Конденсаторы
Есть вопросы? Напишите нам.
Электроконденсатор представляет собой двухполюсное устройство, принцип работы которого заключается в накоплении заряда и дальнейшей его передаче. У каждого из них есть своя определенная емкость. Наряду с резисторами данные устройства повсеместно применяются почти во всех современных электронных схемах.
Описание
Купить конденсатор можно с переменной или постоянной емкостью. Он может изготавливаться из различных материалов и одновременно выполнять сразу несколько задач. К примеру, это может быть поддержание разницы потенциалов. Дело в том, что существуют электронные элементы, очень чувствительные к падению напряжения. При возникновении такой ситуации они либо перезапускаются, либо останавливают работу. При наличии конденсатора происходит компенсация напряжения, то есть он отдает сохраненную энергию.
Однако нельзя рассматривать его как ИБП, поскольку у него небольшая емкость и работа в активном режиме возможна в течение небольшого промежутка времени. Помимо этого конденсаторы обладают функцией фильтрации высоких и низких частот. Они не всегда бывают маленькими, есть модели весом до 100 кг.
Характеристики
С конструктивной точки зрения это довольно простое устройство, поэтому и параметров у него не слишком много. В основном их три:
- Емкость.
- Номинальное напряжение.
- Вероятность взрыва.
Есть и другие характеристики, такие как диэлектрическая абсорбция, но они слишком специфические и узкоспециализированные. Первые два параметра особенно важны для подбора оптимальной модели для электрической схемы. Например, пусковой конденсатор широко используется в самой различной технике (компрессоры, холодильники, кондиционеры) для компенсации реактивных токов. И если параметры подобрать неправильно, то при старте электромотора возрастающая энергия может повредить обмотку.
Емкость представляет собой почти такой же параметр, как и для аккумуляторов. Только в случае с конденсаторами она измеряется в фарадах. Для получения большой емкости можно параллельно подключать сразу несколько устройств. Конденсаторное номинальное напряжение по сути означает значение, которое нельзя превышать. Оптимально, если оно будет немного превышать фактическое напряжение. Это необходимо для того, чтобы был небольшой запас на случай превышения номинальных параметров.
Что касается вероятности взрыва, то речь идет о перегреве, который вызывает повышенная температура. На бытовых моделях устанавливается специальная крышка, по состоянию которой можно оценить работоспособность конденсатора. Если она вздута, то устройство уже перегревалось, если разорвана – значит необходима замена.
Виды
Цена конденсаторов зависит от их конструкции и материалов изготовления. Ведь эти факторы напрямую влияют на их параметры и свойства. Конструкция устройства очень простая: два электрода в виде пластин, разделенные диэлектриком. Диэлектрических слоев может быть множество, к тому же многослойными бывают и электроды.
Выделяют несколько самых распространенных типов конденсаторов:
- металлобумажные;
- керамические;
- электролитические;
- танталовые;
- алюминиевые;
- пленочные.
В металлобумажных моделях роль диэлектрика играет специальная бумага. Электроды изготавливаются из фольги с напылением металла. Данные устройства применяются в высокочастотных и низкочастотных цепях. Вся конструкция размещается в механическом корпусе, защищающем ее от ударов. Они отличаются хорошей удельной емкостью, герметичностью, универсальностью и невысокой ценой.
Керамические модели имеют форму цилиндра с металлическими ножками. Пластин может быть как одна, так и сразу несколько. В зависимости от типа используемой керамики различается такой параметр как электрическая проницаемость. При скромных габаритах у них довольно высокая емкость. Их эксплуатация сопровождается низкими утечками и возможностью работы с любой поляризацией.
Каждый электролитический конденсатор содержит диэлектрик из оксида металла. Он формируется электрохимическим методом на одном из электродов. Роль второго электрода играет электролит, который выпускается в двух видах:
- Сухой.
- Жидкий.
Большинство таких моделей являются поляризованными. По этой причине нормально функционировать они могут только с соблюдением соответствующей полярности. В случае если она будет неправильной, конденсатор испортится из-за химической реакции. Электролитическими являются и ионисторы, емкость которых может достигать очень больших значений.
Танталовые изделия также относятся к электролитическому сегменту. В них обкладка изготавливается из тантала. Преимуществ у них сразу несколько:
- высокая устойчивость к внешним воздействиям;
- минимальный ток утечки;
- маленькие габариты;
- большая удельная емкость.
Преимущество алюминиевых моделей в достаточно большой емкости, недостаток – возможность эксплуатации только в малочастотных цепях. Обычный алюминий здесь применяется для положительной обкладки, а его триоксид – для диэлектрика. Такие изделия достаточно распространены, поскольку обладают хорошим отношением габаритов и емкости.
Пленочный плоский конденсатор изготавливаются с применением пленки из разных типов пластика. В дорогих моделях обкладки напыляют непосредственно на пленку. Также возможен вариант с использованием фольги, спрессовываемой с пленкой. Это одна из самых современных моделей, которая нашла широкое применение. В зависимости от конкретного вида пластика характеристики устройства могут быть разными.
Например, при использовании полистирола рабочая температура не должна быть выше +70 °C, в то время как остальные типы пластика могут выдерживать и до +130 °C. Некоторые из изделий отличаются высокой стойкостью к пробою. У большинства же моделей отмечается минимальный ток утечки и не слишком большая емкость.
В настоящее время электролитические модели постепенно отходят на второй план, а им на замену приходят полимерные устройства. Также разработаны приборы, где в качестве диэлектрика используется воздух. Но пока еще они не слишком широко применяются.