Sekcja pierwsza
1L.OGÓLNE KONCEPCJE
Skraplacz- jest elementem obwodu elektrycznego składającego się z przewodzących elektrod (płyt) oddzielonych dielektrykiem i przeznaczonym do wykorzystania jego pojemności.
Pojemność kondensatorato stosunek ładunku kondensatora do różnicy potencjału, który ładunek przekazuje kondensatorowi
gdzie C jest pojemnością, f; q- ładunek, C; i- różnica potencjałów na płytach kondensatora, V.
Pojemność takiego kondensatora, w którym potencjał wzrasta o jeden wolt, gdy ktoś mówi mu o naładowaniu, jest traktowana jako jednostka zdolności w międzynarodowym układzie SI. wisiorek(Cl) Ta jednostka nazywa się farada(F). Ze względów praktycznych jest on zbyt duży, dlatego w praktyce stosuje się mniejsze jednostki. mikrofarada(UF) nanofarad(nf) i picofarad(pF) 1f = 10 6 uF = 10 9 nF = 10 12 pF.
W przypadku kondensatora, którego płyty są płaskimi płytkami tego samego rozmiaru, oddzielonymi dielektrykiem, pojemność (Φ) w systemie SI jest określana na podstawie wyrażenia
gdzie e 0 jest stałą próżni próżniowej, równą 8,85 -12 F / m; ε r oznacza względną stałą dielektryczną dielektryka (wartość bezwymiarową); S - powierzchnia płyty, m 2; d- grubość dielektryczna, m
Materiały organiczne i nieorganiczne, w tym filmy tlenkowe niektórych metali, są stosowane jako dielektryk w kondensatorach. Wartości względnej stałej dielektrycznej dla niektórych materiałów stosowanych w kondensatorach podano w tabeli. 1 1.
Po przyłożeniu stałego napięcia do kondensatora jest on ładowany; w tym samym czasie niektóre prace są wydatkowane, wyrażone w dżule(J) Jest równa przechowywanej energii potencjalnej.
W = CU 2/2.
Do porównania kondensatorów należy użyć specyficznych charakterystyk, które są stosunkiem głównych charakterystyk kondensatora do jego pojemności Vlub masa m.
Tabela 1.1. Względna przenikalność dielektryczna niektórych materiałów
W przypadku kondensatorów o niskiej częstotliwości są to główne cechy charakterystyczne specyficzna pojemność C rytmy (μF / cm 3) lub określony ładunek q rytmy (μC / cm 3)
Dzięki beats = C / V lub q beats = CU / V.
W przypadku kondensatorów wysokonapięciowych * wysokonapięciowych wygodną cechą jest konkretna moc bierna(VA / cm 3)
P beats = wCU 2 / V.
W przypadku energochłonnych kondensatorów stosuje się kondensatory określona energia W rytmy (j / cm 3) i ciężar właściwy m rytmy (g / j)
W ud = CU 2 / 2V, m bity = 2 m / CU 2.
1.2. KLASYFIKACJA PODKŁADÓW
W niniejszym podręczniku podano dwie klasyfikacje: jedną bardzo ogólną (ryc. 1.1), w której wiele cech jest nieodłącznych nie tylko w kondensatorach, ale także w wielu innych elementach elektronicznych, na przykład według celu, metody ochrony, metody instalacji itp. drugi jest konkretny, dotyczy tylko kondensatorów (ryc. 1.2). Opiera się on na dalszym podziale grup kondensatorów według rodzaju dielektryka na podgrupy związane z ich wykorzystaniem w określonych obwodach sprzętowych, celu i wykonywanej funkcji, na przykład niskonapięciowej i wysokiego napięcia, niskiej częstotliwości i wysokiej częstotliwości, pulsacyjnej i rozruchowej, polarnej i niepolarnej, tłumienia zakłóceń i dozymetrycznego oraz inne
W zależności od miejsca docelowegokondensatory dzielą się na dwie duże grupy: ogólną i specjalną.
Ogólna grupa zastosowań obejmuje szeroko stosowane kondensatory, stosowane w niemal wszystkich typach i klasach urządzeń. Tradycyjnie obejmuje on najczęstsze kondensatory niskonapięciowe, które nie podlegają specjalnym wymaganiom.
Wszystkie inne kondensatory są specjalne. Należą do nich: wysokie napięcie, impulsy, tłumienie zakłóceń, dozymetryczne, rozruch, itp.
Z natury zmiany zdolnościistnieją stałe kondensatory, zmienne kondensatory i trymery (patrz rys. 1.1).
Z nazwy stałych kondensatorów wynika, że ich pojemność jest stała i nie można jej regulować podczas pracy.
Kondensatory o zmiennej pojemności pozwalają na zmianę pojemności podczas pracy urządzenia. Wydajność może być kontrolowana mechanicznie, przez napięcie elektryczne (żyły) i temperaturę (termo-kondensatory). Służą do płynnej regulacji obwodów oscylacyjnych, w łańcuchach automatyki itp.
Ryc. 1.1.Ogólna klasyfikacja kondensatorów
Pojemność dostrojonych kondensatorów zmienia się z jednorazową lub okresową regulacją i nie zmienia się podczas pracy urządzenia. Służą do regulacji i wyrównania początkowych pojemności obwodów współpracujących, okresowej regulacji i regulacji obwodów, w których wymagana jest niewielka zmiana pojemności itp.
W zależności od metody instalacjikondensatory mogą być wykonane do drukowania i do montażu na ścianie, jak również do użytku jako część mikromodułów i mikroukładów lub do łączenia się z nimi. Przewody kondensatorów do montażu powierzchniowego mogą być sztywne lub miękkie, osiowe lub promieniowe z okrągłego drutu lub taśmy, w postaci płatków, z dławikiem kablowym, w postaci przelotowych kołków, śrub wsporczych itp. Do kondensatorów dla
mikroukłady i mikromoduły, a także kondensatory mikrofalowe mogą stanowić części ich powierzchni. W większości rodzajów tlenków, a także kondensatorów przechodzących i podtrzymujących, jedna z płyt jest połączona z obudową, która służy jako drugie wyjście.
Pic 1 2Klasyfikacja kondensatorów według rodzaju dielektryka
Ze względu na ochronę przed czynnikami zewnętrznymiwykonane są kondensatory: niezabezpieczone, zabezpieczone, nieizolowane, izolowane, uszczelnione i uszczelnione.
Niezabezpieczone kondensatory umożliwiają pracę w warunkach wysokiej wilgotności tylko jako część zamkniętego sprzętu. Chronione kondensatory umożliwiają pracę w urządzeniu dowolnej konstrukcji.
Nieizolowane kondensatory (z powłoką lub bez powłoki) nie pozwalają na dotyk obudowy urządzenia. Przeciwnie, izolowane kondensatory mają dość dobrą powłokę izolacyjną (związki, tworzywa sztuczne itp.) I pozwalają im dotykać podwozia lub elementów przenoszących prąd urządzenia.
Kondensatory skondensowane są obudowane materiałami organicznymi.
Uszczelnione kondensatory mają hermetyczną obudowę, która eliminuje możliwość komunikacji otoczenia z jego wewnętrzną przestrzenią. Uszczelnianie odbywa się za pomocą ceramicznych i metalowych pudełek lub szklanych kolb.
Według rodzaju dielektrykawszystkie kondensatory można podzielić na grupy: z organicznym, nieorganicznym, gazowym i tlenkowym dielektrykiem, który jest również nieorganiczny, ale ze względu na specyfikę właściwości, jest on podzielony na osobną grupę.
Kondensatory z organicznym dielektrykiem. Kondensatory te są zwykle wytwarzane przez nawijanie cienkich długich pasków papieru kondensatorowego, folii lub ich kombinacji z elektrodami metalizowanymi lub foliowymi.
Rozdzielanie kondensatorów z izolacją organiczną na niskie napięcie (do 1600 V) i wysokie napięcie (ponad 1600 V) jest czysto konwencjonalne i nie jest ściśle przestrzegane dla wszystkich typów. Na przykład dla kondensatorów papierowych limit podziału wynosi 1000 V.
Z założenia i wykorzystując materiały dielektryczne, kondensatory niskiego napięcia można podzielić na niskie częstotliwości i wysokie częstotliwości.
Do filmu o niskiej częstotliwościobejmują kondensatory oparte na polarnych i nisko polarnych warstwach organicznych (papier, papier metalowy, politereftalan etylenu, kombinacja, powłoka lakierowa, poliwęglan i polipropylen), których styczna strat dielektrycznych ma wyraźną zależność od częstotliwości. Są w stanie pracować z częstotliwościami do 10 4 -10 5 Hz ze znacznym spadkiem amplitudy składowej zmiennej napięcia ze wzrastającą częstotliwością.
CSS film o wysokiej częstotliwościzawierają kondensatory oparte na niepolarnych warstwach organicznych (polistyren i fluoroplastik), które mają niewielką wartość stycznej kąta strat dielektrycznych, niezależnie od częstotliwości. Umożliwiają pracę przy częstotliwościach do 10 5 -10 7 Hz. Górna granica częstotliwości zależy od konstrukcji płytek i zespołu styków oraz od pojemności. Ta grupa obejmuje niektóre typy kondensatorów opartych na słabo polarnej folii polipropylenowej.
Kondensatory wysokiego napięciamożna podzielić na stałe napięcie wysokiego napięcia i pulsowanie wysokiego napięcia.
Jako dielektryczne wysokonapięciowe kondensatory prądu stałego stosuje się: papier, polistyren, politetrafluoroetylen (fluoroplastik), politereftalan etylenu (poliester) oraz połączenie papieru i folii syntetycznych (połączone).
W większości przypadków kondensatory impulsowe wysokiego napięcia są wytwarzane na bazie dielektryków papierowych i połączonych.
Głównym wymaganiem dla kondensatorów wysokonapięciowych jest wysoka wytrzymałość dielektryczna. Dlatego często używają połączonego dielektryka składającego się, na przykład, z warstw papieru i folii, warstw różnych organicznych folii i warstwy ciekłego dielektryka (impregnowany papier kondensatorowy). Połączone kondensatory mają zwiększoną wytrzymałość elektryczną i niezawodność w porównaniu z kondensatorami papieru i mają wyższą rezystancję izolacji.
Wysokoprądowe kondensatory impulsowe wraz z wysokim
wytrzymałość elektryczna i względnie duże pojemności powinny umożliwiać szybkie wyładowania, tj. przepuszczanie dużych prądów. W konsekwencji ich własna indukcyjność musi być mała, aby nie zniekształcać kształtu impulsu. Te wymagania najlepiej spełniają kondensatory papierowe, metalowe i kombinowane.
Kondensatory dozymetrycznepraca w obwodach o małym obciążeniu prądowym. Dlatego muszą mieć bardzo małe wyładowanie własne, wysoką rezystancję izolacji, a w konsekwencji dużą stałą czasową. Do tego celu najlepiej nadają się kondensatory fluoroplastyczne.
zaprojektowane w celu zmniejszenia zakłóceń elektromagnetycznych w szerokim zakresie częstotliwości. Mają małą indukcyjność własną, w wyniku czego wzrasta częstotliwość rezonansowa i pasmo tłumionych częstotliwości. Ponadto, aby zwiększyć bezpieczeństwo personelu, kondensatory przeciwzakłóceniowe powinny mieć wysoką wytrzymałość dielektryczną. Kondensatory przeciwzakłóceniowe wytwarzają papier, kombinację i folię (głównie poliester).
Nieorganiczne kondensatory dielektryczne. Nieorganiczne kondensatory dielektryczne można podzielić na trzy grupy: niskonapięciowe, wysokonapięciowe i przeciwzakłóceniowe. Jako dielektryk stosuje się ceramikę, szkło, emalię szklaną, ceramikę szklaną i mikę, które są wykonane w postaci cienkiej warstwy metalu osadzonej na dielektryku poprzez bezpośrednią metalizację lub w postaci cienkiej folii.
Niskonapięciowy zespół kondensatorówobejmuje kondensatory o niskiej i wysokiej częstotliwości.
Po wcześniejszym umówieniu są one podzielone na trzy rodzaje:
typ 1 - kondensatory zaprojektowane do użytku w obwodach rezonansowych lub innych obwodach, w których niezbędne są małe straty i wysoka stabilność pojemności;
typ 2 - kondensatory zaprojektowane do użytku w filtrach, układach blokujących i odsprzęgających lub innych obwodach, w których niskie straty i wysoka stabilność pojemności nie są znaczące;
typ 3 - kondensatory ceramiczne z warstwą barierową, przeznaczone do pracy w tych samych obwodach, co kondensatory typu 2, ale o nieco niższej wartości rezystancji izolacji i większej wartości stycznej dla strat dielektrycznych, co ogranicza zakres zastosowania do niskich częstotliwości.
Zwykle kondensatory typu 1 są uważane za wysokiej częstotliwości, a typy 2 i 3 są uważane za niskie częstotliwości. Nie ma określonego ograniczenia częstotliwości między kondensatorami typu 1 i 2. Kondensatory wysokiej częstotliwości działają w obwodach o częstotliwości do setek megaherców, a niektóre typy są stosowane w zakresie gigaherców.
Kondensatory mikowe i szkliste (szklane) są kondensatorami typu 1, szkło-ceramika może być typu 1 lub typu 2, a ceramiczne mogą być trzema typami.
Kondensatory wysokiego napięciaduża i niska moc bierna jest wytwarzana głównie za pomocą dielektryka wykonanego z ceramiki i miki. Z założenia mogą być typu 1 i 2 i podobnie jak kondensatory niskiego napięcia dzielą się na kondensatory o wysokiej częstotliwości i niskiej częstotliwości.
Głównym parametrem dla kondensatorów o niskiej częstotliwości o wysokim napięciu jest energia właściwa, a więc dla nich ceramika
podniesiony z wysoką stałą dielektryczną. W przypadku kondensatorów wysokiej częstotliwości, głównym parametrem jest dopuszczalna moc bierna. Charakteryzuje on ładowność kondensatora w obecności wysokich napięć o wysokiej częstotliwości. Aby zwiększyć moc bierną, należy wybrać ceramikę o niskich stratach, a konstrukcja i konkluzje kondensatorów liczą na możliwość przepuszczania dużych prądów.
Kondensatory miki wysokonapięciowej są wykonane z folii, ponieważ są zaprojektowane do pracy przy podwyższonych obciążeniach prądowych.
Kondensatory przeciwzakłóceniowez nieorganicznym dielektrykiem ceramicznym są podzielone na odniesienia i przejścia. Ich głównym celem jest tłumienie hałasu przemysłowego i wysokiej częstotliwości generowanego przez urządzenia przemysłowe i gospodarstwa domowego, urządzenia prostownicze itp., A także zakłócenia atmosferyczne i zakłócenia emitowane przez różne urządzenia radiowe, tj. Są to zasadniczo filtry dolnoprzepustowe. Do tej grupy, na podstawie celu funkcjonalnego i projektu, można warunkowo odnieść się do filtrów ceramicznych.
Kondensatory referencyjne- Są to kondensatory, których jednym z wniosków jest metalowa płyta nośna z gwintowanym mocowaniem.
Kondensatory przelotowedokonać współosiowości - jednym z wniosków, z których wynika pręt przenoszący prąd, przez który przepływa cały prąd obwodu zewnętrznego, a nie współosiowy - przez zaciski, których przepływa pełny prąd obwodu zewnętrznego.
Kondensatory ceramiczne przelotowe mają konstrukcję rurową lub tarczową w postaci wielowarstwowych podkładek monolitycznych.
Kondensatory z dielektrykiem tlenkowym (stara nazwa - elektrolityczny). Są one podzielone na kondensatory: ogólnego przeznaczenia, niepolarne, wysokiej częstotliwości, impulsowe, rozruchowe i przeciwzakłóceniowe. Jako dielektryk w nich stosuje się warstwę tlenkową, która jest formowana elektrochemicznie na anodzie - metalowa podszewka niektórych metali.
W zależności od materiału anody, kondensatory tlenkowe są podzielone na aluminium, tantal i niob.
Druga płytka kondensatora - katoda jest elektrolitem, impregnującym papierową lub tkaninową wkładkę w elektrolicie tlenkowo-elektrolitycznym (płynnym) aluminium i tantalu, ciekłym lub żelopodobnym elektrolicie w tantalowo-porowatych kondensatorach oraz półprzewodniku (dwutlenek manganu) w kondensatorach tlenkowo-półprzewodnikowych.
Kondensatory z dielektrykiem tlenkowym są niskonapięciowe, ze stosunkowo dużymi stratami, ale w przeciwieństwie do innych typów kondensatorów niskiego napięcia mają nieporównywalnie duże ładunki i duże pojemności (od jednostek do setek tysięcy mikrofaradów). Stosowane są w filtrach zasilania, obwodach odsprzęgających, bocznikujących i przejściowych urządzeń półprzewodnikowych przy niskich częstotliwościach itp.
Kondensatory ogólnego zastosowaniamają jednobiegunowe (jednostronne) przewodnictwo, w wyniku czego ich działanie jest możliwe tylko przy dodatnim potencjale na anodzie. Jednak są to najczęściej stosowane kondensatory tlenkowe. Mogą być ciekłe, objętościowo porowate i półprzewodnikowo-tlenkowe.
Kondensatory niepolarnez dielektrykiem tlenkowym można włączyć do obwodu prądu stałego i pulsującego bez uwzględniania biegunowości, jak również w celu umożliwienia zmiany polaryzacji podczas pracy.
Niepolarne kondensatory wytwarzają tlenkowo-elektrolityczne (ciekłe) aluminium i tantal oraz tlenkowo-półprzewodnikowy tantal.
Kondensatory wysokiej częstotliwości(ciecz aluminiowa i półprzewodnik z tlenkiem tantalu) są szeroko stosowane w wtórnych źródłach zasilania, jako elementy do przechowywania i filtrowania w obwodach połączeń i układach przejściowych urządzeń półprzewodnikowych w zakresie częstotliwości prądu pulsacyjnego od dziesiątków herców do setek kiloherców. Wynika z tego, że pojęcie "wysokiej częstotliwości * dla kondensatorów tlenkowych jest względne. Pod względem charakterystyki częstotliwościowej nie można ich porównać z kondensatorami nieorganicznymi.
Aby zwiększyć wykorzystanie kondensatorów tlenkowych w szerszym zakresie częstotliwości, konieczne jest zmniejszenie ich impedancji. Okazało się to możliwe dzięki pojawieniu się zupełnie nowych konstruktywnych rozwiązań - konstrukcji czteroprzewodowych i płaskiej konstrukcji typu "książka", pozwalających na działanie przy znacznie wyższych częstotliwościach.
Kondensatory impulsowesą one stosowane w obwodach elektrycznych o stosunkowo długim ładowaniu i szybkim wyładowaniu, na przykład w lampach błyskowych itp. Takie kondensatory muszą być energochłonne, mieć niską impedancję i wysokie napięcie robocze. W najlepszym przypadku warunek ten jest spełniony przez kondensatory aluminiowo-elektrolityczne o napięciu do 500 V.
Począwszy kondensatorystosowane w silnikach asynchronicznych, z których pojemność jest włączana tylko w momencie uruchomienia silnika. W obecności zdolności początkowej, wirujące pole silnika przy uruchomieniu zbliża się do koła, a strumień magnetyczny wzrasta. Wszystko to przyczynia się do poprawy początkowego momentu obrotowego, poprawia osiągi silnika.
Ze względu na to, że kondensatory rozruchowe są podłączone do sieci prądu przemiennego, muszą być niepolarne i mieć porównywalną
jest stosunkowo duży dla kondensatorów tlenkowych pracujących napięcie AC, nieco wyższe niż napięcie sieci przemysłowej. W praktyce stosuje się kondensatory rozruchowe o pojemności rzędu dziesiątek i setek mikrofaradów, utworzone na bazie warstewki tlenku glinu z ciekłym elektrolitem.
W grupie tlenkowej kondensatory tłumiące szumobejmuje tylko tlenkowe półprzewodnikowe kondensatory przepustowe tantalowe. Podobnie jak inne typy kondensatorów przejściowych, pełnią one rolę filtra dolnoprzepustowego, ale w przeciwieństwie do nich mają znacznie większe wartości pojemności, co umożliwia przesunięcie pasma przenoszenia na niższe częstotliwości.
Kondensatory z dielektrykiem gazowym. Zgodnie z funkcją i charakterem zmiany pojemności kondensatory te są podzielone na stałe i zmienne. Wykorzystują powietrze, sprężony gaz (azot, freon, gaz), próżnię jako dielektryk. Cechą gazowych dielektryków jest niska wartość stycznej kąta strat dielektrycznych (do 10 -5) i wysoka stabilność parametrów elektrycznych. Dlatego głównym obszarem ich zastosowania jest sprzęt wysokonapięciowy i wysokiej częstotliwości.
W elektronicznym sprzęcie kondensatorów gazowych dielektrycznych najbardziej rozpowszechnione próżnia.W porównaniu do powietrza, mają znacznie wyższe pojemności właściwe, niższe straty w szerokim zakresie częstotliwości, wyższą wytrzymałość elektryczną i stabilność parametrów przy zmianie środowiska. W porównaniu do tych napełnionych gazem, które wymagają okresowego pompowania gazu z powodu jego wycieku, skraplacze próżniowe mają prostszą i łatwiejszą budowę, niższe straty i lepszą stabilność temperaturową; są bardziej odporne na wibracje, pozwalają na wyższą wartość mocy biernej.
Kondensatory próżniowe o zmiennej wydajności mają niewielką wartość momentu obrotowego, a ich masa i wymiary są znacznie niższe w porównaniu do skraplaczy powietrza. Współczynnik nakładania się pojemności próżniowych kondensatorów zmiennych może osiągnąć 100 lub więcej.
Kondensatory próżniowe są stosowane w przetwornikach z zakresów LW, CB i KB przy częstotliwościach do 30-80 MHz jako pętla, kondensatory blokujące, filtrujące i separujące, a także są wykorzystywane jako akumulatory w sztucznych liniach pulsacyjnych i różnych instalacjach wysokiego napięcia o wysokim napięciu.
1.3. SYMBOLE I OZNAKOWANIE PODKŁADEK
Kondensatory symboli mogą być skrócone i kompletne.
Zgodnie z obecnym systemem skrócona nazwa składa się z liter i cyfr.
Pierwszym elementem jest litera lub kombinacja liter oznaczająca podklasę kondensatora:
K - stała pojemność
Skanery CT to trymer,
KP - zmienna pojemność
Drugim elementem jest oznaczenie grupy kondensatorów w zależności od materiału dielektryka zgodnie z tabelą. 1.2
Tabela 1.2. Symbol kondensatorów w zależności od materiału dielektryka
| Podklasa kondensatorów | Grupa kondensatorów | Oznaczenie grupy |
| Stałe kondensatory | Ceramiczne na nominalne | |
| pojemniki | napięcie poniżej 1600 V | |
| Ceramiczny n i nominalny | ||
| napięcie 1000 V i większe | ||
| Szkło | ||
| Slaklokeramnchs | ||
| 1 kopiowanie z nieorganicznym | ||
| dielektryk | ||
| Mała moc mikowa | ||
| Mica Go ibiroil power | ||
| Napięcie znamionowe papieru | ||
| życie poniżej 2 kV, taran frytek | ||
| Lum.1jnys na pogrzeb | ||
| życie 2 kV n powyżej, folia | ||
| Metalizowany papier | ||
| Tlenek glinu elektrolitycznego | ||
| miniaturowe | ||
| Tlenek echetrolityczny takt - | ||
| lovy, niob, itp. | ||
| Masa porowata | ||
| Półprzewodnik tlenkowy | ||
| Dielektryk powietrza | ||
| Odkurzanie | ||
| Polistyren | 71(70) | |
| Fluoroplastyczny | ||
| Politereftalan etylenu | 73(74) | |
| Połączone | ||
| Акоп ле | ||
| Poliwęglan | ||
| Polipropylen | ||
| Dostrojone kondensatory | Odkurzanie | |
| Z dielektrykiem powietrza | ||
| Z gazowym dielektrykiem | ||
| Z solidnym dielektrykiem | ||
| Kondensatory zmienne | Odkurzanie | |
| pojemniki | Dielektryk powietrza | |
| Z gazowym dielektrykiem | ||
| Z solidnym dielektrykiem |
Trzeci element jest pisany łącznikiem i oznacza numer rejestracyjny określonego typu kondensatora. Trzeci element może również zawierać literę
Ten system nie ma zastosowania do legendy o starych typach kondensatorów, które oparte są na różnych znakach: odmianach projektowych, cechach technologicznych, charakterystyce działania, aplikacjach itp. Na przykład:
Kondensatory dyskowe CD,
KM - monolityczny, ceramiczny
Odlew z profilu ceramicznego CLS,
KSO - wciśnięto skraplacze miki
SGM - uszczelka miki zamknięta,
KBGI - szczelne izolowane kondensatory papierowe,
MBGP - szczelny papier pod ciśnieniem,
CEG - kondensatory elektrolityczne,
TO jest elektrolityczny tantal o dużej porowatości,
KPK - ceramiczne trymery.
Pełny symbol kondensatora składa się ze skrótu, oznaczenia i wartości głównych parametrów i charakterystyk niezbędnych do zamówienia i rejestracji w dokumentacji projektowej, oznaczeniu wersji klimatycznej i dokumentu dostawy.
Parametry i cechy zawarte w pełnym symbolu są wskazane w następującej kolejności:
projekt oznaczenia
napięcie znamionowe
pojemność znamionowa
tolerancja pojemności (tolerancja),
grupę i klasę stabilności temperaturowej pojemności,
znamionowa moc bierna
inne niezbędne dodatkowe funkcje.
Rozważ przykłady konwencji kondensatorów.
1. Kondensator ceramiczny o stałej pojemności nominalnej
napięcie do 1600 V z numerem rejestracyjnym 17 sokra
Jest to oznaczone jako K10-17.
2. Kondensator ceramiczny Trimmer z rejestracją
Numer 25 jest skracany KT4-25.
3. Kondensator ceramiczny K10-7V, zastosowanie w każdych warunkach klimatycznych
"B", grupa TKE M47, o nominalnej pojemności 27 pF, z tolerancją
guzek ± 10%, dostarczany zgodnie z GOST 5.621-70, ma pełne warunki
notacja
K10-7V-M47-27pF ± 10% GOST 5.621-70.
4. Kondensator politereftalanu etylenu K74-5 nominalny
pojemność 0,22 mikrofaradów, z tolerancją ± 20%, dostarczona przez
GOST 5623-70, ma pełny symbol
К74-5-0,22 mikrofarada ± 20% GOST 5.623-70.
5. Aluminiowy elektrolityczny kondensator aluminiowy K50-7,
opcja konstruktywna "a" dla napięcia znamionowego 250 V,
pojemność nominalna 100 mikrofaradów, wydajność w każdych warunkach klimatycznych "w"
dostarczone zgodnie z GOST 5.636.-70, ma pełny symbol
niya
K50-7a-250 V-100 μF-B GOST 5.635-70.
6. Trymer kondensatorowy z solidnym ceramicznym dielektrykiem
podstępny, mały PDA-M, o nominalnej pojemności
STI od 2 do 7 pF, dostarczane zgodnie z GOST 5.500-76, ma pełne
symbol
KPK-M-2/7 GOST 5 500-76.
Oznaczenia na kondensatorach (jak również symbol) są alfanumeryczne. Zawiera: skrót kondensatora, napięcie nominalne, nominalną wartość pojemności, tolerancję, oznaczenie klimatyczne (litera "B" dla wszystkich kondensatorów klimatycznych) oraz datę produkcji.
W zależności od wielkości oznaczonych kondensatorów i rodzaju dokumentacji technicznej można stosować pełne lub skrócone (kodowane) oznaczenia pojemności znamionowej i ich dopuszczalnych odchyleń. Symbole kodowane są przeznaczone do znakowania kondensatorów o małych rozmiarach i do zapisu na małoformatowych wielowarstwowych obwodach elektrycznych.
Pełne oznaczenie pojemności znamionowej składa się z wartości nominalnej wydajności (rysunek) i oznaczenia jednostki miary (pF - pikofarad, mikrofarada - mikrofarada, F - farad), na przykład: 1,5 pF; 0,1 μF; 10 μF; 1 F.
Kodowane oznaczenie pojemności nominalnej składa się z trzech lub czterech znaków, w tym dwóch lub trzech cyfr i litery. Litera kodu z alfabetu rosyjskiego lub łacińskiego (w nawiasach) oznacza mnożnik, który tworzy wartość pojemności i określa pozycję kropki dziesiętnej. Litery P ( str), N ( n), M (mu), AND ( m), F ( F) oznaczają odpowiednio współczynniki 10 -12, 10 -9, 10 -6, 10 -3 i 1 dla wartości zdolności, wyrażone w fardzie. Dla podanego przykładu należy napisać: 1P5 (1 str5), 10H (10 n), 10 M (10 mil), 1 0 (1 F0).
Pełna nazwa dopuszczalnego odchylenia składa się z cyfr i jest kodowana z liter. Z uwagi na to, że litery oznaczające tolerancje uległy zmianie, w praktyce mogą istnieć różne opcje w tabeli. 1.3 pokazuje kodowane oznaczenia tolerancji zgodnie ze standardami ZSRR, publikacje Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC) i standard CMEA.
N T a b l i c a 1.3. Dane porównawcze dotyczące składu i wyznaczania dopuszczalnych odchyleń pojemności
| GOST 9061-73 | GOST 11076-69 | Publikacja IEC 62 | Standardowy CMEA |
| ± 0,1 | ± 0,1 F | ± 0,1 (V) | ± 0,1 V (V) |
| ± 0,25 | ± 0,2 U | ± 0,25 (C) | ± 0,25 (0,2) C (C) |
| ± 0,5 | ± 0,5 D | ± 0,5 (D) | ± 0,5 D (D) |
| ± 1 | ± 1. | ± 1 (F) | ± 1 F (F) |
| ± 2 | ± 2 L | ± 2 (G) | ± 2 F (G) |
| ± 5 | ± 5 i | ± 5 (1) | ± 5 I (I) |
| ± 10 | ± 10 С | ± 10 (K) | ± 10 K (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 G (Q) -10 + 50 T (T) |
| -10+100 | -10 + 100 Yu | __ | - 10 + 100 U (W) |
| -20 + 50 | -20 + 50 B | -20 + 50 (s) | -20 + 50B (S) |
| -20+80 | -20 + 80 A | -20 + 80 (Z) | -20+80 (-20+100) |
| E (Z) | |||
| ± 0,1 pF | _______ | ± 0,1 pF (B) | ± 0,1 pF B (B) |
| + 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 (G) | ± 1 pF F (F) |
UWAGA W nawiasach, literami łacińskimi podano oznaczenia tolerancji stosowane w normach zagranicznych.
Sekcja druga
PODSTAWOWE PARAMETRY ELEKTRYCZNE I CHARAKTERYSTYKA PODKŁADÓW
2.1. NOMINALNA ZDOLNOŚĆ I DOPUSZCZALNY ODCHYŁ WYDAJNOŚCI
Nominalna pojemność- pojemność, której wartość jest podana na skraplaczu lub wskazana w dokumentacji normatywno-technicznej i stanowi odniesienie dla dopuszczalnego odchylenia.
Wartości nominalne kontenerów są ustandaryzowane i są wybierane z określonej serii liczb. Zgodnie z normą CMEA 1076-78 zainstalowano siedem rzędów: EZ; E6; E12; E24; E48; E96; E192. Cyfry za literą E wskazują liczbę wartości nominalnych w każdym przedziale dziesiętnym (dekadę). Na przykład rząd E6 zawiera sześć wartości nominalnej wydajności w każdej dekadzie, które odpowiadają liczbom 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6.8 lub liczby uzyskane przez pomnożenie lub podzielenie przez 10 n, gdzie n- liczba całkowita dodatnia lub ujemna.
Do produkcji kondensatorów stosuje się najczęściej serie EZ, E6, E12 i E24 (tab. 2.1), rzadziej E48, E96 i E192. Niektóre specjalne kondensatory mogą być produkowane dla danej pojemności, co jest wskazane w dokumencie dostawy.
Tabela 2.1. Najczęściej używane rzędy wartości nominalnych pojemników
| 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 |
Rzeczywiste wartości pojemności mogą się różnić od nominalnych dopuszczalne odchylenia.Te ostatnie podano w procentach w zakresie: ± 0,1; ± 0,25; ± 0,5; ± 1; ± 2; ± 10; ± 20; ± 30; 0 + 50; -10 + 30; -10 + 50; -10 + 100; -20 + 50; -20 + 80. W przypadku kondensatorów o nominalnej pojemności poniżej 10 pF tolerancje podano w wartościach bezwzględnych: ± 0,1; ± 0,25; ± 0,5 i ± 1 pF.
2.2. NOMINALNE NAPIĘCIE I PRĄD
Napięcie znamionowe- wartość napięcia wskazana na kondensatorze lub określona w NTD, w której może
praca w określonych warunkach podczas okresu eksploatacji przy zachowaniu parametrów w dopuszczalnych granicach.
Wartość nominalnego napięcia zależy od konstrukcji kondensatora i fizycznych właściwości materiałów użytych w jego konstrukcji.
Napięcie nominalne ustalane jest z niezbędnym marginesem w odniesieniu do dielektrycznej wytrzymałości dielektryka, co wyklucza występowanie dielektryka podczas gwarantowanego okresu intensywnego starzenia, co prowadzi do znacznego pogorszenia charakterystyki elektrycznej kondensatora.
Wytrzymałość dielektryczna dielektryka zależy od rodzaju napięcia elektrycznego (stałego, zmiennego, pulsacyjnego), od temperatury i wilgotności otoczenia, od powierzchni płyt kondensatora, ze wzrostem, w którym wzrasta liczba "słabych punktów" dielektryka, oraz od czasu jego działania. Odpowiednio, wartość nominalnego napięcia zależy od tych czynników.
Napięcie znamionowe wielu typów kondensatorów zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury otoczenia, ponieważ temperatura dielektryka zwykle przyspiesza wraz ze wzrostem temperatury.
Wszystkie typy kondensatorów mają to samo podstawowe urządzenie, składają się z dwóch przewodzących płyt (płyt), na których koncentrują się ładunki elektryczne przeciwległych biegunów oraz między nimi znajduje się warstwa materiału izolacyjnego.
Zastosowane materiały i wielkość płytek o różnych parametrach warstwy dielektrycznej wpływają na właściwości kondensatora.
Kondensatory są podzielone na typy według następujących czynników.
Rezystancja izolacji między płytami zależy od parametrów materiału izolacyjnego. Również zależy od tej dopuszczalnej straty i innych parametrów. Zastanów się, jakie typy kondensatorów mają różne materiały dielektryczne.
Powyższe typy kondensatorów, nie wszystkie są bardzo popularne. Dlatego przyjrzymy się bliżej cechom konstrukcyjnym najczęściej używanych typów kondensatorów.
Jako dielektryk stosuje się powietrze. Te typy kondensatorów są dobrze sprawdzone, gdy pracują z wysoką częstotliwością, jako kondensatory strojenia o zmiennej pojemności. Ruchoma płytka kondensatora jest wirnikiem, a nieruchomy nazywany jest stojanem. Gdy płytki są przesunięte względem siebie, zmienia się całkowity obszar przecięcia tych płytek i pojemność kondensatora. Wcześniej takie kondensatory były bardzo popularne w odbiornikach radiowych do tuningu stacji radiowych.
Takie kondensatory są wykonane w postaci jednej lub więcej płyt wykonanych ze specjalnej ceramiki. Metalowe płyty są wytwarzane przez natryskiwanie warstwy metalu na ceramiczną płytkę, a następnie podłączenie do przewodów. Materiał ceramiczny może być stosowany z różnymi właściwościami.
Ich różnorodność spowodowana jest szerokim zakresem stałej dielektrycznej. Może osiągnąć kilkadziesiąt tysięcy farad na metr, a jest tylko ten typ czołgów. Ta cecha pojemników ceramicznych pozwala na tworzenie dużych wartości pojemników, które są porównywalne do kondensatorów elektrolitycznych, ale polaryzacja połączenia nie jest dla nich ważna.
Ceramika ma nieliniową złożoną zależność właściwości od napięcia, częstotliwości i temperatury. Ze względu na mały rozmiar obudowy tego typu kondensatory są stosowane w urządzeniach kompaktowych.
W takich modelach folia z tworzywa sztucznego działa jak dielektryk: poliwęglan, polipropylen lub poliester.
Płyty kondensatora natryskuje się lub wykonuje w postaci folii. Nowym materiałem jest siarczek polifenylenu.
Modele te różnią się od zbiorników elektrolitycznych obecnością materiału polimerowego, zamiast filmu tlenkowego między płytami. Nie podlegają one przeciekowi ładunku i wzdęcia.
Parametry polimeru zapewniają istotny prąd pulsacyjny, stały współczynnik temperaturowy, niską rezystancję. Modele polimerowe są w stanie zastąpić modele elektrolityczne w filtrach źródeł impulsowych i innych urządzeniach.
Z modeli papierowych kondensatory elektrolityczne różnią się materiałem dielektrycznym, którym jest tlenek metalu wytworzony metodą elektrochemiczną na powierzchni czołowej.
Druga płyta wykonana jest z suchego lub ciekłego elektrolitu. Elektrody są zwykle wykonane z tantalu lub aluminium. Wszystkie pojemności elektrolityczne są uważane za spolaryzowane i mogą pracować normalnie tylko przy stałym napięciu z określoną polaryzacją.
Jeśli nie zostanie zaobserwowana polaryzacja, w zbiorniku może wystąpić nieodwracalny proces chemiczny, który doprowadzi do jego awarii, a nawet wybuchu, w wyniku uwolnienia gazu.
Superkondensatory, zwane jonistorami, można przypisać elektrolitowi. Mają bardzo dużą pojemność, osiągając tysiące Faradów.
Urządzenie elektrolitów tantalu ma funkcję w elektrodzie tantalu. Dielektryk składa się z pięciotlenku tantalu.
Pozytywnym wnioskiem jest elektroda wykonana z aluminium. Jako dielektryk zastosowano tritlenek glinu. Są one wykorzystywane w blokach impulsów i są filtrami wyjściowymi.
Dielektryk między foliowanymi płytkami jest specjalnym papierem kondensatora. W urządzeniach elektronicznych typ kondensatora papierowego zwykle działa w obwodach wysokiej i niskiej częstotliwości.
Kondensatory metalowe i papierowe mają szczelność, wysoką pojemność właściwą, wysokiej jakości izolację elektryczną. Ich konstrukcja wykorzystuje próżniowe napylanie metali na dielektryku papierowym zamiast folii.
Kondensatory papierowe nie mają wysokiej wytrzymałości mechanicznej. W związku z tym jego wnętrze jest umieszczone w metalowej obudowie, która chroni jego urządzenie.
OGÓLNE KONCEPCJE Skraplacz- jest elementem obwodu elektrycznego składającego się z przewodzących elektrod (płyt) oddzielonych dielektrykiem i przeznaczonym do wykorzystania jego pojemności.
Pojemność kondensatora jest stosunkiem ładunku kondensatora do różnicy potencjałów, które ładunek komunikuje z kondensatorem.
Gdzie C - pojemność, f; q - ładunek, C; i u- różnica potencjałów na płytach kondensatora, V.
Pojemność takiego kondensatora, w którym potencjał wzrasta o jeden wolt, gdy ktoś mówi mu o naładowaniu, jest traktowana jako jednostka zdolności w międzynarodowym układzie SI. wisiorek(Cl) Ta jednostka nazywa się farada(F). Ze względów praktycznych jest zbyt duży, więc w praktyce używają mniejszych jednostek pojemności: mikrofarada(UF) nanofarad(nF) i picofarad(pf)
1F = 10 6, uF = 10 9, nF = 10 12 pF.
Materiały organiczne i nieorganiczne, w tym filmy tlenkowe niektórych metali, są stosowane jako dielektryk w kondensatorach. Wartości względnej stałej dielektrycznej dla niektórych materiałów stosowanych w kondensatorach podano w tabeli.
Po przyłożeniu stałego napięcia do kondensatora jest on ładowany; w tym samym czasie niektóre prace są wydatkowane, wyrażone w dżule(J) Jest równy przechowywanej energii potencjalnej W = CU 2/2
Aby porównać kondensatory, stosuje się charakterystyczne cechy, które są stosunkiem podstawowych charakterystyk kondensatora do jego objętości V lub masy m.
Tabela 1. Względna stała dielektryczna niektórych
materiałów
| Materiał | Er | Materiał | Er |
| Powietrze | 1 ,0006 | Papier kondensatorowy | 3,5 — 6,5 |
| Kwarc | 2,8 | Trioctan i acetobutyrat | 3,5 — 4 |
| Szkło | 4 - 16 | Poliwęglan | 2,8 - 3 |
| Mica | 6 - 8 | Politereftalan etylenu (lavsan) |
3,2 —3,4 |
| Szklana emalia | 10 - 20 | Polistyren | 25 |
| Ceramika szklana | 15 -450 | Polipropylen | 2,2 - 2,3 |
| Ceramika | 12 - 230 | Politetrafluoroetylen (PTFE) |
2 - 2,1 |
| Ferroceramics | 900 - 80000 | Folie tlenkowe | 10 - 46 |
KLASYFIKACJA PODKŁADÓW
W zależności od przeznaczenia kondensatory są podzielone na dwie duże grupy: ogólną i specjalną.
Ogólna grupa zastosowań obejmuje szeroko stosowane kondensatory, stosowane w niemal wszystkich typach i klasach urządzeń. Tradycyjnie obejmuje on najczęstsze kondensatory niskonapięciowe, które nie podlegają specjalnym wymaganiom.
Wszystkie inne kondensatory są specjalne. Należą do nich: wysokie napięcie, impulsy, tłumienie zakłóceń, dozymetryczne, rozruch, itp.
Ze względu na charakter zmian pojemności odróżnić kondensatory o stałej pojemności, zmiennej pojemności i wykończenia. Z nazwy stałych kondensatorów wynika, że ich pojemność jest stała i nie można jej regulować podczas pracy.
Ze względu na zmiany wydajności: - stałe; zmienne; trymery.
W celu ochrony: - bez ochrony; chronione; nieizolowane; izolowane; zagęszczony; zapieczętowane.
Po powołaniu: - ogólny cel; specjalne.
Kondensatory zmiennepozwalają na zmianę wydajności podczas pracy urządzenia. Wydajność może być kontrolowana mechanicznie, przez napięcie elektryczne (żyły) i temperaturę (termo-kondensatory). Służą do płynnej regulacji obwodów oscylacyjnych, w obwodach automatyki itp. Wydajność regulowanych kondensatorów zmienia się z jednorazową lub okresową regulacją i nie zmienia się podczas pracy urządzenia. Służą do regulacji i wyrównania początkowych pojemności obwodów współpracujących, okresowej regulacji i regulacji obwodów, w których wymagana jest niewielka zmiana pojemności itp.
W zależności od sposobu instalacji, kondensatory mogą być wykonane do drukowania i montażu na ścianie, a także do użytku jako część mikromodułów i mikroukładów lub do łączenia się z nimi. Przewody kondensatora do montażu powierzchniowego mogą być twarde lub miękkie, osiowe lub promieniowe z okrągłego drutu lub taśmy, w postaci płatków, z dławikiem kablowym, w postaci przelotowych kołków, śrub podtrzymujących itp. W kondensatorach do mikrochipów i mikromodułów, Kondensatory mikrofalowe jako wnioski mogą być użyte jako część ich powierzchni. W większości rodzajów tlenków, a także kondensatorów przechodzących i podtrzymujących, jedna z płyt jest połączona z obudową, która służy jako drugie wyjście.
Klasyfikacja kondensatorów według rodzaju dielektryka została przedstawiona w tabeli:
| C gazowy dielektryk |
Odkurzanie |
| Wypełniony gazem | |
| Dielektryk powietrza | |
| Tlenek C dielektryk |
Tłumienie zakłóceń |
| Launchery | |
| Pulsujący | |
| Wysoka częstotliwość | |
| Niepolarny | |
| Ogólny cel | |
| C nieorganiczny dielektryk |
Typy niskiego napięcia; 1, 2, 3 |
| Typy wysokiego napięcia; 1, 2 | |
| Tłumienie zakłóceń | |
| Nieliniowy | |
| C organiczny dielektryk |
Niskie napięcie o niskiej wartości napięcia |
| Niskonapięciowa wysoka częstotliwość | |
| Napięcie stałe wysokiego napięcia | |
| Wysokie napięcie pulsujące | |
| Dozymetryczny | |
| Tłumienie zakłóceń |
Ze względu na ochronę przed czynnikami zewnętrznymi, kondensatory są wykonywane:
niechronione, zabezpieczone, nieizolowane, izolowane, uszczelnione i uszczelnione.
Niezabezpieczone kondensatory umożliwiają pracę w warunkach wysokiej wilgotności tylko jako część zamkniętego sprzętu. Chronione kondensatory umożliwiają pracę w sprzęcie dowolnego projektu.
Nieizolowane kondensatory (powlekane lub niepowlekane) nie pozwalają na dotyk obudowy urządzenia. Przeciwnie, izolowane kondensatory mają dość dobrą powłokę izolacyjną (związki, tworzywa sztuczne itd.) I mogą być dotykane przez podwozie lub części przenoszące prąd urządzenia.
Uszczelnione kondensatory struktura ciała zagęszczona materiałami organicznymi.
Uszczelnione kondensatory posiadać hermetyczną obudowę, która wyklucza możliwość komunikacji otoczenia z jego wewnętrzną przestrzenią. Uszczelnianie odbywa się za pomocą ceramicznej i metalowej obudowy lub szklanych kolb.
W postaci dielektryka wszystkie kondensatory można podzielić na grupy: z organicznym, nieorganicznym, gazowym i tlenkowym dielektrykiem, który jest również nieorganiczny, ale ze względu na specyfikę właściwości, jest on podzielony na osobną grupę.
Organiczne kondensatory dielektryczne
Kondensatory te są zwykle wytwarzane przez nawijanie cienkich długich pasków papieru kondensatorowego, folii lub ich kombinacji z elektrodami metalizowanymi lub foliowymi.
Rozdzielanie kondensatorów z izolacją organiczną na niskie napięcie (do 1600 V) i wysokie napięcie (ponad 1600 V) jest czysto konwencjonalne i nie jest ściśle przestrzegane dla wszystkich typów. Na przykład dla kondensatorów papierowych limit podziału wynosi 1000 V.
Z założenia i wykorzystując materiały dielektryczne, kondensatory niskiego napięcia można podzielić na niskie częstotliwości i wysokie częstotliwości.
Z folią o niskiej częstotliwości Obejmują one kondensatory oparte na polarnych i słabo polarnych foliach organicznych (papier, metal-papier, politereftalan etylenu, kombinowane, folie lakierowe, poliwęglany i polipropylen), których styczna strat dielektrycznych ma wyraźną zależność od częstotliwości. Są w stanie pracować z częstotliwościami do 10 4 -10 5 Hz ze znacznym spadkiem amplitudy zmiennej składowej napięcia z rosnącą częstotliwością.
Do filmu o wysokiej częstotliwościzawierają kondensatory oparte na niepolarnych warstwach organicznych (polistyren i fluoroplastik), które mają niewielką wartość stycznej kąta strat dielektrycznych, niezależnie od częstotliwości. Umożliwiają pracę przy częstotliwościach do 10 5 -10 7 Hz. Górna granica częstotliwości zależy od konstrukcji płytek i zespołu styków oraz od pojemności. Ta grupa obejmuje niektóre typy kondensatorów opartych na słabo polarnej folii polipropylenowej.
Kondensatory wysokiego napięcia można podzielić na stałe napięcie wysokiego napięcia i pulsowanie wysokiego napięcia.
Jako dielektryczne wysokonapięciowe kondensatory prądu stałego stosuje się: papier, polistyren, politetrafluoroetylen (fluoroplastik), politereftalan etylenu (poliester) oraz połączenie papieru i folii syntetycznych (połączone).
Wysokoprądowe kondensatory impulsowe w większości przypadków są wytwarzane na bazie papieru i połączonych dielektryków.
Głównym wymaganiem dla kondensatorów wysokonapięciowych jest wysoka wytrzymałość dielektryczna. Dlatego często używają połączonego dielektryka składającego się, na przykład, z warstw papieru i folii, warstw różnych organicznych folii i warstwy ciekłego dielektryka (impregnowany papier kondensatorowy). Połączone kondensatory mają zwiększoną wytrzymałość elektryczną i niezawodność w porównaniu z kondensatorami papieru i mają wyższą rezystancję izolacji.
Wysokoprądowe kondensatory impulsowe, wraz z wysoką wytrzymałością elektryczną i stosunkowo dużymi pojemnościami, muszą umożliwiać szybkie wyładowania, to znaczy muszą przepuszczać duże prądy. W konsekwencji ich własna indukcyjność musi być mała, aby nie zniekształcać kształtu impulsów. Te wymagania najlepiej spełniają kondensatory papierowe, metalowe i kombinowane.
Kondensatory dozymetrycznepraca w obwodach o małym obciążeniu prądowym. Dlatego muszą mieć bardzo małe wyładowanie własne, wysoką rezystancję izolacji, a w konsekwencji dużą stałą czasową. Do tego celu najlepiej nadają się kondensatory fluoroplastyczne.
Kondensatory przeciwzakłóceniowe zaprojektowane w celu zmniejszenia zakłóceń elektromagnetycznych w szerokim zakresie częstotliwości. Mają małą indukcyjność własną, w wyniku czego wzrasta częstotliwość rezonansowa i pasmo tłumionych częstotliwości. Ponadto, aby zwiększyć bezpieczeństwo personelu, kondensatory przeciwzakłóceniowe powinny mieć wysoką wytrzymałość dielektryczną. Kondensatory przeciwzakłóceniowe wytwarzają papier, kombinację i folię (głównie poliester).
Nieorganiczne kondensatory dielektryczne
Nieorganiczne kondensatory dielektryczne można podzielić na trzy grupy: niskonapięciowe, wysokonapięciowe i przeciwzakłóceniowe. Wykorzystują ceramikę, szkło, emalię szklaną, ceramikę szklaną i mikę jako dielektryk. Płyty są wykonane w postaci cienkiej warstwy metalu osadzonej na dielektryku poprzez bezpośrednią metalizację lub w postaci cienkiej folii.
Niskonapięciowy zespół kondensatorów obejmuje kondensatory o niskiej i wysokiej częstotliwości.
Po wcześniejszym umówieniu są one podzielone na trzy rodzaje:
typ 1 - kondensatory zaprojektowane do użytku w obwodach rezonansowych lub innych obwodach, w których istotna jest mała utrata stabilności i wysoka pojemność;
typ 2 - kondensatory zaprojektowane do użytku w filtrach, układach blokujących i odsprzęgających lub innych obwodach, w których niskie straty i wysoka stabilność pojemności nie są znaczące;
typ 3 - kondensatory ceramiczne z warstwą barierową, przeznaczone do pracy w tych samych obwodach, co kondensatory typu 2, ale o nieco niższej wartości rezystancji izolacji i większej wartości stycznej dla strat dielektrycznych, co ogranicza zakres zastosowań do niskich częstotliwości.
Zwykle kondensatory typu 1 są uważane za wysokiej częstotliwości, a typy 2 i 3 są uważane za niskie częstotliwości. Nie ma określonego ograniczenia częstotliwości między kondensatorami typu 1 i 2. Kondensatory wysokiej częstotliwości działają w obwodach o częstotliwości do setek megaherców, a niektóre typy są stosowane w zakresie gigaherców.
Kondensatory Mika i szkliwo (szkło) są kondensatorami typu 1, szkło-ceramika może być typu 1 lub typu 2, a ceramika jest trzem typom.
Kondensatory wysokiego napięcia o wysokiej i niskiej mocy biernejwykonane głównie z ceramiki dielektrycznej i miki. Z założenia mogą być typu 1 i 2 i podobnie jak kondensatory niskiego napięcia dzielą się na kondensatory o wysokiej częstotliwości i niskiej częstotliwości.
Głównym parametrem dla kondensatorów wysokonapięciowych o niskiej częstotliwości jest energia właściwa, dlatego dla nich ceramika jest wybierana z wysoką stałą dielektryczną. W przypadku kondensatorów wysokiej częstotliwości, głównym parametrem jest dopuszczalna moc bierna. Charakteryzuje on ładowność kondensatora w obecności wysokich napięć o wysokiej częstotliwości. Aby zwiększyć moc bierną, wybiera się ceramikę niskostratną, a konstrukcja i wnioski kondensatorów liczą na możliwość przepuszczania dużych prądów.
Kondensatory miki wysokonapięciowej są wykonane z folii, ponieważ są zaprojektowane do pracy przy podwyższonych obciążeniach prądowych.
Kondensatory interferencyjne z nieorganicznym ceramicznym dielektrykiem podzielony na wsparcie i punkty kontrolne. Ich głównym celem jest tłumienie hałasu przemysłowego i wysokiej częstotliwości generowanego przez urządzenia przemysłowe i gospodarstwa domowego, urządzenia prostownicze itp., A także zakłócenia atmosferyczne i zakłócenia emitowane przez różne urządzenia radiowe, tj. Są to zasadniczo filtry dolnoprzepustowe. Do tej grupy, na podstawie celu funkcjonalnego i projektu, można warunkowo odnieść się do filtrów ceramicznych.
Kondensatory referencyjne - Są to kondensatory, których jednym z wniosków jest metalowa płyta nośna z gwintowanym mocowaniem.
Kondensatory przelotowe dokonać współosiowości - jednym z wniosków, z których wynika pręt przenoszący prąd, przez który przepływa cały prąd obwodu zewnętrznego, a nie współosiowy - przez zaciski, których przepływa pełny prąd obwodu zewnętrznego.
Kondensatory ceramiczne przelotowe mają konstrukcję rurową lub tarczową w postaci wielowarstwowych podkładek monolitycznych.
Jeżeli, w celu zwiększenia częstotliwości rezonansowej, kondensatory podejmują działania w celu zmniejszenia własnej indukcyjności, w filtrach, wręcz przeciwnie, do indukcyjności dodaje się zewnętrzną indukcyjność (rdzeń ferrytowy) lub stosuje się indukcyjność doprowadzeń. W tym przypadku, w zależności od połączenia pojemności i indukcyjności, możliwe są następujące schematy przełączania: w kształcie litery L, w kształcie litery T i litery U.
Kondensatory z dielektrykiem tlenkowym
(stara nazwa - elektrolityczne)
Są one podzielone na kondensatory: ogólnego przeznaczenia, niepolarne, o wysokiej częstotliwości, impulsowe, rozruchowe i tłumiące szumy. Jako dielektryk w nich stosuje się tlenek, który jest formowany za pomocą środków elektrochemicznych na anodzie - metalowa podszewka niektórych metali.
W zależności od materiału anody, kondensatory tlenkowe są podzielone na aluminium, tantal i niob. Druga płytka kondensatora - katoda jest elektrolitem, impregnującym papierową lub tkaninową wkładkę w elektrolicie tlenkowo-elektrolitycznym (płynnym) aluminium i tantalu, ciekłym lub żelopodobnym elektrolicie w tantalowo-porowatych kondensatorach oraz półprzewodniku (dwutlenek manganu) w kondensatorach tlenkowo-półprzewodnikowych.
Kondensatory z dielektrykiem tlenkowym - niskonapięciowe, ze stosunkowo dużymi stratami, ale w przeciwieństwie do innych typów kondensatorów niskiego napięcia mają nieporównywalnie duże ładunki i duże pojemności (od jednostek do setek tysięcy mikrofaradów). Stosowane są w filtrach zasilania, obwodach odsprzęgających, bocznikujących i przejściowych urządzeń półprzewodnikowych przy niskich częstotliwościach itp.
Kondensatory z grupy ogólnego przeznaczenia mają jednobiegunowe (jednostronne) przewodnictwo, w wyniku czego ich działanie jest możliwe tylko przy dodatnim potencjale na anodzie. Jednak są to najczęściej stosowane kondensatory tlenkowe. Mogą być ciekłe, objętościowo porowate i półprzewodnikowo-tlenkowe.
Kondensatory niepolarnez dielektrykiem tlenkowym można włączyć do obwodu prądu stałego i pulsującego bez uwzględniania biegunowości, jak również w celu umożliwienia zmiany polaryzacji podczas pracy.
Niepolarne kondensatory wytwarzają tlenkowo-elektrolityczne (ciekłe) aluminium i tantal oraz tlenkowo-półprzewodnikowy tantal.
Kondensatory wysokiej częstotliwości (ciecz aluminiowa i półprzewodnik z tlenkiem tantalu) są szeroko stosowane w wtórnych źródłach zasilania, jako elementy do przechowywania i filtrowania w obwodach połączeń i układach przejściowych urządzeń półprzewodnikowych w zakresie częstotliwości prądu pulsacyjnego od dziesiątków herców do setek kiloherców. Wynika z tego, że pojęcie "wysokiej częstotliwości" dla kondensatorów tlenkowych jest względne. Pod względem charakterystyki częstotliwościowej nie można ich porównać z kondensatorami nieorganicznymi.
Aby zwiększyć wykorzystanie kondensatorów tlenkowych w szerszym zakresie częstotliwości, konieczne jest zmniejszenie ich impedancji. Okazało się to możliwe dzięki pojawieniu się zupełnie nowych konstruktywnych rozwiązań - konstrukcji czteroprzewodowych i płaskiej "książki", pozwalającej na ich pracę przy znacznie wyższych częstotliwościach.
Kondensatory impulsowe Są one stosowane w obwodach elektrycznych o stosunkowo długim ładowaniu i szybkim wyładowaniu, na przykład w lampach błyskowych itp. Takie kondensatory muszą być energochłonne, mieć niską impedancję i wysokie napięcie robocze. W najlepszym przypadku warunek ten jest spełniony przez kondensatory aluminiowo-elektrolityczne o napięciu do 500 V.
Począwszy kondensatory stosowany w silnikach asynchronicznych, w których pojemność jest włączana tylko w momencie uruchomienia silnika. W obecności zdolności początkowej, wirujące pole silnika przy uruchomieniu zbliża się do koła, a strumień magnetyczny wzrasta. Wszystko to przyczynia się do poprawy początkowego momentu obrotowego, poprawia osiągi silnika.
Ze względu na to, że kondensatory rozruchowe są podłączone do sieci prądu przemiennego, muszą one być niepolarne i mieć względnie duże napięcie robocze dla kondensatorów tlenkowych, które jest nieco wyższe niż napięcie sieci przemysłowej. W praktyce stosuje się kondensatory rozruchowe o pojemności rzędu dziesiątek i setek mikrofaradów, utworzone na bazie warstewki tlenku glinu z ciekłym elektrolitem.
W grupie tlenkowej kondensatory przeciwzakłócenioweobejmuje tylko tlenkowe półprzewodnikowe kondensatory przepustowe tantalowe. Podobnie jak inne typy kondensatorów przejściowych, pełnią one rolę filtra dolnoprzepustowego, ale w przeciwieństwie do nich mają znacznie większe wartości pojemności, co umożliwia przesunięcie pasma przenoszenia na niższe częstotliwości.
Kondensatory z dielektrykiem gazowym. Zgodnie z funkcją i charakterem zmiany pojemności kondensatory te są podzielone na stałe i zmienne. Wykorzystują powietrze, sprężony gaz (azot, freon, gaz), próżnię jako dielektryk. Cechą gazowych dielektryków jest niska wartość stycznej kąta strat dielektrycznych (do 10 5) i wysoka stabilność parametrów elektrycznych. Dlatego głównym obszarem ich zastosowania jest sprzęt wysokonapięciowy i wysokiej częstotliwości.
W elektronicznym sprzęcie kondensatorów gazowych dielektrycznych najbardziej rozpowszechnione próżnia. W porównaniu do powietrza, mają znacznie wyższe pojemności właściwe, niższe straty w szerokim zakresie częstotliwości, wyższą wytrzymałość elektryczną i stabilność parametrów przy zmianie środowiska. W porównaniu do tych napełnionych gazem, które wymagają okresowego pompowania gazu z powodu jego wycieku, skraplacze próżniowe mają prostszą i łatwiejszą budowę, niższe straty i lepszą stabilność temperaturową; są bardziej odporne na wibracje, pozwalają na wyższą wartość mocy biernej.
Skraplacze próżniowe zmienne pojemności mają małą wartość momentu obrotowego, a ich masa i wymiary są znacznie niższe w porównaniu do skraplaczy powietrza. Współczynnik nakładania się pojemności próżniowych kondensatorów zmiennych może osiągnąć 100 i. więcej.
Kondensatory próżniowe stosowane są w urządzeniach przesyłających zakresy DV, CB i KB o częstotliwościach do 30-80 MHz jako kondensatory, blokujące, filtrujące i separujące, a także są stosowane jako akumulatory w sztucznych liniach pulsacyjnych i różnych wysokonapięciowych instalacjach wysokiej częstotliwości.
