Typer kondensatorer forklart

I dette innlegget lærer vi oss om det grunnleggende om kondensator, og også om de forskjellige typer kondensatorer som ofte er tilgjengelige i markedet og brukes i de fleste elektroniske kretser.

Oversikt

En kondensator er ganske enkelt en passiv elektronisk del som er designet for å lagre en elektrisk ladning.

I fysisk form er den laget av et par metallplater eller elektroder atskilt med et isolasjonsinnhold eller dielektrikum. Å bruke en likestrøm over kondensatorterminalene genererer øyeblikkelig en knapphet på elektroner på den positive platen og overflod av elektroner på den negative platen, som vist i følgende figur.

Denne differensialoppbyggingen av elektroner gir opphav til en elektrisk ladning, som akkumulerer et spesifikt nivå (basert på spenningen) hvorpå det holder seg på det nivået. Hvis en likestrøm er involvert, fungerer isolatoren inne i kondensatoren som et blokkeringssystem for strømmen (men det kan være en liten forbigående ladestrøm som forhindrer når kondensatoren er fulladet).

Når vekselstrøm brukes over kondensatoren, blir ladningen akkumulert gjennom halv vekselstrømssyklus reversert med neste 2. omgangssyklus, noe som får kondensatoren til å la strømmen gjennom den gå effektivt, som om den dielektriske isolasjonen aldri har eksistert.

Derfor når vekselstrøm er involvert, fungerer en kondensator ganske enkelt som en koblingsenhet. Du finner knapt noen elektroniske kretser som bærer vekselstrøm og ikke inneholder noen få kondensatorer, muligens for kobling eller for å optimalisere systemets generelle frekvensrespons.

I det sistnevnte scenariet er en kondensator koblet til en motstand for å lage en RC-kombinasjon. Lade / utladningsforekomsten involvert i kondensatorer kan også brukes i forskjellige andre kretser, f.eks. , den fotografiske elektroniske blitsen.

Akkurat som motstander, kan kondensatorer konfigureres til å fungere med faste verdier eller være justerbare i størrelse. Faste kondensatorer er tilfeldigvis det primære fundamentet til en krets (sammen med motstander). Variable kondensatorer er hovedsakelig ment for å optimalisere innstilte kretser.

De ytelsesparametere for hver kondensator er forskjellige, og dermed varierer deres applikasjoner også tilsvarende.

En av skjemaene til elektroniske komponenter som brukes mye er de elektroniske kondensatorene. Bortsett fra dette inkluderer de andre kondensatorene som brukes i bransjen keramikk, sølvglimmer, elektrolytisk, plast, tantal og andre.

Hver type kondensator brukes i forskjellige applikasjoner i henhold til deres respektive ulemper og fordeler.

Det er viktig at riktig type kondensator må velges da kretsen kondensatoren brukes i er i stor grad av kondensatoren.

Således, hvis en riktig type kondensator ikke er valgt for å sette inn i kretsen på grunnlag av parametrene, kan det føre til at kretsen fungerer feil eller ikke.

Grunnleggende om kondensatorene

De fysiske lovene som i utgangspunktet styrer de forskjellige typene kondensatorer, er like og følges deretter.

Disse grunnleggende lovene bestemmer forskjellige parametere for kondensatorene, for eksempel hvordan kondensatoren vil fungere, den verdien av kondensatoren , og dens kapasitans (den maksimale ladningsmengden kondensatoren vil holde).

Dermed gjør den grunnleggende teorien som kondensatorer er bygget på og fungerer, mulig å forstå de forskjellige kondensatorformene og hvordan disse kan være eller brukes.

Merk: Selv om det har skjedd en rekke utviklingstrekk innen dielektrikum, har ikke de grunnleggende lovene som kondensatorene fungerer på, endret seg og de gjelder til dags dato.

Typer kondensatorer og dielektrikker

Som diskutert ovenfor, selv om de grunnleggende lovene som kondensatorene fungerer på, varierer egenskapene til kondensatorene enormt på grunn av måten hver type kondensator er konstruert på.

De forskjellige egenskapene som forskjellige typer kondensatorer har, er gitt av hovedelementet som er plassert mellom kondensatorens to plater og er kjent som 'dielektrisk'.

Kondensatorens dielektriske konstant kan påvirke kapasitansnivået som kondensatoren kan oppnå ved et gitt spesifikt volum. Også forskjellige kondensatorer av forskjellige typer kan bli funnet å være polariserte i naturen hvor spenningen som går over kondensatoren tolereres bare i en enkelt retning.

På den annen side kan forskjellige kondensatorer av forskjellige typer bli funnet å være ikke-polariserte, hvor spenningen som går over kondensatoren tolereres i begge retninger.

Kondensatorene blir ofte navngitt på grunnlag av naturen til dielektrikumet som er tilstede i kondensatoren.

Dette er en indikasjon på de generelle egenskapene som kondensatoren vil utvise sammen med de forskjellige typer kretsfunksjoner der de kan brukes.

Oversikt over kondensatorer og dens forskjellige typer

Ulike former for design er brukt for ikke-polariserte kondensatorer, som nesten alle gjenkjennes lett fra kondensatorens stil. Du trenger ikke å se i detaljer om de virkelige konstruksjonene. Deres spesielle funksjoner er avgjørende, men siden disse kan bestemme den ideelle varianten å jobbe med for en bestemt applikasjon.

Ikke-polariserte kondensatorer

1. Papir dielektriske kondensatorer , som typisk kan identifiseres gjennom sin rørform, er de billigste, men likevel typisk store. Deres mange andre nøkkelbegrensninger er at de ikke er godt egnet for bruk ved høye frekvenser over 1 MHz, noe som praktisk talt begrenser applikasjonen til lydkretser. Disse finnes vanligvis i verdier fra 0,05 µF opp til 1 eller 2 µF, med driftsspenninger mellom 200 og 1000 volt. Plastbelagte papir dielektriske kondensatorer kan ha mye større driftsspenninger.
2. Keramiske kondensatorer er veldig populære i små lyd- og RF-kretser. Disse er ganske billige, og de kan oppnås i en rekke verdier fra 1 pF til 1 µF med betydelige driftsspenninger, og i tillegg gjenkjennes av svært lav lekkasje. De kan produseres i både skiver og sylindriske strukturer og som metalliserte keramiske plater.
3. Sølvglimmer kondensatorer er dyrere enn keramiske kondensatorer, men de har enestående høyfrekvent arbeidsevne og veldig mye mindre toleranser, og anses derfor å være godt egnet for viktige bruksområder. De kan produseres med ekstremt høye driftsspenninger.
4. Polystyrenkondensatorer er laget av metallfolie atskilt med en polystyrenfilm, som normalt har et integrert polystyrendeksel for å garantere en forbedret isolasjonsegenskap. Disse er kjent for sine minimale tap med høye frekvenser, utmerket stabilitet og konsistens. Verdiene kan variere fra 10 pF til 100.000 pF, men arbeidsspenningen faller vanligvis betydelig ned med økende kapasitansverdier.
5. Polykarbonat kondensatorer har en tendens til å være typisk produsert i form av rektangulære stykker som har ender som ender som ledninger som lett kan settes inn i PCB-hull. De gir høye verdier (så mye som 1 µF) i små dimensjoner, sammen med funksjonene til reduserte tap og minimal induktans. Akkurat som polystyrenkondensatorer, blir driftsspenninger kompromittert med høyere kapasitansverdier.
6. Polyester filmkondensatorer er også produsert for direkte montering i kretskort, med verdier fra 0,01 µF opp til 2,2 µF. Disse er vanligvis større i størrelse sammenlignet med polykarbonatkondensatorer. Den lille indre induktansen deres gjør at de kan være spesielt godt egnet for kobling og frakobling av funksjoner i elektroniske kretser. Verdier av polyesterfilmkondensatorer er vanligvis nevnt med en fargekode som består av 5 fargeringer.
7. Mylar filmkondensatorer kan betraktes som en standard kondensator av filmtype, ofte funnet i verdier fra 0,001 µF opp til 0,22 µF, med en driftsspenning opp til 100 volt DC.

De forskjellige typene kondensatorer som brukes i de fleste elektroniske kretser er som følger:

Keramisk kondensator:

Kondensatoren, nemlig keramisk kondensator, brukes til flere applikasjoner, inkludert RF og lyd.

Verdien til den keramiske kondensatoren er mellom få picofarader og 0,1 mikrofarader. De keramiske kondensatorene er de mest brukte i bransjen siden det er den mest pålitelige og billige typen kondensator tilgjengelig.

En annen grunn til den vanlige og brede bruken er også at tapsfaktoren til den keramiske kondensatoren er veldig lav. Men kondensatorens tapsfaktor er også avhengig av dielektrikumet som brukes i kondensatoren.

De keramiske kondensatorene brukes i begge formene til overflatemontering og blyholdig på grunn av kondensatorens konstruksjonsegenskaper.

Elektrolytisk kondensator:

En type kondensator som er polarisert i naturen er elektrolytiske kondensatorer.

Kapasitansverdiene som tilbys av den elektrolytiske kondensatoren er veldig høye, som varierer mer enn 1 µF. de elektrolytiske kondensatorene brukes i industrien for applikasjoner som utføres med lav frekvens, slik som frakoblingsapplikasjoner, strømforsyninger og applikasjoner av lydkobling.

Dette er fordi disse applikasjonene har frekvensgrensen på nesten 100 kHz.

Tantal kondensator:

En annen type kondensator som er polarisert i naturen er tantalkondensator. Kapasitansnivået tilveiebragt av tantalkondensatoren i volum er veldig høyt.

En av ulempene med tantalkondensatoren er at det ikke er noen toleranse i tantalkondensatoren mot omvendt forspenning som kan resultere i eksplosjon av kondensatoren når den utsettes for stress.

En annen ulempe er at den har svært lav toleranse for ringstrømmer, og de bør derfor ikke utsettes for høye spenninger (for eksempel spenninger som er høyere enn deres arbeidsspenning) og høy ringstrøm. Tantalkondensatorene er tilgjengelige i begge formene for overflatemontering og bly.

Sølvglimmer kondensator:

Selv om bruken av sølvglimmerkondensatorene har redusert betydelig i den nåværende tidsalder, er stabiliteten som gis av sølvglimmerkondensatorene fremdeles veldig høy sammen med høy nøyaktighet og lavt tap.

Det er også nok plass i sølvglimmerkondensatorene. Applikasjonene der de primært brukes inkluderer RF-applikasjoner.

Maksimumsverdiene som sølvglimmerkondensatoren er begrenset til, er omtrent 100pF.

Kondensator av polystyrenfilm:

Polystyrenfilmkondensatorene gir kondensator med tett toleranse der det er nødvendig. Disse kondensatorene er også relativt billigere enn for andre kondensatorer.

Den dielektriske sandwichen eller platene som er tilstede i polystyrenfilmkondensatorene rulles sammen, noe som resulterer i kondensatorens form i rørform.

Plasseringen av den dielektriske sandwichen og kondensatorens form begrenser kondensatorens respons på høye frekvenser på grunn av tillegg av induktans og reagerer således på bare noen få 100 kHz.

Den generelle tilgjengeligheten av polystyrenfilmkondensatorene er i form av blyholdige elektronikkomponenter.

Polyester film kondensator:

Toleransen som tilveiebringes av polyesterfilmkondensatoren er veldig lav, og derved blir disse kondensatorene brukt i situasjoner når kostnadene er forutgående.

Toleransenivået til en stor andel av de tilgjengelige polyesterfilmkondensatorene er enten 10% eller 5%, og dette anses å være tilstrekkelig for en rekke bruksområder.

Den generelle tilgjengeligheten av polyesterfilmkondensatorene er i form av blyholdige elektronikkomponenter.

Metallisert kondensator av polyesterfilm

Kondensatorene av metallisert polyesterfilm består av polyesterfilmer som er metalliserte, og i alle andre forstander, ligner de polyesterfilmkondensatorene eller en annen form for det.

En av fordelene som oppnås med metallisk polyesterfilm er at den lager elektroder med veldig liten bredde og derved muliggjør innkapsling av kondensatoren i en pakke med veldig små størrelser.

Den generelle tilgjengeligheten av metalliserte polyesterfilmkondensatorer er i form av blyholdige elektronikkomponenter.

Polykarbonat kondensator:

Applikasjonene der det mest kritiske og avgjørende kravet er høy ytelse og pålitelighet, bruker disse applikasjonene polykarbonatkondensatorer.

Kapasitansverdien holdes over en lang periode av polykarbonatkondensatorene, siden toleransenivået er veldig høyt. Slike høye toleransenivåer oppnås på grunn av stabiliteten til polykarbonatfilmen som brukes i polykarbonatkondensatoren.

I tillegg er spredningsfaktoren til polykarbonatkondensatoren veldig lav, og de tåler temperaturer fra et bredt spekter og forblir stabile.

Temperaturområdet som denne kondensatoren tåler er mellom -55 ° C og + 125 ° C. Til tross for alle disse egenskapene har produksjonen og produksjonen av polykarbonatkondensatorene redusert betydelig.

PPC eller polypropylenkondensator:

I denne typen kondensatorer er toleransen som kreves høyere enn det polyesterkondensatoren kan gi, da brukes polypropylenkondensatorene i disse tilfellene.

Materialet som brukes til dielektrikumet i polypropylenkondensatoren er en polypropylenfilm.

Fordelen som polypropylenkondensatoren har over de andre kondensatorene, er at den tåler veldig høy spenning over en tidsperiode, og derved er endringen i kapasitansnivået på grunn av økning og reduksjon av spenning over en tidsperiode veldig lav.

Polypropylenkondensatoren brukes også i tilfeller der frekvensen som brukes er veldig lav, hovedsakelig i området 100kHz som maksimumsgrensen.

Den generelle tilgjengeligheten av polypropylenkondensatoren er i form av blyholdige elektronikkomponenter.

Glass kondensatorer:

Dielektrikumet som brukes i glaskondensatoren består av glass. Selv om glasskondensatorene er dyre, er ytelsesnivået veldig høyt.

RF-kapasiteten til glasskondensatorene er veldig høy sammen med at tapet er ekstremt lavt. I tillegg er det ingen piezo-elektrisk støy i glasskondensatorene.

Alle disse og noen ekstra egenskaper til glasskondensatorene gjør dem mest hensiktsmessige og ideelle for RF-applikasjoner som krever høy ytelse.

Superkondensator:

De andre navnene som superkapslen er kjent for er ultrakapasitor eller superkapasitor.

Kapasitansverdiene til disse kondensatorene er veldig store som sådan heter de. Kapasitansnivåene til ultrakondensatoren går nesten mot mange tusen Farads.

Ultrakondensatoren brukes i bransjen for å gi en forsyning av minneholding sammen med forskjellige bruksområder innen bilindustrien. De forskjellige hovedtypene av kondensatorene er inkludert under superkappen.

Sammen med dem er det forskjellige andre kondensatortyper kondensatorer som brukes når applikasjonene er spesialiserte i naturen.

Identifiseringen av kondensatorene skjer hovedsakelig gjennom parametrene deres, for eksempel verdier som er merket over kondensatorens tilfeller. For å vise parametrene på en kompakt måte gjøres markeringene av parametrene i form av en kode.

VARIABLE KAPASITORER

Variable kondensatorer er bygd med alternative deler av metallplater, et enkelt sett er fast og ikke bevegelig og det andre bevegelige.

Platene er adskilt med et dielektrikum som kan være luft eller et solid dielektrikum. Bevegelse av et enkelt sett med plater forskyver den totale delen av platene, og endrer dermed kapasitansen over platene.

I tillegg er standarddifferensiering mellom innstillingskondensatorer brukt til gjentatt manipulering (f.eks. For å justere en radiomottakerstasjon) og trimmerkondensatorer beregnet for foreløpig oppsett av en innstilt krets.

Tuning kondensatorer har en tendens til å være større, kraftigere i struktur og vanligvis av luft dielektrisk type.

Trimmer kondensatorer blir ofte bestemt av en glimmer- eller filmdielektrikum med redusert mengde plater, hvor kapasitans blir justert ved å rotere en midtbolt for å endre belastningen over plater og dielektrisk glimmer.

På grunn av det faktum at disse er mer kompakte i størrelse, kan en trimmerkondensator til tider brukes som en tuningkondensator på en lommeformat FM-radiokrets, selv om eksklusive mini-tuningkondensatorer er produsert for å installeres med en gang på et PCB.

Når det gjelder innstilling av kondensatorer, forteller strukturen på vingene hvordan kapasitans varierer når spindelen beveges.

Alle disse egenskapene er generelt kategorisert i en av følgende beskrivelser:

1. Lineær: der hver spindelrotasjonsgrad genererer en lignende endring i kapasitans. Dette er den mest typiske typen valgt for radiomottakere.

2. Logaritmisk: der hver grad av spindelbevegelse genererer et konstant varierende frekvensnivå for en innstilt krets.

3. Jevn frekvens: der hver enkelt spindelbevegelsesgrad gir samme variasjon i frekvens i den innstilte kretsen. 4. Kvadratisk lov: der variasjonen i kapasitansen er proporsjonal med kvadratet til vinkelen på spindelbevegelsen.