Види конденсаторів - студопедія
Конденсатори постійні - ємність не змінюється (тільки по закінченню терміну служби). Слюдяні випускаються з обкладинками з фольги.
Керамічні - пластинки, диски або трубки з кераміки з нанесеними на них електродами з металу. Для захисту покриваються емалями, або полягають в спецкорпусу, застосовуються в якості контурних, розділових, блокувальних і ін.
Скляні - монолітні спечені блоки з чергуються шарів скляній плівки і Al фольги. Корпус виготовляється з такого ж скла.
Склокерамічні - ті ж скляні, але діелектрик - скло з добавками з такого ж скла.
Стеклоемальовиє - діелектриком служить склоподібна емаль, а обкладинками - шари срібла.
Металопаперові - діелектрик (лакована конденсаторний папір), обкладання - тонкі шари металу (менше мікрометра) нанесені на папір з одного боку. Корпус циліндричний Al, кінці герметизовані епоксидною Смаль (ВЧ плівкові).
Плівкові і металлоплёночние - діелектрик (плівка з пластмаси, полістиролу, фторопласта і ін.) І обкладка (металева фольга або тонкий шар металу, нанесеного на плівку).
Електричні і оксидно напівпровідникові: діелектрик - оксидний шар на металі, що є однією з обкладок (анодом). Друга обкладка (катод) - електроліт або шар напівпровідника, нанесений безпосередньо на оксидний шар. Аноди виготовляються з Al, танталовий або ниобиевой фольги. Ці конденсатори використовуються лише в цілях постійного або пульсуючого струму, тому що провідність залежить від полярності прикладеної напруги.
Використовуються в основному в фільтрах випрямних пристроїв, в ланцюгах звукових частот, підсилювачах звукових частот.
Герметичний слюдяною конденсатор в металлостеклянном корпусі типу <<СГМ>> Для навісного монтажу.
По виду діеелектріка розрізняють:
* Конденсатори вакуумні (обкладання без діелектрика знаходяться в вакуумі);
* Конденсатори з газоподібним діелектриком;
* Конденсатори з рідким діелектриком;
* Конденсатори з твердим неорганічним діелектриком: скляні (стеклоемальовиє, стеклокерамические, стеколоплёночние) слюдяні. керамічні, тонкошарові, з неорганічних плівок;
* Конденсатори з твердим органічним діелектриком: паперові. металопаперові, плівкові, комбіновані - бумажноплёночние, тонкослоенние з органічних синтетичних плівок;
* Електролітичні і оксидно - напівпровідникові конденсатори. Такі конденсатори відрізняються від всіх інших типів перш за все великою питомою ємністю. В якості діелектрика використовується оксидний шар на металевому аноді. Друга обкладка (катод) це або електроліт (в електролетіческіх конденсаторах) або шар напівпровідника (в оксидно-напівпровідникових), нанесений безпосередньо на оксидний шар. Анод виготовляється, в залежності від типу конденсаторв, з алюмінієвою. танталовой фольги або спеченого порошку.
* Твердотільні конденсатори - замість традиційного рідкого електроліту используеться спеціальний струмопровідний органічний полімер або полімерний органічний напівпровідник. Час напрацювання на відмову - 50000 годин при температурі 85 ° С, слабо залежить від температури. Чи не вибухають.
Сучасні конденсатори, руйнуються без вибуху завдяки спеціальній розривається конструкції верхньої кришки. Руйнування можливо через порушення режиму експлуатації або старіння.
Конденсатори з розірваності кришкою практично непрацездатні і потребують заміни, а якщо вона просто рельєф, але ще не розірвана, то, швидше за все, скоро він вийшовши з ладу або зміняться параметри, що зробить його використання неможливим.
Багато конденсатори з оксидним діелектриком (електролітичні) функціонують тільки при коректної полярності напруги через хімічних особливостей взаємодії електроліту з діелектіріком. При зворотній полярності напруги електролітичні конденсатори зазвичай виходять з ладу через хімічне руйнування діелектрика з подальшим збільшенням струму, скипанням електроліту всередині і, як наслідок, з імовірністю вибуху корпусу.
Вибухи електролітичних конденсаторів - досить поширене явище. Основною причиною вибухів є перегрів конденсатора, що викликається в більшості випадків витоком або підвищенням еквівалентного послідовного опору внаслідок старіння (актуально для імпульсних пристроїв). В сучасних компютерах перегрів конденсаторів - також дуже часта причина виходу їх з ладу, коли вони стоять поруч з джерелами підвищеного тепловиділення (радіатори охложденія).
Для зменшення ушкоджень інших і травматизму персоналу в сучасних конденсаторах великої ємності встановлюють клапан або виконують насічку на корпусі (часто можна помітити її у формі літери Х, К або Е на торці, іноді на великих конденсаторах вона прикрита пластиком).
При підвищенні внутрішнього тиску відкривається клапан або корпус руйнується по насічці, випарувався електроліт виходить у вигляді їдкого газу і іноді навіть рідини, і тиск спадає без вибуху і осколків.
Старі електролітичні конденсатори випускалися в герметичному корпусі і не мали ніяких захистів від вибуху. Вибухова сила частин корпусу може бути досить великою і травмувати людину.
На відміну від електролітичних, вибухонебезпечність оксіднополупроводнікових (танталові) конденсаторів пов'язана з тим, що такий конденсатор фактично являє собою взривчтую суміш: як пальне служить тантал, а в якості окислювача - двоокис марганцю, і обидва цих компонента в конструкції конденсатора перемішані у вигляді тонкого порошку . При пробої конденсатора або при його випадкової переплюсовкі, що виділилася при протіканні струму тепло ініціює реакцію між данимі компонентами, що протікає у вигляді сильного спалаху з бавовною, що супроводжується розкиданням іскор і осколків корпусу. Сила такого вибуху досить велика, особливо у великих конденсаторів, і здатна зашкодити не тільки сусідні радіоелементи, а й плату. При тісному розташуванні декількох конденсаторів можливий пропал корпусів сусідніх конденсаторів, що проводить до одночасного вибуху всієї групи.
Крім того, коденсатори розрізняються по можливості ізмененіясвоей ємності:
* Постійні конденсатори - основний клас конденсаторів який не міняє своєї ємності (крім як напротязі терміну служби);
* Змінні конденсатори - коденсатори, які допускають зміну ємності в процесі функціонування апаратури. Управління ємністю може відбуватися механічно, електричною напругою і температурою. Застосовуються, наприклад, в радіоприймачах для перебудови частоти резонансного контакту;
* Конденсатори підлаштування - конденсатори, ємності яких змінюється при разової переодической регулювання і не змінюються в процесі функціонування апаратури. Їх використовують для підстроювання і вирівнювання початкових ємностей сполучених контурів, для періодичного підлаштування та регулювання ланцюгів схем, де потрібна незначна зміна ємності.
Залежно від назначанія можна умовно поділити конденсатори на конденсатори загального і спеціального призначення. Конденсатори общегоназначенія використовуються практично в більшості видів і класів апаратури. Традиційно до них відносять наіболлее поширені низьковольтні конденсатори, до яких не пред'являються особливі вимоги. Все осталное кондесатори є спеціальними. До них відносяться високовольтні, імпульсні, помехоподавляющие, дозиметричні. пускові та інші конденсатори.
Також розрізняють конденсатори за формою обкладок: плоскі, циліндричні, сферичні та інші.
Керамічні конденсатори є природним елементом практично будь-якої електронної схеми. Вони застосовуються там, де необхідна здатність працювати з сигналами мінливої полярності, хороші частотні характеристики, малі втрати, незначні струми витоку, невеликі габаритні розміри і низька вартість. Там же, де ці вимоги перетинаються, вони практично незамінні. Але проблеми, пов'язані з технологією їх виробництва, відводили цього типу конденсаторів нішу пристроїв малої місткості.
Алюмінієві - з радіальними висновками і для поверхневого монтажу. Алюмінієві електролітичні конденсатори мають високу ємністю, в перерахунку на одиницю, низькою вартістю і доступністю. Вони широко застосовуються в імпульсних блоках харчування в якості вихідних фільтрів з частотами до 150кГц. Однак робоча частота в DC-DC перетворювачів процесорів робить ці кондесатори невідповідними. Паразитний ЕРС дуже високий в діапазоні частот від 150кГц і дуже сильно залежить від температури, в порівнянні з конденсаторами інших типів. Час життя залежить від температури, а патьоки можуть пошкодити контакти розташовані під конденсатором.
Танталові конденсатори з покриттям діоксидом марганцю (МnO2). Танталові конденсатори мають кращі характеристики, ніж алюмінієві, за рахунок використання більш дорогої технології. У них застосовується сухий електроліт, тому їм не свойсвеннo "висихання" алюмінієвих конденсаторів. Також вони мають більш низький активний опір на високих частотах (100 кГц), що важливо при використанні в імпульсних джерелах живлення. Термостабільність. в температурному діапазоні від - 55 ° С до + 125 ° С ємність змінюється приблизно на + 15% до -15%. Струми витоку у них приблизно такі ж, як у алюмінієвих тих же номіналів. Недоліком танталових конденсаторів є відносно велика зменшення ємності зі збільшенням частоти і підвищена чутливість до переплюсовкі і перевантажень по напрузі, через яку рекомендується використання з подвійним запасом по робочій напрузі, також як для забезпечення стійкої працездатності при температурах понад 85 ° С. Існує ймовірність закорочення при дуже великих токах заряду при включенні, супроводжуваного яскраво - білою спалахом і виділенням диму.
Танталові конденсатори з полімерним покриттям, призначені для поверхневого монтажу, поєднують в собі високу ємність танталових конденсаторів з високою питомою провідністю сучасних полімерних матеріалів.
Полімерні алюмінієві конденсатори мають гарні характеристики на частотах роботи конвертера харчування. Вони мають хороші характеристики викиду напруги і можуть використовуватися при документированном напрузі.
Як вдосконалення технології танталу з'явилися ніобіевиеконденсатори. При порівнянних умовах вони мають дещо більший ресурс. Наприклад при температурі 85 ° С алюмінієві конденсатори мають ресурс від 8 до 25 тисяч годин роботи, танталові - 100 тисяч годин, а ніобієві - від 200 до 500 тисяч годин (рік безперервної роботи - приблизно 8200 годин) .На старих (80486, Pentium I ) платах буває достаток ниобиевих конденсаторів, деякі неполярні. Ніобієві іноді помаранчеві, іноді сині "краплі", але з висновками.