Similar presentations:
Конденсатор_Параметры_конденсатора_Соединение_конденсатора
1.
2.
Конденса́тор (от лат. condensare — «уплотнять»,
«сгущать») — двухполюсник с
определённым
значением ёмкости и малой
омической проводимостью;
устройство для
накопления заряда и энергии
электрического поля.
Конденсатор является
пассивным электронным
компонентом.
Основа конструкции конденсатора —
две токопроводящие обкладки, между
которыми находится диэлектрик
3.
Конденсатор представляет собой устройство для накопления заряда иэнергии электрического поля.
Конденсатор состоит из двух проводников,
называемых обкладками, которые разделены
между собой диэлектриком.
Емкость конденсатора является одной из
важнейших
его
характеристик
и
определяется
отношением
заряда,
накопленного в конденсаторе к величине
напряжения, приложенного к обкладкам.
4.
5.
Основные элементы конденсатора.К
основным
конструктивным
элементам
конденсаторов относятся обкладки и основная
изоляция между обкладками.
Кроме того, в силовых конденсаторах можно также
выделить конденсаторные секции, изоляцию между
секциями и корпусом, соединительные проводники и
межсекционные соединения; выводы (изоляторы),
корпус конденсатора, а в электротермических
конденсаторах и охлаждающую систему.
6.
Слева — конденсаторы для поверхностного монтажа;справа — конденсаторы для объёмного монтажа; сверху —
керамические; снизу — электролитические. На полярных
SMD конденсаторах + обозначен полоской.
7.
Конденсатор в цепипостоянного
тока может проводить ток в момент включения
его в цепь (происходит заряд или перезаряд
конденсатора), по окончании переходного процесса
ток через конденсатор не течёт, так как его
обкладки разделены диэлектриком. В цепи
же переменного тока он проводит
колебания переменного тока посредством
циклической перезарядки конденсатора, замыкаясь
так называемым током смещения.
8.
ОбозначениеОбозначение
по
по ГОСТ
ГОСТ 2.728-74
Описание
Описание
Конденсатор постоянной
ёмкости
Поляризованный
конденсатор
Подстроечный конденсато
р переменной ёмкости
Варикап
На электрических принципиальных схемах номинальная
ёмкость конденсаторов обычно указывается в микрофарадах
(1 мкФ = 106 пФ) и пикофарадах, но нередко и в
нанофарадах.
9.
Фильтры напряжения.В колебательных контурах.
В схемах динамической памяти.
В импульсных лазерах с оптической накачкой.
В фотовспышках.
В цепях задержки и формирования импульсов.
10.
Емкость.Точность.
Удельная емкость.
Плотность энергии.
Номинальное напряжение.
Полярность.
Паразитные параметры: саморазряд;
температурный коэффициент; пьезоэффект.
Опасный параметр: взрывоопасность для
электролитических конденсаторов.
11.
Основной характеристикой конденсатора являетсяего ёмкость, характеризующая способность
конденсатора накапливать электрический заряд.
Электроемкостью конденсатора называют
отношение заряда конденсатора к напряжению
между обкладками:
С =q/U. За единицу электроемкости принят 1
фарад(1Ф).1Ф=1Кл/1В. Чаще используются
меньшие величины 1мкФ=0,000001Ф и
1пФ=0,000000000001Ф
12.
При подключении конденсатора кбатарее
аккумуляторов
происходит
поляризация
диэлектрика
внутри
конденсатора, и на обкладках появляются
заряды - конденсатор заряжается.
Электрические поля окружающих тел
почти не проникают через металлические
обкладки и не влияют на разность
потенциалов между ними.
13.
C = Q/U – электрическая ёмкость, где:C – ёмкость [В]
Q – кол-во зарядов [Кл]
U – напряжение [В]
С =ɛ ɛₒS/d – параметрическая ёмкость, где:
ε — относительная диэлектрическая
проницаемость среды, заполняющей пространство
между пластинами (в вакууме равна единице),
ε0 — электрическая постоянная, численно равная
8,86×10¯¹² Ф/м
S – площадь пластин конденсатора [м²]
d – расстояние между пластинами конденсатора[м]
14.
Емкость плоскогоконденсатора зависит
только от его размеров,
формы и
диэлектрической
проницаемости.
C=
q
U
q
=
=
Ed
q
q
ε ε0 S
=
d
ε ε0 S
d
+
+
-
-
+
+
-
-
15.
Энергия конденсатораГде W-энергия конденсатора,
С-его электроемкость,
U-напряжение на нем,
q- его заряд
16.
Многие конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические)функционируют только при корректной полярности напряжения из-за
химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При
обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно
выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим
увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с
вероятностью взрыва корпуса.
Современные конденсаторы, разрушившиеся без взрыва из-за специально
разрывающейся конструкции верхней крышки. Разрушение возможно из-за
действия температуры и напряжения, не соответствовавших рабочим, или
старения. Конденсаторы с разорванной крышкой практически
неработоспособны и требуют замены, а если она просто вспучена но еще не
разорвана — скорее всего скоро он выйдет из строя или сильно изменятся
параметры, что сделает его использование невозможным.
17.
18.
Конденсаторы с газообразным и жидкимдиэлектриком
Воздушные конденсаторы ;
Газонаполненные конденсаторы
Вакуумные конденсаторы
Конденсаторы с твердым неорганическим
диэлектриком;
Конденсаторы с твердым органическим
диэлектриком;
Электролитические конденсаторы;
19.
Многопластинчатая конструкция20.
Воздушные конденсаторы с переменной емкостью,применяются в колебательных контурах,
изменение емкости достигается перемещением
обкладок относительно друг друга.
Применяя ту или иную форму очертания пластин
ротора или статора, можно обеспечить получение
требуемого закона изменения емкости с углом
поворота ротора.
Наиболее широкое распространение получили
пластинчатые конденсаторы с полукруглыми
пластинами (прямоемкостный конденсатор)
21.
22.
В большинстве случаев газонаполненныеконденсаторы применяют в качестве образцовых в
технике высоких напряжений и в контурах мощных
радиостанций. Обычно такие конденсаторы
рассчитаны на напряжения от 10 до 500 кВ,
емкостью от 50 до 1500 пФ и реактивной
мощностью порядка1000÷1500 кВар.
23.
Основной областью применения этой группы конденсаторовявляются контуры высокочастотных электротермических
установок. Поскольку жидкий диэлектрик, как правило, имеет
значение ε более чем в 2 раза выше, чем у газообразных, то это
позволяет увеличить емкость таких конденсаторов, по крайней
мере, также в 2 раза. Однако при проектировании конденса-торов
с жидким диэлектриком нужно учитывать зависимость
электрической прочности Епр от площади электродов и времени
старения масел. Поэтому значение Ераб таких конденсаторов при
одинаковых габаритных размерах может оказаться даже ниже, чем
в газах. Это часто сводит на нет их преимущество в большей
величине ε и приводит к снижению их удельной реактивной
мощности.
24.
Серные конденсаторы небольшойемкости
50÷150 пФ с высокой удельной
реактивной мощностью до 50 квар,
рассчитанные на напряжение до 10 кВ в
диапазоне частот 1÷10 Мгц.
Полистирольные конденсаторы
изготовляются емкостью
10÷50Пф на
напряжение до 35 кВ.
25.
Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком находятширокое применение в промышленности.
Большая нагревостойкость и твёрдость неорганических
диэлектриков обеспечивает неизменность расстояния между
обкладками и, тем самым, стабильность ёмкости и малое значение
ТКС. К достоинствам неорганических диэлектриков относятся
также их химическая стабильность, высокое значение ε,
незначительность старения во времени. Это обуславливает их
использование в конденсаторах для высокочастотной аппаратуры.
Основным недостатком указанных материалов является трудность
получения малых толщин, что обуславливает низкие значения Епр
и затрудняет создание конденсаторов с повышенной емкостью.
26.
Слюдяные конденсаторыМалой мощности (0,1-0,15 кВар, 0,01-0,1 мкФ)
Слюдяные конденсаторы для аппаратуры большой
мощности(C = 470÷300000 пф, U = 3÷60 кВ )
Слюдяные образцовые конденсаторы и магазины
емкостей;
Бентонитовые конденсаторы
Стеклянные конденсаторы
Стеклоэмалевые и стеклокерамические
конденсаторы
Керамические конденсаторы (высоко и
низкочастотные, постоянной емкости и подстроечные,
сегнетокерамические, и.т.д.)
27.
В конструктивном исполнении они могут бытьа) пластинчатые (пакетная);
б) трубчатые;
в) горшковые;
г) дисковые;
Д) литые секционные;
28.
29.
а — с проволочными выводами, б — с ленточными выводами;1 — проволочный вывод.
2 — поясок.
3 — эмаль,
4 — внутренняя обкладка.
5 — внешняя обкладка,
6 — керамическая трубка.
7 — внутренний ленточный вывод,
8 — внешний ленточный вывод.
30.
1 – центральный стерженьтокоподвода;
2 – контактная пластина из
бронзы;
3 – керамический корпус;
4 – крепежный хомут
31.
1 — проволочный вывод.2 и 4 — обкладки из серебра.
3 — припой.
5 — керамический диск.
32.
33.
Постоянные конденсаторы — основной класс конденсаторов, неменяющие своей ёмкости (кроме как в течение срока службы).
Переменные конденсаторы — конденсаторы, которые допускают
изменение ёмкости в процессе функционирования аппаратуры.
Управление ёмкостью может осуществляться механически,
электрическим напряжением (вариконды, варикапы) и температурой
(термоконденсаторы). Применяются, например, в радиоприёмниках для
перестройки частоты резонансного контура.
Подстроечные конденсаторы — конденсаторы, ёмкость которых
изменяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется
в процессе функционирования аппаратуры. Их используют для
подстройки и выравнивания начальных ёмкостей сопрягаемых контуров,
для периодической подстройки и регулировки цепей схем, где требуется
незначительное изменение ёмкости.
34.
БМ - бумажный малогабаритныйБМТ - бумажный малогабаритный теплостойкий
КД - керамический дисковый
КЛС - керамический литой секционный
КМ - керамический монолитный
КПК-М - подстроечный керамический малогабаритный
КСО - слюдянной опресованный
КТ - керамический трубчатый
МБГ - металлобумажный герметизированный
МБГО - металлобумажный герметизированный однослойный
МБГТ - металлобумажный герметизированный теплостойкий
МБГЧ - металлобумажный герметизированный однослойный
МБМ - металлобумажный малогабаритный
ПМ - полистироловый малогабаритный
ПО - пленочный открытый
ПСО - пленочный стирофлексный открытый
35.
Условное обозначение конденсаторов может бытьсокращенным и полным.
В соответствии с ГОСТ 13 453-68 введена система
обозначений следующего вида:
Первый элемент – буква или сочетание букв,
обозначающие подкласс конденсатора:
К – постоянной емкости,
КТ – подстроечные,
КП – переменной емкости.
Второй элемент – обозначение группы
конденсатора в зависимости от материала
диэлектрика
36.
Обозначение Тип диэлектрика10-19
Керамические
20-29
Стеклянные, кварцевые и т.п.
30-39
слюдяные
40-49
бумажные
50-59
С оксидным диэлектриком
60-69
С газообразным диэлектриком
70-79
С пленочным диэлектриком
37.
Третий элемент - буква, обозначающая режим работы:П - для работы в цепях постоянного и переменного тока;
Ч - для цепей переменного тока;
У - в цепях постоянного и переменного импульсных токов
(универсальные);
И - в импульсном режиме;
отсутствие буквы - для цепей постоянного и пульсирующего токов.
Четвертый элемент обозначает исполнение или номер
разработки.
К42У-2 соответственно расшифровываются так:
К - конденсатор,
42 - металлобумажный,
2 — номер конструктивного исполнения,
У -для цепей постоянного и переменного токов, работающих также в
импульсных режимах.
38.
Условные обозначения старых типовконденсаторов в основу которых брались
различные признаки:
конструктивные разновидности, технологические
особенности, эксплуатационные характеристики,
области применения и т.д. Например:
КД – конденсаторы дисковые,
КМ – конденсаторы монолитные,
КСО – конденсаторы слюдяные опрессованные,
ЭТО – электролитические танталовые объемно –
пористые,
КПК – Конденсаторы подстроечные керамические
и др.
39.
40.
Для получения больших ёмкостей конденсаторысоединяют параллельно.
С=С₁+С₂+…Сn [мкФ]
При этом напряжение между обкладками всех
конденсаторов одинаково.
Общая ёмкость батареи параллельно соединённых
конденсаторов равна сумме ёмкостей
конденсаторов, входящих в батарею.
всех
41.
При последовательном соединении конденсаторовзаряды всех конденсаторов одинаковы, так как от
источника питания они поступают только на внешние
электроды, а на внутренних электродах они получаются
только за счёт разделения зарядов, ранее
нейтрализовавших друг друга.
Общая ёмкость батареи последовательно соединённых
конденсаторов равна
СЦ =
[мкФ]