Електрическият кондензатор е един от елементите в електрическата верига всяко електронно устройство. Основната му функция е съхранява енергия с последващо освобождаване обратно във веригата. Индустрията предлага голямознообразие от кондензатори сзлични видове,пацитет,змери и приложения.
Принцип ирактеристики кондензатора
Кондензаторът се състои от две метални обвивки,зделени от тънък диелектричен слой. Съотношението междузмера изположението повърхностите ирактеристиките диелектричниятериал определя стойносттапацитета.
Проектирането всеки тип кондензатор есочено към получаванексималенпацитет при минималнизмери, за се спести място върху платката устройството. Една отй-популярните форми от гледна точка външния вид е бъчвовидната форма, при която металнитепаци усукани заедно с диелектрик между тях. Първият кондензатор, изобретен вйден, Нидерландия, през 1745 г., еречен "Лайденсканка".
Принципът компонента е способността му се зарежда изрежда. Зареждането е възможно, ако електродите семиратлкозстояние един от друг. Близкозположените заряди,зделени от диелектрика, се привличат един към друг и се задържат върху клемите,то по тозичин кондензаторът съхранява енергия. Следто захранването е изключено, компонентът е готов освободи енергия във веригата, сезреди.
Параметри и свойства, които определят производителността,чеството и дълготрайността
- електрическипацитет;
- специфиченпацитет;
- толерантност;
- електрическа якост;
- собствена индуктивност;
- диелектрична абсорбция;
- загуби;
- стабилност;
- надеждност.
Способността се съхранява заряд определя електрическияпацитет кондензатора. При изчисляванепацитета е необходимо се знае
- площтамотките;
- разстоянието между вложките;
- Диелектричната константа диелектричниятериал.
За се увеличипацитетът, е необходимо се увеличи площтамотките, семализстоянието между тях и се използва диелектрик, чийтотериал има висока диелектрична константа.
Единицата за измерванепацитета ерад (F),речена името английския физикйкълрадей. Въпреки това 1рад е твърде голяма стойност.примерпацитетътшата планета е по-малък от 1рад. Вдиоелектрониката се използват по-малки стойности: микрофаради (µF, една милионнаст отрада) и пикофаради (pF, една милионнаст от микрофарада).
Специфичниятпацитет се изчислява от отношениетопацитета към диелектричнатаса (обем). Влияние върху това оказват геометричнитезмери, а увеличаването специфичнияпацитет се постига чрезмаляване обема диелектрика, но това увеличава риска от пробив.
Допустимото отклонение номиналната стойностпацитета от действителната стойност определя класа точност. Според GOST има 5 класа точност, които определят бъдещата употреба. Компоненти отй-високия клас точност се използват във вериги с висока отговорност.
Електрическата якост определя способността за задържане заряда и запазване ефективността. Зарядите,трупани върхумотките, се придвижват един към друг, тъйто действат върху диелектрика. Електрическата якост ежно свойство кондензатора, което определя продължителността използването му. Неправилната експлоатация ще доведе до пробив диелектрика и повреда компонента.
Собствената индуктивност се отчита в променливотокови вериги с индуктивнимотки. При веригите за постоянен ток тя не се взема предвид.
Диелектричната абсорбция е появатапрежение върхумотките по време бърззряд. Феноменът поглъщане се взема предвид за безопаснатабота електрическите устройства с високопрежение, тъйто има опасност за живота в случай късо съединение.
Загубите се дължат ниския токопроводимпацитет диелектрика. Когато електронните компоненти се експлоатират призлични температури и влажност, това оказва влияние върху коефициентачество загубите. Влияние върху него оказва иботната честота. При ниски честоти се отразяват диелектричните загуби, а при по-високи - металните загуби.
Стабилността ераметър кондензатора, който се влияе и от температурата околната среда. Ефектите му сезделят обратими,рактеризиращи се с температурен коефициент, и необратими,рактеризиращи се с коефициент температурна нестабилност.
Надеждносттаботата кондензатора зависи основно от условиятабота. Анализът отказите показва, че повредите причина за 80% от всички откази.
В зависимост от приложението, типа и областта използване кондензаторите се оразмеряват позличенчин.й-малките, сзмери от няколко милиметра до няколконтиметра, се използват в електрониката, ай-големите - в промишлеността.
Цел
Свойството съхраняват и освобождават енергия е определило широкото използване кондензаторите в съвременната електроника. Подобно резисторите и транзисторите, те в основата електротехниката. Няма нито едно съвременно устройство, което не ги използва в някаква степен.
Способността им се зареждат изреждат, заедно с индуктивността със същите свойства, се използва широко вдио- и телевизионната техника. Осцилиращата верига от кондензатор и индуктивност е в основата предаването и приемането сигнали. Промянатапацитета кондензаторава възможност се променя честотата трептящата верига.примердиостанциите могат предават своите честоти, адиоприемниците могат се свързват с тези честоти.
Важна функция е изглаждането пулсациите променливия ток. Всяко електронно устройство, захранвано с променлив ток, се нуждае от филтриращи кондензатори, за произвежда постоянен ток с доброчество.
Механизмът за зареждане изреждане се използва активно във фотографското оборудване. Всички съвременни фотоапарати използват светкавица за заснемане снимки, което се реализира чрез свойството бързотозреждане.териите, които могат съхраняват енергия, но сезреждатвно, не изгодни взи област. Кондензаторите, от друга страна, освобождават цялататрупана енергия незабавно, което е достатъчно за ярка светкавица.
Способността кондензаторите генерират мощни импулси се използва вдиолокацията изерите.
Кондензаторите изпълняват ролята контакти засене искри в телеграфията и телефонията,кто и в телемеханиката и автоматизацията, където трябва се превключват силнотоварени релета.
Регулиранетопрежението дълги преносни линии става възможно чрез използването компенсационни кондензатори.
Съвременните кондензатори, благодарение своите възможности, се използват немо в областтадиоелектрониката. Те се използват в металообработването, минната и въгледобивната промишленост.
Основнизновидности
Порадизнообразието от приложения и условиябота електронните устройства съществува голямознообразие от компоненти, които сезличават по вид ирактеристики. Основнотозделение се основава класовете и вида използвания диелектрик.
Видове кондензатори,зделени по класове:
- с постояненпацитет;
- с променливпацитет;
- регулируеми.
Компоненти с постояненпацитет се използват във всякодиоелектронно устройство.
Променливите кондензатори се използват за промянапацитета ираметрите веригата,пр. честотата в осцилиращи вериги. В конструкцията им има няколко секции от метални подвижни плочи, коеторантира тяхната дълготрайност.
Тример-кондензаторите се използват за единичнастройка апарата. Предлагат се сзличенпацитет (от няколко пикофарада до няколкостотин пикофарада) и предназначени запрежения до 60 V. Без тях не би било възможно се извърши финастройка оборудването.
Видове кондензатори, класифицирани в зависимост от вида диелектрика:
- керамичен диелектрик;
- с диелектричен филм;
- електролитни;
- йонни обменители.
Керамичните кондензатори се изработват под форматалка плоча от керамичентериал, върху коятопръскани метални изводи. Тези кондензатори иматзлични свойства и се използваткто за вериги с високо,ка и с нископрежение.
За вериги с нископреженией-често се използват многослойнилки компоненти в епоксидни или пластмасови корпуси спацитет от десетки пикофаради до единици микрофаради. Те се използват във високочестотни вериги вдиоелектронното оборудване и могатботят при тежки климатични условия.
За вериги с високопрежение се предлагат по-големи керамични кондензатори спацитет от десетки пикофаради до хиляди пикофаради. Те се използват в импулсни вериги и оборудване за преобразуванепрежение.
Филмовите диелектрицизлични видове.й-разпространеният евсанът, който е изключително издръжлив. По-рядко срещан е полипропиленовият диелектрик, който има по-малки загуби и се използва във високоволтови вериги,топример вериги за усилване звука и вериги за средни честоти.
Отделен вид филмов кондензатор е пусковият кондензатор, който се използва при стартиране двигатели и благодарение високия сипацитет и специалния диелектричентериалмаляватоварването електродвигателя. Те серактеризират с високиботнипрежения и електрическа реактивна мощност.
Електролитните кондензатори изработени в класически дизайн. Корпусът е изработен от алуминий, а вътрезположенивитите метални черупки. Единият от покритията е химически покрит с метален оксид, а другият - с течен или твърд електролит, за се образува диелектрик. Благодарениези конструкция електролитните кондензатори имат високпацитет, но особеността използването им във времето е неговата промяна с течение времето.
Зазлика от керамичните и филмовите кондензатори електролитните кондензатори имат полярност. Те от своя страна се подразделят неполярни, без този недостатък,диални, миниатюрни и аксиални. Техните области приложение традиционните компютри и съвременните микрокомпютърни технологии.
Специален вид, който се появи сравнително скоро, йонообменниците. Конструкцията им е подобнази електролитните кондензатори, но те имат голямпацитет (до няколкорада). Използването им обаче е ограничено отлкотоксималнопрежение от няколко волта. Йонизаторите се използват за съхраняванемет: акотерията мобилен телефон или миниатюрен компютър се изтощи, съхранената информация няма бъде безвъзвратно загубена.
В допълнение към компонентите с изводи, които съществуват от дълго време и се използват традиционно, съвременните компоненти се предлагат в SMD изпълнение или,кто е известно, в изпълнение за повърхностен монтаж.пример керамичните кондензатори могат се произвеждат сзличнизмери - отй-малките (1 mm 0,5 mm) дой-големите (5,7 mm 5 mm), и със съответнипрежения,риращи от десетки до стотици волта.
Електролитните кондензатори могат се произвеждат и в корпуси за повърхностен монтаж. Това могат бъдат стандартни алуминиеви електролитни кондензатори илинталови кондензатори, които приличатлко керамичните кондензатори, но сезличават от тях по по-големия сипацитет и по-малките загуби. Предлагат секто в безоловен,ка и в безоловен SMD дизайн.
Танталовите кондензатори серактеризират с дълъг живот и минимални загуби слко по-ниска границапацитета, но и много скъпи. Те се използват във високоотговорни вериги, където се изисква голямпацитет.
Свързани статии:
