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Come determinare il tipo di condensatore
Esistono oggi diversi tipi di condensatori nel mercato dei componenti elettronici e ogni tipo ha i suoi vantaggi e svantaggi. Alcuni sono in grado di funzionare ad alte tensioni, altri sono notevoli per capacità significative, altri hanno una bassa induttanza e alcuni sono caratterizzati da una corrente di dispersione eccezionalmente bassa. Tutti questi fattori determinano l'applicazione di specifici tipi di condensatori.
Considera quali tipi di condensatori sono. In generale, ce ne sono molti, ma qui considereremo i principali tipi popolari di condensatori e scopriremo come determinare questo tipo.
Condensatori elettrolitici in alluminio, ad esempio, K50-35 o K50-29, sono costituiti da due sottili strisce di alluminio intrecciate in un rotolo, tra le quali viene inserita una carta impregnata di elettrolita come dielettrico. Il rotolo è posizionato in un cilindro di alluminio sigillato, su una delle estremità (tipo di alloggiamento radiale) o su due estremità (tipo di alloggiamento assiale) che rappresentano i conduttori di contatto. Le conclusioni possono essere saldate o avvitate.
La capacità dei condensatori elettrolitici è misurata da microfarad e può variare da 0,1 microfarad a 100.000 microfarad. Una notevole capacità dei condensatori elettrolitici, rispetto ad altri tipi di condensatori, è il loro principale vantaggio. La massima tensione operativa dei condensatori elettrolitici può raggiungere i 500 volt. La massima tensione di esercizio consentita, nonché la capacità del condensatore, sono indicate sulla sua sede.
Questo tipo di condensatori presenta anche degli svantaggi. Il primo dei quali è la polarità. Nel caso del condensatore, il terminale negativo è contrassegnato da un segno meno, questo terminale dovrebbe essere presente quando il condensatore nel circuito funziona a un potenziale inferiore rispetto all'altro, oppure il condensatore non sarà in grado di accumulare carica normalmente, e molto probabilmente esploderà o sarà comunque danneggiato se impiega molto tempo tenerlo energizzato con la polarità sbagliata.
A causa della polarità, i condensatori elettrolitici sono applicabili solo nei circuiti a corrente continua o in corrente pulsante, ma non direttamente nei circuiti a corrente alternata, solo la tensione rettificata può caricare i condensatori elettrolitici.
Il secondo svantaggio di questo tipo di condensatore è l'elevata corrente di dispersione. Per questo motivo, non sarà possibile utilizzare un condensatore elettrolitico per la conservazione a lungo termine della carica, ma è abbastanza adatto come elemento di filtro intermedio nel circuito attivo.
Il terzo svantaggio è che la capacità di questo tipo diminuisce con l'aumentare della frequenza (corrente di ondulazione), ma questo problema viene risolto installando sulle schede parallele al condensatore elettrolitico un condensatore ceramico di capacità relativamente piccola, di solito 10.000 in meno di quello elettrolitico adiacente.
Vedi qui per maggiori dettagli: Condensatori elettrolitici
Ora parliamo condensatori al tantalio. Un esempio è K52-1 o smd A. Si basano sul pentossido di tantalio. La linea di fondo è che quando si ossida il tantalio, si forma un film di ossido denso e non conduttivo, il cui spessore può essere controllato tecnologicamente.
Un condensatore al tantalio a stato solido è costituito da quattro parti principali: anodo, dielettrico, elettrolita (solido o liquido) e catodo. La catena di produzione è piuttosto complicata. Innanzitutto, viene creato un anodo da polvere di tantalio pressato puro, che viene sinterizzato in alto vuoto a una temperatura compresa tra 1300 e 2000 ° C per ottenere una struttura porosa.
Quindi, mediante ossidazione elettrochimica, sull'anodo si forma un dielettrico sotto forma di un film di pentossido di tantalio, il cui spessore è controllato modificando la tensione durante l'ossidazione elettrochimica, di conseguenza, lo spessore del film è ottenuto da solo centinaia o migliaia di angstrom, ma il film ha una struttura tale da fornire un'elevata resistenza elettrica.
La fase successiva è la formazione di un elettrolita, che è un biossido di manganese a semiconduttore. L'anodo poroso al tantalio è impregnato di sali di manganese, quindi viene riscaldato in modo che il biossido di manganese appaia sulla superficie; il processo viene ripetuto più volte fino ad ottenere la copertura completa. La superficie risultante viene coperta con uno strato di grafite, quindi viene applicato l'argento - si ottiene un catodo. La struttura viene quindi inserita in un composto.
I condensatori al tantalio hanno proprietà simili all'elettrolitico in alluminio, ma hanno caratteristiche. La loro tensione operativa è limitata a 100 volt, la capacità non supera i 1000 microfarad, la loro stessa induttanza è inferiore, quindi i condensatori al tantalio vengono utilizzati ad alte frequenze raggiungendo centinaia di kilohertz.
Il loro svantaggio è che sono estremamente sensibili al superamento della tensione massima consentita, per questo motivo i condensatori al tantalio si guastano molto spesso a causa di un guasto. Una linea sul corpo del condensatore al tantalio indica un elettrodo positivo - anodo. Condensatori al tantalio al piombo o SMD si trovano sui moderni circuiti stampati di molti dispositivi elettronici.
Condensatori ceramici a strato singolo a disco, ad esempio, i tipi K10-7V, K10-19, KD-2, sono caratterizzati da una capacità relativamente grande (da 1 pF a 0,47 microfarad) con dimensioni ridotte. La loro tensione di funzionamento varia da 16 a 50 volt. Le loro caratteristiche: basse correnti di dispersione, bassa induttanza, che consente loro di operare ad alte frequenze, nonché dimensioni ridotte e stabilità alle alte temperature della capacità. Tali condensatori funzionano con successo in circuiti CC, CA e corrente di ondulazione.
Il tanδ tangente alla perdita di solito non supera 0,05 e la corrente di dispersione massima non supera i 3 μA. I condensatori ceramici sono stabili in fattori esterni, come vibrazioni con una frequenza fino a 5000 Hz con accelerazione fino a 40 g, shock meccanici ripetuti e carichi lineari.
I condensatori a dischi ceramici sono ampiamente utilizzati nel livellare i filtri degli alimentatori, nelle interferenze di filtraggio, nei circuiti di comunicazione tra gli stadi e in quasi tutti i dispositivi elettronici.
La marcatura sull'alloggiamento del condensatore indica la sua classificazione. Tre numeri sono decifrati come segue. Se moltiplichi le prime due cifre per 10 per la potenza della terza cifra, ottieni il valore della capacità di questo condensatore in pf. Quindi, un condensatore etichettato 101 ha una capacità di 100 pF e un condensatore etichettato 472 ha 4,7 nF.
Condensatori multistrato ceramici, ad esempio, K10-17A o K10-17B, a differenza di quelli a strato singolo, hanno strati sottili alternati di ceramica e metallo nella loro struttura. La loro capacità è quindi maggiore di quella di quelli a strato singolo e può raggiungere facilmente diverse microfarad. Anche la tensione massima è limitata qui a 50 volt. Condensatori di questo tipo sono in grado, come quelli a strato singolo, di funzionare correttamente in circuiti CC, CA e in corrente pulsante.
Condensatori ceramici ad alta tensione in grado di funzionare ad alta tensione da 50 a 15000 volt. La loro capacità è compresa tra 68 e 100 nF e tali condensatori possono funzionare in circuiti CC, CA o a corrente pulsante.
Si trovano nei filtri di linea come condensatori X / Y, nonché nei circuiti di alimentazione secondari, dove vengono utilizzati per eliminare le interferenze di modo comune e l'assorbimento del rumore se il circuito è ad alta frequenza. A volte senza l'uso di questi condensatori, il guasto del dispositivo può mettere in pericolo la vita delle persone.
Un tipo speciale di condensatore ceramico ad alta tensione è condensatore di impulsi ad alta tensioneutilizzato per potenti modalità di impulso. Un esempio di tali condensatori ceramici ad alta tensione sono i K15U, i KVI e i K15-4 domestici. Questi condensatori sono in grado di funzionare a tensioni fino a 30.000 volt e gli impulsi ad alta tensione possono seguire ad alte frequenze, fino a 10.000 impulsi al secondo. La ceramica offre proprietà dielettriche affidabili e la speciale forma del condensatore e la disposizione delle piastre evitano la rottura dall'esterno.
Tali condensatori sono molto popolari come circuiti in apparecchiature radio ad alta potenza e sono molto graditi, ad esempio, con teslostroiteley (per la progettazione Bobine di Tesla su una scintilla o su lampade - SGTC, VTTC).
Condensatori in poliestere (polietilene tereftalato, lavsan), ad esempio K73-17 o CL21, basati su un film metallizzato, sono ampiamente utilizzati negli alimentatori a commutazione e nei reattori elettronici. La loro custodia in composto epossidico conferisce ai condensatori resistenza all'umidità, resistenza al calore e li rende resistenti ad ambienti aggressivi e solventi.
I condensatori in poliestere sono disponibili con capacità da 1 nF a 15 microfarad e sono progettati per tensioni da 50 a 1500 volt. Si distinguono per la stabilità alle alte temperature con capacità elevata e dimensioni ridotte. Il prezzo dei condensatori in poliestere non è elevato, quindi sono molto popolari in molti dispositivi elettronici, in particolare nei reattori di lampade a risparmio energetico.
La marcatura del condensatore contiene alla fine una lettera che indica la tolleranza per la deviazione della capacità dal nominale, nonché una lettera e un numero all'inizio della marcatura, che indica la tensione massima consentita, ad esempio 2A102J - condensatore per una tensione massima di 100 volt, 1 nF di capacità, deviazione di capacità consentita + -5% . Le tabelle di etichettatura sono facilmente reperibili su Internet.
Una vasta gamma di capacità e tensioni consente di utilizzare condensatori in poliestere in circuiti CC, CA e corrente pulsata.
Condensatori in polipropilene, per esempio, K78-2, a differenza del poliestere, ha un film di polipropilene come isolante. Condensatori di questo tipo sono disponibili con capacità da 100 pF a 10 microfarad e la tensione può raggiungere i 3000 volt.
Il vantaggio di questi condensatori non è solo un'alta tensione, ma anche una tangente a perdita estremamente bassa, poiché tanδ non può superare 0,001. Tali condensatori sono ampiamente utilizzati, ad esempio, nei riscaldatori a induzione e possono funzionare a frequenze misurate da decine o addirittura centinaia di kilohertz.
Merita una menzione speciale avviamento condensatori in polipropilenecome CBB-60. Questi condensatori vengono utilizzati per avviare motori a induzione CA. Sono avvolti con un film di polipropilene metallizzato su un nucleo di plastica, quindi il rotolo viene riempito con un composto.
L'alloggiamento del condensatore è realizzato in un materiale che non supporta la combustione, ovvero il condensatore è completamente ignifugo ed è adatto per l'uso in condizioni difficili. Le conclusioni possono essere cablate o sotto i terminali e sotto il bullone. Ovviamente, condensatori di questo tipo sono progettati per funzionare con una frequenza di rete industriale.
Sono disponibili condensatori di avviamento per tensioni alternate da 300 a 600 volt e la gamma di capacità tipiche è compresa tra 1 e 1000 microfarad.
Vedi anche su questo argomento: L'uso di condensatori nei circuiti elettronici
Vedi anche su electro-it.tomathouse.com
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