• Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость, характеризующая способность конденсатора накапливать электрический заряд. В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Так, по определению ёмкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению между обкладками. Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до тысяч микрофарад. Однако существуют конденсаторы (ионисторы) с ёмкостью до десятков фарад.
• Конденсаторы также характеризуются удельной ёмкостью — отношением ёмкости к объёму (или массе) диэлектрика. Максимальное значение удельной ёмкости достигается при минимальной толщине диэлектрика, однако при этом уменьшается его напряжение пробоя.
• Плотность энергии электролитического конденсатора зависит от конструктивного исполнения. Максимальная плотность достигается у больших конденсаторов, где масса корпуса невелика по сравнению с массой обкладок и электролита.
• Другой, не менее важной характеристикой конденсаторов является номинальное напряжение — значение напряжения, обозначенное на конденсаторе, при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры допустимое напряжение снижается, что связано с увеличением тепловой скорости движения носителей заряда и, соответственно, снижению требований для образования электрического пробоя.
• Полярность. Многие конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические) функционируют только при корректной полярности напряжения из-за химических особенностей взаимодействия электролита с диэлектриком. При обратной полярности напряжения электролитические конденсаторы обычно выходят из строя из-за химического разрушения диэлектрика с последующим увеличением тока, вскипанием электролита внутри и, как следствие, с вероятностью взрыва корпуса.

Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др.

По виду диэлектрика различают:

• Конденсаторы вакуумные (между обкладками находится вакуум).
• Конденсаторы с газообразным диэлектриком.
• Конденсаторы с жидким диэлектриком.
• Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком: стеклянные (стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклоплёночные), слюдяные, керамические, тонкослойные из неорганических плёнок.
• Конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком: бумажные, металлобумажные, плёночные, комбинированные — бумажноплёночные, тонкослойные из органических синтетических плёнок.
• Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех прочих типов, прежде всего, большой удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика используется оксидный слой на металлическом аноде. Вторая обкладка (катод) — это или электролит (в электролитических конденсаторах), или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесённый непосредственно на оксидный слой. Анод изготовляется, в зависимости от типа конденсатора, из алюминиевой, ниобиевой или танталовой фольги или спечённого порошка. Время наработки на отказ типичного электролитического конденсатора 3000-5000 часов при максимально допустимой температуре, качественные конденсаторы имеют время наработки на отказ не менее 8000 часов при температуре 105°С. Рабочая температура — основной фактор, влияющий на продолжительность срока службы конденсатора. Если нагрев конденсатора незначителен из-за потерь в диэлектрике, обкладках и выводах, (например, при использовании его во времязадающих цепях при небольших токах или в качестве разделительных), можно принять, что интенсивность отказов снижается вдвое при снижении рабочей температуры на каждые 10 °C вплоть до +25 °C. Твердотельные конденсаторы — вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер или полимеризованный органический полупроводник. Время наработки на отказ ~50000 часов при температуре 85°С. ЭПС меньше чем у жидко-электролитических и слабо зависит от температуры. Не взрываются.

Последовательное соединение конденсаторов.

При последовательном соединении конденсаторов уменьшается общая емкость и увеличивается общее напряжение конденсаторов. Общая емкость при последовательном соединении конденсаторов будет вычисляться по формуле:

Общее напряжение будет равняться сумме напряжений всех конденсаторов.

Например: мы имеем три конденсатора по 30 мкФ x 100 В каждый. При их последовательном соединении общий конденсатор будет иметь следующие данные: 10 мкФ x 300 В.

Параллельное соединение конденсаторов.

При параллельном соединении общая емкость конденсаторов складывается, а допустимое напряжение всего набора будет равно напряжению конденсатора, имеющего самое низкое значение допустимого напряжения из всего набора.

Например: мы имеем три конденсатора 30 мкФ x 100 В, соединённые параллельно. Параметры всего набора конденсаторов в этом случае будут следующие: 90 мкФ x 100 В.

Соединение более двух конденсаторов последовательно редко встречается в реальных схемах. Хотя для увеличения

Обратите внимание, формулы вычисления емкости последовательного и параллельного соединения конденсаторов в точности обратны формулам вычисления сопротивления при последовательном и параллельном соединении резисторов.

Понравилась статья? Не забудь поделиться с друзьями в соц. сетях. А также подписаться на наш канал на YouTube, вступить в группу

.

До встречи в следующем уроке. Спасибо за внимание!

Технологии начинаются с простого!

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями:

Основные параметры и характеристики конденсаторов. | недокиберpunk

Основные параметры и характеристики конденсаторов.

1) Номинальная емкость Сн – емкость, которую должен иметь конденсатор в соответствии с нормативной документацией (ГОСТ или ТУ). Значения номинальных емкостей для всех типов конденсаторов постоянной емкости (кроме вакуумных) установлены стандартом СЭВ 1076. Согласно этому стандарту, установлены семь рядов номинальных емкостей: Е3; Е6; Е12; Е24; Е48; Е96; Е192.

2) Допускаемые отклонения действительной емкости от номинального значения (допуск) ±∆Сн — характеризуют точность величины емкости.

3) Номинальное напряжение Uн – значение напряжения, обозначенное на конденсаторе (или указанное в документации), при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемого в нем диэлектрика. По величине Uн конденсаторы разделяют на низковольтные (Uн ≤ 1600 В) и высоковольтные (Uн >1600 В). Для обеспечения надежной работы конденсатора рабочее напряжение на нем не должно превышать номинального Uраб ≤ Uн

4) Тангенс угла потерь tg δ – величина, характеризующая потери энергии в конденсаторе. Часть подводимой к конденсатору электрической энергии рассеивается им в виде тепловых потерь. Углом потерь называют угол δ, дополняющий до 900 угол сдвига фаз φ между током и напряжением в цепи конденсатора.

5) Ток утечки Iут – это ток, проходящий через конденсатор при постоянном напряжении на его обкладках в установившемся режиме.

6) Сопротивление изоляции Rиз – это величина сопротивления конденсатора постоянному току.

7) Температурный коэффициент емкости ТКЕ – параметр, применяемый для характеристики конденсаторов с линейной зависимостью емкости от температуры.

8) Кроме перечисленных выше параметров для каждого типа конденсаторов в НТД и в справочной литературе приводят следующие предельные эксплуатационные параметры: — минимальная наработка (указывается в часах) – минимальный срок эксплуатации конденсаторов, в течение которого изменения основных параметров конденсаторов (Сн , tgδ, Rиз) не превышают установленных норм, приводимых в НТД; — срок сохраняемости – 95%-ный срок сохраняемости конденсаторов при хранении их в условиях, определяемых по ГОСТ 21493; конденсаторы с истекшим сроком сохраняемости запрещается использовать для установки в электрооборудование.

Конденсаторы. Обозначения и виды конденсаторов

1. Лекция 2. Конденсаторы

2. Конденсатор

3. ВАЖНАЯ ОСОБЕННОСТЬ

4. Обозначения и виды конденсаторов

5. Некоторые применения

6. Основные параметры конденсатора

7. Конденсаторы

8.

9. Параметры конденсатора

10. Параметры конденсатора

11. Электролитические конденсаторы

12. Параметры конденсаторов. Пъезоэффект

13.

14. ВАЖНАЯ ОСОБЕННОСТЬ

15. Последовательное соединение конденсаторов

16. Параллельное соединение конденсаторов

17. RC цепи: изменения во времени напряжения и тока

18. Постоянная времени RC цепи

19. Установление равновесия

20. Интегрирующая цепь

21. Интегрирование цифрового сигнала

22. Задержка цифрового сигнала RC цепью

23. Изменение формы прямоугольного сигнала конденсатором

24. Дифференцирующая RC цепь

25.

26. Эквивалентная схема конденсатора

27. Сглаживание пульсаций

28. Конденсаторы в источниках напряжения

29. Генератор пилообразного сигнала

30. Варикап

31. Маркировка конденсаторов

32. Маркировка конденсаторов SMD

33. Переключатели

34. Конструктивное исполнение

35. Кнопки, клавиши клавиатуры

Конденсатор кондиционера: основные параметры оборудования

Конденсатор, как и компрессор, является одним из главных компонентов любой холодильной системы. Он служит для переноса в окружающую среду тепловой энергии хладагента, и параметры этого агрегата могут быть разными. В отдельных случаях, исходя из этих характеристик, пользователь и выбирает кондиционер, поэтому об особенностях конденсатора следует знать заранее.

Как работает конденсатор?

Тепло хладагента посредством конденсатора обычно передается воздуху или воде. При этом показатель тепла приблизительно на 30% превышает холодопроизводительность самого кондиционера, и если последняя, к примеру, равна 20 кВт, то конденсатор способен выделить 25-27 кВт тепла.

Особенно популярными на рынке являются конденсаторы с воздушным охлаждением.

В чем особенность таких конденсаторов?

Этот агрегат состоит из теплообменника и вентиляторного блока, оснащенного электродвигателем. По трубкам теплообменника движется хладагент, а вентилятор обдувает их, таким образом охлаждая. Скорость потока обычно составляет 1-3,5 м/с.

При этом теплообменник состоит из оребренных трубок, имеющих диаметр в пределах 6-20 мм (выбирать нужный диаметр следует в зависимости от ряда факторов, включая потери давления, легкость обработки и др.) и расстояние между ребрами на уровне 1-3 мм. Как правило, трубки являются медными, и этот материал используется потому, что он не окисляется и обладает высокой теплопроводностью. Ребра при этом чаще всего изготавливают из алюминия.

Тип ребер может быть разным, что влияет на гидравлические и тепловые параметры теплообменника. Так, сложный профиль, имеющий множество выступов и просечек, может создать завихрения воздуха (турбулентность), который будет омывать теплообменник. Это повысит эффективность передачи тепла от хладагента к воздуху, а также увеличит холодопроизводительность самого кондиционера.

При этом трубки могут соединяться с ребрами двумя способами:

•     В ребрах проделываются отверстия, в которые вставляются трубки теплообменника. Это самый простой способ. Однако такое соединение снижает теплопередачу, поскольку контакт между трубками и ребрами будет не очень плотным, а если среда в конденсаторе будет загрязнена, на месте прилегания может образоваться коррозия, что еще сильнее снизит производительность агрегата.
•     В местах соединения трубок и ребер устанавливаются воротнички (буртики). Такой способ считается более сложным и дорогим, однако именно он позволяет увеличить поверхность теплообмена. Дополнительно же отдачу тепла хладагента увеличивают, создавая рифление внутренней поверхности трубок обменника. Это обеспечивает турбулентность при течении хладагента.

Как правило, в конденсаторе устанавливают 1-4 ряда трубок. Располагаются они по направлению потока хладагента, но иногда их могут также устанавливать в шахматном порядке, чтобы увеличить эффективность теплопередачи.

Как происходит охлаждение?

Следует помнить, что интенсивность теплообмена никогда не бывает одинаковой, пока хладагент движется по трубкам. В обменник он поступает сверху, а затем движется вниз. Вначале, когда хладагент захватывает 5% поверхности теплообменника, охлаждение оказывается самым интенсивным – скорость его движения высока, как и разница температур охлаждающего воздуха и самого хладагента. Далее, захватывая 85% поверхности (основной участок движения), хладагент конденсируется, и его температура остается константной. Затем, остальные 10% поверхности хладагент проходит, охлаждаясь. В этот момент он имеет жидкое состояние.

Конденсация хладагента происходит при температуре, превышающей температуру окружающего воздуха примерно на 10-20 градусов. Обычно он конденсируется при 42-55 градусах, хотя температура нагретого воздуха, выходящего из теплообменника, бывает всего на 2-5 градусов ниже температуры конденсации.

Как работают конденсаторы с водяным охлаждением?

Такие агрегаты могут иметь конструкцию трех разных типов. В частности, в продаже представлены:

1. Кожухотрубные конденсаторы.

Представляют собой стальной цилиндр, по обоим концам которого устанавливаются стальные решетки. К ним крепятся головки с патрубками, которые позволяют подключить агрегат к системе водяного охлаждения. В решетки также интегрируются медные, оребренные снаружи трубки – именно по ним и будет протекать вода. Как правило, диаметр трубок составляет 20 и 25 мм. Теплообмен в них максимально повышен, а холодная вода поступает снизу и затем выходит сверху. Как правило, эту воду берут из систем оборотного водоснабжения.

При работе такого конденсатора, пар хладагента из компрессора поступает в верхнюю часть кожуха из стали. Трубки с холодной водой омываются им, а затем пар заполняет все пространство между трубками и кожухом. В нижней части агрегата находится патрубок, который отводит жидкий хладагент. При контакте с водой пар хладагента тоже становится холодным, конденсируется при температуре, которая приблизительно на 5 градусов выше температуры выходящей воды, и накапливается на дне кожуха.

В отдельных случаях кожухотрубный конденсатор имеет также участок для дополнительного охлаждения, который располагается на дне и представляет собой пучок трубок, разделенных с основным трубопроводом перегородкой. Вода минимальной температуры, поступившая в конденсатор, вначале проходит этот участок, а затем поступает в основной трубопровод. Для передачи 1 кВт тепла проточной воде от хладагента в таком конденсаторе расход самой воды составляет примерно 170 л в час.

2. Конденсаторы «труба в трубе».

Этот тип агрегатов представляет собой систему двух спиральных трубок, одна из которых располагается внутри второй. По внешней или внутренней трубке впоследствии движется хладагент, а вторую выбирают для движения воды. Обе жидкости движутся навстречу друг другу, причем хладагент поступает в трубку сверху и выходит снизу, а вода – наоборот. При этом внутренняя трубка изготавливается только из меди, а внешняя может быть как медной, так и стальной. Также поверхности обеих трубок могут быть оснащены оребрением, повышающим эффективность теплообмена.

Лучше всего конденсаторы этого типа использовать в автономных системах кондиционирования или же установках охлаждения малой мощности. При этом следует учитывать главный недостаток такого оборудования – его конструкция неразъемна, поэтому трубки можно очищать только с применением химических средств.

3. Пластинчатые конденсаторы.

Эти агрегаты состоят из нескольких рядов пластин из стали, которые располагаются «елочкой». Как и в предыдущем варианте, вода и хладагент внутри теплообменника движутся навстречу друг другу. Для этого используются независимые контуры циркуляции.

Такие виды конденсаторов отличаются множеством преимуществ:

•     они обладают очень эффективным теплообменом,
•     они очень компакты,
•     они отличаются малым весом,
•     хладагент и охлаждающая вода имеют не слишком большую разницу температур, причем при поступлении в конденсатор температура воды, как правило, составляет 16 градусов, а в момент конденсации хладагента она достигает 32-36 градусов (если же температура поступающей воды составляет 24 градуса, то хладагент конденсируется при 37-40 градусах).

Учитывая это, пластинчатые конденсаторы могут использоваться в холодильных установках малой или средней мощности. При этом максимально возможное давление в рабочем режиме в водяном контуре будет равно 1 МПа, а в контуре хладагента будет всегда составлять 2,45 МПА.
 

Производство основных параметров и функций пленочных конденсаторов

01 ноября 2021 г.

Почему мы часто говорим, что прежде чем использовать конденсатор, мы должны понять его параметры и функции? Поскольку только мы знакомы с этим конденсатором, мы знаем, как максимально использовать его характеристики. Эта статья расскажет вам об основных параметрах и функциях пленочных конденсаторов.

Основные параметры пленочных конденсаторов:

①Номинальное напряжение постоянного тока: это постоянное напряжение, которое разрешено непрерывно прикладывать во всем диапазоне температур.

②Диэлектрическая прочность: напряжение, которое может выдержать диэлектрик конденсатора, превышающее испытательное напряжение.

③Номинальное напряжение переменного тока: эффективное значение переменного напряжения, которое конденсатор может непрерывно подавать под переменным напряжением.

④ Испытательное напряжение: напряжение, приложенное к конденсатору в форме испытания перед тем, как конденсатор покидает завод, обычно 1.5 ~ 2 раза, а продолжительность — 2 минуты или 500 часов.

Роль пленочных конденсаторов:

①Функция пленочного конденсатора такая же, как и у всех конденсаторов, а именно для накопления заряда.

② Но по сравнению с другими конденсаторами общего назначения пленочные конденсаторы обладают многими превосходными характеристиками, поэтому они представляют собой своего рода конденсаторы с превосходными характеристиками. Его основные характеристики: неполярность, высокое сопротивление изоляции, отличные частотные характеристики (широкий частотный диапазон) и низкие диэлектрические потери.

③Металлизированный пленочный конденсатор имеет так называемый эффект самовосстановления, то есть, когда крошечная часть электрода закорачивается из-за хрупкой электрической границы, это приведет к плавлению металла электрода вокруг короткозамкнутой части. и испаряется гораздо большая часть, чтобы восстановить изоляцию из-за электростатической энергии или тока короткого замыкания, переносимого конденсатором в это время. Другими словами, он может исцелить себя мгновенно.

Приведенное выше содержание посвящено параметрам и функциям пленочных конденсаторов.Чаще всего мы должны знать, как использовать конденсаторы, чтобы уменьшить массу ненужных проблем.

Для приобретения пленочных конденсаторов следует выбирать постоянного производителя, у которого есть гарантия предпродажного и послепродажного обслуживания и который может быстро решить проблемы. Компания Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd. (также JYH HSU (JEC)) предлагает полный спектр моделей варисторов и конденсаторов с гарантированным качеством. JEC прошел сертификацию системы менеджмента качества ISO9001: 2015; Конденсаторы безопасности JEC (конденсаторы X и Y) и варисторы прошли национальные сертификаты основных промышленных держав мира; Керамические конденсаторы, пленочные конденсаторы и суперконденсаторы JEC соответствуют требованиям по охране окружающей среды.У нас более 30 лет производственного опыта. Если у вас есть технические вопросы или вам нужны образцы, свяжитесь с нами.

Часть 9 — Параметры испытаний и электрические свойства

Добро пожаловать в серию «Основы работы с конденсаторами», в которой мы расскажем вам обо всех особенностях микросхем конденсаторов — их свойствах, классификации продуктов, стандартах испытаний и сценариях использования — чтобы помочь вам принимать обоснованные решения о правильных конденсаторах для ваших конкретных приложений.После описания классификации диэлектриков в нашей предыдущей статье давайте обсудим условия испытаний конденсаторов и их электрические свойства.

Электрические характеристики конденсаторов с керамической микросхемой сильно зависят от условий испытаний, в первую очередь от температуры, напряжения и частоты. Эта зависимость от параметров испытаний более очевидна для сегнетоэлектрических диэлектриков класса II и пренебрежимо мала или более легко предсказуема для составов класса I. Поэтому были установлены определенные отраслевые стандарты измерений, которые устанавливают соответствующие пределы производительности для любых заданных электрических свойств и диэлектрических характеристик.

Температурная зависимость

Температурный коэффициент (зависимость емкости и температуры)

Как правило, материалы с более высокой диэлектрической проницаемостью K при 25 ° C демонстрируют большее изменение при изменении температуры. Температурный коэффициент емкости (T _CC или TC) измеряет отклонение емкости от температуры и выражается в единицах ppm / ° C (частей на миллион на градус Цельсия) для конденсаторов класса I и% ΔC (изменение емкости в процентах. ) от измерения комнатной температуры для конденсаторов класса II.

Диэлектрические потери и температура

Диэлектрики класса I демонстрируют лишь незначительное изменение коэффициента рассеяния (DF) с температурой в стандартном температурном диапазоне от -55 ° C до 125 ° C, тогда как диэлектрики класса II демонстрируют общее уменьшение DF с температурой (особенно в точке или около точки Кюри). материала). При комнатной температуре 25 ° C отраслевые стандарты требуют, чтобы DF для стандартных диэлектриков класса I (например, C0G-NP0) не превышал 0,1%, тогда как DF для диэлектриков класса II Mid-K (например, X7R) не должен превышать 2 .5%, а DF диэлектриков High-K класса II (таких как Z5U и Y5V) не должен превышать 3,0%.

Рисунок 1. Кривые коэффициента диэлектрических потерь при температуре

Сопротивление изоляции и температура

Емкость конденсатора обратно пропорциональна его сопротивлению изоляции (IR), которое является мерой способности материала выдерживать утечку тока. Поскольку тепловая энергия увеличивает диффузию носителей заряда, утечка тока увеличивается с температурой.Обычно ИК-излучение большинства диэлектриков при 125 ° C уменьшается на один-два порядка величины по сравнению с измерением при 25 ° C. Отраслевые стандарты требуют, чтобы показания ИК-излучения при 125 ° C превышали 100 Ом-Фарад (ΩF).

Диэлектрическая прочность и температура

Диэлектрическая прочность изоляторов обратно пропорциональна температуре, так как тепло снижает собственное удельное сопротивление материала. Как правило, правильно спроектированный конденсатор прочной конструкции должен выдерживать нормальное диэлектрическое напряжение 25 ° C, выдерживающее импульсное напряжение, даже при температуре 125 ° C.

Зависимость от напряжения постоянного тока

Коэффициент постоянного тока (зависимость емкости и постоянного напряжения)

При подаче постоянного напряжения все сегнетоэлектрические составы класса II в конечном итоге испытывают снижение диэлектрической проницаемости, и это воздействие более серьезное для диэлектриков с более высокой диэлектрической проницаемостью. Такое поведение объясняется ограничением постоянного напряжения на реакцию поляризационных механизмов, которые приводят к увеличению диэлектрической проницаемости материала.

Как видно на рисунке 2, ожидаемая емкость изменяется с увеличением напряжения смещения постоянного тока вольт / мил. Толщина отдельных диэлектрических слоев определяет нагрузку устройства вольт / мил во время работы. Следовательно, конденсаторы с одинаковым значением емкости и номинального напряжения могут вести себя по-разному в зависимости от внутренней конструкции конденсаторов.

Рисунок 2. Коэффициенты напряжения для смещения постоянного тока

Этот эффект имеет большое значение в конструкции конденсаторов, предназначенных для удовлетворения характеристик, которые требуют, чтобы комбинированные коэффициенты температуры и напряжения (TVC) не превышали определенного ΔC в рабочем диапазоне температур при рабочем напряжении.Предполагая, что диэлектрик доступен с T.C. характеристики находятся в пределах максимального ΔC ± 15%, производителю обычно нужно обращать внимание только на отрицательный вклад коэффициента напряжения.

Например, давайте рассмотрим конденсатор X7R емкостью 0,1 мкФ, рассчитанный на 50 В постоянного тока. Этот многослойный керамический конденсатор (MLCC) состоит из 30 слоев толщиной 1,5 мм, что означает, что диэлектрические слои испытывают только 33 В / мм при работе при 50 В постоянного тока. Следовательно, согласно рисунку 2, коэффициент напряжения (VC) составляет всего -15%.Если T.C. диэлектрика составляет ± 7% ΔC, а VC составляет -15% ΔC, тогда максимальное TVC составляет + 7% -22% ΔC.

Преобразование напряжения и старение