Zaloguj się
Wszystkie
29 sierpnia 2023
357
Kondensatory występują we wszystkich kształtach i rozmiarach. Niektóre są znacznie mniejsze niż ziarnko ryżu, podczas gdy inne są ogromne i używane w zestawach do wystrzeliwania w powietrze samolotów ważących wiele ton!
Ponieważ istnieje tak wiele różnych typów, wybór jednego z nich może być bardzo trudny. Nawet jeśli wiesz, jakiej pojemności i napięcia potrzebujesz, mogą istnieć setki, a nawet tysiące pasujących elementów. Niektóre z nich mogą w ogóle nie działać w obwodzie, podczas gdy inne mogą działać, ale niezbyt dobrze, a niektóre będą bardzo drogie. Musisz zawęzić wybór do zaledwie kilku typów, a następnie wybrać jeden z nich.
Staraliśmy się podzielić cały artykuł na łatwiejsze do zrozumienia sekcje, pomimo ich złożoności. Jeśli czujesz się przytłoczony, daj sobie czas na przeanalizowanie i przyswojenie tego, co przeczytałeś do tej pory, a następnie przeczytaj resztę później.
Dielektryki kondensatorów
Zasadniczo kondensator to tylko dwa przewodniki (pierwotnie płaskie płytki) oddzielone izolatorem („dielektrykiem”). Ponieważ jednak powierzchnia płytek wymagana do uzyskania znaczącej pojemności jest dość duża, nowoczesne kondensatory są zwykle ułożone jako wiele warstw przewodzących i izolatorów połączonych równolegle, co pozwala na bardziej kompaktową budowę.
W niektórych przypadkach „płytki” nie są nawet płaskie, ale zamiast tego są spiralnymi zwojami lub strukturami 3D, takimi jak wytrawiona powierzchnia metalowej folii lub materiałów ziarnistych.
Wytrawione lub ziarniste materiały mają znacznie wyższą pojemność liczoną na jednostkę objętości, ponieważ pojemność jest wprost proporcjonalna do powierzchni i odwrotnie proporcjonalna do odległości między płytkami.
Tworzy to kompromis; cieńsze dielektryki dają większą pojemność, ale mają niższe napięcie przebicia, więc maksymalne napięcie przyłożone do kondensatora musi być niższe. Jest to główny powód, dla którego kondensator o wyższym napięciu znamionowym, ale tej samej pojemności, jest zwykle fizycznie większy; jego warstwa dielektryczna (warstwy dielektryczne) musi być grubsza.
Rodzaj zastosowanego materiału izolacyjnego (dielektryka) ma silny wpływ na zachowanie kondensatora i z tego powodu kondensatory są najczęściej klasyfikowane według typu dielektryka. Różne typy dielektryków mają swoje własne kompromisy w zakresie pojemności, napięcia znamionowego, liniowości, prądu upływu i nie tylko.
Niektóre powszechnie stosowane materiały dielektryczne do produkcji kondensatorów to:
- ceramika (zazwyczaj tlenki metali),
- warstwy tlenku metalu (w kondensatorach elektrolitycznych),
- folie z tworzyw sztucznych,
- mika,
- papier,
- płaszczyzna Helmholtza cząsteczek rozpuszczalnika (jak w „dwuwarstwowych” super/ultrakondensatorach).
Najpopularniejszymi obecnie typami kondensatorów są kondensatory ceramiczne i elektrolityczne, a następnie kondensatory z folią z tworzywa sztucznego. Te trzy typy kondensatorów mają ważne podkategorie, które silnie wpływają na ich zachowanie.
Jedną z właściwości wszystkich materiałów dielektrycznych jest stała dielektryczna („K”). Im większa jest ta liczba, tym wyższa jest pojemność dla podobnie skonstruowanego elementu. K może zmieniać się w zależności od temperatury, napięcia, wieku i innych właściwości. Podczas gdy wysokie wartości K zapewniają większą pojemność w małej objętości, istnieją znaczne niedostatki w innych obszarach, jak opisano poniżej.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
