Elektrische condensatoren

Elektrische condensatoren zijn een middel om elektriciteit op te slaan in een elektrisch veld. Typische toepassingen voor elektrische condensatoren zijn afvlakkingsfilters in voedingen, interstage communicatiecircuits in AC-versterkers, ruisfiltering op stroomrails voor elektronische apparatuur, enz.

Elektrische kenmerken van de condensator worden bepaald door het ontwerp en de eigenschappen van de gebruikte materialen.

Bij het kiezen van een condensator voor een bepaald apparaat moet rekening worden gehouden met de volgende omstandigheden:

a) de vereiste waarde van de capaciteit van de condensator (μF, nF, pF),

b) de werkspanning van de condensator (de maximale waarde van de spanning waarbij de condensator lang kan werken zonder de parameters te wijzigen),

c) de vereiste nauwkeurigheid (mogelijke spreiding van condensatorcapaciteitswaarden),

d) temperatuurcoëfficiënt van capaciteit (afhankelijkheid van de capaciteit van de condensator van de omgevingstemperatuur),

e) condensatorstabiliteit,

f) de diëlektrische lekstroom van de condensator bij nominale spanning en een gegeven temperatuur.(De diëlektrische weerstand van de condensator kan worden gespecificeerd.)

Tabel 1 - 3 toont de belangrijkste kenmerken van verschillende soorten condensatoren.

Tabel 1. Kenmerken van keramische, elektrolytische en gemetalliseerde filmcondensatoren

Condensatorparameter Condensatortype Keramisch Elektrolytisch Gebaseerd op gemetalliseerde film Capaciteitsbereik condensator 2,2 pF tot 10 nF 100 nF tot 68 μF 1 μF tot 16 μF Nauwkeurigheid (mogelijke spreiding van condensatorcapaciteitswaarden), % ±10 en ±20 -10 en +50 ± 20 Bedrijfsspanning van condensatoren, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Condensatorstabiliteit Voldoende Slecht Voldoende Bereik omgevingstemperatuur, OS -85 tot +85 -40 tot +85 -25 tot +85

Tabel 2. Kenmerken mica condensatoren en condensatoren op basis van polyester en polypropyleen

Condensatorparameter Type condensator Mica Op polypropyleen gebaseerde condensator Capaciteitsbereik 2,2 pF tot 10 nF 10 nF tot 2,2 μF 1 nF tot 470 nF Nauwkeurigheid (mogelijke spreiding van condensatorcapaciteitswaarden), % ±1 ±20 ±20 Bedrijfsspanning van condensatoren, V 350 250 1000 Stabiliteit condensator Uitstekend goed goed Bereik omgevingstemperatuur, OS -40 tot +85 -40 tot +100 -55 tot +100

Tabel 3. Kenmerken mica condensatoren op basis van polycarbonaat, polystyreen en tantaal

Condensatorparameter

Condensor type

Op basis van polycarbonaat

Op basis van polystyreen

Op basis van tantaal

Condensatorcapaciteitsbereik 10 nF tot 10 μF 10 pF tot 10 nF 100 nF tot 100 μF Nauwkeurigheid (mogelijke spreiding van condensatorcapaciteitswaarden), % ±20 ±2,5 ±20 Bedrijfsspanning van condensatoren, V 63 — 630 160 6,3 — 35 Condensatorstabiliteit Uitstekend Goed Voldoende omgevingstemperatuurbereik, OS -55 tot +100 -40 tot +70 -55 tot +85

Keramische condensatoren worden gebruikt in ontkoppelingscircuits, elektrolytische condensatoren worden ook gebruikt in ontkoppelingscircuits en afvlakkingsfilters, en gemetalliseerde filmcondensatoren worden gebruikt in hoogspanningsvoedingen.

Mica-condensatoren die worden gebruikt in apparaten voor geluidsweergave, filters en oscillatoren. Polyestercondensatoren zijn condensatoren voor algemeen gebruik en polypropyleencondensatoren die worden gebruikt in gelijkspanningscircuits.

Polycarbonaat condensatoren worden gebruikt in filters, oscillatoren en timingcircuits. Polystyreen- en tantaalcondensatoren worden ook gebruikt in synchronisatie- en scheidingscircuits. Ze worden beschouwd als condensatoren voor algemeen gebruik.

Kleine opmerkingen en tips voor het werken met condensatoren

U moet altijd onthouden dat de bedrijfsspanningen van de condensatoren moeten afnemen bij toenemende omgevingstemperatuur, en om een ​​hoge betrouwbaarheid te garanderen, is het noodzakelijk om een ​​grote spanningsreserve te creëren.

Als de maximale continue bedrijfsspanning van de condensator is opgegeven, verwijst dit naar de maximale temperatuur (tenzij anders aangegeven). Daarom werken condensatoren altijd met een zekere veiligheidsmarge. het is echter noodzakelijk om ervoor te zorgen dat hun werkelijke werkspanning op het niveau van 0,5-0,6 van de toegestane waarde ligt.

Als de condensator een bepaalde wisselspanningslimiet heeft, verwijst dit naar een frequentie van (50-60) Hz. Voor hogere frequenties of in het geval van pulssignalen moet de bedrijfsspanning verder worden verlaagd om oververhitting van de apparaten door diëlektrische verliezen te voorkomen.

Grote condensatoren met lage lekstromen kunnen de geaccumuleerde lading vrij lang vasthouden nadat de apparatuur is uitgeschakeld. Voor meer veiligheid moet een weerstand van 1 MΩ (0,5 W) parallel worden aangesloten op de condensator in het ontlaadcircuit.

In hoogspanningscircuits worden condensatoren vaak in serie gebruikt. Om de spanningen erop gelijk te maken, moet u een weerstand met een weerstand van 220 k0m tot 1 MΩ parallel aan elke condensator aansluiten.

Rijst. 1 Weerstanden gebruiken om condensatorspanningen gelijk te maken

Keramische doorlaatcondensatoren kunnen op zeer hoge frequenties werken (meer dan 30 MHz)... Ze worden rechtstreeks op de behuizing van het apparaat of op een metalen scherm geïnstalleerd.

Niet-polaire elektrolytische condensatoren hebben een capaciteit van 1 tot 100 μF en zijn ontworpen voor r.m.s. spanning 50 V. Bovendien zijn ze duurder dan conventionele (polaire) elektrolytische condensatoren.

Bij het kiezen van een condensator voor een vermogensfilter, moet u letten op de amplitude van de puls van de laadstroom, die de toegestane waarde aanzienlijk kan overschrijden…. Voor een condensator met een capaciteit van 10.000 μF is deze amplitude bijvoorbeeld niet groter dan 5 A.

Bij gebruik van een elektrolytische condensator als ontkoppelingscondensator, is het noodzakelijk om de polariteit van de opname ervan correct te bepalen. De lekstroom van deze condensator kan de modus van de versterkertrap beïnvloeden.

In de meeste toepassingen zijn elektrolytische condensatoren onderling uitwisselbaar. U hoeft alleen maar op de waarde van hun bedrijfsspanning te letten.

Het lood op de buitenste folielaag van polystyreen condensatoren is vaak gemarkeerd met een kleurloop. Het moet worden aangesloten op het gemeenschappelijke punt van het circuit.

Bij hoge frequenties neemt de weerstand van de parasitaire inductanties van de condensator toe, wat de eigenschappen ervan verslechtert. Figuur 2 toont een vereenvoudigd condensatorequivalentcircuit, rekening houdend met de inductantie van de ingangen.

Rijst.2 Equivalent circuit van een hoogfrequente elektrische condensator

Kleurcodering condensator

In het geval van de meeste condensatoren worden hun nominale capaciteit en bedrijfsspanning vermeld. Er is echter ook kleurcodering.

Sommige condensatoren zijn gemarkeerd met een opschrift van twee regels. De eerste rij toont hun capaciteit (pF of μF) en nauwkeurigheid (K = 10%, M — 20%). De tweede rij toont de toegestane DC-spanning en de diëlektrische materiaalcode.

Monolithische keramische condensatoren zijn gemarkeerd met een driecijferige code.Het derde cijfer geeft aan hoeveel nullen bij de eerste twee moeten worden getekend om de capaciteit in picofarad te verkrijgen.

Een kleurcode die de classificatie van een condensator aangeeft (288kb)

Een voorbeeld. Wat betekent condensatorcode 103? Code 103 betekent dat je drie nullen moet toekennen aan het getal 10, dan krijg je de capaciteit van de condensator - 10.000 pF.

Een voorbeeld. De condensator is gelabeld als 0,22 / 20 250. Dit betekent dat de condensator een capaciteit heeft van 0,22 μF ± 20% en is ontworpen voor een constante spanning van 250 V.