Funkcie kondenzátora. Čo je kondenzátor?

Princíp najjednoduchšieho (plochého) kondenzátora uvedené na obr. 1.

Obr. 1. Princíp plochého kondenzátora zariadenia.

1 obaly
2 dielektrikum

Kapacita takéhoto kondenzátora definované známym vzorcom

Určené vzorcom

Použitím fóliových vložiek a viacvrstvového filmového dielektrika sa môžu vyrábať valcové kondenzátory, v ktorých je špecifická skladovacia kapacita približne v rozsahu od 0,1 J / kg do 1 J / kg alebo od 0,03 mWh / kg do 0,3 mWh / kg. Kondenzátory tohto druhu nie sú kvôli nízkej špecifickej úložnej kapacite vhodné na dlhodobé ukladanie významného množstva energie, ale široko sa používajú ako zdroje jalového výkonu v striedavých obvodoch a ako kapacitné odpory.

Výrazne efektívnejšie môže byť energia uložená v elektrolytické kondenzátory, ktorého princíp zariadenia je znázornený na obr. 2.

Obr. 2.

1 kovový plech alebo fólia (hliník, tantal alebo iné),
2 dielektrikum z oxidu kovu (Al2O3, Ta2O5 alebo iné),
3 papier, atď., Impregnovaný elektrolytom (H3BO3, H2SO4, MnO2 atď.) A glycerínom

Pretože hrúbka dielektrickej vrstvy v tomto prípade obvykle zostáva v rozmedzí 0,1 um, môžu sa tieto kondenzátory vyrábať s veľmi veľkou kapacitou (až do 1 F), ale pri relatívne nízkom napätí (obvykle niekoľko voltov).

Môže mať ešte väčšiu kapacitu ultrakondenzátory (superkondenzátory, ionistory), ktorého podšívka je dvojitá elektrická vrstva s hrúbkou niekoľkých desatín nanometra na rozhraní medzi elektródou vyrobenou z mikroporézneho grafitu a elektrolytu (obrázok 3).

Obr. 3.

1 mikroporézna grafitová elektróda,
2 elektrolytu

Výrobná technológia ultracapacitor je to veľmi zložité a náklady na jednotku energie v nich uloženej sú preto omnoho vyššie ako náklady na iné kondenzátory a dosahujú až 50 000? / kWh. Napriek tomu sa vďaka jednoduchosti konštrukcie, malej veľkosti, spoľahlivosti, vysokej účinnosti (95% alebo viac) a trvanlivosti (niekoľko miliónov cyklov nabíjania a vybíjania) začali používať ako vozidlá, tak v priemyselných elektrárňach namiesto elektrochemických batérií a iné spôsoby ukladania energie. Obzvlášť výhodné sú, keď sa energia spotrebuje vo forme krátkych impulzov (napríklad na poháňanie štartéra spaľovacích motorov) alebo keď sa vyžaduje rýchle (druhé) nabíjanie zásobníka. Napríklad v roku 2005 v Šanghaji sa začala pilotná prevádzka ultrakapacitných autobusov, ktorej banka kondenzátorov je nabitá, zatiaľ čo autobus je zaparkovaný na každej zastávke.

Jantárové predmety možno považovať za najstarší kondenzátor a zároveň za najstarší akumulátor elektrickej energie, ktorého elektrifikáciu objavil grécky filozof Thales počas trenia s vlnenou látkou okolo roku 590. H. Tento jav nazval aj elektronickým (z gréckeho slova elektrón, „jantár“). Prvé elektrostatické generátory vynájdené v 17. storočí tiež pozostávali z guľových alebo valcových kondenzátorov, na ktorých povrchu sa mohol akumulovať elektrický náboj, čo je dostatočné na vyvolanie výbojových javov. Prvý skutočný kondenzátor sa stále považuje za zosilňovaciu fľašu, ktorá bola vynaložená 11. októbra 1745 počas experimentov na elektrifikácii vody amatérskym fyzikom, dekanom katedrály Cammin (Emin) katedrály Ewald Jurgen von Kleist (1700-1748) (obr. 4). ;

Obr. 4. Kondenzátor Ewald Jürgen von Kleist.

1 fľaša naplnená vodou
2 klince, ktoré tvoria hornú podšívku vodou,
3 vodiče do elektrostatického generátora,
4 kovová doska (spodná doska).
Napätie U

S týmto zariadením je možné jasne rozlíšiť dve platne a dielektrikum medzi nimi. Prvý plochý kondenzátor bol vyrobený v roku 1747 londýnskym lekárom Johnom Bevisom (John Bevis, 1693 - 1771) a pojem kondenzátor (it. Condensatore, „zahustený“) predstavil v roku 1782 Alessandro Volta, profesor experimentálnej fyziky na Univerzite v Pavii (Pavia, Taliansko) ( Alessandro Volta, 1745 - 1827). Prvé elektrolytické kondenzátory boli vyvinuté v roku 1853 vedúcim Fyziologického ústavu v Konigsbergu (Konigsberg, Nemecko), nemeckým von Helmholtz (Hermann von Helmholtz, 1821 - 1894), a prvý ultrakondenzátor s poréznymi grafitovými elektródami bol predstavený v roku 1954 výskumníkom v elektrotechnickom koncerne (Genera). General Electric, USA) Howard I. Becker. Praktické používanie ultrakondenzátorov sa začalo rýchlo rozvíjať začiatkom 21. storočia.

Kondenzátor je prvok elektrického obvodu pozostávajúci z vodivých elektród dosiek oddelených dielektrikom a určený na použitie jeho kapacity. Kapacita kondenzátora - je pomer náboja kondenzátora k potenciálnemu rozdielu, ktorý náboj hovorí kondenzátoru.

Organické a anorganické materiály vrátane oxidových filmov niektorých kovov sa používajú ako dielektrikum v kondenzátoroch. Ak je na kondenzátor privedené konštantné napätie, nabije sa; vyžaduje si to určitú prácu vyjadrenú v jouloch.

Kondenzátory sa používajú takmer vo všetkých oblastiach elektrotechniky: Kondenzátory (spolu s induktormi a / alebo rezistormi) sa používajú na stavbu rôznych obvodov s frekvenčne závislými vlastnosťami, najmä filtrov, spätnoväzbových obvodov, oscilačných obvodov atď.

Pri sekundárnych napájacích zdrojoch sa kondenzátory používajú na vyrovnávanie zvlnenia usmerneného napätia.

V priemyselnej elektrotechnike sa kondenzátory používajú na kompenzáciu jalového výkonu a vo vyšších harmonických filtroch.

Kondenzátory sú schopné akumulovať veľký náboj a vytvárať veľké napätie na doskách, ktoré sa používa na rôzne účely, napríklad na urýchlenie nabitých častíc alebo na vytvorenie krátkodobých silných elektrických výbojov.

Merací prevodník (IP) malých posunov: malá zmena vzdialenosti medzi doskami veľmi zreteľne ovplyvňuje kapacitu kondenzátora. IP vlhkosť vzduchu, dreva (zmena v zložení dielektrika vedie k zmene kapacity).

Merač hladiny kvapaliny. Nevodivá kvapalina vyplňuje priestor medzi doskami kondenzátora a kapacita kondenzátora sa mení s úrovňou.

Kondenzátor fázového posunu. Taký kondenzátor je potrebný na spustenie a v niektorých prípadoch na prevádzku jednofázových asynchrónnych motorov. Môže sa tiež použiť na spustenie a prevádzku trojfázových asynchrónnych motorov napájaných jednofázovým napätím.

Elektrická energia z batérií. V tomto prípade by dosky kondenzátora mali mať pomerne konštantnú hodnotu napätia a vybíjacieho prúdu. Okrem toho by samotné vypúšťanie malo byť významné z časového hľadiska.

V súčasnosti prebieha experimentálny vývoj elektrických vozidiel a hybridov využívajúcich kondenzátory. Existujú aj niektoré modely električiek, v ktorých sa kondenzátory používajú na pohon trakčných motorov pri jazde na úsekoch bez napätia.

Klasifikácia kondenzátorov.

Obrázok 1

Symbol na obrázkoch.

Podľa účelu sú kondenzátory rozdelené do dvoch veľkých skupín: všeobecné a špeciálne účely.

Skupina na všeobecné použitie zahŕňa široko používané kondenzátory používané vo väčšine typov a tried zariadení. Tradične obsahuje najbežnejšie nízkonapäťové kondenzátory, ktoré nepodliehajú osobitným požiadavkám.

Všetky ostatné kondenzátory sú špeciálne. Patria sem: vysokonapäťové, pulzné, potlačenie šumu, dozimetrické, spúšťacie atď.

V závislosti od spôsobu montáže môžu byť kondenzátory vyrobené pre tlačenú a nástennú montáž, ako aj ako súčasť mikromodúl a mikroobvodov alebo na ich prepojenie. Kondenzátorové svorky na montáž na stenu môžu byť pevné alebo mäkké, axiálne alebo radiálne, z kruhového drôtu alebo pásky, vo forme okvetných lístkov, s káblovým vstupom, vo forme priechodných kolíkov, podporných skrutiek atď.

Z dôvodu ochrany pred vonkajšími vplyvmi sa kondenzátory vykonávajú: nechránené, chránené, neizolované, izolované, utesnené a utesnené.

Nechránené kondenzátory umožňujú prevádzku v podmienkach vysokej vlhkosti iba ako súčasť zapečateného zariadenia. Chránené kondenzátory umožňujú prevádzku v zariadeniach akéhokoľvek dizajnu. Neizolované kondenzátory (s povlakom alebo bez neho) nedovoľujú, aby sa šasi zariadenia dotklo šasi. Izolované kondenzátory majú pomerne dobrý izolačný povlak a umožňujú podvozku dotknúť sa zariadenia. Utesnené kondenzátory majú štruktúru tela utesnenú organickými materiálmi. Utesnené kondenzátory majú utesnené puzdro, ktoré vylučuje možnosť komunikácie medzi prostredím a jeho vnútorným priestorom. Utesnenie sa vykonáva pomocou keramických a kovových puzdier alebo sklenených baniek. Podľa typu dielektrika je možné všetky kondenzátory rozdeliť do skupín: s organickým, anorganickým, plynným a oxidovým dielektrikom.

Vlastnosti kondenzátora

Kondenzátor neprechádza jednosmerným prúdom a je preň izolátorom.

Pri striedavom prúde kondenzátor nie je prekážkou. Odpor kondenzátora (kapacitný odpor) voči striedavému prúdu klesá so zvyšovaním jeho kapacity a prúdovej frekvencie a naopak sa zvyšuje so znižovaním jeho kapacity a prúdovej frekvencie.

Schopnosť kondenzátora poskytovať rôzny odpor voči striedavému prúdu je široko používaná. Kondenzátory sa používajú na filtrovanie, oddeľovanie niektorých frekvencií od ostatných, oddelenie premennej zložky od konštanty ...

Z čoho sú kondenzátory vyrobené?

Najjednoduchší kondenzátor sa skladá z 2 kovových dosiek, ktoré sú oddelené izolátorom (dielektrikum). Ak je jedna doska kondenzátora kladne nabitá a druhá záporná, budú na doskách držané opačné náboje, priťahované jedna k druhej. Preto kondenzátor môže byť akumuláciou elektrickej energie.

Kondenzátorové platne sú obvykle vyrobené z hliníka, medi, striebra, tantalu. Ako dielektrikum sa používajú špeciálne kondenzátorové papiere, sľudy, syntetické filmy, vzduch, špeciálna keramika atď.

1 kovový plech alebo fólia (hliník, tantal alebo iné),
2 dielektrikum z oxidu kovu (Al2O3, Ta2O5 alebo iné),
3 papier atď. Impregnovaný elektrolytom (H3BO3, H2SO4, MnO2 alebo iné) a glycerínom. Pretože hrúbka dielektrickej vrstvy v tomto prípade obvykle zostáva v rozmedzí 0,1 μm, tieto kondenzátory sa môžu vyrábať s veľmi veľkou kapacitou ( do 1 F), ale pri relatívne nízkom napätí (zvyčajne niekoľko voltov).

Ultrakondenzátory (superkondenzátory, ionistory), ktorých podšívka je dvojitá elektrická vrstva s hrúbkou niekoľkých desatín nanometra na rozhraní medzi elektródou vyrobenou z mikroporézneho grafitu a elektrolytu (obrázok 3), môžu mať ešte väčšiu kapacitu.

1 mikroporézna grafitová elektróda,
2 elektrolytu

Účinná plocha dosiek takýchto kondenzátorov dosahuje vďaka pórovitosti až 10 000 m2 na gram elektródovej hmoty, čo umožňuje dosiahnuť veľmi veľkú kapacitu s veľmi malými veľkosťami kondenzátorov. V súčasnosti sú k dispozícii ultrakondenzátory pre napätie do 2,7 V a kapacity až 3 kF. Ich špecifická skladovacia kapacita je zvyčajne v rozsahu 0,5 Wh / kg až 50 Wh / kg a existujú prototypy so špecifickou skladovacou kapacitou až 300 Wh / kg.
Sú výhodné, keď sa energia spotrebuje vo forme krátkych impulzov (napríklad na poháňanie štartéra spaľovacích motorov) alebo keď sa vyžaduje rýchle (druhé) nabíjanie zásobníka. Napríklad v roku 2005 v Šanghaji sa začala pilotná prevádzka ultrakapacitných autobusov, ktorej banka kondenzátorov je nabitá, zatiaľ čo autobus je zaparkovaný na každej zastávke.

Pri výbere kondenzátora pre konkrétne zariadenie by sa mali zohľadniť tieto okolnosti:

a) požadovaná hodnota kapacity kondenzátora (μF, nF, pF),

b) prevádzkové napätie kondenzátora (maximálna hodnota napätia, pri ktorej môže kondenzátor pracovať dlhý čas bez zmeny jeho parametrov),

c) požadovaná presnosť (možná zmena hodnôt kapacity kondenzátora),

g) teplotný koeficient kapacity (závislosť kapacity kondenzátora od teploty okolia),

d) stabilita kondenzátora,

f) zvodový prúd dielektrika kondenzátora pri menovitom napätí a danej teplote. (Môže byť uvedený dielektrický odpor kondenzátora.)

prihláška

Vo všetkých rádiových a elektronických zariadeniach okrem tranzistorov a mikroobvodov sa používajú kondenzátory. V niektorých obvodoch je ich viac, v iných menej, prakticky však neexistujú žiadne elektronické obvody bez kondenzátorov.

Kondenzátory môžu v zariadeniach súčasne vykonávať rôzne úlohy. V prvom rade ide o nádoby vo filtroch usmerňovačov a stabilizátorov. S pomocou kondenzátorov je prenášaný signál medzi zosilňovačmi, vytvárajú sa nízkofrekvenčné a vysokofrekvenčné filtre, nastavujú sa časové intervaly v časových oneskoreniach a volí sa kmitočet kmitania v rôznych generátoroch.

Kondenzátory odvodzujú svoj rodokmeň z Leydenovho džbánu, ktorý v polovici 18. storočia pri svojich pokusoch využil holandský vedec Peter van Mushenbruck. Býval v meste Leiden, takže je ľahké uhádnuť, prečo sa táto banka volala.

V skutočnosti išlo o obyčajnú sklenenú nádobu, ktorá bola vnútri a zvonka potiahnutá cínovou fóliou - staniolom. Boli používané na rovnaké účely ako moderný hliník, ale hliník nebol ešte otvorený, v tom čase bol jediným zdrojom elektriny stroj na výrobu elektród, ktorý bol schopný vyvinúť napätie až niekoľko stoviek kilovoltov. Od nej si účtovali Leydenovu nádobu. V učebniciach fyziky bol opísaný prípad, keď Mushenbrook prepustil svoju plechovku pomocou reťaze desiatich strážcov, ktorí sa držali za ruky, a vtedy nikto nevedel, že následky môžu byť tragické. Rana sa ukázala ako celkom citlivá, ale nie smrteľná. Nedosiahlo sa to, pretože kapacita nádoby Leyden bola zanedbateľná, impulz sa ukázal byť veľmi krátky, takže výtlačná sila bola malá.

Kondenzátory nie sú iba prvkami rádiových a elektrických obvodov. V prírode sa stretávame s prírodnými kondenzátormi počas búrky, keď sú opačne nabité mraky vybíjané vo vzťahu k sebe navzájom alebo k zemi. Bleskové formy a búrky.

Kondenzátory sa široko používajú v napájacích systémoch priemyselných podnikov a elektrifikovaných železníc na zlepšenie využívania elektrickej energie na striedavý prúd. Napr. P. s. V lokomotívach a lokomotívach sa kondenzátory používajú na vyrovnávanie pulzujúceho prúdu prijímaného z usmerňovačov a prerušovačov impulzov, na boj proti iskreniu kontaktov elektrických prístrojov a na rádiové šumy, v riadiacich systémoch pre polovodičové meniče a tiež na vytváranie symetrického trojfázového napätia potrebného na napájanie elektrických motorov pomocných strojov. V rádiovom inžinierstve sa kondenzátory používajú na vytváranie vysokofrekvenčných elektromagnetických vĺn, na oddelenie elektrických obvodov jednosmerného a striedavého prúdu, atď. 1. V rádiových a televíznych zariadeniach sa vytvárajú oscilačné obvody, ich nastavenie, blokovanie, oddelenie obvodov s rôznymi frekvenciami, v usmerňovacích filtroch atď. d.

2. V radarovej technológii - získať impulzy s vyšším výkonom, tvorbu impulzov atď.

3. V telefónii a telegrafii - na oddelenie striedavých a konštantných prúdových obvodov, oddelenie prúdov rôznych frekvencií, potlačenie iskier v kontaktoch, vyrovnanie káblových vedení atď.

4. V automatizácii a telemechanike - vytvárať senzory na kapacitnom princípe, oddeliť obvody jednosmerného a pulzného prúdu, potlačenie iskier v kontaktoch, v obvodoch generátora impulzov tyratrónu atď.

5. V technológii výpočtových zariadení - v špeciálnych pamäťových zariadeniach atď.

6. V elektrotechnickej meracej technike - na vytváranie kapacitných vzoriek, získanie variabilnej kapacitancie (kapacitné obchody a laboratórne variabilné kondenzátory), vytvorenie meracích prístrojov na kapacitnom princípe atď.

7. V laserovej technológii - získanie silných impulzov.

V modernom energetickom priemysle nachádzajú kondenzátory tiež veľmi rozmanité a zodpovedné aplikácie:

na zlepšenie účinníka a priemyselných zariadení (kosínusové alebo skratové kondenzátory);

na pozdĺžnu kompenzačnú kapacitu diaľkových prenosových vedení a na reguláciu napätia v distribučných sieťach (sériové kondenzátory);

na kapacitné získavanie energie z vysokonapäťových prenosových vedení a na pripojenie špeciálnych komunikačných zariadení a ochranných zariadení (komunikačné kondenzátory) k prenosovým vedeniam;

na ochranu proti prepätiu;

na použitie v obvodoch napäťových impulzov (GIN) a generátoroch výkonových prúdových impulzov (GIT) používaných pri skúšaní elektrických zariadení;

na zváranie elektrickým výbojom;

na spúšťanie kondenzátorových motorov (spúšťacie kondenzátory) a na vytváranie požadovaného fázového posunu v prídavnom vinutí týchto motorov;

v osvetľovacích zariadeniach s žiarivkami;

na potlačenie rádiového rušenia generovaného elektrickými strojmi a vozovým parkom elektrifikovaných vozidiel.

Kondenzátory sa okrem elektroniky a elektrickej energie používajú aj v iných neelektrických oblastiach strojárstva a priemyslu na tieto hlavné účely:

V kovopriemysle - vo vysokofrekvenčných zariadeniach na tavenie a tepelné spracovanie kovov, v elektroerozívnych (iskrových) zariadeniach, na magnetické pulzné spracovanie kovov atď.

V ťažobnom priemysle (uhlie, kovová ruda atď.) - v ťažobnej doprave na kondenzátore elektrické lokomotívy normálnej a vysokej frekvencie (bezkontaktné), v elektrických výbušných zariadeniach využívajúcich elektrohydraulický efekt atď.

V automobilovej technike - v zapaľovacích obvodoch na potlačenie iskier v kontaktoch a na potlačenie rádiového rušenia.

V lekárskej technike - v röntgenových zariadeniach, v elektroterapeutických zariadeniach atď.

V technike využívania atómovej energie na mierové účely - na výrobu dozimetrov, na krátkodobú výrobu vysokých prúdov atď.

Vo fotografickej technike - na letecké snímanie, na získanie záblesku svetla pri bežnej fotografii atď.

Rôznorodosť aplikácií určuje extrémne širokú škálu typov kondenzátorov používaných v moderných technológiách. Preto spolu s miniatúrnymi kondenzátormi s hmotnosťou menšou ako gram a veľkosťou rádovo niekoľko milimetrov nájdete kondenzátory s hmotnosťou niekoľkých ton a výškou presahujúcou ľudskú výšku. Kapacita moderných kondenzátorov sa môže pohybovať od frakcií pikosádov až po niekoľko desiatok až stoviek tisícok mikrofarád na jednotku a menovité prevádzkové napätie sa môže pohybovať od niekoľkých voltov do niekoľkých stoviek kilovoltov.

Úlohou kondenzátora v elektronickom obvode je akumulovať elektrický náboj, oddeľovať konštantné a premenlivé zložky prúdu, filtrovať zvlnený prúd a oveľa viac.

V sovietskych časoch, keď bolo veľa stacionárnych elektronických hodín napájaných zásuvkou a kompaktné a lacné batérie ešte neboli vynaložené, remeselníci vložili kondenzátory tak, že ak by napríklad došlo k strate elektriny, napríklad na krátky čas, mohli by pracovať a nespomaľovať.

§ 1.1. Funkcie a aplikácie

Elektrické kondenzátory v elektróne

ny, rádiotechnika, elektrotechnika

a elektrické zariadenia

fungujú ako zdroj energie

nikel jalového výkonu, frekvenčne závislý

simogo reaktancie. Vykonané

robia to kvôli svojej schopnosti

akumulovať elektrickú energiu,

a potom ho dajte do obvodu záťaže.

Použitie vysokých prúdových impulzov

zvyknutý vytvárať extrémy

pomocou sily a sily magnetického poľa

iskrenie v plynoch a kvapalinách

Pulzy vysoké a veľmi vysoké

napätie sa používa v špičkových technológiách

zdôrazňuje pri testovaní a výskume

dôverné účely.

Kapacitné skladovanie energie

sa používajú vo výskumných zariadeniach

fyzika plazmy, termonukleárne reakcie,

mučenie rôznych zariadení v elektronike

rotechnologické zariadenia (magnetické

pulzné lisovanie, inštalácia, použitie-

elektrohydraulický šok,

pulzné elektrické zváranie, magnetizácia,

ultrazvuková technológia, elektrospark

technológia spracovania, elektroplazma

lýza atď.). Akumulačné kondenzátory

široko používaný v rôznych zariadeniach

pulzná komunikácia, radar,

navigácia, v pulzných svetelných zdrojoch

to (zdroje s vysokou intenzitou - lam

prachové záblesky, signalizačné zariadenia - máj-

ki, optické kvantové generátory - la-

zera atď.), pulzný röntgen

Kondenzátory sa používajú v technológii

seizmický prieskum (elektrodynamická im-

pulzné budenie elastických vĺn v krajine

kôra), aby vybuchla detonátory, v

dicín (pulzný defibrilátor)

Pohony pre generátory energie

prúdové impulzy môžu byť najjednoduchšie (v

vo forme kondenzátora alebo kondenzačných batérií

tori) a zložitejšie (umelé

napríklad dlhé línie, napríklad reťazový tvar

svietidlo alebo sada paralelných LC-

segmenty).

V nich sú kondenzátory relatívne dlhé

akumulujú elektrickú energiu z

- zdroj s relatívne nízkym príkonom a

potom ho rýchlo odovzdajte nákladu. lištou v nebezpečnom pásme

v kondenzátoroch sa používajú kondenzátory

najmä inteligentný spodný kondenzátor

obyvatelia napätia.

Hlavný pracovný postup v čísle

zariadenia s kapacitnou akumuláciou energie

gii ju nevracia späť k nákladu, ale

akumulácie. Kapacita kondenzátora

rýchlo akumulujú elektrickú energiu

giyu sa používa na vytváranie rôznych

zariadenia na ochranu elektrických

ruda a jej prvky z prepätia -

búrky alebo

mutačné javy. Táto nehnuteľnosť a

tiež relatívne malé rozmery,

vysoká spoľahlivosť kondenzátorov vďaka

najmä ich rozsiahle použitie

silné tlmiace reťaze

vysokonapäťové prevodníky, pre vysoko-

vyrovnanie napätia na postupnosti

ale ventily sú zapnuté.

V tyristorových konvertoroch (

usmerňovače, invertory, regulátory impulzov

), v bezdotykovom spínaní

použitie kondenzátorov

vynútiť zapnutie a vypnutie

neúplné riadenie diód a ventilov

lyaemostyu. Spínacie kondenzátory

v bezkontaktných zariadeniach pracujúcich

kumulatívny režim, zatiaľ čo v

pracovné postupy pedagógov zvyčajne-

ale sú nabíjané a vybíjané (alebo znova

náboja) kondenzátora.

Vlastnosť kondenzátora, ktorý sa má akumulovať

široko využíva elektrickú energiu -

potlačiť impulzný šum v systéme Windows XP

rôzne elektronické zariadenia, napr

tvorba počítačových pamäťových buniek, integrácia

niya a diferenciácia elektrických

signály (analógové počítače, auto

paradajky, správa atď.).

Široko využívané financovanie

vlastnosti kondenzátorov pri ich aplikácii

v rôznych pulzných zariadeniach

nízky výkon: v generátoroch impulzov

prúd a napätie špeciálnej formy

(nasadenie, meracie zariadenia

va n t). v oscilácii a zostupe

výstupné zariadenia. Kondenzátory veľmi často slúžia ako zdroj jalovej energie.

nosť. Táto vlastnosť sa potom prejavuje

keď sú ovplyvnené premennou

(zvyčajne sínusového tvaru)

napätia. Prúd tečúci kondenzáciou

torus pred napätím o uhol blízky k

k π / 2, t. j. kondenzátor, takmer nie

spotrebúva činnú energiu, vytvára

reaktívne. Táto schopnosť sa používa.

na zvýšenie účinníka

- spotrebitelia elektrickej energie do roku 2007;

čiastočná alebo úplná kompenzácia za ne

jalový výkon, ktorý znižuje straty

energia v generátoroch, transformátoroch,

elektrických sietí, zvyšuje udržateľnosť

paralelná prevádzka energetických systémov,

stabilizuje stres na spotrebiteľov.

Na zvýšenie stability para-

kusová práca a priepustnosť

elektrické vedenia, ako aj zlepšovať

riešenia prevádzkového režimu energetických systémov

zmeňte nastavenie pozdĺžnej kompenzácie

ktorých hlavným prvkom sú

výkonné banky kondenzátorov

induktívna kompenzácia

odpor vedení vysokého napätia

prenos energie. Pozdĺžna inštalácia

kompenzácia jalového výkonu

viazať na elektrifikované železo

Nedávno kondenzujte batérie

pozdĺžna kompenzácia ocele

pre taviarne rúd

vysokovýkonné pece (tisíce a desať

tisíc kilowattov), \u200b\u200bt.j. kedy

zmena zaťaženia.

Pozdĺžna kapacitná kompenzácia

jalový výkon efektívne

používa sa na spustenie asynchrónnych strojov

vysoký výkon pri napájaní z

vysoký odpor (vedenia

nedostatočný výkon a relatívne

dlhá dĺžka). V energetických systémoch

kondenzátory sa používajú v batériách ako

pozdĺžny a priečny stred

kompenzácia jalového výkonu vane.

Poskytujú znížené energetické straty.

gii a zlepšiť prevádzkové režimy energie

systémy (v spojení s elektrárňami

poskytnúť potrebné napätie v

uzly a energetické toky). U oboch druhov

batérie používané v sérii

paralelné pripojenie veľkého počtu

kondenzátory jednotiek.

Kondenzátory sa často nepoužívajú.

iba centralizované inštalácie

kompenzácia jalového výkonu, ale aj v

zariadenia pre skupiny a jednotlivcov

bez náhrady. Takéto príklady môžu

môžu slúžiť ako kondenzátory pre osvetlenie

s výbojkami, štartovacie

a pracovné kondenzátory jednofázovej asynchrónnej

chronické elektrické motory (v tomto prípade

hlavnou funkciou kondenzátorov je

je vo vytváraní fázového posunu π / 2

medzi prúdmi vinutia motora),

hustejšie zosilňovače veľmi nízke

indukcia účinníka

elektrotermálne zariadenia priemyselné

noe a vysoké frekvencie. Skupina a

individuálna reaktívna kompenzácia

spotrebiteľská sila má v súvislosti s poklesom veľký ekonomický efekt

energetické straty počas prenosu, znižovanie

maximálny pokles napätia

- rekonštrukcia energetických sietí (z dôvodu

nedostatočné napájacie vedenia,

transformátory atď.).

Schopnosť kondenzátorov kompenzovať

reaktívna sila spotrebiteľa

elektrina sa používa nielen na

frekvencia 50-6 0 Hz, ale aj pri zvýšenej frekvencii

prevádzkové frekvencie, napríklad palubné systémy

tieto vozidlá elektrotermálne

oblohy. V tomto prípade významné

ale hmotnosť a rozmery sa zmenšujú predovšetkým

generátor energie.

Kompenzácia reagenčnými kondenzátormi

výkon asynchrónneho stroja umožňuje

vytvorte asynchrónne generátory

efektívne pri premenlivej rýchlosti

primárny motor (hydraulický

plyn, plynové turbíny). Kondenzujú

ry poskytujú magnetické budenie

kompenzácia prietoku a jalového výkonu

nosť zaťaženie.

Plná kompenzácia kondenzátormi

reaktívne indukčné cievky

vyskytuje sa aj v silných koľajach

radiálne obvody generátorov

vysielačov. Nemožné bez kondenzátorov

prevádzka týchto zariadení s vysokou

benefit faktor a malý

tresty, ako aj spôsobujúce bolesť

mali aktívne kapacity.

Ďalšou vlastnosťou kondenzátorov je

vziať svoju reakciu, keď

striedavý prúd inverzne

frekvencia (x c \u003d 1/2 π / C) je široká

pri vytváraní rôznych filtrov v systéme Windows

rádiotechnika, elektronická, elektrická

technické zariadenia pre

oddelenie napätí a prúdov rôznych

Dolnopriepustné a hornopriepustné filtre

reprezentácia sovy a zárezov

bitka je kombináciou induktívnej a kapacitnej,

odporové a kapacitné prvky, sú-

sú neoddeliteľnou súčasťou väčšiny

elektronické a rádiové zariadenia.

Filtre sa používajú aj pri

iCal aplikácie. S ich pomocou, nízky výkon

použité vysokofrekvenčné signály

komunikácia, telemechanika, systémy

núdzové riadenie a iné účely,

oddelené od priemyselného namáhania

vysokonapäťové frekvencie. sila

filtre sa používajú v elektrine

ke aproximovať tvar napätia k

sínusoidné v prítomnosti zdrojov

vyššie harmonické (usmerňovače), oblúky

výstupné pece atď.) v výkonových polovodičoch

prevodníky prezývok fungujúce v

offline alebo v sieťovom režime.

V reaktívnych rezonančných filtroch

multiplikátory napätia a ďalšie zariadenia

používajú sa rezonančné vlastnosti.

obvody pozostávajúce z kondenzátorov na

duktnvnostey.

Kondenzátory sa používajú vo filtroch.

nielen variabilný, ale n trvalý

prúd, v ktorom užitočná zložka

je konštantné napätie a úloha

filter pozostáva z vyhladzovacích guliek

napätie (znížením)

variabilný komponent), t.j. tu je to isté

dočasne použité

kondenzátor na akumuláciu energie a zníženie

jeho odpor s frekvenciou. taký

filtre sa používajú v napájacích zdrojoch

rôzne elektronické a elektrické inžinierstvo-

zariadenia napríklad vo vysokom napätí

elektrostatické lakovacie zariadenia

ki, čistenie plynu, v pulznej stabilizácii

napätie tori, EV M, atď.

Vlastnosť kondenzátorov na zníženie ich

odpor so zvyšujúcou sa frekvenciou -

nalieva ich široké použitie v elektronike

rádiové a elektronické zariadenia v

ako blokovanie alebo rušenie-

štekajúci prvok. Úloha kondenzátora v

toto av predchádzajúcich prípadoch dôjde k záveru

cieľom je uzavrieť cestu vysokej frekvencie

celkový prúd, ktorý im neumožňuje prejsť

cez iné obvody a prvky zariadenia

potraviny, napríklad v napájacej sieti.

Kondenzátory sú nevyhnutné

obvody s fázovým posunom prvkov

automatizačné zariadenia automatizačného systému,

v LC- a RC-generátoroch, v

aktívne filtre atď.

Jedna z mnohých úloh

premyté kondenzátormi, usudzuje

sya v rozdelení striedavého napätia,

vykonávané pod rôznymi zmenami

s vo vysokonapäťových obvodoch, v elektrine

testovacie systémy

nové, v rovnomernom rozdelení dňa

ťahové napätie

prepchaté prepínače vysokého napätia a

na iné účely.

Kondenzátory sa široko používajú:

V kapacitných deličoch napätia

na výber energie z vysokého napätia

prenos energie (s malým výkonom)

náklady na vzorkovanie kondenzátora

nižšie náklady na vývodové zariadenie

použitím konvenčných transformátorov);

Rovnako ako odpor predradníka v

zdroje svetla v hmle, žiarovky

žiarovky, ako aj s nízkou spotrebou energie

nabíjačka batérií;

V sekundárnych napájacích zdrojoch s

špeciálne vlastnosti (

- preťaženie prúdu, napätia), najmä v

kapacitné induktory

slúži na zásobovanie konštantným prúdom

inštalácie plazmovej technológie, zváranie

Indukčné kapacitné zariadenia

meniť a vyvážiť napätie

trojfázová sieť v prítomnosti nevyváženej siete

metrických spotrebiteľov, ako aj pre

potrebné fázové deliče

na zásobovanie trojfázových spotrebiteľov

z jednofázovej siete.

Rozsah pôsobnosti

kondenzátory sú dostatočne široké: energia

teak, priemysel, doprava, zariadenia

komunikácie, automatizácia, vysielanie, umiestnenie,

meracie a počítacie zariadenia

Príručka

na elektrické

kondenzátory

Všeobecné informácie

výber a použitie

Upravil

kandidát technických vied

V.V. Yermuratskog asi

V skutočnosti išlo o obyčajnú sklenenú nádobu, ktorá bola vnútri a zvonka potiahnutá cínovou fóliou - staniolom. Používal sa na rovnaké účely ako moderný hliník, ale hliník potom ešte nebol otvorený.

Jediným zdrojom elektriny v tých časoch bol elektrofórový stroj schopný vyvinúť napätie až niekoľko stoviek kilovoltov. Od nej si účtovali Leydenovu nádobu. V učebniciach fyziky je opísaný prípad, keď Mushenbrook prepustil svoju plechovku pomocou reťaze desiatich strážcov, ktorí držali ruky.

V tom čase nikto nevedel, že následky môžu byť tragické. Rana sa ukázala ako celkom citlivá, ale nie smrteľná. Nedosiahlo sa to, pretože kapacita nádoby Leyden bola zanedbateľná, impulz sa ukázal byť veľmi krátky, takže výtlačná sila bola malá.

Ako je kondenzátor

Zariadenie kondenzátora sa prakticky nelíši od Leydenovej nádoby: všetky rovnaké dve platne oddelené dielektrikom. Takto sú kondenzátory zobrazené na moderných elektrických obvodoch. Obrázok 1 zobrazuje schematickú štruktúru plochého kondenzátora a vzorec na jeho výpočet.

Obrázok 1. Ploché kondenzátorové zariadenie

Tu S je plocha doštičiek v metroch štvorcových, d je vzdialenosť medzi doskami v metroch, C je kapacita v faradoch, ε je dielektrická konštanta média. Všetky hodnoty obsiahnuté vo vzorci sú uvedené v systéme SI. Tento vzorec platí pre najjednoduchší plochý kondenzátor: môžete jednoducho umiestniť vedľa seba dve kovové platne, z ktorých sa vyvodzujú závery. Vzduch môže slúžiť ako dielektrikum.

Z tohto vzorca je zrejmé, že kapacita je väčšia, čím väčšia je plocha dosiek a čím je menšia vzdialenosť medzi nimi. Pre kondenzátory s odlišnou geometriou môže byť vzorec iný, napríklad pre kapacitu jedného vodiča alebo elektrického kábla. Závislosť kapacity na ploche dosiek a vzdialenosť medzi nimi je rovnaká ako závislosť plochého kondenzátora: čím väčšia je plocha a čím je menšia vzdialenosť, tým väčšia je kapacita.

Dosky nie sú vždy ploché. Pre mnohé kondenzátory, napríklad papier, sú dosky hliníkovou fóliou zvinuté spolu s papierovým dielektrikom v tesnej gule v tvare kovového puzdra.

Na zvýšenie elektrickej pevnosti sa tenký kondenzátorový papier impregnuje izolačnými prostriedkami, najčastejšie transformátorovým olejom. Táto konštrukcia vám umožňuje vyrábať kondenzátory s kapacitou až niekoľko stoviek microfarad. Kondenzátory s inými dielektrikami sú usporiadané podobne.

Vzorec neobsahuje žiadne obmedzenia týkajúce sa plochy dosiek S a vzdialenosti medzi platňami d. Ak predpokladáme, že platne môžu byť rozmiestnené veľmi ďaleko a zároveň by plocha dosiek bola veľmi malá, zostane určitá kapacita, aj keď malá, stále. Toto zdôvodnenie naznačuje, že iba dva vodiče umiestnené v susedstve majú elektrickú kapacitu.

Táto okolnosť je široko používaná vo vysokofrekvenčnej technológii: v niektorých prípadoch sa kondenzátory vyrábajú jednoducho vo forme stôp tlačených obvodov alebo dokonca len dva drôty skrútené dohromady v polyetylénovej izolácii. Kapacita má tiež obvyklé drôtené rezance alebo káble a so zvyšujúcou sa dĺžkou sa zväčšuje.

Akýkoľvek kábel má okrem kapacity C aj odpor R. Obidve tieto fyzikálne vlastnosti sú rozdelené po celej dĺžke kábla a pri prenose impulzných signálov fungujú ako integrujúci reťazec RC, znázornený na obrázku 2.

Obr. 2

Na obrázku je všetko jednoduché: tu je obvod, tu je vstupný signál, ale tu je na výstupe. Impulz je skreslený mimo rozpoznania, ale robí sa to účelovo, na čo je obvod zostavený. Medzitým hovoríme o vplyve kapacitancie kábla na impulzný signál. Namiesto impulzu sa takýto „zvonček“ objaví na druhom konci kábla a ak je impulz krátky, nemusí dosiahnuť druhý koniec kábla vôbec, je úplne preč.

Historický fakt

Tu je celkom vhodné pripomenúť si, ako bol položený transatlantický kábel. Prvý pokus v roku 1857 zlyhal: telegrafné body - pomlčky (obdĺžnikové impulzy) boli skreslené, takže na druhom konci 4000 km dlhej línie nebolo možné nič rozobrať.

Druhý pokus sa uskutočnil v roku 1865. Do tejto doby anglický fyzik W. Thompson vyvinul teóriu prenosu údajov cez dlhé linky. Vo svetle tejto teórie sa ukázalo, že vedenie káblov bolo úspešnejšie, podarilo sa nám prijímať signály.

Za tento vedecký výkon udelila kráľovná Viktória vedcovi rytierstvo a titul Lord Kelvin. To bolo meno malého mesta na pobreží Írska, kde sa začalo kladenie káblov. Ale je to len slovo a teraz sa vraciame k poslednému písmenu vo vzorci, konkrétne k dielektrickej konštante média ε.

Trochu o dielektrike

Toto ε je menovateľom vzorca, preto jeho zvýšenie bude mať za následok zvýšenie kapacity. Pre väčšinu použitých dielektrík, ako je vzduch, lavsan, polyetylén, fluórplast, je táto konštanta takmer rovnaká ako konštanta vákua. Zároveň je však veľa látok, ktorých dielektrická konštanta je oveľa vyššia. Ak je vzduchový kondenzátor naplnený acetónom alebo alkoholom, jeho kapacita sa zvýši každých 15 ... 20.

Ale také látky majú okrem vysokej e tiež dostatočne vysokú vodivosť, takže taký kondenzátor nebude mať náboj dobre, rýchlo sa sám vybije. Tento škodlivý jav sa nazýva únikový prúd. Preto sa vyvíjajú špeciálne materiály pre dielektriku, ktoré s vysokou špecifickou kapacitou kondenzátorov poskytujú prijateľné zvodové prúdy. Toto vysvetľuje rozmanitosť typov a typov kondenzátorov, z ktorých každý je navrhnutý pre špecifické podmienky.

Elektrolytický kondenzátor

Elektrolytické kondenzátory majú najväčšiu špecifickú kapacitu (pomer kapacita / objem). Kapacita „elektrolytov“ dosahuje až 100 000 mikrofarád, prevádzkové napätie až 600 V. Takéto kondenzátory dobre fungujú iba pri nízkych frekvenciách, najčastejšie vo filtroch zdrojov napájania. Elektrolytické kondenzátory sa zapínajú polaritou.

Elektródy v takýchto kondenzátoroch sú tenké vrstvy oxidu kovu, preto sa tieto kondenzátory často nazývajú oxidy. Tenká vrstva vzduchu medzi takýmito elektródami nie je veľmi spoľahlivý izolátor, a preto sa medzi oxidové platne zavádza vrstva elektrolytu. Najčastejšie sú to koncentrované roztoky kyselín alebo zásad.

Obrázok 3 zobrazuje jeden z týchto kondenzátorov.

Obrázok 3. Elektrolytický kondenzátor

Na vyhodnotenie veľkosti kondenzátora bola vedľa neho fotografovaná jednoduchá krabica na zápasy. Okrem dostatočne veľkej kapacity na obrázku môžete vidieť aj percentuálnu toleranciu: nie menej ako 70% nominálnej hodnoty.

V tých dňoch, keď boli počítače veľké a nazývali sa počítače, boli takéto kondenzátory v jednotkách (v modernom HDD). Informačná kapacita takýchto jednotiek môže teraz spôsobiť iba úsmev: 5 megabajtov informácií bolo uložených na dvoch diskoch s priemerom 350 mm a samotné zariadenie vážilo 54 kg.

Hlavným účelom superkondenzátorov zobrazených na obrázku bolo stiahnutie magnetických hláv z pracovnej oblasti disku pri náhlom výpadku prúdu. Takéto kondenzátory by mohli skladovať poplatok niekoľko rokov, čo bolo v praxi testované.

Trochu nižšie s elektrolytickými kondenzátormi sa navrhne niekoľko jednoduchých experimentov, aby sme pochopili, čo kondenzátor dokáže.

Ak chcete pracovať v striedavých obvodoch, vyrábajú sa nepolárne elektrolytické kondenzátory, preto je ich získanie z nejakého dôvodu veľmi ťažké. Aby sa tento problém nejako obišiel, medzi bežné polárne "elektrolyty" patrí protisekvenčné: plus-mínus-mínus-plus.

Ak je polárny elektrolytický kondenzátor zahrnutý v obvode so striedavým prúdom, potom sa najskôr zahreje a potom sa ozve výbuch. Domáce kondenzátory roztrúsené vo všetkých smeroch, zatiaľ čo dovážané, majú špeciálne zariadenie, ktoré sa vyhýba hlasitým výbojom. Toto je spravidla buď krížový zárez na spodku kondenzátora, alebo otvor s gumovou zátkou umiestnenou na rovnakom mieste.

Nepáči sa im elektrolytické kondenzátory so zvýšeným napätím, aj keď je dodržaná polarita. Preto by ste nikdy nemali dať „elektrolyty“ do obvodu, kde sa očakáva napätie blízko maxima pre daný kondenzátor.

Niekedy sa na niektorých, dokonca aj renomovaných fórach, pýtajú začiatočníci otázku: „Kondenzátor 470µF * 16V je uvedený na obvode a mám 470µF * 50V, môžem to uviesť?“ Áno, samozrejme, môžete, ale spätná výmena je neprijateľná.

Kondenzátor môže ukladať energiu

Vyriešenie tohto tvrdenia pomôže jednoduchému diagramu znázornenému na obrázku 4.

Obrázok 4. Obvod kondenzátora

Hlavnou postavou tohto obvodu je elektrolytický kondenzátor C s dostatočne veľkou kapacitou, takže procesy vybíjania prebiehajú pomaly a dokonca veľmi jasne. To umožňuje vizuálne sledovať fungovanie obvodu pomocou konvenčného svetla z baterky. Tieto svetlá už dávno ustúpili od moderných LED, ale žiarovky pre nich sa stále predávajú. Zostavenie obvodu a vykonanie jednoduchých experimentov je preto veľmi jednoduché.

Možno niekto povie: „Prečo? Koniec koncov, všetko je zrejmé, aj keď si prečítate popis ... ". Zdá sa, že tu nie je nič, o čom by sme sa mohli hádať, ale akokoľvek, aj to najjednoduchšie, zostáva v hlave po dlhú dobu, ak jej porozumenie prišlo rukami.

Takže obvod je zostavený. Ako pracuje?

V polohe spínača SA, zobrazeného na obrázku, sa kondenzátor C nabíja zo zdroja energie GB cez odpor R v obvode: + GB __ R __ SA __ C __ -GB. Nabíjací prúd v diagrame je znázornený šípkou s indexom iз. Proces nabíjania kondenzátora je znázornený na obr.

Obrázok 5. Proces nabíjania kondenzátora

Obrázok ukazuje, že napätie na kondenzátore stúpa pozdĺž zakrivenej čiary, v matematike nazývanej exponent. Nabíjací prúd priamo odráža nabíjacie napätie. Keď napätie na kondenzátore stúpa, nabíjací prúd klesá. A iba v počiatočnom okamihu zodpovedá vzorcu znázornenému na obrázku.

Po určitej dobe bude kondenzátor nabitý od 0V do napätia zdroja energie, v našom obvode do 4,5V. Celá otázka znie, ako je tento čas určiť, ako dlho čakať, kedy sa kondenzátor nabije?

Časová konštanta Tau τ \u003d R * C

V tomto vzorci sa odpor a kapacita sériovo zapojeného odporu a kondenzátora jednoducho násobia. Ak bez zanedbania systému SI nahradíte odpor v Ohmoch, kapacitu vo Faradoch, výsledok bude za pár sekúnd. Teraz je potrebné, aby kondenzátor nabil až 36,8% napätia zdroja energie. Preto bude pri nabíjaní takmer 100% potrebný čas 5 * τ.

Často, bez zanedbania systému SI, je odpor v ohmoch nahradený vzorcom a kapacita je v mikrofaradách, potom sa čas ukáže v mikrosekundách. V našom prípade je vhodnejšie získať výsledok v sekundách, za ktorý musíte jednoducho vynásobiť mikrosekundy miliónom, alebo, jednoducho povedané, presunúť čiarku o šesť znakov doľava.

V obvode znázornenom na obrázku 4, s kondenzátorom 2 000 μF a odporom odporu 500 Ω, bude časová konštanta τ \u003d R * C \u003d 500 * 2000 \u003d 1 000 000 mikrosekúnd alebo presne jedna sekunda. Preto budete musieť počkať asi 5 sekúnd, kým sa kondenzátor úplne nenabije.

Ak sa po uplynutí stanoveného času prepne spínač SA do správnej polohy, kondenzátor C sa vybije cez žiarovku EL. V tomto bode dôjde k krátkemu záblesku, kondenzátor sa vybije a svetlo zhasne. Smer vybíjania kondenzátora je znázornený šípkou s indexom ip. Čas vybitia je tiež určený časovou konštantou τ. Výtokový graf je znázornený na obrázku 6.

Obrázok 6. Graf vybitia kondenzátora

Kondenzátor neprechádza jednosmerným prúdom

Na overenie tohto tvrdenia pomôže ešte jednoduchšia schéma znázornená na obrázku 7.

Obrázok 7. Obvod s kondenzátorom v jednosmernom obvode

Ak zatvoríte spínač SA, nasleduje krátke zablikanie žiarovky, čo znamená, že kondenzátor C je nabitý žiarovkou. Znázorňuje sa tu aj graf nabitia: v okamihu, keď sa spínač prepne, je prúd maximálny, pretože sa kondenzátor nabíja, znižuje a po chvíli sa úplne zastaví.

Pokiaľ je kondenzátor dobrej kvality, t.j. pri malom zvodovom prúde (samovybíjanie) nebude opakované zatvorenie spínača viesť k záblesku. Ak chcete získať ďalší blesk, kondenzátor bude musieť byť vybitý.

Kondenzátor vo výkonových filtroch

Kondenzátor sa obvykle umiestni za usmerňovač. Usmerňovače sa najčastejšie vyrábajú z polovice vlny. Najbežnejšie usmerňovacie obvody sú znázornené na obrázku 8.

Obrázok 8. Usmerňovacie obvody

Usmerňovače s polovičnými vlnami sa spravidla používajú pomerne často v prípadoch, keď je záťažová sila zanedbateľná. Najcennejšou kvalitou takýchto usmerňovačov je jednoduchosť: vinutie iba jednej diódy a transformátora.

Pre usmerňovač s polovičnými vlnami môže byť kapacita filtračného kondenzátora vypočítaná podľa vzorca

C \u003d 1 000 000 * Po / 2 * U * f * dU, kde C je kondenzátor μF, Po je záťažový výkon W, U je napätie na výstupe usmerňovača V, f je frekvencia striedavého napätia Hz, dU je vlnová amplitúda V.

Veľké množstvo v čitateli 1 000 000 prevádza kapacitanciu kondenzátora zo systému Farads na mikrofardy. Dva v menovateli predstavujú počet polperiód usmerňovača: pre polvlnu na jej mieste sa objaví jednotka

C \u003d 1 000 000 * Po / U * f * dU,

A pre trojfázový usmerňovač bude mať vzorec tvar C \u003d 1 000 000 * Po / 3 * U * f * dU.

Superkondenzátor - Ionistor

Nedávno sa objavila nová trieda elektrolytických kondenzátorov, takzvaný ionistor. Vo svojich vlastnostiach je podobný batérii, avšak s niekoľkými obmedzeniami.

Ionistor sa nabíja na menovité napätie v krátkom čase, doslova v niekoľkých minútach, preto sa odporúča používať ho ako záložný zdroj energie. V skutočnosti je ionistorové zariadenie nepolárne, jedinou vecou, \u200b\u200bktorá určuje jeho polaritu, je nabíjanie v továrni. Aby sa táto polarita nezamieňala v budúcnosti, je označená znamienkom +.

Dôležitú úlohu zohrávajú prevádzkové podmienky ionistorov. Pri teplote 70˚C pri napätí 0,8 menovitej zaručenej trvanlivosti nie viac ako 500 hodín. Ak zariadenie bude pracovať pri napätí 0,6 od menovitej hodnoty a teplota nepresiahne 40 stupňov, potom je možná správna prevádzka po dobu 40 000 hodín alebo viac.

Najbežnejšími ionistorovými aplikáciami sú záložné zdroje energie. Sú to hlavne pamäťové čipy alebo elektronické hodiny. V tomto prípade je hlavným parametrom ionistora nízky zvodový prúd, jeho samovybíjanie.

Celkom sľubné je použitie ionistorov v spojení so solárnymi panelmi. Ovplyvňuje tiež nekritickosť stavu nabitia a takmer neobmedzený počet cyklov vybíjania a vybíjania. Ďalšou cennou vlastnosťou je, že ionistor je bezúdržbový.

Prečítajte si to isté

Typy nástenných svetiel a vlastnosti ich použitia
O potenciálnom rozdiele, elektromotorickej sile a napätí
Čo sa dá pomocou merača určiť okrem spotreby energie
O kritériách posudzovania kvality elektrických výrobkov
Čo je lepšie pre súkromný dom - jednofázový alebo trojfázový vstup?
Ako zvoliť stabilizátor napätia pre vidiecky dom
Peltierov jav: magický účinok elektrického prúdu
Prax zapojenia a pripojenia televízneho kábla v byte - vlastnosti tohto procesu
Problémy s elektroinštaláciou: čo robiť a ako ich opraviť?
Žiarivky T5: vyhliadky a problémy s ich používaním
Výsuvné výstupné bloky: postupy používania a pripojenia
Elektronické zosilňovače. Časť 2. Zosilňovače zvuku
Správna prevádzka elektrických zariadení a elektroinštalácie v vidieckom dome
Zdôrazňuje používanie bezpečného napätia doma
Základné nástroje a zariadenia pre začiatočníkov na štúdium elektroniky
Čo je to odpor pri prechodnom kontakte a ako s ním zaobchádzať
Napäťové relé: čo sú, ako vybrať a pripojiť?
Čo je lepšie pre súkromný dom - jednofázový alebo trojfázový vstup?
Kondenzátory v elektronických obvodoch. Časť 2. Medzištátna komunikácia, filtre, generátory
Ako zabezpečiť pohodlie pri nedostatočnom napájaní
Ako sa ubezpečiť pri kúpe stroja v obchode, či funguje?
Ako zvoliť prierez drôtu pre 12 V svetelné siete
Spôsob pripojenia ohrievača vody a čerpadla s nedostatočným napájaním zo siete
Induktory a magnetické polia. Časť 2. Elektromagnetická indukcia a indukčnosť
Operačné zosilňovače. Časť 2. Dokonalý operačný zosilňovač
Čo sú mikrokontroléry (účel, zariadenie, softvér)
Predĺžte životnosť kompaktnej žiarivky (domácnosti)
Spätná väzba obvodov operačného zosilňovača
Výmena elektrického rozvodného panela bytu
Zariadenie a princíp činnosti ističov v elektrickom obvode
Príklad zdieľania regulátora napätia s optimalizátorom záťaže OEL-820
Čerpanie v rámci hranice zodpovednosti vlastníka domu
Ako usporiadať osvetlenie v spálni?
Prečo nie je možné zapojiť meď a hliník do vedenia?
Modernizácia spätného chodu ventilu alebo motora kondenzátora
Ako predĺžiť a namontovať napájací kábel v byte
Stredné relé: účel, kde sa uplatňujú a ako sa vyberajú

kondenzátor (Elektrina, Kondenzátor - angl.) - prvok elektrického obvodu, ktorý zabezpečuje krátkodobé spojenie skladovanie energie a rýchla návratnosť akumulovaných. Používa sa v reťaziach filtre výkonové obvody mezhkaskadovyh pripojenia, ako aj pre filtrovanie interferencie.

Hlavnou charakteristikou je kapacita, Merané v farads (F, f). Farad charakterizuje náboje vytvárané elektrickými poľami.
Kapacita kondenzátora sa zvyšuje úmerne s plochou obklady a znižuje sa so vzdialenosťou medzi nimi. Ďalším dôležitým parametrom kondenzátora je prevádzkové napätie, Toto napätie nie je odoberané zo stropu, ale je charakterizované maximálnym napätím, nad ktorým nastane porucha dielektrika a zlyhanie kondenzátora. Kvalitné kondenzátory od rešpektujúci výrobcoviamať pevnú látku bezpečnostná rezerva a môžu pracovať pri mierne vyššom napätí bez akýchkoľvek následkov. Preto by sa mali získavať práve kvôli lepšej stabilite a trvanlivosti.

tam polarizovať a nepolyarizirovannye kondenzátory. Ak je polarizované pripojenie nesprávne, môže sa stať zlyhať kvôli silnému zahrievaniu, po ktorom nasleduje otvorenie alebo dokonca malý výbuch.

Je ich veľa druh kondenzátory.
Typicky sa používajú pomerne zložité elektronické obvody elektrolytické, polymér a keramický, Okrem toho, ak sa kondenzátory používajú s digitálnymi zariadeniami, je žiaduce, aby ich mali nízky ekvivalent sériového odporu (). Na dosiahnutie tohto cieľa výrobcovia používajú lepšie komponenty kondenzátora. Ak je to potrebné Nízka ESR Kondenzátor a nastavíte zvyčajný, bude sa dosť zahrievať a rýchlo zlyhá. Možno za pár dní alebo dokonca hodín.

elektrolytické - s najkratšou životnosťou v dôsledku neustáleho odparovania elektrolytu, najmä pri zvýšených teplotách alebo zlých teplotách tesnosť kondenzátor. Avšak, oni sú najbežnejšie, pretože ich lace.

V zásade majú životnosť viac 50 000 hodínzvyčajne 10 — 20 000 , Pri vyparovaní alebo nedostatočnom elektrolyte napučiavajú a dokonca praskajú charakteristickou bavlnou. - ukazovateľ toho, že je potrebné ho nahradiť, aby sa predišlo problémom s výživou a celkovou stabilitou.

Polovodič polymér

Relatívne trvanlivé, veľmi zriedka napučiavajú a veľa kompaktnejšie elektrolytické. Väčšina výrobcov výpočtovej techniky úplne prešla na polymérne kondenzátory, dokonca aj vo verejnom sektore. Je potrebné, aby boli drahšie ako elektrolytické. Preto bol tento prechod postupný a nastal v dôsledku hromadnej výroby a lacenia polymérnych kondenzátorov.

Princíp činnosti je podobný elektrolytickým kondenzátorom, namiesto elektrolytu sa používa iba viskózny polymérny materiál. Prakticky sa neodparuje a má lepší výkon ako obyčajný elektrolyt.

keramický

Keramické kondenzátory dokážu akumulovať energiu malé straty lepšie filtrovaný rušenie a v drsných prevádzkových podmienkach nenapučiavajú. A neotvárajú sa a nevybuchujú (v niektorých typoch polymérov existujú výnimky), ktoré postriekajú zvyšné komponenty obvodu elektrolytom.
Veľa menšia veľkosť V porovnaní s elektrolytom sa menej zahrievajú. Životnosť 100 000 hodín a ďalšie.

Nemenej bežné, ale používajú sa hlavne v presnej elektronike s aplikáciou na doske samotnej. Tantalové kondenzátory sú poddruhy elektrolytických, ale s roztiahnutím.

S malými rozmermi majú vynikajúce vlastnosti dlhá životnosť, Menej citlivé na nefiltrované vysoká frekvenciakomponent, pri práci s ním vytrvalý zvýšená teplotamať nízka ESR.