Типови кондензатора, њихове карактеристике и намјена

Акумулација и конверзија електричне енергије могу се приписати основним задацима који решавају помоћне елементе радио опреме. Кондензатор припада пасивним компонентама и дјелује као врста капацитета за долазни набој. Дизајн стандардних уређаја обезбеђује плочасте електроде које су одвојене танким диелектрикама. Комплекснији типови кондензатора могу да садрже неколико слојева електрода који формирају цилиндрични намот. Постоје и друге карактеристике које одређују могућност употребе елемената за одређену опрему.

Пурпосе Цапациторс

До данас, скоро да не постоји ниједна област радио инжењерства у којој се ти уређаји не би користили. Најчешће комбинације кондензатора са отпорницима и индукторима укљученим у конструкцију електричних кола. Такви чворови подржавају функције фреквентних филтера, осцилаторних кола и повратних линија. Други уобичајени проблем је изглађивање напона који се захтевају у секундарним изворима напајања. У ласерским системима, системима блица и магнетним акцелераторима, електрични кондензатор се користи за испоруку једнократног пуњења са великом снагом. И обрнуто електротехнички уређаји опремљени овим елементима како би се надокнадила енергија реактивне енергије. Иако се такви елементи не могу сматрати пуним капацитивним уређаји за складиштење енергије у неким системима они такође делују као носиоци информација.

Означавање уређаја

Да би се визуелно утврдило да ли кондензатор припада одређеној категорији, користе се специјални симболи. Прва индикација је капацитивни потенцијал изражен микрофарадом (μФ). Могу се користити и друге мјерне јединице, које ће такођер бити означене одговарајућим ознакама. Тип материјала који се користи у конструкцији није увек назначен - у правилу се производе не-маркерски керамички и филмски неполарни модели. Заузврат, ознака кондензатора тантала одговара отпорницима - осим присуства µ знака и бројева 104 или 107. Такви уређаји могу бити наранџасти, жути или црни. Ознака знака указује и на димензионалне параметре и капацитет. Високонапонски и електролитички модели означени су максималном вриједношћу напона, а за варијабилне кондензаторе је назначено подручје капацитета.

Кључне карактеристике

Главни радни параметар је капацитет на коме зависи способност одређеног модела да акумулира наплату. Потребно је раздвојити номинални и стварни капацитет, јер у пракси употреба друге вриједности може бити мања. Опсег вредности по запремини може да варира од 1 до 50 μФ, ау неким случајевима максимум достиже 10 000 μФ. Индикатор густине енергије је такође важан, у великој мери одређен дизајном производа. Највећу густину карактеришу типови кондензатора великог формата, код којих маса плоче са електролитом значајно премашује тежину кућишта. На пример, са капацитетом од 10.000 μФ са напоном од 0.45 кВ и масом од око 2 кг, густина може достићи 600-800 Ј / кг. Управо такав модел је користан за дугорочно складиштење енергије. Поред тога, радна својства кондензатора се одређују толеранцијом. Ради се само о грешци у односу стварног и номиналног капацитета. Ова вредност је изражена у процентима и износи 20-30%. У неким областима радио-инжењерски производи се користе са толеранцијом од 1%.

Керамички кондензатори

Ради се о уређајима на бази керамичких дискова са диелектрикама баријум-титаната. Такав кондензатор се може користити у системима са напонима до 50.000 В, али је важно имати на уму да има минималну температурну стабилност и широк опсег промена капацитета. Међу предностима може се уочити мала струја цурења, скромна величина (са великим капацитетом пуњења) и могућност рада на високим фреквенцијама. За ту намену керамички кондензатори се користе у круговима са пулсирајућом, наизменичном и истосмјерном струјом. Најчешће се користе модели са капацитетом до 0,5 микрофарада. У том процесу, овај тип кондензатора добро се носи са вањским оптерећењима, укључујући механичке ударе. Не може се рећи да се керамички ковчег одликује дугим радним периодом и издржљивошћу, али задржава своје техничке карактеристике у наведеном периоду.

Полиестер моделс

У дијаграмима су уређаји овог типа означени ознакама К73-17 или ЦЛ21. Њихова љуска је формирана од метализираног филма, а епоксидна смјеса се користи за тијело. Само присуство овог пунила у дизајну чини полиестерске кондензаторе отпорним на температурне, физичке и хемијске утицаје. Овај скуп квалитета перформанси довео је до широке дистрибуције К73-17 кондензатора у производњи расветних уређаја. Просечан капацитет уређаја је 15 µФ при максималном напону од око 1500 В. Карактеристике су скромне, али то не спречава употребу кондензатора у истим круговима пулсне и наизменичне струје. Поред тога, ниска цена уређаја доприноси његовој популарности на тржишту радија.

Кондензатор на бази полипропилена

Такође, релативно јефтина опција за вожњу. електрични набој који се истовремено разликују у ниским коефицијентима губитака и високој диелектричној издржљивости. Предности укључују оптималну хигроскопност. То јест, један од главних непријатеља радио елемената у облику влаге у полипропиленским кондензаторима није страшан. Метализиране фолије или фолије се користе као изолатори. У најновијим верзијама користи се и технологија самопоправљиве љуске, која повећава поузданост и трајност кондензатора.

Уређај може да ради на вишим фреквенцијама док одржава довољну снагу. Овакав квалитет омогућава употребу кондензатора у индукционим системима грејања, допуњено воденим хлађењем. Такође је распрострањена употреба таквих елемената у опреми електричних мотора од 220 В. У овом случају, они делују као полазне компоненте. Ову функцију најбоље имплементирају модели са радним капацитетом у распону од 1-100 микрофарад и напоном од 440 В. Али то нису једини синтетички погони. Шта су термопластични кондензатори? Полисулфон и поликарбонатни елементи заслужују пажњу. Прве карактерише ниска апсорпција влаге и способност одржавања високог напона при паду температуре, а други у процесу показују оптималну електричну стабилност.

Танталум цапациторс

Основа уређаја је тантал пентоксид са оксидним електролитичким пуњењем. Кондензатор има велики однос запремине и запремине, широк распон подржаних температура и компактност. Такве компоненте се користе у изради малих инструмената, компјутера и друге рачунарске опреме. У овој породици се могу разликовати следећи типови кондензатора: поларни и неполарни, чврсти и течни. Најатрактивнији у погледу перформанси су полуводички уређаји, будући да их карактерише могућност одржавања високог напона. Међутим, у условима критичног вишка дозвољене струјне вредности, могу да пропадну. Капацитет танталових модела је 1000 микрофара, али у поређењу са електролитичким паралелама, њихова властита индуктивност је много мања, што омогућава да се елемент користи на високим фреквенцијама.

Карактеристике високонапонских модела

Елементи овог типа могу се користити у системима са високим напонским нивоима, који достижу 15.000 В. Истовремено, капацитет високонапонских кондензатора је мали - око 50-100 нФ. Керамика се чешће користи као диелектрични материјал. Због тога се одржавају велика напрезања, а тело штити пуњење од кварова на плочама.

Производи од стакленог вакуума су такође уобичајени, који такође подржавају напоне веће од 10.000 В. То су бочице са концентричним електродама које обезбеђују мале губитке фреквенције у процесу. Применити високонапонске кондензаторе овог типа за решавање критичних проблема са радио фреквенцијом са индуктивним загревањем. Такве компоненте су скупље, ломљиве и велике.

Вишеслојне и једнослојне структуре

Обично се ова класификација примјењује на кондензаторе од керамике. Дакле, једнослојни кондензатори (диск) имају једноставан уређај, али то не утиче на смањење величине. У већини случајева, они су масивнији од вишеслојних колега. Као резултат тога, капацитет уређаја се повећава, али велике величине и даље ограничавају њихову дистрибуцију у одређеним подручјима.

Што се тиче вишеслојних елемената, они су по перформансама углавном слични дисковним, али је потенцијал погона још већи. Такође, значајна предност лежи у поузданости и трајности. Фактор у којем се изводе вишеслојни кондензатори чини их мање осјетљивим на агресивне медије, што проширује подручје примјене. Такве компоненте се углавном користе у скупој професионалној опреми.

Импрегнирани кондензатори за уље

Ово је посебна група радио елемената, која се заснива на папирним филерима. Они се третирају посебним решењима као што су восак и епоксидне смоле. Шта су кондензатори типа уља? Различити модели за директну и наизменичну струју. Први се користе за фреквентно филтрирање, појачавање напона и елиминацију електрични лук. У индустрији се користе кондензатори за импрегнацију уља за системе са наизменичном струјом. Такав уређај има велики капацитет и може да поднесе велике вршне оптерећења. По правилу се користи као полазна компонента за електромоторе. Додатне карактеристике укључују раздвајање фаза, корекцију снаге и изједначавање напона.

Негативни фактори за употребу кондензатора

Један од главних проблема са употребом кондензатора је велика вероватноћа експлозије услед прегревања, која настаје због великих цурења. Такођер повећати ризик од лома елемента могу бити смјештени радијатори с високим топлинским зрачењем. Које врсте кондензатора су највише подложне експлозијама? Најчешће се то дешава са електролитичким уређајима који имају непоуздана кућишта. Оптимизација дизајна како би се смањила величина производа приморава произвођаче да користе танке шкољке, тако да може доћи до расипања делова кондензатора и прскања електролита са јаким прегрејавањем или у условима повећаног унутрашњег притиска.

Закључак

И најједноставнији једнослојни и вишеслојни високонапонски модели кондензатора обављају важне задатке за радио опрему. У најмању руку, они прилагођавају тренутне параметре, који, са сличним димензијама, не могу бити обезбеђени од било које друге техничке компоненте. Истовремено, електрични кондензатор уопште није идеално решење, што доводи до константног тражења нових формата његовог извођења. Произвођачи софистициране опреме експериментишу са дизајном, филерима и физичким својствима, покушавајући да понуде оптималне потрошачке квалитете овог уређаја. Међу најважнијим циљним параметрима у том погледу су отпорност кондензатора на оптерећења, широки радни опсези, минимално зрачење и високи радни век.