En tots els fitxers electrònics o circuit elèctric , un condensador té un paper clau. Així, cada dia, la producció de diferents tipus de condensadors es pot fer de milers a milions. Cada tipus de condensador inclou els seus avantatges, inconvenients, funcions i aplicacions. Per tant, és molt important conèixer cada tipus de condensador mentre es selecciona per a qualsevol aplicació. Aquests condensadors van des de petites fins a grans, incloent diferents característiques segons el tipus per fer-les úniques. Els condensadors petits i febles es poden trobar en circuits de ràdio, mentre que els condensadors grans s’utilitzen en circuits de suavitzat. El disseny de condensadors petits es pot fer amb materials ceràmics segellats amb resina epoxi, mentre que els condensadors comercials es dissenyen amb una làmina metàl·lica que utilitza làmines fines de Mylar, en cas contrari, paper impregnat de parafina.
Tipus de condensadors i els seus usos
El condensador és un dels components més utilitzats en el disseny de circuits electrònics. Té un paper important en moltes de les aplicacions incrustades. Està disponible en diferents puntuacions. Consta de dos metalls plaques separats per una substància no conductora, o bé dielèctric . Sovint són dipòsits d’emmagatzematge de senyals analògics i dades digitals.
Les comparacions entre els diferents tipus de condensadors es fan generalment pel que fa al dielèctric utilitzat entre les plaques. Alguns condensadors semblen tubs, els condensadors petits sovint es construeixen a partir de materials ceràmics i després es submergeixen en una resina epoxi per segellar-los. Així que aquí teniu alguns dels tipus de condensadors més comuns disponibles. Vegem-los.
Condensador dielèctric
En general, aquest tipus de condensadors són de tipus variable que requereixen un canvi continu de la capacitat per a transmissors, receptors i ràdios de transistors per sintonitzar. Es poden obtenir tipus dielèctrics variables dins de múltiples plaques i espaiades per aire. Aquests condensadors tenen un conjunt de plaques fixes i mòbils per moure’s entre les plaques fixes.
La posició de la placa mòbil en comparació amb les plaques fixes determinarà el valor aproximat de la capacitat. En general, la capacitat és màxima un cop connectats completament els dos conjunts de plaques. El condensador de sintonització amb alta capacitat inclou espais d’espai bastant grans entre les dues plaques amb tensions de ruptura que aconsegueixen milers de volts.
Mica Capacitor
El condensador que utilitza Mica com a material dielèctric es coneix com condensador de mica. Aquests condensadors estan disponibles en dos tipus, com el fixat i el platejat. Ara el tipus clamped es considera obsolet per les seves característiques més baixes, però el tipus platejat s’utilitza en el seu lloc.
Aquests condensadors es fabriquen a través de làmines de mica recobertes de metall en dues cares. Després d'això, aquest disseny es tanca en epoxi per protegir-lo de l'entorn. En general, aquests condensadors s’utilitzen sempre que es requereixen condensadors estables amb valors relativament petits.
Els minerals de Mica són extremadament constants químicament, mecànicament i elèctricament a causa de la seva estructura cristal·lina precisa que inclou capes típiques. Per tant, és possible la fabricació de làmines primes de 0,025 a 0,125 mm.
La mica més utilitzada és la flogopita i la moscovita. En aquest sentit, la moscovita té bones propietats elèctriques, mentre que la segona té una resistència a altes temperatures. Mica s’investiga a l’Índia, Amèrica del Sud i Àfrica Central. L’alta diferència en la composició de la matèria primera comporta l’elevat cost necessari per a l’examen i la classificació. La mica no actua en resposta a dissolvents d’àcids, aigua i oli.
Consulteu aquest enllaç per obtenir més informació Mica Capacitor
Condensador polaritzat
El condensador que té polaritats específiques com positiu i negatiu s’anomena condensador polaritzat. Sempre que s’utilitzen aquests condensadors als circuits, hem de comprovar que s’associen dins de les polaritats ideals. Aquests condensadors es classifiquen en dos tipus, és a dir, electrolítics i supercondensadors.
Condensadors de pel·lícules
Els condensadors de pel·lícules són els més preparats normalment entre nombrosos tipus de condensadors, que formen un grup de condensadors generalment expansiu amb la distinció en les seves propietats dielèctriques. Estan disponibles en gairebé qualsevol valor i tensions de fins a 1500 volts. Presenten una tolerància del 10% al 0,01%. Els condensadors de pel·lícules també arriben en una combinació de formes i estils de carcasses.
Hi ha dos tipus de condensadors de pel·lícula, el tipus de cable radial i el tipus de cable axial. Els elèctrodes dels condensadors de pel·lícula poden ser alumini o zinc metalitzats, aplicats a un o als dos costats de la pel·lícula de plàstic, donant lloc a condensadors de pel·lícula metalitzats anomenats condensadors de pel·lícula. El condensador de la pel·lícula es mostra a la figura següent:
Condensadors de pel·lícules
Els condensadors de pel·lícula de vegades s’anomenen condensadors de plàstic perquè utilitzen poliestirè, policarbonat o tefló com a dielèctrics. Aquests tipus de pel·lícules necessiten una pel·lícula dielèctrica molt més gruixuda per reduir el perill de llàgrimes o perforacions a la pel·lícula i, per tant, són més adequats per a valors de capacitat més baixos i mides de caixa més grans.
Els condensadors de pel·lícula són físicament més grans i més cars, no estan polaritzats, de manera que es poden utilitzar en aplicacions de voltatge de CA i tenen paràmetres elèctrics molt més estables. Depenent de la capacitat i del factor de dissipació, es poden aplicar en aplicacions de classe 1 estables en freqüència, substituint els condensadors ceràmics de classe 1.
Condensadors de ceràmica
Els condensadors ceràmics s’utilitzen en circuits d’alta freqüència com l’àudio a RF. També són la millor opció per a la compensació d’alta freqüència en circuits d’àudio. Aquests condensadors també s’anomenen condensadors de disc. Els condensadors de ceràmica es fabriquen recobrint dues cares de porcellana petita o disc de ceràmica amb plata i després s’apilen junts per formar un condensador. Es pot obtenir una capacitat baixa i alta en condensadors ceràmics canviant el gruix del disc ceràmic utilitzat. El condensador ceràmic es mostra a la figura següent:
Condensadors de ceràmica
Presenten valors des d’unes poques farades Pico fins a una microfarada. El rang de tensió oscil·la entre uns quants volts i molts milers de volts. La ceràmica és barata de fabricar i es presenta en diversos tipus dielèctrics. La tolerància a la ceràmica no és gran, però pel seu paper previst a la vida funcionen bé.
Condensadors electrolítics
Aquests són els condensadors més utilitzats que tenen una àmplia capacitat de tolerància. Els condensadors electrolítics estan disponibles amb tensions de treball de fins a 500V, tot i que els valors de capacitat més alts no estan disponibles a alta tensió i hi ha unitats de temperatura més altes, però poc freqüents. Hi ha dos tipus de condensadors electrolítics, el tàntal i l’alumini en comú.
Els condensadors de Tàntal tenen una exhibició ordinàriament millor, un valor més alt i estan preparats només en una mesura més limitada de paràmetres. Les propietats dielèctriques de l’òxid de tàntal són molt superiors a les de l’òxid d’alumini, donant un corrent de fuita més fàcil i una millor resistència a la capacitat que els fa adequats per a aplicacions d’obstrucció, desacoblament i filtratge.
El gruix de la pel·lícula d’òxid d’alumini i la tensió de ruptura augmentada donen als condensadors uns valors de capacitat excepcionalment elevats per a la seva mida. En un condensador, les plaques de làmina estan anoditzades per un corrent de corrent continu, configurant així l'extremitat del material plat i confirmant la polaritat del seu costat.
Els condensadors de tàntal i alumini es mostren a la figura següent:
Condensadors electrolítics
Els condensadors electrolítics es classifiquen en dos tipus
- Condensadors electrolítics d'alumini
- Condensadors electrolítics de tàntal
- Condensadors electrolítics de niobi
Consulteu aquest enllaç per obtenir més informació Condensadors electrolítics
Super condensadors
Els condensadors que tenen una capacitat electroquímica amb valors de capacitat elevats en comparació amb altres condensadors es coneixen com a supercondensadors. La classificació d’aquests es pot fer com un grup que es troba entre els condensadors electrolítics i les bateries recarregables conegudes com a ultracondensadors.
Hi ha diversos avantatges en utilitzar aquests condensadors com el següent,
- El valor de la capacitat d’aquest condensador és elevat
- La càrrega es pot emmagatzemar i lliurar molt ràpidament
- Aquests condensadors poden gestionar càrregues addicionals amb cicles de descàrrega.
- Les aplicacions dels supercondensadors inclouen el següent.
- Aquests condensadors s’utilitzen en autobusos, cotxes, trens, grues i ascensors.
- S’utilitzen en frenades regeneratives i per a còpies de seguretat de memòria.
- Aquests condensadors estan disponibles en diferents tipus, com ara de doble capa, pseudo i híbrid.
Condensador no polaritzat
Els condensadors no tenen polaritats positives, si no negatives. Els elèctrodes dels condensadors no polaritzats es poden inserir aleatòriament al circuit per obtenir retroalimentació, acoblament, desacoblament, oscil·lació i compensació. Aquests condensadors tenen una capacitat petita que s’utilitza en circuits de corrent altern i també s’utilitza en el filtratge d’alta freqüència. La selecció d’aquests condensadors es pot fer molt convenientment amb models i especificacions similars. Els tipus de condensadors no polaritzats són
Condensadors de ceràmica
Consulteu aquest enllaç per obtenir més informació condensadors ceràmics
Condensadors de mica de plata
Consulteu aquest enllaç per obtenir més informació mica capacitors
Condensadors de polièster
El condensador de polièster o Mylar és barat, precís i té petites fuites. Aquests condensadors funcionen entre 0,001 i 50 microfarad. Aquests condensadors són aplicables quan l'estabilitat i la precisió no són tan importants.
Condensadors de poliestirè
Aquests condensadors són extremadament precisos i inclouen menys fuites. Aquests s’utilitzen dins dels filtres i també allà on la precisió i l’estabilitat són importants. Aquests costen bastant i funcionen entre 10 pF i 1 mF.
Condensadors de policarbonat
Aquests condensadors són costosos i estan disponibles de gran qualitat, amb alta precisió i fuites molt baixes. Malauradament, s’han deixat i ara són difícils de trobar. Tenen un bon rendiment en entorns durs i d’alta temperatura en el rang de 100 pF a 20 mF.
Condensadors de polipropilè
Aquests condensadors són costosos i el seu rendiment pot variar entre els 100 pF i els 50 mF. Són extremadament constants, precisos al llarg del temps i tenen molt poques fuites.
Condensadors de tefló
Aquests condensadors són els més estables, precisos i pràcticament no tenen fuites. Aquests es consideren els millors condensadors. La forma de comportament és precisament similar en un ampli ventall de variacions de freqüència. Funcionen entre 100 pF i 1 mF.
Condensadors de vidre
Aquests condensadors són molt resistents, estables i funcionen entre 10 pF i 1.000 pF. Però també són components molt cars.
Condensador de polímers
Un condensador de polímer és un condensador electrolític (tapa electrònica) que utilitza un electròlit sòlid d'un polímer conductor com l'electròlit en lloc dels electròlits de gel o líquids.
L'assecat de l'electròlit es pot evitar fàcilment amb l'ajut d'un electròlit sòlid. Aquest tipus d'assecat és una de les característiques que atura la vida útil dels condensadors electrolítics normals. Aquests condensadors es classifiquen en diferents tipus, com ara Polímer Tàntal-e-cap, Polímer Alumini-e-tap, Polímer híbrid Al-e-cap i Polímer niobi.
En la majoria de les aplicacions, aquests condensadors han utilitzat una alternativa als condensadors electrolítics, només si no s’incrementa la tensió nominal més alta. El voltatge nominal més alt dels condensadors de tipus polímer sòlid és menor en comparació amb el voltatge més alt dels condensadors de tipus electrolític clàssic com fins a 35 volts, tot i que alguns condensadors de tipus polímer estan dissenyats amb tensions de funcionament més altes com 100 volts de corrent continu.
Aquests condensadors tenen diferents i millors qualitats en comparació amb una vida útil més llarga, la temperatura de treball és alta, una bona estabilitat, un ESR inferior (resistència de sèrie equivalent) i el mode de fallada és molt més segur.
Condensadors de muntatge amb plom i superfície
Els condensadors són accessibles, com ara els conductors de plom i els condensadors de muntatge superficial. Gairebé tot tipus de condensadors es poden obtenir, com ara versions amb plom, com ara ceràmica, electrolítica, supercondensadora, mica platejada, pel·lícula de plàstic, vidre, etc. .
Quan el condensador no té cables i, a més, s’utilitza el mètode de soldadura, els condensadors SMD s’exposen a l’augment de temperatura complet de la soldadura. Com a resultat, no totes les varietats estan disponibles com a condensadors SMD.
Els principals tipus de condensadors de muntatge superficial inclouen ceràmica, tàntal i electrolític. Tots aquests han estat desenvolupats per suportar les altíssimes temperatures de soldadura.
Condensadors per a usos especials
Els condensadors per a usos especials s’utilitzen en aplicacions d’alimentació de corrent altern, com ara sistemes UPS i CVT de fins a 660 V CA. La selecció de condensadors adequats juga principalment un paper important dins de l’esperança de vida dels condensadors. Per tant, és completament necessari utilitzar un valor adequat del condensador mitjançant una qualificació de tensió-corrent per coincidir amb l’aplicació precisa. Les característiques d’aquests condensadors són robustesa, durabilitat, a prova de cops, precisió dimensional i extremadament resistents.
Tipus de condensadors en circuits de corrent altern
Quan els condensadors s’utilitzen en circuits de corrent altern, els condensadors actuen de manera diferent en comparació amb les resistències, ja que les resistències permeten que els electrons flueixin a través d’ells, la qual cosa és directament proporcional a la caiguda de tensió, mentre que els condensadors resisteixen els canvis dins del voltatge mitjançant el subministrament o la captació de corrent perquè carreguen d’una altra manera descàrrega cap al nou nivell de tensió.
Els condensadors es carreguen cap al valor de tensió aplicat que actua com a dispositiu d’emmagatzematge per mantenir la càrrega fins que hi hagi tensió d’alimentació a tota la connexió de CC. Es subministrarà un corrent de càrrega al condensador per oposar-se a qualsevol modificació del voltatge.
Per exemple, tingueu en compte un circuit dissenyat amb un condensador i una font d'alimentació de corrent altern. Per tant, hi ha una diferència de fase de 90 graus entre la tensió i el corrent amb el corrent que aconsegueix el seu pic 90 graus abans que la tensió assoleixi el seu pic.
La font d'alimentació de CA genera una tensió oscil·lant. Quan la capacitat és elevada, ha de fluir l'enorme subministrament per generar una tensió específica sobre les plaques i el corrent serà més alt.
La freqüència de tensió és més alta i el temps disponible és menor per ajustar la tensió, de manera que el corrent serà elevat quan augmentin la freqüència i la capacitat.
Condensadors variables
Un condensador variable és aquell la capacitat de la qual es pot canviar de manera intencionada i repetida mecànicament. Aquest tipus de condensador s’utilitza per configurar la freqüència de ressonància en circuits LC, per exemple, per ajustar la ràdio per a la coincidència d’impedància en dispositius sintonitzadors d’antena.
Condensadors variables
Aplicacions dels condensadors
Els condensadors tenen aplicacions tant en electricitat com en electrònica. S'utilitzen en aplicacions de filtre, sistemes d'emmagatzematge d'energia, arrencadors de motors i dispositius de processament de senyal.
Com es pot saber el valor dels condensadors?
Els condensadors són els components essencials d’un circuit electrònic sense el qual no es pot completar el circuit. L'ús de condensadors inclou suavitzar les ondulacions de CA en la font d'alimentació, acoblar i desacoblar els senyals, com a memòries intermèdies, etc. S'utilitzen diferents circuits de condensadors com el condensador electrolític, el condensador de disc, el condensador de tantal, etc. Els condensadors electrolítics tenen el valor imprès al cos per tal que els seus pins es puguin identificar fàcilment.
Normalment, el passador gran és positiu. La banda negra present a prop del terminal negatiu indica la polaritat. Però als condensadors de disc, només s’imprimeix un número al cos, de manera que és molt difícil determinar el seu valor en PF, KPF, uF, n, etc. Per a alguns condensadors, el valor s’imprimeix en termes d’uF, mentre que en altres S'utilitza el codi EIA. 104. Vegem els mètodes per identificar el condensador i calcular-ne el valor.
El número del condensador representa el valor de la capacitat a Pico Farads. Per exemple, 8 = 8PF
Si el tercer número és zero, el valor es troba en P, per exemple. 100 = 100PF
Per a un número de 3 dígits, el tercer número representa el nombre de zeros després del segon dígit, per exemple, 104 = 10 - 0000 PF
Si el valor s’obté en PF, és fàcil convertir-lo en KPF o uF
PF / 1000 = KPF o n, PF / 10, 00000 = uF. Per a un valor de capacitat de 104 o 100000 en pF, és 100KpF o n o 0,1uF.
Fórmula de conversió
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 / 1.000.000.000F uF = 1 / 1.000.000 F
La lletra inferior al valor de la capacitat determina el valor de tolerància.
473 = 473 K
Per a un número de 4 dígits, si és el 4thdígit és un zero, llavors el valor de la capacitat és en pF.
Per exemple. 1500 = 1500PF
Si el número és només un número decimal de coma flotant, el valor de la capacitat es troba en uF.
Per exemple. 0,1 = 0,1 uF
Si es dóna un alfabet a sota dels dígits, representa un decimal i el valor és en KPF o n
Per exemple. 2K2 = 2,2 KPF
Si els valors es donen amb barres inclinades, el primer dígit representa el valor en UF, en segon lloc la seva tolerància i en tercer lloc la seva tensió màxima
Cel. 0,1 / 5/800 = 0,01 uF / 5% / 800 volts.
Alguns condensadors de disc comuns són
Sense un condensador, el disseny del circuit no serà complet ja que té un paper actiu en el funcionament d’un circuit. El condensador té dues plaques d'elèctrodes a l'interior separades per un material dielèctric, com ara paper, mica, etc. Què passa quan els elèctrodes del condensador estan connectats a una font d'alimentació? El condensador es carrega al màxim voltatge i conserva la càrrega. El condensador té la capacitat d'emmagatzemar el corrent que es mesura en termes de Farads.
CAPS DE DISC
La capacitat d'un condensador depèn de l'àrea de les seves plaques d'elèctrodes i de la distància entre elles. Els condensadors de disc no tenen polaritat de manera que es poden connectar de qualsevol manera. Els condensadors de disc s’utilitzen principalment per acoblar / desacoblar els senyals. Els condensadors electrolítics, en canvi, tenen polaritat de manera que si la polaritat del condensador canvia, explotarà. Els condensadors electrolítics s’utilitzen principalment com a filtres, tampons, etc.
Cada condensador té la seva pròpia capacitat, que s’expressa com la càrrega del condensador dividida per la tensió. Per tant, Q / V. Quan utilitzeu un condensador en un circuit, cal tenir en compte alguns paràmetres importants. El primer és el seu valor. Seleccioneu un valor adequat, baix o alt, en funció del disseny del circuit.
El valor s’imprimeix al cos de la majoria dels condensadors en format uF o com a codi EIA. Als condensadors codificats per colors, els valors es representen com a bandes de colors i, mitjançant un gràfic de codis de colors del condensador, és fàcil identificar-lo. A continuació es mostra el gràfic de colors per identificar un condensador amb codis de colors.
Vegeu, com les resistències, que cada banda del condensador té un valor. El valor de la primera banda és el primer número de la taula de colors. De la mateixa manera, el valor de la segona banda és el segon número de la taula de colors. La tercera banda és el multiplicador com en el cas d’una resistència. La quarta banda és la tolerància del condensador. La cinquena banda és el cos del condensador que representa la tensió de treball del condensador. El color vermell representa 250 volts i el groc 400 volts.
La tolerància i la tensió de treball són dos factors importants a tenir en compte. Cap condensador té la capacitat nominal i pot variar.
Per tant, utilitzeu un condensador de bona qualitat com un condensador de tantal en circuits sensibles com els circuits oscil·ladors. Si el condensador s’utilitza en circuits de corrent altern, hauria de tenir una tensió de treball de 400 volts. La tensió de treball del condensador electrolític s’imprimeix al seu cos. Seleccioneu un condensador amb una tensió de treball tres vegades superior a la tensió d'alimentació.
Per exemple, si la font d'alimentació és de 12 volts, utilitzeu un condensador de 25 o 40 volts. A efectes de suavització, és millor prendre un condensador d’alt valor com 1000 uF per eliminar gairebé completament les ondulacions de CA. A la Font d'alimentació de circuits d'àudio, és millor utilitzar un condensador de 2200 uF o 4700 uF, ja que les ondulacions poden crear un zumbit al circuit.
El corrent de fuita és un altre problema dels condensadors. Algunes de les càrregues es filtraran, fins i tot si el condensador es carrega. Es tracta d’un vers en circuits de temporitzador ja que el cicle de temporització depèn del temps de càrrega / descàrrega del condensador. Hi ha disponibles condensadors de tantalum de baixa fuita i els utilitzen en circuits de temporitzador.
Descripció de la funció de restabliment del condensador al microcontrolador
Es fa servir un reinici per iniciar o reiniciar la funcionalitat del microcontrolador AT80C51. Un pin de reinici segueix dues condicions per iniciar el microcontrolador. Ells són
- La font d'alimentació ha d'estar en l'interval especificat.
- La durada de l'amplada del pols de restabliment ha de ser com a mínim de dos cicles de màquina.
El restabliment s'ha de mantenir actiu fins que es respectin les dues condicions.
En aquest tipus de circuit, la disposició del condensador i la resistència de la font es connecta al pin núm. 9. Mentre l’interruptor de subministrament està activat, el condensador comença a carregar-se. En aquest moment, el condensador actua com un curtcircuit al principi. Quan el pin de restabliment està ajustat a HIGH, el microcontrolador passa a l'estat d'engegada i després d'un temps la càrrega s'atura.
Quan s’atura la càrrega, el pin de reinici va a terra a causa de la resistència. El pin de restabliment hauria d'anar massa alt i baixar massa, i després el programa comença a demanar petició. Si aquesta disposició no té el condensador de reinici o s'hauria deixat sense connexió, el programa s'inicia des de qualsevol lloc del microcontrolador.
Per tant, tot es tracta una visió general dels diferents tipus de condensadors i les seves aplicacions. Ara teniu una idea sobre el concepte dels tipus de condensadors i les seves aplicacions si teniu dubtes sobre aquest tema o sobre els projectes elèctrics i electrònics, deixeu els comentaris a continuació.
Crèdits fotogràfics
Condensadors de pel·lícules de en.busytrade
Condensadors ceràmics de Fabricat a la Xina
Condensadors electrolítics de solarbotics
