Co To jest Kondensator?

kondensator jest elementem elektrycznym służącym do magazynowania energii w polu elektrycznym. Ma dwa przewody elektryczne oddzielone materiałem dielektrycznym, które po podłączeniu do źródła zasilania gromadzą ładunek. Jedna płyta otrzymuje ładunek ujemny, a druga dodatni.

kondensator nie rozprasza energii, w przeciwieństwie do rezystora. Jego pojemność charakteryzuje idealny Kondensator., Jest to ilość ładunku elektrycznego na każdym przewodniku i różnica potencjałów między nimi. Kondensator rozłącza prąd w obwodach prądu stałego i zwarcia w obwodach prądu przemiennego. Im bliżej są dwa przewody i im większa jest ich powierzchnia, tym większa jest ich pojemność.

typowe typy kondensatorów

• Ceramiczne Kondensatory tarczowe wykorzystują ceramikę do materiału dielektrycznego. Kondensator ceramiczny jest obudowany dwoma przewodami, które emanują od dołu, a następnie tworzą dysk. Ceramiczny kondensator tarczowy nie ma polaryzacji i łączy się w dowolnym kierunku na płytce drukowanej., W kondensatorach ceramicznych stosunkowo wysoka pojemność jest osiągalna w małych rozmiarach fizycznych ze względu na wysoką stałą dielektryczną. Jego wartość waha się od picofarad do jednej lub dwóch mikrofarad, ale jego wartości napięciowe są stosunkowo niskie.

trzycyfrowy kod wydrukowany na ich korpusie służy do identyfikacji wartości kondensatora w picofaradzie., Kody literowe są używane do wskazania ich wartości tolerancji, takich jak: J = 5%, K = 10% lub M = 20%. Na przykład, ceramiczny kondensator tarczowy powyżej o oznaczeniu 154 wskazuje, że istnieje 15 i 4 zero picofarad, lub 150,000 pF (150nF).

• kondensatory elektrolityczne są często używane, gdy potrzebne są duże wartości pojemności., Są one powszechnie stosowane w celu zmniejszenia napięć tętnienia lub do łączenia i odsprzęgania aplikacji. Kondensatory elektrolityczne są zbudowane z dwóch cienkich folii z folii aluminiowej z warstwą tlenkową jako izolatorem. Są spolaryzowane i mogą zostać uszkodzone lub eksplodować po nieprawidłowym połączeniu. Ten typ kondensatora ma szeroką tolerancję, ale nie działa dobrze na wysokich częstotliwościach.,

• kondensatory tantalowe są powszechnie stosowane do średnich poziomów pojemności. Są one najlepiej używane, gdy rozmiar i wydajność ma znaczenie, ale zwykle nie mają wysokich napięć roboczych i nie mają bardzo dużej pojemności prądowej. Kondensatory tantalowe są spolaryzowane i mogą eksplodować pod wpływem stresu. Mają bardzo niską tolerancję na odwrotną stronniczość.,

iv id=”3a316e4fd0″

oznaczenia na kondensatorach tantalowych SMD zwykle składają się z trzech cyfr. Ostatni to mnożnik, a dwa pierwsze to liczby znaczące. Jego wartości znajdują się w pikofaradach. Dlatego pokazany powyżej Kondensator tantalowy SMD ma wartość 47 x 106 pF, która działa jako 47µF.,

kondensatory tantalowe mogą być również oznaczone bezpośrednio, jak pokazano na rysunku powyżej.

• Kondensatory Silver mica są używane do wielu obwodów RF, takich jak oscylatory i filtry. Srebrna Mika zapewnia bardzo wysoki poziom wydajności przy bliskich wartościach tolerancji, ale niewielkich zmianach temperatury. Wykorzystuje srebrne elektrody, które są platerowane bezpośrednio na mice., Kilka warstw pomaga w uzyskaniu wymaganego poziomu pojemności i na tę pojemność wpływa obszar pokryty elektrodami.

• kondensatory foliowe wykorzystują cienką folię z tworzywa sztucznego jako dielektryk. Kondensatory foliowe są używane w wielu zastosowaniach ze względu na ich stabilność, niską indukcyjność i niski koszt. Nie są spolaryzowane, więc nadają się do wykorzystania sygnału AC i zasilania., Są one również wykonane z bardzo wysoką dokładnością wartości pojemności i zachowują ją dłużej niż jakikolwiek inny typ kondensatora.

• Kondensatory zmienne to kondensatory o pojemności, które można zmieniać w zależności od wymagań zakres wartości. Kondensatory zmienne składają się z płyt wykonanych z metalu. Między tymi płytami jedna jest zamocowana, a druga ruchoma. Ich pojemność może wynosić od około 10 pikofarad do 500 pikofarad., Istnieje wiele zastosowań tych zmiennych rezystorów, takich jak strojenie obwodów LC w odbiornikach radiowych, dopasowanie impedancji w antenach itp. Istnieją dwa rodzaje kondensatorów zmiennych – Kondensator strojenia i kondensator trymera.

ramka w tym kondensatorze zapewnia wsparcie dla kondensatora wykonanego z Miki i obecnego „stojana” w nim. Za pomocą wału wirnik ma tendencję do obracania się, gdy Stojan jest nieruchomy., Gdy płytki ruchomego wirnika wejdą do stałego stojana, pojemność jest prawdopodobnie na maksymalnym poziomie. W przeciwnym razie wartość pojemności jest minimalna.

ten typ kondensatora ma trzy przewody. Jeden jest podłączony do części stacjonarnej, drugi do części, która jest odpowiedzialna za ruch zwany obrotowym, a drugi przewód jest wspólny.,

Kondensatory Spolaryzowane vs niespolaryzowane

jeśli chodzi o przechowywanie i rozładowanie, oba mają tę samą zasadę. Istnieje jednak wiele czynników, które sprawiają, że różnią się od siebie.

• różne dielektryki-dielektryk jest materiałem pomiędzy dwiema płytkami kondensatora. Kondensatory spolaryzowane używają elektrolitu jako dielektryka, dając im większą pojemność niż inne kondensatory o tej samej objętości. Jednak Kondensatory polarne wytwarzane przez różne materiały i procesy elektrolityczne będą miały różne wartości pojemności., Zastosowanie kondensatorów polarnych i niespolaryzowanych zależy od właściwości dielektryka, które są odwracalne.

• różne konstrukcje – najczęściej stosowane kondensatory elektrolityczne są okrągłe; Kondensatory kwadratowe są rzadkie. Są też Kondensatory niewidoczne, czyli Kondensatory rozproszone, których nie wolno ignorować w urządzeniach wysokiej i pośredniej częstotliwości.,

• środowisko użytkowania i użytkowanie – wewnętrzne materiały i konstrukcje zapewniają dużą pojemność i wysoką charakterystykę częstotliwościową kondensatorów polarnych, dzięki czemu są bardzo odpowiednie do filtrów zasilających i tym podobnych. Istnieją jednak Kondensatory polarne o dobrej charakterystyce wysokiej częstotliwości-elektroliza tantalu, która nie jest powszechnie stosowana ze względu na wysoki koszt.

• różna wydajność – Maksymalna wydajność jest jednym z głównych wymagań przy wyborze kondensatora., Jeśli zasilacz telewizora wykorzystuje jako filtr kondensator folii z tlenku metalu, pojemność i napięcie wytrzymujące powinny spełniać wymagania filtra; wewnątrz obudowy można zainstalować tylko zasilacz. Dlatego filtr może używać tylko kondensatorów polarnych, a pojemność polarna jest nieodwracalna. Zwykle kondensatory elektrolityczne są powyżej 1 MF; najlepiej stosować w sprzęganiu, odsprzęganiu, filtrowaniu zasilania itp. Kondensatory niepolarne są przeważnie poniżej 1 MF, co obejmuje tylko rezonans, sprzężenie, wybór częstotliwości, ograniczenie prądu itp., Istnieją jednak również wysokonapięciowe kondensatory niepolarne o dużej pojemności, używane głównie do kompensacji mocy biernej, przesunięcia fazowego silnika i przesunięcia fazowego mocy konwersji częstotliwości.

• różna pojemność – kondensatory o tej samej objętości mają różne pojemności w zależności od ich dielektryków.

typowe zastosowania kondensatorów

• AC coupling / DC blocking – komponent umożliwia przejście tylko sygnałów AC Z jednej sekcji obwodu do drugiej, blokując dowolne napięcie statyczne DC. Są one powszechnie używane do oddzielania komponentów AC i DC sygnału., W tej metodzie konieczne jest zapewnienie, że impedancja kondensatora jest wystarczająco niska. Napięcie znamionowe kondensatora musi być większe niż napięcie szczytowe w kondensatorze. Zwykle Kondensator będzie w stanie wytrzymać napięcie szyny zasilającej z pewnym marginesem, aby zapewnić niezawodność.

• odsprzęganie zasilania – kondensator służy do odsprzęgnięcia jednej części obwodu od drugiej. Odsprzęganie odbywa się, gdy sygnał linii przychodzącej jest odbierany przez transformator i prostownik; powstały kształt fali nie jest gładki. Waha się od zera do napięcia szczytowego., W przypadku zastosowania do obwodu jest mało prawdopodobne, aby działało, ponieważ zwykle potrzebne jest napięcie DC.

• Filtruj szum AC z obwodów DC – wszelkie sygnały AC, które mogą znajdować się w punkcie polaryzacji PRĄDU STAŁEGO, szynie zasilającej lub innych węzłach, które muszą być wolne od określonego sygnału zmiennego, powinny być usunięte przez kondensator. Musi być również w stanie wytrzymać napięcie zasilania podczas dostarczania i pochłaniania poziomów prądu wynikających z hałasu na szynie.

• filtrowanie sygnału Audio – należy wziąć pod uwagę wydajność RF kondensatora., Ta wydajność może być różna przy niższych częstotliwościach. Kondensatory ceramiczne są zwykle używane tutaj, ponieważ mają wysoką częstotliwość rezonansową, w szczególności kondensatory do montażu powierzchniowego, które są bardzo małe i nie mają przewodów, które mogą powodować indukcyjność.

czym są superkondensatory?

jest również znany jako dwuwarstwowy Kondensator elektrolityczny lub ultracapacitor. Superkondensator może przechowywać dużą ilość energii. W szczególności, 10 do 100 razy więcej energii na jednostkę masy lub objętości w porównaniu do kondensatorów elektrolitycznych., Ma niższe limity napięcia, które wypełniają lukę między kondensatorami elektrolitycznymi a akumulatorami.

niektóre powszechne zastosowania superkondensatorów

• turbiny wiatrowe – superkondensatory pomagają wygładzić nieciągłą moc dostarczaną przez wiatr.

• Silniki-napędzające pojazdy elektryczne uruchamiają zasilacze o wartości znamionowej setek woltów, co oznacza, że setki superkondensatorów połączonych szeregowo są potrzebne do przechowywania odpowiedniej ilości energii w typowym hamulcu regeneracyjnym.,

• pojazdy elektryczne i hybrydowe – superkondensatory są używane jako tymczasowe magazyny energii do hamowania regeneracyjnego, gdzie energia pojazdu Zwykle marnuje się, gdy dochodzi do zatrzymania, krótko przechowywana, a następnie ponownie wykorzystywana, gdy zaczyna się ponownie poruszać.

superkondensatory i Krzywa rozładowania akumulatora

krzywa rozładowania akumulatora jest wykładnicza. Jak widać, wykładnicze rozładowanie zapewnia stałą moc do końca., Energia pozostaje wysoka przez większość ładunku, a następnie gwałtownie spada, gdy ładunek się wyczerpuje.

krzywa rozładowania superkondensatora jest liniowa. Jak widać, wyładowanie liniowe uniemożliwia pełne wykorzystanie energii. Zapewnia najwyższą moc na początku.