Конденсатор в телевизоре что это такое

Конденсатор (с латинского «condensare» — «уплотнять», «сгущать», в простонародье «кондер») — один из самых распространенных элементов в радиоэлектронике, после резистора. Состоит из двух обкладок разделенных диэлектриком малой толщины, по сравнению с толщиной этих обкладок. Но на практике эти обкладки свернуты в многослойный рогалик, ой рулон в форме цилиндра или параллелепипеда разделенных все тем же диэлектриком.

Принцип работы конденсатора

Заряд. При подключении к источнику питания на обкладках скапливаются заряды. При зарядке на одной пластине скапливаются положительно заряженные частицы (ионы), а на другой отрицательно заряженные частицы (электроны). Диэлектрик служит препятствием, чтобы частицы не перескакивали на другую обкладку. При зарядке вместе с емкостью растет и напряжение на выводах и достигает максимума, равного напряжению источника питания.

Конденсаторы в электронике. Самое понятное объяснение!

Разряд. Если после зарядки конденсатора отключить питание и подключить нагрузку, конденсатор уже будет играть роль источника тока. Электроны начнут двигаться в через нагрузку, которая при подключении образовывает замкнутую цепь, к ионам (по закону притяжения между разноименными разрядами).

Основными параметрами конденсатора являются:

1. Номинальнаяемкость — это его основная характеристика, подразумевает объем электрических зарядов. Измеряется емкость в Фарадах (сокращенно Ф), на практике часто встречаются мкФ (1мкФ = 0,000001 Ф), нФ (1нФ = 0,000000001 Ф), пФ (1пФ = 0,000000000001 Ф), так как емкость в 1Ф очень велика. Но есть такой компонент который может иметь емкость даже больше 1 Фарады его называют ионистр (о нем и о других я расскажу позже).
2. Номинальное напряжение — это максимальное напряжение, при котором конденсатор может надежно и долго работать, измеряется конечно же в вольтах (сокращенно В). При превышении напряжения конденсатор выйдет из строя. В случаях когда необходимо поменять конденсатор, а с нужной емкостью имеется, но он рассчитан на большее напряжение по сравнению с вышедшем из строя его можно спокойно ставить (например «сгорел» конденсатор 450мкФ 10В, его можно заменить на 450мкФ 25В). Главное чтобы он по габаритам поместился в вашу плату.
3. Допуск отклонения — допустимое отклонение величины его реальной ёмкости от указанной на корпусе. Обозначается в процентах. Допуск у конденсаторов может достигать 20 – 30%. В устройствах, где требуется особая точность, применяются конденсаторы с малым допуском (1% и менее).
4. Температурный коэффициент емкости — встречается на электролитических конденсаторах. Емкость алюминиевого электролитического конденсатора зависит от температуры. С понижением температуры (особенно ниже 0°C) повышается вязкость электролита и его ESR (удельное электрическое сопротивление), что ведет к уменьшению емкости конденсатора.

Советуем к прочтению: Что такое делитель напряжения и где он используется

У телевизора погас экран из-за высохших конденсаторов.

Для чего же нужны конденсаторы и с чем их «едят».

• В цепи переменного тока конденсатор нужен в роли емкостного сопротивления. Если в цепи с постоянным током конденсатор подключить последовательно лампочке, она светится не будет, а в цепи с переменном током она загорится. И будет святится даже ярче и чем выше емкость конденсатора тем ярче будет свет. За счет этого свойства конденсаторы часто используются в качестве фильтрации пульсирующего тока (его основная задача во многих схемах), он хорошо подавляет ВЧ и НЧ помехи, скачки переменного тока и пульсации напряжения.
• За счет своей главной особенности накапливать электрический заряд и затем быстро его отдавать создавая импульс, делает их незаменимыми при изготовлении фотовспышек, магнитных ускорителей, стартеров и т.п.
• Конденсаторы также используются для запуска трехфазных двигателей на однофазном питании, подключая к третьему выводу он сдвигает фазу на 90 градусов.
• Благодаря способности накапливать и отдавать заряд, конденсаторы используют в схемах в которых нужно сохранить информацию на длительное время. Но к сожалению, он значительно уступает в способности накапливать энергию аккумуляторным батареям питания, из-за саморазряда и не способности накопить электроэнергию большей величины.

Как вам статья?

Источник: radio-blog.ru

Что такое конденсатор и как он используется

Приветствую, друзья!

Мы уже рассматривали, как устроены «кирпичики», из которых собран компьютер.

Вы уже знаете, как устроены и как работают полупроводниковые диоды, полевые и биполярные транзисторы.

Вы уже знакомы с таким понятием, как SMD компоненты.

Давайте познакомимся с еще одной интереснейшей штуковиной — конденсатором.

Из всего многообразия конденсаторов мы рассмотрим лишь те, которые используются в компьютерах и периферийных устройствах.

Что такое конденсатор?

Конденсатор — это деталь с двумя выводами (двухполюсник), позволяющая накапливать энергию.

Конденсатор характеризуется такой величиной, как ёмкость.

Чем больше ёмкость конденсатора, тем больше энергии он может накопить и тем (грубо говоря) больше его габариты.

Конденсатор может не только накапливать энергию, но и отдавать ее.

Именно в таком режиме он чаще всего и работает.

Конденсатор, в отличие от транзистора, является пассивным компонентом, т.е. есть он не может генерировать или усиливать сигнал.

Как устроен конденсатор?

В простейшем случае конденсатор состоит из двух металлических пластин (обкладок) и диэлектрика (изолятора) между ними. Чем больше размер пластин и чем меньше зазор между ними, тем больше емкость конденсатора.

Вообще говоря, конденсатор накапливает на обкладках заряд (множество элементарных частиц, каждая из которых обладает элементарным зарядом). Чем больший заряд накоплен, тем большая запасена энергия. Ёмкость конденсатора зависит также и от вида диэлектрика.

Две пластины, разделенные тонким воздушным слоем (воздух — тоже диэлектрик), обладают очень небольшой емкостью, и в таком виде конденсаторы не используются.

С помощью специальных материалов и технологических ухищрений научились достаточно большую ёмкость втискивать в очень небольшой объём.

Самый характерный пример — электролитические конденсаторы.

В них две металлические обкладки в виде длинных полос (чаще всего из алюминиевой фольги) разделены слоем бумаги, пропитанной электролитом.

Электролит вызывает образование тонкой пленки оксида (окисла), которая является хорошим диэлектриком.

Поэтому электролитические конденсаторы называют ещё оксидными. Полосы сворачивают и помещают в цилиндрический алюминиевый корпус.

Раньше выводы конденсаторов делали из меди – как из материала с высокой электропроводностью. Теперь же их нередко делают из более дешевых сплавов на основе железа. В этом можно убедиться, если поднести к ним магнит. Фирмачи научились экономить!

В керамических конденсаторах диэлектриком служит пластинка из керамики, а обкладками – напыленные на керамику пленки металлических сплавов.

В каких единицах измеряется емкость конденсатора?

Основная единица для измерения ёмкости – Фарад (Ф, старое название – Фарада).

Но это очень большая величина, поэтому на практике используются её производные — пикофарад (пФ, пикофарада), нанофарад (нФ, нанофарада), микрофарад (мкФ, микрофарада).

Один микрофарад = 1 000 нанофарад = 1 000 000 пикофарад.

В компьютерных блоках питания и в материнских платах используются электролитические конденсаторы ёмкостью несколько сотен или тысяч микрофарад.

Там же применяется малогабаритные керамические конденсаторы ёмкостью несколько сотен или тысяч пикофарад.

Керамические конденсаторы используются чаще всего в виде SMD компонентов.

Как обозначаются конденсаторы в электрических схемах?

Конденсаторы в электрических схемах обозначается в виде двух вертикальных черточек, разделенных небольшим пространством. Графическое изображение напоминает те самые две пластины, разделенные воздушным диэлектриком.

У электролитических конденсаторов возле одной из черточек (обкладок) помещается знак «+».

Это потому, что электролитические конденсаторы обычно имеют полярность, которую надо соблюдать при монтаже.

Отметим, что в некоторых случаях применяются электролитические неполярные конденсаторы.

Рядом наносится значение ёмкости конденсатора.

А если конденсатор электролитический — то и величина его рабочего напряжения.

Записи вида 1000 p (1000 pF) и 3,9 n (3,9 nF) означают соответственно 1000 пикофарад и 3,9 нанофарад (или 3900 пикофарад).

Запись вида 1000uFx16V означает емкость 1000 микрофарад и рабочее напряжение 16 Вольт.

Напротив отрицательного электрода на корпусе конденсатора наносится соответствующая маркировка (знак «-»).

Где и как используются конденсаторы?

Перед тем как начать рассказывать об области применения конденсаторов, вспомним, что конденсатор это — две пластины, разделенные диэлектриком. Поэтому ток через конденсатор (в первом приближении) идти не может. Однако в цепи с конденсатором могут происходить процессы заряд и разряда. И во время этих процессов в цепи будут протекать токи заряда или разряда.

Таким образом, если переменное напряжение будет приложено к цепи с конденсатором, в ней будет протекать переменный ток. Поэтому конденсатор можно охарактеризовать такой величиной как емкостное сопротивление (обозначается в технической литературе как Хс).

Емкостное сопротивление зависит от ёмкости конденсатора и частоты приложенного напряжения. Чем ёмкость и частота больше, тем меньше емкостное сопротивление. На этих эффектах основано применение конденсаторов в схемах фильтрации источников питания.

В компьютерных блоках питания для получения постоянных напряжений +3,3, +5, и +12 В используется двухполупериодная схема выпрямление с двумя диодами и фильтрующим конденсатором. Без конденсатора на нагрузке будет пульсирующее напряжение одной полярности.

Источник постоянного напряжения можно представить в виде эквивалентной схемы из генератора и двух сопротивлений, где R1 — это внутреннее сопротивление выпрямителя, а R2 — емкостное сопротивление конденсатора.

Генератор – это сумма постоянного и переменного напряжений (пульсирующее напряжение содержит в себе постоянную и переменную составляющую).

Таким образом, сигнал с генератора подается на частотно-зависимый делитель напряжения. Выходной сигнал снимается с нижнего плеча (конденсатора). Для постоянного напряжения сопротивление конденсатора очень велико, гораздо больше сопротивления выпрямителя. Поэтому уменьшения постоянного напряжения не происходит.

Для переменного напряжения сопротивления конденсатора очень мало, гораздо меньше сопротивления выпрямителя, поэтому происходит сильное ослабление переменной составляющей.

В реальной схеме ситуация несколько сложнее, так как к нижнему плечу делителя подключена нагрузка, обладающая сопротивлением. Поэтому полностью избавиться от пульсаций нельзя, можно только свести их к какому-то небольшому значению.

Вообще, такая комбинация активного сопротивления и конденсатора называется фильтром нижних частот, который пропускает постоянную составляющую и какой-то диапазон низких частот.

Чем выше частота входного переменного напряжения, тем сильнее оно ослабляется.

Так как необходимо сильное подавление пульсаций переменного напряжения, то используется электролитические конденсаторы большой емкости.

Назначение керамических SMD конденсаторов на материнской плате — подавлять высокочастотные помехи, возникающие при переключении транзисторов в микросхемах. Таким образом, электролитические конденсаторы фильтруют относительно низкочастотные помехи и пульсации, а керамические — более высокочастотные.

Приведем еще один пример разделения переменной и постоянной составляющей. Пусть в схеме на рисунке сигнал в точке А будет иметь постоянную составляющую 5 В и переменную амплитудой 2 В.

После конденсатора, в точке В будет уже только переменная составляющая той же амплитудой 2 В (если емкостное сопротивление конденсатора мало для такой частоты). Интересно, не правда ли?

По существу, это тоже частотно-зависимый делитель напряжения, где в виде нижнего плеча выступает сопротивление нагрузки. Такую комбинацию называют фильтром верхних частот, который не пропускает постоянную составляющие и низкие частоты, так как в емкостное сопротивление будет для них большим.

Заканчивая, отметим маленькую деталь: так как максимальное напряжение на конденсаторе будет равно сумме постоянной и переменной составляющей, его рабочее напряжение должно быть не менее этой величины.

Источник: vsbot.ru

Керамический конденсатор: что это такое и его преимущества

В этом блоге мы уже комментировали другие Электронные компоненты, включая электролитические конденсаторы, y как их можно проверить, в настоящее время настала очередь керамического конденсатора, особый тип этих пассивных устройств, которые также широко используются во многих цепях всех видов и имеют некоторые особенности по сравнению с электролитическими конденсаторами.

С этим руководством вы поймете Кто они такие, как они построены, возможные приложения, как они работают, а также некоторые примеры использования и где их можно купить.

• 1 Что такое конденсатор?
• 2 керамический конденсатор

• 2.1 История керамического конденсатора
• 2.2 Типы керамических конденсаторов
• 2.3 приложений

• 3.1 коды

Что такое конденсатор?

Un конденсатор Это электронное устройство, способное накапливать электрический заряд в виде разности потенциалов. Это пассивный элемент, такой как резисторы, потенциометры, катушки и т. д. Что касается способа достижения этого накопления энергии, они делают это, поддерживая электрическое поле.

Конденсаторы имеют множество применений и могут использоваться как в электронных схемах, так и в электрических цепях, как в постоянный ток и переменный ток.

керамический конденсатор

Un керамический конденсатор Обычно они имеют ту своеобразную форму, которая иногда выглядит как чечевица, хотя могут быть реализованы и в виде элементов поверхностного монтажа (SMD), например MLCC (очень модных сейчас из-за проблем с видеокартами NVIDIA). В этом случае отличие от других типов конденсаторов заключается в том, что в качестве диэлектрического материала используется керамика, отсюда и его название.

Они обычно используют несколько слоев, с разные возможности (они обычно от 1нФ до 1Ф, хотя бывают и до 100Ф), размеры и геометрические формы. Однако из-за негативных эффектов, таких как вихревые токи.

В настоящее время считается, что MLCC являются наиболее широко используемыми, поскольку они находят применение в современной электронике, с объемом производства около 1.000.000.000 XNUMX XNUMX XNUMX единиц в год.

Керамический (слева) и электролитический (справа) конденсатор

Одним из отличий от электролитов является то, что керамический конденсатор им не хватает полярности следовательно, их можно использовать любым способом и безопасно в цепях переменного тока, чего не происходит с электролитами, которые имеют определенную полярность, и полюса должны соблюдаться, если вы не хотите получить взорвавшийся конденсатор.

С другой стороны, керамический конденсатор также обладает фантастическим частотный отклик. Они также выделяются хорошей термостойкостью благодаря своему материалу и низкой ценой.

История керамического конденсатора

керамический конденсатор был создан в Италии, в 1900 г.. В конце 1930-х годов в керамику стали добавлять титанат (BaTiO3 или титанат бария), который можно было производить с меньшими затратами. Первые применения этих устройств были в военном электронном оборудовании в 40-х годах, а два десятилетия спустя начали продаваться керамические пластинчатые конденсаторы, которые были необходимы для развития электроники в 70-х годах.

Диэлектрик керамического конденсатора также может быть изготовлен из других материалов, таких как C0G, NP0, X7R, Y5V, Z5U.

Типы керамических конденсаторов

Несколько типы керамических конденсаторов, некоторые из наиболее важных:

• полупроводники: они самые маленькие, так как достигают хорошей плотности, большой емкости и небольшого размера. Для этого они используют высокую диэлектрическую проницаемость и очень малую толщину слоя.
• высокое напряжение: Титанат бария и титанат стронция используются в качестве керамического материала, чтобы противостоять более высоким нагрузкам. Хотя они обеспечивают высокий коэффициент диэлектрической проницаемости и хорошую поддержку переменного тока, они имеют недостаток, заключающийся в изменении емкости с повышением температуры.
• многослойный керамический конденсатор: в них используется несколько слоев керамики или диэлектрического и проводящего материала. Они также известны как монолитные чип-конденсаторы. Они отличаются высокой точностью, небольшими размерами и идеально подходят для поверхностного монтажа на Печатные платы. Указанные MLCC относятся к этому типу.

керамические дисковые конденсаторы они обычно имеют емкость от 10 пФ до 100 пФ с поддержкой напряжений от 16 В до 15 кВ, а в некоторых случаях даже выше. Они наиболее популярны из-за своей универсальности.

Напротив, многослойная керамика тип MLCC, используют шлифование параэлектрических и сегнетоэлектрических материалов вместе с чередующимися металлическими слоями. Они могут иметь 500 и более слоев и толщину слоев 0.5 мкм. Его диапазон приложений несколько более специфичен и имеет меньшую емкость и поддержку напряжения, чем предыдущие.

приложений

В зависимости от типа керамического конденсатора использования Они могут быть очень разнообразными, как я уже говорил ранее:

• MLCC: в основном для электронной промышленности, в широком спектре устройств, от компьютеров до мобильных устройств, телевизоров и т. д.
• другие: они могут варьироваться от устройств и систем высокого напряжения и переменного тока до преобразователей переменного тока в постоянный, высокочастотных цепей, щеточных двигателей постоянного тока для снижения радиочастотного шума, робототехники и т. д.

Характеристики конденсатора

Конденсаторы, как электролитические, так и керамические, обладают рядом характеристик, которые следует знать при выборе подходящих для своего проекта. Являются характер являются:

• Точность и терпимость: Как и резисторы, конденсаторы также имеют свои допуски и точность. В настоящее время существует два класса:

• Класс 1 предназначен для приложений, где требуется высочайшая точность и где емкость остается постоянной при приложенном напряжении, температуре и частоте. Они работают в диапазоне температур от -55ºC до +125ºC, а допуск обычно меняется только ± 1%.
• Класс 2 имеет более высокую пропускную способность, но менее точен и их переносимость хуже. Его термическая стабильность может привести к изменению его емкости до 15% и допуску примерно на 20% по отношению к номинальной мощности.

коды

Керамические конденсаторы имеют 3 цифры, выгравированные на одной из сторон. Например, 101, 102, 103 и т. д., помимо значений в пФ (пикофарадах). Эти коды легко интерпретировать:

• Первые две цифры — это значение емкости в пФ.
• Третье число указывает количество нулей, применяемых к значению.

По пример, а 104 означает, что в нем 10 · 10.000 100.000 = 100 0.1 пФ, или что такое же XNUMX нФ или XNUMX мкФ.

Некоторые типы керамических конденсаторов поляризованы, поэтому его клеммы + и — также будут помечены, хотя это не так часто встречается.

En надписи Вы также можете увидеть производителя, поддерживаемое напряжение или допуски.

Преимущества и недостатки

Если вам интересно Преимущества и недостатки керамического конденсатора характерными точками являются:

• преимущество:

• Компактная структура.
• Дешево.
• Подходит для переменного тока из-за его неполяризованной природы.
• Устойчив к помехам сигнала.

• Значение емкости меньше.
• Они оказывают микрофонное воздействие на цепи.

Как проверить дисковый керамический конденсатор

Чтобы проверить работу керамического дискового конденсатора и проверить, правильно ли он работает или поврежден (короткое замыкание из-за избыточного напряжения. ), вы можете Следуй этим шагам:

1. Используйте мультиметр или мультиметр для проверки керамического конденсатора.
2. Смотрите статью, посвященную этому.

где купить конденсаторы

Чтобы купить эти дешевые устройства, можно поискать в специализированных магазинах электроники или на таких площадках, как Amazon:

• Упаковка из 650 керамических конденсаторов 10 различных типов/емкости..
• В упаковке 630 шт. электролитических конденсаторов различной емкости..
• Комплект из 100 керамических конденсаторов типа MLCC.
• 10 неполяризованных полипропиленовых конденсаторов.
• 300 единиц высоковольтных конденсаторов.
• 4 высоковольтных электролитических конденсатора.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Полный путь к статье: Бесплатное оборудование » Электронные компоненты » Керамический конденсатор: что это такое и его преимущества

Источник: www.hwlibre.com