Главная » Разное » Конденсатор полярность: где плюс, где минус по внешнему виду

Конденсатор полярность: где плюс, где минус по внешнему виду

| – Комментировать

Содержание

где плюс, где минус по внешнему виду

Многие виды электрических конденсаторов полярности не имеют и поэтому их включение в схему не представляет трудностей. Электролитические накопители заряда составляют особый класс, т.к. имеют положительные и отрицательные выводы, поэтому при их подключении часто возникает задача — как определить полярность конденсатора.

Как определить полярность электролитического конденсатора?

Существует ряд способов, как проверить расположение плюса и минуса на корпусе устройства. Полярность конденсатора определяется следующим образом:

  • по маркировке, т.е. по нанесенным на его корпус надписям и рисункам;
  • по внешнему виду;
  • с помощью универсального измерительного прибора — мультиметра.

Важно правильно определить положительные и отрицательные контакты, чтобы после монтажа при подаче напряжения схема не вышла из строя.

По маркировке

Маркировка накопителей заряда, в том числе электролитических, зависит от страны, компании-производителя и стандартов, которые со временем меняются. Поэтому вопрос о том, как определить полярность на конденсаторе, не всегда имеет простой ответ.

Обозначение плюса конденсатора

На отечественных советских изделиях обозначался только положительный контакт — знаком «+». Этот знак наносился на корпус рядом с положительным выводом. Иногда в литературе плюсовой вывод электролитических конденсаторов называют анодом, поскольку они не только пассивно накапливают заряд, но и применяются для фильтрации переменного тока, т.е. обладают свойствами активного полупроводникового прибора. В ряде случаев знак «+» ставят и на печатной плате, вблизи от положительного вывода размещенного на ней накопителя.

На изделиях серии К50-16 маркировку полярности наносят на дно, выполненное из пластмассы. У других моделей серии К50, например К50-6, знак «плюс» нанесен краской на нижнюю часть алюминиевого корпуса, рядом с положительным выводом. Иногда по низу также маркируются изделия импортные, произведенные в странах бывшего социалистического лагеря. Современная отечественная продукция отвечает общемировым стандартам.

Маркировка конденсаторов типа SMD (Surface Mounted Device), предназначенных для поверхностного монтажа (SMT — Surface Mount Technology), отличается от обыкновенной. Плоские модели имеют черный или коричневый корпус в виде маленькой прямоугольной пластины, часть которой у положительного вывода закрашена серебристой полосой с нанесенным на нее знаком «плюс».

Обозначение минуса

Принцип маркировки полярности импортных изделий отличается от традиционных стандартов отечественной промышленности и состоит в алгоритме: «чтобы узнать, где плюс, сначала нужно найти, где минус». Местоположение отрицательного контакта показывают как специальные знаки, так и цвет окраски корпуса.

Например, на черном цилиндрическом корпусе на стороне отрицательного вывода, иногда называемого катодом, нанесена светло-серая полоса по всей высоте цилиндра. На полосе напечатана прерывистая линия, или вытянутые эллипсы, или знак «минус», а также 1 или 2 угловые скобки, острым углом направленные на катод. Модельный ряд с другими номиналами отличается синим корпусом и бледно-голубой полосой на стороне отрицательного контакта.

Применяют для маркировки и другие цвета, следуя общему принципу: темный корпус и светлая полоса. Такая маркировка никогда полностью не стирается и поэтому всегда можно уверенно определить полярность «электролита», как для краткости на радиотехническом жаргоне называют электролитические конденсаторы.

Корпус емкостей SMD, изготовленных в виде металлического алюминиевого цилиндра, остается неокрашенным и имеет естественный серебристый цвет, а сегмент круглого верхнего торца закрашивается интенсивным черным, красным или синим цветом и соответствует позиции отрицательного вывода. После монтажа элемента на поверхность печатной платы частично закрашенный торец корпуса, указывающий полярность, хорошо просматривается на схеме, поскольку по сравнению с плоскими элементами имеет большую высоту.

На поверхность платы наносится соответствующее маркировке обозначение полярности цилиндрического SMD-прибора: это окружность с заштрихованным белыми линиями сегментом, где располагается отрицательный контакт. Однако следует учесть, что некоторые фирмы-производители предпочитают белым цветом отмечать положительный контакт прибора.

По внешнему виду

Если маркировка стерлась или неясна, то определение полярности конденсатора иногда возможно путем анализа внешнего вида корпуса. У многих емкостей с расположением выводов на одной стороне и не подвергавшихся монтажу плюсовая ножка длиннее, чем отрицательная. Изделия марки ЭТО, ныне устаревшие, имеют вид 2 цилиндров, поставленных друг на друга: большего диаметра и небольшой высоты, и меньшего диаметра, но существенно более высокий. Контакты расположены по центру торцов цилиндров. Положительный вывод смонтирован в торце цилиндра большего диаметра.

У некоторых мощных электролитов катод выведен на корпус, который соединен пайкой с шасси электрической схемы. Соответственно, положительный вывод изолирован от корпуса и расположен на его верхней части.

Полярность широкого класса зарубежных, а теперь и отечественных электролитических конденсаторов, определяется по светлой полосе, ассоциированной с отрицательным полюсом прибора. Если же ни по маркировке, ни по внешнему виду полярность электролита определить нельзя, то и тогда задача «как узнать полярность конденсатора» решается путем применения универсального тестера — мультиметра.

С помощью мультиметра

Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В. Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.

Конденсатор должен быть полностью разряжен — для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие — на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.

Потребуются следующие устройства и компоненты:

  • ИП — батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
  • мультиметр;
  • резистор;
  • монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
  • маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.

Затем следует собрать электрическую схему:

  • параллельно резистору с помощью «крокодилов» (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
  • плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
  • другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.

Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.

Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.

Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.

После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.

Как определить полярность конденсатора — инструкция с видео

Этот неотъемлемый элемент практически всех эл/цепей выпускается в нескольких модификациях. Необходимость определения полярности конденсатора относится к конденсаторам электролитическим, которые являются, в силу конструктивных особенностей, чем-то средним между полупроводником и пассивным элементом схемы. Разберемся, как это можно сделать.

Способы определения полярности конденсатора

По маркировке

У большинства конденсаторов-электролитов  отечественных, а также ряда государств бывшего соцлагеря, обозначается лишь положительный вывод. Соответственно, второй – это минус. Но вот символика может быть разной. Она зависит от страны-изготовителя и года выпуска радиодетали. Последнее объясняется тем, что с течением времени изменяются нормативные документы, вступают в силу новые стандарты.

Все о цветовой маркировке конденсатора вы можете узнать здесь.

Примеры обозначения плюса конденсатора

  • Символ «+» на корпусе около одной из ножек. В некоторых сериях она проходит через его центр. Это относится к конденсаторам цилиндрической формы (бочкообразным), с «дном» из пластмассы.
    Например, К50-16.
  • У конденсаторов типа ЭТО полярность иногда не обозначается. Но определить ее визуально можно, если посмотреть на форму детали. Вывод «+» расположен со стороны, имеющий больший диаметр (на рисунке плюс вверху).

  • Если конденсатор (так называемая коаксиальная конструкция) предназначен для монтажа способом присоединения корпуса к «шасси» прибора (являющимся минусом любой схемы), то центральный контакт – плюс, без всякого сомнения.

Обозначение минуса

Это относится к конденсаторам импортного производства. Рядом с ножкой «–», на корпусе, имеется своеобразный штрих-код, представляющий собой прерывистую полосу или вертикальный ряд из черточек. Как вариант – длинная полоска вдоль осевой линии цилиндра, один конец которой указывает на минус. Она выделяется на общем фоне своим оттенком.

По геометрии

Если у конденсатора одна ножка длиннее другой, то это – плюс. В основном подобным образом также маркируются изделия импортные.

С помощью мультиметра

Такой способ определения полярности конденсатора практикуется, если его маркировка трудночитаема или полностью стерта. Для проверки необходимо собрать схему. Понадобится или мультиметр с внутренним сопротивлением порядка 100 кОм (режим – измерение I=, предел – микроамперы)

или источник постоянного тока + милливольтметр + нагрузка

О том, как проверить конденсатор мультиметром, читайте здесь.

Что сделать

  • Полностью разрядить конденсатор. Для этого достаточно его ножки замкнуть накоротко (жалом отвертки, пинцетом).
  • Подключить емкость в разрыв цепи.
  • После окончания процесса заряда зафиксировать значение тока (он будет постепенно уменьшаться).
  • Разрядить.
  • Снова включить в схему.
  • Считать показания прибора.

Если плюсовой щуп мультиметра был соединен с «+» конденсатора, то разница в показаниях должна быть незначительной. В случае если полярность перепутана (плюс на минус), то отличие результатов измерений будет существенной.

 Рекомендация.  Определение полярности прибором целесообразно делать в любом случае. Это позволит одновременно произвести и диагностику детали. Если электролит, имеющий большой номинал, заряжается сравнительно быстро от источника 9±3 В, то это свидетельство того, что он «подсох». То есть утратил часть своей емкости. Его лучше в схему не ставить, так как ее работа может быть некорректной, и придется заниматься дополнительными настройками.

Как определить полярность конденсатора и не перепутать?

Все конденсаторы имеют высокий показатель удельной емкости. Это объяснятся применением оксидной пленки в качестве диэлектрика, который располагается между обкладками. Этот слой появляется на поверхности металла – AL, Ta, Nb. Она характеризуется большой электрической прочностью, а также своими вентильными свойствами. Ее толщина колеблется от 0,01 до 1мкм.

Если создается напряжение в 100 вольт, создается напряженность на этом слое в 107В на см. Таким образом приближается к максимальному пределу своей прочность, исходя из теории ионной кристаллов.

В статье разобраны все аспекты как определить полярность конденсаторы и что такое полярность конденсаторов. В качестве дополнения есть ролик и скачиваемый файл на эту тему.

Полярность конденсаторов.

Параметры, которыми характеризуется конденсаторы

Вообще говоря, таких параметров много. У нас тут не нобелевская лекция, поэтому ограничимся только необходимым минимумом, который пригодится в практической деятельности. Номинальное рабочее напряжение. Конденсатор может использоваться в режимах, когда напряжение на нём не превышает рабочего. Использовать, например, электролитический конденсатор с рабочим напряжением 10 В в цепях +5 В или +3 В можно.

Чем больше рабочее напряжение электролитического конденсатора при равной ёмкости, тем больше его габариты. Рабочее напряжение на керамических и других конденсаторах может явно не указываться или не указываться вообще — особенно, если конденсатор имеет маленькие размеры. ESR (Equivalent Series Resistance) — эквивалентное последовательное сопротивление. Выводы конденсатора и их контакты с обкладками имеет не нулевое, хотя и очень небольшое сопротивление. Это сопротивление активное, поэтому, в соответствии с законами Ома и Джоуля-Ленца, при протекании тока на этом сопротивление будет рассеиваться тепло.

Маркировка конденсаторов.

Это приведет к нагреву конденсатора. Поэтому на электролитических конденсаторах обычно указывает максимальную рабочую температуру. В компьютерных блоках питания и материнских платах используются специальные конденсаторы — с пониженным ESR. Величина ESR может для таких конденсаторов быть в пределах от сотых до десятых долей Ома. Что будет, если вместо конденсатора с пониженным ESR при ремонте блоков питания или материнских плат поставить обычный? Некоторое время он поработает. Но так как его ESR больше, то через цепь такого конденсатора будет протекать больший ток, который вызовет ускоренную деградацию конденсатора. Поэтому он быстро выйдет из строя.

Величиной ESR можно узнать по специальной маркировке (чаще всего 2 латинских буквы) на корпусе конденсатора. Соответствие этих букв реальным значениям ESR указывается в даташите.

Параллельное соединение

Несколько конденсаторов могут включаться последовательно или параллельно. При параллельном соединении ёмкости всех конденсаторов суммируются. При последовательном соединении общая ёмкость батареи конденсаторов меньше самой маленькой, так как складываются величины, обратные емкости. Но зато напряжение, при котором можно работать такая батарея, будет больше рабочего напряжения одного конденсатора.

Материал в тему: все о переменном конденсаторе.

На материнских платах в цепи низковольтного источника напряжения, питающего ядро процессора, используется несколько однотипных конденсаторов, соединенных параллельно.  Интересный вопрос: почему бы не поставить один конденсатор емкостью, эквивалентной емкости батареи конденсаторов? Дело в том, что у параллельно соединенных конденсаторов суммарное ESR будет гораздо меньше, чем ESR одного конденсатора. Потому что при параллельном соединении сопротивлений общее сопротивление уменьшается.

Соединения конденсаторов.

Что будет если перепутать полярность

Если ошибиться с полярностью электролитического конденсатора – он обязательно выйдет из строя! Сопротивление конденсатора при обратной полярности небольшое, поэтому через его цепь потечет значительный ток. Это вызовет быстрый перегрев, закипание электролита, пары которого разорвут  корпус. Такой же эффект вызовет и увеличение рабочего напряжения выше указанного на корпусе. Чтобы исключить нехорошие последствия, верхняя крышка корпуса делается профилированной, с канавками-углублениями на верхней крышке.

При повышенном давлении внутри крышка расходится по этим канавкам, выпуская пары наружу.  Следует отметить, что электролитические конденсаторы, использующиеся в компьютерных блоках питания и материнских платах, могут выйти из строя после нескольких лет эксплуатации в нормальном рабочем режиме. Дело в том, что в конденсаторах из-за наличия электролита постоянно протекают электрохимические процессы, усугубляющиеся тяжелым режимом работы и повышенной температурой.

Как определить полярность электролитического конденсатора

Если у вас оказался оксидная емкость со стертой маркировкой, то прежде чем задействовать ее в какой-либо радиолюбительской схеме, нужно обязательно определить полярность, т.к эти радио компоненты нельзя включать, не соблюдая полярность. Иначе из-за огромного тока утечки конденсатор не будет работать правильно Итак, чтобы узнать полярность нужно всего лишь заряжать емкость низким током, сравнимым с этими самыми утечками. При их появлении их, этот компонент, не сумеет зарядиться до напряжения, подаваемого от источника питания.

Если его подсоединить в правильной полярности, подавая плюс на положительный, а минус на отрицательный вывод, то конденсатор медленно зарядится. При обратной полярности, он зарядится до меньшего уровня- наполовину или даже ниже.

В последнем случае напряжение будет зависеть от соотношения зарядного тока, определяемого сопротивлением, и тока утечки. Но в любом случае, оно будет заметно ниже. Аналогичным способом определить полярность можно и при помощи миллиамперметра, включенного в разрыв цепи. Если он будет показывать наличие повышенного тока утечки, то конденсатор подключен неправильно.

Как определить полярность электролитического конденсатора.

Полярные и неполярные конденсаторы – в чем отличие

Всевозможные типы конденсаторов, используемые сегодня практически всюду в электронике и электротехнике, в качестве диэлектрика содержат различные вещества. Однако, что касается конкретно электролитических конденсаторов, в частности также танталовых и полимерных, то для них при включении в схему важно строгое соблюдение полярности. Если такой конденсатор включить в цепь неправильно, то он не сможет нормально работать. Данные конденсаторы называются поэтому полярными. В чем же заключается принципиальное отличие полярного конденсатора от неполярного, почему одним конденсаторам все равно как быть включенными в схему, а другим принципиально важно соблюдение полярности?

В этом и попробуем сейчас разобраться. Дело здесь в том, что процесс изготовления электролитических конденсаторов сильно отличается от, скажем, керамических или полипропиленовых. Если у последних двух как обкладки, так и диэлектрик однородны по отношению друг к другу, то есть нет различия в структуре на границе обкладка-диэлектрик с обеих сторон диэлектрика, то электролитические конденсаторы (цилиндрические алюминиевые, танталовые, полимерные) имеют различие в структуре перехода диэлектрик-обкладка с двух сторон диэлектрика: анод и катод отличаются по химическому составу и физическим свойствам.

Интересный материал для ознакомления: что такое вариасторы.

Когда изготавливают электролитический алюминиевый конденсатор, то не просто скручивают в рулон две одинаковые обкладки из фольги, проложенные пропитанной электролитом бумагой. Со стороны анодной обкладки (на которую подается +) присутствует слой оксида алюминия, нанесенный на травленую поверхность фольги особым способом. Анод призван отдавать электроны через внешнюю цепь катоду в процессе заряда конденсатора. Отрицательная обкладка (катод) – просто алюминиевая фольга, на нее в процессе заряда приходят электроны по внешней цепи. Электролит здесь служит проводником ионов.

Полярные и неполярные конденсаторы.

Так же обстоит дело и с танталовыми конденсаторами, где в качестве анода служит порошок тантала, на котором формируется пленка пентаоксида тантала (анод связан с оксидом!), несущего функцию диэлектрика, затем идет слой полупроводника — диоксида марганца в качестве электролита, затем серебряный катод, с которого будут уходить электроны в процессе разряда.

Полимерные электролитические конденсаторы в качестве катода используют легкий проводящий полимер, а в остальном все процессы аналогичны. Суть — окислительная и восстановительная реакции, как в аккумуляторной батарее. Анод окисляется во время электрохимической реакции разрядки, а катод восстанавливается.

Когда электролитический конденсатор заряжен, то имеет место избыток электронов на его катоде, на минусовой обкладке, сообщающий как раз отрицательный заряд этой клемме, а на аноде — недостаток электронов, дающий положительный заряд, таким образом получаем разность потенциалов. Если заряженный электролитический конденсатор замкнуть на внешнюю цепь, то избыточные электроны побегут от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, и заряд будет нейтрализован. В электролите положительные ионы движутся в этот момент от катода к аноду.

Если включить такой полярный конденсатор в цепь неправильно, то описанные реакции не смогут нормально протекать, и конденсатор не будет нормально работать. Неполярные же конденсаторы могут работать в любом включении, поскольку в них нет ни анода, ни катода, ни электролита, и их обкладки взаимодействуют с диэлектриком одинаково, ровно как и с источником.

Полярность конденсатора.

А что если под рукой есть только полярные электролитические конденсаторы, а нужно осуществить включение конденсатора в цепь тока с меняющейся полярностью? Для этого существует одна хитрость. Нужно взять два одинаковых полярных электролитических конденсатора, и соединить их между собой последовательно одноименными клеммами. Получится один неполярный конденсатор из двух полярных, емкость которого будет в 2 раза меньше каждого из двух его составляющих.

На этой основе, кстати, изготавливают неполярные электролитические конденсаторы, в которых слой оксида присутствует на обеих обкладках. По этой причине неполярные электролитические конденсаторы имеют значительно больший размер, чем полярные аналогичной емкости. Основываясь на данном принципе, изготавливают также электролитические пусковые неполярные конденсаторы, рассчитанные на работу в цепях переменного тока частотой 50-60 Гц.

Полярный и неполярный конденсатор

Полярные (электролитические) конденсаторы

Есть два способа увеличения ёмкости конденсатора: либо увеличивать размер его пластин, либо уменьшать толщину диэлектрика. Чтобы минимизировать толщину диэлектрика, в конденсаторах большой ёмкости (выше нескольких микрофарад) применяется специальный диэлектрик в виде оксидной плёнки. Этот диэлектрик нормально работает только при условии правильно приложенного напряжения на обкладках конденсатора. Если перепутать полярность напряжения, электролитический конденсатор может выйти из строя. Метка полярности всегда маркируется на корпусе конденсатора.

Это может быть либо значок «+», но чаще всего в современных конденсаторах полосой на корпусе маркируется вывод «минус». Другой, вспомогательный способ определения полярности: плюсовой вывод конденсатора длиннее, но ориентироваться на этот признак можно только до того, как выводы радиодетали обрезаны. На печатной плате также присутствует метка полярности (как правило, значок «+»). Поэтому при установке электролитического конденсатора обязательно совмещайте метки полярности и на детали, и на печатной плате.

полярный и неполярный конденсатор

Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Также допустима замена конденсатора на аналогичный с большим значением допустимого рабочего напряжения. Например, вместо конденсатора 330 мкФ 25В набор можно применить конденсатор 470 мкФ 50В, и это не отразится на работе готовой конструкции.

В данной статье были рассмотрены основные особенности трансформаторов.  Больше информации можно найти в скачиваемой версии учебника по электромеханике Электрические конденсаторы В нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессиональных электронщиков. Чтобы подписаться на группу, вам необходимо будет перейти по следующей ссылке: https://vk.com/electroinfonet. В завершение статьи хочу выразить благодарность источникам, откуда мы черпали информацию:

www.nauchebe.net

www.masterkit.ru

www.radiostorage.net

www.texnic.ru

www.radioelementy.ru

Предыдущая

КонденсаторыЧто такое плоские конденсаторы

Следующая

КонденсаторыСколько стоят керамические конденсаторы?

Определение полярности электролитического конденсатора по внешнему виду

Электрические конденсаторы – обычные составляющие любой импульсной, электрической или электронной схемы. Главная их задача – это накапливать заряд, поэтому они называются пассивными устройствами. Электрические конденсаторы состоят из двух металлических электродов в виде пластин (обкладок). Между ними размещается диэлектрик, толщина которого намного меньше самих размеров обкладок.

Внешний вид устройства

Общие сведения

При включении в электрическую цепь определение полярности для таких элементов не нужно. Но существуют электролитические конденсаторы, которые считаются необычными электронными компонентами, так как сочетают в себе функции не только накапливающего элемента, но и полупроводникового прибора. Они характеризуются большей емкостью, по сравнению с остальными, и малыми габаритными размерами. Сами выводы у конденсатора располагаются радиально (на разных сторонах прибора) или аксиально (на одной стороне).

Эти устройства широко используются во многих электро,- и радиотехнических приборах, в компьютерах, в измерительных приборах и т.д. Для них определение полярности и правильное подключение в сеть обязательны.

Обратите внимание! Они могут взорваться, если на них ошибочно подать напряжение, выше рассчитанного. Его значение в основном указывается производителем на корпусе изделия.

Полярность конденсатора отечественного производства

Символика обозначения полярности может быть разной, в зависимости от завода-изготовителя и времени выпуска радиодетали. Понятно, что со временем нормативные акты, определяющие систему стандартизации, меняются. Как узнать  полярность:

  1. В бывших странах СССР было принято обозначать только положительный вывод на таких устройствах. На корпусе необходимо найти знак «+», тот конец, к которому он ближе нанесен, является анодом. Соответственно, второй – это минус. Чешские конденсаторы старых выпусков имеют аналогичную маркировку;
  2. Дно электролитических конденсаторов типа К50-16 выполнено из пластмассы, где написана полярность. Встречаются случаи, когда знаки плюса и минуса размещены так, что выводы пересекают их центры;
  3. Существуют также устройства нестандартной конструкции, предусматривающей соединение с шасси. В основном они нашли себе применение в осветительных лампах, а именно в фильтрах анодного напряжения (всегда положительного). У таких конденсаторов обкладка – катод подключается отрицательно и выведена на корпус, а анод представляет собой вывод, выходящий из элемента;

Обратите внимание! Такой тип может иметь абсолютно противоположную полярность, поэтому обязательно изучайте маркировку на приборе.

  1. Часто уже не выпускающуюся серию конденсаторов ЭТО по внешнему виду путают с диодами. Они тоже маркируются, но, если обозначения стерлись, то конец, который выходит из утолщения корпуса, является анодом. Нельзя разбирать такие устройства, они содержат вредные вещества;
  2. Полярность нынешних электролитических конденсаторов различных конструкций легко определить по полосе возле вывода с «минусом». Обычно ее выполняют как прерывистую линию и наносят яркой краской.

По внешнему виду тоже можно сделать вывод о полярности: более длинная ножка (вывод) обозначает «плюс».

Определение полярности при стертой маркировке

В таком случае необходимо собрать несложную электрическую схему:

  1. Перед этим обязательно надо разрядить используемый конденсатор, к примеру, замкнуть его ножки накоротко с помощью отвертки;
  2. В определенной схеме последовательно соединяем источник постоянного тока (обычную батарейку), милливольтметр, резистор с сопротивлением 1 кОм, микроамперметр и разряженное наше устройство;
  3. Потом на данную схему подается напряжение, при этом электролитический конденсатор начнет накапливать заряд;
  4. После полной его зарядки необходимо зафиксировать показания прибора по измерению силы тока;
  5. Далее извлекаем и разряжаем накопитель. Это можно сделать, соединив два выхода устройства с лампой. Если она гаснет, значит, наш конденсатор разрядился;
  6. Повторно собираем схему и снова заряжаем полярный элемент;
  7. Снимаем новые показания силы тока и сравниваем с полученными данными в первый раз. Если «+» конденсатора был соединен с плюсом милливольтметра, то представленные измерительные данные будут отличаться незначительно. Противоположный результат будет означать, что полярность накопителя перепутана.

Важно! В случае сомнения всегда лучше проверить полярность с помощью приборов. Это также помогает диагностировать само изделие.

Проверка радиодетали

Если электролит заряжается быстро от источника 9-12 Вольт, то это сигнал того, что он подсыхает, т.е. теряет емкость. Такой элемент лучше не использовать в рабочих схемах, он быстро выйдет из строя и испортит всю работу прибора.

Видео

Оцените статью:

Урок 2.3 — Конденсаторы

Конденсатор

Конденсатор встречается в наборах Мастер Кит (да и вообще в электронных устройствах) почти так же часто, как и резистор. Поэтому важно хотя бы в общих чертах представлять его основные характеристики и принцип работы.

Принцип работы конденсатора

В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Чем больше отношение площади пластин к толщине диэлектрика – тем выше ёмкость конденсатора. Чтобы избежать физического увеличения размеров конденсатора до огромных размеров, конденсаторы изготавливают многослойными: например, сворачивают ленты пластин и диэлектриков в рулон.
Так как любой конденсатор имеет диэлектрик, то он не способен проводить постоянный ток, но он может сохранять электрический заряд, приложенный к его обкладкам, и в нужный момент отдавать его. Это важное свойство

Давайте договоримся: радиодеталь мы называем конденсатором, а его физическую величину – ёмкостью. То есть правильно сказать так: «конденсатор имеет ёмкость 1 мкФ», но некорректно сказать: «замени на плате вон ту ёмкость». Вас, конечно, поймут, но лучше соблюдать «правила хорошего тона».

 

Электрическая ёмкость конденсатора – это главный его параметр
Чем больше ёмкость конденсатора, тем больший заряд он может сохранить. Электрическая ёмкость конденсатора измеряется в Фарадах, обозначается F.
1 Фарад — очень большая ёмкость (земной шар имеет ёмкость менее 1Ф), поэтому для обозначения ёмкости в радиолюбительской практике используются следующие основные размерные величины — префиксы: µ (микро), n (нано) и p (пико):
• 1 микроФарад — 10-6 (одна миллионная часть), т.е. 1000000µF = 1F
• 1 наноФарад — 10-9 (одна миллиардная часть), т.е. 1000nF = 1µF
• p (пико) — 10-12 (одна триллионная часть), т.е. 1000pF = 1nF

Как и Ом, Фарад – это фамилия физика. Поэтому, как культурные люди, пишем прописную букву «Ф»: 10 пФ, 33 нФ, 470 мкФ.

 

Номинальное напряжение конденсатора
Расстояние между пластинами конденсатора (особенно конденсатора большой ёмкости) очень мало, и достигает единиц микрометра. Если приложить к обкладкам конденсатора слишком высокое напряжение, слой диэлектрика может быть нарушен. Поэтому каждый конденсатор имеет такой параметр, как номинальное напряжение. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Но лучше, когда номинальное напряжение конденсатора несколько выше напряжения в схеме. То есть, например, в схеме с напряжением 16В могут работать конденсаторы с номинальным напряжением 16В (в крайнем случае), 25В, 50В и выше. Но нельзя ставить в эту схему конденсатор с номинальным напряжением 10В. Конденсатор может выйти из строя, причём часто это происходит с неприятным хлопком и выбросом едкого дыма.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях для начинающих не используется напряжение питания выше 12В, а современные конденсаторы чаще всего имеют номинальное напряжение 16В и выше. Но помнить о номинальном напряжении конденсатора очень важно.

 

Типы конденсаторов
О разнообразных конденсаторах можно написать много томов. Впрочем, это уже сделали некоторые другие авторы, поэтому я расскажу только самое необходимое: конденсаторы бывают неполярные и полярные (электролитические).


Неполярные конденсаторы
Неполярные конденсаторы (в зависимости от типа диэлектрика подразделяются на бумажные, керамические, слюдяные…) могут устанавливаться в схему как угодно – в этом они похожи на резисторы.
Как правило, неполярные конденсаторы имеют относительно небольшую ёмкость: до 1 мкФ.

 

Маркировка неполярных конденсаторов
На корпус конденсатора нанесён код из трёх цифр. Первые две цифры определяют значение ёмкости в пикофарадах (пФ), а третья – количество нулей. Так, на изображённом ниже рисунке на конденсатор нанесён код 103. Определим его ёмкость:
10 пФ + (3 нуля) = 10000 пФ = 10 нФ = 0,01 мкФ.


Конденсаторы ёмкостью до 10 пФ маркируются по-особенному: символ «R» в их кодировке обозначает запятую. Теперь Вы можете определить ёмкость любого конденсатора. Приведённая ниже табличка поможет Вам проверить себя.

 

Код

Номинал

Код

Номинал

Код

Номинал

1R0

1 пФ

101

100 пФ

332

3.3 нФ

2R2

2.2 пФ

121

120 пФ

362

3.6 нФ

3R3

3.3 пФ

151

150 пФ

472

4.7 нФ

4R7

4.7 пФ

181

180 пФ

562

5.6 нФ

5R1

5.1 пФ

201

200 пФ

682

6. 8 нФ

5R6

5.6 пФ

221

220 пФ

752

7.5 нФ

6R8

6.8 пФ

241

240 пФ

822

8.2 нФ

7R5

7.5 пФ

271

270 пФ

912

9.1 нФ

8R2

8.2 пФ

301

300 пФ

103

10 нФ

100

10 пФ

331

330 пФ

153

15 нФ

120

12 пФ

361

360 пФ

223

22 нФ

150

15 пФ

391

390 пФ

333

33 нФ

160

16 пФ

431

430 пФ

473

47 нФ

180

18 пФ

471

470 пФ

683

68 нФ

200

20 пФ

511

510 пФ

104

0. 1 мкФ

220

22 пФ

561

560 пФ

154

0.15 мкФ

240

24 пФ

621

620 пФ

224

0.22 мкФ

270

27 пФ

681

680 пФ

334

0.33 мкФ

300

30 пФ

751

750 пФ

474

0.47 мкФ

330

33 пФ

821

820 пФ

684

0.68 мкФ

360

36 пФ

911

910 пФ

105

1 мкФ

390

39 пФ

102

1 нФ

155

1.5 мкФ

430

43 пФ

122

1. 2 нФ

225

2.2 мкФ

470

47 пФ

132

1.3 нФ

475

4.7 мкФ

510

51 пФ

152

1.5 нФ

106

10 мкФ

560

56 пФ

182

1.8 нФ

 

 

680

68 пФ

202

2 нФ

 

 

750

75 пФ

222

2.2 нФ

 

 

820

82 пФ

272

2.7 нФ

 

 

910

91 пФ

302

3 нФ

 

 


Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Например, вместо конденсатора 15 нФ набор может комплектоваться конденсатором 10 нФ или 22 нФ, и это не отразится на работе готовой конструкции.
Керамические конденсаторы не имеют полярности и могут устанавливаться в любом положении выводов.
Некоторые мультиметры (кроме самых бюджетных) имеют функцию измерения ёмкости конденсаторов, и Вы можете воспользоваться этим способом.

 

Полярные (электролитические) конденсаторы
Есть два способа увеличения ёмкости конденсатора: либо увеличивать размер его пластин, либо уменьшать толщину диэлектрика.
Чтобы минимизировать толщину диэлектрика, в конденсаторах большой ёмкости (выше нескольких микрофарад) применяется специальный диэлектрик в виде оксидной плёнки. Этот диэлектрик нормально работает только при условии правильно приложенного напряжения на обкладках конденсатора. Если перепутать полярность напряжения, электролитический конденсатор может выйти из строя. Метка полярности всегда маркируется на корпусе конденсатора. Это может быть либо значок «+», но чаще всего в современных конденсаторах полосой на корпусе маркируется вывод «минус». Другой, вспомогательный способ определения полярности: плюсовой вывод конденсатора длиннее, но ориентироваться на этот признак можно только до того, как выводы радиодетали обрезаны.
На печатной плате также присутствует метка полярности (как правило, значок «+»). Поэтому при установке электролитического конденсатора обязательно совмещайте метки полярности и на детали, и на печатной плате.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях допустима замена некоторых конденсаторов на близкие по номиналу. Также допустима замена конденсатора на аналогичный с бОльшим значением допустимого рабочего напряжения. Например, вместо конденсатора 330 мкФ 25В набор можно применить конденсатор 470 мкФ 50В, и это не отразится на работе готовой конструкции.

Внешний вид электролитического конденсатора (правильно установленный на плату конденсатор)

 

Скачать урок в формате PDF

КОНДЕНСАТОР

   Конденсаторы  являются второй, по распространенности и степени использования, после резисторов, деталью в электронных схемах. Действительно, в любом электронном устройстве, будь то мультивибратор на 2 транзисторах или материнская плата компьютера, во всех них находят применение эти радиоэлементы.

Разные конденсаторы рисунок

   Конденсатор обладает свойством накапливать заряд и впоследствии отдавать его. Простейший конденсатор представляет собой 2 пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика. Емкостное сопротивление конденсатора зависит от его емкости и частоты тока. Конденсатор проводит переменный ток и не пропускает постоянный. Емкость конденсатора тем больше, чем больше площадь пластин (обкладок) конденсатора, и тем больше, чем тоньше слой диэлектрика между ними.

Устройство простейшего конденсатора

   Емкости параллельно соединенных конденсаторов складываются. Емкости последовательно соединенных конденсаторов считаются по формуле, приведенной на рисунке ниже:

Формулы соединение конденсаторов

   Конденсаторы бывают как постоянной, так и переменной емкости. Последние так и называются и сокращенно пишутся КПЕ (конденсатор переменной емкости). Конденсаторы постоянной емкости бывают как полярные, так и неполярные. На рисунке ниже изображено схематическое изображение полярного конденсатора:

Полярный конденсатор изображение на схеме

   К полярным относятся электролитические конденсаторы. Выпускаются также танталовые конденсаторы, которые отличаются от алюминиевых электролитических, более высокой стабильностью, но и стоят дороже. Электролитические конденсаторы подвержены, по сравнению с неполярными более быстрому старению. Полярные конденсаторы имеют положительный и отрицательный электроды, плюс и минус. На фото далее изображен электролитический конденсатор:

Фото электролитический конденсатор

   У советских электролитических конденсаторов полярность обозначалась на корпусе знаком плюс у положительного электрода. У импортных конденсаторов обозначается отрицательный электрод знаком минус. При нарушении режимов работы электролитических конденсаторов они могут вздуться и даже взорваться. У электролитических конденсаторов во избежания взрыва, делают при их изготовлении специальные насечки на крышке корпуса:

Фото конденсатора с насечками

   Также электролитические конденсаторы могут взорваться, если на них по ошибке подать напряжение выше того, на которое они были рассчитаны. На фото электролитического конденсатора приведенного выше, видно надпись 33 мкФ х 100 В., это означает его емкость, равную 33 микрофарад и допустимое напряжение до 100 вольт. Неполярный конденсатор на схемах обозначается следующим образом:

Неполярный конденсатор изображение на схеме

   На фото ниже изображены пленочный и керамический конденсаторы:

Пленочный

Керамический


   Конденсаторы различают по виду диэлектрика. Существуют конденсаторы с твердым, жидким и газообразным диэлектриком. С твердым диэлектриком это: бумажные, пленочные, керамические, слюдяные. Также существуют электролитические, о которых уже было рассказано выше и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Эти конденсаторы отличаются от всех остальных большой удельной емкостью. Многие, думаю, встречали на импортных конденсаторах такое цифровое обозначение:

Расшифровка цифровой маркировки конденсаторов

   На рисунке выше видно, как можно посчитать номинал такого конденсатора. Например, если на конденсаторе нанесена маркировка 332, то это означает, что он имеет емкость 3300 пикофарад или 3.3 нанофарад. Ниже приведена таблица, сверяясь с которой можно легко посчитать номинал любого конденсатора с такой маркировкой:

Таблица номиналов конденсаторов

   Существуют конденсаторы и в SMD исполнении, наиболее распространены в радиолюбительских конструкциях я думаю типы 0805 и 1206. Изображение неполярного SMD конденсатора можно видеть на рисунках ниже:

Фото SMD конденсатора

   Далее показано фото электролитических SMD конденсаторов:

Фото электролитических SMD конденсаторов

   Промышленностью выпускаются и так называемые твердотельные конденсаторы. Внутри у них вместо электролита находится органический полимер.

Переменные конденсаторы


   Как и резисторы, некоторые специальные конденсаторы могут изменять свою ёмкость, если это необходимо в процессе настройки. На рисунке изображено устройство конденсатора переменной емкости:

Рисунок как устроен переменный конденсатор

   Регулируется емкость в переменных конденсаторах изменением площади параллельно расположенных пластин конденсатора. Делятся конденсаторы на переменные, которые имеют ручку для вращения вала, и подстроечные, которые имеют шлиц под отвертку, и также состоят из подвижной и не подвижной частей. 

Фото переменный конденсатор

   На рисунке они обозначены как ротор и статор. Такие конденсаторы используются в радиоприемниках для настройки на нужную частоту радиовещания. Емкость таких конденсаторов обычно бывает небольшой и равняется единицам – максимум сотням пикофарад. Так обозначается на схемах конденсатор переменной емкости:

Переменный конденсатор изображение на схеме

   На следующем рисунке показан подстроечный конденсатор. Подстроечный конденсатор обозначается на схемах следующим образом: 

Подстроечный конденсатор изображение на схеме

   Такие конденсаторы обычно регулируются только один раз при сборке и настройке радиоэлектронной аппаратуры.

Фото подстроечный конденсатор

   На следующем рисунке изображено строение подстроечного конденсатора:

Рисунок строение подстроечного конденсатора

   Емкость конденсатора измеряется в Фарадах. Но даже 1 Фарад, это очень большая емкость, поэтому для обозначения обычно используют миллионные доли Фарад, микрофарады, а также еще более мелкие, нанофарады и пикофарады. Перевести из микрофарад в пикофарады и обратно очень легко. 1 микрофарад равен 1000 нанофарад или 1000000 пикофарад. Конденсаторы, помимо прочего, применяются в колебательных контурах радиоприемников, в блоках питания для сглаживания пульсаций, а также в качестве разделительных в усилителях. Обзор подготовил AKV.

   Форум по различным радиоэлементам

   Форум по обсуждению материала КОНДЕНСАТОР

Свойства электролитического конденсатора. Устройство и особенности.

Устройство и особенности электролитических конденсаторов

Главная особенность электролитических конденсаторов, наверняка, состоит в том, что они по сравнению с остальными обладают большой ёмкостью и довольно небольшими габаритами.

Широко распространённые алюминиевые конденсаторы по сравнению с другими имеют некоторые специфические свойства, которые следует учитывать при их использовании.

За счёт того, что алюминиевые обкладки электролитических конденсаторов скручивают для помещения в цилиндрический корпус, образуется индуктивность. Эта индуктивность во многих случаях нежелательна. Также алюминиевые электролитические конденсаторы обладают так называемым эквивалентным последовательным сопротивлением (ЭПС или на зарубежный манер, ESR). Чем ниже ESR конденсатора, тем он качественнее и более пригоден для работы в цепях, где требуется фильтрация высокочастотных пульсаций. Примером может служить рядовой импульсный блок питания компьютера или адаптер питания ноутбука.

В основном электролитические конденсаторы служат для сглаживания пульсаций тока в цепях выпрямителей переменного тока. Кроме этого они активно используются в звуковоспроизводящей технике для разделения пульсирующего тока (ток звуковой частоты + постоянная составляющая) на постоянную и переменную составляющую тока звуковой частоты, которая подаётся на следующий каскад усиления. Такие конденсаторы называют разделительными.

В практике ремонта можно встретить неисправность, когда разделительный конденсатор «высыхает», а, следовательно, теряет изначальную ёмкость. При этом он плохо разделяет ток звуковой частоты от пульсирующего и не пропускает звуковой сигнал на последующий каскад усиления. Амплитуда звукового сигнала в соответствующем каскаде усиления резко снижается либо вносятся существенные искажения. Поэтому при ремонте усилителей и прочей звуковоспроизводящей аппаратуры стоит внимательно проверять исправность разделительных электролитических конденсаторов.

В связи с тем, что электролитические конденсаторы имеют полярность, то при работе на их обкладках должно поддерживаться постоянное напряжение. Это является их недостатком. В результате их можно применять в цепях с пульсирующим или постоянным током.

Кроме алюминиевых электролитических конденсаторов в современной электронике легко обнаружить и танталовые. У них нет жидкого электролита, он у них твёрдотельный. Также танталовые конденсаторы имеют достаточно низкое ESR, благодаря чему активно применяются в высокочастотной электронике. Из минусов можно отметить высокую стоимость и низкое номинальное напряжение, обычно не превышающее 75V. Более подробно о танталовых конденсаторах я рассказывал здесь.

Устройство алюминиевого электролитического конденсатора.

Чтобы узнать, как устроены алюминиевые электролитические конденсаторы, давайте распотрошим одного из них. На фото показан разобранный экземпляр ёмкостью 470 мкФ и на номинальное напряжение 400V.

Взял я его из промышленного частотника. Надо сказать, весьма неплохой конденсатор с низким ESR.

Конденсатор состоит из двух тонких алюминиевых пластин, к которым крепятся выводы. Между алюминиевыми пластинами помещается бумага. Она служит диэлектриком. Но это ещё не всё. В данном случае получается обычный бумажный конденсатор с малой ёмкостью.

Для того чтобы получить большую ёмкость и уменьшить размеры готового прибора, бумагу пропитывают электролитом. На фотках можно разглядеть желтоватый электролит на дне алюминиевого стакана.

Далее, пропитанную электролитом бумагу помещают между алюминиевыми обкладками. В результате электрохимических процессов алюминиевая фольга окисляется под действием электролита. На поверхности фольги образуется тонкий слой окисла – оксида алюминия (Al2O3). На вид можно легко определить сторону обкладки с тонким слоем окисла — она темнее.

Оксид алюминия является отличным диэлектриком и обладает свойством односторонней проводимости. Поэтому электролитические конденсаторы полярны и способны работать лишь в цепях с пульсирующим, либо постоянным током.

А что будет, если на электролитический конденсатор подать напряжение обратной полярности?

Если так произойдёт, то начнётся бурная электрохимическая реакция, которая сопровождается сильным нагревом. Электролит моментально вскипает и конденсатор «бабахает». Именно поэтому при установке такого конденсатора в схему нужно строго соблюдать полярность его включения.

Кроме оксида алюминия (Al2O3), благодаря которому удаётся изготавливать конденсаторы с большой электрической ёмкостью, применяются и другие уловки, чтобы увеличить ёмкость и уменьшить размеры готового изделия. Известно, что ёмкость зависит не только от толщины слоя диэлектрика, но и от площади обкладок. Чтобы её увеличить применяют метод травления, аналогичный тому, что используют в своей практике радиолюбители для изготовления печатных плат. На поверхности алюминиевой обкладки вытравливают канавки. Размеры этих канавок малы и их очень много. За счёт этого активная площадь обкладки увеличивается, а, следовательно, и ёмкость.

Если присмотреться, то на алюминиевой обкладке можно заметить еле заметные полоски, наподобие дорожек на грампластинке. Это и есть те самые канавки.

В неполярных электролитических конденсаторах окисляются обе алюминиевые обкладки. В результате он становиться неполярным.

Особенности применения электролитических конденсаторов.

Нетрудно заметить, что на верхней части цилиндрического корпуса у большинства радиальных электролитических конденсаторов нанесена защитная насечка — клапан.

Дело в том, что если на электролит воздействует переменное напряжение, то конденсатор сильно разогревается и жидкий электролит начинает испаряться, давить на стенки корпуса. Из-за этого он может «хлопнуть». Поэтому на корпусе и наноситься защитный клапан, чтобы под действием избыточного давления он открылся и предотвратил «взрыв» конденсатора, выпустив закипающий электролит наружу.


«Взорвавшийся» электролитический конденсатор

Отсюда исходит правило, которое необходимо учитывать при самостоятельном конструировании электроники и ремонте радиоаппаратуры. При диагностике неисправности, а также при первом включении конструируемого или ремонтируемого аппарата, необходимо держаться на расстоянии от электролитических конденсаторов. В случае если при сборке в схеме была допущена ошибка, приводящая к завышению предельного рабочего напряжения конденсатора, либо воздействию на него переменного тока, конденсатор нагреется и «хлопнет». При этом сработает защитный клапан, и электролит под давлением рванёт наружу. Нельзя допускать, чтобы электролит попадал на кожу и тем более в глаза!

Выход из строя электролитического конденсатора не редкость. По внешнему виду можно сразу определить его неисправность. Вот лишь несколько примеров. Все эти конденсаторы пострадали из-за превышения допустимого напряжения.

Автомобильный усилитель. Как видим, «хлопнула» целая грядка электролитов во входном фильтре. Видимо на усилитель подали 24V вместо положенных 12.

Далее — жертва «сетевой атаки». В электросети 220V резко подскочило напряжение из-за обледенения вводов. Как результат, полная неработоспособность блока питания ноутбука. Кондик просто испустил пар. Насечка на корпусе вскрылась.

Маленькое отступление.

Помнится, в студенческую пору была распространена известная забава. Брался электролитический конденсатор, к его выводам подпаивались проводки и в таком виде конденсатор кратковременно подключался к розетке электроосветительной сети 220 Вольт. Он заряжался, накапливая заряд. Далее, ради «прикола» выводами кондёра касались руки ни в чем не подозревающего человека. Тот, естественно, ничего не подозревает и его дёргает небольшой электрический удар. Так вот, делать это крайне опасно!

Как сейчас помню, когда перед началом практики старший мастер строго запретил данную забаву, аргументировав это тем, что был случай, когда парнишке сильно повредило кисть руки, когда тот решил «зарядить» электролитический конденсатор от розетки 220 В. Конденсатор, не выдержав поданного переменного напряжения, взорвался в его руке!

Электролитический конденсатор может выдержать несколько «экспериментальных» попыток заряда от электросети, но может и хлопнуть в любой момент. Всё зависит как от конструкции конденсатора, так и от приложенного напряжения. Данная информация приведена лишь с целью предупредить о крайней опасности таких экспериментов, которые могут закончиться печально.

При ремонте радиоаппаратуры не стоит забывать о том, что после выключения прибора электролитические конденсаторы некоторое время сохраняют электрический заряд. Перед проведением работ их необходимо разряжать. Особенно это стоит учитывать при ремонте всевозможных импульсных блоков питания и выпрямителей, электролитические конденсаторы в которых имеют значительную ёмкость и рабочее напряжение, достигающее 100 – 400 вольт.

Если нечаянно коснуться его выводов, то можно получить неприятный электрический удар. Иногда после таких случаев можно заметить лёгкий ожог кожного покрова в месте касания электродов. О том, как разрядить конденсатор перед проведением работ или измерений уже упоминалось в статье как проверить конденсатор.


Мощные электролитические конденсаторы ёмкостью 10000 мкФ. в блоке питания усилителя Marantz

При использовании электролитических конденсаторов стоит помнить, что рабочее напряжение на них должно соответствовать 80% от номинального рабочего напряжения. Это правило стоит учитывать, если вы хотите обеспечить долгую и стабильную работу конденсатора. Так, если в схеме на конденсатор будет действовать напряжение в 50 вольт, то его стоит выбирать на рабочее напряжение 63 вольта или более. Если установить конденсатор с меньшим рабочим напряжением, то он скоро выйдет из строя.

Как и у любой другой радиодетали, у электролитического конденсатора есть допустимый диапазон рабочей температуры. На его корпусе обычно указывается верхний порог, например +85 или +105.

Для разных моделей конденсаторов диапазон рабочей температуры может простираться от -60 до +850C. Или же от -25 до +1050С. Более конкретно узнать допустимый диапазон температур для конкретного изделия можно из документации на него.

Поскольку в электролитических конденсаторах присутствует жидкий электролит, то он со временем высыхает. При этом теряется его ёмкость. Именно поэтому их не рекомендуется размещать рядом с сильно нагревающимися элементами, например, радиаторами охлаждения или же в плохо вентилируемом корпусе.

Стоит отметить тот факт, что электролиты — это ахиллесова пята любой электроники. По своему опыту скажу, что это одна из самых ненадёжных, некачественных и, при этом, дорогих деталей. Качество во многом зависит от производителя. Но это уже другой разговор.

Кроме электролитических конденсаторов в аппаратуре можно встретить и другой элемент, который обладает куда большей ёмкостью и меньшими габаритами, чем классический электролит. Это — ионистор.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Полярность

в электронных компонентах | Компоненты Западной Флориды

Существует несколько различных способов маркировки компонентов для обозначения полярности.

Для определения полярности КОНДЕНСАТОРОВ:

Электролитические конденсаторы часто маркируются полосой. Эта полоса указывает на ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ вывод.

Если это конденсатор с осевыми выводами (выводы выходят из противоположных концов конденсатора), полоса может сопровождаться стрелкой, указывающей на отрицательный вывод.

Иногда можно посмотреть на длину проводов как на показатель полярности. Положительный вывод обычно длиннее, но будьте осторожны, если вы повторно используете старые или б / у конденсаторы — выводы могли быть обрезаны.

Танталовые конденсаторы часто обозначаются знаком +. Кроме того, есть и другие конденсаторы, которые не поляризованы, например керамические, полиэфирные, пленочные, полистирольные и бумажные.

Всегда будьте осторожны, пытаясь определить положительный и отрицательный выводы конденсатора.Если вы ошиблись с электролитическим конденсатором и подключили его в обратном направлении, конденсатор все еще может работать, если напряжение на конденсаторах достаточно низкое. Если напряжение на конденсаторах недостаточно низкое, вы можете взорвать крышку (или, что еще хуже), неправильно определив полярность перед установкой.

Для определения полярности в ДИОДАХ:

На диодах в пластиковом корпусе на одном конце диода выбита белая или серебряная полоса, указывающая полярность диода.Стеклянные диоды могут иметь черную полосу. На любом из них положительный ток течет от клеммы, наиболее удаленной от полосы, к клемме, ближайшей к полосе (и блокируется в противоположном направлении). На схематическом чертеже полоса представлена ​​буквой «Т». Полосчатая сторона — это катодная сторона.

Если у вас есть диод в корпусе TO-220, два внешних вывода имеют маркировку «+» или «-».

Наконец, на диодах-шпильках конец с резьбой является катодом, а вывод для пайки — анодом.

Для определения полярности светодиодов (светоизлучающих диодов):

Самый простой способ определить полярность светодиода — это посмотреть на длину проводов. Более длинный вывод — это анод; чем короче катод.

Другой метод, который вы можете использовать, — это поиск плоского пятна на краю светодиода. Плоское пятно указывает катодную сторону лампы.

Полярность конденсатора

для различных типов в зависимости от его маркировки

Полярность конденсатора

— важный момент, который следует учитывать при подключении.Существуют различные конденсаторы, некоторые из них «поляризованные», а некоторые относятся к категории «неполяризованных». Оба типа имеют «два терминала». Разница между этими двумя типами конденсаторов очень проста. Если рассматриваемые конденсаторы поляризованы, то клеммы, классифицируемые как «анод» и «катод». Они должны быть подключены с учетом полярности источника питания. Если рассматриваемые конденсаторы неполяризованные. Эти конденсаторы можно подключать без учета полярности.

Конденсаторы изначально классифицируются на основе значения емкости. Если емкость фиксированная, они классифицируются как «фиксированные конденсаторы». Если емкость переменная, то они классифицируются как «переменные конденсаторы». Эти фиксированные конденсаторы подразделяются на «поляризованные» и «неполяризованные». Каждый тип конденсатора выбирается исходя из требований к емкости.

Что такое полярность конденсатора?

Конденсатор, состоящий из клемм, имеющих определенные значения напряжения, которые могут быть положительными или отрицательными.Классификация клемм этого типа приводит к определению конденсатора с полярностью или без полярности.

Символ поляризованного конденсатора

Указанное выше символическое представление также известно как схема полярности конденсатора.

Как определяется полярность конденсатора?

Есть несколько способов определения полярности конденсаторов. Один из них — «Маркировка» конденсаторов.

  • У некоторых конденсаторов высота клемм может быть разной.
  • На неполяризованном изображении упоминается как «NP» и «BP».
  • Некоторые из них помечены знаком «Позитив». В некоторых случаях стрелки играют жизненно важную роль в определении полярности конденсаторов.

Выше приведены некоторые способы определения полярности конденсатора. Клемма с положительной полярностью известна как Анод , а другая клемма — Катод .

Керамический конденсатор

Это наиболее популярные конденсаторы из-за их «малых размеров».Кроме того, когда нам требуется конденсатор с большей емкостью для хранения зарядов, предпочтение отдается керамическим конденсаторам. Этот компонент разработан с использованием пары электродов для проводимости. Эта пара разделена средой из непроводящего керамического материала, называемого диэлектриком. Это набор конденсаторов, который относится к категории неполяризованных конденсаторов.

Керамический конденсатор

Следовательно, он не имеет полярности. Это обеспечивает гибкость подключения этого конденсатора в схему.

Пленочный конденсатор

Даже эти конденсаторы не имеют полярности. В зависимости от конструкции они делятся на различные типы. Эти типы также не обладают никакой полярностью.

Пленочный конденсатор

Электролитический конденсатор

Обсуждаемые выше конденсаторы считаются «конденсатором без полярности». Эти конденсаторы определяются по маркировке. Наличие полосы указывает на то, что конкретный терминал является отрицательным.В типе «Осевой» предусмотрена стрелка для определения наличия отрицательного вывода в конденсаторе. Это также указывает направление потока заряда в соответствующем конденсаторе.

Если вы могли наблюдать несколько конденсаторов, у некоторых конденсаторов положительный вывод длиннее, чем отрицательный. Танталовый конденсатор, который относится к категории электролитических конденсаторов, на его выводах можно определить по присутствующему на нем значку плюса.

Неполяризованные конденсаторы можно подключать без каких-либо проблем с идентификацией клемм перед подключением. Но поляризованные должны быть связаны с вниманием, потому что это может привести к повреждению схемы. Даже это приводит к перегреву контура.

Маркировка полярности конденсаторов

Маркировка на конденсаторах помогает определить полярность.

  1. Полярность на большом конденсаторе.

Индикация полярности конденсатора

Индикация «плюс» рядом с выводом указывает, что соответствующий вывод является положительным.Итак, он считается анодом. Другой вывод следует рассматривать как катод.

  1. Полярность конденсатора можно определить по стрелке.

Полярность конденсатора по стрелке

Стрелка, указывающая на клемму, считается отрицательной.

Это процесс, описанный в «Идентификации полярности конденсатора», который может быть выполнен. Но для неполяризованных конденсаторов должна быть какая-то идентификация. В случае неполяризованных конденсаторов он обозначается как NP на конденсаторе, например NPA или NPR, где NP означает неполяризованный, A означает осевой, а R означает радиальный.

Следовательно, существуют различные способы определения полярности конденсатора. Во время изготовления на нем могут быть обозначения. Некоторые конденсаторы даже отмечены полосой. Тем не менее, необходимо соблюдать осторожность при фиксации этого в схемах. Какие из перечисленных выше конденсаторов вы предпочитаете поляризованные или неполяризованные для высоковольтных устройств?

Полярность для бесшовной установки

Как и другие компоненты на печатной плате, полярность конденсатора будет иметь различную полярность, как положительную, так и отрицательную.Это помогает понять, как определить полярность конденсатора, даже если вы строите схему с нуля. Однако не все конденсаторы имеют полярность, а у тех, у которых есть одна хитрость в рукаве.

Прежде всего, полярность работает так, чтобы только одна клемма действовала на подаваемое напряжение. Чтобы получить преимущество при установлении полярности конденсаторов, эта статья расскажет вам об этом подробнее. Дойдя до конца, вы должны лучше понять, почему так важно знать полярность конденсатора.

1.Что такое полярность конденсатора?

Конденсатор состоит из параллельных тонких металлических листов, разделенных диэлектрическим материалом. Два тонких металлических листа работают как электроды, а диэлектрик — изолятор. Изоляция жизненно важна, потому что она действует как перегородка между электродами. Стандартный символ конденсатора — четкое изображение этой внутренней структуры.

Диэлектрик может быть резиновым, бумажным, керамическим или стеклянным. С другой стороны, тонкие металлические листы состоят из тантала, алюминия или серебра.Углеродные нанотрубки иногда являются лучшим вариантом из-за их лучшей проводимости. Изначально полярность конденсатора является доказательством симметрии конденсатора. Но сначала вы должны знать, как работает баланс.

Неполяризованный конденсатор по-прежнему будет работать должным образом, независимо от того, как вы подключите его к своей цепи. Неважно, какой свинец куда идет. Это явный случай несимметрии. С другой стороны, полярный конденсатор очень чувствителен при его размещении на печатной плате. Часто конденсатор имеет две клеммы, хотя вы можете увидеть некоторые из них с большим количеством выводов.

Поляризованный конденсатор работает, только если размещение соответствует жизненно важным правилам контура. Это означает, что размещение элемента в цепи должно происходить в одном направлении. Неправильная установка конденсатора приведет к катастрофе.

Конденсатор может перегореть или выйти из строя. Следовательно, конденсатор должен быть в вашем списке проблем при построении схемы. Если вы хотите выполнить сварку на печатных платах или схемах сборки макетов, этот метод является наиболее точным.

2. Как определить полярность конденсатора

Когда дело доходит до полярности конденсатора, есть много способов определить полярность. Довольно часто различия в отметках полярности зависят от того, из какого материала изготовлен корпус конденсатора. Например, электролитические конденсаторы имеют полосы, которые показывают катодный конец.

С другой стороны, конденсаторы с осевыми выводами имеют стрелки, которые показывают вывод, где находится катодный конец.Другой способ определить полярность конденсатора — проанализировать выводы. В этом случае более длинный вывод — это конец анода, а короткий — конец катода. Однако с конденсаторами такого типа следует проявлять особую осторожность, особенно если они бывшие в употреблении.

В любом случае выводы, вероятно, укорачиваются, и трудно различить полярность каждого конца. Некоторые конденсаторы, особенно танталовые, имеют знаки + и — для обозначения концов анода и катода. С другой стороны, другие будут иметь отметки «BP» и «NP», чтобы показать, что конденсатор неполярный.

К этим типам конденсаторов относятся бумажные, керамические, пленочные и полистирольные конденсаторы. Очень важно правильно определить полярность конденсатора перед установкой конденсатора на печатной плате. Если что-то пойдет не так, конденсатор может не работать и может взорваться, разрушив всю цепь.

(электролитический конденсатор)

Определение полярности диода

Обычно существует три наиболее распространенных типа диодов; пластиковые, стеклянные и стержневые диоды.Отображение полярности на этих диодах различается незначительно. В пластиковом диоде белая полоса на одном конце показывает противоречие диода. Для стеклянного диода полоса черная. В этом случае будущее, близкое к полосе, противоположное.

Этот контур означает, что на этот конец будет течь положительный ток от положительного вывода, самого дальнего по полосе. Как и в случае с любым диодом, ветер не может двигаться в обратном направлении. На схематическом чертеже всегда будет буква «Т», обозначающая полосу. Он также может иметь маркировку «+» и «-» для обозначения концов анода и катода.

Наконец, для диода-шпильки конец с отметками резьбы показывает катод или противоположный конец. Таким образом, припаянный конец является анодом. Диод часто имеет этикетку на корпусе, но иногда вам, возможно, придется использовать увеличительное стекло, чтобы увидеть его.

(полупроводниковый диод)

Идентификация полярности светодиода

Знать полярность светодиода очень просто. Эти единицы могут быть красными, белыми или зелеными.Это зависит от того, что вы предпочитаете. Стандартный светодиод будет иметь два вывода, один из которых длиннее другого. Как и полярность конденсатора, более полная информация — это положительный конец, а это означает, что более короткая информация вредна.

(красный светодиод)

Идентификация транзистора

Выбрать транзистор очень просто из-за его маркировки. У них будет номер модели, нанесенный на корпус, вместо ожидаемого значения.Самое главное, что очертание будет отличаться в зависимости от модели.

Такой подход позволяет легко их идентифицировать, даже если у потенциальных клиентов другие имена. Форма транзистора всегда должна совпадать с формой на вашей печатной плате.

Интегральные схемы (ИС)

Точно так же номер модели также присутствует на корпусе ИС, как и в случае с транзистором. У них также есть номер партии, который не всегда имеет какое-либо существенное значение при компоновке вашей схемы.Производитель может выбрать представление ориентации стандартной ИС несколькими способами.

Во-первых, на ИС может быть точка рядом с первым выводом, обозначенная «1». Во-вторых, он может иметь выемку на одной из частей своей конструкции. Эта выемка может присутствовать между первым и восьмым штифтом. Вы также найдете эту выемку на своей печатной плате.

(14-контактная ИС)

3. Некоторые конденсаторы не имеют полярности

В идеале есть два типа конденсаторов; полярные и неполярные конденсаторы.Полярные конденсаторы имеют один или оба отрицательных и положительных конца. Напротив, неполярные конденсаторы не имеют четкой партии. Вы можете случайным образом вставить эти конденсаторы в свою печатную плату, не учитывая, какая партия куда идет.

Даже в этом случае не будет никакого вредного воздействия на вашу схему или выхода из строя ваших компонентов. Эти конструкции хорошо знакомы со схемами связи и развязки, колебательными схемами, компенсационными схемами и схемами обратной связи. В идеальном случае в конденсаторе не должно быть полярности.Однако это непрактично, в основном там, где важна большая емкость.

В этом случае корпус устройства выполнен из уникальных материалов. В конечном итоге это причина того, что они имеют различную полярность конденсатора. Яркими примерами таких полярных конденсаторов являются танталовые электролитические конденсаторы, электролит и алюминиевые конденсаторы. Неполярные конденсаторы часто бывают небольшого размера, поскольку большие из них сложно изготовить.

С одной стороны, полярные конденсаторы могут работать только в цепи, где напряжение действует в одном направлении, т.е.е., постоянное напряжение. Однако неполярные конденсаторы могут работать даже с переменным напряжением, когда напряжение работает с обеих сторон.

По этой причине неполярные конденсаторы имеют лучший край из-за их способности работать с переменным напряжением. Поскольку полярность конденсатора не является проблемой, неполярные конденсаторы могут заменить полярные конденсаторы в цепи. Единственное правило здесь — убедиться, что значения рабочего напряжения и емкости совпадают.

(неполяризованные конденсаторы)

3.1 Типы неполяризованных конденсаторов

Вот наиболее распространенные примеры неполяризованных конденсаторов:

  • Конденсаторы полиэфирные
  • Стеклянные конденсаторы
  • Конденсаторы пленочные
  • Конденсаторы полистирольные
  • Слюдяные серебряные конденсаторы
  • конденсаторы керамические

3.2 Сравнение неполяризованных конденсаторов и поляризованных конденсаторов

Идея работы как неполярных, так и полярных конденсаторов одинакова.Как правило, все они работают, чтобы накапливать и выделять электрическую энергию. Следовательно, уровни напряжения не могут внезапно измениться.

При сравнении элементов с полярностью конденсатора и элементов, у которых нет полярности, заметны очевидные различия. Ниже приведены некоторые различия между неполярными и полярными конденсаторами.

Конденсаторы

Polar содержат электролиты в качестве первичного диэлектрика, что помогает достичь высокой емкости. Диэлектрик в структуре в основном определяет возможную емкость.

Он также устанавливает уровень напряжения, которое выдерживает конденсатор. С другой стороны, те, у кого нет полярности, используют слой оксида металла в качестве диэлектрического вещества. Полиэстер — еще одно соединение, которое может работать как диэлектрик.

Производительность любого электрического компонента — это то, что в конечном итоге показывает точность вашей схемы. Вы можете обнаружить, что некоторые блоки питания нуждаются в металлооксидном диэлектрическом конденсаторе в качестве фильтра. В таком случае лучшим вариантом будет полярный конденсатор, часто более 1 MF.

Благодаря своим характеристикам он идеально подходит для фильтрации, связывания и развязки. Для сравнения, неполярный конденсатор обычно меньше 1 MF. Его характеристики делают его идеальным выбором для выбора частоты, резонанса и в качестве ограничителя тока. Таким образом, из-за отсутствия полярности конденсатора это устройство имеет ограничение, когда дело доходит до других функций схемы.

Так как в неполярных и полярных конденсаторах используются разные диэлектрические структуры; их возможности не могут быть одинаковыми. Неважно, если у них одинаковые объемы.Следовательно, противоположный блок может иметь более высокую емкость, чем неполярный.

Полярность конденсатора часто определяет форму конденсатора. Основным фактором здесь является точечный разряд элемента. Что касается полярных конденсаторов с электролитом, вы обнаружите, что большинство из них имеют круглую форму. Квадратные встречаются довольно редко. В зависимости от того, как вы собираетесь использовать его в цепи, конденсатор может быть прямоугольным, трубчатым, листовым или круглым.

Как упоминалось ранее, полярные конденсаторы могут иметь высокую емкость и другие элементы, которые делают их непригодными для высокочастотных операций.Хотя некоторые из них могут работать с высокими частотами, например танталовые конденсаторы, они, в свою очередь, могут быть довольно дорогими.

С другой стороны, неполярные конденсаторы имеют хорошие высокочастотные характеристики и намного меньше по размеру. Они относительно дешевы, но не идеальны для задач большой емкости.

(конденсатор, установленный в гибридном фильтре нижних и верхних частот)

4.Полярность электролитического конденсатора

  • Алюминиевые электролитические конденсаторы — Эти типы электролитических конденсаторов имеют алюминиевую структуру, действующую как клапан.После подачи положительного напряжения через жидкость-электролит образуется слой оксида металла. Этот оксидный слой теперь является изолятором, заменяющим диэлектрик.

Поляризация происходит на оксидном слое, препятствуя прохождению электрического заряда. В алюминиевых электролитических конденсаторах в качестве катода используется диоксид марганца, а в качестве анода — алюминий.

（алюминиевый электролитический конденсатор）

  • Ниобиевые и танталовые конденсаторы — Танталовые электролитические конденсаторы идеально подходят для устройств поверхностного монтажа, более распространенных в медицине, военном деле и космосе.При использовании тантала в качестве анода окисление происходит относительно легко, подобно алюминиевым электролитическим конденсаторам. Тантал обладает высокой проводимостью, особенно при контакте с проволокой. Как только на поверхности образуется оксид, появляется больше места для хранения заряда.

Ниобиевые конденсаторы работают за счет окисления материала в проводе с образованием изолятора. Изолятор действует как диэлектрик с гораздо более высокой диэлектрической проницаемостью по сравнению с конденсаторами на основе тантала. Сейчас они довольно популярны, так как дешевле, чем их танталовые аналоги.

4.1 Преимущества электролитических конденсаторов

  • Электролитические конденсаторы основаны на формировании оксидного слоя в зависимости от полярности конденсатора. Оксид — гораздо более надежный диэлектрик со стимулирующими эффектами. По этой причине эти блоки могут достигать более высокого уровня емкости, чем другие конденсаторы. Вот некоторые из других преимуществ.
    • Типоразмер
  • Танталовые конденсаторы — самые популярные конденсаторы. Остальные типы склонны к газовым пробоям.Возможная емкость выше по сравнению с устройствами без электролита. Неэлектролитные конденсаторы должны быть большего размера для достижения той же емкости.
  • Greater Capacitance — Когда дело доходит до объема, электролитные конденсаторы могут достигать высокой емкости для небольших работ. Таким образом, существует очень мало неэлектролитных конденсаторов с емкостью более десяти MFD.

4.2 Каковы недостатки?

Когда дело доходит до электролитических конденсаторов, всегда существует риск утечки тока.Утечка иногда может быть относительно высокой. У них также гораздо более короткая продолжительность жизни.

4.3 Применение электролитических конденсаторов

Поскольку полярность конденсатора является решающим фактором в электролитических конденсаторах, их использование требует большой осторожности. Неправильное размещение означает, что вы не получите точных результатов и можете вызвать взрыв устройства. Они также довольно чувствительны к температуре, поэтому необходимо учитывать температурные условия.e

Эти конденсаторы идеальны для уменьшения пульсаций напряжения от источника питания из-за их фильтрующих свойств. Они также наиболее предпочтительны в задачах, требующих большой емкости, таких как фильтрация высокочастотных сигналов.

5. Что происходит после изменения полярности конденсатора?

Полярность конденсатора показывает, что полярный конденсатор должен быть смещен в прямом направлении. На анодном выводе должно быть высокое напряжение, чтобы заряд протекал должным образом.Вы можете сначала проверить устройство, чтобы увидеть разные полярности перед подключением.

Если вы случайно подключите блок из-за обратной полярности, диэлектрик сломается. В результате происходит короткое замыкание, вызывающее перегрев конденсатора и, в конечном итоге, утечку электролита.

(обозначение цепи неполяризованного конденсатора)

Резюме:

В любом случае, вы должны знать, как показать полярность конденсатора, прежде чем размещать блок на печатной плате.В этом подходе есть разница между плохими результатами и функциональной надежной схемой.

Вот почему полярность конденсатора играет огромную роль при производстве, сборке и проектировании печатной платы. Здесь, в OurPCB, мы всегда рады возможности пообщаться с вами, поскольку мы получаем больше знаний о печатных платах.

Конструкция, классификация и ее применение

Конденсатор — это электронный компонент, который накапливает энергию в электрической форме при зарядке и также известен как двухконтактный пассивный компонент или конденсатор, измеряемый в фарадах (F).Он состоит из двух металлических параллельных пластин, разделенных зазором, заполненным диэлектрической средой. Они подразделяются на 3 типа: конденсатор постоянной емкости, поляризованный конденсатор и конденсатор переменной емкости. Если конденсатор постоянной емкости имеет фиксированное значение емкости, поляризованный конденсатор имеет две полярности («+ ve» и «-ve»), а в конденсаторе переменной емкости значение емкости может быть изменено в зависимости от применения. В этой статье дается обзор полярности конденсатора и его типов.

Что такое полярность конденсатора?

Определение: Конденсатор — это пассивный элемент, который накапливает в себе небольшой заряд.Они подразделяются на два типа: один — это поляризованный конденсатор (конденсатор, полярность которого указывается), а другой — неполяризованный конденсатор (конденсатор, полярность которого не указана). Он состоит из 2 выводов, которые представлены как анод (+) и катод (-), как показано на схеме ниже. Если емкость конденсатора имеет фиксированную полярность, он подключается в соответствии с направлением полярности цепи.


Поляризованные и неполяризованные конденсаторы

Эквивалентная схема конденсатора

Идеальный конденсатор состоит из двух металлических пластин, разделенных расстоянием «d».Промежуток между конденсаторами заполнен диэлектрической средой, которая действует как изолятор. Такая конструкция делает конденсатор идеальным конденсатором. Но в реальном мире невозможно получить идеальный конденсатор из-за тока утечки, когда ток течет через конденсатор. Поэтому мы строим эквивалентную схему конденсатора, соединяющего последовательный резистор «R серии » и резистор утечки «R утечки », как показано ниже.

Цепь конденсатора

Идентификация полярности конденсатора

Полярность конденсаторов можно определить несколькими способами, как показано ниже.

По высоте выводов конденсатора мы можем определить, какая полярность — отрицательная, а какая — положительная. Конденсатор, вывод которого длиннее, является выводом положительной полярности или анодом, а конденсатор, вывод которого короче, является выводом отрицательной полярности или катодом.

Если конденсатор не поляризован, мы можем подключать его в любом направлении. Мы можем легко определить, является ли он неполяризованным, просмотрев метки NP и BP на конденсаторе. Для некоторых конденсаторов на компоненте есть положительные символы «+» и «-».


Конденсаторы полярности

Примеры полярности конденсатора

Примеры полярности конденсатора включают следующее.

Большой конденсатор

На рисунке ниже мы можем наблюдать знак DOT возле вывода, который является выводом положительной полярности, также известным как анод, а другой вывод называется выводом отрицательной полярности, известным как катод. Стрелки на конденсаторе — еще одно обозначение полярности.

Большой конденсатор
Конденсатор, изображающий стрелку

На рисунке мы можем увидеть стрелку черного цвета, указывающую на клемму, это клемма отрицательной полярности.

Стрелка

Типы неполярных конденсаторов

Конденсаторы, полярность которых не указана, являются неполярными. Он может быть подключен любым способом на печатной плате (PCB). Существуют различные типы неполярных конденсаторов, например

. Среди них наиболее часто используемые конденсаторы — керамический конденсатор и пленочный конденсатор.

Керамический конденсатор

Керамический конденсатор имеет постоянное значение емкости и изготовлен из материала, называемого керамикой.Он также известен как диэлектрический материал (диэлектрический материал не позволяет току свободно проходить через него). Как правило, керамический конденсатор состоит из множества чередующихся слоев керамики с металлическим слоем между ними (где металлы, используемые в конденсаторе, действуют как электроды). Имеющиеся 2 электрода имеют положительную и отрицательную полярность.

Керамический тип

Керамический конденсатор подразделяется на два класса, где керамический конденсатор класса 1 имеет высокую стабильность и низкие потери, а керамический конденсатор класса 2 имеет высокую буферную эффективность для объемных, байпасных и связанных приложений.Эти конденсаторы доступны в различных формах и размерах. Они относятся к категории неполяризованных конденсаторов, которые можно подключать к печатной плате любым способом.

Пленочный конденсатор

Пленочный конденсатор также называют пластиковым конденсатором или пластиковым пленочным конденсатором, полимерным пленочным конденсатором. Они построены из двух пластиковых пленок, по которым металлические электроды помещены внутри цилиндрической обмотки и герметизируются. Они подразделяются на два типа: конденсаторы из металлической фольги и конденсаторы из металлизированной пленки.Преимущество пленочного конденсатора заключается в его конструкции и используемом пленочном материале. Это конденсаторы неполярной категории, которые можно подключать на печатной плате любым способом.

Пленочный конденсатор
Электролитический конденсатор

Электролитический конденсатор — это поляризованный конденсатор, который состоит из катода и анода. Анод представляет собой металл, который при анодировании образует диэлектрический материал, а катод представляет собой твердый, жидкий или гелевый электролит, окружающий анод. Такая конструкция заставляет электролитический конденсатор иметь очень высокое значение емкости-напряжения на аноде.Они используются там, где входной сигнал имеет более низкую частоту и сохраняет большую энергию. Обычно он строится двумя способами.

Электролитические конденсаторы поляризованы своей асимметричной конструкцией. Они работают с напряжением выше, чем напряжение других конденсаторов. Полярность различается как «+», что означает анод, и «-», что означает катод. Если приложенное напряжение больше 1 или 1,5 В, конденсатор выходит из строя.

Электролитические конденсаторы

Преимущества

Ниже приведены преимущества

  • Снижает энергопотребление в цепи
  • Занимает меньшую площадь
  • Защищает цепь от повреждений.

Недостатки

Ниже приведены недостатки

  • Меньший срок службы
  • Если приложенное напряжение превышает емкость конденсатора, конденсатор может выйти из строя.
  • Подключен с соблюдением полярности
  • Очень чувствителен к внешней среде.
Приложения

Ниже приведены приложения

Часто задаваемые вопросы

1). Что такое конденсатор?

Конденсатор — это устройство, которое накапливает в себе небольшой заряд.

2). Классификация конденсаторов?

Конденсатор подразделяется на 2 типа: поляризованный конденсатор и неполяризованный конденсатор.

3). Разница между поляризованными и неполяризованными конденсаторами?

Конденсатор, полярность которого указана на компоненте, является поляризованным конденсатором. Эти типы конденсаторов подключаются в зависимости от направления цепи, а конденсатор, полярность которого не указана на компоненте, является неполяризованным конденсатором.Конденсаторы такого типа можно подключать к печатной плате в любом направлении.

4). Какие примеры неполяризованных конденсаторов?

Ниже приведены примеры неполярных конденсаторов, это

  • керамический конденсатор
  • серебряный слюдяной конденсатор
  • полиэфирный конденсатор
  • полистирольный конденсатор
  • стеклянный конденсатор
  • пленочный конденсатор.

5). Какие примеры поляризованных конденсаторов?

Электролитический конденсатор — лучший пример поляризованных конденсаторов, они в основном используются для обеспечения высокого напряжения.

Таким образом, конденсатор — это электронный компонент, который хранит в себе небольшой заряд. Они подразделяются на 2 типа поляризованных конденсаторов и неполяризованные конденсаторы. Определенную полярность конденсатора можно определить по высоте конденсатора, меткам NP и BP, символам «+» и «-» и стрелкам на конденсаторах. Конденсаторы в основном используются для предотвращения утечки тока в цепи.

Что произойдет, если мы неправильно подключим полярный конденсатор?

Что происходит, когда вы подключаете электролитический поляризованный конденсатор с обратной полярностью?

Существуют разные типы конденсаторов, например, полярные (конденсаторы постоянной емкости, например.грамм. электролитические, псевдоконденсаторы, ELD и суперконденсаторы) и неполярные конденсаторы (керамические, слюдяные, пленочные, бумажные и переменные конденсаторы). Конденсаторы играют активную и важную роль в цепях переменного и постоянного тока (например, фильтры, RC-цепи, связь и развязка, повышение коэффициента мощности, генераторы, демпфер и пускатели двигателей и т. Д.). Остановимся на теме поляризованных электролитических конденсаторов.

Электролитический полярный конденсатор — это тип полярного конденсатора, полярность которого на выводах обозначена катодом и анодом (положительный и отрицательный выводы).

В электролитическом конденсаторе есть изолирующий слой, используемый в качестве диэлектрика (твердый, жидкий или газовый материал), расположенный между двумя электродами. Есть две металлические пластины, на которых первая пластина в качестве положительного «анода» покрыта изолирующим оксидным слоем посредством анодирования, а электролит используется в качестве второй клеммы, известной как «катод». Существует три типа электролитических конденсаторов: алюминиевые, танталовые и ниобиевые.

В алюминиевых электролитических конденсаторах электроды состоят из чистого алюминия, однако анодный (положительный) электрод выполнен путем формирования изолирующего слоя оксида алюминия (Al 2 O 3 ) путем анодирования.Электролит (твердый или нетвердый) помещается на изолирующую поверхность анода. Этот электролит технически действует как катод. Второй алюминиевый электрод помещается поверх электролита, который действует как его электрическое соединение с отрицательной клеммой конденсатора.

Алюминиевая фольга с бумагой между ними наматывается. Они пропитываются электролитом, а затем покрываются алюминиевым кожухом. Хватит брифинга, давайте сосредоточимся на теме прямо сейчас.

Что происходит с конденсатором, если он подключен к обратному напряжению?

Мы знаем, что конденсатор блокирует постоянный ток и пропускает переменный ток.Полярный, т.е. электролитический конденсатор, должен быть подключен к правым клеммам источника питания постоянного тока для правильной работы при использовании в цепях постоянного тока. Другими словами, положительный и отрицательный источники постоянного тока должны быть подключены к положительной и отрицательной клеммам конденсатора соответственно.

Несчастные случаи реальны и часто происходят намеренно или случайно. Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если полярный или электролитный конденсатор подключен к обратному выводу источника питания постоянного тока, т. Е. От отрицательного к положительному и наоборот.

Полярный электролитический конденсатор взорвется с обратной полярностью

Давайте обсудим последний сценарий как первый, чтобы обезопасить себя в первую очередь. В случае обратного подключения конденсатор не будет работать вообще, а если приложенное напряжение выше номинального значения конденсатора, начнет протекать больший ток утечки и нагревать конденсатор, что приведет к повреждению диэлектрической пленки (алюминий слой очень тонкий и его легко сломать) по сравнению с приложенным постоянным напряжением) даже конденсатор взорвать.

Следует соблюдать осторожность при подключении поляризованного конденсатора к источнику постоянного тока с соответствующими клеммами. В противном случае обратное напряжение может повредить конденсатор в целом за очень короткое время (несколько секунд). Это может привести к серьезным травмам или опасному возгоранию (танталовые конденсаторы прекрасно справляются с этим).

Алюминиевые слои в электролитическом конденсаторе выдерживают только прямое напряжение постоянного тока (то же, что и диод прямого смещения). Обратное постоянное напряжение на полярном конденсаторе приведет к выходу конденсатора из строя из-за короткого замыкания между его двумя выводами через диэлектрический материал (то же самое, что и диод обратного смещения, работающий в области пробоя).Это явление известно как эффект клапана.

Имейте в виду, что электролит, используемый в фольге и электролитическом конденсаторе, может залечить и вернуть конденсатор в нормальное положение, если через конденсатор пройдет очень низкое обратное напряжение. Поэтому, если вы применили обратное напряжение к полярному конденсатору и используете его для хобби, вы должны протестировать и проверить конденсатор перед включением в схему или заменить его новым в случае коммерческого и промышленного использования.

Поляризованный конденсатор взорвется с обратным напряжением

В случае обратного напряжения (отрицательный источник на положительный вывод и наоборот) взорвется алюминиевый электролитический конденсатор в соответствии с теорией ионов водорода.В этом неправильном проводном соединении на электролитическом катоде возникает положительное напряжение, а на оксидном слое появляется отрицательное напряжение. В этой ситуации ионы водорода (H 2 ), собранные в оксидном слое, пройдут через диэлектрическую среду между двумя пластинами и достигнут металлического слоя, где они преобразуются в газообразный водород. Давление, создаваемое газообразным водородом, достаточно, чтобы сломать конденсатор, и корпус может разорваться от взрыва и пара.

Удельное сопротивление электролитического конденсатора становится меньше при перестановке клемм

При обратном подключении положительной и отрицательной клемм.Водород будет генерироваться без образования оксидной пленки, которая необходима для диэлектрической среды. По этой причине удельное сопротивление электролитического конденсатора с обратным подключением меньше по сравнению с правильным подключением, то есть положительным и отрицательным источником к положительной и отрицательной клеммам соответственно. Весь этот процесс приведет к сбою и повреждению всего конденсатора.

Полярный конденсатор действует как короткое замыкание при обратной установке

Диэлектрическая среда, используемая между двумя электродами электролитического конденсатора, является однонаправленной i.е. он будет пропускать ток только и только в одном направлении, как и диод PN-перехода. В случае обратного подключения диэлектрическая среда не будет действовать как сопротивление или изоляционный материал. Газообразный водород будет генерироваться в течение нескольких секунд, и конденсатор будет действовать как короткое замыкание для источника постоянного тока, что приведет к отказу конденсатора (с выпуклостью верхней части или общим износом компонента).

Полезно знать:

  • Поляризованный и электролитический конденсатор не будут подключаться к источнику переменного тока (как прямое, так и обратное соединение), поскольку они специально разработаны для правильной эксплуатации только и только в цепях постоянного тока .В этом случае конденсатор немедленно взорвется. Мы обсудим весь сценарий в следующей статье.
  • Неполярный электролитический конденсатор на самом деле представляет собой два последовательно соединенных электролитических конденсатора, соединенных спина к спине (то же самое, что и диоды, соединенные спина к спине, или две батареи, соединенные последовательно). Эти конденсаторы используются иногда из-за низкой надежности и эффективности, большого количества потерь и способности выдерживать низкое напряжение.

Связанное сообщение: Разница между переменным и постоянным током (ток и напряжение)

Внимание:

Всегда проверяйте положительную и отрицательную клеммы электролитических и полярных конденсаторов.Тот, на котором напечатан знак «-» (отрицательная полоса или полоса стрелки) или короткая ножка, называется «катодом» или отрицательной клеммой, а другая с длинной ножкой называется «анодом» или положительной клеммой.

Маленький чувак, как поляризованный конденсатор, очень опасен и радостно взрывается и вытягивает кровь в случае изменения и обратного направления его клемм или большей утечки или прямого тока и напряжения, отличных от номинального напряжения. Надевайте защитные очки и не прикасайтесь к каким-либо частям схемы во время игры и проектирования схем с использованием конденсаторов.

Похожие сообщения:

Может ли электролитический конденсатор выдерживать 0,1 В обратной полярности?

Начнем вопрос с краткого описания моего приложения.

Я пытаюсь подключить разъем для наушников с помощью детектирующего контакта к проекту FM-радио на базе микросхемы RDA5807. Я использую отдельный микроконтроллер (ATmega8) для обнаружения вставки разъема для наушников в разъем.

После долгих поисков я наткнулся на эту реализацию, которая мне подойдет:

Когда наушники не подключены, контакт обнаружения (контакт 4 разъема) подключается к заземлению через контакт 2 к контакту 2.Понижающий резистор 2 кОм. Когда наушники подключены, контакт 2 отделен от контакта 4 и подтягивается резистором 100 кОм, который обнаруживается микроконтроллером.

Проблема в том, что FM IC управляется через I²C и может быть переведен в режим пониженного энергопотребления (что будет иметь место большую часть времени). В режиме пониженного энергопотребления аудиовыходы имеют внутреннее заземление. Итак, при измерении конденсаторов связи в этом состоянии я получаю около 0,1 В обратного напряжения на его выводах из-за подтягивающего резистора 100 кОм (показано на рисунке).

Приведет ли это к значительному износу конденсатора со временем или даже к взрыву?

Я использую эти конденсаторы, и единственная информация о них, которая у меня есть, это то, как они выглядят:

ПРИМЕЧАНИЯ:

  • Да, я понимаю, что понижающий резистор 2,2 кОм будет тратить часть выходной мощности, но меня это устраивает.
  • В некоторых реализациях, которые я видел, фактически использовалось сопротивление наушников 16 Ом или около того для обнаружения вставки. Это не сработает для меня, потому что я могу вставить дополнительный кабель и подключить его также к другому усилителю, который, вероятно, будет иметь гораздо более высокий входной импеданс.
  • Единственный тип разъема для наушников, который я могу достать, — это тип, показанный на картинке. Я знаю, что существуют домкраты с механизмом обнаружения на пальце втулки, и действительно, это бы облегчило мне жизнь, но они очень редки, и я не могу их достать.

Чего нельзя делать с крышками

Неправильное использование конденсаторов

Недавно мы опубликовали заметку о схеме конденсатора и, как всегда, получили много отличных отзывов от наших читателей. Чтобы ответить на ваши вопросы, мы попросили нашу службу технической поддержки рассказать нам о конденсаторах.Они поделились некоторыми ценными знаниями и рассказами из своего личного опыта. Тем временем наша команда по маркетингу продуктов решила, что показать вам, что именно происходит, когда вы меняете полярность конденсатора или подвергаете конденсатор воздействию перенапряжения, будет отличной возможностью для обучения.

Что такое конденсаторы и как они работают?

Конденсатор — это пассивный электрический компонент с двумя выводами. По сути, это два проводника, обычно с проводящими пластинами, разделенные изолятором, известным как диэлектрик.Он также имеет соединительные провода, которые подключаются к токопроводящим пластинам. Диэлектрик определяет тип конденсатора. Диэлектрический материал может быть разным, но он должен быть плохим проводником электричества.

Конденсатор предназначен для хранения энергии. Отрицательный вывод принимает электроны от источника питания, а положительный вывод теряет электроны. При необходимости конденсатор высвобождает накопленную энергию. Он работает аналогично аккумулятору, но может полностью разрядить его за доли секунды.

Обычными типами конденсаторов являются керамические конденсаторы, бумажные или пленочные конденсаторы и электролитические конденсаторы. Существует также семейство суперконденсаторов с высокой емкостью.

Применение конденсатора:

Конденсаторы имеют множество применений. Они играют решающую роль в цифровой электронике, поскольку защищают микрочипы от шума в сигнале питания за счет развязки. Поскольку они могут быстро сбросить весь свой заряд, они часто используются во вспышках и лазерах вместе с настраиваемыми схемными устройствами и емкостными датчиками.Цепи с конденсаторами демонстрируют частотно-зависимое поведение, поэтому их можно использовать со схемами, которые выборочно усиливают определенные частоты.

Выбор конденсатора:

Выбор конденсатора во многом зависит от электронного устройства, с которым вы работаете, и от того, какой ток используется (переменный, постоянный и т. Д.). Вы должны определить, нужен ли вам поляризованный или неполяризованный конденсатор. Для этого проверьте схему вашего проекта. Если конденсатор обозначен знаком плюс (+), то требуется поляризованный конденсатор.(-6), или одна миллионная фарада.

Напряжение конденсатора пропорционально заряду, накопленному в конденсаторе. Они способны блокировать сигналы постоянного тока при прохождении переменного тока. Конденсаторы также могут устранить рябь. Если линия, по которой проходит постоянное напряжение, имеет пульсации, конденсатор может выровнять напряжение, поглощая пики и заполняя впадины.

Напряжение на конденсаторе — это не номинал, а то, какое напряжение вы можете подвергнуть конденсатору. Например, если ваш источник напряжения составляет 9 вольт, вы должны выбрать конденсатор, который как минимум в два раза больше напряжения, 18 вольт или даже 27 вольт, чтобы быть в безопасности.

Электролитические конденсаторы переменного тока или биполярные конденсаторы имеют два анода, подключенных с обратной полярностью. Электролитические конденсаторы постоянного тока поляризованы в процессе производства и поэтому могут работать только с постоянным напряжением. Напряжение с обратной полярностью, напряжение или пульсирующий ток выше, чем указано, могут разрушить диэлектрик и конденсатор. Разрушение электролитических конденсаторов может иметь катастрофические последствия, такие как пожар или взрыв. Если поляризованный конденсатор установлен неправильно, конденсатор со свистом взрывается.С другой стороны, неполяризованные конденсаторы в основном используются для фильтрации гармонических шумов почти в каждой цепи, более удобны в обращении.

«Некоторые большие электролитические конденсаторы могут сохранять заряд в течение длительного времени. Некоторые могут даже до некоторой степени заряжаться самостоятельно», — пояснил инженер технической поддержки Jameco. «Инженер-электронщик, с которым я работал, создавал прототип источника питания, настраивал схему, тестировал детали и т. Д. По своей привычке он вынул заглушку из схемы, чтобы заменить ее, и, не задумываясь, воткнул один из выводов.

Читайте также

Глухозаземленная и изолированная нейтраль отличия: Режимы работы нейтрали в электроустановках и электрических сетях

Что такое дребезг контактов: Дребезг контактов, и как с ним бороться

Релейная защита трансформатора: Релейная защита силовых трансформаторов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *