Tipi di condensatori e loro applicazioni

Tipi di condensatori e loro applicazioni

In ogni elettronica o circuito elettrico , un condensatore gioca un ruolo chiave. Quindi, ogni giorno, la produzione di diversi tipi di condensatori può essere eseguita da migliaia a milioni. Ogni tipo di condensatore include i suoi vantaggi, svantaggi, funzioni e applicazioni. Quindi, è molto importante conoscere ogni tipo di condensatore durante la selezione per qualsiasi applicazione. Questi condensatori vanno dal piccolo al grande includendo caratteristiche differenti in base alla tipologia per renderli unici. I condensatori piccoli e deboli possono essere trovati nei circuiti radio mentre i condensatori grandi sono usati nei circuiti di livellamento. La progettazione di piccoli condensatori può essere eseguita utilizzando materiali ceramici sigillati con resina epossidica, mentre i condensatori per scopi commerciali sono progettati con una lamina metallica utilizzando fogli di Mylar sottili altrimenti carta impregnata di paraffina.



Tipi di condensatori e suoi usi

Il condensatore è uno dei componenti più utilizzati nella progettazione di circuiti elettronici. Svolge un ruolo importante in molte delle applicazioni incorporate. È disponibile a diverse valutazioni. Si compone di due metalli piatti divisi da una sostanza non conduttiva, o dielettrico . Spesso sono depositi di archiviazione per segnali analogici e dati digitali.


I confronti tra i diversi tipi di condensatori sono generalmente effettuati per quanto riguarda il dielettrico utilizzato tra le piastre. Alcuni condensatori sembrano tubi, piccoli condensatori sono spesso costruiti con materiali ceramici e poi immersi in una resina epossidica per sigillarli. Quindi ecco alcuni dei tipi più comuni di condensatori disponibili. Vediamoli.





Condensatore dielettrico

Generalmente, questi tipi di condensatori sono del tipo variabile che richiede un cambiamento continuo nella capacità per trasmettitori, ricevitori e radio a transistor per la sintonizzazione. Tipi dielettrici variabili sono ottenibili all'interno di multi-piastra e spaziati in aria. Questi condensatori hanno una serie di piastre fisse e mobili per spostarsi tra le piastre fisse.

La posizione della piastra mobile rispetto alle piastre fisse determinerà il valore di capacità approssimativo. In generale, la capacità è massima una volta che i due set di piastre sono completamente collegati. Il condensatore di sintonizzazione ad alta capacità include spazi vuoti abbastanza ampi altrimenti tra le due piastre con tensioni di rottura che ottengono migliaia di volt.



Piccolo condensatore

Il condensatore che utilizza la mica come il materiale dielettrico è noto come condensatore di mica. Questi condensatori sono disponibili in due tipi come clamped e silver. Il tipo a morsetto è ora considerato obsoleto a causa delle loro caratteristiche inferiori, ma al suo posto viene utilizzato il tipo argento.


Questi condensatori sono fabbricati attraverso fogli di mica rivestiti in metallo su entrambe le facce. Successivamente, questo design è racchiuso in resina epossidica per proteggerlo dall'ambiente circostante. Generalmente, questi condensatori vengono utilizzati ogni volta che sono richiesti condensatori stabili con valori relativamente piccoli.

I minerali di Mica sono estremamente costanti chimicamente, meccanicamente ed elettricamente grazie alla sua precisa struttura cristallina che include strati tipici. Quindi è possibile la produzione di fogli sottili da 0,025 a 0,125 mm.

La mica più usata è flogopite e muscovite. In questo, la muscovite ha buone proprietà elettriche, mentre la seconda ha una resistenza alle alte temperature. Mica è indagato in India, Sud America e Africa centrale. L'elevata differenza nella composizione della materia prima porta all'elevato costo richiesto per l'esame e la categorizzazione. La mica non agisce in risposta a solventi acidi, acqua e olio.
Fare riferimento a questo collegamento per saperne di più Piccolo condensatore

Condensatore polarizzato

Il condensatore che ha polarità specifiche come positivo e negativo è chiamato condensatore polarizzato. Ogni volta che questi condensatori vengono utilizzati nei circuiti dobbiamo verificare che siano alleati entro polarità ideali. Questi condensatori sono classificati in due tipi: elettrolitici e supercondensatori.

Condensatori a film

I condensatori a film sono i più normalmente pronti di numerosi tipi di condensatori, comprendenti un gruppo generalmente espansivo di condensatori con la distinzione risiede nelle loro proprietà dielettriche. Sono disponibili in quasi tutti i valori e tensioni fino a 1500 volt. Sono disponibili in qualsiasi tolleranza dal 10% allo 0,01%. I condensatori a film sono inoltre disponibili in una combinazione di forme e stili di case.

Esistono due tipi di condensatori a film, il tipo a conduttore radiale e il tipo a conduttore assiale. Gli elettrodi dei condensatori a film possono essere alluminio metallizzato o zinco, applicati su uno o entrambi i lati del film plastico, risultando in condensatori a film metallizzati chiamati condensatori a film. Il condensatore a film è mostrato nella figura seguente:

Condensatori a film

Condensatori a film

I condensatori a film sono talvolta chiamati condensatori di plastica perché utilizzano polistirene, policarbonato o teflon come dielettrici. Questi tipi di pellicola necessitano di una pellicola dielettrica molto più spessa per ridurre il pericolo di lacerazioni o forature nella pellicola ed è, quindi, più adatta a valori di capacità inferiori e contenitori di dimensioni maggiori.

I condensatori a film sono fisicamente più grandi e più costosi, non sono polarizzati, quindi possono essere utilizzati in applicazioni di tensione CA e hanno parametri elettrici molto più stabili. A seconda della capacità e del fattore di dissipazione, possono essere applicati in applicazioni di Classe 1 a stabilità di frequenza, sostituendo i condensatori ceramici di Classe 1.

Condensatori ceramici

I condensatori ceramici sono utilizzati nei circuiti ad alta frequenza come l'audio in RF. Sono anche la scelta migliore per la compensazione delle alte frequenze nei circuiti audio. Questi condensatori sono anche chiamati condensatori a disco. I condensatori ceramici sono realizzati rivestendo due lati di un piccolo disco di porcellana o ceramica con argento e vengono quindi impilati insieme per formare un condensatore. Si possono produrre condensatori ceramici sia a bassa che ad alta capacità modificando lo spessore del disco ceramico utilizzato. Il condensatore ceramico è mostrato nella figura seguente:

Condensatori ceramici

Condensatori ceramici

Vengono in valori da pochi farad Pico a 1 microfarad. L'intervallo di tensione va da pochi volt fino a molte migliaia di volt. Le ceramiche sono economiche da produrre e sono disponibili in diversi tipi dielettrici. La tolleranza delle ceramiche non è eccezionale, ma per il loro ruolo previsto nella vita, funzionano bene.

Condensatori elettrolitici

Questi sono i condensatori più utilizzati che hanno un'ampia capacità di tolleranza. I condensatori elettrolitici sono disponibili con tensioni di lavoro fino a circa 500 V, sebbene i valori di capacità più elevati non siano disponibili ad alta tensione e sono disponibili unità a temperatura più elevata, ma non comuni. Esistono due tipi di condensatori elettrolitici, il tantalio e l'alluminio in comune.

I condensatori al tantalio hanno un'esibizione normalmente migliore, un valore più alto e sono pronti solo per una misura più limitata di parametri. Le proprietà dielettriche dell'ossido di tantalio sono molto superiori a quelle dell'ossido di alluminio, offrendo una corrente di dispersione più facile e una migliore resistenza capacitiva che li rende adatti per applicazioni di ostruzione, disaccoppiamento e filtraggio.

Lo spessore della pellicola di ossido di alluminio e l'aumento della tensione di rottura conferiscono ai condensatori valori di capacità eccezionalmente elevati per le loro dimensioni. In un condensatore, le piastre di lamina sono anodizzate da una corrente continua impostando così l'estremità del materiale della piastra e confermando la polarità del suo lato.

I condensatori al tantalio e all'alluminio sono mostrati nella figura seguente:

Condensatori elettrolitici

Condensatori elettrolitici

I condensatori elettrolitici sono classificati in due tipi

  • Condensatori elettrolitici in alluminio
  • Condensatori elettrolitici al tantalio
  • Condensatori elettrolitici al niobio

Fare riferimento a questo collegamento per saperne di più Condensatori elettrolitici

Super condensatori

I condensatori che hanno una capacità elettrochimica con valori di capacità elevati rispetto ad altri condensatori sono noti come supercondensatori. La categorizzazione di questi può essere fatta come un gruppo che si trova tra i condensatori elettrolitici e le batterie ricaricabili che sono note come ultracondensatori.

Ci sono molti vantaggi usando questi condensatori come i seguenti,

  • Il valore di capacità di questo condensatore è alto
  • La carica può essere immagazzinata e consegnata molto rapidamente
  • Questi condensatori possono gestire una carica aggiuntiva con cicli di scarica.
  • Le applicazioni dei supercondensatori includono quanto segue.
  • Questi condensatori sono utilizzati in autobus, automobili, treni, gru e ascensori.
  • Questi sono usati nella frenata rigenerativa e per il backup della memoria.
  • Questi condensatori sono disponibili in diversi tipi come quelli a doppio strato, pseudo e ibridi.

Condensatore non polarizzato

I condensatori non hanno polarità come positivo altrimenti negativo. Gli elettrodi dei condensatori non polarizzati possono essere inseriti casualmente nel circuito per feedback, accoppiamento, disaccoppiamento, oscillazione e compensazione. Questi condensatori hanno una capacità ridotta, quindi vengono utilizzati nei circuiti AC puri e utilizzati anche nel filtraggio ad alta frequenza. La selezione di questi condensatori può essere effettuata molto comodamente con modelli e specifiche simili. I tipi di condensatori non polarizzati sono

Condensatori ceramici

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Condensatori in mica d'argento

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Condensatori in poliestere

Il condensatore in poliestere o mylar è economico, preciso e presenta piccole perdite. Questi condensatori funzionano nell'intervallo da 0,001 a 50 microfarad. Questi condensatori sono applicabili dove la stabilità e la precisione non sono così significative.

Condensatori in polistirene

Questi condensatori sono estremamente precisi e includono meno perdite. Questi sono utilizzati all'interno dei filtri e anche laddove l'accuratezza e la stabilità sono significative. Questi sono piuttosto costosi e funzionano nell'intervallo da 10 pF a 1 mF.

Condensatori in policarbonato

Questi condensatori sono costosi e disponibili di ottima qualità, con elevata precisione e perdite molto basse. Sfortunatamente, sono stati interrotti e ora sono difficili da trovare. Funzionano bene in ambienti difficili e ad alta temperatura nella gamma da 100 pF a 20 mF.

Condensatori in polipropilene

Questi condensatori sono costosi e la gamma delle sue prestazioni può essere compresa tra 100 pF e 50 mF. Questi sono estremamente costanti, accurati nel tempo e hanno pochissime perdite.

Condensatori in teflon

Questi condensatori sono i più stabili, precisi e non hanno quasi perdite. Questi sono considerati i migliori condensatori. Il modo di comportarsi è precisamente simile su un'ampia gamma di variazioni di frequenza. Funzionano nell'intervallo da 100 pF a 1 mF.

Condensatori in vetro

Questi condensatori sono molto potenti, stabili e funzionano nell'intervallo da 10 pF a 1.000 pF. Ma questi sono anche componenti molto costosi.

Condensatore polimerico

Un condensatore polimerico è un condensatore elettrolitico (e-cap) che utilizza un elettrolita solido di un polimero conduttivo come l'elettrolita invece di gel o elettroliti liquidi.

L'essiccazione dell'elettrolita può essere facilmente evitata con l'aiuto di un elettrolita solido. Questo tipo di essiccazione è una delle caratteristiche che interrompono la durata dei normali condensatori elettrolitici. Questi condensatori sono classificati in diversi tipi come polimero tantalio-e-cap, polimero alluminio-e-cap, polimero ibrido Al-e-cap e polimero niobio.

Nella maggior parte delle applicazioni, questi condensatori hanno utilizzato un'alternativa ai condensatori elettrolitici, solo se la tensione nominale massima non viene aumentata. La tensione nominale più alta dei condensatori di tipo polimerico solido è inferiore rispetto alla tensione più alta dei condensatori di tipo elettrolitico classico come fino a 35 volt, anche se alcuni condensatori di tipo polimerico sono progettati con tensioni operative più elevate come 100 volt CC.

Questi condensatori hanno qualità diverse e migliori rispetto a una maggiore durata, la temperatura di lavoro è alta, una buona stabilità, una ESR (resistenza in serie equivalente) inferiore e la modalità di guasto è molto più sicura.

Condensatori con piombo e montaggio superficiale

I condensatori sono accessibili come gamme con piombo e condensatori a montaggio superficiale. Quasi tutti i tipi di condensatore sono disponibili come versioni al piombo come ceramica, elettrolitico, supercondensatori, mica d'argento, film plastico, vetro, ecc. Il montaggio superficiale o SMD è limitato ma devono resistere alle temperature che vengono utilizzate nel processo di saldatura .

Quando il condensatore non ha cavi e viene utilizzato anche il metodo di saldatura, i condensatori SMD sono esposti al completo aumento di temperatura della saldatura stessa. Di conseguenza, non tutte le varietà sono disponibili come condensatori SMD.

I principali tipi di condensatori a montaggio superficiale includono ceramico, tantalio ed elettrolitico. Tutti questi sono stati sviluppati per resistere alle altissime temperature di saldatura.

Condensatori per usi speciali

I condensatori per scopi speciali vengono utilizzati nelle applicazioni di alimentazione CA come i sistemi UPS e CVT fino a 660 V CA. La selezione di condensatori appropriati gioca principalmente un ruolo importante nell'aspettativa di vita dei condensatori. Pertanto, è assolutamente necessario utilizzare il valore corretto del condensatore attraverso una valutazione di tensione-corrente per adattarsi all'applicazione precisa. Le caratteristiche di questi condensatori sono robustezza, durata, resistenza agli urti, precisione dimensionale ed estremamente forte.

Tipi di condensatori nei circuiti CA.

Quando i condensatori vengono utilizzati nei circuiti CA, i condensatori agiscono in modo diverso rispetto ai resistori, poiché i resistori consentono agli elettroni di fluire attraverso di essi che è direttamente proporzionale alla caduta di tensione, mentre i condensatori resistono ai cambiamenti all'interno della tensione fornendo o assorbendo corrente perché si caricano altrimenti scarica verso il nuovo livello di tensione.

I condensatori si trasformano in carichi verso il valore di tensione applicato che funge da dispositivo di memorizzazione per mantenere la carica fino a quando la tensione di alimentazione è presente per tutta la connessione CC. Una corrente di carica verrà fornita al condensatore per opporsi a qualsiasi modifica verso la tensione.

Ad esempio, si consideri un circuito progettato con un condensatore e una fonte di alimentazione CA. Quindi, c'è una differenza di fase di 90 gradi tra la tensione e la corrente con la corrente che raggiunge il suo picco di 90 gradi prima che la tensione raggiunga il suo picco.

L'alimentatore CA genera una tensione oscillante. Quando la capacità è elevata, l'enorme alimentazione deve fluire per creare una tensione specifica sulle piastre e la corrente sarà più alta.
La frequenza della tensione è più alta e quindi il tempo disponibile è più breve per regolare la tensione, quindi la corrente sarà alta quando la frequenza e la capacità sono aumentate.

Condensatori variabili

Un condensatore variabile è un condensatore la cui capacità può essere intenzionalmente e ripetutamente modificata meccanicamente. Questo tipo di condensatore viene utilizzato per impostare la frequenza di risonanza nei circuiti LC, ad esempio, per regolare la radio per l'adattamento dell'impedenza nei dispositivi di sintonizzazione dell'antenna.

Condensatori variabili

Condensatori variabili

Applicazioni dei condensatori

I condensatori hanno applicazioni sia elettriche che elettroniche. Sono utilizzati in applicazioni di filtraggio, sistemi di accumulo di energia, avviatori motore e dispositivi di elaborazione del segnale.

Come conoscere il valore dei condensatori?

I condensatori sono i componenti essenziali di un circuito elettronico senza il quale il circuito non può essere completato. L'uso di condensatori include il livellamento delle increspature dalla CA nell'alimentazione, l'accoppiamento e il disaccoppiamento dei segnali, come buffer, ecc. Nei circuiti vengono utilizzati diversi tipi di condensatori come condensatore elettrolitico, condensatore a disco, condensatore al tantalio, ecc. I condensatori elettrolitici hanno il valore stampato sul corpo in modo che i suoi pin possano essere facilmente identificati.

CONDENSATORE A DISCO

Di solito, il pin grande è positivo. La banda nera presente vicino al terminale negativo indica la polarità. Ma nei condensatori a disco, solo un numero è stampato sul suo corpo, quindi è molto difficile determinarne il valore in PF, KPF, uF, n, ecc. Per alcuni condensatori, il valore viene stampato in termini di uF, mentre in altri un Viene utilizzato il codice EIA. 104. Vediamo i metodi per identificare il condensatore e calcolarne il valore.

Il numero sul condensatore rappresenta il valore di capacità in Pico Farads. Ad esempio, 8 = 8PF

Se il terzo numero è zero, il valore è in P es. 100 = 100PF

Per un numero a 3 cifre, il terzo numero rappresenta il numero di zeri dopo la seconda cifra, ad esempio 104 = 10 - 0000 PF

Se il valore è ottenuto in PF, è facile convertirlo in KPF o uF

PF / 1000 = KPF oppure n, PF / 10, 00000 = uF. Per un valore di capacità di 104 o 100000 in pF, è 100KpF o no 0,1uF.

Formula di conversione

n x 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1.000.000 = uF uF x 1.000.000 = PF uF x 1.000.000 / 1000 = n n = 1 / 1.000.000.000 F uF = 1 / 1.000.000 F

La lettera sotto il valore di capacità determina il valore di tolleranza.

473 = 473 K

Per un numero di 4 cifre, se il 4thdigit è uno zero, quindi il valore della capacità è in pF.

Per esempio. 1500 = 1500PF

Se il numero è solo un numero decimale a virgola mobile, il valore della capacità è in uF.

Per esempio. 0,1 = 0,1 uF

Se un alfabeto è fornito sotto le cifre, rappresenta un decimale e il valore è in KPF o n

Per esempio. 2K2 = 2,2 KPF

Se i valori sono indicati con barre, la prima cifra rappresenta il valore in UF, la seconda la sua tolleranza e la terza la sua tensione nominale massima

Cielo. 0,1 / 5/800 = 0,01 uF / 5% / 800 Volt.

Alcuni comuni condensatori a disco lo sono

Valori del condensatore

Senza un condensatore, il progetto del circuito non sarà completo poiché ha un ruolo attivo nel funzionamento di un circuito. Il condensatore ha due piastre di elettrodi all'interno separate da un materiale dielettrico come carta, mica, ecc. Cosa succede quando gli elettrodi del condensatore sono collegati a una fonte di alimentazione? Il condensatore si carica alla sua piena tensione e mantiene la carica. Il condensatore ha la capacità di immagazzinare la corrente misurata in termini di Farad.

TAPPI A DISCO

TAPPI A DISCO

La capacità di un condensatore dipende dall'area delle piastre degli elettrodi e dalla distanza tra loro. I condensatori a disco non hanno polarità in modo che possano essere collegati in entrambi i modi. I condensatori a disco vengono utilizzati principalmente per accoppiare / disaccoppiare i segnali. I condensatori elettrolitici, d'altra parte, hanno polarità in modo che se la polarità del condensatore cambia, esploderà. I condensatori elettrolitici sono utilizzati principalmente come filtri, buffer, ecc.

Ogni condensatore ha la sua capacità che è espressa come la carica nel condensatore divisa per la tensione. Quindi Q / V. Quando si utilizza un condensatore in un circuito, è necessario considerare alcuni parametri importanti. Il primo è il suo valore. Selezionare un valore adeguato, basso o alto, a seconda del progetto del circuito.

Il valore è stampato sul corpo della maggior parte dei condensatori in uF o come codice EIA. Nei condensatori con codice colore, i valori sono rappresentati come bande di colore e utilizzando una tabella del codice colore del condensatore è facile identificare il condensatore. Di seguito è riportata la tabella dei colori per identificare un condensatore con codice colore.

cartella colori

Vedi, come i resistori, ogni banda sul condensatore ha un valore. Il valore della prima fascia è il primo numero nella cartella colori. Allo stesso modo, il valore della seconda fascia è il secondo numero nella cartella colori. La terza banda è il moltiplicatore come nel caso di un resistore. La quarta banda è la tolleranza del condensatore. La quinta banda è il corpo del condensatore che rappresenta la tensione di lavoro del condensatore. Il colore rosso rappresenta 250 volt e il giallo rappresenta 400 volt.

La tolleranza e la tensione di lavoro sono due fattori importanti da considerare. Nessun condensatore ha la capacità nominale e può variare.

Quindi usa un condensatore di buona qualità come un condensatore al tantalio in circuiti sensibili come i circuiti dell'oscillatore. Se il condensatore viene utilizzato in circuiti CA, dovrebbe avere una tensione di lavoro di 400 volt. La tensione di lavoro del condensatore elettrolitico è stampata sul suo corpo. Selezionare un condensatore con una tensione di lavoro tre volte superiore alla tensione di alimentazione.

Ad esempio, se l'alimentazione è di 12 volt, utilizzare un condensatore da 25 volt o 40 volt. Per scopi di livellamento, è meglio prendere un condensatore di alto valore come 1000 uF per rimuovere quasi completamente le increspature di CA. Nel Alimentazione elettrica dei circuiti audio, è meglio usare un condensatore da 2200 uF o 4700 uF poiché le increspature possono creare ronzio nel circuito.

La corrente di dispersione è un altro problema nei condensatori. Alcune delle cariche perdono, anche se il condensatore si sta caricando. Questo è un verso nei circuiti Timer poiché il ciclo di temporizzazione dipende dal tempo di carica / scarica del condensatore. Sono disponibili condensatori al tantalio a bassa dispersione da utilizzare nei circuiti timer.

Comprensione della funzione di ripristino del condensatore nel microcontrollore

Un Reset viene utilizzato per avviare o riavviare la funzionalità del microcontrollore AT80C51. Un pin di ripristino segue due condizioni per avviare il microcontrollore. Sono

  1. L'alimentazione deve essere nell'intervallo specificato.
  2. La durata della durata dell'impulso di reset deve essere di almeno due cicli macchina.

Il ripristino deve essere mantenuto attivo fino al rispetto di tutte e due le condizioni.

In questo tipo di circuito, la disposizione del condensatore e della resistenza dall'alimentazione è collegata al pin di ripristino n. 9. Mentre l'interruttore di alimentazione è su ON, il condensatore inizia a caricarsi. In questo momento, il condensatore si comporta come un cortocircuito all'inizio. Quando il pin di reset è impostato su HIGH, il microcontrollore passa allo stato di accensione e dopo un po 'di tempo la carica si interrompe.

Quando la carica si interrompe, il pin di ripristino va a terra a causa del resistore. Il pin di ripristino dovrebbe essere troppo alto e poi troppo basso, quindi il programma inizia dall'accattonaggio. Se questa disposizione non ha il condensatore di ripristino o sarebbe stata lasciata scollegata, il programma parte da qualsiasi punto del microcontrollore.

Quindi, questo è tutto una panoramica dei diversi tipi di condensatori e le loro applicazioni. Ora hai un'idea del concetto dei tipi di condensatori e delle sue applicazioni se hai domande su questo argomento o sui progetti elettrici ed elettronici lascia i commenti qui sotto.

Crediti fotografici

Condensatori a film di en.busytrade
Condensatori ceramici di fatto in Cina
Condensatori elettrolitici di solarbotics