Как подобрать конденсатор по напряжению
Перейти к содержимому

Как подобрать конденсатор по напряжению

  • автор:

Как подобрать конденсатор

Корректный подбор конденсатора обеспечивает работоспособность электрической схемы в точном соответствии с техническим заданием. Для некоторых конструкций, кроме емкости, необходимо обеспечить определенные размеры, устойчивость к неблагоприятным внешним воздействиям. Найти подходящие изделия в ассортименте специализированных магазинов поможет данная публикация.

Подобрав конденсатор, можно установить диапазон рабочих частот динамика

Подобрав конденсатор, можно установить диапазон рабочих частот динамика

Подразделения конденсаторов по возможности изменения емкости

По данному параметру детали этой категории делят на:

  • постоянные;
  • переменные;
  • подстроечные.

Специфические названия определяют главные конструктивные особенности, целевое назначение. Типовой постоянный конденсатор создают из проводящих обкладок, свернутых в рулон для уменьшения габаритов. Между ними устанавливают диэлектрик. Сборку помещают в металлический корпус или заливают полимером для обеспечения необходимых параметров защищенности.

Радиальный конденсатор с электролитическим наполнителем

Радиальный конденсатор с электролитическим наполнителем

В переменных и подстроечных моделях применяют наборы из пластин с механическим приводом. Изменением положения рабочих элементов устанавливают необходимое значение емкости. Каждое изделие рассчитано на определенный диапазон рабочих параметров. Такие конденсаторы применяют для точной настройки колебательного контура. Их устанавливают в радиоэлектронных блоках, чтобы регулировать отдельные рабочие параметры в процессе эксплуатации.

Свойства и параметры конденсаторов

Главным параметром приборов этой категории является емкость (С). Она определяет накопительные свойства изделия. Принцип работы базируется на переходе электронов на соответствующую пластину при подключении источника питания. В зависимости от полярности на соответствующем электроде появляются положительные (отрицательные) заряды.

Величина емкости зависит от нескольких параметров:

  • размеров пластин (площади обкладок);
  • расстояния между ними;
  • диэлектрических свойств материала в промежутке.

К сведению. Емкость указывают в кратных единицах. Пример: пФ или pF – это пикофарад (10-12 фарада).

Напряженность плоского конденсатора вычисляют по формуле:

где:

  • q – заряд;
  • e – диэлектрическая проницаемость;
  • S – рабочая площадь.

Из этого выражения несложно сделать вывод о взаимном влиянии электрических и конструкционных параметров. Емкость определяют следующим образом:

где:

  • d – расстояние между пластинами;
  • U – напряжение.

Для удобства применяют удельный показатель:

где V – объем изделия.

По нему делают вывод о том, насколько эффективно выполняет основные функции конденсатор. При высокой удельной емкости разрядка занимает больше времени, если подключают аналогичную нагрузку.

Классом точности или процентным отклонением обозначают допуск от номинальной емкости (значения указаны ± в %):

  1. 5;
  2. 10;
  3. 15;
  4. от -20 до +30;
  5. от -20 до +50.

Потребительские параметры диэлектрика характеризуют электрической прочностью. Как правило, на корпусе изделия указывают номинал напряжения в длительном рабочем режиме для определенных условий с учетом диапазонов:

  • температуры;
  • относительной влажности;
  • давления.

В подробной документации указывают напряжение пробоя.

Индуктивность (собственная) изменяет напряженность поля конденсатора. Эта реактивная составляющая «помогает» изделию разрядиться быстрее или медленнее, по сравнению с расчетной скоростью процесса. Подобные паразитные воздействия искажают рабочие характеристики колебательного контура. Их надо учитывать при проектировании частотно зависимых цепей.

Потери оценивают по электрическому сопротивлению изоляционных слоев. Если соответствующим образом подключить мультиметр, можно уточнить действительный ток утечки. Этот параметр измеряют на протяжении определенного времени. Следует запомнить, что сопротивление зависит от температуры и влажности.

К сведению. Слюдяные конденсаторы будут разряжаться медленнее, по сравнению с бумажными в равных условиях, так как токи утечки отличаются на порядок.

Для комплексного сравнения разных деталей этой категории проверяют стабильность. Этот показатель характеризует постоянство рабочих параметров. Как правило, учитывают влияние температуры. Специализированный коэффициент (ТКЕ) показывает соответствующие изменения при увеличении (снижении) на 1°С.

Как разрядить конденсатор, чтобы минимизировать остаточное напряжение? Ответ на этот вопрос поможет получить изучение абсорбционных процессов в диэлектрическом слое. Соответствующие параметры характеризуют поправочным коэффициентом (Ка). Он увеличивается вместе с повышением температуры.

Рабочий цикл измерения абсорбции

Рабочий цикл измерения абсорбции

Сокращенные обозначения

В стандартном исполнении выпускают постоянные (К) и подстроечные (КТ) конденсаторы. Переменные (КП) создают по индивидуальным заказам. Ниже приведены отдельные параметры по ГОСТу 13 453-68.

Материал диэлектрика:

  • Б – бумага;
  • МП – комбинация металла/ пленки;
  • С – слюда;
  • Э – электролит;
  • К – керамика.

По степени защиты от внешних воздействий различают герметичное (Г) исполнение и опрессованный корпус (О).

Конструкция:

  • М – монолит;
  • Б – бочонок;
  • Д – диск;
  • С – секционный вариант.

Рабочий режим (по току):

  • И – импульсный;
  • У – универсальный (импульсный, постоянный и переменный);
  • Ч – только постоянный;
  • П – переменный/постоянный.

Иные особенности:

  • У – конденсатор, рассчитанный на работу в диапазоне УКВ;
  • М – компактные габариты;
  • Т – обеспечивается сохранение технических параметров при повышении температуры;
  • В – изделие приспособлено для установки в сетях с высоким напряжением.

В стандартном обозначении указывают (по номеру позиции):

  1. вид конденсатора (К, КТ или КП);
  2. код по диэлектрику и основным параметрам (К10 керамика для напряжения до 1600 V);
  3. рабочий режим по току;
  4. производственная серия или другое технологическое обозначение.

Дополнительные сведения:

  • Выбирать изделия можно по комбинированной (цифровой и буквенной), цветовой маркировке;
  • На компактный корпус наносят сокращения (вместо 1000мкФ – 1000m);
  • Класс точности обозначают латинским шрифтом (U – это ±);
  • Аналогичным образом кодируют номинальное напряжение (Q-160V).

Как подобрать конденсатор

Для лучшего понимания алгоритма правильных действий можно изучить процесс выбора конденсатора при подключении электродвигателя к разным источникам питания. Если применяется трехфазная сеть, подойдет формула емкости:

где:

  • к – фиксированный коэффициент, равный 2 800/ 4 800 для схемы «звезда»/ «треугольник», соответственно;
  • Iф – ток в цепи статора, который производители указывают на шильдике либо в сопроводительной документации;
  • U – напряжение питания.

В упрощенном варианте специалисты берут 6-7мкФ на каждые 0,1 кВт потребляемой мощности. При значительных механических нагрузках обмотка может сгореть. Мягкий запуск электрического двигателя обеспечивает дополнительный конденсатор. Он выполняет свои функции в течении 2-5 секунд. Емкость выбирают в 2,5-3,5 больше результата предыдущего расчета. Номинальное напряжение – на 50-70% выше рабочих параметров сети питания.

Подключение электродвигателя через конденсатор

Подключение электродвигателя через конденсатор

Асинхронный двигатель подключают к однофазному источнику. В этом варианте необходимо создать сдвиг фазы для начала вращения ротора. Пуск обеспечивает отдельная обмотка. В эту цепь устанавливают специальный конденсатор. Для упрощенной схемы выбора берут 8-12 мкФ на каждые 0,1 кВт потребляемой мощности.

К сведению. Чтобы исключить перегрев и повреждение деталей, рекомендуется подключение индуктивных нагрузок такого типа через конденсаторы, рассчитанные на рабочее напряжение не менее 450 V.

Расчет гасящего конденсатора для подключения светодиодной ленты можно сделать по формуле:

где:

  • I – ток в цепи;
  • Uп (Uд) – напряжение источника питания (падение на диодах), соответственно.

Можно ли поставить конденсатор большей емкости

Точный ответ на поднятый в этом разделе вопрос можно дать после изучения конкретной схемы. Если надо выбрать деталь для фильтра (колебательного контура), необходимы аналогичные параметры. В противном случае частотные характеристики не будут соответствовать конструкторскому замыслу.

При сглаживании пульсаций в блоке питания подобная модернизация взамен штатного изделия может быть эффективной. В некоторых случаях, чтобы ограничить ток в цепи, придется подбирать подходящий резистор. Через него можно будет разряжать конденсатор без повреждений. Итоговое решение принимают с учетом рассмотренных выше факторов. Существенное значение имеют условия эксплуатации, тепловые и механические нагрузки. Разумное увеличение затрат на этапе приобретения надежных комплектующих продлит срок службы функционального устройства.

Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

Николай Афанасьев Опубликовал(а): Николай Афанасьев
Обновлено: 23.03.2022

При подключении асинхронного электродвигателя в однофазную сеть 220/230 В необходимо обеспечить сдвиг фаз на обмотках статора, чтобы сделать имитацию вращающегося магнитного поля (ВМП), которое заставляет вращаться вал ротора двигателя при подключению его в «родные» трехфазные сети переменного тока. Известная многим, кто знаком с электротехникой, способность конденсатора давать электрическому току «фору» на π/2=90° по сравнению с напряжением, оказывает хорошую услугу, так как это создает необходимый момент, заставляющий вращаться ротор в уже «не родных» сетях.

Калькулятор расчета рабочего и пускового конденсаторов

Калькулятор расчета рабочего и пускового конденсаторов

Но конденсатор для этих целей необходимо подбирать, причем нужно делать с высокой точностью. Именно поэтому читателям нашего портала предоставляется в абсолютное безвозмездное пользование калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсатора. После калькулятора будут даны необходимые разъяснения по всем его пунктам.

Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

Для расчета использовались следующие зависимости:

Способ подключения обмоток и схема подключения рабочего и пускового конденсаторов Формула
Подключение «Звездой» Емкость рабочего конденсатора – Ср
00021 Cр=2800*I/U; I=P/(√3*U*η*cosϕ); Cр=2800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
Подключение «Треугольником» Емкость рабочего конденсатора — Cp
00011 Cр=4800*P/(/(√3*U²*η*cosϕ).
Емкость пускового конденсатора при любом способе подключения Cп=2,5*Cр
Расшифровка обозначений в формулах: Cр – емкость рабочего конденсатора в микрофарадах (мкф); Cп – емкость пускового конденсатора в мкф; I – ток в амперах (А); U – напряжение сети в вольтах (В); η – КПД двигателя, выраженный в процентах, деленных на 100; cosϕ – коэффициент мощности.

Полученные из калькулятора данные можно использовать для подбора конденсаторов, но именно таких номиналов, как будет рассчитано, их вряд ли можно будет найти. Только в редких исключениях могут быть совпадения. Правила подбора такие:

  • Если есть «точное попадание» в номинал емкости, который существует у нужной серии конденсаторов, то можно выбирать именно такой.
  • Если нет «попадания», то выбирают емкость, стоящую ниже по ряду номиналов. Выше не рекомендуется, особенно для рабочих конденсаторов, так как это может привести к ненужному возрастанию рабочих токов и перегреву обмоток, которое может привести к межвитковому замыканию.
  • По напряжению конденсаторы выбираются номиналом не менее, чем в 1,5 раза больше, чем напряжение в сети, так как в момент пуска напряжение на выводах конденсаторов всегда повышенное. Для однофазного напряжения в 220 В рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 360 В, но опытные электрики всегда советуют использовать 400 или 450 В, так как запас, как известно, «карман не тянет».

Приведем таблицу с номиналами конденсаторов рабочих и пусковых. В качестве примера приведены конденсаторы серий CBB60 и CBB65. Это полипропиленовые пленочные конденсаторы, которые наиболее часто применяют в схемах подключения асинхронных двигателей. Серия CBB65 отличается от CBB60, тем, что они помещены в металлический корпус.

В качестве пусковых применяют электролитические неполярные конденсаторы CD60. Их не рекомендуются применять в качестве рабочих так как продолжительное время их работы делает их жизнь менее продолжительной.. В принципе, для пуска подходят и CBB60, и CBB65, но они имеют при равных емкостях более объемные габариты, чем CD60. В таблице приведем примеры только тех конденсаторов, которые рекомендованы к использованию в схемах подключения электродвигателей.

Полипропиленовые пленочные конденсаторы CBB60 (российский аналог К78-17) и CBB65 Электролитические неполярные конденсаторы CD60
Изображение cbb60 cd60
Номинальное рабочее напряжение, В 400; 450; 630 В 220—275; 300; 450 В
Емкость, мкф 1,5; 2,0;2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 10; 12; 14; 15; 16; 20; 25; 30; 35; 40; 45; 50; 60; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 100; 120; 150 мкф 5,0; 10; 15; 20; 25; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400; 450; 500; 600; 700; 800; 1000; 1200; 1500 мкф

Для того, чтобы «набрать» нужную емкость, можно использовать два и более конденсатора, но при разном соединении результирующая емкость будет отличаться. При параллельном соединении она будет складываться, а при последовательном — емкость будет меньше любого из конденсаторов. Тем не менее такое соединение иногда используют для того, чтобы, соединив два конденсатора на меньшее рабочее напряжение, получить конденсатор, у которого рабочее напряжение будет суммой двух соединяемых. Например, соединив два конденсатора на 150 мкф и 250 В последовательно, получим результирующую емкость 75 мкф и рабочее напряжение 500 В.

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Последовательное и параллельное соединение конденсаторов

Для того чтобы рассчитать емкость двух последовательно соединенных конденсаторов, читателям предоставляется простой калькулятор, где надо просто выбрать два конденсатора из ряда существующих номиналов.

Калькулятор расчета результирующей емкости двух последовательно соединенных конденсаторов

Возможно ли самому подключить трехфазный асинхронный двигатель в сеть 220 В?

001Обычно эту операцию доверяют только электрикам, имеющим практический опыт. Однако, подключить двигатель можно и самому. Это доказывает статья нашего портала: «Как подключить трехфазный двигатель в сеть 220 В».

Как выбрать конденсатор?

конденсатор как подобрать

Конденсатор — один из простейших двухэлектродных пассивных электронных радиокомпонентов, предназначение которого — накапливать электрический заряд.

Вместе с резисторами, это настоящие столпы электроники — они есть буквально во всех электроприборах. Имея незамысловатый конструктив и работая по простому принципу, но обладая очень длительным периодом развития, этот радиокомпонент играет незаменимую роль в работоспособности подавляющего числа электрических цепей.

Данная статья кратко расскажет, как создавался этот прибор, познакомит с его устройством и принципом работы, условным графическим изображением на схемах. Также будут отражены типовые разновидности конденсаторов, их параметры и будет дана методология расшифровки чаще всего встречающихся маркировок.

Время чтения: 15 минут

Василий Мокрецов - автор статей в Суперайс

Эксперт — Василий Мокрецов

История создания

Конденсатор (от лат. condensatio — «накопление»), а если быть точным, то его ранний предшественник — «лейденская банка», был изобретён сравнительно давно — в 1745 году в голландском городе Лейден учёным Питером ван Мушенбрук.

Им стал стеклянный сосуд — банка, внутренняя и наружная поверхность которой были обложены тонколистовым оловом. Эти металлические обкладки и служат конденсаторными электродами, разделёнными диэлектрическим корпусом банки.

Они накапливают на своих обкладках заряд электроэнергии, полученный, допустим, от электрофорной машины, хорошо всем известной из школьных уроков физики.

Это событие ознаменовало начало нового этапа эволюции теоретической электродинамики и её практической стороны — электротехники, которые впоследствии развились до такого раздела науки как электроника.

Основы функционирования конденсатора

Устройство и принцип работы

разновидности конденсаторов

На рисунке изображена модель простого плоского конденсатора, который лежит в основе всех существующих компонентов. Конструктивно он очень прост, состоит (как минимум) из двух обкладок, разделённых слоем диэлектрика.

Принцип работы тоже несложен и заключается в том, что при подведении к обкладкам разноимённых зарядов, т.е. заряде конденсатора, они накапливаются, благодаря образующемуся между обкладками электрическому полю. При разряде конденсатора накопленная энергия возвращается в электрическую цепь.

Так как этот элемент нужен для накопления электричества, то логично предположить, что основной его характеристикой, показывающей, насколько много может накапливаться электроэнергии, стала электрическая ёмкость, обозначаемая литерой C.

Единицей её измерения выбран фарад (Ф, F), названной в честь английского ученого-электродинамика Майкла Фарадея. Если электрический заряд Q величиной в 1 кулон, образует между обкладками разность потенциалов V в 1В, то величина C будет равно 1 фарад:

виды конденсаторов и их применение

Ёмкость прямо пропорциональна площади обкладки и находится в обратной пропорции от толщины диэлектрика:

какие существуют типы конденсаторов

, где ε — диэлектрическая способность среды, разделяющей обкладки (диэлектрика); ε0 — значение электрической постоянной, равняющейся

8,854*10-12 Ф/м; A — площадь обкладки; d — расстояние между обкладками (толщина диэлектрика). Диэлектрическая проницаемость используемых материалов представлена в таблице:

Условное графическое изображение

Оно удивительным образом схоже с его конструкцией и состоит из двух параллельных линий — «обкладок». Так же как в формулах электрическая ёмкость обозначается литерой C, так и на принципиальных схемах он отображается аналогично:

типы электролитических конденсаторов

На рисунке изображены следующие основные типы конденсаторов:

  • С1 — постоянной ёмкости;
  • С2 — электролитический полярный;
  • С3 — электролитический неполярный;
  • С4 — переменной ёмкости;
  • С5 — переменной ёмкости подстроечный.

Подробнее о различных типах этих радиодеталей будет описано в следующем разделе.

Рядом с условным изображением обязательным образом указывается базовая характеристика — электрическая ёмкость. Так как фарад — относительно крупная единица, то обозначение, как правило, производится в его долях:

Наименование дольной единицы Степень Обозначение
пикофарад 10-12 пФ, pF, p или без обозначения единицы и без дроби после номинала, к примеру, «68»
нанофарад 10-9 нФ, nF или n
микрофарад 10-6 мкФ, mF, μF, μ, uF, u или без обозначения единицы, но с десятичной дробью после номинала, например «0.33». На американских схемах если первый знак номинала 0, то он не пишется. К примеру, «.33» на американских них означает то же, что и «0.33» на европейских и российских.

Помимо обозначения ёмкости, может присутствовать указание максимального рабочего напряжения. Как правило, оно присутствует у электролитических и высоковольтных моделей, где этот параметр особенно важен.

Разновидности конденсаторов

В разделе будет описано несколько типов приборов. Важнейший критерий разделения на типы — конструктивное исполнение и используемый материал диэлектрика.

Конденсатор с твёрдым диэлектриком

Это наиболее распространённый тип. Полярности у него нет. В качестве обкладок используется металлическая фольга, либо металлизационное напыление, а в качестве изоляции полимерная плёнка, слюда, керамика и т.п. Бумажный изолятор, как правило, пропитывается маслом для улучшения диэлектрических свойств. Его ёмкость от нескольких пФ до мкФ и рабочее напряжение от десятков вольт до десятков киловольт. Демонстрирует среднюю удельную ёмкость (т. е. её значение на единицу массы/объёма).

Конденсатор с плёночным диэлектриком на 100 нФ и 100В на плате импульсного блока питания Конденсаторы с керамическим диэлектриком на 68 пФ, 100 нФ и 330 нФ и 50В типы пленочных конденсаторовКонденсаторы для поверхностного монтажа (SMD) с керамическим диэлектриком на 100 нФ и 50В

Конденсатор с оксидным диэлектриком (электролитические, или «электролиты»)

Это тоже повсеместно устанавливаемый тип устройств. Он полярен (за исключением неполярных образцов, применяемых в цепях переменного тока).

В качестве анода (положительного электрода) применяется алюминиевая фольга, катода (отрицательного электрода) — гелеобразный или жидкий электролит, а изолятором служит тончайшая оксидная плёнка, образуемая на поверхности анода в результате химического действия на него электролита. Его ёмкость от долей мкФ до нескольких Ф и рабочее напряжение от нескольких до сотен вольт. Благодаря сверхтонкому изолирующему слою показывает высокую удельную ёмкость.

Для её ещё большего повышения (т.е. и для увеличения степени миниатюризации) в конструкции применён металлический тантал или ниобий. Такая разновидность приборов обладает сравнительно невысоким поддерживаемым напряжением, не превышающим, обычно, 50В, но демонстрирует высокую надежность, долговечность и временну́ю стабильность параметров.

Электролитические конденсаторы на 470 мкФ и 16В Электролит для поверхностного монтажа (SMD) на 100 мкФ и 16В на плате преобразователя напряжения танталовые конденсаторы типыТанталовый SMD-электролит, предназначенный для поверхностного монтажа, на 100 мкФ и 16В на GSM-модуле

Следует особо отметить подверженность «электролитов» старению, т.е. ухудшению важнейшего параметра — его ёмкости. Особенно это становится заметно у дешёвых изделий, срок службы которых может не превышать 3-5 лет. Также к их преждевременному выходу из строя приводит работа в условиях повышенной температуры и импульсных токов высокой частоты. Предельный температурный режим указан на корпусе большинства выводных радиокомпонентов.

Конденсатор с воздушным (вакуумным) диэлектриком

К рассматриваемому виду можно отнести как конденсаторы переменной ёмкости (включая подстроечные) с механическим изменением её значений , повсеместно использовавшиеся в радиоприёмной и радиопередающей аппаратуре прошлого века в качестве органа настройки на требуемую частоту, так и применяемые в индукционных и высоковольтных электроустановках детали.

Первые уже практически вышли из употребления и сегодняшней приборостроительной промышленностью не выпускаются, а описание конструкции и назначения вторых выходит за рамки нашей статьи.

Вариконд

Эти приборы отличает необычное свойство — их ёмкостные свойства колеблются в зависимости от приложенного к электродам напряжения, т. е. они выступают конденсаторами переменной ёмкости с её электрическим регулированием.

В качестве диэлектрика в них используется сегнетоэлектрическая керамика, меняющая диэлектрическую проницаемость при изменении напряжённости электрического поля между обкладками.

Его ёмкость от долей пФ до сотен нФ. Характерным недостатком стала ёмкостная нестабильность. В современной радиоэлектронике он используется редко и почти повсеместно вытеснен более совершенным полупроводником — варикапом.

Основные электрические параметры конденсатора

В разделе сжато будут рассмотрены базовые эксплуатационные параметры, которые необходимо учитывать при выборе радиодетали, так как они напрямую влияют на стабильность, надёжность и безопасность построенных с её участием систем.

Электрическая ёмкость

Эта характеристика для радиокомпонентов этого типа основополагающая, и она определяет величину накопленной энергии. Измеряется в фарадах (Ф, F). У идеального конденсатора это стабильная характеристика, которая зависит только от геометрических размеров (площади) обкладок и толщины изолятора-диэлектрика:

конденсатор что такое

, где ε — диэлектрическая проницаемость изолятора обкладки (диэлектрика); ε0 — электрическая постоянная, равная

8,854*10-12 Ф/м; A — площадь обкладки; d — расстояние между ними (толщина диэлектрика). Но на практике у нее прослеживается некоторая зависимость от нескольких факторов (температуры (ТКЕ), влажности, частоты тока, особенностей материала и других).

Ёмкость при параллельном соединении складывается:

что делает конденсатор в цепи

, а при последовательном вычисляется по формуле:

низкий импеданс конденсатора что это

Максимальное рабочее напряжение

Оно определяется материалом и толщиной диэлектрического слоя и отражает предельное рабочее напряжение, , при превышении которого произойдет его электрический пробой, появление короткого замыкания либо дугового разряда внутри компонента, т. е. его выход из строя. Это особенно опасно у электролитических версий, т. к. приводит к перегреву, закипанию электролита, повышению давления внутри корпуса вплоть до взрыва.

Во избежание серьезных последствий корпус снабжают предохранительными пробками или насечками, в местах которых происходит излом и разгерметизация, если будет превышено определённое значение внутреннего давления.

Температурный коэффициент ёмкости (ТКЕ, TCC)

ТКЕ — характеристика, в численном виде представляющая зависимость ёмкости от температуры.

В нашем мире всё подчинено законам физики, в том числе и материал-диэлектрик, который под термовоздействием может расширяться и сжиматься, тем самым меняя расстояние между обкладками и ёмкость радиоэлемента.

ТКЕ показывает нам усреднённую линейную зависимость того, как она меняется при изменении внешней температуры на 1°C. Показатель может быть как положительным, так и отрицательным.

Для моделей, не имеющих нормированный ТКЕ, или со сложной нелинейной зависимостью, как правило, ёмкостная девиация приводится в % от номинальной в заданном рабочем диапазоне температур, например, «±10% (20-85°C)».

Конденсаторы обладающие низким ТКЕ называют термостабильными, а высоким отрицательным ТКЕ — термокомпенсированными. Они ставятся в колебательных контурах для повышения стабильности частоты колебаний.

Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, ESR)

ЭПС — характеристика определяющая величину электросопротивления обкладок, диэлектрика, выводов, включённого последовательно с основной ёмкостью.

от чего зависит емкость конденсатора

ЭПС приводит к рассеиванию мощности и потере энергии при протекании большого переменного или пульсирующего тока через компонент, его нагреву и снижению срока службы. . Но в слаботочных сигнальных цепях ЭСП практически не оказывает негативного влияния на функциональность устройства.

Этот параметр напрямую зависим от качества применяемых материалов для производства, а также в общем случае от типа используемого диэлектрика и ёмкости. В наиболее ответственной аппаратуре необходимо использовать радиоэлементы с как можно более низким эквивалентным последовательным сопротивлением, т. е. так называемые Low ESR-конденсаторы.

Также ЭПС может увеличиваться в течение срока службы прибора из-за жёсткого режима работы (импульсное питание, частый или постоянный нагрев) и деградации материалов, и приводить к его выходу из строя. Особенно часто это встречается на материнских платах компьютеров.

обычно не маркируется на поверхности корпуса, и может быть взят из документации, либо измерен с помощью прибора: допустим, недорогого, но многофункционального измерителя LCR-T4, способного измерять не только ЭПС, но их сопротивление, ёмкость, индуктивность, определять исправность и цоколёвку диодов, транзисторов, симисторов, тиристоров и многое другое.

на что влияет емкость конденсатора

Маркировка конденсаторов

В этом разделе будут приведены рекомендации по расшифровке обозначений только наиболее часто применяемых керамических и плёночных компонентов. Связано это с тем, что «электролиты», как правило, получают полную маркировку на своём корпусе и не требуют специальных мер по расшифровке информации, а радиокомпоненты для поверхностного монтажа вовсе не содержат никакого ни буквенно-цифрового, ни цветового маркирования, поэтому их эксплуатационные параметры определяются опытным путём.

Например, с помощью высокоточного измерителя RLC XJW01. Фирменные компоненты, имеющие сложную буквенно-цифровую маркировку и цветовую идентификацию, должны расшифровываться с использованием документации производителя.

Маркировка малогабаритных керамических конденсаторов состоит из трёх цифр:

можно ли заменить конденсатор на большую емкость

Первые две цифры — номинал в пФ, а третья — множитель (или степень), т. е. сколько раз номинальное значение умножается на 10:

как влияет диэлектрик на емкость конденсатора

Иногда множитель 0 не маркируется. Тогда маркировка будет тождественна его ёмкости в пФ;

конденсатор устройство и принцип работы

У плёночных компонентов маркировка в большинстве случаев аналогична керамическим. Однако может дополнительно маркироваться предельно допустимое напряжение и допуск, т. е. возможное отклонение ёмкости от номинала, кодируемое латинской литерой:

устройство конденсатора

Таблица маркировки допуска представлена ниже:

Литера Допуск, % Литера Допуск, %
B ±0.1 M ±20
C ±0.25 N ±30
D ±0.5 Q −10÷+30
F ±1 S −20÷+50
G ±2 T −10÷+50
J ±5 Y −10÷+100
K ±10 Z −20÷+80

для чего нужен конденсатор в электрической цепи

Разработанный более 280 лет назад конденсатор претерпел значительную эволюцию от «лейденской банки» до новейших миниатюрных элементов с высокой удельной ёмкостью и надёжностью.

Наряду с резистором, это наипростейший, но важный компонент. Но в простоте его конструкции и применения скрыта широчайшая универсальность: практически ни один радиоэлектронный прибор не обходится без конденсаторов. Их можно встретить и в архаичных радиоприемниках и на платах ультрасовременных компьютеров; они «трудятся» на большой глубине в шахтном оборудовании и «летают» в космос.

Можно смело заявить, что, как и резистор, — это основа электротехнических устройств, и отказаться от него в пользу чего-то другого не представляется возможным.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *