Condensatoare electrice

Condensatoarele electrice sunt un mijloc de acumulare a energiei electrice într-un câmp electric. Aplicațiile tipice pentru condensatoarele electrice sunt filtrele de netezire în sursele de alimentare, circuitele de comunicație interetajate în amplificatoarele de curent alternativ, filtrarea zgomotului pe șinele de alimentare pentru echipamente electronice etc.

Caracteristicile electrice ale condensatorului sunt determinate de proiectarea acestuia și de proprietățile materialelor utilizate.

Atunci când alegeți un condensator pentru un anumit dispozitiv, trebuie luate în considerare următoarele circumstanțe:

a) valoarea necesară a capacității condensatorului (μF, nF, pF),

b) tensiunea de lucru a condensatorului (valoarea maximă a tensiunii la care condensatorul poate funcționa mult timp fără a-și modifica parametrii),

c) precizia necesară (posibila dispersie a valorilor capacității condensatorului),

d) coeficientul de temperatură al capacității (dependența capacității condensatorului de temperatura ambiantă);

e) stabilitatea condensatorului,

f) curentul de scurgere dielectric al condensatorului la tensiunea nominală și o temperatură dată.(Poate fi specificată rezistența dielectrică a condensatorului.)

Tabelul 1 - 3 prezintă principalele caracteristici ale diferitelor tipuri de condensatoare.

Tabelul 1. Caracteristicile condensatoarelor ceramice, electrolitice și cu film metalizat

Parametru condensator Tip condensator Ceramic Electrolitic Bazat pe peliculă metalizată Gama de capacități a condensatorului 2,2 pF la 10 nF 100 nF la 68 μF 1 μF la 16 μF Precizie (posibilă împrăștiere a valorilor capacității condensatorului), % ±10 și ±20 -10 și +50 ± 20 Tensiunea de funcționare a condensatoarelor, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Stabilitatea condensatorului Suficient Slab Suficient Interval de temperatură ambientală, OS -85 la +85 -40 la +85 -25 la +85

Tabelul 2. Caracteristicile condensatoarelor mica si condensatoarelor pe baza de poliester si polipropilena

Condensator Parametru Tip condensator Mica Poliester Pe bază de polipropilenă Condensator Domeniu de capacitate 2,2 pF la 10 nF 10 nF la 2,2 μF 1 nF la 470 nF Precizie (posibilă împrăștiere a valorilor capacității condensatorului), % ±1 ±20 ±20 Tensiunea de funcționare a condensatoarelor, V 350 250 1000 Stabilitatea condensatorului Excelent bun bun Interval de temperatură ambientală, OS -40 la +85 -40 la +100 -55 la +100

Tabelul 3. Caracteristicile condensatoarelor de mica pe baza de policarbonat, polistiren si tantal

Parametrul condensatorului

Tip condensator

Pe baza de policarbonat

Pe baza de polistiren

Bazat pe tantal

Domeniul capacității condensatorului 10 nF până la 10 μF 10 pF până la 10 nF 100 nF până la 100 μF Precizie (dispersia posibilă a valorilor capacității condensatorului), % ±20 ±2,5 ±20 Tensiunea de funcționare a condensatoarelor, V 63 — 630 160 6,3 — Capacitatea condensatorului Excelent Bun Interval de temperatură ambientală suficient, OS -55 la +100 -40 la +70 -55 la +85

Condensatorii ceramici sunt utilizați în circuitele de decuplare, condensatorii electrolitici sunt, de asemenea, folosiți în circuitele de decuplare și filtrele de netezire, iar condensatorii cu film metalizat sunt utilizați în sursele de alimentare de înaltă tensiune.

Condensatoare de mica utilizate in dispozitivele de reproducere a sunetului, filtre si oscilatoare. Condensatoarele din poliester sunt condensatoare de uz general și condensatoare din polipropilenă utilizate în circuitele de tensiune DC.

Condensatorii din policarbonat sunt utilizați în filtre, oscilatoare și circuite de sincronizare. Condensatoarele din polistiren și tantal sunt, de asemenea, utilizate în circuitele de sincronizare și separare. Sunt considerați condensatori de uz general.

Note mici și sfaturi pentru lucrul cu condensatori

Trebuie să vă amintiți întotdeauna că tensiunile de funcționare ale condensatoarelor trebuie să scadă odată cu creșterea temperaturii ambientale și pentru a asigura o fiabilitate ridicată este necesar să se creeze o rezervă mare de tensiune.

Dacă este specificată tensiunea maximă de funcționare continuă a condensatorului, aceasta se referă la temperatura maximă (dacă nu se specifică altfel). Prin urmare, condensatorii funcționează întotdeauna cu o anumită marjă de siguranță. este însă necesar să se asigure tensiunea lor reală de lucru la nivelul de 0,5-0,6 din valoarea admisă.

Dacă condensatorul are o anumită limită de tensiune AC, aceasta se referă la o frecvență de (50-60) Hz. Pentru frecvențe mai mari sau în cazul semnalelor în impulsuri, tensiunea de funcționare trebuie redusă și mai mult pentru a evita supraîncălzirea dispozitivelor din cauza pierderilor dielectrice.

Condensatoarele mari cu curenți de scurgere mici pot menține încărcătura acumulată destul de mult timp după ce echipamentul este oprit. Pentru a asigura o mai mare siguranță, un rezistor de 1 MΩ (0,5 W) trebuie conectat în paralel la condensatorul din circuitul de descărcare.

În circuitele de înaltă tensiune, condensatorii sunt adesea utilizați în serie. Pentru a egaliza tensiunile pe ele, trebuie să conectați un rezistor cu o rezistență de 220k0m la 1 MΩ în paralel la fiecare condensator.

Orez. 1 Utilizarea rezistențelor pentru a egaliza tensiunile condensatorului

Condensatoarele ceramice de trecere pot funcționa la frecvențe foarte înalte (peste 30 MHz)… Sunt instalate direct pe carcasa dispozitivului sau pe un ecran metalic.

Condensatoarele electrolitice nepolare au o capacitate de la 1 la 100 μF și sunt proiectate pentru r.m.s. tensiune 50 V. În plus, sunt mai scumpe decât condensatoarele electrolitice (polare) convenționale.

Atunci când alegeți un condensator pentru un filtru de putere, trebuie să acordați atenție amplitudinii pulsului curentului de încărcare, care poate depăși semnificativ valoarea permisă... De exemplu, pentru un condensator cu o capacitate de 10.000 μF, această amplitudine nu depășește 5 A.

Atunci când se folosește un condensator electrolitic ca condensator de decuplare, este necesar să se determine corect polaritatea includerii acestuia... Curentul de scurgere al acestui condensator poate afecta modul etapei amplificatorului.

În majoritatea aplicațiilor, condensatoarele electrolitice sunt interschimbabile... Trebuie doar să acordați atenție valorii tensiunii lor de funcționare.

Plumbul de pe stratul exterior de folie al condensatoarelor din polistiren este adesea marcat cu o culoare. Trebuie să fie conectat la punctul comun al circuitului.

La frecvențe înalte, rezistența inductanțelor parazite ale condensatorului crește, ceea ce îi înrăutățește caracteristicile. Figura 2 prezintă un circuit echivalent condensator simplificat, ținând cont de inductanța intrărilor.

Orez.2 Circuitul echivalent al unui condensator electric de înaltă frecvență

Codarea culorilor condensatorului

În cazul majorității condensatoarelor, sunt enumerate capacitatea lor nominală și tensiunea de funcționare. Cu toate acestea, există și coduri de culori.

Unii condensatori sunt marcați cu o inscripție pe două linii. Primul rând arată capacitatea lor (pF sau μF) și precizia (K = 10%, M — 20%). Al doilea rând arată tensiunea DC permisă și codul materialului dielectric.

Condensatoarele ceramice monolitice sunt marcate cu un cod din trei cifre.A treia cifră indică câte zerouri trebuie semnate la primele două pentru a obține capacitatea în picofarads.

Un cod de culoare care indică ratingul unui condensator (288 kb)

Un exemplu. Ce înseamnă codul condensatorului 103? Codul 103 înseamnă că trebuie să atribuiți trei zerouri numărului 10, apoi obțineți capacitatea condensatorului - 10.000 pF.

Un exemplu. Condensatorul este etichetat 0,22 / 20 250. Aceasta înseamnă că condensatorul are o capacitate de 0,22 μF ± 20% și este proiectat pentru o tensiune constantă de 250 V.