Elektrik kondansatörleri

Elektrik kondansatörleri, bir elektrik alanında elektrik biriktirmenin bir yoludur. Elektrik kondansatörleri için tipik uygulamalar, güç kaynaklarındaki yumuşatma filtreleri, AC yükselticilerdeki aşamalar arası iletişim devreleri, elektronik ekipman için güç raylarında gürültü filtreleme vb.dir.

Kondansatörün elektriksel özellikleri, tasarımı ve kullanılan malzemelerin özellikleri ile belirlenir.

Belirli bir cihaz için bir kapasitör seçerken, aşağıdaki koşullar dikkate alınmalıdır:

a) kapasitörün kapasitansının gerekli değeri (μF, nF, pF),

b) kondansatörün çalışma voltajı (kondansatörün parametrelerini değiştirmeden uzun süre çalışabileceği voltajın maksimum değeri),

c) gerekli doğruluk (kondansatör kapasitans değerlerinin olası dağılımı),

d) sıcaklık kapasite katsayısı (kondansatörün kapasitesinin ortam sıcaklığına bağlılığı),

e) kondansatör kararlılığı,

f) belirli bir sıcaklıkta ve nominal gerilimde kapasitörün dielektrik kaçak akımı.(Kondansatörün dielektrik direnci belirtilebilir.)

Tablo 1 - 3, farklı kapasitör türlerinin ana özelliklerini göstermektedir.

Tablo 1. Seramik, elektrolitik ve metalize film kapasitörlerin özellikleri

Kondansatör Parametresi Kondansatör Tipi Seramik Elektrolitik Metalize Filme Dayalı 20 Kapasitörlerin çalışma gerilimi, V 50 — 250 6,3 — 400 250 — 600 Kapasitör kararlılığı Yeterli Zayıf Yeterli Ortam sıcaklığı aralığı, OS -85 ila +85 -40 ila +85 -25 ila +85

Tablo 2. Polyester ve polipropilen bazlı mika kapasitörlerin ve kapasitörlerin özellikleri

Kondansatör Parametre Kondansatör Tipi Mika Polyester Esaslı Polipropilen Esaslı Kondansatör Kapasitans Aralığı 2,2 pF - 10 nF 10 nF - 2,2 μF 1 nF - 470 nF Doğruluk (kondansatör kapasitans değerlerinin olası dağılımı), % ±1 ±20 ±20 Kondansatörlerin çalışma voltajı, V 350 250 1000 Kondansatör kararlılığı Mükemmel iyi iyi Ortam sıcaklığı aralığı, OS -40 ila +85 -40 ila +100 -55 ila +100

Tablo 3. Polikarbonat, polistiren ve tantal bazlı mika kapasitörlerin özellikleri

kapasitör parametresi

kondenser tipi

Polikarbonat bazlı

polistiren bazlı

tantal dayalı

Kapasitör kapasite aralığı 10 nF - 10 μF 10 pF - 10 nF 100 nF - 100 μF Doğruluk (kapasitör kapasite değerlerinin olası dağılımı), % ±20 ±2,5 ±20 Kapasitörlerin çalışma voltajı, V 63 — 630 160 6,3 — 35 Kapasitör Kararlılığı Mükemmel İyi Yeterli Ortam Sıcaklığı Aralığı, OS -55 ila +100 -40 ila +70 -55 ila +85

Ayırma devrelerinde seramik kapasitörler, ayırma devrelerinde ve yumuşatma filtrelerinde elektrolitik kapasitörler ve yüksek voltajlı güç kaynaklarında metalize film kapasitörler kullanılır.

Ses çoğaltma cihazlarında, filtrelerde ve osilatörlerde kullanılan mika kapasitörler. Polyester kapasitörler, DC gerilim devrelerinde kullanılan genel amaçlı kapasitörler ve polipropilen kapasitörlerdir.

Filtrelerde, osilatörlerde ve zamanlama devrelerinde polikarbonat kapasitörler kullanılır. Senkronizasyon ve ayırma devrelerinde polistiren ve tantal kapasitörler de kullanılmaktadır. Genel amaçlı kapasitörler olarak kabul edilirler.

Kapasitörlerle çalışmak için küçük notlar ve ipuçları

Kondansatörlerin çalışma voltajlarının artan ortam sıcaklığı ile düşmesi gerektiğini ve yüksek güvenilirlik sağlamak için büyük bir voltaj rezervi oluşturmak gerektiğini her zaman hatırlamalısınız.

Kondansatörün maksimum sürekli çalışma voltajı belirtilirse, bu maksimum sıcaklığı ifade eder (aksi belirtilmedikçe). Bu nedenle, kapasitörler her zaman belirli bir güvenlik payı ile çalışır. ancak gerçek çalışma voltajlarının izin verilen değerin 0,5-0,6 seviyesinde olmasını sağlamak gerekir.

Kondansatörün belirli bir AC voltaj sınırı varsa, bu (50-60) Hz'lik bir frekansı ifade eder. Daha yüksek frekanslar için veya darbeli sinyaller durumunda, cihazların dielektrik kayıplardan dolayı aşırı ısınmasını önlemek için çalışma voltajı daha da azaltılmalıdır.

Düşük kaçak akımlara sahip büyük kapasitörler, ekipman kapatıldıktan sonra birikmiş şarjı oldukça uzun süre tutabilir. Daha fazla güvenlik sağlamak için, deşarj devresindeki kapasitöre paralel olarak 1 MΩ (0,5 W) direnç bağlanmalıdır.

Yüksek gerilim devrelerinde kapasitörler genellikle seri olarak kullanılır. Üzerindeki voltajları eşitlemek için, her kapasitöre paralel olarak 220k0m ila 1 MΩ dirençli bir direnç bağlamanız gerekir.

Pirinç. 1 Kondansatör voltajlarını eşitlemek için dirençler kullanma

Seramik geçişli kapasitörler çok yüksek frekanslarda (30 MHz üzeri) çalışabilirler… Doğrudan cihaz kasasına veya metal bir ekrana monte edilirler.

Polar olmayan elektrolitik kapasitörler, 1 ila 100 μF kapasiteye sahiptir ve aşağıdakiler için tasarlanmıştır: rms tansiyon 50 V. Ayrıca geleneksel (polar) elektrolitik kapasitörlerden daha pahalıdırlar.

Bir güç filtresi için bir kapasitör seçerken, izin verilen değeri önemli ölçüde aşabilen şarj akımı darbesinin genliğine dikkat etmeniz gerekir…. Örneğin, 10.000 μF kapasiteli bir kapasitör için bu genlik 5 A'yı geçmez.

Bir ayırma kapasitörü olarak bir elektrolitik kapasitör kullanırken, dahil edilmesinin polaritesini doğru bir şekilde belirlemek gerekir... Bu kapasitörün kaçak akımı, amplifikatör aşamasının modunu etkileyebilir.

Çoğu uygulamada, elektrolitik kapasitörler değiştirilebilir... Sadece çalışma voltaj değerlerine dikkat etmeniz gerekir.

Polistiren kapasitörlerin dış folyo tabakasındaki kurşun genellikle bir renk geçişi ile işaretlenir. Devrenin ortak noktasına bağlanmalıdır.

Yüksek frekanslarda, kapasitörün parazit endüktanslarının direnci artar ve bu da özelliklerini kötüleştirir. Şekil 2, girişlerin endüktansı dikkate alınarak basitleştirilmiş bir kapasitör eşdeğer devresini göstermektedir.

Pirinç.2 Yüksek frekanslı bir elektrik kondansatörünün eşdeğer devresi

Kondansatör renk kodlaması

Çoğu kapasitör durumunda, nominal kapasiteleri ve çalışma voltajları listelenmiştir. Bununla birlikte, renk kodlaması da vardır.

Bazı kapasitörler iki satırlık bir yazı ile işaretlenmiştir. İlk satır kapasitelerini (pF veya μF) ve doğruluğunu (K = %10, M — %20) gösterir. İkinci satır, izin verilen DC voltajını ve dielektrik malzeme kodunu gösterir.

Monolitik seramik kapasitörler üç haneli bir kodla işaretlenmiştir.Üçüncü hane, pikofarad cinsinden kapasiteyi elde etmek için ilk ikisine kaç tane sıfır atılması gerektiğini gösterir.

Bir kapasitörün derecesini gösteren bir renk kodu (288kb)

Bir örnek. Kondansatör kodu 103 ne anlama geliyor? Kod 103, 10 sayısına üç sıfır atamanız gerektiği anlamına gelir, ardından kapasitörün kapasitansını alırsınız - 10.000 pF.

Bir örnek. Kapasitör 0,22 / 20 250 olarak etiketlenmiştir. Bu, kapasitörün 0,22 μF ± %20 kapasitansa sahip olduğu ve 250 V sabit voltaj için tasarlandığı anlamına gelir.