Visų tipų kondensatoriai turi tą patį pagrindinį įtaisą, jį sudaro dvi laidžios plokštės (plokštelės), ant kurių jie sutelkti elektros krūviai priešingi poliai, o tarp jų – izoliacinės medžiagos sluoksnis.
Naudotos medžiagos ir plokščių dydis su skirtingi parametrai dielektriniai sluoksniai turi įtakos kondensatoriaus savybėms.
klasifikacija
Kondensatoriai skirstomi į tipus pagal šiuos veiksnius.
Paskyrimu
- Pagrindinis tikslas . Tai populiarus kondensatorių tipas, naudojamas elektronikoje. Specialių reikalavimų jiems nėra.
- Specialusis . Tokie kondensatoriai padidino patikimumą esant tam tikrai įtampai ir kitiems parametrams paleidžiant elektros variklius ir specialią įrangą.
Pagal pajėgumo pasikeitimą
- Pastovi talpa . Jie neturi galimybės keisti pajėgumų.
- kintamos talpos
. Jie gali keisti talpos reikšmę veikiant temperatūrai, įtampai, reguliuoti plokščių padėtį. Prie kondensatorių kintamos talpos susieti:
Trimerių kondensatoriai neskirtas Nuolatinis darbas susijęs su greitu talpos nustatymu. Jie naudojami tik vienkartiniam įrangos reguliavimui ir periodiniam bako reguliavimui.
Netiesiniai kondensatoriai keisti jų talpą nuo temperatūros ir įtampos poveikio pagal netiesinį grafiką. Vadinami kondensatoriai, kurių talpa priklauso nuo įtampos varikonos , ant temperatūros - šiluminiai kondensatoriai .
Pagal apsaugos būdą
- Neapsaugotas dirba normaliomis sąlygomis, neturi apsaugos.
- Apsaugotas kondensatoriai gaminami apsaugotame korpuse, todėl gali dirbti esant didelei drėgmei.
- Neizoliuotas turi atvirą korpusą ir nėra izoliuoti nuo galimo kontakto su įvairiais grandinės elementais.
- Izoliuotas kondensatoriai gaminami uždarame korpuse.
- sutankintas turėti specialių medžiagų pripildytą korpusą.
- Užsandarintas turi sandarų korpusą, visiškai izoliuotą nuo išorinės aplinkos.
Pagal montavimo tipą
- Sumontuotas yra suskirstyti į keletą tipų:
- su juostos išėjimais;
- su atraminiu varžtu;
— su apvaliais elektrodais;
— su radialinėmis arba ašinėmis išvadomis. - Kondensatoriai su varžtiniais gnybtais įrengtas sriegis, skirtas prijungti prie grandinės, naudojamas maitinimo grandinėse. Tokias išvadas lengviau ištaisyti ant aušinimo radiatorių, siekiant sumažinti šilumines apkrovas.
- Kondensatoriai Su įjungiami terminalai yra nauja plėtra, kai sumontuota ant lentos, jie užsifiksuoja į vietą. Tai labai patogu, nes nereikia naudoti litavimo.
- Suprojektuoti kondensatoriai paviršinis tvirtinimas, turi dizaino ypatybę: bylos dalys yra išvados.
- Pajėgumai spaustuvei yra pagaminti su apvaliais laidais, skirti dėti ant lentos.
Pagal dielektriko medžiagą
Izoliacijos varža tarp plokščių priklauso nuo izoliacinės medžiagos parametrų. Tai priklauso ir nuo leistinų nuostolių bei kitų parametrų. Apsvarstykite kondensatorių, turinčių skirtingas dielektrines medžiagas, tipus.
- Kondensatoriai su neorganiniu izoliatoriumi iš stiklo keramikos, stiklo emalio, žėručio. Ant dielektrinės medžiagos nusodinama metalinė danga arba folija.
- Žemas dažnis Kondensatoriai apima izoliacinę medžiagą silpnai polinių organinių plėvelių pavidalu, kurių dielektriniai nuostoliai priklauso nuo srovės dažnio.
- Aukšto dažnio modeliai turi fluoroplasto ir polistireno plėveles.
- Aukštos įtampos impulsiniai modeliai turėti izoliatorių, pagamintą iš kombinuotų medžiagų.
- kondensatoriuose nuolatinė įtampa aš Kaip dielektrikas naudojamas PTFE, popierius arba kombinuota medžiaga.
- Žema įtampa modeliai veikia esant iki 1,6 kV įtampai.
- Aukštos įtampos modeliai veikia esant aukštesnei nei 1,6 kV įtampai.
- Dozimetrinis Kondensatoriai naudojami dirbti su maža srove, turi mažą savaiminio išsikrovimo ir didelės izoliacijos varžą.
- Trikdžių slopinimas talpos sumažina elektromagnetinio lauko trikdžius, turi mažą induktyvumą.
- Pajėgumai su organiniu izoliatoriumi pagamintas naudojant kondensatorių popierių ir įvairias plėveles.
- Vakuuminis, oro, užpildytas dujomis kondensatoriai turi mažus dielektrinius nuostolius, todėl jie naudojami aukšto dažnio įrenginiuose.
Pagal plokščių formą
- Sferinis.
- Butas.
- Cilindrinis.
Pagal poliškumą
- Elektrolitinis kondensatoriai vadinami oksidiniais. Jungiant juos būtina stebėti išėjimų poliškumą. Elektrolitiniuose kondensatoriuose yra dielektrikas, sudarytas iš oksido sluoksnio, elektrochemiškai suformuoto ant tantalo arba aliuminio anodo. Katodas yra elektrolitas skysčio arba gelio pavidalu.
- nepoliarinis kondensatoriai gali būti įtraukti į grandinę, neatsižvelgiant į poliškumą.
Dizaino elementai
Aukščiau aptarti kondensatorių tipai nėra labai populiarūs. Todėl pažvelkime atidžiau dizaino elementai dažniausiai naudojami kondensatorių tipai.
Oro kondensatorių tipai
Oras naudojamas kaip dielektrikas. Šie kondensatorių tipai pasitvirtino veikiant aukštu dažniu, kaip kintamos talpos derinimo kondensatoriai. Judanti kondensatoriaus plokštė yra rotorius, o fiksuota plokštė vadinama statoriumi. Kai plokštės pasislenka viena kitos atžvilgiu, bendras šių plokščių susikirtimo plotas ir kondensatoriaus talpa pasikeičia. Anksčiau tokie kondensatoriai buvo labai populiarūs radijo imtuvuose, skirtuose radijo stotims derinti.
Keramika
Tokie kondensatoriai gaminami vienos ar kelių plokščių, pagamintų iš specialios keramikos, pavidalu. Metalinės plokštės gaminamos purškiant metalo sluoksnį ant keraminės plokštės, tada prijungiamos prie laidų. Keraminė medžiaga gali būti naudojama su skirtingomis savybėmis.
Jų įvairovę lemia platus dielektrinio laidumo diapazonas. Jis gali siekti kelias dešimtis tūkstančių faradų viename metre ir yra prieinamas tik tokio tipo konteineriams. Ši keraminių talpų savybė leidžia sukurti dideles talpos vertes, kurios yra panašios į elektrolitinius kondensatorius, tačiau jungties poliškumas jiems nėra svarbus.
Keramika turi netiesinę kompleksinę savybių priklausomybę nuo įtampos, dažnio ir temperatūros. Dėl mažo pakuotės dydžio tokio tipo kondensatoriai naudojami kompaktiškuose įrenginiuose.
Filmas
Tokiuose modeliuose plastikinė plėvelė veikia kaip dielektrikas: polikarbonatas, polipropilenas arba poliesteris.
Kondensatorių plokštės yra purškiamos arba pagamintos folijos pavidalu. Nauja medžiaga yra polifenileno sulfidas.
Plėvelės kondensatoriaus parametrai
- Naudojamas rezonansinėms grandinėms.
- Mažiausia nuotėkio srovė.
- Maža talpa.
- Didelio stiprumo.
- Atlaiko didelę srovę.
- Atsparus elektros gedimams (atsparus aukštai įtampai).
- Aukščiausia darbinė temperatūra – iki 125 laipsnių.
Polimeras
Šie modeliai skiriasi nuo elektrolitinių talpyklų tuo, kad tarp plokščių yra polimerinė medžiaga, o ne oksido plėvelė. Jiems netaikomas nuotėkis ir išsipūtimas.
Polimero parametrai užtikrina didelę impulsinę srovę, pastovų temperatūros koeficientą ir mažą varžą. Polimeriniai modeliai gali pakeisti filtrų elektrolitinius modelius impulsų šaltiniai ir kitus įrenginius.
Elektrolitinis
Iš popierinių modelių elektrolitiniai kondensatoriai skiriasi dielektriko medžiaga, kuri yra metalo oksidas, sukurtas elektrocheminiu metodu ant teigiamo pamušalo.
Antroji plokštė pagaminta iš sauso arba skysto elektrolito. Elektrodai dažniausiai yra pagaminti iš tantalo arba aliuminio. Visi elektrolitiniai indai laikomi poliarizuotais ir gali normaliai veikti tik esant pastoviai įtampai su tam tikru poliškumu.
Jei nesilaikoma poliškumo, gali atsirasti negrįžtama žala. cheminis procesas konteinerio viduje, o tai sukels jo gedimą ar net sprogimą, nes išsiskirs dujos.
Superkondensatoriai, kurie vadinami jonistoriais, gali būti priskirti elektrolitiniams. Jie turi labai didelę talpą, siekiančią tūkstančius faradų.
Tantalo elektrolitas
Tantalo elektrolitų įtaisas turi savybę tantalo elektrode. Dielektrikas yra tantalo pentoksidas.
Galimybės
- Nereikšminga nuotėkio srovė, skirtingai nuo aliuminio tipų.
- Maži dydžiai.
- Atsparumas išoriniam poveikiui.
- Mažas aktyvusis pasipriešinimas.
- Didelis jautrumas klaidingai sujungus polius.
Aliuminio elektrolitas
Teigiamas gnybtas yra aliuminio elektrodas. Aliuminio trioksidas buvo naudojamas kaip dielektrikas. Jie naudojami impulsiniuose blokuose ir yra išvesties filtras.
Galimybės
- Didelė talpa.
- Tik teisingas darbas žemi dažniai.
- Padidėjęs talpos ir dydžio santykis: Kitų tipų kondensatoriai būtų didesnių dydžių su ta pačia talpa.
- Didelis srovės nuotėkis.
- Žemas induktyvumas.
Popierius
Dielektrikas tarp folijos plokščių yra specialus kondensatoriaus popierius. Elektroniniuose įrenginiuose popieriniai kondensatoriai dažniausiai veikia aukšto ir žemo dažnio grandinėse.
Metalo-popieriaus kondensatoriai turi sandarumą, didelę specifinę talpą, aukštos kokybės elektros izoliacija. Jų konstrukcijoje vietoj folijos naudojamas vakuuminis metalo nusodinimas ant popieriaus dielektriko.
Popieriniai kondensatoriai neturi didelio mechaninio stiprumo. Šiuo atžvilgiu jo vidinės dalys yra įdėtos į metalinį korpusą, kuris apsaugo jo įrenginį.
Kondensatorių klasifikacija
KLASIFIKACIJA IR SIMBOLIAIKONDENSATORIAI
BENDROSIOS SĄVOKOS Kondensatorius- tai elektros grandinės elementas, sudarytas iš laidžių elektrodų (plokštelių), atskirtų dielektriku ir skirtas naudoti jo talpą.
Kondensatoriaus talpa yra kondensatoriaus įkrovos ir potencialų skirtumo, kurį įkrova suteikia kondensatoriui, santykis.
kur C yra talpa, F; q - krūvis, C; ir u- potencialų skirtumas kondensatoriaus plokštėse, V.
Tarptautinėje SI sistemoje talpos vienetas imamas kaip tokio kondensatoriaus talpa, kurioje potencialas padidėja vienu voltu, kai jam įkraunamas vienas. pakabukas(CL). Šis vienetas vadinamas faradas(F). Praktiniais tikslais jis yra per didelis, todėl praktiškai naudojami mažesni talpos vienetai: mikrofaradas(uF), nanofaradas(nF) ir pikofaradas(pF)
1F = 10 6, uF = 10 9, nF = 10 12 pF.
Organinės ir neorganinės medžiagos yra naudojamos kaip dielektrikas kondensatoriuose, įskaitant kai kurių metalų oksido plėveles. Kai kurių kondensatoriuose naudojamų medžiagų santykinio skvarbumo vertės pateiktos lentelėje.
Pritaikius prie kondensatoriaus nuolatinė įtampa jis apmokestinamas; tuo pačiu metu išleidžiamas tam tikras darbo kiekis, išreikštas džaulių(J). Ji lygi sukauptai potencinei energijai W = CU 2 /2
Kondensatoriams palyginti naudojamos specifinės charakteristikos, kurios yra pagrindinių kondensatoriaus charakteristikų ir jo tūrio V arba masės m santykis.
1 lentelė. Kai kurių santykiniai leistinumai
medžiagų
| Medžiaga | Er | Medžiaga | Er |
| Oras | 1 ,0006 | kondensatoriaus popierius | 3,5 — 6,5 |
| Kvarcas | 2,8 | Triacetatas ir acetobutiratas | 3,5 — 4 |
| Stiklas | 4 - 16 | Polikarbonatas | 2,8 - 3 |
| Žėrutis | 6 - 8 | Polietileno tereftalatas (lavsanas) |
3,2 —3,4 |
| stiklo emalio | 10 - 20 | Polistirenas | 25 |
| stiklo keramika | 15 -450 | Polipropilenas | 2,2 - 2,3 |
| Keramika | 12 - 230 | Politetrafluoretilenas (fluoroplastas) |
2 - 2,1 |
| Ferokeramika | 900 - 80000 | oksido plėvelės | 10 - 46 |
KONDENSATORIŲ KLASIFIKACIJA
Priklausomai nuo paskirties, kondensatoriai skirstomi į dvi dideles grupes: bendrosios ir specialiosios paskirties.
Grupė Pagrindinis tikslas apima plačiai naudojamus kondensatorius, naudojamus beveik daugelyje įrangos tipų ir klasių. Tradiciškai tai apima dažniausiai naudojamus žemos įtampos kondensatorius, kuriems nekeliami specialūs reikalavimai.
Visi kiti kondensatoriai yra specialūs. Tai apima: aukštos įtampos, impulsų, triukšmo slopinimo, dozimetrinių, paleidimo ir kt.
Pagal talpos pokyčio pobūdį išskiriami pastovios talpos, kintamos talpos kondensatoriai ir trimeriai. Iš stacionarių kondensatorių pavadinimo matyti, kad jų talpa yra fiksuota ir veikimo metu nereguliuojama.
Pagal pajėgumo pokyčio pobūdį: - pastovus; kintamieji; derinimas.
Pagal apsaugos būdą: - neapsaugotas; apsaugotas; neapšiltintas; izoliuotas; sutankintas; užantspauduotas.
Pagal susitarimą: - bendrosios paskirties; ypatingas.
Kintamieji kondensatoriai leisti keisti talpą įrangos veikimo metu. Talpa gali būti valdoma mechaniškai, įtampa (varikondai) ir temperatūra (termokondensatoriai). Jie naudojami sklandžiam virpesių grandinių derinimui, automatikos grandinėse ir kt. Suderintų kondensatorių talpa keičiasi vienkartinio ar periodinio reguliavimo metu ir nekinta įrangos veikimo metu. Jie naudojami reguliuoti ir išlyginti pradines sujungimo grandinių talpas, periodiškai reguliuoti ir reguliuoti grandinės grandines, kai reikia šiek tiek pakeisti talpą ir kt.
Priklausomai nuo montavimo būdo, kondensatoriai gali būti gaminami spausdintinės grandinės ir paviršiaus montavimui, taip pat naudojami kaip mikromodulių ir mikroschemų dalis arba su jais sujungti. Kondensatorių gnybtai, skirti montuoti ant paviršiaus, gali būti standūs arba minkšti, ašiniai arba radialiniai, pagaminti iš apvalios vielos arba juostos, žiedlapių pavidalo, su kabelio įvadu, smeigių, atraminių varžtų ir kt. Kondensatoriams mikroschemų ir mikromoduliai, taip pat Mikrobangų kondensatoriai gali naudoti dalis jų paviršiaus kaip laidus. Daugeliui oksidų tipų, taip pat maitinimo ir etaloninių kondensatorių viena iš plokščių yra prijungta prie korpuso, kuris tarnauja kaip antrasis gnybtas.
Kondensatorių klasifikacija pagal dielektriko tipą pateikta lentelėje:
| Su dujiniais dielektrinis |
vakuumas |
| Užpildytas dujomis | |
| Su oro dielektriku | |
| Su oksidu dielektrinis |
Trikdžių slopinimas |
| Paleidimo įrenginiai | |
| Pulsas | |
| aukštas dažnis | |
| nepoliarinis | |
| Pagrindinis tikslas | |
| Su neorganiniais dielektrinis |
Žemos įtampos, tipai; 1, 2, 3 |
| Aukšta įtampa, tipai; 12 | |
| Trikdžių slopinimas | |
| Netiesinis | |
| Su ekologiška dielektrinis |
Žemos įtampos žemas dažnis |
| Žemos įtampos aukštas dažnis | |
| Aukštos įtampos nuolatinė įtampa | |
| Aukštos įtampos impulsas | |
| Dozimetrinis | |
| Trikdžių slopinimas |
Pagal apsaugos nuo išorinių įtakos veiksnių pobūdį kondensatoriai atliekami:
neapsaugotas, apsaugotas, neizoliuotas, izoliuotas, sandarus ir sandarus.
Neapsaugoti kondensatoriai leidžia veikti didelės drėgmės sąlygomis tik kaip hermetiškai uždarytos įrangos dalis. Apsaugoti kondensatoriai leidžia veikti bet kokios konstrukcijos įrangoje.
Ploni kondensatoriai(padengtos arba nepadengtos) neleiskite savo kūnui liesti įrangos važiuoklės. Atvirkščiai, izoliuoti kondensatoriai turi gana gerą izoliacinę dangą (mišiniai, plastikai ir kt.) ir leidžia liesti važiuoklės korpusą arba įtampą turinčias įrangos dalis.
Užsandarinti kondensatoriai turi organinėmis medžiagomis užsandarinta kūno struktūra.
Užsandarinti kondensatoriai turėti sandarų korpuso dizainą, kuris neleidžia bendrauti tarp aplinkos ir jos vidinės erdvės. Sandarinimas atliekamas naudojant keraminius ir metalinius dėklus arba stiklines kolbas.
Pagal dielektriko tipą visus kondensatorius galima suskirstyti į grupes: su organiniu, neorganiniu, dujiniu ir oksidiniu dielektriku, kuris taip pat yra neorganinis, tačiau dėl ypatingos charakteristikų specifikos išskiriamas į atskirą grupę.
Kondensatoriai su organiniu dielektriku
Šie kondensatoriai dažniausiai gaminami suvyniojus plonas ilgas kondensatoriaus popieriaus juosteles, plėveles ar jų derinius su metalizuotais arba folijos elektrodais.
Kondensatorių su organine izoliacija skirstymas į žemos (iki 1600 V) ir aukštos įtampos (virš 1600 V) yra visiškai savavališkas ir nėra griežtai laikomasi visų tipų. Pavyzdžiui, popierinių kondensatorių padalijimo riba yra 1000 V įtampa.
Pagal paskirtį ir naudojamas dielektrines medžiagas žemos įtampos kondensatorius galima skirstyti į žemo dažnio ir aukšto dažnio.
Su žemo dažnio plėvele apima kondensatorius, kurių pagrindą sudaro polinės ir silpnai polinės organinės plėvelės (popierius, metalas-popierius, polietileno tereftalatas, kombinuotas, lako plėvelė, polikarbonatas ir polipropilenas), kurių dielektrinių nuostolių tangentas labai priklauso nuo dažnio. Jie gali veikti iki 10 4 -10 5 Hz dažniais, žymiai sumažėjus kintamos įtampos komponento amplitudei didėjant dažniui.
Į aukšto dažnio filmą apima kondensatorius, kurių pagrindą sudaro nepolinės organinės plėvelės (polistirenas ir fluoroplastas), kurių dielektrinių nuostolių liestinė yra nedidelė, nepriklausomai nuo dažnio. Jie leidžia veikti iki 10 5 -10 7 Hz dažniais. Viršutinė dažnio riba priklauso nuo plokščių konstrukcijos ir kontaktinio mazgo bei nuo talpos. Šiai grupei taip pat priklauso kai kurių tipų kondensatoriai, pagaminti iš mažo poliškumo polipropileno plėvelės.
Aukštos įtampos kondensatoriai galima suskirstyti į aukštos įtampos nuolatinę įtampą ir aukštos įtampos impulsinę įtampą.
Kaip dielektrikas aukštos įtampos nuolatinės srovės kondensatoriams naudojamas popierius, polistirenas, politetrafluoretilenas (fluoroplastas), polietileno tereftalatas (lavsanas) ir popieriaus bei sintetinių plėvelių derinys (kombinuotas).
Aukštos įtampos impulsiniai kondensatoriai daugeliu atvejų yra pagaminti iš popieriaus ir kombinuotų dielektrikų.
Pagrindinis reikalavimas aukštos įtampos kondensatoriams yra didelis dielektrinis stiprumas. Todėl dažnai naudojamas kombinuotas dielektrikas, kurį sudaro, pavyzdžiui, popieriaus ir plėvelės sluoksniai, įvairių organinių plėvelių sluoksniai ir skysto dielektriko (impregnuoto kondensatoriaus popieriaus) sluoksnis. Kombinuoti kondensatoriai turi didesnį dielektrinį stiprumą ir patikimumą, palyginti su popieriniais kondensatoriais, ir turi didesnę izoliacijos varžą.
Aukštos įtampos impulsiniai kondensatoriai, kartu su dideliu elektriniu stiprumu ir santykinai didelėmis talpomis, turi leisti greitai išsikrauti, tai yra, jie turi praleisti dideles sroves. Todėl jų pačių induktyvumas turi būti mažas, kad neiškraipytų impulsų formos. Šiuos reikalavimus geriausiai atitinka popierius, metalas-popierius ir kombinuoti kondensatoriai.
Dozimetriniai kondensatoriai darbas grandinėmis žemas lygis dabartinės apkrovos. Todėl jie turi turėti labai mažą savaiminį išsikrovimą, didelę izoliacijos varžą ir, atitinkamai, didelę laiko konstantą. Tam geriausiai tinka fluoroplastiniai kondensatoriai.
Triukšmo slopinimo kondensatoriai skirtas elektromagnetiniams trukdžiams plačiame dažnių diapazone slopinti. Jie turi mažą savaiminę induktyvumą, todėl padidėja rezonansinis dažnis ir slopinamų dažnių juostos plotis. Be to, siekiant pagerinti dirbančio personalo saugą, triukšmo slopinimo kondensatoriai turi turėti didelį dielektrinį stiprumą. Trikdžių slopinimo kondensatoriai yra pagaminti iš popieriaus, kombinuoto ir plėvelės (daugiausia lavsano).
Kondensatoriai su neorganiniu dielektriku
Kondensatorius su neorganiniu dielektriku galima suskirstyti į tris grupes: žemos įtampos, aukštos įtampos ir triukšmo slopinimo. Kaip dielektrikas jie naudoja keramiką, stiklą, stiklo emalį, stiklo keramiką ir žėrutį. Pamušalai yra pagaminti iš plono metalo sluoksnio, nusodinto ant dielektriko tiesioginio metalizavimo būdu, arba plonos folijos pavidalu.
Žemos įtampos kondensatorių grupė apima žemo dažnio ir aukšto dažnio kondensatorius.
Pagal paskirtį jie skirstomi į tris tipus:
1 tipas – kondensatoriai, skirti naudoti rezonansinėse grandinėse arba kitose grandinėse, kur būtini nedideli nuostoliai ir didelis talpos stabilumas;
2 tipas - kondensatoriai, skirti naudoti filtrų grandinėse, blokavimo ir atjungimo arba kitose grandinėse, kuriose maži nuostoliai ir didelis talpos stabilumas nėra esminiai;
3 tipas – keraminiai kondensatoriai su barjeriniu sluoksniu, skirti veikti tose pačiose grandinėse kaip ir 2 tipo kondensatoriai, tačiau turintys šiek tiek mažesnę izoliacijos varžą ir didesnį dielektrinių nuostolių liestinę, o tai riboja žemų dažnių taikymo sritį.
Paprastai 1 tipo kondensatoriai laikomi aukšto dažnio, o 2 ir 3 tipai yra žemo dažnio. Tarp 1 ir 2 tipo kondensatorių nėra apibrėžtos dažnio ribos. Aukšto dažnio kondensatoriai veikia grandinėse, kurių dažnis yra iki šimtų megahercų, o kai kurie tipai naudojami gigahercų diapazone.
Žėručio ir stiklo emalio (stiklo) kondensatoriai yra 1 tipo kondensatoriai, stiklo keramikos kondensatoriai gali būti tiek 1, tiek 2 tipo, keraminiai - trijų tipų.
Didelės ir mažos reaktyviosios galios aukštos įtampos kondensatoriai daugiausia gaminami iš keramikos ir žėručio dielektriko. Pagal paskirtį jie gali būti 1 ir 2 tipų, kaip ir žemos įtampos kondensatoriai skirstomi į aukšto ir žemo dažnio.
Aukštos įtampos žemo dažnio kondensatorių pagrindinis parametras yra specifinė energija, todėl keramika jiems parenkama su didele dielektrine konstanta. Aukšto dažnio kondensatoriams pagrindinis parametras yra leistinas reaktyvioji galia. Jis apibūdina kondensatoriaus apkrovą esant aukštai įtampai aukštas dažnis. Reaktyviajai galiai padidinti pasirenkama mažų nuostolių keramika, o kondensatorių konstrukcija ir gnybtai remiasi galimybe praleisti dideles sroves.
Aukštos įtampos žėručio kondensatoriai gaminami su folija, nes jie skirti veikti esant didelėms srovės apkrovoms.
Trikdžių slopinimo kondensatoriai su neorganiniu keraminiu dielektriku padalintas į pagrindą ir kiaurymę. Jų pagrindinis tikslas yra slopinti pramoninius ir aukšto dažnio trikdžius, kuriuos sukelia pramoniniai ir Buitinė technika, lygintuvai ir pan., taip pat atmosferos trukdžiai ir įvairių elektroninių prietaisų skleidžiami trukdžiai, t.y., iš esmės tai yra žemųjų dažnių filtrai. Ši grupė, atsižvelgiant į funkcinę paskirtį ir dizainą, sąlyginai gali apimti keraminius filtrus.
Etaloniniai kondensatoriai- tai yra kondensatoriai, kurių viena iš išvadų yra atraminė metalinė plokštė su srieginiu tvirtinimo elementu.
Maitinimo kondensatoriai padaryti bendraašius - viena iš išvadų yra srovės nešantis strypas, kuriuo teka pilna srovė išorinė grandinė, o ne bendraašė - per kurių išvadas teka visa išorinės grandinės srovė.
Tiekiami keraminiai kondensatoriai yra vamzdiniai arba diskiniai daugiasluoksnių monolitinių poveržlių pavidalu.
Jei kondensatoriuose, siekiant padidinti rezonansinį dažnį, imamasi priemonių sumažinti jų pačių induktyvumą, tai filtruose, priešingai, prie talpos pridedamas išorinis induktyvumas (ferito šerdis) arba naudojamas laidų induktyvumas. Šiuo atveju, priklausomai nuo talpos ir induktyvumo jungties, galimos šios perjungimo schemos: L formos, T formos ir U formos.
Kondensatoriai su oksidiniu dielektriku
(senas pavadinimas - elektrolitinis)
Jie skirstomi į kondensatorius: bendrosios paskirties, nepolinius, aukšto dažnio, impulsinius, paleidimo ir triukšmo slopinimo. Kaip dielektrikas juose naudojamas oksidas, kuris elektrocheminiu būdu susidaro ant anodo – kai kurių metalų metalinio pamušalo.
Priklausomai nuo anodo medžiagos, oksidiniai kondensatoriai skirstomi į aliuminį, tantalą ir niobį. Antroji kondensatoriaus plokštė - katodas yra elektrolitas, impregnuojantis popierinę arba medžiaginę tarpinę oksido-elektrolitiniuose (skystuose) aliuminio ir tantalo kondensatoriuose, skystas arba gelio pavidalo elektrolitas tantalo tūriniuose poringuose kondensatoriuose ir puslaidininkyje (mangano dioksidas). ) oksidiniuose puslaidininkiniuose kondensatoriuose.
Kondensatoriai su oksidiniu dielektriku- žemos įtampos, su gana dideliais nuostoliais, tačiau skirtingai nuo kitų tipų žemos įtampos kondensatorių, jie turi nepalyginamai didelius įkrovimus ir dideles talpas (nuo vienetų iki šimtų tūkstančių mikrofaradų). Jie naudojami žemo dažnio puslaidininkinių įtaisų maitinimo filtruose, atjungimo grandinėse, šuntavimo ir perėjimo grandinėse ir kt.
Bendrosios paskirties grupės kondensatoriai turi vienpolį (vienpusį) laidumą, dėl to jų veikimas įmanomas tik esant teigiamam potencialui prie anodo. Tačiau tai yra labiausiai paplitę oksidiniai kondensatoriai. Jie gali būti skysti, akytieji ir oksidiniai puslaidininkiai.
Nepoliniai kondensatoriai su oksidiniu dielektriku gali būti įtrauktas į nuolatinės srovės ir pulsuojančios srovės grandinę, neatsižvelgiant į poliškumą, taip pat leisti keisti poliškumą veikimo metu.
Iš nepolinių kondensatorių gaminamas oksidinis-elektrolitinis (skystas) aliuminis ir tantalas bei oksidinis-puslaidininkis tantalas.
Aukšto dažnio kondensatoriai(aliuminio skystis ir tantalo oksidas-puslaidininkis) plačiai naudojami antriniuose maitinimo šaltiniuose, kaip saugojimo ir filtravimo elementai puslaidininkinių įtaisų atjungimo grandinėse ir pereinamosiose grandinėse pulsuojančios srovės dažnių diapazone nuo dešimčių hercų iki šimtų kilohercų. Iš to išplaukia, kad oksidinių kondensatorių "aukšto dažnio" sąvoka yra santykinė. Pagal dažnio charakteristikas jie negali būti lyginami su neorganiniais kondensatoriais.
Norint išplėsti oksidinių kondensatorių panaudojimo galimybes platesniame dažnių diapazone, būtina sumažinti jų varžą. Tai pasirodė įmanoma atsiradus visiškai naujiems dizaino sprendimams – keturių kontaktų konstrukcijoms ir plokščiam „knygos“ tipo dizainui, leidžiantiems veikti daug aukštesniais dažniais.
Impulsiniai kondensatoriai naudojamas elektros grandinės su santykinai ilgu įkrovimu ir greitu iškrovimu, pvz., blykstės įrenginiuose ir tt Tokie kondensatoriai turi būti imlūs energijai, turėti mažą varžą ir aukštą darbinę įtampą. Šį reikalavimą geriausiai atitinka aliuminio oksido elektrolitiniai kondensatoriai, kurių įtampa iki 500 V.
Paleiskite kondensatorius naudojamas asinchroniniai varikliai, kuriame talpa įjungiama tik variklio užvedimo metu. Esant paleidimo talpai, variklio sukimosi laukas paleidimo metu artėja prie apskritimo, o magnetinis srautas didėja. Visa tai prisideda prie padidėjimo paleidimo momentas pagerina variklio veikimą.
Dėl to, kad paleidimo kondensatoriai yra įtraukti į tinklą kintamoji srovė, jie turi būti nepoliniai ir turėti santykinai didelę kintamosios srovės darbinę įtampą oksidiniams kondensatoriams, šiek tiek viršijančią įtampą pramoninis tinklas. Praktiškai naudojami paleidimo kondensatoriai, kurių talpa yra dešimtys ir šimtai mikrofaradų, sukurti aliuminio oksido plėvelių pagrindu su skystu elektrolitu.
Oksidų grupėje triukšmo slopinimo kondensatoriaiĮtraukiami tik oksidiniai puslaidininkiniai tantalo kondensatoriai. Jie, kaip ir kiti kondensatorių tipai, veikia kaip žemųjų dažnių filtrai, tačiau skirtingai nei jie, turi daug didesnes talpos reikšmes, todėl dažnio atsaką galima perkelti į žemesnius dažnius.
Kondensatoriai su dujiniu dielektriku. Pagal atliekamą funkciją ir talpos pokyčio pobūdį šie kondensatoriai skirstomi į pastovius ir kintamuosius. Jie naudoja orą, suslėgtas dujas (azotą, freoną, sieros heksafluoridą), vakuumą kaip dielektriką. Dujinių dielektrikų ypatybė – maža dielektrinių nuostolių liestinės reikšmė (iki 10 5) ir didelis elektrinių parametrų stabilumas. Todėl pagrindinė jų taikymo sritis yra aukštos įtampos ir aukšto dažnio įranga.
Radioelektroninėje įrangoje iš kondensatorių su dujiniu dielektriku, plačiausiai naudojamas vakuumas. Palyginti su oru, jie turi žymiai didesnes specifines talpas, mažesnius nuostolius plačiame dažnių diapazone, didesnį elektrinį stiprumą ir parametrų stabilumą kintant aplinkai. Lyginant su dujomis užpildytais kondensatoriais, kuriems dėl dujų nuotėkio reikalingas periodiškas dujų įpurškimas, vakuuminiai kondensatoriai yra paprastesnės ir lengvesnės konstrukcijos, mažesni nuostoliai ir geresnis temperatūros stabilumas; jie atsparesni vibracijai, leidžia didesnę reaktyviosios galios vertę.
Vakuuminiai kondensatoriai kintamos talpos sukimo momento vertė yra nedidelė, o jų svoris ir matmenys yra daug mažesni, palyginti su oro kondensatoriais. Vakuuminės talpos persidengimo koeficientas kintamieji kondensatoriai gali siekti 100 ir. daugiau.
Vakuuminiai kondensatoriai naudojami LW, MW ir HF juostų siųstuvuose iki 30-80 MHz dažniais kaip kilpiniai, blokuojantys, filtravimo ir atskyrimo kondensatoriai, jie taip pat naudojami kaip saugojimo įrenginiai impulsų dirbtinio formavimo linijose ir įvairiose galingose aukštose. - aukšto dažnio įtampos įrenginiai
Pirmas skyrius
1L. BENDROSIOS SĄVOKOS
Kondensatorius- tai elektros grandinės elementas, sudarytas iš laidžių elektrodų (plokštelių), atskirtų dielektriku ir skirtas naudoti jo talpą.
Kondensatoriaus talpa yra kondensatoriaus įkrovos ir potencialų skirtumo, kurį įkrova suteikia kondensatoriui, santykis
kur C - talpa, F; q- įkrovimas, C; ir- potencialų skirtumas kondensatoriaus plokštėse, V.
Tarptautinės SI sistemos talpos vienetui imama tokio kondensatoriaus talpa, kurioje potencialas padidėja vienu voltu, kai jam įkraunamas vienas. pakabukas(CL). Šis vienetas vadinamas faradas(F). Praktiniais tikslais jis yra per didelis, todėl praktiškai naudojami mažesni talpos vienetai. mikrofaradas(uF), nanofaradas(nf) ir pikofaradas(pF) 1f \u003d 10 6 uF \u003d 10 9 nF = 10 12 pF.
Kondensatoriui, kurio plokštės yra plokščios vienodo dydžio plokštės, atskirtos dielektriku, talpa (F) SI sistemoje nustatoma pagal išraišką
čia e 0 yra elektrinė vakuumo konstanta, lygi 8,85–12 F/m; e r - santykinis dielektriko laidumas (be matmenų vertė); S- plokštės plotas, m 2; d- dielektriko storis, m.
Organinės ir neorganinės medžiagos yra naudojamos kaip dielektrikas kondensatoriuose, įskaitant kai kurių metalų oksido plėveles. Kai kurių kondensatoriuose naudojamų medžiagų santykinio skvarbumo vertės pateiktos lentelėje. vienuolika.
Kai į kondensatorių įjungiama pastovi įtampa, jis įkraunamas; tuo pačiu metu išleidžiamas tam tikras darbo kiekis, išreikštas džaulių(J). Ji lygi sukauptai potencialiai energijai
W=CU2/2.
Kondensatoriams palyginti naudojamos specifinės charakteristikos, kurios yra pagrindinių kondensatoriaus charakteristikų ir jo tūrio santykis. V arba masė m.
1.1 lentelė. Kai kurių medžiagų santykiniai laidumai
Žemo dažnio kondensatorių pagrindinės specifinės charakteristikos yra specifinė talpa C dūžių (μF / cm 3) arba specifinis mokestis q dūžiai (μC / cm3)
NUO plaka = C/V arba q plaka = CU/V.
Aukšto dažnio* aukštos įtampos kondensatoriams patogi charakteristika yra specifinė reaktyvioji galia(VA/cm3)
P plaka = wCU 2 /V.
Daug energijos naudojantiems akumuliaciniams kondensatoriams, specifinė energija W dūžiai (J / cm 3) ir savitasis svoris m plakimas (g/J)
W oud =CU 2 /2V, m smūgiai = 2 m/CU2.
1.2. KONDENSATORIŲ KLASIFIKACIJA
Šiame vadove pateikiamos dvi klasifikacijos: viena labai bendroji (1.1 pav.), kurioje nemažai savybių būdinga ne tik kondensatoriams, bet ir daugeliui kitų elektroninių elementų, pavyzdžiui, pagal paskirtį, pagal apsaugos būdą, pagal montavimo būdą. ir kt., o antrasis yra specifinis, susijęs tik su kondensatoriais (1.2 pav.). Jis pagrįstas tolesniu kondensatorių grupių skirstymu pagal dielektriko tipą į pogrupius, susijusius su jų naudojimu konkrečiose įrangos grandinėse, paskirtimi ir atliekama funkcija, pavyzdžiui, žemos ir aukštos įtampos, žemo dažnio ir aukšto. -dažnis, pulsas ir paleidimas, polinis ir nepolinis, triukšmo slopinimas ir dozimetrinis ir kt.
Priklausomai nuo paskirties vietos Kondensatoriai skirstomi į dvi dideles grupes: bendrosios ir specialiosios paskirties.
Bendrosios paskirties grupė apima plačiai naudojamus kondensatorius, naudojamus beveik daugelyje įrangos tipų ir klasių. Tradiciškai tai apima dažniausiai naudojamus žemos įtampos kondensatorius, kuriems nekeliami specialūs reikalavimai.
Visi kiti kondensatoriai yra specialūs. Tai apima: aukštos įtampos, impulsų, triukšmo slopinimo, dozimetrinių, paleidimo ir kt.
Pagal talpos pokyčio pobūdį atskirti pastovios talpos, kintamos talpos kondensatorius ir trimerius (žr. 1.1 pav.).
Iš stacionarių kondensatorių pavadinimo matyti, kad jų talpa yra fiksuota ir veikimo metu nereguliuojama.
Kintamos talpos kondensatoriai leidžia keisti talpą įrangos veikimo metu. Talpa gali būti valdoma mechaniškai, įtampa (varikondai) ir temperatūra (termokondensatoriai). Jie naudojami sklandžiam virpesių grandinių derinimui, automatikos grandinėse ir kt.
Ryžiai. 1.1. Bendra kondensatorių klasifikacija
Sureguliuotų kondensatorių talpa keičiasi vienkartinio ar periodinio reguliavimo metu ir nekinta įrangos veikimo metu. Jie naudojami reguliuoti ir išlyginti pradines sujungimo grandinių talpas, periodiškai reguliuoti ir reguliuoti grandinės grandines, kai reikia šiek tiek pakeisti talpą ir kt.
Priklausomai nuo montavimo būdo Kondensatoriai gali būti gaminami spausdintinės grandinės ir paviršiaus montavimui, taip pat naudojami kaip mikromodulių ir mikroschemų dalis arba su jais sujungti. Kondensatorių gnybtai, skirti montuoti ant paviršiaus, gali būti standūs arba minkšti, ašiniai arba radialiniai, pagaminti iš apvalios vielos arba juostos, žiedlapių pavidalo, su kabelio įvadu, smeigių, atraminių varžtų ir kt. Kondensatoriams
mikroschemos ir mikromoduliai, taip pat mikrobangų kondensatoriai, jų paviršiaus dalys gali būti naudojamos kaip laidai. Daugeliui oksidų tipų, taip pat maitinimo ir etaloninių kondensatorių viena iš plokščių yra prijungta prie korpuso, kuris tarnauja kaip antrasis gnybtas.
12 pav Kondensatorių klasifikacija pagal dielektriko tipą
Pagal apsaugos nuo išorinių įtakos veiksnių pobūdį kondensatoriai gaminami: neapsaugoti, apsaugoti, neizoliuoti, izoliuoti, sandarūs ir sandarūs.
Neapsaugoti kondensatoriai leidžia veikti didelės drėgmės sąlygomis tik kaip hermetiškai uždarytos įrangos dalis. Apsaugoti kondensatoriai leidžia veikti bet kokios konstrukcijos aparate.
Pliki kondensatoriai (dengti arba nepadengti) negali liesti įrangos korpuso. Atvirkščiai, izoliuoti kondensatoriai turi gana gerą izoliacinę dangą (mišiniai, plastikai ir kt.) ir leidžia liesti važiuoklės korpusą arba įtampą turinčias įrangos dalis.
Sandarieji kondensatoriai turi organiškai sandarią korpuso struktūrą.
Hermetiškai sandarūs kondensatoriai turi hermetišką korpuso konstrukciją, kuri neleidžia bendrauti tarp aplinkos ir jos vidinės erdvės. Sandarinimas atliekamas naudojant keraminius ir metalinius dėklus arba stiklines kolbas.
Pagal dielektriko tipą visus kondensatorius galima suskirstyti į grupes: su organiniu, neorganiniu, dujiniu ir oksidiniu dielektriku, kuris taip pat yra neorganinis, tačiau dėl ypatingų savo charakteristikų ypatybių išskiriamas į atskirą grupę.
Kondensatoriai su organiniu dielektriku. Šie kondensatoriai dažniausiai gaminami suvyniojus plonas ilgas kondensatoriaus popieriaus juosteles, plėveles ar jų derinius su metalizuotais arba folijos elektrodais.
Kondensatorių su organine izoliacija skirstymas į žemos (iki 1600 V) ir aukštos įtampos (virš 1600 V) yra visiškai savavališkas ir nėra griežtai laikomasi visų tipų. Pavyzdžiui, popierinių kondensatorių padalijimo riba yra 1000 V įtampa.
Pagal paskirtį ir naudojamas dielektrines medžiagas žemos įtampos kondensatorius galima skirstyti į žemo dažnio ir aukšto dažnio.
Į žemo dažnio filmą apima kondensatorius, pagamintus iš poliarinių ir mažo poliškumo organinių plėvelių (popieriaus, metalo-popieriaus, polietileno tereftalato, kombinuoto, lako plėvelės, polikarbonato ir polipropileno), kurių dielektrinių nuostolių tangentas turi ryškią priklausomybę nuo dažnio. Jie gali veikti iki 10 4 -10 5 Hz dažniais, žymiai sumažėjus kintamos įtampos komponento amplitudei didėjant dažniui.
JAV aukšto dažnio filmas apima kondensatorius, kurių pagrindą sudaro nepolinės organinės plėvelės (polistirenas ir fluoroplastas), kurių dielektrinių nuostolių liestinė yra nedidelė, nepriklausomai nuo dažnio. Jie leidžia veikti iki 10 5 -10 7 Hz dažniais. Viršutinė dažnio riba priklauso nuo plokščių konstrukcijos ir kontaktinio mazgo bei nuo talpos. Šiai grupei taip pat priklauso kai kurių tipų kondensatoriai, pagaminti iš mažo poliškumo polipropileno plėvelės.
Aukštos įtampos kondensatoriai galima suskirstyti į aukštos įtampos nuolatinę įtampą ir aukštos įtampos impulsinę įtampą.
Kaip dielektrikas aukštos įtampos nuolatinės srovės kondensatoriams naudojamas popierius, polistirenas, politetrafluoretilenas (fluoroplastas), polietileno tereftalatas (lavsanas) ir popieriaus bei sintetinių plėvelių derinys (kombinuotas).
Aukštos įtampos impulsiniai kondensatoriai daugeliu atvejų yra pagaminti iš popieriaus ir kombinuotų dielektrikų.
Pagrindinis reikalavimas aukštos įtampos kondensatoriams yra didelis dielektrinis stiprumas. Todėl dažnai naudojamas kombinuotas dielektrikas, kurį sudaro, pavyzdžiui, popieriaus ir plėvelės sluoksniai, įvairių organinių plėvelių sluoksniai ir skysto dielektriko (impregnuoto kondensatoriaus popieriaus) sluoksnis. Kombinuoti kondensatoriai turi didesnį dielektrinį stiprumą ir patikimumą, palyginti su popieriniais kondensatoriais, ir turi didesnę izoliacijos varžą.
Aukštos įtampos impulsiniai kondensatoriai kartu su aukštais
elektros stiprumas ir palyginti didelės talpos turi leisti greitai išsikrauti, t.y. praleisti dideles sroves. Todėl jų pačių induktyvumas turi būti mažas, kad neiškraipytų impulsų formos. Šiuos reikalavimus geriausiai atitinka popierius, metalas-popierius ir kombinuoti kondensatoriai.
Dozimetriniai kondensatoriai dirbti grandinėse su mažomis srovės apkrovomis. Todėl jie turi turėti labai mažą savaiminį išsikrovimą, didelę izoliacijos varžą ir, atitinkamai, didelę laiko konstantą. Tam geriausiai tinka fluoroplastiniai kondensatoriai.
skirtas elektromagnetiniams trukdžiams plačiame dažnių diapazone slopinti. Jie turi mažą savaiminę induktyvumą, todėl padidėja rezonansinis dažnis ir slopinamų dažnių juostos plotis. Be to, siekiant pagerinti dirbančio personalo saugą, triukšmo slopinimo kondensatoriai turi turėti didelį izoliacijos dielektrinį stiprumą. Trikdžių slopinimo kondensatoriai yra pagaminti iš popieriaus, kombinuoto ir plėvelės (daugiausia lavsano).
Kondensatoriai su neorganiniu dielektriku. Kondensatorius su neorganiniu dielektriku galima suskirstyti į tris grupes: žemos įtampos, aukštos įtampos ir triukšmo slopinimo. Kaip dielektrikas naudojama keramika, stiklas, stiklo emalis, stiklo keramika ir žėrutis.Pamušalai gaminami plonu metalo sluoksniu, nusodintu ant dielektriko jo tiesioginiu metalizavimu, arba plonos folijos pavidalu.
Žemos įtampos kondensatorių grupė apima žemo dažnio ir aukšto dažnio kondensatorius.
Pagal paskirtį jie skirstomi į tris tipus:
1 tipas – kondensatoriai, skirti naudoti rezonansinėse grandinėse arba kitose grandinėse, kur būtini maži nuostoliai ir didelis talpos stabilumas;
2 tipas – kondensatoriai, skirti naudoti filtravimo, blokavimo ir atjungimo grandinėse arba kitose grandinėse, kuriose maži nuostoliai ir didelės talpos stabilumas nėra esminiai;
3 tipas - keraminiai kondensatoriai su barjeriniu sluoksniu, skirti veikti tose pačiose grandinėse kaip ir 2 tipo kondensatoriai, tačiau turintys šiek tiek mažesnę izoliacijos varžą ir didesnį dielektrinių nuostolių liestinę, o tai riboja žemų dažnių taikymo sritį.
Paprastai 1 tipo kondensatoriai laikomi aukšto dažnio, o 2 ir 3 tipai yra žemo dažnio. Tarp 1 ir 2 tipo kondensatorių nėra apibrėžtos dažnio ribos. Aukšto dažnio kondensatoriai veikia grandinėse, kurių dažnis yra iki šimtų megahercų, o kai kurie tipai naudojami gigahercų diapazone.
Žėručio ir stiklo emalio (stiklo) kondensatoriai yra 1 tipo kondensatoriai, stiklo keramikos kondensatoriai negali būti nei 1, nei 2 tipo, keraminiai - trijų tipų.
Aukštos įtampos kondensatoriai didelė ir maža reaktyvioji galia gaminama daugiausia iš keramikos ir žėručio dielektriko. Pagal paskirtį jie gali būti 1 ir 2 tipų, kaip ir žemos įtampos kondensatoriai skirstomi į aukšto ir žemo dažnio.
Aukštos įtampos žemo dažnio kondensatorių pagrindinis parametras yra specifinė energija, todėl jiems keramika
parinktas su didele dielektrine konstanta. Aukšto dažnio kondensatoriams pagrindinis parametras yra leistina reaktyvioji galia. Jis apibūdina kondensatoriaus apkrovą esant aukštai aukšto dažnio įtampai. Reaktyviajai galiai padidinti pasirenkama keramika su mažais nuostoliais, o kondensatorių konstrukcija ir išvados remiasi galimybe praleisti dideles sroves.
Aukštos įtampos žėručio kondensatoriai gaminami su folija, nes jie skirti veikti esant didelėms srovės apkrovoms.
Triukšmo slopinimo kondensatoriai su neorganiniu keraminiu dielektriku skirstomi į etaloninius ir per. Pagrindinė jų paskirtis – slopinti pramoninius ir aukšto dažnio trikdžius, kuriuos sukuria pramoninė ir buitinė technika, lygintuvai ir kt., taip pat atmosferos trukdžius bei įvairių elektroninių prietaisų skleidžiamus trukdžius, t.y., iš esmės tai yra žemųjų dažnių filtrai. Ši grupė, atsižvelgiant į funkcinę paskirtį ir dizainą, sąlyginai gali apimti keraminius filtrus.
Etaloniniai kondensatoriai- tai yra kondensatoriai, kurių viena iš išvadų yra atraminė metalinė plokštė su srieginiu tvirtinimo elementu.
Maitinimo kondensatoriai padaryti bendraašius - kurių viena išvadų yra srovę nešantis strypas, per kurį teka visa išorinės grandinės srovė, ir ne bendraašius - per kurių išvadas teka visa išorinės grandinės srovė.
Tiekiami keraminiai kondensatoriai yra vamzdiniai arba diskiniai daugiasluoksnių monolitinių poveržlių pavidalu.
Kondensatoriai su oksidiniu dielektriku (senasis pavadinimas yra elektrolitinis). Jie skirstomi į kondensatorius: bendrosios paskirties, nepolinius, aukšto dažnio, impulsinius, paleidimo ir triukšmo slopinimo. Kaip dielektrikas juose naudojamas oksido sluoksnis, kuris elektrocheminiu būdu susidaro ant anodo – kai kurių metalų metalinio pamušalo.
Priklausomai nuo anodo medžiagos, oksidiniai kondensatoriai skirstomi į aliuminį, tantalą ir niobį.
Antroji kondensatoriaus plokštė - katodas yra elektrolitas, impregnuojantis popierinę arba medžiaginę tarpinę oksido-elektrolitiniuose (skystuose) aliuminio ir tantalo kondensatoriuose, skystas arba gelio pavidalo elektrolitas tantalo tūriniuose poringuose kondensatoriuose ir puslaidininkyje (mangano dioksidas). ) oksidiniuose puslaidininkiniuose kondensatoriuose.
Kondensatoriai su oksidiniu dielektriku yra žemos įtampos, su gana dideliais nuostoliais, tačiau skirtingai nuo kitų tipų žemos įtampos kondensatorių, jie turi nepalyginamai didelius įkrovimus ir dideles talpas (nuo vienetų iki šimtų tūkstančių mikrofaradų). Jie naudojami žemo dažnio puslaidininkinių įtaisų maitinimo filtruose, atjungimo grandinėse, šunto ir pereinamosiose grandinėse ir kt.
Bendrosios paskirties grupės kondensatoriai turi vienpolį (vienpusį) laidumą, dėl kurio jų veikimas įmanomas tik esant teigiamam potencialui prie anodo. Tačiau tai yra labiausiai paplitę oksidiniai kondensatoriai. Jie gali būti skysti, akytieji ir oksidiniai puslaidininkiai.
Nepoliniai kondensatoriai su oksidiniu dielektriku gali būti įtrauktas į nuolatinės srovės ir pulsuojančios srovės grandinę, neatsižvelgiant į poliškumą, taip pat leisti keisti poliškumą veikimo metu.
Iš nepolinių kondensatorių gaminamas oksidinis-elektrolitinis (skystas) aliuminis ir tantalas bei oksidinis-puslaidininkis tantalas.
Aukšto dažnio kondensatoriai(aliuminio skystis ir tantalo oksidas-puslaidininkis) plačiai naudojami antriniuose maitinimo šaltiniuose, kaip saugojimo ir filtravimo elementai puslaidininkinių įtaisų atjungimo grandinėse ir pereinamosiose grandinėse pulsuojančios srovės dažnių diapazone nuo dešimčių hercų iki šimtų kilohercų. Iš to išplaukia, kad oksidinių kondensatorių "aukšto dažnio" sąvoka yra santykinė. Pagal dažnio charakteristikas jie negali būti lyginami su neorganiniais kondensatoriais.
Norint išplėsti oksidinių kondensatorių panaudojimo galimybes platesniame dažnių diapazone, būtina sumažinti jų varžą. Tai pasirodė įmanoma pasirodžius visiškai naujiems dizaino sprendimams - keturių gnybtų konstrukcijoms ir plokščiam „knygos“ tipo dizainui, leidžiantiems jiems veikti daug aukštesniais dažniais.
Impulsiniai kondensatoriai naudojami santykinai ilgo įkrovimo ir greito iškrovimo elektros grandinėse, pavyzdžiui, fotoblykstės įrenginiuose ir kt. Tokie kondensatoriai turi būti imlūs energijai, turėti mažą varžą ir aukštą darbinę įtampą. Šį reikalavimą geriausiai atitinka aliuminio oksido elektrolitiniai kondensatoriai, kurių įtampa iki 500 V.
Paleiskite kondensatorius naudojamas asinchroniniuose varikliuose, kuriuose talpa įjungiama tik variklio užvedimo metu. Esant paleidimo talpai, variklio sukimosi laukas paleidimo metu artėja prie apskritimo, o magnetinis srautas didėja. Visa tai prisideda prie paleidimo momento padidėjimo, pagerina variklio darbą.
Dėl to, kad paleidimo kondensatoriai yra įtraukti į kintamosios srovės tinklą, jie turi būti nepoliniai ir turėti panašią
Santykinai didelis oksidiniams kondensatoriams, kintamos srovės darbinė įtampa, šiek tiek didesnė nei pramoninio tinklo įtampa. Praktiškai naudojami paleidimo kondensatoriai, kurių talpa yra dešimtys ir šimtai mikrofaradų, sukurti aliuminio oksido plėvelių pagrindu su skystu elektrolitu.
Oksidų grupėje trukdžių slopintuvai, kondensatoriaiĮtraukiami tik oksidiniai puslaidininkiniai tantalo kondensatoriai. Jie, kaip ir kiti kondensatorių tipai, veikia kaip žemųjų dažnių filtrai, tačiau skirtingai nei jie, turi daug didesnes talpos reikšmes, todėl dažnio atsaką galima perkelti į žemesnius dažnius.
Kondensatoriai su dujiniu dielektriku. Pagal atliekamą funkciją ir talpos pokyčio pobūdį šie kondensatoriai skirstomi į pastovius ir kintamuosius. Jie naudoja orą, suslėgtas dujas (azotą, freoną, sieros heksafluoridą), vakuumą kaip dielektriką. Dujinių dielektrikų ypatybė yra maža dielektrinių nuostolių liestinės vertė (iki 10 -5) ir didelis stabilumas elektriniai parametrai. Todėl pagrindinė jų taikymo sritis yra aukštos įtampos ir aukšto dažnio įranga.
Radioelektroninėje įrangoje iš kondensatorių su dujiniu dielektriku, plačiausiai naudojamas vakuumas. Palyginti su oru, jie turi žymiai didesnes specifines talpas, mažesnius nuostolius plačiame dažnių diapazone, didesnį elektrinį stiprumą ir parametrų stabilumą kintant aplinkai. Lyginant su dujomis užpildytais kondensatoriais, kuriems dėl dujų nuotėkio reikalingas periodiškas dujų įpurškimas, vakuuminiai kondensatoriai yra paprastesnės ir lengvesnės konstrukcijos, mažesni nuostoliai ir geresnis temperatūros stabilumas; jie atsparesni vibracijai, leidžia didesnę reaktyviosios galios vertę.
Kintamieji vakuuminiai kondensatoriai turi mažą sukimo momentą, o jų svoris ir matmenys yra daug mažesni, palyginti su oro kondensatoriais. Vakuuminių kintamų kondensatorių talpos persidengimo koeficientas gali siekti 100 ar daugiau.
Vakuuminiai kondensatoriai naudojami LW, MW ir HF dažnių iki 30-80 MHz dažnių siųstuvuose kaip kilpiniai, blokuojantys, filtravimo ir atskyrimo kondensatoriai, jie taip pat naudojami kaip akumuliatoriai impulsinėse dirbtinėse formavimo linijose ir įvairiose didelės galios didelėse - aukšto dažnio įtampos įrenginiai.
1.3. KONDENSATORIŲ SIMBOLIS IR ŽYMĖJIMAS
Kondensatorių simbolis gali būti sutrumpintas ir užpildytas.
Pagal dabartinę sistemą sutrumpintas simbolis susideda iš raidžių ir skaičių.
Pirmasis elementas yra raidė arba raidžių derinys, žymintis kondensatoriaus poklasį:
K - pastovi talpa,
CT – derinimas,
KP - kintama talpa,
Antrasis elementas yra kondensatorių grupės žymėjimas priklausomai nuo dielektrinės medžiagos pagal lentelę. 1.2
1.2 lentelė. Įprastas kondensatorių žymėjimas priklausomai nuo dielektriko medžiagos
| Kondensatorių poklasis | Kondensatorių grupė | Grupės žymėjimas |
| Nuolatiniai kondensatoriai | Keramika įvertinta | |
| konteineriai | žemesnė nei 1600 V įtampa | |
| Keramika n i vardinė | ||
| 1000 V ir aukštesnė įtampa | ||
| stiklo | ||
| Sleklokeramnchssky | ||
| 1 optiškai padengtas neorganiniu sluoksniu | ||
| dielektrinis | ||
| Žėrutis Mažos galios | ||
| Mica Go ibiroil galia | ||
| Popieriaus nominali įtampa | ||
| įtampa žemiau 2 kV, nuotrauka lauke | ||
| bum.1zhnys ant laidotuvių įtampos | ||
| 2 kV n aukštesnė, folija | ||
| Popierius metalizuotas | ||
| Aliuminio oksidas-elektrolitinis | ||
| mini | ||
| Oksido echetrolitiniai ciklai - | ||
| alavas, niobis ir kt. | ||
| Tūrinis porėtas | ||
| Oksidinis puslaidininkis | ||
| Su oro dielektriku | ||
| vakuumas | ||
| polistirenas | 71(70) | |
| Fluoroplastinis | ||
| Polietileno tereftalatas | 73(74) | |
| Kombinuotas | ||
| Lakopleiochnys | ||
| Polikarbonatas | ||
| Polipropilenas | ||
| Sureguliuoti kondensatoriai | vakuumas | |
| Su oro dielektriku | ||
| Su dujiniu dielektriku | ||
| su kietu dielektriku | ||
| kintamieji kondensatoriai | vakuumas | |
| konteineriai | Su oro dielektriku | |
| Su dujiniu dielektriku | ||
| su kietu dielektriku |
Trečiasis elementas rašomas brūkšneliu ir nurodo tam tikro tipo kondensatoriaus registracijos numerį. Trečiasis elementas taip pat gali apimti raidės žymėjimas
Aukščiau pateikta sistema netaikoma senų tipų kondensatorių simboliams, kurie buvo pagrįsti įvairiomis savybėmis: dizaino atmainomis, technologinėmis savybėmis, eksploatacinėmis savybėmis, pritaikymais ir kt. Pavyzdžiui:
KD - diskiniai kondensatoriai,
KM - keraminis monolitinis,
KLS - keraminė liejimo sekcija,
KSO - suspausti žėručio kondensatoriai,
SGM – žėručio sandarus mažas dydis,
KBGI - popieriniai sandarūs izoliuoti kondensatoriai,
MBGCH – popierinis sandarus dažnis,
KEG - sandarūs elektrolitiniai kondensatoriai,
IT - elektrolitinis tantalo tūris-akytas,
CPC - keraminių kondensatorių derinimas.
Visas kondensatoriaus simbolis susideda iš sutrumpinto žymėjimo, pagrindinių parametrų ir charakteristikų, reikalingų užsakant ir įrašyti projektinėje dokumentacijoje, žymėjimo, žymėjimo ir vertės, klimato versijos žymėjimo ir pristatymo dokumento.
Parametrai ir charakteristikos, įtrauktos į visą simbolį, nurodomos tokia seka:
pavadinimo žymėjimas,
Nominali įtampa,
vardinė talpa,
leistinas talpos nuokrypis (tolerancija),
grupė ir klasė pagal talpyklos temperatūros stabilumą,
vardinė reaktyvioji galia,
kitos būtinos papildomos charakteristikos.
Apsvarstykite pavyzdžius simboliai kondensatoriai.
1. Keraminis fiksuotas kondensatorius vardiniu
įtampa iki 1600 V, kurios registracijos numeris 17 sutrumpintas
paprastai vadinamas K10-17.
2. Žoliapjovė keraminis kondensatorius su registracija
numeris 25 yra sutrumpintas kaip KT4-25.
3. Keraminis kondensatorius K10-7V, naudojamas visoms klimato sąlygoms
deniya "B", grupė TKE M47, vardinė talpa 27 pF, su tolerancija
kambarys ± 10%, tiekiamas pagal GOST 5.621-70, turi pilną būklę
naujas pavadinimas
K10-7V-M47-27pF±10% GOST 5.621-70.
4. Polietileno tereftalato kondensatorius K74-5 vardinis
0,22 µF, ±20 % tolerancija, tiekė
GOST 5,623-70, turi visą simbolį
K74-5-0,22 μF ± 20% GOST 5.623-70.
5. Kondensatoriaus oksidas-elektrolitinis aliuminis K50-7,
konstrukcinė parinktis "a", skirta 250 V vardinei įtampai,
kurio vardinė talpa 100 μF, visa klimato versija "B",
tiekiamas pagal GOST 5.636.-70, turi pilną simbolį
ne
K50-7a-250 V-100 μF-V GOST 5.635-70.
6. Žoliapjovės kondensatorius su kietu keraminiu dielektriku
trikom, mažo dydžio KPK-M, su nominalios talpos ribomis
sti nuo 2 iki 7 pF, tiekiamas pagal GOST 5.500-76, turi pilną
simbolis
KPK-M-2/7 GOST 5 500-76.
Kondensatorių žymėjimas (taip pat ir simbolis) yra raidinis ir skaitmeninis. Jame yra: kondensatoriaus santrumpa, vardinė įtampa, nominali talpos vertė, tolerancija, klimato konstrukcijos žymėjimas (raidė "B" visiems klimatiniams kondensatoriams) ir pagaminimo data.
Priklausomai nuo pažymėtų kondensatorių dydžio ir techninės dokumentacijos tipo, gali būti naudojami pilni arba sutrumpinti (koduoti) vardinių talpų ir jų leistinų nuokrypių žymėjimai. Koduoti žymėjimai skirti žymėti mažo dydžio kondensatorius ir rašyti ant mažo formato kelių elementų schemų.
Visas vardinių talpų žymėjimas susideda iš vardinės talpos vertės (skaičiaus) ir matavimo vieneto žymėjimo (pF – pikofaradai, μF – mikrofaradai, F – faradai), pavyzdžiui: 1,5 pF; 0,1 uF; 10 uF; 1 F.
Koduotą vardinių talpų žymėjimą sudaro trys arba keturi simboliai, įskaitant du arba tris skaitmenis ir raidę. Kodo raidė iš rusiškos arba lotyniškos abėcėlės (skliausteliuose) žymi daugiklį, kuris sudaro talpos reikšmę, ir nustato kablelio vietą. raidės P( R), H ( n), M (mu), aš ( m), F ( F) žymi koeficientus 10 -12, 10 -9, 10 -6, 10 -3 ir 1 atitinkamai talpos vertėms, išreikštoms faradais. Pateiktame pavyzdyje turėtumėte parašyti: 1P5 (1 R 5), 10N (10 n), 10M (10mu), 1Ф0 (1 F 0).
Visą leistino nuokrypio žymėjimą sudaro skaičiai, o koduotą – iš raidės. Dėl to, kad leistinų nuokrypių žymėjimas raidėmis pasikeitė ir praktiškai gali atsirasti įvairių variantų, lentelėje. 1.3 rodo koduotus leistinų nuokrypių žymėjimus pagal SSRS standartus, Tarptautinės elektrotechnikos komisijos (IEC) leidinius ir CMEA standartą.
N T a b l ė 1.3. Palyginamieji konteinerių sudėties ir leistinų nuokrypių žymėjimo duomenys
| GOST 9061-73 | GOST 11076-69 | IEC 62 leidinys | CMEA standartas |
| ±0,1 | ±0,1 W | ±0,1 (V) | ±0,1 V (V) |
| ±0,25 | ±0,2 Y | ±0,25 (C) | ±0,25 (0,2) C (C) |
| ±0,5 | ±0,5 D | ±0,5 (D) | ±0,5 D (D) |
| ±1 | ±1 R | ±1 (F) | ±1 F (F) |
| ±2 | ± 2 l | ±2 (G) | ±2 W (G) |
| ±5 | ±5 IR | ±5 (1) | ±5 I (I) |
| ±10 | ±10 C | ±10 (K) | ±10 tūkst. (K) |
| ±20 | ±20 V_ | ±20 (M) | ±20 M (M) |
| ±30 | ±30 F | ±30 (N) | ±30 N (N) |
| 0+50 | - | - | 0+50(0+80) A (A) |
| - | 0+100 I | - | - , |
| - 10+ 30 - 10+50 | - 10+50 Oe | –10+30 (Q) – 10+50 (T) | –10+30 H (Q) –10+50 T (T) |
| -10+100 | -10+100 Yu | __ | – 10+100 jubiliejų (U) |
| -20 + 50 | -20+50 B | -20 + 50 (S) | -20 + 50 B (S) |
| -20+80 | -20+80 A | -20+80 (Z) | -20+80 (-20+100) |
| E (Z) | |||
| ±0,1 pF | _______ | ±0,1 pF (V) | ±0,1 pF V (V) |
| + 0,25 pF | _______ | ±025 pF (C) | ±0,25 lF C (C) |
| ±0,5 pF | ±0,4 pF X | ±0,5 pF (D) | ±0,5 pF D (D) |
| ±1 pF | - | ±1 pF (H) | ±1 pF F (F) |
Pastaba Skliausteliuose lotyniškomis raidėmis yra užsienio standartuose naudojami leistini nuokrypiai.
Antras skyrius
PAGRINDINIAI ELEKTROS PARAMETRAI IR KONDENSATORIŲ CHARAKTERISTIKOS
2.1. NOMINALUS PAJĖGUMAS IR PAJĖGUMO LEIDIMAS
Nominali talpa- talpa, kurios vertė nurodyta ant kondensatoriaus arba nurodyta norminiuose ir techniniuose dokumentuose ir yra leistino nuokrypio nuskaitymo atskaitos taškas.
Vardinės talpos vertės yra standartizuotos ir parenkamos iš tam tikrų skaičių serijų. Pagal SEV 1076-78 standartą įrengiamos septynios eilės: EZ; E6; E12; E24; E48; E96; E192. Skaičiai po raidės E nurodo vardinių verčių skaičių kiekviename dešimtainiame intervale (dešimtmetyje). Pavyzdžiui, E6 eilutėje yra šešios kiekvieno dešimtmečio vardinių pajėgumų vertės, kurios atitinka skaičius 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8 arba skaičiai, gauti padauginus arba padalijus iš 10 n , kur P yra teigiamas arba neigiamas sveikasis skaičius.
Kondensatorių gamyboje dažniausiai naudojamos serijos E3, E6, E12 ir E24 (2.1 lentelė), rečiau E48, E96 ir E192. Kai kurie specialūs kondensatoriai gali būti pagaminti iki tam tikros talpos, kuri nurodyta pristatymo dokumente.
2.1 lentelė. Dažniausiai naudojama nominaliųjų talpų verčių serija
| E3 | E6 | E12 | E24 | E3 | E4 | E12 | E24 |
| 1 ,0 | 1,0 | 1 ,0 | 1,0 | 3,3 | 3,3 | 3,3 | |
| 1,1 | 3,6 | ||||||
| 1 ,2 | 1,2 | 3,9 | 3,9 | ||||
| 1,3 | 4,3 | ||||||
| 1,5 | 1 ,5 | 1,5 | 4,7 | 4,7 | 4,7 | 4,7 | |
| 1,6 | 5,1 | ||||||
| 1,8 | 1,8 | 5,6 | 5,6 | ||||
| 2,0 | 6,2 | ||||||
| 2,2 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | 6,8 | 6,8 | 6,8 | |
| 2,4 | 7,5 | ||||||
| 2,7 | 2,7 | 8,2 | 8,2 | ||||
| 3,0 | 9, 1 |
Faktinės talpos vertės gali skirtis nuo vardinių verčių viduje leidžiami nukrypimai. Pastarieji nurodomi procentais pagal eilutę: ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±10; ±20; ±30; 0+50; -10+30; -10+50; -10+100; -20 + 50; -20 + 80. Kondensatorių, kurių vardinė talpa mažesnė nei 10 pF, leistinos nuokrypos nurodomos absoliučiomis vertėmis: ±0,1; ±0,25; ±0,5 ir ±1 pF.
2.2. VARDINĖ ĮTAMPA IR SROVĖ
Nominali įtampa - įtampos vertė, nurodyta ant kondensatoriaus arba nurodyta techninėje dokumentacijoje, kuriai esant ji gali
dirbti nurodytomis sąlygomis per visą tarnavimo laiką, išlaikant parametrus priimtinose ribose.
Vardinės įtampos vertė priklauso nuo kondensatoriaus konstrukcijos ir fizines savybes jo statybai naudotų medžiagų.
Vardinė įtampa nustatoma su reikiama atsarga, atsižvelgiant į dielektriko elektrinį stiprumą, neįskaitant „per garantuotą intensyvaus dielektriko senėjimo tarnavimo laiką, dėl kurio labai pablogėja elektrines charakteristikas kondensatorius.
Dielektriko elektrinis stiprumas priklauso nuo elektros įtampos tipo (tiesioginė, kintamoji, impulsinė), nuo aplinkos temperatūros ir drėgmės, nuo kondensatoriaus plokščių ploto, didėjant skaičiui " trūkumai» dielektrikas, ir nuo jo veikimo momento. Atitinkamai nuo šių veiksnių priklauso ir vardinės įtampos vertė.
Daugelio tipų kondensatorių vardinė įtampa mažėja didėjant aplinkos temperatūrai, nes kylant temperatūrai, kaip taisyklė, pagreitėja dielektriko senėjimo procesai.