± 20 tööpinget kondensaatorite tööpinget, V, V 350 250 1000 Kondensaatori stabiilsus Suurepärane hea hea Ümbritseva temperatuuri vahemik, OS -40 kuni +85 -40 kuni +100 -55 kuni +100

Tabel 3. Polükarbonaadil, polüstüreenil ja tantaalil põhinevate vilgukivist kondensaatorite omadused

Kondensaatori parameeter

Kondensaatori tüüp

Põhineb polükarbonaadil

Polüstüreeni baasil

Põhineb tantaalil

Kondensaatori mahtuvuse vahemik 10 nF kuni 10 μF 10 pF kuni 10 nF 100 nF kuni 100 μF Täpsus (kondensaatori mahtuvuse väärtuste võimalik hajumine), % ±20 ±2,5 ±20 Kondensaatorite tööpinge, V 6a3 —6 st.6303 —citor06303 Suurepärane hea, piisav ümbritseva õhu temperatuurivahemik, OS -55 kuni +100 -40 kuni +70 -55 kuni +85

Lahtisidestusahelates kasutatakse keraamilisi kondensaatoreid, lahtisidumise ahelates ja silumisfiltrites ka elektrolüütkondensaatoreid ning kõrgepinge toiteallikates metalliseeritud kilekondensaatoreid.

Vilgukivist kondensaatorid, mida kasutatakse heli taasesitusseadmetes, filtrites ja ostsillaatorites. Polüesterkondensaatorid on üldotstarbelised kondensaatorid ja polüpropüleenkondensaatorid, mida kasutatakse alalispingeahelates.

Polükarbonaadist kondensaatoreid kasutatakse filtrites, ostsillaatorites ja ajastusahelates. Polüstüreen- ja tantaalkondensaatoreid kasutatakse ka sünkroniseerimis- ja eraldusahelates. Neid peetakse üldotstarbelisteks kondensaatoriteks.

Väikesed märkused ja näpunäited kondensaatoritega töötamiseks

Alati tuleb meeles pidada, et kondensaatorite tööpinged peavad vähenema ümbritseva õhu temperatuuri tõustes ning kõrge töökindluse tagamiseks on vaja luua suur pingereserv.

Kui on määratud kondensaatori maksimaalne pidev tööpinge, viitab see maksimaalsele temperatuurile (kui pole teisiti märgitud). Seetõttu töötavad kondensaatorid alati teatud ohutusvaruga. nende reaalne tööpinge on aga vaja tagada tasemel 0,5-0,6 lubatud väärtusest.

Kui kondensaatoril on teatud vahelduvpinge piirang, viitab see sagedusele (50–60) Hz. Kõrgematel sagedustel või impulsssignaalide korral tuleb tööpinget veelgi vähendada, et vältida seadmete ülekuumenemist dielektriliste kadude tõttu.

Suured, väikese lekkevooluga kondensaatorid suudavad pärast seadmete väljalülitamist kogunenud laengut päris kaua hoida. Suurema ohutuse tagamiseks tuleks tühjendusahelas kondensaatoriga paralleelselt ühendada 1 MΩ (0,5 W) takisti.

Kõrgepingeahelates kasutatakse kondensaatoreid sageli järjestikku. Nende pingete võrdsustamiseks peate iga kondensaatoriga paralleelselt ühendama takisti takistusega 220k0m kuni 1 MΩ.

Riis. 1 Takistite kasutamine kondensaatorite pingete ühtlustamiseks

Keraamilised läbipääsukondensaatorid võivad töötada väga kõrgetel sagedustel (üle 30 MHz)... Need paigaldatakse otse seadme korpusele või metallekraanile.

Mittepolaarsete elektrolüütkondensaatorite võimsus on 1 kuni 100 μF ja need on ette nähtud R.m.s. pinget 50 V. Lisaks on need kallimad kui tavalised (polaarsed) elektrolüütkondensaatorid.

Toitefiltri kondensaatori valimisel peate tähelepanu pöörama laadimisvoolu impulsi amplituudile, mis võib oluliselt ületada lubatud väärtust. Näiteks 10 000 μF mahutavusega kondensaatori puhul ei ületa see amplituud 5 A.

Elektrolüütkondensaatori kasutamisel lahtisidestuskondensaatorina on vaja õigesti määrata selle kaasamise polaarsus... Selle kondensaatori lekkevool võib mõjutada võimendi astme režiimi.

Enamikus rakendustes on elektrolüütkondensaatorid vahetatavad... Peate lihtsalt pöörama tähelepanu nende tööpinge väärtusele.

Polüstüreenkondensaatorite välise fooliumkihi plii on sageli tähistatud värvijooksuga. See peab olema ühendatud vooluringi ühise punktiga.

Kõrgetel sagedustel suureneb kondensaatori parasiitide induktiivsuse takistus, mis halvendab selle omadusi. Joonisel 2 on kujutatud lihtsustatud kondensaatori ekvivalentahelat, võttes arvesse sisendite induktiivsust.

Riis.2 Kõrgsagedusliku elektrikondensaatori ekvivalentskeem

Kondensaatori värvide kodeerimine

Enamiku kondensaatorite puhul on loetletud nende nimivõimsus ja tööpinge. Siiski on olemas ka värvikood.

Mõned kondensaatorid on tähistatud kaherealise kirjaga. Esimene rida näitab nende võimsust (pF või μF) ja täpsust (K = 10%, M — 20%). Teine rida näitab lubatud alalispinge ja dielektrilise materjali koodi.

Monoliitsed keraamilised kondensaatorid on tähistatud kolmekohalise koodiga Kolmas number näitab, mitu nulli tuleb kahele esimesele alla kirjutada, et saada pikofaraadides mahtuvus.

Värvikood, mis näitab kondensaatori nimiväärtust (288 kb)

Näide. Mida tähendab kondensaatori kood 103? Kood 103 tähendab, et numbrile 10 peate määrama kolm nulli, siis saate kondensaatori mahtuvuse - 10 000 pF.

Näide. Kondensaatoril on märgistus 0,22 / 20 250. See tähendab, et kondensaatori mahtuvus on 0,22 μF ± 20% ja see on ette nähtud 250 V konstantse pinge jaoks.