какой металл используется в конденсаторах
Скупаем дорого радиодетали в Москве и по России
Представители былой эпохи наверняка помнят, как выглядели электронные приборы СССР, радиодетали, транзисторы, микросхемы и другие приспособления. Со временем старое оборудование утратило свое предназначение, но не ценность. Если вы обнаружили в своем доме, старой лаборатории или на складе радиодетали, незамедлительно несите их в пункт сдачи. Дело в том, что в старых электроприборах содержится немалое количество драгоценных металлов, таких как: золото, серебро, платина, палладий, тантал и прочие элементы.
В Москве цены на радиодетали разбросаны в широком диапазоне, в зависимости от точки сбыта и условий перекупщиков. Компания «Голден Сити 77» занимается скупкой лома радиодеталей по самым дорогим ценам. Связаться с нами можно по указанным на сайте адресу, электронной почте или телефону. В каталоге представлены цены на интересующую продукцию, фото экземпляров, основные характеристики и маркировки. Точную стоимость в регионах следует уточнять непосредственно с менеджером филиала, так как она может несколько отличаться по сравнению с Москвой.
Скупка б/у деталей осуществляется:
Преимущества сотрудничества с нашей компанией:
— Принимаем продукцию лично и по почте
— Можем организовать оперативный выезд в некоторые регионы РФ (уточняйте по телефону у наши специалистов)
— Предлагаем самые лучшие цены скупки
— Обслуживаем клиентов в любое время
— Предоставляем только качественный сервис
— Работаем с высококвалифицированными специалистами с большим опытом работы
— Точная оценка продукции экспертным отделом
Принимаем большой ассортимент радиодеталей, также электронных компонентов в Москве в нашем уютном офисе компании,а еще и по всей стране по почте. К каждому клиенту свой индивидуальный подход, поэтому мы можем организовать все условиях для этого, а также и оперативный выезд во все регионы РФ.
Принимаем радиодетали только по самым лучшим ценам плюс к этому, мы осуществляем именно оперативное и благородное обслуживание в любое время. Только так мы считаем для нас наиболее результативный метод работы по поиску радиодеталей.
Мы прекрасно понимаем, что наши клиенты ценят не только наши цены лучшие, но также и сервис, поэтому мы и постоянно совершенствуемся.
С нами всегда просто и легко. Являемся одними из лидеров на этом рынке. Поэтому с нами только самые лучшие клиенты и только одни профессионалы.
Компания «Голден Сити 77» является лидером на рынке в отрасли скупки радиодеталей, наша деятельность направлена на результат и продуктивное сотрудничество с клиентами.
История конденсаторов часть 2: современная эра
В начале истории конденсаторов они использовались в основном для получения первых представлений об электричестве, ещё даже до того, как были открыты электроны. Это было время для публичных демонстраций достижений науки, например, в виде держащихся за руки людей, через которых пропускали ток конденсатора. Современная эра развития конденсаторов начинается в конце 18-го века, когда началось практическое применение электричества, потребовавшее изготовления конденсаторов с определёнными свойствами.
Лейденские банки
Маркони с передающим аппаратом
Одним из примеров практического использования стали искровые трансмиттеры, появившиеся до 1900 года и существовавшие в первом и втором десятилетиях. Трансмиттеры набирали большое напряжение для разряда через зазор, и потому с этой целью использовались керамические конденсаторы, которые могли выдержать такое напряжение. Кроме того, для этого требовалась высокая частота. Это были, по сути, лейденские банки, и для получения нужной ёмкости им требовались большие размеры.
Слюда
В 1909 году Уильям Дубилье [William Dubilier] изобрёл слюдяные конденсаторы меньшего размера, которые использовались на принимающей стороне в резонансных контурах беспроводного оборудования.
Ранние слюдяные конденсаторы представляли собою слои слюды и медной фольги, сжатые вместе в «пакетные слюдяные конденсаторы». Они были ненадёжными, и из-за того, что между слоями слюды и фольги оставались воздушные зазоры, были подвержены коррозии и окислению, а расстояние между пластинами могло меняться, что приводило к изменениям ёмкости.
В 1920-х были разработаны слюдяные конденсаторы с применением серебра, в которых слюда была с обеих сторон заключена в металл, что устраняло воздушные зазоры. Благодаря тонкому металлическому покрытию их размер можно было уменьшить, и они были очень надёжными. Конечно, развитие не остановилось на этом. Давайте рассмотрим историю современных конденсаторов, отмеченную рядом прорывов, следовавших один за другим.
Керамика
Многослойные керамические конденсаторы вокруг микропроцессора
В 1920-х слюды в Германии было мало, и там экспериментировали с новыми поколениями керамических конденсаторов. Было обнаружено, что у рутила (диоксида титана) ёмкость линейно зависит от температуры, и они могут заменить слюдяные конденсаторы. Их сначала производили в небольших количествах, а затем более крупными партиями в 1940-х. Они состояли из дисков, покрытых с двух сторон металлом.
Для увеличения ёмкости использовалась ещё одна разновидность керамики, титанат бария, и у неё диэлектрическая постоянная была в 10 раз выше, чем у слюды или диоксида титана. Но электрически параметры у неё были менее стабильными, и в результате её можно было использовать вместо слюды только там, где не требовалось надёжности. После Второй Мировой этот недостаток был исправлен.
Начавшая работу в 1961 году американская компания представила многослойный керамический конденсатор (multi-layer ceramic capacitor, MLCC), у которого размеры были меньше, а ёмкость – больше. К 2012 году ежегодное производство MLCC из титаната бария достигало уже 10 12 штук.
Алюминиевые электролитические
Электролитический конденсатор
В 1890-х Чарльз Поллак открыл, что слой оксида на алюминиевом аноде проявляет стабильность в нейтральной или щелочной среде, и получил в 1897 году патент на алюминиевый электролитический конденсатор с бурой. Первые «мокрые» электролитические конденсаторы» появились в радиоприёмниках в 1920-х, но их срок жизни был ограничен. «Мокрыми» их называли из-за содержания воды. Это была ёмкость с металлическим анодом, погружённым в раствор буры или другого электролита, растворённого в воде. Внешняя часть контейнера служила второй пластиной. Их использовали в телефонных АТС для уменьшения шума реле.
Патент на предка современного электролитического конденсатора был заявлен в 1925 году Сэмюэлем Рубеном. Он сделал бутерброд из гелеобразного электролита, расположенного между анодом, покрытым оксидом, и второй пластиной из металлической фольги, устранив необходимость в контейнере с водой. В результате получился «сухой» электролитический конденсатор. Всё это серьёзно уменьшило размер и стоимость конденсаторов.
В 1936-м компания Cornell-Dubilier представила свои алюминиевые электролитические конденсаторы, в которых были такие улучшения, как загрубление поверхности анода, помогавшее увеличить ёмкость. Компания Hydra-Werke, принадлежавшая AEG, примерно в то же время начала их массовое производство в Берлине.
После Второй Мировой быстрое развитие технологий радио и телевидения привело к увеличению производства конденсаторов и разнообразия их стилей и размеров. Среди улучшений были уменьшение утечек тока и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), увеличение температурных рамок и срока службы благодаря использованию новых органических электролитов. Дальнейшие разработки в 1970-1990-х годах продолжили эту тенденцию, уменьшая утечки, ESR и увеличивая рабочие температуры.
В начале 2000-х годов случилась т.н. «конденсаторная чума», из-за того, что производители использовали для изготовления конденсаторов украденный рецепт электролита, который оказался неполным. Отсутствие стабилизирующих компонентов приводило к раннему выходу конденсаторов из строя.
Танталовые электролитические
Танталовый конденсатор поверхностного размещения
Танталовые электролитические конденсаторы впервые начали изготавливать для военных нужд в 1930-х. Они использовали закрученную танталовую фольгу и жидкий электролит. В 1950-х в Bell Laboratories изготовили первый танталовый конденсатор с твёрдым электролитом. Они растирали тантал в порошок и спекали его в цилиндр. Сначала использовались жидкие электролиты, но потом было обнаружено, что диоксид марганца можно использовать в качестве твёрдого электролита.
И хотя основные изобретения были сделаны в Bell Labs, в 1954-м Sprague Electric Company улучшила процесс изготовления, и начала производить первые коммерчески доступные танталовые конденсаторы с твёрдым электролитом.
В 1975 появились полимерные танталовые электролитические конденсаторы с гораздо большей проводимостью. В них проводящие полимеры заменяли диоксид марганца, что приводило к уменьшению ESR. NEC выпустили полимерный танталовый конденсатор в 1995 году для поверхностного монтажа, а в 1997 за ними последовала и Sanyo.
Стоимость танталовой руды на рынке нестабильна, и пару раз скачки уже случались – в 1980 и в 2000/2001 годах. Последний скачок привёл к разработке ниобиевых электролитических конденсаторов с электролитом из диоксида марганца, свойства которых были примерно сравнимы с танталовыми.
Полимерная плёнка
Конденсаторы на полимёрной плёнке
Конденсаторы на металлизированной бумаге были запатентованы в 1900-м году Г.Ф. Мэнсбриджем [G.F. Mansbridge]. Металлизировали бумагу, покрывая её связующим веществом, содержавшим частички металла. В начале 1900-х их активно использовали как развязывающие конденсаторы в телефонии. Во время Второй мировой Bosch улучшила процесс и производила их, покрывая бумагу лаком, который затем покрывался металлом путём вакуумного напыления. В 1954-м Bell Labs изготовили металлизированную лаковую плёнку толщиной 2,5 мкм отдельно от бумаги, что позволило создавать конденсаторы ещё меньшего размера. Этот конденсатор можно считать первым полимерным.
Исследования пластика, проводимые специалистами по органической химии во время Второй мировой, привели к развитию этой темы. Одним из них в 1954 году стал первый майларовый конденсатор. Торговую марку «майлар» в 1952 году представила компания Dupont, и это был очень прочный полиэтилентерефталат (PET), плёнка на основе синтетического полиэфирного волокна. В 1954 был произведён конденсатор на майларовой плёнке толщиной 12 мкм. К 1959 году список включал конденсаторы, сделанные при помощи полиэтилена, полистирена, политетрафторэтилена (PTFE), PET и поликарбоната. К 1970-м в электронных устройствах использовались конденсаторы из плёнки и фольги без бумаги.
Двойные (суперконденсаторы)
Суперконденсаторы
И вот история приводит нас к последнему типу конденсаторов, и очень интересному, поскольку их ёмкость измеряется уже в тысячах фарад. В начале 1950-х исследователи в General Electric использовали свои наработки в области топливных ячеек и перезаряжаемых батарей для экспериментов с конденсаторами с пористыми электродами из углерода. Это привело к патенту Беккера на «Электролитический конденсатор низкого напряжения с пористыми углеродными электродами». GE не стала заниматься дальнейшими разработками, но заложенные в патент принципы привели к созданию конденсаторов очень высокой ёмкости.
Компания Standard Oil из Огайо разработала ещё одну их версию, и в итоге продала в 1970-х лицензию компании NEC, которая довела их до коммерческого варианта под торговой маркой «суперконденсатор». Они работали с напряжением в 5,5 В и имели ёмкости до 1 Ф. Они достигали объёма в 5 куб.см. и использовались в качестве резервного источника питания для компьютерной памяти.
Профессор Брайан Эванс Конвэй из Оттавского университета работал над электрохимическими конденсаторами из оксида рутения с 1975 по 1980 годы. В 1991 он описал разницу между суперконденсаторами и батареями в электрохимическом хранении заряда, а полностью описал различия в 1999 году, снова введя в оборот термин «суперконденсатор».
Продукты и рынки для суперконденсаторов постепенно появлялись. Известные торговые марки – это Goldcaps, Dynacap и PRI Ultracapacitor, последняя из которых связана с первыми суперконденсаторами, обладающими небольшим внутренним сопротивлением, разработанными в 1982 году компанией Pinnacle Research Institute (PRI) для нужд военных.
Относительно свежие разработки на рынке включают литий-ионные конденсаторы, в которых аноды из активированного угля покрываются ионами лития. Их ёмкость составляет тысячи фарад при напряжении в 2,7В.
Конденсаторы с содержанием драгметаллов: серебра, платины
Охотники за дополнительным заработком знают, что в электронных деталях содержатся драгоценные вещества. Хотя количество золота, меди, серебра и платины там незначительно, это не останавливает любителей получать выгоду из всего, что их окружает. Более значительно содержание драгметаллов в конденсаторах советского производства, о чём можно узнать из соответствующего справочника.
Драгметаллы в микросхемах
Первое, на что необходимо обращать внимание — это микросхемы электронной бытовой техники. Материалы, которые содержатся в них, необходимы для проводимости электрического тока, образования достаточного сопротивления и нормального функционирования чипов. Для того чтобы добыть такое количество золота, за которое можно выручить сумму, покрывающую расходы на обработку деталей, нужно запастись большим числом микросхем.
В керамических конденсаторах советского изготовления есть танталовые и серебряные элементы, в транзисторах и светодиодах содержится золото, как и в переключателях, разъёмах, реле и потенциометрах. В металлических деталях содержатся много сплавом, в том числе:
Добытчики драгметаллов часто испытывают трудности при скупке микросхем. Ведь основная часть подобных приборов советского производства уже продана. И для того, чтобы добыть 5 г серебра и 1 г золота нужно перебрать не менее одной тысячи деталей. В некоторых случаях реальное количество драгоценных веществ отличается от того, которое указано в справочнике. Содержание золота и серебра в определённых микросхемах:
Микросхемы редко выбирают для добычи драгоценных веществ. В нескольких деталях из списка можно найти микроскопические доли палладия. Если в составе есть золото, то чип будет иметь характерный жёлтый оттенок.
Конденсаторы и резисторы
Как и микросхемы, содержание драгметаллов в конденсаторах выше в том случае, если они изготовлены в Советском Союзе. Кроме серебра и золота, из таких элементов можно добыть платину и палладий. Но в последнее время количество ценных веществ снижается из-за дороговизны производства. Требования, которые сегодня предъявляются к современным изделиям, иногда исключают использование традиционных материалов.
Если интересно то, какие конденсаторы содержат драгметаллы, то все детали делят на несколько категорий в зависимости от объёма золота, серебра и платины:
Получить золото и серебро можно из вычислительных машин, АТС и электронных устройств, которые произвели в СССР. К примеру, в конденсаторе К 22 5 содержание драгметаллов следующее — 34,2 г золота и 52,3 г серебра. Ламповые телевизоры, магнитофоны и другая бытовая техника того времени также может быть полезной.
Не только конденсаторы и микросхемы содержат ценные элементы. Их добывают и из резисторов. Но в них много серебра, а золота и платины практически нет. Особое внимание специалисты уделяют советским потенциометрам серий ПТП, 5К, ППМЛ и ППБЛ. Подходят модели, выпущенные до 1982 года. Желательно, чтобы на них была пометка «Ромб».
Из этих деталей извлекают драгметаллы с помощью химического способа. Понадобится подготовить растворы азотной и соляной кислоты. Конденсатор, микросхему или резистор на 30−40 минут помещают в смесь и ждут отделения веществ. Осадок, который появится на дне ёмкости, может иметь красный или коричневый оттенок это и есть золото. Его собирают и промывают, затем переплавляют в украшение или другое изделие.
Золото в разъёмах
Разъёмы считают богатым источником драгоценных материалов. Приобрести их можно на вес. Для добычи золота и серебра подходят как советские, так и импортные модели. Год выпуска при этом не имеет значения. Некоторые радиодетали содержат довольно много палладия. Для того чтобы выяснить, действительно ли он есть в составе, элемент нужно поджечь. Если в результате на разъёме появятся тёмные пятна, то можно заниматься извлечением драгметалла.
В одном килограмме этих деталей обычно содержится до 25 г чистого золота. Китайские и американские разъёмы — это более бедные источники, в которых драгоценных металлов в пять раз меньше. Из элементов легко извлечь вещество. Для этого нужно подготовить химический реактив, называющийся «Царская водка». Он содержит 30%-й раствор соляной кислоты и 40%-й азотной. Их смешивают в пропорции 3:1, заливают в предварительно охлаждённую ёмкость и тщательно медленно перемешивают.
В смесь помещают разъёмы, золото отделяется от других элементов в их составе. Жидкость приобретает жёлтый оттенок и имеет запах хлора. Использовать её нужно сразу после изготовления, так как через 1−2 дня она потеряет свои свойства и станет вредной для здоровья человека.
Окислитель отделит золото, платину и палладий. В процессе работы смесь выделяет пары, которые могут вызвать отравление и внутренние ожоги. Их запрещено вдыхать, а комнату, где проводится работа, нужно проветрить. Нельзя таким способом извлекать серебро, хром и цирконий. На поверхности этих материалов образуется толстый налёт хлорида. Благородные металлы не подвергнутся такому воздействию.
Особенности транзисторов
Далеко не все транзисторы содержат драгоценные металлы. Но есть некоторая бытовая техника, содержащая детали с золотом и палладием. Наиболее популярные элементы:
Минимальное количество золота, которое можно из них получить — 10,8 г, максимальное колеблется от 26,4 до 33,43 г. В некоторых деталях содержится также серебро в объёме 273−519 г и незначительное количество палладия. В отдельных моделях есть до 1 г платины.
Определяют содержание драгоценных веществ по цвету контактов. Если они жёлтые, то есть золото, красные — медь, серебристые — серебро, белые — платина. Для их добычи нужно снять корпус с транзистора, разобрать все детали и очистить контакты от изоляции. Химическим методом с помощью раствора соляной и азотной кислоты выделяют драгоценный материал, очищают его.
Характеристика реле
Специалисты Советского Союза использовали качественные материалы для производства бытовой техники и вычислительных аппаратов. Часто применялись драгоценные материалы. В значительных количествах они содержатся в реле. Добытчикам рекомендуется использовать детали таких серий:
Дополнительно нужно проверить реле с алюминиевым корпусом, так как необходимо добраться до контактов. По их цвету и определяют наличие серебра или платины.
Радиолюбители даже в советское время добывали золото из электроники. Им стало известно то, что значительное содержание драгметаллов в конденсаторе — это 1 источник по их количеству в технике. До сих пор этот способ заработка остаётся актуальным. При грамотном выборе деталей можно накопить собственный небольшой капитал, ведь золото с момента своего появления всегда играло роль твёрдой валюты.
Скупаем дорого радиодетали в Москве и по России
Представители былой эпохи наверняка помнят, как выглядели электронные приборы СССР, радиодетали, транзисторы, микросхемы и другие приспособления. Со временем старое оборудование утратило свое предназначение, но не ценность. Если вы обнаружили в своем доме, старой лаборатории или на складе радиодетали, незамедлительно несите их в пункт сдачи. Дело в том, что в старых электроприборах содержится немалое количество драгоценных металлов, таких как: золото, серебро, платина, палладий, тантал и прочие элементы.
В Москве цены на радиодетали разбросаны в широком диапазоне, в зависимости от точки сбыта и условий перекупщиков. Компания «Голден Сити 77» занимается скупкой лома радиодеталей по самым дорогим ценам. Связаться с нами можно по указанным на сайте адресу, электронной почте или телефону. В каталоге представлены цены на интересующую продукцию, фото экземпляров, основные характеристики и маркировки. Точную стоимость в регионах следует уточнять непосредственно с менеджером филиала, так как она может несколько отличаться по сравнению с Москвой.
Скупка б/у деталей осуществляется:
Преимущества сотрудничества с нашей компанией:
— Принимаем продукцию лично и по почте
— Можем организовать оперативный выезд в некоторые регионы РФ (уточняйте по телефону у наши специалистов)
— Предлагаем самые лучшие цены скупки
— Обслуживаем клиентов в любое время
— Предоставляем только качественный сервис
— Работаем с высококвалифицированными специалистами с большим опытом работы
— Точная оценка продукции экспертным отделом
Принимаем большой ассортимент радиодеталей, также электронных компонентов в Москве в нашем уютном офисе компании,а еще и по всей стране по почте. К каждому клиенту свой индивидуальный подход, поэтому мы можем организовать все условиях для этого, а также и оперативный выезд во все регионы РФ.
Принимаем радиодетали только по самым лучшим ценам плюс к этому, мы осуществляем именно оперативное и благородное обслуживание в любое время. Только так мы считаем для нас наиболее результативный метод работы по поиску радиодеталей.
Мы прекрасно понимаем, что наши клиенты ценят не только наши цены лучшие, но также и сервис, поэтому мы и постоянно совершенствуемся.
С нами всегда просто и легко. Являемся одними из лидеров на этом рынке. Поэтому с нами только самые лучшие клиенты и только одни профессионалы.
Компания «Голден Сити 77» является лидером на рынке в отрасли скупки радиодеталей, наша деятельность направлена на результат и продуктивное сотрудничество с клиентами.
Конденсатор: что это такое и для чего он нужен
Конденсатор – это устройство, способное накапливать электрический заряд.
Такую же функцию выполняет и аккумуляторная батарея, но в отличие от неё конденсатор может моментально отдать весь накопленный заряд.
Количество заряда, которое способен накопить конденсатор, называют «емкостью». Эта величина измеряется в фарадах.
Содержание статьи
Принцип работы конденсаторов
При подсоединении цепи к источнику электрического тока через конденсатор начинает течь электрический ток. В начале прохождения тока через конденсатор его сила имеет максимальное значение, а напряжение – минимальное. По мере накопления устройством заряда сила тока падает до полного исчезновения, а напряжение увеличивается.
В процессе накопления заряда электроны скапливаются на одной пластинке, а положительные ионы – на другой. Между пластинами заряд не перетекает из-за присутствия диэлектрика. Так устройство накапливает заряд. Это явление называется накоплением электрических зарядов, а конденсатор –накопителем электрического поля.
Устройство конденсаторов
Конструкции современных конденсаторов отличаются разнообразием, но можно выделить несколько типичных вариантов:
Пакетная конструкция
Используется в стеклоэмалевых, керамических и стеклокерамических конденсаторах. Пакеты образованы чередующимися слоями обкладок и диэлектрика. Обкладки могут изготавливаться из фольги, а могут представлять собой слои на диэлектрических пластинах – напыленный или нанесенный вжиганием.
Каждый пакетный конденсатор имеет верхнюю и нижнюю обкладки, имеющие контакты с торцов пакета. Выводы изготавливаются из проволоки или ленточных полосок. Пакет опрессовывается, герметизируется, покрывается защитной эмалью.
Трубчатая конструкция
Такую конструкцию могут иметь высокочастотные конденсаторы. Они представляют собой керамическую трубку с толщиной стенки 0,25 мм. На ее наружную и внутреннюю стороны способом вжигания наносится серебряный проводящий слой. Снаружи деталь обрабатывается изоляционным веществом. Внутреннюю обкладку выводят на наружный слой для присоединения к ней гибкого вывода.
Дисковая конструкция
Эта конструкция, как и трубчатая, применяется при изготовлении высокочастотных конденсаторов.
Диэлектриком в дисковых конденсаторах является керамический диск. На него вжигают серебряные обкладки, к которым подсоединены гибкие выводы.
Литая секционированная конструкция
Применяется в монолитных многослойных керамических конденсаторах, используемых в современной аппаратуре, в том числе с интегральными микросхемами. Деталь, имеющая 2 паза, изготавливается литьем керамики. Пазы заполняют серебряной пастой, которую закрепляют методом вживания. К серебряным вставкам припаивают гибкие выводы.
Рулонная конструкция
Характерна для бумажных пленочных низкочастотных конденсаторов с большой емкостью. Бумажная лента и металлическая фольга сворачиваются в рулон. В металлобумажных конденсаторах на бумажную ленту наносят металлический слой толщиной до 1 мкм.
Где используются конденсаторы
Конденсаторы применяются практически во всех современных устройствах: сабвуферах, электродвигателях, автомобилях, насосах, электроинструменте, кондиционерах, холодильниках, мобильных телефонах и т.п.
В зависимости от выполняемых функций их разделяют на общего назначения и узкоспециальные.
К конденсаторам общего назначения относятся низковольтные накопители, которые используются в большинстве видов электроаппаратуры.
К узкоспециализированным относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические ипусковые конденсаторы.
Поведение конденсатора в цепях постоянного и переменного тока
В цепях постоянного тока заряженный конденсатор образует разрыв, мешающий протеканию тока. Если напряжение приложить к обкладкам разряженной детали, то ток потечет. При этом конденсатор будет заряжаться, сила тока падать, напряжение на обкладках повышаться. При достижении равенства напряжения на обкладках и источника электропитания течение тока прекращается.
При постоянном напряжении конденсатор удерживает заряд при включенном питании. После выключения заряд сбрасывается через нагрузки, присутствующие в цепи.
Переменный ток заряженный конденсатор тоже не пропускает. Но за один период синусоиды дважды происходит зарядка и разрядка накопителя, поэтому ток получает возможность протекать через конденсаторв периодего разрядки.
Виды и классификация конденсаторов
Конденсаторы различных типов приспособлены к разным условиям работы, направлены на выполнение определенных задач и обладают различными побочными эффектами.
Основной признак, по которому классифицируют конденсатор, – это вид диэлектрика. Именно диэлектрический материал определяет многие характеристики конденсатора.
Электролитические конденсаторы
В электролитических конденсаторах анодом служит металлическая пластина, диэлектриком – оксидная пленка, а катодом – твердый, жидкий или гелеобразный электролит. Наличие гелеобразного электролита делает устройство полярным, то есть ток через него может протекать только в одном направлении. Представители этого семейства – алюминиевые и танталовые конденсаторы.
Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют емкость от 0,1 до нескольких тысяч мкФ. Обычно они применяются на звуковых частотах. Электрохимическая ячейка плотно упакована, что обеспечивает большую эффективную индуктивность, которая не позволяет использовать алюминиевые накопители на сверхвысоких частотах.
В танталовых конденсаторах катод изготавливается из диоксида марганца. Сочетание значительной площади поверхности анода и диэлектрических характеристик оксида тантала обеспечивает высокую удельную емкость (емкость в единице объема или массы диэлектрика). Это значит, что танталовые конденсаторы гораздо компактнее алюминиевых такой же емкости.
У танталовых конденсаторов есть свои недостатки. Устройства ранних поколений грешат отказами, возможны возгорания. Они могут произойти при подаче слишком высокого пускового тока, который меняет структурное состояние диэлектрика. Дело в том, что оксид тантала в аморфном состоянии является хорошим диэлектриком. При подаче большого пускового тока оксид тантала из аморфного состояния переходит в кристаллическое и превращается в проводник. Кристаллический оксид тантала еще больше увеличивает силу тока, что и приводит к возгоранию. Современные танталовые конденсаторы производятся по передовым технологиям и практически не дают отказов, не вздуваются, не возгораются.
Пленочные и металлопленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы имеют диэлектрический слой из полимерной пленки, расположенный между слоями металлофольги.
Такие устройства имеют небольшую емкость (от 100 пФ до нескольких мкФ), но могут работать при высоких напряжениях – до 1000 В.
Существует целое семейство пленочных конденсаторов, но для всех видов характерны небольшие емкость и индуктивность. Благодаря малой индуктивности, эти приборы используются в высокочастотных схемах.
Основные различия между конденсаторами с разными типами пленок:
Керамические конденсаторы
В керамических конденсаторах в качестве диэлектрика используются керамические пластины.
Керамические конденсаторы отличаются небольшой емкостью – от одного пФ до нескольких десятков мкФ.
Керамика имеет пьезоэлектрический эффект (способность диэлектрика поляризоваться под воздействием механических усилий), поэтому некоторые виды этих конденсаторов обладают микрофонным эффектом. Это нежелательное явление, при котором часть электроцепи воспринимает вибрации, как микрофон, что становится причиной помех.
Бумажные и металлобумажные конденсаторы
В качестве диэлектрика в этих конденсаторах используется бумага, часто промасленная. Устройства с промасленной бумагой отличаются большими размерами. Модели с непромасленной бумагой более компактны, но они имеют существенный недостаток – увеличивают энергопотери под воздействием влаги даже в герметичной упаковке. В последнее время эти детали используются редко.
Основные параметры конденсаторов
Емкость
Этот показатель характеризует способность конденсатора накапливать электрический заряд. Емкость тем больше, чем больше площадь проводниковых обкладок и чем меньше толщина диэлектрического слоя. Также эта характеристика зависит от материала диэлектрика. На приборе указывается номинальная емкость. Реальная емкость, в зависимости от эксплуатационных условий, может отличаться от номинальной в значительных пределах. Стандартные варианты номинальной емкости – от единиц пикофарад до нескольких тысяч микрофарад. Некоторые модели могут иметь емкость в несколько десятков фарад.
Классические конденсаторы имеют положительную емкость, то есть чем больше приложенное напряжение, тем больше накопленный заряд. Но сегодня в стадии разработки находятся устройства с уникальными свойствами, которые ученые называют «антиконденсаторами». Они обладают отрицательной емкостью, то есть с ростом напряжения их заряд уменьшается, и наоборот. Внедрение таких антиконденсаторов в электронную промышленность позволит ускорить работу компьютеров и снизить риск их перегрева.
Что будет, если поставить накопитель большей/меньшей емкости, по сравнению с требуемой? Если речь идет о сглаживании пульсаций напряжения в блоках питания, то установка конденсатора с емкостью, превышающей нужную величину (в разумных пределах – до 90% от номинала), в большинстве случаев улучшает ситуацию. Монтаж конденсатора с меньшей емкостью может ухудшить работу схемы. В других случаях возможность установки детали с параметрами, отличающимися от заданных, определяют конкретно для каждого случая.
Удельная емкость
Отношение номинальной емкости к объему (или массе) диэлектрика. Чем тоньше диэлектрический слой, тем выше удельная емкость, но тем меньше его напряжение пробоя.
Плотность энергии
Это понятие относится к электролитическим конденсаторам. Максимальная плотность характерна для больших конденсаторов, в которых масса корпуса значительно ниже, чем масса обкладок и электролита.
Номинальное напряжение
Его значение отражается на корпусе и характеризует напряжение, при котором конденсатор работает в течение срока службы с колебанием параметров в заданных пределах. Эксплуатационное напряжение не должно превышать номинальное значение. Для многих конденсаторов с повышением температуры номинальное напряжение снижается.
Полярность
К полярным относятся электролитические конденсаторы, имеющие положительный и отрицательный заряды. На устройствах отечественного производства обычно ставился знак «+» у положительного электрода. На импортных приборах обозначается отрицательный электрод, возле которого стоит знак «-». Такие конденсаторы могут выполнять свои функции только при корректном подключении полярности напряжения. Этот факт объясняется химическими особенностями реакции электролита с диэлектриком.
К группе неполярных конденсаторов относится большинство накопителей заряда. Эти детали обеспечивают корректную работу при любом порядке подключения выводов в цепь.
Паразитные параметры конденсаторов
Конденсаторы, помимо основных характеристик, имеют так называемые «паразитные параметры», которые искажают рабочие свойства колебательного контура. Их необходимо учитывать при проектировании схемы.
К таким параметрам относятся собственное сопротивление и индуктивность, которые разделяются на следующие составляющие:
К паразитным параметрам также относится Vloss – незначительная величина, выражаемая в процентах, которая показывает, насколько падает напряжение сразу после прекращения зарядки конденсатора.
Обозначение конденсаторов на схеме
В конденсаторах переменной емкости параллельные черточки перечеркиваются диагональной чертой со стрелкой. Подстроечные модели обозначаются двумя параллельными линиями, перечеркнутыми диагональной чертой с черточкой на конце. На обозначении полярных конденсаторов указывается положительно заряженная обкладка.
| Обозначение по ГОСТ 2.728-74 | Описание |
 | Конденсатор постоянной ёмкости |
 | Поляризованный (полярный) конденсатор |
 | Подстроечный конденсатор переменной ёмкости |
 | Варикап |
Особенности соединения нескольких конденсаторов в цепи
Соединение нескольких конденсаторов между собой может быть последовательным или параллельным.
Последовательное
Последовательное соединение позволяет подавать на обкладки большее напряжение, чем на отдельно стоящую деталь. Напряжение распределяется в зависимости от емкости каждого накопителя. Если емкости деталей равны, то напряжение распределяется поровну.
Получаемая емкость в такой цепи находится по формуле:
Если провести вычисления, то станет понятно, что увеличение напряжения в цепи достигается существенным падением емкости. Например, если в цепь подсоединить последовательно два конденсатора емкостью 10 мкФ, то общая емкость будет равна всего 5 мкФ.
Параллельное
Это наиболее распространенный на практике способ, позволяющий увеличить общую емкость в схеме. Параллельное соединение позволяет создать один большой конденсатор с суммарной площадью проводящих пластин. Общая емкость системы представляет собой сумму емкостей соединенных деталей.
Напряжение на всех элементах будет одинаковым.
Маркировка конденсаторов
В маркировке конденсатора, независимо от его типа, присутствуют два обязательных параметра – емкость и номинальное напряжение. Наиболее распространена цифровая маркировка, указывающая величину сопротивления. В ней используется три или четыре цифры.
Кратко суть трехфциферной маркировки: первые две цифры, находящиеся слева, указывают значение емкости в пикофарадах. Самая правая цифра показывает, сколько нулей надо прибавить к стоящим слева цифрам. Результат получается в пикофарадах. Пример: 154 = 15х104 пФ. На конденсаторах зарубежного производства пФ обозначаются как mmf.
В кодовом обозначении с четырьмя цифрами емкость в пикофарадах обозначают первые три цифры, а четвертая указывает на количество нулей, которые требуется добавить. Например: 2353=235х103 пФ.
Для обозначения емкости также может применяться буквенно-цифровая маркировка, содержащая букву R, которая указывает место установки десятичной запятой. Например, 0R8=0,8 пФ.
На корпусе значение напряжения указывается числом, после которого ставятся буквы: V, WV (что означает «рабочее напряжение»). Если указание на допустимое напряжение отсутствует, то конденсатор может использоваться только в низковольтных цепях.
Помимо емкости и напряжения, на корпусе могут указываться и другие характеристики детали:
Как проверить работоспособность конденсатора
Для проверки конденсатора на работоспособность используют мультиметр. Прежде чем проверить накопитель, необходимо определить, какой именно прибор находится в схеме – полярный (электролитический) или неполярный.
Проверка полярного конденсатора
При проверке полярного конденсатора необходимо соблюдать правильную полярность подключения щупов: плюсовой должен быть прижат к плюсовой ножке, минусовой – к минусу. Если вы перепутаете полярность, конденсатор выйдет из строя.
После выпайки детали ее кладут на свободное пространство. Мультиметр включают в режим измерения сопротивления («прозвонки»).
Щупами дотрагиваются до выводов прибора с соблюдением полярности. Правильная ситуация, когда на дисплее появляется первое значение, которое начинает постепенно расти. Максимальное значение, которое должно быть достигнуто для исправного устройства, – 1. Если вы только прикоснулись щупами к выводам, а на экране появилась сразу цифра 1, значит, прибор неисправен. Появление на экране «0» означает, что внутри детали произошло короткое замыкание.
Проверка неполярного конденсатора
В этом случае проверка предельно простая. Диапазон измерений выставляют на отметку 2 МОм. Щупы присоединяют к выводам конденсатора в любом порядке. Полученное значение должно превышать двойку. Если на дисплее высвечивается значение менее 2 МОм, то деталь неисправна.
Как зарядить и разрядить конденсатор
Для зарядки накопителя его подсоединяют к источнику постоянного тока. Зарядка прекращается, когда напряжение источника питания сравнивается по величине с напряжением на обкладках.
Разрядка конденсатора может понадобиться для безопасной разборки бытовых приборов и электронных устройств. Накопители электронных устройств разряжают с помощью обычной диэлектрической отвертки. Для разрядки крупных накопителей, которые устанавливаются в бытовых приборах, необходимо собрать специальное разрядное устройство.