Sähköinen kondensaattori

Kondensaattori ( lat. condensare - "tiivistää", "paksua" tai lat. condensatio - "akkumulaatio") - kaksinapainen verkko , jolla on vakio- tai muuttuva kapasitanssiarvo [1] ja alhainen johtavuus ; laite sähkökentän varauksen ja energian keräämiseen .

Kondensaattori on passiivinen elektroninen komponentti. SI : ssä kondensaattorin kapasitanssi mitataan faradeina .

Historia

Vuonna 1745 Leidenissä saksalainen kaanoni Ewald Jurgen von Kleist ja hänestä riippumattomasti hollantilainen fyysikko Pieter van Muschenbroek keksivät sähkökondensaattorin suunnitteluprototyypin - " Leyden jar " [2] . Ensimmäiset kondensaattorit, jotka koostuvat kahdesta johtimesta, jotka on erotettu toisistaan ei-johtimella ( dielektrisellä ), jota kutsutaan yleisesti Aepinus -kondensaattoriksi tai sähkölevyksi, luotiin jo aikaisemmin [3] .

Kondensaattorin suunnittelu

Kondensaattori on passiivinen elektroninen komponentti [4] . Yksinkertaisimmassa versiossa rakenne koostuu kahdesta elektrodista levyjen muodossa (kutsutaan levyiksi ), jotka on erotettu eristeellä , joiden paksuus on pieni verrattuna levyjen mittoihin (katso kuva). Käytännössä käytetyissä kondensaattoreissa on useita eristekerroksia ja monikerroksisia elektrodeja tai vuorottelevia eristeitä ja elektrodeja sisältäviä liuskoja, jotka on rullattu sylinteriksi tai suuntaissärmiöiksi pyöristetyillä neljällä reunalla (käämityksen vuoksi).

Kondensaattorin ominaisuudet

Tasavirtapiirissä oleva kondensaattori voi johtaa virtaa sillä hetkellä, kun se on kytketty piiriin (kondensaattori latautuu tai latautuu), siirtymäprosessin lopussa virta ei kulje kondensaattorin läpi, koska sen levyt on erotettu toisistaan dielektrinen. Vaihtovirtapiirissä se johtaa vaihtovirtavärähtelyjä kondensaattorin syklisen latauksen kautta sulkeutuen ns. syrjäytysvirralla .

Monimutkaisten amplitudien menetelmän kannalta kondensaattorilla on monimutkainen impedanssi

{\hat {Z}}_{C}={\frac {1}{j\omega C}}=-{\frac {j}{\omega C}}=-{\frac {j} {2\pi fC}},

missä on kuvitteellinen yksikkö ,

j

\omega

on virtaavan sinimuotoisen virran syklinen taajuus ( radiaani / s ),

f

- taajuus hertseinä ,

C

on kondensaattorin ( farad ) kapasitanssi.

Tästä seuraa myös , että kondensaattorin reaktanssi on yhtä suuri kuin Tasavirralla taajuus on nolla, joten tasavirralla kondensaattorin reaktanssi on muodollisesti ääretön. $\scriptstyle X_{C}={\tfrac {1}{\omega C)).$

Taajuuden muuttuessa eristeen dielektrinen permittiivisyys ja parasiittisten parametrien - itseinduktanssin ja häviöresistanssin - vaikutusaste muuttuvat. Suurilla taajuuksilla mitä tahansa kondensaattoria voidaan pitää kapasitanssin, oman induktanssinsa ja häviöresistanssin muodostamana sarjavärähtelypiirinä $C,$ $L_c$ $R_{n}.$

Kondensaattorin resonanssitaajuus on:

f_{p}={\frac {1}{2\pi {\sqrt {L_{c}C)))).

Kun vaihtovirtapiirissä oleva kondensaattori käyttäytyy kuin kela . Siksi on suositeltavaa käyttää kondensaattoria vain taajuuksilla , joilla sen reaktanssi on luonteeltaan kapasitiivinen. Yleensä kondensaattorin maksimikäyttötaajuus on noin 2-3 kertaa pienempi kuin resonanssin. $f > f_p$ $f < f_p$

Kondensaattori voi varastoida sähköenergiaa . Ladatun kondensaattorin energia:

W={CU^{2} \over 2}={qU \over 2}={q^{2} \over 2C},

missä on jännite (potentiaaliero), johon kondensaattori on ladattu,

U

q

- sähkövaraus yhdellä levyistä.

Kondensaattorien nimitys kaavioissa

Nimitys standardin GOST 2.728-74 mukaan	Kuvaus
	Kiinteä kondensaattori
	Polarisoitu (polaarinen) kondensaattori
	Muuttuva trimmerikondensaattori
	Varicap

Venäjällä kaavioiden kondensaattorien perinteisille graafisille symboleille on suositeltavaa käyttää GOST 2.728-74 [5] tai kansainvälisen yhdistyksen IEEE 315-1975 standardia.

Sähköpiirikaavioissa kondensaattoreiden nimelliskapasitanssi ilmoitetaan yleensä mikrofaradeina (1 μF = 1 10 6 pF = 1 10 -6 F) ja pikofaradeina (1 pF = 1 10 -12 F) sekä nanofaradeina (1 nF = 1 10 -9 F). Kun kapasiteetti on enintään 0,01 μF, kondensaattorin kapasitanssi ilmoitetaan pikofaradeina, kun taas on sallittua olla ilmoittamatta mittayksikköä, toisin sanoen "pF" -postfix jätetään pois. Kun määrität nimelliskapasiteetin muissa yksiköissä, ilmoita mittayksikkö. Elektrolyyttikondensaattorien sekä kaavioiden suurjännitekondensaattorien osalta niiden suurin käyttöjännite ilmoitetaan voltteina (V) tai kilovolteina (kV) kapasitanssin nimeämisen jälkeen. Esimerkiksi: "10 uF × 10 V". Muuttuva kondensaattori ilmoittaa kapasitanssin muutosalueen, esimerkiksi: "10-180" . Tällä hetkellä nimelliskapasiteetin kondensaattoreita valmistetaan desimaalilogaritmisista arvojen E3, E6, E12, E24 sarjoista, eli arvoja on 3, 6, 12, 24 vuosikymmenessä, joten arvot sopivalla toleranssilla (hajotus) kattavat koko vuosikymmenen.

Perusparametrit

Ominaisuudet

Kapasiteetti

Kondensaattorin pääominaisuus on sen kapasitanssi , joka kuvaa kondensaattorin kykyä kerätä sähkövarausta . Nimelliskapasiteetin arvo näkyy kondensaattorin nimikkeessä, kun taas todellinen kapasiteetti voi vaihdella merkittävästi useista tekijöistä riippuen. Kondensaattorin todellinen kapasitanssi määrää sen sähköiset ominaisuudet. Kapasitanssin määritelmän mukaan levyn varaus on siis verrannollinen levyjen väliseen jännitteeseen ( q = CU ). Tyypilliset kapasitanssiarvot vaihtelevat pikofaradeista tuhansiin mikrofaradeihin. On kuitenkin olemassa kondensaattoreita ( ionistoreita ), joiden kapasiteetti on jopa kymmeniä faradeja.

Tasaisen kondensaattorin, joka koostuu kahdesta rinnakkaisesta metallilevystä, joiden kummankin pinta-ala on S ja jotka sijaitsevat etäisyydellä d toisistaan, kapasitanssi SI -järjestelmässä ilmaistaan kaavalla:

C={\tfrac {\varepsilon \varepsilon _{0}S}{d)),

missä on levyjen välisen tilan täyttävän väliaineen permittiivisyys (tyhjiössä se on yhtä suuri kuin yksikkö),

\varepsilon

\varepsilon_{0}

- sähkövakio , numeerisesti yhtä suuri kuin 8,854187817⋅10 −12 F/m.

Tämä kaava pätee vain, kun d on paljon pienempi kuin levyjen lineaariset mitat.

Suurten kapasitanssien saamiseksi kondensaattorit kytketään rinnan. Tässä tapauksessa kaikkien kondensaattorien levyjen välinen jännite on sama. Rinnakkain kytkettyjen kondensaattoreiden akun kokonaiskapasitanssi on yhtä suuri kuin kaikkien akkuun sisältyvien kondensaattorien kapasitanssien summa:

C=\sum _{i=1}^{n}C_{i}

tai

C=C_{1}+C_{2}+\ldots +C_{n}.

Jos kaikilla rinnakkain kytketyillä kondensaattoreilla on sama etäisyys levyjen välillä ja eristeen ominaisuudet, niin nämä kondensaattorit voidaan esittää yhtenä suurena kondensaattorina, joka on jaettu pienemmän alueen palasiksi.

Kun kondensaattorit kytketään sarjaan, kaikkien kondensaattorien varaukset ovat samat, koska ne syötetään virtalähteestä vain ulkoisiin elektrodeihin, ja sisäisillä elektrodeilla ne saadaan vain johtuen varausten erotuksesta, jotka aiemmin neutraloivat toisensa. . Sarjakytketyn kondensaattorin akun kokonaiskapasitanssi on:

{\tfrac {1}{C}}=\sum _{i=1}^{n}{\tfrac {1}{C_{i}}}\Rightarrow C={\begin{pmatrix}\ summa _{i=1}^{n}{\tfrac {1}{C_{i}}}\end{pmatrix}}^{-1},

tai:

{\tfrac {1}{C}}={\tfrac {1}{C_{1}}}+{\tfrac {1}{C_{2}}}+\ldots +{\tfrac {1 }{C_{n}}}.

Tämä kapasitanssi on aina pienempi kuin akun mukana tulevan kondensaattorin minimikapasitanssi. Sarjaan kytkettynä kondensaattoreiden hajoamismahdollisuus kuitenkin pienenee, koska kukin kondensaattori vastaa vain osan jännitelähteen potentiaalierosta.

Jos kaikkien sarjaan kytkettyjen kondensaattorien levyjen pinta-ala on sama, nämä kondensaattorit voidaan esittää yhtenä suurena kondensaattorina, jonka levyjen välissä on pino kaikkien sen muodostavien kondensaattoreiden dielektrisiä levyjä.

Ominaiskapasiteetti

Kondensaattoreille on ominaista myös erityinen kapasitanssi - kapasitanssin suhde dielektrisen tilavuuteen (tai massaan). Ominaiskapasitanssin maksimiarvo saavutetaan eristeen minimipaksuudella, mutta sen läpilyöntijännite pienenee.

Energiatiheys

Elektrolyyttikondensaattorin energiatiheys riippuu suunnittelusta. Suurin tiheys saavutetaan suurissa kondensaattoreissa, joissa kotelon massa on pieni verrattuna levyjen ja elektrolyytin massaan. Esimerkiksi kondensaattorilla EPCOS B4345, jonka kapasitanssi on 12 000 uF , suurin sallittu jännite 450 V ja massa 1,9 kg , energiatiheys maksimijännitteellä on 639 J/kg tai 845 J/l. Tämä parametri on erityisen tärkeä käytettäessä kondensaattoria energian varastointilaitteena, jota seuraa sen välitön vapautus esimerkiksi Gauss-pistoolissa .

Nimellisjännite

Toinen yhtä tärkeä kondensaattorien ominaisuus on nimellisjännite - kondensaattoriin merkitty jännitearvo, jolla se voi toimia tietyissä olosuhteissa käyttöikänsä aikana säilyttäen parametrit hyväksyttävissä rajoissa.

Nimellisjännite riippuu kondensaattorin rakenteesta ja käytettyjen materiaalien ominaisuuksista. Kondensaattorin käyttöjännite ei saa olla suurempi kuin nimellisjännite.

Napaisuus

Monet oksididielektriset ( elektrolyyttiset ) kondensaattorit toimivat vain oikealla jännitteen napaisuudesta johtuen elektrolyytin ja dielektrisen vuorovaikutuksen kemiallisesta luonteesta. Käänteisellä jännitteen napaisuudesta elektrolyyttikondensaattorit epäonnistuvat yleensä dielektrisen kemiallisen tuhoutumisen vuoksi, jota seuraa virran lisääntyminen, elektrolyytin kiehuminen sisällä ja tämän seurauksena kotelon räjähtämisen todennäköisyys .

Tuhovaara (räjähdys)

Elektrolyyttikondensaattorien räjähdys on melko yleinen ilmiö. Räjähdysten pääasiallinen syy on kondensaattorin ylikuumeneminen, joka johtuu useimmissa tapauksissa vuodosta tai vastaavan sarjaresistanssin lisääntymisestä ikääntymisestä (koskee pulssilaitteita). Nykyaikaisissa tietokoneissa kondensaattoreiden ylikuumeneminen on yleinen syy niiden epäonnistumiseen, koska ne ovat lähellä lämmönlähteitä, esimerkiksi jäähdytyspatterin vieressä.

Muiden osien vaurioiden ja henkilövahinkojen vähentämiseksi nykyaikaisissa suurikapasiteettisissa kondensaattoreissa asennetaan ulospuhallusvaroventtiili tai tehdään rungon lovi (usein se näkyy ristin muodossa tai kirjainten X muodossa , Y, K tai T sylinterimäisen rungon päässä, joskus suurikokoisissa kondensaattoreissa, se on peitetty muovilla). Sisäisen paineen noustessa venttiilin tulppa irtoaa tai runko tuhoutuu lovea pitkin, elektrolyyttihöyryt tulevat ulos syövyttävien kaasujen ja jopa nesteroiskeiden muodossa. Tässä tapauksessa kondensaattorikotelon tuhoutuminen tapahtuu ilman räjähdystä, levyjen hajoamista ja erotinta.

Vanhat elektrolyyttikondensaattorit valmistettiin hermeettisissä koteloissa, eikä niiden koteloiden suunnittelussa ollut räjähdyssuojausta. Sirpaloitumisnopeus vanhentuneiden kondensaattorien kotelon räjähdyksen aikana voi olla riittävä vahingoittamaan henkilöä.

Toisin kuin elektrolyyttisten, tantaali- (oksidipuolijohde) -kondensaattorien räjähtävyys johtuu siitä, että tällainen kondensaattori on itse asiassa räjähtävä seos: tantaali toimii polttoaineena ja mangaanidioksidi hapettimena , ja molemmat komponentit sekoitetaan kondensaattorin muotoilu hienon jauheen muodossa. Kondensaattorin hajoaessa tai jännitteen polariteetin muuttuessa virran kulun aikana vapautuva lämpö käynnistää näiden komponenttien välillä reaktion, joka etenee vahvana puuvillan kanssa välähdyksenä, johon liittyy kipinöiden ja kipinöiden sirontaa. tapaus. Tällaisen räjähdyksen voima on melko suuri, etenkin suurille kondensaattoreille, ja se voi vahingoittaa paitsi viereisiä radioelementtejä myös levyä. Useiden kondensaattorien tiiviillä järjestelyllä on mahdollista polttaa naapurikondensaattorien kotelot läpi, mikä johtaa koko ryhmän samanaikaiseen räjähdykseen.

Parasiittiparametrit

Oikeilla kondensaattoreilla on kapasitanssin lisäksi oma sarja- ja rinnakkaisvastus ja induktanssi . Käytännössä riittävällä tarkkuudella todellisen kondensaattorin ekvivalenttipiiri voidaan esittää kuvan mukaisesti, jossa kaikki kaksinapaiset verkot oletetaan ihanteellisiksi.

Kondensaattorin dielektrinen eristysvastus, pintavuoto ja itsepurkautuminen

Eristysresistanssi on kondensaattorin tasavirtavastus, joka saadaan:

R_{d}=U/I_{\text{ut)),

missä on kondensaattoriin syötetty jännite;

U

I_{\text{ut))

- vuotovirta.

Levyjen välisen dielektrisen kerroksen läpi ja eristeen pintaa pitkin virtaavan vuotovirran vuoksi esivarattu kondensaattori menettää varauksen ajan myötä (kondensaattorin itsepurkautuminen). Usein kondensaattoreiden eritelmissä vuotovastus määritetään kondensaattorin itsepurkautumisaikavakion avulla $T$ , joka on numeerisesti yhtä suuri kuin kapasitanssin ja vuotovastuksen tulo:

T=R_{d}C_{0},

jossa - aika, jonka aikana kondensaattorin alkujännite, jota ei ole kytketty ulkoiseen piiriin, pienenee e kertaa.

T

Hyvien kondensaattoreiden, joissa on polymeeri- ja keraamiset eristeet, itsepurkautumisaikavakiot saavuttavat useita satoja tuhansia tunteja.

Vastaava sarjavastus - R s

Vastaava sarjaresistanssi johtuu pääasiassa kondensaattorin levyjen ja johtimien materiaalin sähkövastuksesta ja niiden välisistä koskettimista, ja se ottaa huomioon myös eristeen häviöt. Tyypillisesti ESR kasvaa kondensaattorin läpi kulkevan virran taajuuden kasvaessa skin-ilmiön vuoksi .

Useimmissa käytännön tapauksissa tämä parametri voidaan jättää huomiotta, mutta joskus (esimerkiksi käytettäessä elektrolyyttikondensaattoreita hakkuriteholähteiden suodattimissa ) sen riittävän pieni arvo on olennainen laitteen luotettavuuden ja vakauden kannalta. Elektrolyyttikondensaattoreissa, joissa yksi elektrodeista on elektrolyytti , tämä parametri heikkenee ajan myötä käytön aikana, koska liuotinta haihtuu nestemäisestä elektrolyytistä ja sen kemiallisen koostumuksen muutos johtuu vuorovaikutuksesta metallilevyjen kanssa, mikä tapahtuu suhteellisen nopeasti -laadukkaat tuotteet (" kondensaattorirutto ").

Jotkut piirit (esimerkiksi jännitteen stabilisaattorit) ovat kriittisiä piiriensä kondensaattorien ESR-alueen kannalta. Tämä johtuu siitä, että suunniteltaessa tällaisia laitteita insinöörit ottavat tämän parametrin huomioon stabilaattorin takaisinkytkennän vaihetaajuusominaiskäyrässä (PFC). Merkittävä muutos ajan myötä käytettyjen kondensaattorien ESR:ssä muuttaa vaihevastetta, mikä voi johtaa autoregulaatiosilmukoiden stabiilisuusmarginaalin pienenemiseen ja jopa itseherätykseen.

Tämän melko tärkeän kondensaattoriparametrin mittaamiseen on olemassa erityisiä laitteita ( ESR-mittariTämä parametri on kapasitanssin lisäksi (kapasitanssi on pääparametri) usein ratkaiseva, kun tutkitaan vanhan kondensaattorin kuntoa ja päätettäessä kannattaako sitä käyttää tietyssä piirissä vai meneekö se ennustettavasti toleranssin ulkopuolelle.

Ekvivalenttinen sarjainduktanssi

Vastaava sarjainduktanssi johtuu pääasiassa kondensaattorin levyjen ja johtimien itseinduktanssista. Tämän hajautetun loisinduktanssin seurauksena kondensaattori muuttuu värähteleväksi piiriksi , jolla on tyypillinen luonnollinen resonanssitaajuus . Tämä taajuus voidaan mitata ja se on yleensä määritelty kondensaattoriparametreissa joko eksplisiittisesti tai suositeltuna maksimikäyttötaajuutena. $L_i$

Itsepurkaus

Esivarattu kondensaattori menettää varastoitua energiaa ajan myötä levyjen välisen dielektrisen kerroksen läpi virtaavan vuotovirran vuoksi. Usein kondensaattoreiden käsikirjoissa on annettu kondensaattorin itsepurkautumisaikavakio , joka on numeerisesti yhtä suuri kuin kapasitanssin ja vuotovastuksen tulo. Tämä on aika, joka kuluu, jotta irrotetun kondensaattorin alkujännite pienenee kertoimella e .

Dielektrisen häviön tangentti

Dielektrisen häviön tangentti on kompleksisen permittiivisyyden imaginaari- ja reaaliosien suhde . ${\rm {{tg}\,\delta ={\frac {\varepsilon _{im}}{\varepsilon _{re}}}={\frac {\sigma }{\omega \varepsilon _{ a}}}.}}$

Kondensaattorin energiahäviöt määräytyvät eristeen ja levyjen häviöiden perusteella. Kun vaihtovirta kulkee kondensaattorin läpi, jännite- ja virtavektorit siirtyvät kulman verran, jossa δ on dielektrisen häviön kulma. Häviöiden puuttuessa δ = 0 . Häviökulmatangentti määräytyy pätötehon P a suhteesta loistehoon P p tietyn taajuuden sinimuotoisella jännitteellä. Tan δ :n käänteislukua kutsutaan kondensaattorin laatutekijäksi . Termejä laatutekijä ja häviötangentti käytetään myös induktoreista ja muuntajista . $\scriptstyle \varphi = \tfrac{\pi}{2} - \delta ,$

Temperature Coefficient of Capacitance ( TKE )

TKE on suhteellinen kapasitanssin muutos, kun ympäristön lämpötila muuttuu yhden Celsius-asteen (kelvin). TKE määritellään seuraavasti:

TKE={\frac {\Delta C}{C\Delta T)).

missä on kapasitanssin muutos, jonka aiheuttaa lämpötilan muutos .

\Delta C

\Delta T

Näin ollen kapasitanssin muutos lämpötilan kanssa (ei liian suurilla lämpötilan muutoksilla) ilmaistaan lineaarisena funktiona:

\scriptstyle C(T) = C_{Hy} + TKE \cdot C_{Hy} \cdot \Delta T,

missä on lämpötilan muutos °C tai K suhteessa normaaleihin olosuhteisiin, joissa kapasitanssiarvo määritellään,

\Delta T

C_{Hy}

- kapasiteetti normaaleissa olosuhteissa.

TKE :tä käytetään luonnehtimaan kondensaattoreita, joiden kapasitanssi on lähes lineaarinen lämpötilan funktiona. TKE :tä ei kuitenkaan ole ilmoitettu kaikkien kondensaattorityyppien teknisissä tiedoissa.

Kondensaattoreille, joiden kapasitanssi on merkittävästi epälineaarinen riippuvuus lämpötilasta ja kondensaattoreille, joiden kapasitanssissa on suuria muutoksia ympäristön lämpötilan vaikutuksesta, spesifikaatiot normalisoivat kapasitanssin suhteellisen muutoksen käyttölämpötila-alueella tai käyrän muodossa. kapasitanssi vs. lämpötila.

Dielektrinen absorptio

Jos ladattu kondensaattori puretaan nopeasti nollajännitteeseen kytkemällä matalaresistanssinen kuorma, ja poista sitten kuorma ja tarkkaile jännitettä kondensaattorin liittimissä, näemme, että levyjen jännite tulee uudelleen näkyviin, ikään kuin emme olisi purkaneet. kondensaattori nollaan. Tätä ilmiötä kutsutaan dielektriseksi absorptioksi (dielektriseksi absorptio). Kondensaattori käyttäytyy ikään kuin sen rinnalle olisi kytketty useita sarjoja RC - piirejä eri aikavakioilla . Tämän vaikutuksen ilmentymisen voimakkuus riippuu pääasiassa kondensaattorin eristeen ominaisuuksista.

Samanlainen vaikutus voidaan havaita melkein kaikissa eristetyypeissä. Elektrolyyttikondensaattoreissa se on erityisen kirkas ja on seurausta elektrolyytin ja levyjen välisistä kemiallisista reaktioista . Kondensaattoreissa, joissa on kiinteä dielektrisyys (kuten keramiikka ja kiille), vaikutus johtuu eristeen pysyvästä polarisaatiosta . Ei-polaarisilla dielektreillä varustetuilla kondensaattoreilla on alhaisin dielektrinen absorptio: Teflon ( PTFE ), polystyreeni , polypropeeni jne.

Vaikutus riippuu kondensaattorin latausajasta, lyhennysajasta, joskus lämpötilasta. Absorption kvantitatiiviselle arvolle on yleensä tunnusomaista absorptiokerroin , joka määritetään standardiolosuhteissa.

Vaikutuksen vuoksi erityistä huomiota tulisi kiinnittää DC-mittauspiireihin: tarkkuusintegroiviin vahvistimiin, näytteenotto- ja pitolaitteisiin, joihinkin kytkentäkondensaattoripiireihin .

Pietsosähköinen parasiittiefekti

Monilla keraamisilla materiaaleilla, joita käytetään dielektrisenä kondensaattoreissa (esimerkiksi bariumtitanaatti , jolla on erittäin korkea dielektrisyysvakio ei liian voimakkaissa sähkökentissä ), on pietsosähköinen vaikutus - kyky tuottaa jännitettä levyille mekaanisten muodonmuutosten aikana. Tämä on tyypillistä pietsosähköisillä eristeillä varustetuille kondensaattoreille . Pietsosähköinen vaikutus johtaa sähköisiin häiriöihin laitteissa, jotka käyttävät tällaisia kondensaattoreita, kun kondensaattoriin kohdistuu akustista kohinaa tai tärinää . Tätä ei-toivottua ilmiötä kutsutaan joskus " mikrofoniefektiksi ".

Myös sellaisilla dielektreillä on myös käänteinen pietsosähköinen vaikutus - kun ne toimivat vaihtojännitepiirissä, tapahtuu eristeen vaihtelevaa muodonmuutosta, mikä synnyttää akustisia värähtelyjä, jotka synnyttävät ylimääräisiä sähköhäviöitä kondensaattorissa.

Itseparantava

Metalloidulla elektrodilla (paperi- ja kalvoeriste) varustetuilla kondensaattoreilla on tärkeä ominaisuus itsekorjautuva sähkölujuus dielektrisen hajoamisen jälkeen. Itseparantumisen mekanismi koostuu elektrodin metalloinnin polttamisesta eristeen paikallisen hajoamisen jälkeen mikrokaarisähköpurkauksen avulla.

Kondensaattorien luokittelu

Kondensaattorien pääluokitus perustuu kondensaattorin dielektrisen tyypin mukaan. Eristeen tyyppi määrittää kondensaattorien tärkeimmät sähköiset parametrit: eristysvastus, kapasitanssin stabiilisuus, häviö jne.

Eristeen tyypin mukaan ne erottavat:

Tyhjiökondensaattorit ( levyjen välissä on tyhjiö ).
Kondensaattorit kaasumaisella eristeellä.
Nestemäisellä dielektrisellä kondensaattorilla .
Kondensaattorit kiinteällä epäorgaanisella eristeellä: lasi (lasi-emali, lasikeramiikka, lasikalvo), kiille , keraami , ohut epäorgaaninen kalvo.
Kondensaattorit kiinteällä orgaanisella eristeellä: paperi , metalli-paperi, kalvo, yhdistetty - paperikalvo, ohut orgaaniset synteettiset kalvot .
Elektrolyytti- ja oksidipuolijohdekondensaattorit. Tällaiset kondensaattorit eroavat kaikista muista tyypeistä ensisijaisesti suuressa ominaiskapasitanssissaan. Eristeenä käytetään metallianodilla olevaa oksidikerrosta . Toinen vuoraus ( katodi ) on joko elektrolyytti (elektrolyyttikondensaattoreissa) tai puolijohdekerros (oksidi-puolijohteissa), joka on kerrostettu suoraan oksidikerrokselle. Anodi valmistetaan kondensaattorin tyypistä riippuen alumiini- , niobi- tai tantaalifoliosta tai sintratusta jauheesta. Tyypillisen elektrolyyttikondensaattorin vikojen välinen aika on 3000-5000 tuntia suurimmassa sallitussa lämpötilassa, korkealaatuisten kondensaattorien vikojen välinen aika on vähintään 8000 tuntia 105 °C:n lämpötilassa [6] . Käyttölämpötila on tärkein kondensaattorin käyttöikään vaikuttava tekijä. Jos kondensaattorin lämpeneminen on mitätöntä johtuen häviöistä eristeessä, levyissä ja liittimissä (esimerkiksi käytettäessä ajoituspiireissä pienillä virroilla tai eristyksenä), voidaan olettaa, että vikasuhde puolittuu jokaista 10 °C: ta kohti. käyttölämpötilan lasku 25 °C asti. Kun kondensaattorit toimivat pulssisuurvirtapiireissä (esimerkiksi hakkuriteholähteissä), tällainen yksinkertaistettu kondensaattorien luotettavuuden arviointi on virheellinen ja luotettavuuden laskeminen on monimutkaisempaa [7] .
Kiinteät kondensaattorit - Perinteisen nestemäisen elektrolyytin sijasta käytetään erityistä johtavaa orgaanista polymeeriä tai polymeroitua orgaanista puolijohdetta. MTBF on noin 50 000 tuntia 85 °C:ssa. ESR on pienempi kuin neste-elektrolyyttinen ja riippuu heikosti lämpötilasta. Ne eivät räjähdä.

Ohutkalvokondensaattorit

Lisäksi kondensaattorit eroavat mahdollisuudesta muuttaa kapasitanssiaan:

Pysyvät kondensaattorit ovat kondensaattorien pääluokka, jotka eivät muuta kapasiteettiaan (paitsi käyttöikänsä aikana).
Muuttuvat kondensaattorit ovat kondensaattoreita, jotka mahdollistavat kapasitanssin muutoksen laitteen käytön aikana. Kapasiteettia voidaan ohjata mekaanisesti sähköjännitteellä ( variconds , varicaps ) ja lämpötilalla (termokondensaattorit). Niitä käytetään esimerkiksi radiovastaanottimissa resonanssipiirin taajuuden virittämiseen.
Trimmerikondensaattorit ovat kondensaattoreita, joiden kapasitanssi muuttuu kerta- tai jaksottaisen säädön aikana eikä muutu laitteen toiminnan aikana. Niitä käytetään yhdistävien piirien alkukapasitanssien säätämiseen ja tasaamiseen, piiripiirien jaksoittaiseen säätöön ja säätöön silloin, kun kapasitanssia tarvitaan hieman.

Käyttötarkoituksesta riippuen kondensaattorit voidaan jakaa ehdollisesti yleis- ja erikoiskondensaattoreihin. Yleiskäyttöisiä kondensaattoreita käytetään lähes useimmissa laitetyypeissä ja -luokissa. Perinteisesti ne sisältävät yleisimmät pienjännitekondensaattorit, joille ei ole asetettu erityisvaatimuksia. Kaikki muut kondensaattorit ovat erikoisia. Näitä ovat korkeajännite-, pulssi-, melua vaimentavat, dosimetriset , käynnistys- ja muut kondensaattorit.

Kondensaattorit erottuvat myös levyjen muodon perusteella: litteät, sylinterimäiset, pallomaiset ja muut.

Nimi	Kapasiteetti	Sähkökenttä
Litteä kondensaattori	$C = \varepsilon_0\varepsilon_\mathrm{r} \cdot \frac{A}{d}$	$E = \frac{Q}{\varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r} A}$
Sylinterimäinen kondensaattori	$C=2\pi \varepsilon_0\varepsilon_\mathrm{r} \, \frac{l}{\ln\!\left(R_2/R_1\right)}$	$E(r) = \frac{Q}{2\pi rl \varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r}}$
Pallomainen kondensaattori	$C=4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r} \left( \tfrac{1}{R_1}-\tfrac{1}{R_2}\right)^{-1}$	$E(r) = \frac{Q}{4\pi r^2 \varepsilon_0 \varepsilon_\mathrm{r}}$
	${\displaystyle C=4\pi \varepsilon _{0}\varepsilon _{\mathrm {r} }R_{1))$

Kiinteiden kondensaattorien vertailu

Kondensaattorin tyyppi	Käytetty dielektrinen	Ominaisuudet/sovellukset	Vikoja
Kondensaattorit kiinteällä orgaanisella eristeellä
paperikondensaattorit
AC öljykondensaattorit	Öljytty paperi	Suunniteltu pääasiassa tarjoamaan erittäin suuria kapasitanssia teollisiin vaihtovirtasovelluksiin samalla kun se käsittelee suuria virtoja ja suuria jännitepiikkejä verkkotaajuudella. Heidän tehtäviinsä kuuluvat vaihtovirtasähkömoottorien käynnistys ja käyttö, vaiheerotus, tehokertoimen korjaus, jännitteen stabilointi, työskentely ohjauslaitteiden kanssa jne.	Alhainen toimintataajuus rajoittaa, koska korkeilla taajuuksilla niillä on suuret dielektriset häviöt.
DC öljykondensaattorit	Paperi tai sen yhdistelmä PET :n kanssa	Suunniteltu tasavirtakäyttöön suodatukseen, jännitteen kaksinkertaistamiseen, kipinöinnin estoon, ohitus- ja kytkentäkondensaattorina	Aaltoilun esiintyessä käyttöjännitettä on alennettava valmistajan toimittamien aikataulujen mukaisesti. Ne ovat suurempia verrattuna analogeihin, joissa on polymeerieristeitä.
Paperikondensaattorit	Paperi/kyllästetty paperi	Kyllästettyä paperia käytettiin laajalti vanhemmissa kondensaattoreissa. Kyllästykseen käytettiin vahaa, öljyä tai epoksihartsia. Joitakin näistä kondensaattoreista käytetään edelleen suurjännitekäyttöön, mutta useimmissa tapauksissa sen sijaan käytetään nyt kalvokondensaattoreita.	Iso koko. Korkea hygroskooppisuus , minkä ansiosta ne imevät kosteutta ilmasta jopa muovikotelolla ja kyllästyksellä. Imeytynyt kosteus heikentää niiden suorituskykyä lisäämällä dielektrisiä häviöitä ja alentamalla eristysvastusta.
Metalloidut paperikondensaattorit	Paperi	Pienempi koko kuin paperifoliokondensaattorit	Soveltuu vain pienivirtasovelluksiin. Sen sijaan metalloituja kalvokondensaattoreita alettiin käyttää laajalti.
Energiaa varastoivat kondensaattorit	Risiiniöljyllä tai vastaavalla nesteellä, jolla on korkea dielektrisyysvakio , kyllästetty kondensaattorivoimapaperi ja folionauhat	Suunniteltu toimimaan pulssitilassa suurella purkausvirralla. Ne sietävät jännitteen vaihtoa paremmin kuin monet polymeerieristeet. Tyypillisesti käytetään pulssilasereissa, Marx-generaattoreissa , pulssihitsauksessa , sähkömagneettisessa muovauksessa ja muissa sovelluksissa, jotka vaativat suuritehoisten pulssien käyttöä .	Ne ovat suuria ja raskaita. Niiden energiankulutus on paljon pienempi kuin polymeerieristeitä käyttävien kondensaattoreiden. Ei kykene parantamaan itseään. Tällaisen kondensaattorin vika voi olla katastrofaalinen suuren varastoidun energiamäärän vuoksi.
kalvokondensaattorit
Polyeteenitereftalaattikondensaattorit _	Polyeteenitereftalaattikalvo	Vähemmän kuin paperi- tai polypropeenikondensaattorit, joilla on samanlaiset ominaisuudet. He voivat käyttää folionauhaa, metalloitua kalvoa tai molempien yhdistelmiä. PET-kondensaattorit ovat lähes kokonaan korvanneet paperikondensaattorit sovelluksissa, joissa tarvitaan tasavirtaa (DC). Niiden käyttöjännitteet ovat jopa 60 kilovolttia tasavirralla ja käyttölämpötilat jopa 125 °C. Niillä on alhainen hygroskooppisuus.	Lämpötilan stabiilisuus on alhaisempi kuin paperin. Niitä voidaan käyttää matalataajuisella vaihtovirralla, mutta ne eivät sovellu suurtaajuuksille eristeen liiallisen kuumenemisen vuoksi.
Polyamidi kondensaattorit	Polyamidi	Käyttölämpötila jopa 200 °C. Korkea eristysvastus, hyvä vakaus, pieni häviötangentti.	Suuri koko ja korkea hinta.
Kapton kondensaattorit	Polyimidikalvomerkki Kapton	Samanlainen kuin PET, mutta niiden käyttölämpötila on huomattavasti korkeampi (jopa 250 °C).	Kalliimpi kuin PET. Lämpötilan vakaus on alhaisempi kuin paperikondensaattoreiden. Niitä voidaan käyttää myös vain matalataajuisella vaihtovirralla, koska korkeilla taajuuksilla eriste kuumenee voimakkaasti.
Polykarbonaattikondensaattorit	Polykarbonaatti	Niillä on parempi eristysvastus, häviötangentti ja dielektrinen adsorptio kuin polystyreenikondensaattoreilla. Niillä on parempi kosteudenkestävyys. Lämpötilakerroin noin ±80 ppm. Kestää täyden käyttöjännitteen koko lämpötila-alueella ( -55°C - 125°C)	Suurin käyttölämpötila on rajoitettu 125 °C:seen.
Polysulfonikondensaattorit	Polysulfoni	Samanlainen kuin polykarbonaatti. Kestää täyden nimellisjännitteen suhteellisen korkeissa lämpötiloissa. Kosteuden imeytyminen on noin 0,2%, mikä rajoittaa niiden vakautta.	Alhainen saatavuus ja korkea hinta.
Polypropeenikondensaattorit	Polypropeeni	Erittäin pieni häviötangentti, korkeampi dielektrinen lujuus kuin polykarbonaatti- ja PET-kondensaattorit. Matala hygroskooppisuus ja korkea eristysvastus. He voivat käyttää folionauhaa, metalloitua kalvoa tai molempien yhdistelmiä. Kalvo on yhteensopiva itsekorjautuvan tekniikan kanssa, mikä parantaa luotettavuutta. Ne voivat toimia korkeilla taajuuksilla, jopa suurella teholla, esimerkiksi induktiolämmitykseen (usein yhdessä vesijäähdytyksen kanssa), johtuen erittäin pienistä dielektrisistä häviöistä. Suuremmilla kapasitansseilla ja käyttöjännitteillä, esimerkiksi 1-100 mikrofaradilla ja jännitteillä 440 V AC asti, niitä voidaan käyttää käynnistyksenä tietyntyyppisten yksivaiheisten sähkömoottoreiden kanssa.	Se on herkempi ohimenevien ylijännitteiden tai käänteisen napaisuuden aiheuttamille vaurioille kuin öljyllä liotetut paperikondensaattorit.
Polystyreeni kondensaattorit	Polystyreeni	Erinomaiset korkeataajuiset filmikondensaattorit yleiseen käyttöön. Niillä on erinomainen vakaus, korkea kosteudenkestävyys ja alhainen negatiivinen lämpötilakerroin, minkä ansiosta niitä voidaan käyttää kompensoimaan muiden komponenttien positiivista lämpötilakerrointa. Ihanteellinen pienitehoisiin RF- ja tarkkuusanalogisiin sovelluksiin.	Suurin käyttölämpötila on rajoitettu 85 °C:seen. Suhteellisen suuri kooltaan.
Fluoroplastiset kondensaattorit	Polytetrafluorieteeni	Erinomaiset korkeataajuiset filmikondensaattorit yleiseen käyttöön. Erittäin pienet dielektriset häviöt. Käyttölämpötila jopa 250°C, erittäin korkea eristysvastus, hyvä vakaus. Käytetään kriittisissä tehtävissä.	Suuri koko alhaisen dielektrisyysvakion vuoksi, korkeampi hinta verrattuna muihin kondensaattoreihin.
Metalloidut polyeteenitereftalaatti- ja polykarbonaattikondensaattorit	PET tai polykarbonaatti	Luotettava ja paljon pienempi. Ohutpinnoitusta voidaan käyttää antamaan niille itsekorjautuvia ominaisuuksia.	Ohut pinnoitus rajoittaa maksimivirtaa.
Kondensaattorit kiinteällä epäorgaanisella dielektrillä
Monitasoiset kiillekondensaattorit	Kiille	Näiden kondensaattorien edut perustuvat siihen, että niiden eriste on inertti. Se ei muutu ajan myötä fysikaalisesti tai kemiallisesti ja sillä on myös hyvä lämpötilan stabiilisuus. Niillä on erittäin korkea kestävyys koronapurkausta vastaan.	Ilman asianmukaista tiivistystä ne ovat herkkiä kosteudelle, mikä huonontaa niiden parametreja. Korkea hinta johtuen dielektrisen harvinaisuudesta ja korkeasta laadusta sekä manuaalisesta kokoonpanosta.
Metalloidut tai hopeiset kiillekondensaattorit	Kiille	Samat edut, sen lisäksi, että ne kestävät paremmin kosteutta.	korkeampi hinta.
Lasikondensaattorit	Lasi	Samanlainen kuin kiille. Vakaus ja taajuusvaste on parempi kuin kiille. Erittäin luotettava, erittäin vakaa, säteilyä kestävä.	Korkea hinta.
Lämpötilakompensoidut keraamiset kondensaattorit	Seos monimutkaisia titanaattiyhdisteitä	Halpa, miniatyyri, niillä on erinomaiset korkeataajuiset ominaisuudet ja hyvä luotettavuus. Ennustettava lineaarinen kapasitanssin muutos lämpötilan suhteen. On tuotteita, jotka kestävät jopa 15 kV.	Kapasitanssin muutos eri jännitteillä, taajuuksilla, ikääntymisen alaisena.
Korkean dielektrisyysvakion keraamiset kondensaattorit	Bariumtitanaattiin perustuvat dielektriset aineet	Pienemmät kuin lämpötilakompensoidut kondensaattorit suuremman dielektrisyysvakion ansiosta. Saatavana jännitteille 50 kV asti.	Niillä on vähemmän lämpötilastabiilisuutta, kapasitanssi muuttuu merkittävästi erilaisilla jännitteillä.
Kondensaattorit, joissa on oksididielektrisyys
Alumiiniset elektrolyyttikondensaattorit	Alumiinioksidi	Valtava kapasiteetin suhde tilavuuteen, halpa, napainen. Niitä käytetään pääasiassa teholähteiden tasoitus- ja syöttökondensaattoreina. Kondensaattorin MTBF, jonka suurin sallittu käyttölämpötila on 105 °C , lasketaan 50 000 tuntiin asti 75 °C: n lämpötilassa	Suuret vuotovirrat, korkea vastaava sarjaresistanssi ja induktanssi rajoittavat niiden käyttöä korkeilla taajuuksilla. Niillä on alhainen lämpötilastabiilisuus ja huonot parametrien poikkeamat. Voi räjähtää, jos sallitut parametrit ylittyvät ja/tai ylikuumenevat, kun käänteinen jännite kytketään. Suurin jännite on noin 500 volttia.
Tantaalikondensaattorit	Tantaalioksidi _	Suuri kapasitanssi/tilavuussuhde, pieni koko, hyvä vakaus, laaja käyttölämpötila-alue. Käytetään laajasti pienoislaitteissa ja tietokoneissa. Saatavana sekä polaarisena että ei-polaarisena versiona. Kiinteän tantaalikondensaattoreiden suorituskyky on paljon parempi kuin nestemäisellä elektrolyytillä varustetuilla kondensaattoreilla.	Kalliimpia kuin alumiinielektrolyyttikondensaattorit. Maksimijännitettä rajoittaa noin 50 V :n tanko. Ne räjähtävät, kun sallittu virta, jännite tai jännitteen nousunopeus ylittyy sekä väärän napaisuuden jännite.
Niobiumkondensaattorit	Niobiumoksidi _	?	?
Kiinteät kondensaattorit	Alumiinioksidi , tantaalioksidi	Perinteisen nestemäisen elektrolyytin sijasta käytetään erityistä johtavaa orgaanista polymeeriä tai polymeroitua orgaanista puolijohdetta. MTBF on noin 50 000 tuntia 85 °C:ssa. ESR on pienempi kuin neste-elektrolyyttinen ja riippuu heikosti lämpötilasta. Ne eivät räjähdä.	Tavallista kalliimpaa. 105 °C:ssa käyttöikä on sama kuin tavallisten elektrolyyttisten. Käyttöjännitteet jopa 35 V.
Sähköiset kaksikerroksiset kondensaattorit
Sähköiset kaksikerroksiset kondensaattorit ( ionistorit )	Ohut elektrolyyttikerros ja aktiivihiili	Valtava kapasiteetti suhteessa tilavuuteen, pieni koko. Saatavana satoja faradeja. Käytetään tyypillisesti laitteiden tilapäiseen virtalähteeseen paristojen vaihdon yhteydessä. Niitä voidaan ladata ja purkaa suuremmilla virroilla kuin akut, ja niissä on erittäin suuri määrä lataus-purkausjaksoja. Polarisoitu, alhainen jännite (volttia kondensaattorikennoa kohti). Kennoryhmät kytketään sarjaan kokonaiskäyttöjännitteen nostamiseksi, kun taas jännitteentasauslaitteiden käyttö on pakollista.	Suhteellisen korkea hinta, korkea vastaava sarjavastus (pienet purkausvirrat), suuret vuotovirrat.
Li-ion kondensaattorit	litium -ioni	Litiumionikondensaattoreiden energiakapasiteetti on suurempi kuin paristot , turvallisempia kuin akut ( litium-galvaanikennot tai litiumioniakut [ mitä? ][ selventää ] ), jossa raju kemiallinen reaktio alkaa korkeassa lämpötilassa. Ionistoriin verrattuna niillä on korkeampi lähtöjännite. Niiden ominaisteho on vertailukelpoinen, mutta Li-ion-kondensaattorien energiatiheys on paljon suurempi [8] .	Uusi tekniikka, jota ei ole vielä otettu laajalti käyttöön.
Tyhjiökondensaattorit
Tyhjiökondensaattorit	Tyhjiökondensaattorit käyttävät lasi- tai keraamisia lamppuja, joissa on samankeskiset sylinterimäiset elektrodit.	Erittäin pieni menetys. Käytetään suuritehoisiin korkeajännitteisiin RF-sovelluksiin, kuten induktiolämmitykseen jossa pienetkin häviöt johtavat itse kondensaattorin liialliseen kuumenemiseen. Rajoitetulla virralla kipinät voivat parantua itsestään.	Erittäin korkea hinta, hauraus, suuri koko, pieni kapasiteetti.

Kondensaattorien käyttö ja niiden työ

Kondensaattoreita käytetään lähes kaikilla sähkötekniikan aloilla.

Kondensaattoreita (yhdessä kelojen ja/tai vastusten kanssa ) käytetään rakentamaan erilaisia piirejä, joilla on taajuusriippuvaisia ominaisuuksia, erityisesti suodattimia , takaisinkytkentäpiirejä , värähtelypiirejä jne.
Toisiovirtalähteissä kondensaattoreita käytetään tasasuuntautuneiden jännitteen aaltoilujen tasoittamiseen .
Kun kondensaattori purkautuu nopeasti, suuritehoinen pulssi voidaan saada esimerkiksi valosalamoissa , sähkömagneettisissa kiihdyttimissä , optisesti pumpatuissa pulssilasereissa , Marx-generaattoreissa (GIN; GIT) , Cockcroft-Walton-generaattoreissa jne.
Koska kondensaattori pystyy säilyttämään varauksen pitkään, sitä voidaan käyttää muistielementtinä (katso DRAM , Näyte ja pidä laite ).
Kondensaattoria voidaan käyttää kaksinapaisena reaktanssina rajoittamaan vaihtovirran voimakkuutta sähköpiirissä (katso Liitäntälaite ).
Kondensaattorin lataus- ja purkuprosessi vastuksen (katso RC-piiri ) tai virtageneraattorin kautta kestää tietyn ajan, mikä mahdollistaa kondensaattorin käytön aika- asetuspiireissä , joilla ei ole korkeita vaatimuksia aika- ja lämpötilastabiiliudelle ( yksittäisten ja toistuvien pulssien generaattoreiden, aikareleiden jne. piireissä).
Sähkötekniikassa kondensaattoreita käytetään loistehon kompensoimiseen ja korkeammissa harmonisissa suodattimissa .
Kondensaattorit pystyvät keräämään suuren varauksen ja luomaan levyihin suuren jännityksen, jota käytetään eri tarkoituksiin, esimerkiksi nopeuttamaan varautuneita hiukkasia tai luomaan lyhytaikaisia voimakkaita sähköpurkauksia (katso Van de Graaff -generaattori ).
Pieni siirtymäanturi: Pienellä muutoksella levyjen välisessä etäisyydessä on erittäin huomattava vaikutus kondensaattorin kapasitanssiin.
Ilman kosteuden mittausanturi, puu (muutokset eristeen koostumuksessa johtavat kapasitanssin muutokseen).
RPA - piireissä kondensaattoreita käytetään joidenkin suojausten logiikan toteuttamiseen. Erityisesti kondensaattorin käyttö automaattisessa uudelleensulkupiirissä mahdollistaa vaaditun suojaustoimintataajuuden.
Nesteen tasomittari. Johtamaton neste täyttää kondensaattorilevyjen välisen tilan, ja kondensaattorin kapasitanssi muuttuu tason mukaan.
vaiheensiirtokondensaattori. Tällainen kondensaattori on välttämätön yksivaiheisten asynkronisten moottoreiden käynnistämiseksi ja joissakin tapauksissa toiminnan käynnistämiseksi . Sitä voidaan käyttää myös kolmivaiheisten asynkronisten moottoreiden käynnistämiseen ja käyttämiseen , kun ne toimivat yksivaiheisella jännitteellä.
Sähköenergian akut (katso Ionistori ). Tässä tapauksessa kondensaattorilevyillä tulisi olla melko vakio jännitteen ja purkausvirran arvo. Tässä tapauksessa itse purkauksen on oltava ajallisesti merkittävä. Parhaillaan on meneillään kondensaattoreita käyttävien sähköajoneuvojen ja hybridien kokeellinen kehitys . On myös joitain raitiovaunumalleja, joissa kondensaattoreita käytetään vetomoottoreiden tehostamiseen ajettaessa jännitteettömien osien läpi.

Kondensaattorin merkinnät

Neuvostoliiton ja Venäjän kondensaattorien merkintä

Neuvostoliiton / venäläisten kondensaattoreiden nimeämiseen on kaksi järjestelmää: aakkosellinen (vanha) ja digitaalinen (uusi).

Vanha merkintä

Kirjainjärjestelmä koskee ennen vuotta 1960 suunniteltuja kondensaattoreita. Tässä järjestelmässä ensimmäinen kirjain K tarkoittaa kondensaattoria, toinen - dielektrisen tyyppiä (B - paperi, C - kiille, K - keraaminen, E - elektrolyyttinen ja niin edelleen ...), kolmas - suunnitteluominaisuudet ( tiiviys tai käyttöolosuhteet). Merkinnän yksinkertaistamiseksi ensimmäinen K-kirjain jätetään usein pois, jolloin jäljelle jää toinen ja sitä seuraavat [10] .

Uusi merkintätapa

Uuden (digitaalisen) merkintäjärjestelmän mukaisesti kondensaattorit jaetaan ryhmiin eristeen tyypin, käyttötarkoituksen ja version mukaan [11] . Tämän järjestelmän mukaan ensimmäinen kirjain "K" tarkoittaa "kondensaattoria", jota seuraa numero, joka ilmaisee eristeen tyypin, ja kirjain, joka osoittaa, missä piireissä kondensaattoria voidaan käyttää; sen jälkeen on kehitysnumero tai suunnitteluversiota osoittava kirjain [12] .

Kestävyystilastot [13]

Sähköinen lujuus

Suhde läpilyöntijännitteen ja sen ajan välillä, jonka aikana tämä jännite syötetään kondensaattorin napoihin. Se määritetään empiirisellä kaavalla jossa on vakiokerroin, joka riippuu eristeen ominaisuuksista, $U_{pr}$ $T$ $T={\frac {A}{{U_{pr}}^{n}}},$ $A$ $n=3\dots 8.$

Kondensaattorin luotettavuus

Vikaprosentti 1 tunnin käytön aikana normaaleissa olosuhteissa. Keskimääräinen aika ensimmäiseen äkilliseen vikaan: , missä on vakiokerroin, joka riippuu eristeen ominaisuuksista, on sallittu jännite, on käyttöjännite. $T_{sr}=B\left({\frac {U_{d}}{U_{r}}}\oikea)^{n}$ $B$ $n=4\dots 7,$ ${\näyttötyyli U_{d))$ ${\näyttötyyli U_{r))$

Käyttöikä

Lämpötilan vaikutus käyttöikään ilmaistaan kaavalla: missä vakiokapasiteetin paperi-, kiille- ja keraamisille kondensaattoreille, lasikalvoille ja - kondensaattorin käyttöikä lämpötiloissa ja vastaavasti. $T_{1}=T_{2}a^{\frac {t_{2}-t_{1}}{10}},$ $a = 2$ $a=4\dots 6$ $T_{1}$ $T_{2}$ $t_{1}$ $t_{2}$

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Tästä syntyi kondensaattorin slanginimitys - kapasitanssi .
↑ Gliozzi M. Fysiikan historia. - M .: Mir, 1970. - S. 173.
↑ Gano A. Fysiikan kurssi. Kääntäjät F. Pavlenko, V. Cherkasov. 1882.
↑ Gusev, 1991 , s. 17-26.
↑ GOST 2.728-74 (2002) (pääsemätön linkki) . Haettu 25. syyskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 5. maaliskuuta 2016. (Venäjän kieli)
↑ Alumiinielektrolyyttikondensaattorit PW-sarja (Power Supplies) (eng.) (linkki ei saatavilla) . Nichicon Electronics Corporation. Haettu 23. maaliskuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 1. heinäkuuta 2013.
↑ Andrei Samodelov. Vishay alumiiniset elektrolyyttikondensaattorit virtalähteille (ei käytettävissä linkki) . Vestnik elektroniki No. 3, 2011. Haettu 23. maaliskuuta 2013. Arkistoitu 20. elokuuta 2014. (Venäjän kieli)
↑ Taiyo Yuden loi uuden sukupolven litiumionikondensaattoreita
↑ Lyhennettä "MF" käytettiin tuolloin mikrofaradeista; "MMF" käytettiin mikro-mikrofradille = 10 -12 F tai picofarad.
↑ Bodilovsky B. G. Nuoren radio-operaattorin käsikirja: neljäs painos, tarkistettu ja lisäksi - Moskova: Higher School, 1983. S. 29.
↑ Bodilovsky B. G. Nuoren radio-operaattorin käsikirja: 4. painos, tarkistettu. ja ylimääräistä - Moskova: Higher School, 1983. - S. 29.
↑ Redel A. A. Radiotelemekaniikan käsikirja. - Alma-Ata: Kazakstan. - 1989. - S. 10
↑ Tishchenko O. F., Kiselev L. T., Kovalenko A. P. Instrumentaalilaitteiden elementit. Osa 1. Yksityiskohdat, liitännät ja siirrot. - M., Higher School, 1982. - S. 269

Kirjallisuus

Kondensaattori, sähkö // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron : 86 nidettä (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
Zhdanov L. S. Zhdanov, G. L. Fysiikan oppikirja keskiasteen erikoistuneille oppilaitoksille.
Gusev V. G., Gusev Yu. M. Electronics. - 2. - M . : "Higher School", 1991. - ISBN 5-06-000681-6 .
Frolov A.D. Radiokomponentit ja solmut. - M . : Higher School, 1975. - S. 46-134. - 440 s. — (Oppikirja yliopistoille).
Belenky B. P., Bondarenko P. N., Borisova M. E. Käyttöominaisuuksien laskeminen ja sähkökondensaattorien käyttö. - M . : Radio ja viestintä, 1988. - 240 s.

Linkit

Elektroniset komponentit
Passiivinen	Vastus Muuttuva vastus Trimmerin vastus Varistori valovastus Kondensaattori säädettävä kondensaattori Trimmerin kondensaattori Varikond Induktori Muuntaja Kvartsi resonaattori Sulake Nollattava sulake Memristor vaihtokauppa
Aktiivinen kiinteä tila	Diodi Valodiodi Valodiodi laserdiodi Schottky diodi zener diodi Stabistori Varicap Magnetodiodi Diodi silta Gunn diodi tunneli diodi Avalanche diodi Lumivyörydiodi Transistori bipolaarinen transistori Kenttätransistori CMOS-transistori unijunction transistori Valotransistori Komposiittitransistori ballistinen transistori Integroitu virtapiiri Digitaalinen integroitu piiri Analoginen integroitu piiri Analoginen-digitaalinen integroitu piiri integroitu hybridipiiri Tyristori Triac Dinistor fototyristori Optoerotin ( vastus optoerotin ) Hall anturi
Aktiivinen tyhjiö ja kaasupurkaus	Tyhjiölamput Sähkötyhjiödiodi ( Kenotron ) Triodi tetrodi palkki tetrodi Pentode heksod Heptod ( Pentagrid ) lokakuu Nonod mekatroni Purkauslamput zener diodi Thyratron Ignitron Krytron Trigatron Decathron Magnetron Klystron Amplitron ( Platinotron ) Matkustava aaltolamppu Backwave lamppu Katodisädeputki
Näyttölaitteet	Katodisädeputki LCD-näyttö Valodiodi Purkauksen ilmaisin Tyhjiöfluoresoiva ilmaisin Blinker tulostaulu Seitsemän segmentin ilmaisin Matriisi-indikaattori Kineskooppi
Akustinen	Mikrofoni Kaiutin Venymämittari Pietsokeraaminen emitteri Summeri puhelinkapseli
Lämpösähköinen	Termistori Termopari Peltier-elementti