Kondenzátorok cukorkákhoz
Ha rendszeresen elektromos áramköröket hoz létre, valószínűleg kondenzátorokat használtak. Ez az áramkörök szabványos összetevője, ugyanúgy, mint az ellenállás, amelyet habozás nélkül csak a polcról veszel. Kondenzátorokat használunk az áramellátás és a szétkapcsolás, az egyenáramú blokkolás, az időzítő áramkörök és más alkalmazások simításához.
De a kondenzátor nem csak egy buborék két vezetékkel és egy pár paraméterrel - működési feszültség és kapacitás. A kondenzátorok előállításához használt különböző tulajdonságokkal rendelkező technológiák és anyagok hatalmas tömbje van. És bár a legtöbb esetben szinte minden megfelelő kapacitású kondenzátor bármilyen feladathoz illeszkedik, ezeknek az eszközöknek a megértése segít abban, hogy ne csak valami alkalmasat válasszon, hanem a legjobbat. Ha valaha is problémája volt a hőmérséklet-stabilitással, vagy a további zaj forrásának megtalálásával kapcsolatban, akkor örömmel fogja értékelni az ebben a cikkben szereplő információkat.
Kezdjük egyszerűen
Jobb elkezdeni egy egyszerű és leírni a kondenzátorok működésének alapelveit, mielőtt valódi eszközökre lépnének. Az ideális kondenzátor két vezető lemezből áll, dielektrikummal elválasztva. A töltést a lemezeken gyűjtik, de nem tudnak áramlani közöttük - a dielektromos szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik. Tehát a kondenzátor felhalmozódik.
Kapacitás mérése farads: Farad kondenzátor egyik termeli a feszültség egy volt, ha van egy díj egy medál. Mint sok más SI-egységek, ő nem praktikus méretű, így ha nem veszi figyelembe a szuperkondenzátort, ami nem fogunk beszélni, akkor valószínű, hogy találkozni mikro-, nano- és piko-Farads. A kapacitás minden kondenzátor lehet következtetni annak méretét és dielektromos tulajdonságok - ha érdekli, a képlet ez megtalálható a Wikipédiában. Ne felejtse el, hogy nincs szükség, hacsak nem készülsz a vizsgára - de egy hasznos tényt tartalmaz. A kapacitás arányos az elektromos állandóval εr. amely különböző kondenzátorok értékesítését eredményezte különböző dielektromos anyagokkal a nagy kapacitás elérése vagy a feszültség jellemzőinek javítása érdekében.
Parazita induktivitás és egy valós kondenzátor ellenállása
A kondenzátorok dielektrikáinak használatával van egy probléma, azzal a ténnyel, hogy a kívánt jellemzőkkel rendelkező dielektrikum kellemetlen mellékhatásokat eredményez. Minden kondenzátor kis parazita ellenállással és induktivitással rendelkezik, ami néha befolyásolja a működését. Az elektromos konstansok a hőmérséklet és a feszültség, a piezoelektromos áram vagy a zaj változásától függnek. Néhány kondenzátor túl drága, egyesek hibásak. És most a cikk fő részévé válunk, amelyben különböző típusú kondenzátorokról és tulajdonságaikról beszélünk, hasznosak és károsak. Nem fogjuk lefedni az összes lehetséges technológiát, bár a legtöbb szokásos leírást ismertetjük.
Alumínium elektrolit
Az alumínium elektrolitikus kondenzátorok egy alumíniumlemezen lévő anódosan oxidált réteget használnak egy dielektromos lemezként, és egy elektrokémiai cellából származó elektrolitot egy másik lemezként. Az elektrokémiai cellák jelenléte miatt polárisak, vagyis az egyenfeszültséget egy irányban kell alkalmazni, és az eloxált lemeznek anódnak vagy plusznak kell lennie.
A gyakorlatban a lemezüket egy alumínium fólia szendvics formájában készítik, hengerbe csomagolva, alumínium dobozban. Az üzemi feszültség függ az eloxált réteg mélységétől.
Az elektrolitikus kondenzátorok a legnagyobbak a leggyakoribb kondenzátorok között, 0,1 és ezer μF között. Mivel a sűrű elektrokémiai cella már több, mint az ekvivalens soros induktivitást (ekvivalens soros induktivitás, ESI, vagy az effektív induktivitás), ezért nem lehet őket használni a magas frekvenciákon. Általában az áramellátást és a feloldódást, valamint az audiofrekvenciákhoz való kapcsolódást használják.
Tantál elektrolit
Tantál felületi kondenzátor
Tantál elektrolitikus kondenzátorok formájában gyártanak egy szintereit tantál anód nagy felületi terület, amelyen termesztik vastag oxidréteg, majd helyezni a katód elektrolit mangán-dioxid. A nagy felület nagysága és a tantál-oxid dielektromos tulajdonságai nagy térfogatúak. Ennek eredményeképpen az ilyen kondenzátorok sokkal kevesebb hasonló kapacitású alumínium kondenzátorokat jönnek létre. Az utóbbiakhoz hasonlóan a tantál kondenzátorok polaritása is van, ezért az egyenáramnak pontosan ugyanabba az irányba kell haladnia.
A rendelkezésre álló kapacitása 0,1 és több száz μF között változik. Sokkal kisebb szivárgásállósággal és egyenértékű sorozatellenállással (ESR) rendelkeznek, ezért tesztelésre, mérőeszközökre és kiváló minőségű audioeszközökre használják - ahol ezek a tulajdonságok hasznosak.
A tantálkondenzátorok esetében különösen szükséges a hibaállapot figyelése, de előfordul, hogy világítanak. Az amorf tantál-oxid jó dielektrikum, de kristályos formában jó vezetővé válik. A tantálkondenzátor téves használata - például túl sok beáramló áram betáplálása a dielektrikum másik alakba való átmenetét eredményezheti, ami növeli a rajta áthaladó áramot. Igaz, hogy a tantálkondenzátorok korábbi generációiban a tűzesetekkel kapcsolatos jó hírnév jelent meg, és a továbbfejlesztett termelési módszerek megbízhatóbb termékek létrehozását eredményezték.
Polimer filmek
A kondenzátorok egész családja a polimer filmeket dielektrikumként használja, és a film vagy sodrott vagy váltakozó fémfóliák között helyezkedik el, vagy fémes réteggel rendelkezik a felületen. Működési feszültségük akár 1000 V-ot is elérhet, de nem rendelkeznek nagy kapacitással - ez általában 100 pF-től 1 mV-ig terjed. Minden filmnek megvannak az előnyei és hátrányai, de általában az egész családot alacsonyabb kapacitás és induktivitás jellemzi, mint az elektrolitikus. Ezért nagyfrekvenciás eszközökben és villamos zajos rendszereknél, valamint általános rendeltetésű rendszereknél történő szétválasztáshoz használják őket.
A polipropilén kondenzátorokat olyan áramkörökben használják, amelyek jó termikus és frekvencia stabilitást igényelnek. Ezeket az erőátviteli rendszerekben is használják az EMF elnyomására, váltakozó nagyfeszültségű áramkörökben.
A poliészter kondenzátorok, bár nem rendelkeznek ilyen hőmérsékleti és frekvencia jellemzőkkel, olcsóak és ellenállnak a magas hőmérsékletnek, amikor forrasztják a felületet. Ebben a tekintetben azokat olyan áramkörökben használják, amelyeket nem kritikus alkalmazásokhoz terveztek.
Polietilén-naftalin kondenzátorok. Nem rendelkeznek stabil hőmérséklet- és frekvencia-jellemzőkkel, de sokkal több hőmérsékletnek és törzsnek ellenállnak, mint a poliésztereké.
A polietilén-szulfid kondenzátorok a polipropilén hőmérséklet- és frekvencia-jellemzői, és emellett ellenállnak a magas hőmérsékletnek.
A régi készülékekben polikarbonát és polisztirol kondenzátorok ütköznek, de most már nem használják őket.
A kerámia kondenzátorok története meglehetősen hosszú - a múlt század első évtizedeitől a mai napig használták őket. A korai kondenzátorok egyrétegű kerámia, mindkét oldalán fémezett. A későbbiek is többrétegűek, ahol a lemezek fémezéssel és kerámiákkal váltakoznak. A dielektrikától függően kapacitásuk 1 pF és tíz μF között változik, és a feszültségek kilovoltot érnek el. Az elektronika minden ágában, ahol kis kapacitás szükséges, mind az egyrétegű kerámia lemezeket, mind a többrétegű csomagkondenzátort fel lehet szerelni.
A legegyszerűbb módja a kerámia kondenzátorok dielektrikumainak osztályozása, mivel a kondenzátornak minden tulajdonságát megadják. A dielektrikumokat hárombetűs kódokkal osztályozzák, ahol működési hőmérsékletük és stabilitásuk titkosítva van.
A C0G jobb stabilitást mutat a tartályban a hőmérséklet, a frekvencia és a feszültség függvényében. Nagyfrekvenciás áramkörökben és más nagysebességű áramkörökben használatos.
Az X7R nem rendelkezik ilyen jó hőmérséklet- és feszültségjellemzőkkel, ezért kevésbé kritikus esetekben használják őket. Általában felszabadul és különböző univerzális alkalmazások.
Az Y5V sokkal nagyobb teljesítményű, de a hőmérséklet és a feszültség jellemzői még alacsonyabbak. A felszabadításhoz és különböző univerzális alkalmazásokhoz is használható.
Mivel a kerámiák gyakran piezoelektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, egyes kerámia kondenzátorok mikrofonhatást is mutatnak. Ha magas hangfrekvenciákkal és frekvenciákkal dolgozott a hangtartományban, például csőerősítők vagy elektrosztatikus készülékek esetében, hallani lehet a kondenzátorok "éneklésének" módját. Ha piezoelektromos kondenzátort használ a frekvencia stabilizálása érdekében, előfordulhat, hogy hangját a környezet rezgése befolyásolja.
Arra kérem, hogy írjon minden olyan pontatlanságról és hibáról, amelyet a webhelyen található személyes üzenetek alapján talált. Köszönöm.