НАУКА И МЫ

Медицинские, исторические, технические, социальные и другие научно-исследовательские работы

Образование »  » Электроника

Конденсаторы


Что такое конденсаторы. Электрический конденсатор представляет собой систему из двух или более токопроводящих обкладок, разделенных диэлектриком, предназначенную для создания емкости. По конструкции и назначению радиоконденсаторы разделяют на постоянные и переменные. Емкость постоянных конденсаторов не меняется, а переменных – можно плавно изменять. Существуют также полупеременные (подстроечные) конденсаторы, емкость которых можно плавно изменять до определенного значения, по достижении которого они работают как постоянные. Материал диэлектрика и его свойства определяют характеристики, конструкцию и область применения конденсаторов.
Различают следующие виды конденсаторов: с газообразным диэлектриком (воздушные, газонаполненные, вакуумные); с жидким (наполненные минеральным маслом или синтетической жидкостью); с твердым неорганическим (стеклянные, стеклоэмалевые, стеклопленочные, слюдяные, керамические и др.); с твердым органическим (бумажные, металлобумажные, пленочные, бумажно-пленочные и др.); с оксидным – электролитические (танталовые, ниобиевые, титановые, алюминиевые).
Переменные конденсаторы имеют механическое или электрическое управление емкостью. Конденсаторы с механическим управлением выпускаются с газообразным, жидким или твердым диэлектриком, а с электрическим – сегнетокерамические (вариконды) и полупроводниковые (варикапы).
Бумажные и металлобумажные. Бумажные конденсаторы являются наиболее распространенной разновидностью конденсаторов постоянной емкости, содержат одну или несколько секций из двух металлических лент (как правило, из алюминиевой фольги), служащих обкладками. Последние разделены двумя или более лентами конденсаторной бумаги, являющейся диэлектриком. Секции помещаются в цилиндрический или прямоугольный корпус. В корпус вмонтированы элементы герметизации (проходные стеклянные или керамические изоляторы, резиновые шайбы лили из эпоксидных композиций), через которые проходят внешние проволочные или лепестковые токоотводы.
Пленочные. В пленочных конденсаторах в качестве диэлектрика используют пленки из различных полимерных материалов (полистирола, полипропилена или лавсана, фторопласта др.). Обкладками в секциях пленочных конденсаторов служит металлизированная фольга или металлизированная пленка. Пленочные конденсаторы выпускают в металлических и пластмассовых корпусах прямоугольной и цилиндрической формы или без корпусов (покрытые эпоксидным компаундом) и используют в радиоприемной, телевизионной, электроизмерительной аппаратуре, вычислительной технике (интегрирующих или цепях задержки) и т. д.
Электролитические. В электролитических конденсаторах имеются две обкладки. В качестве одной, называемой анодом, служит фольга или таблетка, а в качестве другой, называемой катодом, - жидкий электролит или твердый полупроводник, диэлектриком - оксидная тонкая плёнка, электрохимически создаваемая на аноде. Преимущество данных конденсаторов перед конденсаторами с другими диэлектриками состоит в их большой удельной ёмкости, недостаток – в значительном её снижении при низкой температуре и увеличении тока утечки при высокой. Электролитические конденсаторы разделяют на полярные, работающие в цепях с постоянным или пульсирующим напряжением, и неполярные используемые в цепях переменного тока.
Полярные конденсаторы работоспособны при условии, что на их положительный электрод (анод) подается положительный потенциал источника. Если полярность подключения источника нарушается, возможен пробой и выход из строя конденсатора (иногда сопровождаемый взрывом). Электролитические конденсаторы выпускают с большим интервалом ёмкости (от десятых долей до десятков тысяч микрофарад) и напряжением от 3 до 500 В. По конструкции, виду обкладок и диэлектрика различают три типа электролитических конденсаторов: алюминиевые (сухие), обкладки которых изготавливают из алюминиевой фольги, а диэлектрик – из бумажных или тканевых прокладок, пропитанных электродом; танталовые (жидкие) с таблеточным танталовым анодом, поверхность которого покрыта оксидной плёнкой диэлектрика, и с жидким электролитом в качестве катода; оксидно-полупроводниковые (твердые) с таблеточным танталовым или алюминиевым анодом и нанесённой пленкой диэлектрика. Электролитом служит полупроводник (двуоксид марганца), наносимый на оксидную плёнку анода.
Слюдяные. В слюдяных конденсаторах в качестве диэлектрика используют природный материал – слюду, обладающую высокой механической и электрической прочностью и относительно высокой диэлектрической проницаемостью. Они бывают: постоянной емкости, опрессованные пластмассой, а также герметизированные в керамическом и в металлическом корпусе.
  Слюдяные опрессованные конденсаторы применяют для работ в цепях постоянного и переменного токов, а также в импульсных режимах в диапазоне рабочих температур от 60 до +70 °C.
  Теплостойкие слюдяные опрессованные конденсаторы используют в диапазоне рабочих температур от 60 до+155 °C
Герметизированные слюдяные конденсаторы применяют для работы в условиях повышенной влажности и пониженного атмосферного давления в диапазоне рабочих температур от ?60 до 80 °C. Они имеют широкие пределы номинальных напряжений (25 - 1500 В) и емкостей (51 – 100000 пФ).
Керамические, стеклокерамические и стеклопленочные. В зависимости от электрических свойств керамики, служащей диэлектриком, керамические конденсаторы могут быть высокочастотными, низкочастотными, термостабильными, термокомпенсационными. Высокочастотная керамика (тиконд др.) обладает малыми диэлектрическими потерями (на радиочастотах tg ??0,001) и невысокой диэлектрической проницаемостью (от 12 до 1500). Низкочастотная керамика характеризуется относительно большими диэлектрическими потерями (на частотах нескольких килогерц tg ??0,04) и высокой диэлектрической проницаемостью (от 1000 до 8000). От вида керамики зависит температурная стабильность емкости керамических конденсаторов.
Стеклокерамические конденсаторы, имеющие секции из стеклокерамики и серебряной или алюминиевой фольги, могут работать в цепях постоянного и переменного токов, а также в импульсных режимах в диапазоне частот температур от ?60 до +155 °C. Емкость стеклокерамических конденсаторов лежит в пределах от 75 пФ до 0,047 мкФ. Эти конденсаторы используют в качестве контурных, разделительных, сеточных, блокировочных, гибридных интегральных схемах.
Стеклопленочные конденсаторы заменяют дорогостоящие слюдяные, имеют меньшие по сравнению с ними габаритные размеры. Их используют для работы в цепях постоянного тока и импульсных режимах. Эти конденсаторы применяют в резонансных контурах и других высокочастотных схемах.
Полупеременные. Полупеременные или подстроечные конденсаторы используют при настройке аппаратуры. Различают конденсаторы с воздушным и твердым (керамическим) диэлектриком.
Воздушные конденсаторы полупеременной емкости выпускают плоскими и цилиндрическими. Плоские представляют собой многопластинчатую конструкцию, установленную на керамической плитке. Между неподвижными пластинами статора вводят жестко закрепленные на оси подвижные пластины ротора.
Керамические подстроечные конденсаторы имеют большое количество типоразмеров. Наиболее часто применяют роторные. На статор и ротор конденсатора нанесены серебряные обкладки в форме полукруга. При повороте ротора происходит уменьшение площади перекрытия обкладок, вследствие чего меняется емкость конденсатора.

Новые технологии на страже водосбережения

 »  »  » 
Мыльные пузыри
Оптическая линия связи
Шоу мыльных пузырей
Гальванические элементы
Поиск