Закрыть

Стандартный ряд конденсаторов: Стандартные значения конденсаторов

Содержание

Стандартные значения конденсаторов

pF pF pF nF nF nF µF µF µF µF µF
1.0 10 100 1.0 10 100 1.0 10 100 1000 10000
1.1 11 110 1.1
1.2 12 120 1.2
1.3 13 130 13
1.5 15 150 1.5 15 150 1.5 15 150 1500
1.6 16 160 1.6
1.8 18 180 1.8
2.0 20 200 2.0
2.2 22 220 2.2 22 220 2.2 22 220 2200
2.4 24 240 2.4
2.7 27 270 2.7
3.0 30 300 3.0
3.3 33 330 3.3 33 330 3.3 33 330 3300
3.6 36 360 3.6
3.9 39 390 3.9
4.3 43 430 43
4.7 47 470 4.7 47 470 4.7 47 470 4700
5.1 51 510 5.1
5.6 56 560 5.6
6.2 62 620 6.2
6.8 68 680 6.8 68 680 6.8 68 680 6800
7.5 75 750 7.5
8.2 82 820 8.2
9.1 91 910 9.1

 


Рабочее Напряжения Конденсаторов (DC)

Керамический Электролит-й Тантал Майларовый(полиэстер) Майларовый(металлическая

пленка)

10V 10V
16V 16V 16V
20V
25V 25V 25V
35V 35V
50V
50V 50V 50V
63V
100V 100V 100V
160V
200V
250V 250V
350V
400V 400V
450V
600V
630V
1000V

 


Класс ОВОС 2 Маркировочный код

(EIA Class 2 Marking code)

Минимум
температура
Максимум
температура
ЕмкостьЗаменить

разрешается

X -55 ∞C 4 +65 ∞C A ±1.0%
Y -30 ∞C 5 +85 ∞C B ±1.5%
Z -10 ∞C 6 +105 ∞C C ±2.2%
7 +125 ∞C D ±3.3%
8 +150 ∞C E ±4.7%
9 +200 ∞C F ±7.5%
P ±10%
R ±15%
S ±22%
T +22%/-33%
U +22%/-56%
V +22%/-82%

 

 <<< Справочник 

Предыдущая запись

Таблица резисторов стандартных значений

Следующая запись

Маркировка конденсаторов (Коды)

Вам также могут понравиться

Номиналы конденсаторов, ряды конденсаторов


Номиналы конденсаторов очень похожи на номиналы резисторов. Наиболее часто используемые ряды при производстве конденсаторов - ряд Е3 и рад Е6, т.к. многие типы конденсаторов сложно изготовить с большой точностью.

Ряды конденсаторов

Чтобы производить реальный диапазон конденсаторов, необходимо увеличивать шаг между номиналами ёмкостей по мере их увеличения. Стандартные ряды конденсаторов основаны на этой идее и их значения похожи в каждом интервале, кратном десяти.

Ряд Е3 (3 значения в каждом интервале, кратном десяти)
10, 22, 47, ... затем это продолжается так: 100, 220, 470, 1000, 2200, 4700 и т.д.
Обратите внимание, как значение шага увеличивается по мере увеличения ёмкости (емкость каждый раз примерно удваивается).

Ряд Е6 (6 значений в каждом интервале, кратном десяти)
10, 15, 22, 33, 47, 68, ... затем: 100, 150, 220, 330, 470, 680, 1000 и т.д.
Видите, это тот же ряд Е3, но с дополнительными промежуточными значениями.

Кодовая маркировка конденсаторов описана здесь.

Таблица номиналов конденсаторов по рядам Е3 и Е6

Кодовое обозначениепкФ (pF)нФ (nF) мкФ (µF)
Ряд Е3 Ряд Е6
109 109 1.0 0.001
159 1.5 0.0015
229 229 2.2 0.0022
339 3.3 0.0033
479 479 4.7 0.0047
689 6.8 0.0068
100 100 10 0.01
150 15 0.015
220 220 22 0.022
330 33 0.033
470 470 47 0.047
680 68 0.068
101 101 100 0.1 0.0001
151 150 0.15 0.00015
221 221 220 0.22 0.00022
331 330 0.33 0.00033
471 471 470 0.47 0.00047
681 680 0.68 0.00068
102 102 1000 1.0 0.001
152 1500 1.5 0.0015
222 222 2200 2.2 0.0022
332
3300
3.3 0.0033
472 472 4700 4.7 0.0047
682 6800 6.8 0.0068
103 103 10000 10 0.01
153 15000 15 0.015
223 223 22000 22 0.022
333 33000 33 0.033
473 473 47000 47 0.047
683 68000 68 0.068
104 104 100 0.1
154 150 0.15
224 224 220 0.22
334 330 0.33
474 474 470 0.47
684 680 0.68
105
105 1000 1.0

Редко используемые единицы номиналов в таблице пропущены

Таблица маркировки конденсаторов

Таблица маркировки конденсаторов

Емкость конденсаторов может измеряться в микрофарадах (uF), нанофарадах (nF), пикофарадах (pF) и обозначаеться специальным кодом. Данная таблица поможет вам разобраться в маркировке обозначений при различных измерительных номиналах и подобрать нужные аналоги для замены. Существует универсальный измерительный прибор для радиокомпонентов. Может измерять индуктивности, ESR и потери электролитических конденсаторов. Проверяет и транзисторы (включая MOSFET), диоды, стабилитроны, кварцы. Тип деталей определяется автоматически и выводит значения на дисплей. В этом обзоре ESR тестер я описывал этот прибор.

 обозначение конденсаторов

uF (мкФ) nF (нФ) pF (пФ) Code (Код)
1uF 1000nF 1000000pF 105
0.82uF 820nF 820000pF 824
0.8uF 800nF 800000pF 804
0.7uF 700nF 700000pF 704
0.68uF 680nF 680000pF 624
0.6uF 600nF 600000pF 604
0.56uF 560nF 560000pF 564
0.5uF 500nF 500000pF 504
0.47uF 470nF 470000pF 474
0.4uF 400nF 400000pF 404
0.39uF 390nF 390000pF 394
0.33uF 330nF 330000pF 334
0.3uF 300nF 300000pF 304
0.27uF 270nF 270000pF 274
0.25uF 250nF 250000pF 254
0.22uF 220nF 220000pF 224
0.2uF 200nF 200000pF 204
0.18uF 180nF 180000pF 184
0.15uF 150nF 150000pF 154
0.12uF 120nF 120000pF 124
0.1uF 100nF 100000pF 104
0.082uF 82nF 82000pF 823
0.08uF 80nF 80000pF 803
0.07uF 70nF 70000pF 703
0.068uF 68nF 68000pF 683
0.06uF 60nF 60000pF 603
0.056uF 56nF 56000pF 563
0.05uF 50nF 50000pF 503
0.047uF 47nF 47000pF 473
0.04uF 40nF 40000pF 403
0.039uF 39nF 39000pF 393
0.033uF 33nF 33000pF 333
0.03uF 30nF 30000pF 303
0.027uF 27nF 27000pF 273
0.025uF 25nF 25000pF 253
0.022uF 22nF 22000pF 223
0.02uF 20nF 20000pF 203
0.018uF 18nF 18000pF 183
0.015uF 15nF 15000pF 153
0.012uF 12nF 12000pF 123
0.01uF 10nF 10000pF 103
0.0082uF 8.2nF 8200pF 822
0.008uF 8nF 8000pF 802
0.007uF 7nF 7000pF 702
0.0068uF 6.8nF 6800pF 682
0.006uF 6nF 6000pF 602
0.0056uF 5.6nF 5600pF 562
0.005uF 5nF 5000pF 502
0.0047uF 4.7nF 4700pF 472
0.004uF 4nF 4000pF 402
0.0039uF 3.9nF 3900pF 392
0.0033uF 3.3nF 3300pF 332
0.003uF 3nF 3000pF 302
0.0027uF 2.7nF 2700pF 272
0.0025uF 2.5nF 2500pF 252
0.0022uF 2.2nF 2200pF 222
0.002uF 2nF 2000pF 202
0.0018uF 1.8nF 1800pF 182
0.0015uF 1.5nF 1500pF 152
0.0012uF 1.2nF 1200pF 122
0.001uF 1nF 1000pF 102
0.00082uF 0.82nF 820pF 821
0.0008uF 0.8nF 800pF 801
0.0007uF 0.7nF 700pF 701
0.00068uF 0.68nF 680pF 681
0.0006uF 0.6nF 600pF 621
0.00056uF 0.56nF 560pF 561
0.0005uF 0.5nF 500pF 52
0.00047uF 0.47nF 470pF 471
0.0004uF 0.4nF 400pF 401
0.00039uF 0.39nF 390pF 391
0.00033uF 0.33nF 330pF 331
0.0003uF 0.3nF 300pF 301
0.00027uF 0.27nF 270pF 271
0.00025uF 0.25nF 250pF 251
0.00022uF 0.22nF 220pF 221
0.0002uF 0.2nF 200pF 201
0.00018uF 0.18nF 180pF 181
0.00015uF 0.15nF 150pF 151
0.00012uF 0.12nF 120pF 121
0.0001uF 0.1nF 100pF 101
0.000082uF 0.082nF 82pF 820
0.00008uF 0.08nF 80pF 800
0.00007uF 0.07nF 70pF 700
0.000068uF 0.068nF 68pF 680
0.00006uF 0.06nF 60pF 600
0.000056uF 0.056nF 56pF 560
0.00005uF 0.05nF 50pF 500
0.000047uF 0.047nF 47pF 470
0.00004uF 0.04nF 40pF 400
0.000039uF 0.039nF 39pF 390
0.000033uF 0.033nF 33pF 330
0.00003uF 0.03nF 30pF 300
0.000027uF 0.027nF 27pF 270
0.000025uF 0.025nF 25pF 250
0.000022uF 0.022nF 22pF 220
0.00002uF 0.02nF 20pF 200
0.000018uF 0.018nF 18pF 180
0.000015uF 0.015nF 15pF 150
0.000012uF 0.012nF 12pF 120
0.00001uF 0.01nF 10pF 100
0.000008uF 0.008nF 8pF 080
0.000007uF 0.007nF 7pF 070
0.000006uF 0.006nF 6pF 060
0.000005uF 0.005nF 5pF 050
0.000004uF 0.004nF 4pF 040
0.000003uF 0.003nF 3pF 030
0.000002uF 0.002nF 2pF 020
0.000001uF 0.001nF 1pF 010

Очень часто для проведения ремонтных работ в электронных устройствах, необходимо иметь в запасе конденсаторы различных номиналов. Так как в магазине зачастую на все случаи жизни приобрести нет возможности, поэтому в большинстве случаев заказываю у китайских товарищей на площадке Aliexpress. В продаже имеются также в большем асортименте электролитические конденсаторы. Можно приобрести набором по 10-20 различных номиналов.

 

Конденсаторы на Aliexpress

Автор: silver от 14-04-2017, посмотрело: 91935

Категория: Ремонт

Комментарии: 0

Оставить комментарии к этой записи

Характеристики конденсаторов ⋆ diodov.net

Программирование микроконтроллеров Курсы

Ранее мы уже рассмотрели принцип работы и маркировку многих типов конденсаторов. Однако настоящий электронщик должен знать следующие характеристики конденсаторов: допустимое напряжение, классы точности, температурный коэффициент емкости и тангенс угла потерь. Понимание указанных характеристик позволяет сделать выбор и применить лучший из имеющихся накопителей, что благоприятно скажется в целом на работе электронного устройства.

Основные характеристики конденсаторов

Допустимое напряжение является очень важным параметром любого конденсатора и его нельзя превышать, иначе произойдет пробой диэлектрика и накопитель придет в непригодность. На корпусе указывается всегда величина максимального допустимого напряжения. Поэтому начинающих радиолюбителей такое обозначение вводит в заблуждения, поскольку в розетке напряжение 230 В, то казалось бы, что напряжения накопителя 300 В вполне достаточно. Однако это не так. Так как 230 В – это действующее напряжение, а диэлектрик может пробиться от мгновенного амплитудного значения, которое в 1,41 раза больше действующего и равно 230×1,41 = 324 В плюс допуск отклонения 10 % от номинального значения в сторону увеличения, нормированный ГОСТом, и того получим 324×0,1+324 = 356 В. Поэтому допустимое напряжение должно быть не ниже 360 В.

Характеристики конденсаторов

Стандартные значения емкости конденсаторов

Если взять любой радиоэлектронный прибор, например, резистор, диод, транзистор, стабилитрон и снять его характеристики либо измерить параметры высокоточным измерительным прибором, то они будут иметь некоторые отклонения от заявленных номинальных значений. Такое отклонение от указанных параметров вызвано технологическим процессом и нормируется производителем. Дело в том, что на изготовление любого устройства или его отдельного компонента влияет много факторов, которые невозможно учесть и скомпенсировать. Даже лист бумаги, формата А4, имеет некоторые отклонения от заданных размеров, но тем не менее это никак не сказывается на их применении.

Аналогично обстоят дела и с емкостью. Если измерить ее в нескольких накопителей одинакового номинала, то можно заметить небольшую разницу. Эта разница строго нормирована и называется допустимым отклонением емкости от номинального значения. Она измеряется в процентах, значения которых соответствуют классам точности.

Классы точности конденсаторов

В зависимости от класса точности и допустимого отклонения производятся стандартные значения емкости, то есть стандартные номиналы конденсаторов. Емкость в приведенной ниже таблице исчисляется пикофарадоми. Любое значение из таблицы может быть умножено на 0,1 или 1 или 10 и т.д.

Номиналы конденсаторов

Температурный коэффициент емкости

Протекание электрического тока через любой радиоэлектронный элемент вызывает его нагрев, ввиду неизбежного наличия сопротивления. Чем больше ток и выше сопротивление, тем интенсивнее нагревается прибор. Такое явление в большинстве случаев является вредным и может привести к изменению параметров схемы, а соответственно и нарушить режим работы всего устройства. Поэтому нагрев радиоэлектронных элементов всегда учитывается при проектировании изделия. Характеристики конденсаторов также склонны изменятся с изменением температуры и с этим обязательно нужно считаться. Для этого введен температурный коэффициент емкости, сокращенно ТКЕ.

ТКЕ показывает, насколько отклоняется емкость конденсатора от номинального значения с ростом температуры. Номинальное значение емкости накопителя приводится для температуры окружающей среды +20 С.

Рост температуры может вызвать как рост емкости, так и ее уменьшение. В зависимости от этого различают конденсаторы с положительным и отрицательным температурным коэффициентом емкости.

Следует знать, чем меньше значение ТКЕ, тем более стабильными характеристиками обладает конденсатор. Особое внимание уделяют ТКЕ разработчик измерительного оборудования высокого класса точности, где критичны значительные отклонения характеристик любого радиоэлектронного элемента.

Тангенс угла потерь

Потери, неизбежно возникающие при работе конденсатора, главным образом определяются свойствами диэлектрика, расположенного между обкладками накопителя, и характеризуются тангенсом угла потерь tg δ. Производители стремятся снизить значение угла tg δ и за счет этого улучшить характеристики конденсаторов. Поэтому наибольшее применение получила специальная керамика, обладающая минимальным тангенсом угла потерь. Обратной величиной тангенса угла потерь конденсатора является добротность, равная QC=1/tgδ. Конденсаторы высокого качества обладают добротностью свыше тысячи единиц.

Электроника для начинающих

Еще статьи по данной теме

Перевод единиц измерения Ёмкости электрической, электрической емкости, маркировка конденсаторов - таблица




Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Алфавиты, номиналы, единицы / / Перевод единиц измерения величин. Перевод единиц измерения физических величин. Таблицы перевода единиц величин. Перевод химических и технических единиц измерения величин. Величины измерения. Таблицы соответствия величин.  / / Перевод единиц измерения Ёмкости электрической, электрической емкости, маркировка конденсаторов - таблица

Поделиться:   

Перевод единиц Ёмкости электрической, электрической емкости, маркировка конденсаторов - таблица + Таблица перевода величин емкостей и обозначений конденсаторов

Перевести из:

Перевести в:

Ф абФ Ф до 1948 г. μФ статФ
1 Ф = фарада = F = farad (единица СИ) это:

1,0

1.0x10-9

1.000495

1.0x106

8.987584x1011

1 абФ = Абфарад = Abfarad = единица СГСМ = EM unit это:

1.0x109

1,0

1.000495x109

1.0x1015

8.987584x1020

1Ф до 1948 г. = "farad international":

0.999505

9.995052x10-10

1,0

9.995052x105

8.9831369x1011

1 микрофарад = μФ = μF:

1.0x10-6

1.0x10-15

1.000495x10-6

1,0

8.987584x105

1 Статфарад = статФ = Statfarad = единица СГСЭ = ES unit это:

1.112646x10-12

1.112646x10-21

1.131968x10-12

1.112646x10-6

1,0

Таблица перевода емкостей и обозначений конденсаторов

Таблица емкостей и обозначений конденсаторов
μF
микрофарады
nF
нанофарады
pF
пикофарады
Code /
Код трех-

Дельта

  • Новые поступления

17.07.2020

Пластик для 3D принтера
В продажу поступил пластик PLA, SBS, PETG для 3D принтера и 3D ручек.
Обращаться в маг. по адресу:
- пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
PETG пластик ......

 

14.07.2020

ПКВк-10
Универсальный инструмент для опрессовки НШВИ, НШВ- 0,25-10мм, НШВИ2- 2х0,5-6мм. Одна саморегулирующаяся матрица на все типоразмеры диапазона. Ширина обжимной матрицы: 13 мм. Инструмент перекрывает диапазон из 17 размеров втулочных наконечников
Обращаться в маг. по адресу: - пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
Клещи мультидиапозонные ПКВк-10...
Схема проезда

 

30.06.2020

Щетки для электродвигателя
В продажу поступили Щетки электроугольные для электроинструмента Bosch, Sparky, Makita и т.д.
Обращаться в маг. по адресу: - пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
Щетки электроугольные

 

28.04.2020

MS6860D Тестер розеток
Соответствие международным стандартам безопасности IEC 1010-1 CAT II 600V. Легкая и быстрая проверка работы монтажника. Световая и звуковая индикация состояния проводки.
Параметры измерений:
– правильно установленная розетка
– отсутствие/обрыв заземления
– неправильное подключение фаза/земля
– неправильное подключение фаза/ноль
– обрыв нуля
Обращаться в маг. по адресу: - пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
MS6860D Тестер розеток
Схема проезда

 

09.04.2020

Маска санитарно-гигиеническая
В наличии:
Ткань: бязь (100% хлопок), 2 слоя. Не стерильная. Рекомендована ручная стирка с моющими средствами и проглаживание утюгом.
Материал: спанбонд 60 г/м2, 2 слоя. Рекомендована ручная стирка с мылом, проглаживание утюгом при темп. не выше 70С через ткань или обработка паром.
Обращаться в маг. по адресу:
пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
Маска санитарно-гигиеническая

Схема проезда

 

08.04.2020

В наличии компоненты для приготовления антисептика для рук.
Спирт изопропиловый абсолютированный -200мл
Глицерин 100мл.
Перекись водорода, 6 %- Работать в перчатках и маске. Для наружного применения!.
Обращаться в маг. по адресу: - пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
 

 

17.01.2020

Конструктор Знаток Магия голоса
Голосовое управление схемами и устройствами, песни, стихи, сказки, цифровой диктофон, звуки животных, смех , звуки природы и т.д, игра "Квадрат фортуны". Без пайки. Для детей от 5 лет..
Обращаться в маг. по адресу: - пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
Конструктор Знаток Магия голоса
Схема проезда

 

06.11.2019

НИХРОМ-
НИХРОМ-0.4 / -0.8 Х20Н80 бухта 10м.
Обращаться в маг. по адресу: - пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
НИХРОМ....
Схема проезда

 

23.10.2019

Спирт изопропиловый
Спирт изопропиловый ОСЧ SNR-IPN (1л/0,8кг) - осуществляет мягкую очистку любого электронного, механического и оптического оборудования. При подготовке оптических волокон к сварке спирт используется для их очистки (обезжиривания). ТУ 2632-064-44493179-01.
Производитель: SNR
Спирт изопропиловый абсолютированный, 1л SNR-IPN-ABS - Состав: изопропиловый спирт 96% (изопропанол).
Производитель: SNR .
Обращаться в маг. по адресу:
пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
Спирт изопропиловый...

Схема проезда

 

 

14.10.2019

Новые наборы для детского творчества
BB2024 арт HL004 Динамический фонарик. Французские опыты Науки с Буки - Собери динамический фонарик самостоятельно, используя схему в инструкции. Пойми как он работает.Габариты : 27x6.5x22.5; Рекомендуемый возраст: от 6 лет
Производитель: Bondibon
BB2872 арт. 38810 Робот динозавр, Французские опыты Науки с Буки - Собери модель двигающегося динозавра Он будет качать головой и двигать хвостом. Узнай как работают электродвигатели и электрические цепи. 8+.
Производитель: Bondibon .
Обращаться в маг. по адресу:
пр. Курако, 20 или по тел.+7-906-926-1066
BB2024 арт...

Схема проезда

 

 

Справочные таблицы | Electronov.net | Библиотека

Номинальные ряды и принципы их построения

Основой номинальных рядов служит геометрическая прогрессия вида: {{10}^{\frac{1}{n}}}. Число n всегда представляет собой степень двойки, умноженную на 3. Каждый ряд соответствует определённому допуску в номиналах деталей:

  • E6 имеют допустимое отклонение от номинала ±20 %;
  • E12 — ±10 %;
  • E24 — ±5 %;
  • E48 — ±2 %;
  • E96 — ±1 %;
  • E192 — ±0,5 %.

Ряды устроены таким образом, что следующее значение отличается от предыдущего чуть меньше, чем на двойной допуск.

Номинальные ряды Е6 - Е24Таблица 1 — Номинальные ряды Е6 — Е24. Номинальные ряды Е48 - Е192Таблица 2 — Номинальные ряды Е48 — Е192.

Условное обозначение некоторых электротехнических элементов

Отечественные обозначения:

Отечественные обозначения электротехнических элементовРисунок 1 — Отечественные обозначения электротехнических элементов. Отечественные обозначения электронных элементовРисунок 2 — Отечественные обозначения электронных элементов.

Зарубежные обозначения:

Зарубежные обозначения электронных элементовРисунок 3 — Зарубежные обозначения электронных элементов.
Стандартные значения конденсаторов и цветовые коды

Со временем ряд стандартных значений конденсаторов эволюционировал, как и с резисторами и индукторы. Конденсаторы доступны в огромном диапазоне стилей, напряжения и тока грузоподъемность, тип диэлектрика, качество факторы и многие другие параметры. Тем не менее, они в основном придерживаются этого диапазона ценностей.

Конденсаторы

являются одним из четырех основных типов пассивных электронных компонентов; другие три индуктора, резистор, а мемристором.Основной единицей измерения емкости является Фарад (F).

Для получения других значений емкости необходимо использовать параллельные и / или последовательные комбинации. Часто сложный комбинации используются для удовлетворения многочисленных требований, таких как обработка больших напряжений по-прежнему обеспечивая правильное количество емкости.

Если необходимо обеспечить периодическую настройку цепи, то необходимо использовать переменный конденсатор.Это может принимать форму отрегулированного вручную конденсатора или электрически настроенный конденсатор как у варактора диода (варикап).

Диаграмма кода цвета старого конденсатора

Диаграмма кода цвета старого керамического осевого свинцового конденсатора

1,0 10 100 1000 0,01 0.1 1,0 10 100 1000 10000
1,1 11 110 1100
1,2 12 120 1200
1.3 13 130 1300
1,5 15 150 1500 0,015 0,15 1,5 15 150 1500
1.6 16 160 1600
1,8 18 180 1800
2.0 20 200 2000
2,2 22 220 2200 0,022 0,22 2,2 22 220 2200
2.4 24 240 2400
2,7 27 270 2700
3.0 30 300 3000
3,3 33 330 3300 0,033 0,33 3,3 33 330 3300
3.6 36 360 3600
3,9 39 390 3900
4.3 43 430 4300
4,7 47 470 4700 0,047 0,47 4,7 47 470 4700
5.1 51 510 5100
5,6 56 560 5600
6.2 62 620 6200
6,8 68 680 6800 0,068 0,68 6,8 68 680 6800
7.5 75 750 7500
8,2 82 820 8200
9.1 91 910 9100

10 В 10 В
16V 16V 16V
20 В
25 В 25 В 25 В
35 В 35 В
50 В 50 В 50 В 50 В
63 В
100 В 100 В 100 В
160 В
200 В
250 В 250 В
350 В
400 В 400 В
450 В
600 В
630 В
1000 В

Связанные страницы по РФ Кафе
- Конденсаторы и Расчеты емкости
- Конденсатор Цветовые коды
- Емкостные преобразования
- Конденсаторные диэлектрики
- Стандартные значения конденсатора
- Поставщики конденсаторов
- Благородное искусство развязки

,
типов конденсаторов, определение стоимости конденсаторов и их применение

конденсатор является одним из наиболее часто используемых компонентов в конструкции электронных схем. Он играет важную роль во многих встроенных приложениях. Это доступно в различных рейтингах. Он состоит из двух металлических пластин , разделенных непроводящим веществом, или диэлектрик .

Часто это склады хранения аналоговых сигналов и цифровых данных. Сравнение между различными типами конденсаторов обычно проводится в отношении диэлектрика, используемого между пластинами.Некоторые конденсаторы выглядят как трубки, маленькие конденсаторы часто изготавливаются из керамических материалов, а затем погружаются в эпоксидную смолу для их герметизации. Итак, вот несколько наиболее распространенных типов доступных конденсаторов. Давайте посмотрим на них.


4 типа конденсаторов

1. Пленочные конденсаторы:

Пленочные конденсаторы - это наиболее обычно готовые из многочисленных типов конденсаторов, состоящие из обычно широкой группы конденсаторов, с отличием в их диэлектрических свойствах.Они доступны практически в любом значении и напряжении до 1500 вольт. Они бывают с любым допуском от 10% до 0,01%. Пленочные конденсаторы дополнительно поставляются в комбинации форм и стилей корпуса. Существует два типа пленочных конденсаторов: радиальный и осевой. Электроды пленочных конденсаторов могут быть металлизированными алюминием или цинком, нанесенными на одну или обе стороны пластиковой пленки, в результате чего образуются металлизированные пленочные конденсаторы, называемые пленочными конденсаторами. Пленочный конденсатор показан на рисунке ниже:

Film Capacitors Film Capacitors Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы иногда называют пластиковыми конденсаторами, потому что в качестве диэлектриков используются полистирол, поликарбонат или тефлон.Эти виды пленок нуждаются в гораздо более толстой диэлектрической пленке, чтобы уменьшить опасность разрыва или прокола в пленке, и поэтому больше подходят для более низких значений емкости и больших размеров корпуса. Пленочные конденсаторы физически больше и дороже, они не поляризованы, поэтому они могут использоваться в приложениях переменного напряжения и имеют гораздо более стабильные электрические параметры. В зависимости от емкости и коэффициента рассеяния они могут применяться в частотно-стабильных приложениях класса 1, заменяя керамические конденсаторы класса 1.

2. Керамические конденсаторы:

PCBWay PCBWay

Керамические конденсаторы используются в высокочастотных цепях, таких как аудио в ВЧ. Они также являются лучшим выбором для высокочастотной компенсации в звуковых цепях. Эти конденсаторы также называются дисковыми конденсаторами. Керамические конденсаторы изготавливают, покрывая две стороны небольшого фарфорового или керамического диска серебром, а затем складывают вместе, чтобы получить конденсатор. Можно сделать как низкую емкость, так и высокую емкость в керамических конденсаторах, изменяя толщину используемого керамического диска.Керамический конденсатор показан на рисунке ниже:

Ceramic Capacitors Ceramic Capacitors Керамические конденсаторы

Они имеют значения от нескольких пико фарад до 1 микрофарада. Диапазон напряжения составляет от нескольких вольт до многих тысяч вольт. Керамика недорогая в производстве и поставляется с несколькими типами диэлектрика. Толерантность к керамике невелика, но по назначению в жизни они прекрасно работают.

3. Электролитические конденсаторы:

Это наиболее часто используемые конденсаторы, которые имеют широкий допуск емкости.Электролитические конденсаторы доступны с рабочим напряжением примерно до 500 В, хотя наивысшие значения емкости недоступны при высоком напряжении, и доступны более высокие температурные единицы, но они встречаются редко. Существует два типа электролитических конденсаторов: тантал и алюминий.

Танталовые конденсаторы обычно лучше демонстрируют, имеют более высокую стоимость и готовы только в более ограниченном диапазоне параметров. Диэлектрические свойства оксида тантала намного превосходят диоксидные свойства оксида алюминия, что обеспечивает более легкий ток утечки и лучшую емкость, что делает их пригодными для применения в условиях препятствий, развязки и фильтрации.

Толщина пленки оксида алюминия и повышенное напряжение пробоя дают конденсаторам исключительно повышенные значения емкости для их размера. В конденсаторе пластины из фольги анодируются постоянным током, устанавливая таким образом край материала плат и подтверждая полярность его стороны.

Танталовые и алюминиевые конденсаторы показаны на рисунке ниже:

Electrolytic Capacitors Electrolytic Capacitors Электролитические конденсаторы

4. Переменные конденсаторы:

Переменный конденсатор - это конденсатор, намеренно и многократно изменяемый механически.Конденсаторы этого типа используются для установки частоты резонанса в LC-цепях, например, для настройки радиомодуля для согласования импеданса в устройствах антенного тюнера.

Variable Capacitors Variable Capacitors Переменные конденсаторы

Применение конденсаторов

Конденсаторы применяются как в электротехнике, так и в электронике. Они используются в фильтрах, системах накопления энергии, пускателях двигателей и устройствах обработки сигналов.

Как узнать ценность конденсаторов?

DISC-CAPACITOR DISC-CAPACITOR

Конденсаторы являются важными компонентами электронной схемы, без которой цепь не может быть завершена.Использование конденсаторов включает сглаживание пульсаций переменного тока в источнике питания, соединение и развязку сигналов в качестве буферов и т. Д. В цепях используются различные типы конденсаторов, такие как электролитический конденсатор, дисковый конденсатор, танталовый конденсатор и т. Д. Электролитические конденсаторы имеют значение, напечатанное на его корпусе, так что его контакты могут быть легко идентифицированы. Обычно большой штифт является положительным. Черная полоса рядом с отрицательным выводом указывает на полярность. Но в дисковых конденсаторах на его корпусе напечатано только число, поэтому очень трудно определить его значение в PF, KPF, uF, n и т. Д.Для некоторых конденсаторов значение выводится в единицах uF, в то время как в других используется код EIA. 104. Рассмотрим методы идентификации конденсатора и расчета его значения.

1. Число на конденсаторе представляет значение емкости в Пико-Фарадах.

Например, 8 = 8PF

2. Если третье число равно нулю, то значение находится в P, например. 100 = 100PF

3. Для трехзначного числа третье число представляет количество нулей после второй цифры. Например, 104 = 10 - 0000 PF

4.Если значение получено в PF, его легко преобразовать в KPF или uF

PF / 1000 = KPF или n, PF / 10, 00000 = uF. Для значения емкости 104 или 100000 в пФ это составляет 100 кПФ или n или 0,1 мкФ.

Формула преобразования:

nx 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1 000 000 = UF uF x 1 000 000 = PF UF x 1 000 000/1000 = nn = 1/1 000 000 000 F uF = 1/1000 000 F

Буква ниже значения емкости определяется значение допуска.

473 = 473 K

Для 4-значного числа, если 4 -й номер равен нулю, тогда значение емкости указывается в пФ.

Например 1500 = 1500PF

Если число является просто десятичным числом с плавающей запятой, значение емкости указывается в мкФ.

Например 0,1 = 0,1 мкФ

Если под цифрами указан алфавит, он представляет собой десятичную дробь, а значение указывается в KPF или n

Например. 2K2 = 2,2 KPF

Если значения даны с косой чертой, первая цифра представляет значение в УФ, вторая - его допуск, а третья - его максимальное номинальное напряжение

Например. 0,1 / 5/800 = 0,01 мкФ / 5% / 800 Вольт.

Некоторые распространенные дисковые конденсаторы:

Capacitor-Values Capacitor-Values

DISC-CAPS DISC-CAPS DISC-CAPS

Без конденсатора проектирование схемы не будет полным, поскольку она играет активную роль в функционировании цепи. Конденсатор имеет две электродные пластины внутри, разделенные диэлектрическим материалом, таким как бумага, слюда и т. Д. Что происходит, когда электроды конденсатора подключены к источнику питания? Конденсатор заряжается до своего полного напряжения и сохраняет заряд. Конденсатор обладает способностью хранить ток, который измеряется в единицах Фарада.

Емкость конденсатора зависит от площади его электродных пластин и расстояния между ними. Дисковые конденсаторы не имеют полярности, поэтому их можно подключать в любом направлении. Дисковые конденсаторы в основном используются для соединения / развязки сигналов. Электролитические конденсаторы, с другой стороны, имеют полярность, поэтому, если полярность конденсатора изменится, он взорвется. Электролитические конденсаторы в основном используются в качестве фильтров, буферов и т. Д.

Каждый конденсатор имеет свою собственную емкость, которая выражается как заряд в конденсаторе, деленный на напряжение.Таким образом, Q / V. Когда вы используете конденсатор в цепи, следует учитывать некоторые важные параметры. Во-первых, это его ценность. Выберите правильное значение, низкое или высокое, в зависимости от конструкции схемы. Значение напечатано на корпусе большинства конденсаторов в мкФ или в виде кода EIA. В конденсаторах с цветовой кодировкой значения представлены в виде цветовых полос и с использованием таблицы цветовых кодов конденсатора; конденсатор легко идентифицировать. Ниже приведена таблица цветов для определения конденсатора с цветовой кодировкой.

colour-chart colour-chart

Смотрите, как и у резисторов каждая полоса на конденсаторе имеет значение.Значение первой полосы - это первое число в цветовой диаграмме. Точно так же значением Второй полосы является Второе число в цветовой диаграмме. Третья полоса является множителем, как в случае резистора. Четвертый диапазон - Допуск конденсатора. Пятая полоса - это корпус конденсатора, который представляет рабочее напряжение конденсатора. Красный цвет обозначает 250 вольт, а желтый - 400 вольт.

Допуск и рабочее напряжение являются двумя важными факторами, которые необходимо учитывать.Ни один конденсатор не имеет номинальной емкости, и она может варьироваться.

Поэтому используйте конденсаторы хорошего качества, такие как танталовые конденсаторы, в чувствительных цепях, таких как схемы генератора. Если конденсатор используется в цепях переменного тока, он должен иметь рабочее напряжение 400 вольт. Рабочее напряжение электролитического конденсатора напечатано на его корпусе. Выберите конденсатор с рабочим напряжением, в три раза превышающим напряжение источника питания. Например, если напряжение питания составляет 12 вольт, используйте конденсатор на 25 или 40 вольт.Для сглаживания лучше взять конденсатор высокой величины, например, 1000 мкФ, чтобы почти полностью удалить пульсации переменного тока. В источнике питания звуковых цепей лучше использовать конденсатор емкостью 2200 мкФ или 4700 мкФ, поскольку пульсации могут создавать гудение в цепи.

Ток утечки - еще одна проблема конденсаторов. Часть заряда будет протекать, даже если конденсатор заряжается. Это стих в схемах таймера, поскольку цикл синхронизации зависит от времени зарядки / разрядки конденсатора.Танталовые конденсаторы с малой утечкой доступны и используют их в цепях таймера.

Описание функции сброса конденсатора в микроконтроллере

Сброс используется для запуска или перезапуска функций микроконтроллера AT80C51. Вывод сброса соответствует двум условиям запуска микроконтроллера. Это

  1. Блок питания должен находиться в указанном диапазоне.
  2. Длительность импульса сброса должна составлять не менее двух машинных циклов.

Сброс должен оставаться активным до тех пор, пока не будут соблюдены все два условия.

В схеме этого типа конденсатор и резистор от источника питания подключены к выводу сброса №. 9. Когда переключатель питания включен, конденсатор начинает заряжаться. В это время конденсатор вначале действует как короткое замыкание. Когда вывод сброса установлен в положение HIGH, микроконтроллер переходит в состояние включения и через некоторое время зарядка прекращается. Когда зарядка прекращается, контакт сброса переходит на землю из-за резистора. Вывод сброса должен идти до высокого уровня, затем до низкого уровня, а затем программа начинается с самого начала.Если в этом устройстве нет конденсатора сброса или его не подключили, программа запускается с любого места микроконтроллера.

Теперь у вас есть представление о концепции типов конденсаторов, и есть ли приложения, если у вас есть вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам, оставьте комментарии ниже

Фото любезно предоставлено:

Пленочные конденсаторы en.busytrade
Керамические конденсаторы, сделанные в Китае
Электролитические конденсаторы от Solarbotics

.
Конденсаторные основы, рабочие и различные типы конденсаторов с их применениями в цепях

Конденсаторы - слово, по-видимому, предлагает идею емкостью , что, согласно словарю, означает «способность удерживать что-то». Это ровно , что делает конденсатор - он держит электрический заряд. Но что делает его общим компонентом почти во всех электронных схемах? Давайте разберем материал за конденсаторами, чтобы понять, что он делает и как их можно использовать в этой статье.

Что такое конденсатор?

Конденсатор в своей наиболее примитивной форме состоит из двух проводящих пластин, разделенных диэлектрической средой. Термин диэлектрик - это просто причудливое слово для изолятора, который может быть поляризован, то есть образовывать отрицательные и положительные заряды на противоположных гранях. Когда напряжение подается на эти две пластины, ток проходит через проводящие пластины. Одна сторона получает положительный заряд (недостаток электронов), а другая сторона получает отрицательный заряд (избыток электронов).Мы все знакомы с тем фактом, что в отличие от зарядов притягиваются, поэтому, поскольку пластины заряжены противоположно, заряды на пластинах притягиваются.

Attraction of Opposite Charges in Capacitors

Помните, что между пластинами имеется изолятор , поэтому заряды не могут «течь», чтобы уравновесить друг друга, и (в идеале) застряли в состоянии взаимного притяжения и остаются на месте. И именно так конденсаторы выполняют свою основную функцию - удержание или хранение заряда.

Символ конденсаторов

Поскольку конденсаторы имеют две параллельные металлические пластины, как обсуждалось выше, их символьный вид представляет собой то же самое.По крайней мере, легко нарисовать

Capacitor Symbols

В практическом случае конденсаторы - это уже не просто две пластины с зазором между ними, в случае алюминиевой электролитики две пластины принимают форму металлической фольги, свернутой с прокладкой между ними в трубке.

Второй набор символов обозначает поляризованные конденсаторы, то есть те, которые определили положительные и отрицательные клеммы внутренней конструкцией. Случайное изменение положения этих терминалов почти наверняка приведет к впечатляющему отказу (особенно для более крупных образцов), выбросу кусков фольги и бумажных счетчиков с места повреждения и в большинстве случаев пахнущему очень плохо.

Емкость и номинальное напряжение для конденсатора

Конденсаторы измеряются в Фарад ; он назван в честь известного британского электрохимика Майкла Фарадея. Единица емкости, обозначающая кулон на вольт. Кулон (произносится как «koo-lom») - это единица S.I. для заряда, а вольт, как мы знаем, это единица измерения напряжения или разности потенциалов. Это делает Фарад количеством заряда, хранимым на вольт разности потенциалов.Этот простой способ математического взгляда на конденсатор предоставляет широкий спектр интерпретаций, что проявляется в множестве смертельно сложных математических уравнений, таких как интегралы, показатели и векторы, которые мы, инженеры, будем использовать при работе с конденсаторами, что выходит далеко за рамки объем этой статьи. Однако в статье

мы немного разберемся с интересной математикой, которая поможет нам проектировать схемы с конденсаторами.

Конечно, Фарад (один кулон на вольт) является очень большой единицей для большинства практических целей (поскольку сам кулон является довольно большой величиной заряда, как вы, возможно, уже знаете), поэтому большинство конденсаторов (кроме очень больших) ) измеряются в микрофарадах или в миллионных долях (0.000001) Фарада. Предположим, у вас есть конденсатор, который читает 25V 10uF (префикс «u» означает микро, это искажение греческого символа µ («му»), означающего «микро») на пластиковой наружной крышке. Поскольку колпачок (в электронном мире - это конденсаторы) рассчитан на 10 мкФ, на его клеммах может храниться заряд в десять микрокулонов (то есть десять миллионных долей кулона, 0,000010 С) на вольт напряжения. Это означает, что при максимальном напряжении 25 В конденсатор может удерживать заряд 25 В x 10 мкФ, что составляет 0.000250 кулонов.

Помните, я сказал «максимальное» напряжение. Максимальное напряжение, пожалуй, самый важный показатель на конденсаторе. Он говорит вам, какое напряжение конденсатор может выдержать на своих клеммах, прежде чем он пойдет KABOOM ………!

Работа конденсатора

По сути, внутри конденсатора происходит то, что изолятор между этими пластинами подвергается процессу, называемому «пробой диэлектрика», то есть изолятор больше не может изолировать, поскольку напряжение на изоляторе слишком велико, чтобы он мог оставаться изолятором. ,Основная физика несколько выходит за рамки, но все, что вам нужно знать, чтобы понять, почему это происходит, это то, что ни один изолятор не является префектом, то есть до определенного момента. Даже самый сильный мост разрушается, если он перегружен. То, что здесь происходит, похоже. Чтобы уменьшить пробой, вы можете увеличить зазор между двумя пластинами, но это связано с компромиссом - уменьшенной емкостью, так как пластины расположены дальше друг от друга, и заряды не притягиваются так сильно, как при приближении - во многом как как ведут себя магниты.

Хорошее эмпирическое правило - использовать колпачки, рассчитанные на напряжение, превышающее на 50% то, что может ожидать ваша схема. Это оставляет широкий запас прочности. Например, если вам нужен колпачок для разъединения (не беспокойтесь, разъединение объясняется далее в статье) шины питания 12 В, вы можете избежать использования конденсатора 16 В, но рекомендуется использовать конденсатор 25 В, так как он дает вам широкий запас прочности. Хорошо, вы узнали это !! Да, 25 В, конечно, не на 25% больше, чем 12 В, но 18 В не является стандартным значением конденсатора - вы не найдете ни одного с таким номинальным напряжением.Ближайший 25В.

Различные типы конденсаторов

Причиной диапазонов пробивного напряжения является материал, используемый в качестве диэлектрика, который также является основой для классификации конденсаторов:

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Это, пожалуй, самые узнаваемые типов конденсаторов . Они поставляются в отличительных металлических банках с пластиковой оболочкой, с четко обозначенными значениями напряжения и емкости и белой полосой для обозначения катода.Название происходит от того факта, что, как упомянуто выше, «пластины» сделаны из химически травленой алюминиевой фольги. Процесс травления делает алюминий пористым (почти как губка) и значительно увеличивает площадь его поверхности, что увеличивает емкость. Диэлектрик представляет собой тонкий слой оксида алюминия. Эти конденсаторы заполнены маслом, которое действует как электролит, отсюда и название. Электролитические конденсаторы поляризованы из-за их внутренней конструкции. Они имеют большую емкость по сравнению с другими членами семейства конденсаторов, но гораздо более низкие напряжения.Вы можете ожидать, что электролитический электролит от 0,1 мкФ до монстров, таких как 100 мФ, и с номинальным напряжением от нескольких вольт до примерно 500 В. Их внутренние сопротивления, однако, имеют тенденцию быть высокими.

СТОРОНА ПРИМЕЧАНИЕ: Внутреннее сопротивление в конденсаторах обусловлено материалами, из которых изготовлена ​​крышка - например, сопротивлением алюминиевой фольги или сопротивлением выводов.

Керамические конденсаторы

Это колпачки с керамическим диэлектриком.Поскольку предел пробоя керамического диэлектрика достаточно высок, вы можете ожидать появления керамических колпачков с невероятными напряжениями пробоя, такими как 10 кВ. Однако емкость имеет тенденцию быть низкой, в диапазоне от пикофарад (0,000000000001F) до нескольких десятков микрофарад. Как правило, они намного меньше, чем других типов конденсаторов , как показано на рисунке. Они также имеют очень маленькие внутренние сопротивления.

Ceramic Capacitors

Идентификация керамических конденсаторов

Значение керамической емкости не будет прямо упомянуто на керамическом конденсаторе.0 равно 0.

Номинальное напряжение конденсатора можно найти с помощью строки под этим кодом. Если есть линия, то значение напряжения составляет 50/100 В, если линии нет, то оно составляет 500 В.

Ниже приведены наиболее часто используемые значения конденсаторов и их преобразование в Пико Фарад, Нано Фарад и Микрофарад.

код

Picofarad (pF)

Нанофарад (нФ)

Микрофарад (мкФ)

100

10

0.01

0,00001

150

15

0,015

0,000015

220

22

0,022

0,000022

330

33

0.033

0,000033

470

47

0,047

0,000047

331

330

0,33

0,00033

821

820

0.82

0,00082

102

1000

1,0

0,001

152

1500

1,5

0,0015

202

2000

2.0

0,002

502

5000

5,0

0,005

103

10000

10

0,01

683

68000

68

0.068

104

100000

100

0,1

154

150000

150

0,15

334

330000

330

0.33

684

680000

680

0,68

105

1000000

1000

1,0

335

3300000

3300

3.3

Пленочные конденсаторы

Как следует из названия, диэлектрик в этих конденсаторах представляет собой пластиковую пленку, часто знакомую пластику, такую ​​как майлар и полиэстер. Они имеют те же свойства, что и керамические колпачки, высокие пробивные напряжения (из-за поведения пластиковых полимеров) и низкие емкости. Разница лишь в том, что они имеют тенденцию быть немного больше, хотя внешне они похожи на керамические колпачки. Внутреннее сопротивление сравнимо с керамическими крышками.

Film Capacitors

Танталовые и ниобиевые конденсаторы

Эти крышки технически подпадают под категорию электролитических конденсаторов. Здесь электролит представляет собой твердый материал, изготовленный из оксидов тантала или ниобия. Они имеют очень низкое внутреннее сопротивление для данной емкости, однако они менее защищены от перенапряжения по сравнению с другими типами (керамика имеет лучшие характеристики) и имеют тенденцию капать без особого предупреждения и с большим количеством неприятного черного дыма.

Конденсаторы специального назначения

К ним относятся серебристо-слюдяные колпачки, колпачки X и Y и т. Д.Конденсаторы с номиналами X и Y, например, предназначены для линейной фильтрации - более прочная конструкция и более высокие номинальные напряжения, а также низкие емкости, для уменьшения тока, проходящего через него при подаче переменного напряжения, и для ограничения энергии, хранящейся в крышке, если постоянный ток напряжение приложено.

X and Y rated caps

Суперконденсаторы и ультраконденсаторы

Они выводят конденсаторы на совершенно новый уровень, со значительно увеличенными емкостями, иногда в диапазоне сотен Фарад! Это возможно из-за какой-то умной химии.Суперконденсаторы и ультраконденсаторы ликвидируют разрыв между конденсаторами и химическими батареями. Однако они приходят в очень низком напряжении.

Supercapacitors or Ultracapacitors

И это почти все распространенных типов конденсаторов , с которыми вы обычно можете столкнуться в мире электроники.

Как конденсаторы ведут себя в цепях

Первой полезной задачей было бы узнать, как рассчитать запасы энергии в конденсаторе, который задается формулой

.

E = 1 / 2CV 2

Где E - энергия, запасенная в джоулях, C - емкость в Фарадах, а V - напряжение в вольтах.Обратите внимание, что это уравнение принимает форму многих других ньютоновских уравнений для энергии, аккуратного пасхального яйца!

Предположим, что у вас есть крышка, рассчитанная на напряжение 50 В и емкостью 1000 мкФ, накопленная энергия при полных 50 В будет:

1/2 * 0,001000F * 50В * 50В

, который получается жалкими 1,25 Дж накопленной энергии.

Это выявляет существенный недостаток конденсаторов в качестве устройств накопления энергии - запас энергии для заданного размера очень низкий, аккумулятор такого же размера будет иметь как минимум в тысячу раз больше накопленной энергии! Тем не менее, колпачки имеют значительно более низкое внутреннее сопротивление, чем химические батареи, что позволяет им быстро сбрасывать всю накопленную энергию.Короткое замыкание батареи может привести к ее нагреву только из-за мощности, рассеиваемой внутренним сопротивлением, но короткое замыкание конденсатора вызовет только несколько искр, поскольку весь заряд сбрасывается сразу без повреждения конденсатора.

Во-вторых, есть еще одна аккуратная формула, которая связывает напряжение, ток и емкость:

I / C = DV / DT

Где I - ток, подаваемый на конденсатор в амперах, C - емкость в Фарадах, а dV / dt - скорость изменения напряжения на клеммах конденсатора.Думайте об этом с точки зрения его единицы - вольт в секунду для данного тока и емкости. Не беспокойтесь о маленьком «d», это просто математический способ сказать «до предела ноль».

Допустим, у вас есть источник питания, который выдает постоянное напряжение 5 В при постоянном токе 1 мА, а затем, переставив уравнение, мы можем найти время, необходимое для зарядки конденсатора 100 мкФ до 5 В:

дт = CdV / I

dt = (0,000100F * 5 В) / 0,001A

dt = 0,5 секунды

Таким образом, конденсатор будет заряжаться до 5 В в 0.5 секунд. (Помните, что конденсатор может заряжать только до максимального напряжения, подаваемого на него, и никогда больше, они не могут волшебным образом «создавать» напряжение.)

Такое предсказуемое поведение конденсатора делает его очень полезным для генерации временных задержек, например, с небольшими дополнительными схемами. Вы можете изменить уравнение, чтобы получить время.

Теперь для хороших вещей - фактические конденсаторные цепи!

Конденсаторное поведение в цепях

Давайте начнем с простого - различные способы соединения конденсаторов.Это почти то же самое, что подключить два резистора - вы можете подключить их последовательно или параллельно.

Параллельно Конденсаторы

На рисунке ниже показаны три конденсатора, соединенных параллельно, со всеми соответствующими положительными и отрицательными клеммами, соединенными вместе (при условии, что крышки поляризованы). Общая емкость этого устройства является просто суммой всех емкостей всех конденсаторов в цепи. Это имеет смысл, поскольку параллельное соединение пластин конденсатора увеличивает площадь поверхности, увеличивая емкость.

Максимальное напряжение, с которым может работать этот тип устройства, - это напряжение наименьшего конденсатора, поскольку напряжение является общим для всех колпачков.

Пример должен прояснить это. Предположим, у вас есть два конденсатора, один с номиналом 25 В 470 мкФ, а другой 35 В 1000 мкФ. Общая емкость будет 470 мкФ + 1000 мкФ = 1470 мкФ. Тем не менее, максимальное напряжение, которое вы можете подать на этот блок (пучок конденсаторов, соединенных вместе, можно назвать конденсатором «банк»), составляет всего 25 В.Если вы положите что-нибудь выше этого банка, искры полетят, так как вы превысите макс. напряжение на конденсаторе 25 В.

Конденсаторы серии

Подключение конденсаторов параллельно особенно полезно, когда вы хотите большую емкость, и у вас есть только небольшие значения. Параллельное объединение этих меньших предельных значений в конечном итоге даст вам большее значение и выполнит работу, если вы помните о напряжении.

Capacitors in series

Теперь поставить конденсаторы в ряд немного сложнее.Емкость дается по формуле:

1 / Ctotal = 1 / C1 + 1 / C2 +… + 1 / Cn

Где C1, C2… Cn - емкости каждого конденсатора, используемого в цепи.

Напряжение, которое теперь может выдерживать банк, является суммой всех номинальных напряжений.

Если вы получили колпачок, рассчитанный на 10 В 1 мкФ, и колпачок, рассчитанный на 50 В 10 мкФ, то напряжение, которое банк может выдерживать последовательно, составляет 10 В + 50 В = 60 В. Емкость составляет 0,9091 мкФ.

Напряжение на конденсаторе против времени

Что если мы хотим зарядить конденсатор? Мы могли бы просто подключить его к источнику напряжения, как показано на рисунке ниже.Здесь произошло бы то, что в тот момент, когда источник напряжения подключен, предполагая, что крышка полностью разряжена, на пластинах стремительно накапливается заряд, что приводит к очень большому (теоретически бесконечному!) Всплеску тока, ограниченному только внутренним сопротивлением конденсатор. Конечно, это нежелательно, если в вашем блоке питания есть что-то вроде аккумулятора. Разумной идеей было бы добавить последовательно резистор с конденсатором и источником напряжения, чтобы ограничить ток, как на рисунке, и вуаля! У вас есть что-то, что инженеры называют RC-цепью, «R» для резистора и «C» для конденсатора!

Capacitor Charging

Эта схема показывает интересное поведение.Когда напряжение подключено к стороне резистора с маркировкой «I», напряжение на конденсаторе медленно увеличивается, поскольку ток ограничен. График выглядит примерно так:

Voltage Time Graph

Более математически склонные мои зрители распознали бы форму наклона - это похоже на экспоненциальную функцию!

Помните, как я сказал, что ограничения могут быть использованы для создания задержек? Это один из способов сделать это без источника постоянного тока (который требует дополнительной схемы).Поскольку время, необходимое для достижения определенного напряжения, предсказуемо, если мы знаем емкость, напряжение и сопротивление, мы можем создать схемы задержки.

Произведение сопротивления и емкости, RC, известно как постоянная времени цепи. Этот параметр становится полезным для точного определения времени достижения заданного напряжения, как показано на рисунке ниже.

RC TIME CONSTANT VERSUS VOLTAGE GRAPH

Из графика видно, что конденсатор достигает 63% от приложенного напряжения за одну постоянную времени и так далее.

Это принцип, который использует всесезонный таймер 555, хотя расчетные уравнения немного другие.

Другим интересным применением RC-схем является фильтрация сигналов, то есть удаление электрического сигнала нежелательной частоты из схемы. RC-цепь требует определенного количества времени для зарядки и разрядки от источника. Если мы применяем периодическую волну с периодом времени больше, чем RC, то тот же сигнал появится на выходе с очень небольшим искажением.Однако при увеличении частоты сигнал продолжает менять полярность быстрее, чем цепь может заряжаться и разряжаться, и, в конце концов, после определенной точки сигнал исчезает, и у вас остается только чистый постоянный ток! Это называется ослаблением сигнала. Как вы можете видеть, RC-схема действует как фильтр, который блокирует сигналы переменного тока (даже сигналы, наложенные на постоянный ток, то есть имеющие смещение постоянного тока) за пределы определенной частоты. Этот вид фильтра называется фильтром нижних частот, то есть он пропускает низкие частоты, но не пропускает высокие частоты.

Конденсаторы в цепях переменного тока

Конденсаторы ведут себя интересным образом при установке в цепи переменного тока. С точки зрения сигнала их можно рассматривать как частотно-зависимые резисторы. Как видно выше, RC-цепь блокирует все переменные сигналы, но что происходит, когда конденсатор соединен последовательно с источником переменного напряжения? С точностью до наоборот!

Capacitor in AC Circuits

Поскольку конденсатор представляет собой всего лишь две металлические пластины, разделенные изолятором, он не пропускает постоянный ток через него.Однако сигнал переменного тока имеет постоянно меняющиеся напряжения, поэтому одна пластина видит изменяющееся напряжение и вызывает противоположный заряд на другой пластине, как показано на рисунке:

Это дает общий эффект пропускания тока через конденсатор на относительно высоких частотах. Добавление резистора параллельно с выходом создает фильтр верхних частот, то есть фильтр, который пропускает только высокие частоты и блокирует все сигналы постоянного тока.

«Сопротивление переменному току» или полное сопротивление конденсатора определяется по формуле:

XC = 1 / (2 * π * f * C)

Где XC - емкостное реактивное сопротивление или импеданс, f - частота, а C - емкость.Вы можете использовать эту формулу для расчета виртуального «сопротивления» конденсатора в цепи переменного тока.

Где конденсаторы найдены в дикой природе

Хорошо, этого было достаточно, теория. Давайте посмотрим на многие использования конденсаторов .

Первое место, которое вы могли бы ожидать увидеть конденсаторы, - это всевозможные источники питания в качестве фильтров и для развязки. Они действуют как зарядные резервуары, обеспечивая быстрый ток, когда нагрузка в этом нуждается.

Вот два снимка осциллографа, которые показывают эффект отсутствия и наличия конденсатора на выводах блока питания.Как вы можете видеть, наличие конденсаторов значительно снижает «шум» на шинах электропитания, таким образом защищая чувствительные детали от внезапных скачков напряжения.

Их также называют «развязывающими» конденсаторами , поскольку они «развязывают» участки цепи, на которой они смонтированы, от источника питания. Иногда силовые провода на плате могут быть довольно длинными и иметь высокую индуктивность и сопротивление. Это может привести к тому, что они будут обеспечивать меньший ток, чем обычно.Наличие конденсатора на конце линии электропитания похоже на наличие меньшей временной «батареи» на устройстве, обеспечивающей выбросы тока при необходимости и зарядку, когда устройство потребляет низкую мощность.

Вы можете использовать формулу I / C = dV / dt, чтобы рассчитать необходимую емкость для снятия «пульсирующего» напряжения с клемм источника питания.

Предположим, у вас есть источник питания , напряжение которого изменяется от 11,5 В до 12 В (пульсация) каждые 10 мс, что является обычным явлением в устройствах с питанием от сети из-за частоты 50 Гц, и вам необходимо поместить крышку на клеммы, чтобы сгладить напряжение.Если ток нагрузки в этом случае равен 1А, то мы можем изменить формулу таким образом, чтобы определить емкость:

(I * DT) / DV

Где I - ток нагрузки, dt - период времени шума, а dV - пульсирующее напряжение. Подставляя значения, мы находим, что нам нужна емкость 20000 мкФ. Теперь это может показаться много, но вы могли бы сойти с рук гораздо меньше. Полученное значение служит только ориентиром.

В реальной жизни вы можете найти несколько типов и значений конденсаторов на разных линиях электропередачи, чтобы снизить уровень шума на многих частотах и ​​получить максимально плавное напряжение.

Другое использование конденсаторов в сложных фильтрах, подобных этому:

CHEBYSHEV FILTER

Но более простым фильтром будет RC-фильтр , здесь описан один интересный фильтр.

Всем известна плата микроконтроллера Arduino. Универсальный инструмент, но вы никогда не задумывались, почему аналоговые выходы излучают цифровой сигнал ШИМ? Это потому, что они были разработаны для использования с внешней сетью фильтрации для сглаживания напряжения ШИМ до действительно аналогового напряжения.Это можно сделать с помощью таких простых деталей, как резистор 1 кОм и конденсатор 10 мкФ. Попытайся!

Другое использование, как упомянуто выше, является временем. Простой генератор может быть построен с использованием вентиля NAND (попробуйте выяснить, почему вентили AND не будут работать), резистором и конденсатором.

NAND GATE RELAXATION OSCILLATOR

Предполагая, что изначально на конденсаторе нет напряжения, входы NAND (которые связаны вместе) видят около 0 В на них и включают выход. Крышка теперь заряжается через резистор.Когда он достигает «высокого» порога затвора, выходной сигнал мигает низко, и крышка теперь разряжается. Этот цикл продолжает производить прямоугольный выходной сигнал с частотой, зависящей от значений R и C.

Наконец, еще одним интересным применением конденсаторов является накопление энергии. Конечно, конденсаторы не подходят для батарей, но для некоторых применений, которым требуется быстрая энергия, крышки лучше всего подходят для работы.

Устройства

, такие как ружья (больше можно найти в сети), нуждаются в большом импульсе тока для ускорения снаряда, поэтому для таких целей используются конденсаторы высокого напряжения, часто с номинальными характеристиками, такими как 450 В, 1500 мкФ, которые могут хранить значительные количества энергии.

Заключение

Вот так! Теперь вы знаете о конденсаторах гораздо больше, чем то, с чего начинали. Теперь вы можете создавать простые конденсаторные схемы. Помните, что есть чему поучиться, и не переключайте клеммы блока питания!

конденсаторов - learn.sparkfun.com

Избранные любимец 69

Введение

Конденсатор - это двухконтактный электрический компонент. Наряду с резисторами и катушками индуктивности, они являются одним из самых фундаментальных пассивных компонентов, которые мы используем. Вам бы очень хотелось найти схему, в которой у не было конденсатора.

Что делает конденсаторы особенными, так это их способность хранить энергию ; они как полностью заряженный электрический аккумулятор. Caps , как мы обычно называем их, имеют все виды критических применений в цепях. Общие области применения включают локальное накопление энергии, подавление скачков напряжения и сложную фильтрацию сигналов.

В этом уроке

В этом уроке мы рассмотрим все виды конденсаторных тем, в том числе:

  • Как сделан конденсатор
  • Как работает конденсатор
  • Единицы емкости
  • Типы конденсаторов
  • Как распознать конденсаторы
  • Как емкость объединяется последовательно и параллельно
  • Применение обычных конденсаторов

Рекомендуемое чтение

Некоторые концепции в этом руководстве основаны на предыдущих знаниях в области электроники.Прежде чем перейти к этому уроку, сначала прочитайте (хотя бы скимминг):


Символы и Единицы

Схемные символы

Существует два распространенных способа нарисовать конденсатор на схеме. У них всегда есть две клеммы, которые продолжают подключаться к остальной части цепи. Символ конденсаторов состоит из двух параллельных линий, которые являются либо плоскими, либо изогнутыми; Обе линии должны быть параллельны друг другу, закрыты, но не касаться друг друга (это на самом деле представляет собой способ изготовления конденсатора.Трудно описать, просто показать:

(1) и (2) являются символами стандартной конденсаторной цепи. (3) является примером символов конденсаторов в действии в цепи регулятора напряжения.

Символ с изогнутой линией (# 2 на фото выше) указывает, что конденсатор поляризован, то есть, вероятно, это электролитический конденсатор. Подробнее об этом в разделе «Типы конденсаторов» этого руководства.

Каждый конденсатор должен сопровождаться именем - C1, C2 и т. Д., - и ценность. Значение должно указывать емкость конденсатора; сколько у него фарадов. Кстати о фарадах ...

Емкостные Единицы

Не все конденсаторы созданы равными. Каждый конденсатор имеет определенную емкость. Емкость конденсатора говорит вам , сколько заряда он может хранить , чем больше емкость, тем больше емкость для хранения заряда. Стандартная единица емкости называется Фарад , что сокращенно F .

Оказывается, что фарад - это лот емкостью , даже 0,001F (1 милифарад - 1мФ) - большой конденсатор. Обычно вы видите конденсаторы в диапазоне от пико- (10 -12 ) до микрофарад (10 -6 ).

Имя префикса Сокращение Вес Эквивалентные Фарады
Picofarad pF 10 -12 0,000000000001 F
нанофарад нФ 10 -9 0.000000001 F
Микрофарад мкФ 10 -6 0,000001 F
Милифарад mF 10 -3 0,001 F
Килофарад кФ 10 3 1000 F

Когда вы попадаете в диапазон емкости от Фарада до Килофарада, вы начинаете говорить о специальных крышках, называемых конденсаторами super или ultra .


Теория конденсаторов

Примечание : материал на этой странице не является абсолютно критичным для начинающих электронщиков, и он становится немного сложнее к концу. Мы рекомендуем прочитать раздел «Как изготавливается конденсатор», остальные, вероятно, можно пропустить, если у вас болит голова.

Как сделан конденсатор

Схематический символ для конденсатора на самом деле очень похож на то, как он сделан.Конденсатор создан из двух металлических пластин и изолирующего материала, называемого диэлектриком . Металлические пластины расположены очень близко друг к другу, параллельно, но диэлектрик расположен между ними, чтобы они не соприкасались.

Ваш стандартный конденсаторный сэндвич: две металлические пластины, разделенные изолирующим диэлектриком.

Диэлектрик может быть изготовлен из всех видов изоляционных материалов: бумаги, стекла, резины, керамики, пластика или чего-либо, что будет препятствовать протеканию тока.

Пластины изготовлены из проводящего материала: алюминия, тантала, серебра или других металлов. Каждый из них подключен к клеммному проводу, который в конечном итоге подключается к остальной части цепи.

Емкость конденсатора - сколько у него фарад - зависит от его конструкции. Большая емкость требует большего конденсатора. Пластины с большей площадью поверхности перекрытия обеспечивают большую емкость, в то время как большее расстояние между пластинами означает меньшую емкость. Материал диэлектрика даже влияет на количество фарадов в кепке.Общая емкость конденсатора может быть рассчитана по уравнению:

, где ε r - относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика (постоянное значение, определяемое диэлектрическим материалом), A - это площадь области, в которой пластины перекрывают друг друга, и d - расстояние между пластинами.

Как работает конденсатор

Электрический ток - это поток электрического заряда, который электрические компоненты используют для зажигания, или вращения, или для того, что они делают.Когда ток течет в конденсатор, заряды «залипают» на пластинах, потому что они не могут пройти через изолирующий диэлектрик. Электроны - отрицательно заряженные частицы - всасываются в одну из пластин, и она становится в целом отрицательно заряженной. Большая масса отрицательных зарядов на одной пластине отталкивает, как заряды на другой пластине, делая ее положительно заряженной.

Положительные и отрицательные заряды на каждой из этих пластин притягивают друг друга, потому что это то, что делают противоположные заряды.Но с диэлектриком, сидящим между ними, столько, сколько они хотят собраться вместе, заряды будут навсегда налипать на пластину (пока им не будет куда-то еще идти). Стационарные заряды на этих пластинах создают электрическое поле, которое влияет на электрическую потенциальную энергию и напряжение. Когда заряды группируются на таком конденсаторе, колпачок накапливает электрическую энергию так же, как аккумулятор может накапливать химическую энергию.

Зарядка и разрядка

Когда положительные и отрицательные заряды сливаются на пластинах конденсатора, конденсатор становится заряженным .Конденсатор может сохранять свое электрическое поле - удерживать заряд - потому что положительные и отрицательные заряды на каждой из пластин притягивают друг друга, но никогда не достигают друг друга.

В какой-то момент пластины конденсаторов будут настолько заряжены, что просто не смогут больше их принимать. На одной пластине достаточно отрицательных зарядов, чтобы они могли отразить любые другие, которые пытаются присоединиться. Именно здесь в игру вступает емкость конденсатора емкостью (Фарад), которая сообщает вам максимальное количество заряда, которое может хранить крышка.

Если в цепи создан путь, который позволяет зарядам найти другой путь друг к другу, они покинут конденсатор, и он разрядит .

Например, в приведенной ниже схеме батарею можно использовать для наведения электрического потенциала через конденсатор. Это приведет к тому, что на каждой из пластин будут накапливаться равные, но противоположные заряды, пока они не станут настолько полными, что больше не будут отталкивать ток. Светодиод, установленный последовательно с крышкой, может обеспечить путь для тока, а энергия, накопленная в конденсаторе, может быть использована для кратковременного освещения светодиода.

Расчет заряда, напряжения и тока

Емкость конденсатора - сколько фарад у него есть - говорит вам, сколько заряда он может хранить. Сколько заряда конденсатора составляет , который в настоящее время хранится в , зависит от разности потенциалов (напряжения) между его пластинами. Это соотношение между зарядом, емкостью и напряжением можно смоделировать с помощью следующего уравнения:

Заряд (Q), хранящийся в конденсаторе, является произведением его емкости (C) и приложенного к нему напряжения (V).

Емкость конденсатора всегда должна быть постоянной, известной величиной. Таким образом, мы можем отрегулировать напряжение, чтобы увеличить или уменьшить заряд крышки. Больше напряжения означает больше заряда, меньше напряжения ... меньше заряда.

Это уравнение также дает нам хороший способ определить значение одного фарада. Один фарад (F) - это способность хранить одну единицу энергии (кулоны) на каждый вольт.

Расчетный ток

Мы можем сделать еще одно уравнение заряда / напряжения / емкости, чтобы выяснить, как емкость и напряжение влияют на ток, потому что ток - это скорость потока заряда.Суть отношения конденсатора к напряжению и току такова: величина тока через конденсатор зависит как от емкости, так и от того, насколько быстро напряжение растет или падает . Если напряжение на конденсаторе быстро возрастает, через конденсатор будет индуцироваться большой положительный ток. Более медленный рост напряжения на конденсаторе равняется меньшему току через него. Если напряжение на конденсаторе стабильное и неизменное, ток не пройдет через него.

(Это уродливо и входит в исчисление. Это не все, что нужно, пока вы не приступите к анализу во временной области, разработке фильтров и другим грубым вещам, поэтому переходите к следующей странице, если вам не нравится это уравнение .) Уравнение для расчета тока через конденсатор:

Часть этого уравнения в dV / dt является производной (причудливый способ сказать мгновенную скорость ) напряжения во времени, это эквивалентно выражению "как быстро напряжение растет или падает в этот самый момент".Большой вывод из этого уравнения состоит в том, что если напряжение устойчиво , производная равна нулю, что означает, что ток также равен нулю . Вот почему ток не может течь через конденсатор, поддерживающий постоянное напряжение постоянного тока.


Типы конденсаторов

Существуют всевозможные типы конденсаторов, каждый с определенными характеристиками и недостатками, которые делают его лучше для одних приложений, чем для других.

При выборе типов конденсаторов необходимо учитывать несколько факторов:

  • Размер - Размер как с точки зрения физического объема и емкости.Обычно конденсатор является самым большим компонентом в цепи. Они также могут быть очень маленькими. Большая емкость обычно требует большего конденсатора.
  • Максимальное напряжение - Каждый конденсатор рассчитан на максимальное напряжение, которое может быть пропущено через него. Некоторые конденсаторы могут быть рассчитаны на 1,5 В, другие могут быть рассчитаны на 100 В. Превышение максимального напряжения обычно приводит к разрушению конденсатора.
  • Ток утечки - Конденсаторы не идеальны.Каждая крышка склонна пропускать небольшое количество тока через диэлектрик от одного контакта к другому. Эта крошечная потеря тока (обычно наноампер или меньше) называется утечкой. Утечка приводит к тому, что энергия, накопленная в конденсаторе, медленно, но обязательно стекает.
  • Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) - Клеммы конденсатора не являются на 100% проводящими, они всегда будут иметь небольшое сопротивление (обычно менее 0,01 Ом). Это сопротивление становится проблемой, когда через крышку проходит большой ток, что приводит к потере тепла и мощности.
  • Допуск - Конденсаторы также не могут иметь точную и точную емкость. Каждая крышка рассчитана на номинальную емкость, но в зависимости от типа точное значение может варьироваться от ± 1% до ± 20% от требуемого значения.

Керамические конденсаторы

Наиболее часто используемым и производимым конденсатором является керамический конденсатор. Название происходит от материала, из которого сделан их диэлектрик.

Керамические конденсаторы обычно бывают как физически, так и емкостными. малы .Трудно найти керамический конденсатор намного больше, чем 10 мкФ. Керамический колпачок для поверхностного монтажа обычно находится в крошечной упаковке 0402 (0,4 мм х 0,2 мм), 0603 (0,6 мм х 0,3 мм) или 0805. Сквозные керамические колпачки обычно выглядят как маленькие (обычно желтые или красные) лампочки с двумя выступающими клеммами.

Две крышки в сквозном, радиальном корпусе; крышка 22 пФ слева и 0,1 мкФ справа. Посередине - крошечная крышка для поверхностного монтажа 0,1 мкФ 0603.

По сравнению со столь же популярными электролитическими крышками, керамика является почти почти идеальным конденсатором (намного более низкие значения ESR и токи утечки), но их небольшая емкость может быть ограничивающей.Они, как правило, самый дешевый вариант тоже. Эти заглушки хорошо подходят для высокочастотных соединений и развязки.

Алюминий и тантал Электролитик

Электролитики

хороши тем, что могут вместить емкостью в относительно небольшой объем. Если вам нужен конденсатор в диапазоне 1 мкФ-1 мФ, вы, скорее всего, найдете его в электролитической форме. Они особенно хорошо подходят для высоковольтных применений из-за их относительно высоких значений максимального напряжения.

Алюминиевые электролитические конденсаторы, наиболее популярные в семействе электролитов, обычно выглядят как маленькие консервные банки, причем оба провода идут снизу.

Ассортимент сквозных и поверхностных электролитических конденсаторов. Обратите внимание, что у каждого есть свой метод маркировки катода (отрицательный вывод).

К сожалению, электролитические колпачки обычно поляризованы . У них есть положительный вывод - анод - и отрицательный вывод, называемый катодом.Когда напряжение подается на электролитическую крышку, анод должен иметь более высокое напряжение, чем катод. Катод электролитического конденсатора обычно обозначается знаком «-» и цветной полоской на корпусе. Ножка анода также может быть немного длиннее в качестве другого признака. Если на электролитический колпачок подать напряжение в обратном направлении, они эффектно выйдут из строя (сделав щелчков и взорвавшись), и навсегда. После срабатывания электролитик будет вести себя как короткое замыкание.

Эти колпачки также печально известны утечкой - позволяя небольшим величинам тока (порядка нА) проходить через диэлектрик от одного контакта к другому. Это делает электролитические колпачки менее чем идеальными для хранения энергии, что, к сожалению, учитывая их высокую емкость и номинальное напряжение.

суперконденсаторы

Если вы ищете конденсатор, предназначенный для накопления энергии, обратите внимание на суперконденсаторы. Эти колпачки имеют уникальную конструкцию, обеспечивающую и высоких емкостей в диапазоне Фарад.

1F (!) Суперконденсатор. Высокая емкость, но рассчитана только на 2,5 В. Обратите внимание, что они также поляризованы.

Несмотря на то, что они могут хранить огромное количество заряда, суперкапы не могут справиться с очень высоким напряжением. Этот суперкап 10F рассчитан только на 2,5 В макс. Больше чем это разрушит это. Супер-колпачки обычно устанавливаются последовательно для достижения более высокого номинального напряжения (при одновременном снижении общей емкости).

Основным применением суперконденсаторов является хранение и выделение энергии , подобно батареям, которые являются их основным конкурентом.Хотя суперкапы не могут удерживать столько энергии, сколько батарея одинакового размера, они могут высвободить ее гораздо быстрее и, как правило, имеют более продолжительный срок службы.

Другие

Электролитические и керамические колпачки покрывают около 80% типов конденсаторов (а суперкапсеты только около 2%, но они супер!). Другим распространенным типом конденсаторов является пленочный конденсатор , который характеризуется очень низкими паразитными потерями (ESR), что делает их отличными для работы с очень высокими токами.

Есть много других менее распространенных конденсаторов. Переменные конденсаторы могут создавать диапазон емкостей, что делает их хорошей альтернативой переменным резисторам в цепях настройки. Скрученные провода или печатные платы могут создавать емкость (иногда нежелательную), поскольку каждый состоит из двух проводников, разделенных изолятором. Лейденские банки - стеклянная банка, наполненная и окруженная проводниками - это О.Г. из семейства конденсаторов. Наконец, конечно, конденсаторы потока (странная комбинация индуктора и конденсатора) имеют решающее значение, если вы когда-нибудь планируете отправиться обратно в славные дни.


Конденсаторы последовательно / параллельно

Подобно резисторам, несколько конденсаторов могут быть объединены последовательно или параллельно для создания объединенной эквивалентной емкости. Конденсаторы, однако, складываются таким образом, что это , полностью противоположный резисторов.

конденсаторов в параллель

Когда конденсаторы размещены параллельно друг другу, общая емкость - это просто сумма всех емкостей .Это аналогично тому, как резисторы добавляют в серии.

Так, например, если бы у вас было три конденсатора со значениями 10 мкФ, 1 мкФ и 0,1 мкФ параллельно, общая емкость была бы 11,1 мкФ (10 + 1 + 0,1).

Конденсаторы серии

Очень похоже на то, что параллельно добавлять резисторы очень сложно, конденсаторы становятся забавными, когда их помещают в серию серии . Общая емкость последовательно соединенных конденсаторов N является обратной величиной суммы всех обратных емкостей.

Если у вас есть только двух конденсаторов последовательно, вы можете использовать метод "product-over-sum" для расчета общей емкости:

Если еще больше уточнить это уравнение, если у вас есть двух конденсаторов с равными значениями в серии , общая емкость равна половине их значения.Например, два суперконденсатора 10F, соединенные последовательно, будут давать общую емкость 5F (это также будет иметь преимущество, заключающееся в удвоении номинального напряжения всего конденсатора, с 2,5 до 5 В).


Примеры применения

Существует множество приложений для этого изящного маленького (на самом деле они довольно большого) пассивного компонента. Чтобы дать вам представление об их широком спектре использования, вот несколько примеров:

Конденсаторы развязывающие (байпасные)

Многие конденсаторы, которые вы видите в цепях, особенно с интегральной схемой, разъединяются.Задача развязывающего конденсатора состоит в подавлении высокочастотного шума в сигналах источника питания. Они снимают крошечные колебания напряжения, которые в противном случае могут быть вредными для чувствительных микросхем, из источника питания.

В некотором смысле развязывающие конденсаторы действуют как очень маленький локальный источник питания для интегральных схем (почти как источник бесперебойного питания для компьютеров). Если источник питания очень временно сбрасывает свое напряжение (что на самом деле является довольно распространенным явлением, особенно когда цепь, к которой он подключен, постоянно переключает требования к нагрузке), развязывающий конденсатор может кратковременно подавать питание при правильном напряжении.Вот почему эти конденсаторы также называют байпас крышки; они могут временно действовать как источник питания, в обход источника питания .

Разъединяющие конденсаторы подключаются между источником питания (5 В, 3,3 В и т. Д.) И землей. Для обхода источника питания нередко используют два или более конденсатора с разными значениями, даже разных типов, потому что некоторые значения конденсаторов будут лучше, чем другие, при фильтрации определенных частот шума.

В этой схеме используются три развязывающих конденсатора, чтобы помочь уменьшить шум в источнике напряжения акселерометра.Два керамических 0,1 мкФ и один танталовый электролитический 10 мкФ разделенный режим развязки.

Хотя кажется, что это может создать короткое замыкание от источника питания к земле, через конденсатор на землю могут проходить только высокочастотные сигналы. Сигнал постоянного тока поступит на ИС, как и нужно. Другая причина, по которой они называются конденсаторами байпаса, заключается в том, что высокие частоты (в диапазоне кГц-МГц) обходят микросхему и вместо этого проходят через конденсатор, чтобы попасть на землю.

При физическом размещении развязывающих конденсаторов они всегда должны быть расположены как можно ближе к ИС.Чем дальше они, тем менее эффективными они будут.

Вот схема физической схемы из схемы выше. Крошечная черная микросхема окружена двумя конденсаторами по 0,1 мкФ (коричневые колпачки) и одним электролитическим танталовым конденсатором 10 мкФ (высокая, черная / серая прямоугольная крышка).

Чтобы следовать хорошей инженерной практике, всегда добавляйте хотя бы один развязывающий конденсатор к каждой микросхеме. Обычно 0,1 мкФ является хорошим выбором, или даже добавьте 1 мкФ или 10 мкФ крышки. Это дешевое дополнение, которое помогает убедиться, что микросхема не подвергается большим провалам или скачкам напряжения.

Блок питания для фильтрации

Диодные выпрямители

могут использоваться для преобразования переменного напряжения, выходящего из вашей стены, в постоянное напряжение, требуемое большинством электроники. Но одни только диоды не могут превратить сигнал переменного тока в чистый сигнал постоянного тока, им нужна помощь конденсаторов! Добавив параллельный конденсатор к мостовому выпрямителю, выпрямленный сигнал будет выглядеть так:

Может быть превращен в почти постоянный сигнал постоянного тока, например:

Конденсаторы

- это упрямые компоненты, они всегда будут пытаться противостоять внезапным изменениям напряжения.Конденсатор фильтра будет заряжаться при увеличении выпрямленного напряжения. Когда выпрямленное напряжение, поступающее в крышку, начинает стремительно снижаться, конденсатор получает доступ к банку накопленной энергии и очень медленно разряжается, подавая энергию на нагрузку. Конденсатор не должен полностью разряжаться до того, как входной выпрямленный сигнал снова начнет увеличиваться, заряжая крышку. Этот танец повторяется много раз в секунду, снова и снова, пока используется источник питания.

Цепь питания переменного тока в постоянный.Крышка фильтра (C1) имеет решающее значение для сглаживания сигнала постоянного тока, передаваемого в цепь нагрузки.

Если вы разорвете любой источник переменного тока, вы обязательно найдете хотя бы один довольно большой конденсатор. Ниже приведены данные по настенному адаптеру 9 В пост. Заметили там конденсаторы?

Конденсаторов может быть больше, чем вы думаете! Имеются четыре электролитические крышки в жестяной банке в диапазоне от 47 до 1000 мкФ. Большой желтый прямоугольник на переднем плане - высоковольтный 0.Крышка из полипропиленовой пленки 1 мкФ. Синяя крышка в форме диска и маленькая зеленая в центре - это керамика.

Хранение и поставка энергии

Кажется очевидным, что если конденсатор накапливает энергию, одно из многих его применений будет поставлять эту энергию в цепь, как аккумулятор. Проблема в том, что конденсаторы имеют гораздо меньшую плотность энергии, чем батареи; они просто не могут аккумулировать столько энергии, сколько химическая батарея одинакового размера (но этот разрыв сокращается!).

Преимущество конденсаторов в том, что они обычно служат дольше, чем батареи, что делает их лучшим выбором для окружающей среды. Они также способны доставлять энергию намного быстрее, чем батареи, что делает их полезными для приложений, которым требуется короткий, но большой заряд энергии. Вспышка камеры может получать энергию от конденсатора (который, в свою очередь, вероятно, был заряжен аккумулятором).

Батарея или конденсатор?
Аккумулятор Конденсатор
Вместимость
Плотность энергии
Уровень заряда / разряда
Срок службы

Фильтрация сигналов

Конденсаторы

имеют уникальную реакцию на сигналы различных частот.Они могут блокировать низкочастотные или постоянные составляющие сигнала, позволяя проходить более высоким частотам. Они как вышибала в очень эксклюзивном клубе только для высоких частот.

Фильтрация сигналов может быть полезна во всех видах приложений обработки сигналов. Радиоприемники могут использовать конденсатор (среди других компонентов) для настройки нежелательных частот.

Другой пример фильтрации конденсаторных сигналов - это пассивные кроссоверные схемы внутри динамиков, которые разделяют один аудиосигнал на множество.Последовательный конденсатор блокирует низкие частоты, поэтому оставшиеся высокочастотные части сигнала могут попасть в твитер динамика. В низкочастотном проходном сабвуферном контуре высокие частоты в большинстве случаев могут быть заземлены через параллельный конденсатор.

Очень простой пример звуковой схемы кроссовера. Конденсатор блокирует низкие частоты, а индуктор блокирует высокие частоты. Каждый может быть использован для доставки правильного сигнала на настроенные аудио драйверы.

девальвация

При работе с конденсаторами важно проектировать ваши схемы с конденсаторами, которые имеют гораздо более высокий допуск, чем потенциально самый высокий скачок напряжения в вашей системе.

Вот отличное видео от SparkFun Engineer Shawn о том, что происходит с различными типами конденсаторов, когда вам не удается снизить номинал конденсаторов и превысить их максимальные характеристики напряжения. Вы можете прочитать больше о его экспериментах здесь.


Покупка конденсаторов

Храните на этих маленьких компонентах накопления энергии или используйте их в качестве начального блока питания.

Наши рекомендации:

SparkFun Конденсаторный комплект

31 доступно KIT-13698

Это комплект, который предоставляет вам базовый ассортимент конденсаторов для запуска или продолжения работы с электроникой. Нет времени…

9

Конденсатор керамический 0.1uF

В наличии COM-08375

Это очень распространенный конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Используется во всех видах приложений для отделения микросхем от источников питания. 0,1 "разнесенный лист…

1

Супер Конденсатор - 10F / 2.5V

В наличии COM-00746

Да, вы правильно прочитали - конденсатор 10 Фарад. Этот маленький колпачок можно заряжать, а затем медленно рассеивать, выполняя…

3

Ресурсы и дальнейшее развитие

Уфф.Почувствуйте себя экспертом по конденсаторам ?! Хотите узнать больше об основах электроники? Если вы еще этого не сделали, подумайте о прочтении некоторых других распространенных компонентов электроники:

Или, может быть, некоторые из этих уроков привлекут ваше внимание?


,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *