Kapasitor elektrik

Kapasitor elektrik adalah satu cara untuk mengumpul elektrik dalam medan elektrik. Aplikasi biasa untuk kapasitor elektrik ialah penapis melicinkan dalam bekalan kuasa, litar komunikasi antara peringkat dalam penguat AC, penapisan hingar pada rel kuasa untuk peralatan elektronik, dsb.

Ciri-ciri elektrik kapasitor ditentukan oleh reka bentuknya dan sifat bahan yang digunakan.

Apabila memilih kapasitor untuk peranti tertentu, keadaan berikut harus dipertimbangkan:

a) nilai kapasitansi yang diperlukan bagi kapasitor (μF, nF, pF),

b) voltan kerja kapasitor (nilai maksimum voltan di mana kapasitor boleh berfungsi untuk masa yang lama tanpa mengubah parameternya),

c) ketepatan yang diperlukan (kemungkinan penyebaran nilai kemuatan kapasitor),

d) pekali suhu kapasiti (pergantungan kapasiti kapasitor pada suhu ambien),

e) kestabilan kapasitor,

f) arus bocor dielektrik kapasitor pada voltan terkadar dan suhu tertentu.(Rintangan dielektrik kapasitor boleh ditentukan.)

Jadual 1 - 3 menunjukkan ciri-ciri utama pelbagai jenis kapasitor.

Jadual 1. Ciri-ciri kapasitor filem seramik, elektrolitik dan berlogam

Parameter Kapasitor Jenis Kapasitor Seramik Elektrolitik Berdasarkan Kapasitor Filem Berlogam Julat Kapasitans 2.2 pF hingga 10 nF 100 nF hingga 68 μF 1 μF hingga 16 μF Ketepatan (kemungkinan serakan nilai kapasitans kapasitor), dan ± 2±0 -1 dan ± 20 Voltan kendalian kapasitor, V 50 — 250 6.3 — 400 250 — 600 Kestabilan kapasitor Cukup Lemah Cukup Julat suhu persekitaran, OS -85 hingga +85 -40 hingga +85 -25 hingga +85

Jadual 2. Ciri-ciri kapasitor dan kapasitor mika berdasarkan poliester dan polipropilena

Kapasitor Parameter Jenis Kapasitor Mika Poliester Berasaskan Polipropilena Kapasitor Berasaskan Polipropilena Julat Kemuatan 2.2 pF hingga 10 nF 10 nF hingga 2.2 μF 1 nF hingga 470 nF Ketepatan (kemungkinan serakan nilai kemuatan kapasitor), % ±1 ±20 voltan kendalian 350 250 1000 Kestabilan kapasitor Cemerlang baik baik Julat suhu ambien, OS -40 hingga +85 -40 hingga +100 -55 hingga +100

Jadual 3. Ciri-ciri kapasitor mika berdasarkan polikarbonat, polistirena dan tantalum

Parameter kapasitor

Jenis kondenser

Berdasarkan polikarbonat

Berdasarkan polistirena

Berdasarkan tantalum

Julat kapasiti kapasitor 10 nF hingga 10 μF 10 pF hingga 10 nF 100 nF hingga 100 μF Ketepatan (kemungkinan serakan nilai kapasiti kapasitor), % ±20 ±2.5 ±20 Voltan kendalian kapasitor, V 63 — 630 360 μF Kestabilan Kapasitor. Julat Suhu Ambien Cukup Baik, OS -55 hingga +100 -40 hingga +70 -55 hingga +85

Kapasitor seramik digunakan dalam litar penyahgandingan, kapasitor elektrolitik juga digunakan dalam litar penyahgandingan dan penapis melicinkan, dan kapasitor filem berlogam digunakan dalam bekalan kuasa voltan tinggi.

Kapasitor mika digunakan dalam peranti pembiakan bunyi, penapis dan pengayun. Kapasitor poliester ialah kapasitor tujuan am dan kapasitor polipropilena yang digunakan dalam litar voltan DC.

Kapasitor polikarbonat digunakan dalam penapis, pengayun dan litar pemasaan. Kapasitor polistirena dan tantalum juga digunakan dalam litar penyegerakan dan pemisahan. Mereka dianggap kapasitor tujuan umum.

Nota kecil dan petua untuk bekerja dengan kapasitor

Anda harus sentiasa ingat bahawa voltan operasi kapasitor mesti berkurangan dengan peningkatan suhu ambien, dan untuk memastikan kebolehpercayaan yang tinggi adalah perlu untuk mencipta rizab voltan yang besar.

Jika voltan operasi berterusan maksimum kapasitor ditentukan, ini merujuk kepada suhu maksimum (kecuali dinyatakan sebaliknya). Oleh itu, kapasitor sentiasa beroperasi dengan margin keselamatan tertentu. bagaimanapun, adalah perlu untuk memastikan voltan kerja sebenar mereka pada tahap 0.5-0.6 daripada nilai yang dibenarkan.

Jika kapasitor mempunyai had voltan AC tertentu, ini merujuk kepada frekuensi (50-60) Hz. Untuk frekuensi yang lebih tinggi atau dalam kes isyarat berdenyut, voltan operasi mesti dikurangkan lagi untuk mengelakkan terlalu panas peranti akibat kehilangan dielektrik.

Kapasitor besar dengan arus bocor yang rendah boleh menahan cas terkumpul untuk masa yang agak lama selepas peralatan dimatikan. Untuk memastikan keselamatan yang lebih tinggi, perintang 1 MΩ (0.5 W) hendaklah disambungkan selari dengan kapasitor dalam litar nyahcas.

Dalam litar voltan tinggi, kapasitor sering digunakan secara bersiri. Untuk menyamakan voltan padanya, anda perlu menyambungkan perintang dengan rintangan 220k0m hingga 1 MΩ selari dengan setiap kapasitor.

nasi. 1 Menggunakan perintang untuk menyamakan voltan kapasitor

Kapasitor pas seramik boleh beroperasi pada frekuensi yang sangat tinggi (melebihi 30 MHz)... Ia dipasang terus pada bekas peranti atau pada skrin logam.

Kapasitor elektrolitik bukan kutub mempunyai kapasiti dari 1 hingga 100 μF dan direka untuk r.m.s. ketegangan 50 V. Di samping itu, ia lebih mahal daripada kapasitor elektrolitik (kutub) konvensional.

Apabila memilih kapasitor untuk penapis kuasa, anda perlu memberi perhatian kepada amplitud nadi arus pengecasan, yang boleh melebihi nilai yang dibenarkan. Sebagai contoh, untuk kapasitor dengan kapasiti 10,000 μF, amplitud ini tidak melebihi 5 A.

Apabila menggunakan kapasitor elektrolitik sebagai kapasitor penyahgandingan, adalah perlu untuk menentukan kekutuban kemasukannya dengan betul... Arus kebocoran kapasitor ini boleh menjejaskan mod peringkat penguat.

Dalam kebanyakan aplikasi, kapasitor elektrolitik boleh ditukar ganti... Anda hanya perlu memberi perhatian kepada nilai voltan operasinya.

Plumbum pada lapisan foil luar kapasitor polistirena sering ditandakan dengan larian warna. Ia mesti disambungkan ke titik sepunya litar.

Pada frekuensi tinggi, rintangan induktansi parasit kapasitor meningkat, yang memburukkan ciri-cirinya. Rajah 2 menunjukkan litar setara kapasitor dipermudah, dengan mengambil kira kearuhan input.

nasi.2 Litar setara pemuat elektrik frekuensi tinggi

Pengekodan warna kapasitor

Dalam kes kebanyakan kapasitor, kapasiti nominal dan voltan kendaliannya disenaraikan. Walau bagaimanapun, terdapat juga pengekodan warna.

Sesetengah kapasitor ditandakan dengan tulisan dua baris. Baris pertama menunjukkan kapasitinya (pF atau μF) dan ketepatan (K = 10%, M — 20%). Baris kedua menunjukkan voltan DC yang dibenarkan dan kod bahan dielektrik.

Kapasitor seramik monolitik ditandakan dengan kod tiga digit. Digit ketiga menunjukkan bilangan sifar yang mesti ditandatangani kepada dua yang pertama untuk mendapatkan kapasiti dalam picofarads.

Kod warna yang menunjukkan penarafan kapasitor (288kb)

Satu contoh. Apakah maksud kod kapasitor 103? Kod 103 bermakna anda perlu menetapkan tiga sifar kepada nombor 10, kemudian anda mendapat kapasitansi kapasitor - 10,000 pF.

Satu contoh. Kapasitor dilabelkan 0.22 / 20 250. Ini bermakna kapasitor mempunyai kapasiti 0.22 μF ± 20% dan direka untuk voltan malar 250 V.