Помехоподавляющий конденсатор для чего нужен
Наша задача сделать так, чтобы помехам не «захотелось» залазить в «нежные места» наших схем, но дать току помех течь туда, куда он «хотел» течь (в нейтраль, к примеру). С другой стороны, можно не доводить сеть до плачевного состояния, не выпуская помехи за пределы устройства.
Для того, чтобы уменьшить помехи, применяют фильтры. Тип фильтра и даже его расположение зависит от конкретного случая. К примеру, если помехи создаются одним источником (двигателем, например), то лучше всего поместить фильтр поближе к этому источнику – замкнуть ток помехи (как на рисунке выше).
Если помехи создаются распределенной схемой в металлическом корпусе (компьютерный блок питания), то фильтр лучше поместить как можно ближе к сетевому шнуру – замкнуть ток помехи внутри корпуса и соединить корпус с самым “чистым” местом схемы, чтобы он сам не излучал.
На рисунке – типичная схема фильтра компьютерного блока питания. Красным показан путь излучаемой помехи, а зеленым – помехи, передающейся по проводам.
Помеха имеет две составляющих – синфазную и противофазную.
Противофазная составляющая помехи — это напряжение помехи между фазой и нейтралью. Для ее подавления используются конденсаторы типа X. Само название X происходит от английского “across-the-line”, буква X похожа на крест (“cross”). На рисунке выше, это конденсатор – C1.
К этим конденсаторам предъявляются такие требования – они должны выдерживать максимально допустимые в сети всплески, не загораться при выходе из строя и не поддерживать горение.
Сейчас используются два основных подкласса X-конденсаторов – X1 и X2.
Емкость X конденсаторов варьируется от 0.1мкФ до 1мкФ. Какую емкость нужно выбрать для данного конкретного прибора можно выяснить только с осциллографом.
Синфазная составляющая помехи — это напряжение помехи между обоими сетевыми проводами и корпусом устройства. Понять, что это такое и зачем нужно немного сложнее.
Рассмотрим типичный импульсный источник питания. Между первичной и вторичной обмоткой трансформатора T1 всегда есть паразитная емкость (нарисована зелененьким). Представим, что конденсатора C7 пока нет. Высокочастотные пульсации беспрепятственно проникают со стока транзистора (самое шумное место схемы!) на вторичную обмотку через зелененькую емкость. Таким образом, на всей выходной части блока питания присутствуют пульсации (с частотой блока питания) относительно заземления и обоих сетевых проводов. Напряжение эти пульсаций может доходить до тысяч вольт. Наш мега-чувствительный прибор будет излучать эти пульсации в эфир, а излучать помехи – это тоже самое, что ловить помехи только с обратным знаком. Прибору будет плохо.
Теперь добавим конденсатор C7. Ток помехи, который просочился через зеленый конденсатор теперь может вернуться туда, откуда взялся по более короткому и менее сложному пути, чем в предыдущем случае и в наш мега-чувствительный прибор ему больше течь не хочется!
Конденсаторы Y – типа делятся на 2 основных класса
Рекомендую также почитать документ
CAPACITORS FOR RFI SUPPRESSION OF THE AC LINE: BASIC FACTS
Конденсаторы К73-28-1: гасящие, фильтрующие, помехоподавляющие.
Анонс: К73-28-1 – конденсаторы гасящие индустриальные шумы, фильтрующие токи высших гармоник, помехоподавляющие. Помехоподавляющие конденсаторы и электромагнитные помехи в нормативно-правовой базе России. Конструктивные и технические особенности фильтрующих, гасящих, помехоподавляющих конденсаторов К73-28-1.
Конденсаторы К73-28-1 для подавления помех и снижения уровня индустриального шума.
Конденсаторы К73-28-1 – проходные коаксиальные пленочные металлизированные помехоподавляющие, фильтрующие конденсаторы группы 73 по диэлектрику (ГОСТ Р 57440-2017) класса Х подкласса Х2 по ГОСТ Р МЭК 60384-14-2004 (см. ниже) с диэлектриком из термопласта полиэтилентерефталата (Polyethylenterephthalat, РЕТ) и способностью к самовосстановлению электрических свойств в случае локального пробоя диэлектрика (self-healing metallized dielectric capacitor в терминологии ГОСТ IEC 61071-2014 и ГОСТ Р МЭК 60384-1-2003).
К73-28-1 может использоваться, как шунтирующий конденсатор (by-pass capacitor) для отведения токов радиочастотных помех, в виде RC-сборки, как конденсатор фильтров, в том числе помехоподавляющего индуктивно-емкостного фильтра типа LC, устанавливаться во вводно-распределительные устройства (ВРУ), шкафы управления, распределительные пункты, вводные устройства питания лифтов и т.д. для подавления электромагнитных помех, а также снижения уровня индустриального шума (man-made noise – электромагнитные помехи от технических средств по ГОСТ Р 50397-2011) до нормируемых значений, регламентируемых ГОСТ 33073-2014 и ГОСТ Р 51317.2.4-2000.
Помехоподавляющие конденсаторы и электромагнитные помехи в нормативно-правовой базе России.
Электромагнитные помехи (electromagnetic disturbance – любое электромагнитное явление, которое может ухудшить качество функционирования технического средства по ГОСТ Р 50397-2011 в силовых сетях электроснабжения могут вызываться природными или техническими причинами, поскольку силовая сеть служит, как источником электромагнитных помех за счет генерации и электромагнитной эмиссии возмущений от подключаемой/отключаемой нагрузки и/или электротехнических, электронных компонентов, так и приемником, работая одновременно как среда передачи энергии от распределительной сети и как приемная антенна. Причем индустриальный шум оказывает наиболее существенное влияние на электромагнитную обстановку в сети/сегменте сети и фор/pмируется электромагнитными возмущениями, создаваемыми при включении/выключении (или эксплуатации в повторно-кратковременных режимах) мощной нагрузки:
Электромагнитные помехи в силовой сети вызывают колебания напряжения, тока, вплоть до срабатывания аварийных систем защиты и выхода нагрузки из строя, пульсацию тока, появление гармонических составляющих тока/напряжения высших порядков, несимметрии напряжения/тока, фликера (мерцания) напряжения и т.д., что существенно влияет на качество поставляемой и потребляемой электроэнергии и, безусловно, на функциональность приборов, устройств, оборудования, активных и пассивных элементов сети.
В свою очередь ГОСТ Р 51317.2.4-2000 (МЭК 61000-2-4-94) в отношении электроснабжения объектов промышленности регламентирует 3 класса электромагнитной обстановки и определяет допустимые уровни электромагнитной совместимости для колебаний, напряжения, несимметрии, отклонений напряжения, изменений частоты и искажений синусоидальности напряжения, а также напряжений нечетных, четных гармонических составляющих и напряжений интергармоник.
Помехоподавляющие конденсаторы.
Конденсаторы для подавления помех (electromagnetic interference suppression capacitor) и сборки на базе конденсаторов и резисторов для сетей низкого (до 1000 В) и среднего (до 35 кВ) напряжения регламентирует ГОСТ IEC 60384-14-2015, где определены:
Пленка из полиэтилентерефталата была выбрана для диэлектрика К73-28-1 не случайно:
Конденсаторы К73-28-1 и их современные пленочные аналоги К73-27-2 НЗК, К73-28-1-М ООО «Неоконд» и K73-56 ЗАО «ЭЛКОД».
В качестве «аналогов» К73-28-1 ООО «Северо-Задонский конденсаторный завод» на электротехническом рынке предлагаются К73-27-2 НЗК, К73-28-1-М ООО «Неоконд», K73-56 ЗАО «ЭЛКОД», однако следует учитывать:
ООО «Неоконд» для соединений в корпусе К73-28-1-М использует не точечную сварку, а пайку, что значительно ухудшает электрические и эксплуатационные характеристики.
Важно: Среди отечественных производителей конденсаторов ООО «Неоконд» выделяется не только некачественной продукцией, но и рядом заявлений на фоле научно-технического нонсенса, свидетельствующих или о критически низкой профильной квалификации сотрудников и менеджмента, или о намеренной маркетинговой инсинуации для продвижения своего продукта.
Так, одним из основных «преимуществ» своих К73-28-1-М ООО «Неоконд» заявляет пайку при сборке корпуса благодаря которой «полностью отсутствует переходное сопротивление», что nonsense в аспектах теории электропроводности и технологий соединения металлов. В действительности при точечной сварке соединение частей корпуса происходит за счет межатомных связей между однородным металлом, а значит ток проходит через буквально гомогенный материал, т.е. соединение имеет высокую прочность и переходное сопротивление сравнимо с сопротивлением свариваемых материалов (небольшая разница обусловлена деформацией металла при сварке).
Дополнительными негативами решений К73-28-1-М ООО «Неоконд» можно признать: практическую невозможность при пайке обеспечить перпендикулярность поверхности фланца относительно боковой поверхности корпуса, а это снижает конструктивную надежность и технологичность конденсаторов; «блестящее» покрытие корпуса с малой шероховатостью, что уменьшает адгезию заливочного компаунда и, соответственно, повышает риски разгерметизации.
ЗАО «ЭЛКОД» в K73-56 для изоляции конденсаторных элементов применяет ленту, а не эпоксидный компаунд, что существенно повышает, как риски пробоя, так и взрыво-, пожароопасность конденсаторов;
К73-27-2 НЗК даже не фольгово-металлизированные, а морально устаревшие фольговые конденсаторы (по факту группа не 73, а 74) и не выдерживают сравнения с К73-28-1 ООО «СКЗ» по результатам осмотра и приемо-сдаточных испытаний.
0,47мкФ 70А в количестве 5шт. (изготовитель «НЗК», дата изготовления 07.2017) и конденсаторов К73-28-1 500В-/220
0,47мкФ 70А в количестве 5шт. (изготовитель «НЗК», дата изготовления 07.2017) и конденсаторов К73-28-1 500В-/220
При вскрытии конденсаторов производства «НЗК» обнаружено применение кабельной непропитанной бумаги при намотке секций в качестве вкладыша на активных витках секций (образец №2). Конденсатор К73-28-1- пленочный и применение в качестве диэлектрика при намотке секций других материалов кроме конденсаторной пленки недопустимо. Именно по этой причине электрические параметры конденсаторов производства «НЗК» нестабильны и значительно уступают изделиям «СКЗ».
При намотке секций К73-28-1 производства ООО «СКЗ» используется изоляционная втулка из армлена и вкладыш из пленки ПЭТ-КЭ.
Дополнительно к низкому качеству изготовления конденсаторов К73-28-1 производства «НЗК» следует отнести следующее:
С целью подтверждения соответствия конденсаторов К73-28-1 производства ООО «СКЗ» требованиям ГОСТ IEC 60384-14-2015 дополнительно проведены и получены положительные результаты испытаний:
О помехах и не только…X- и Y-конденсаторы
Проблема электромагнитной совместимости и электромагнитных помех становится с каждым годом актуальнее. Связано это в первую очередь с увеличением числа потребителей и изменением схемотехники источников питания. Причем происходит как количественный рост (увеличение уровня помехи), так и качественный (меняется ее спектр). Помехи, как физическое явление присутствовали в электрических сетях всегда. Если раньше основным источником были коллекторные электродвигатели, с неизбежным искрообразованием на щетках, то сегодня – это импульсные источники питания с характерными для них ключевыми каскадами.
Как известно, помехи возникающие при работе устройства бывают двух видов: дифференциальные – когда ток помехи протекает в питающих проводах в разных направлениях и синфазные, когда ток помехи протекает в одну сторону, то есть дифференциальная помеха – это помеха между двумя проводами питания, а синфазная – между проводами питания и землей. Чтобы снизить влияние на электрическую сеть, между источником и потребителем устанавливается фильтр, типовая схема которого показана на рисунке слева.
Остановимся подробнее на особенностях этих конденсаторов и попытаемся разобраться в том, зачем они нужны и чем отличаются от «просто конденсаторов».
Начнем с дифференциальной помехи.
К конденсаторам данного класса предъявляются повышенные требования – они должны выдерживать максимально допустимые в сети электропитания всплески, не загораться при выходе из строя и не поддерживать горение.
Сейчас используются два основных подкласса X-конденсаторов – X1 и X2:
Основные свойства конденсаторов типа Х
Величина ёмкости X-конденсаторов варьируется от 0.1мкФ до 1мкФ. Для каждого конкретного случая она рассчитывается в зависимости от потребляемой мощности нагрузки и уровня помех в линии. Как правило, противофазная составляющая комплексной помехи — это напряжение помехи между фазой и нейтралью.
В качестве примера появления синфазной помехи рассмотрим структурную схему AC/DC преобразователя.
Все гальванически развязанные AC/DC преобразователи напряжения имеют в своём составе трансформатор. Ему присущ такой существенный недостаток, как паразитная межобмоточная ёмкость (С пар ). Так как силовой ключ преобразователя напряжения гальванически связан с входным напряжением, а частота преобразования составляет порядка нескольких десятков килогерц, то величина сопротивления паразитной ёмкости трансформатора на этой частоте мала и будет являться причиной появления синфазной помехи на выходе, на обоих проводах сразу. В некоторых случаях напряжение помехи может достичь опасных для человека величин. Ток синфазной помехи обязательно отводится в провод заземления.
Обратим внимание на то, что в данном случае конденсаторы C Y связывают один из проводов питающей сети с выходом преобразователя. Это накладывает дополнительные требования к конденсаторам по его надёжности. Конденсаторы класса Y предназначены для работы в тех местах, где выход их из строя угрожает безопасности людей.
Конденсаторы класса Y – типа делятся на 2 основных подкласса:
Основные свойства конденсаторов типа Y
На сегодняшний день в группе компаний «Промэлектроника» конденсаторы классов X и Y широко представлены продукцией таких ведущих фирм, как Epcos и Vishay, Murata.
Авто: На сколько важен помехоподавляющий конденсатор?
У меня все эти симптомы, плюс стрелка тахометра поднимается не равномерно, а рывками, если слегка дать газу. При резком нажати или все ровно, или просто затыки не заметны. (тахометр электронный)
Данные о оборотах берутся с катушки зажигания. Я думаю есть взаимосвязь искрящей катушки и дерганий тахометра.
На фото ниже моя катушка, это уже вторая. Первая искрила в абсолютно тех же местах, что и на фото.
Сопротивление всех свечей около 3-4 КОм, проводов 2-3 КОм, судя по инструкциям в норме. Сопротивление первичной и вторичной обмоток этой катушки тоже в норме. Первичная 0.9Ом, вторичная 12-13 Ком.
Единственное что я не смог замерить это помехоподавляющий конденсатор. (на фото он снизу справа на рамке катушки)
На нем написано MHC 0.47-250
По этому конденсатору совсем мало информации в интернете, никто толком не знает для чего он нужен, нашел всего одну статью что он не просто подавляет помехи, а напрямую участвует в образовании искры с катушек.
Вот вопрос: как влияет помехоподавляющий конденсатор на работу системы зажигания. И как проверить его работоспособность?
Купил сейчас точно такой же резистор (ну с теми же фарадами и вольтами) за 10руб, подключаю, Омы нарастают до максимума. Второй раз уже не прокатывает, пока не сомкнуть контакты резистора. Потом опять срабатывает.
Завтра заберу новые свечи Бош, посмотрю что изменится.
Но похоже тут систематический какой-то просчет, ведь я с искрящей катушкой на Спектре далеко не один.
Спасибо за ответы, прикрутил пока обратно конденсатор родной.
А, вот еще. Сейчас все это дело разглядывал стоял. Ничего страшного, что планка к которой катушка и конденсатор крепятся покрашены, не влияет ли это на проводимость тока, ведь планка по идее это масса?
В общем битва с машиной так и продолжается.
Вчера бензонасос уже заменил, никак не научу ее работать ровно.
(еще менял лямбду, ДМРВ, датчик детонации, ДТОЖ)
минус идет по проводу 4 циллиндра
плюс по проводу 1 го циллиндра
Замыкаются через блок движка, и искра проскакивает сразу на 2 свечах.
Т.к. разряд там достаточно большой (ну, я так думаю), не может ли он влиять на всю электросхему авто? Ведь по идее этот разряд проходит по всем датчикам?
Конденсатор: что это такое и для чего он нужен
Конденсатор – это устройство, способное накапливать электрический заряд.
Такую же функцию выполняет и аккумуляторная батарея, но в отличие от неё конденсатор может моментально отдать весь накопленный заряд.
Количество заряда, которое способен накопить конденсатор, называют «емкостью». Эта величина измеряется в фарадах.
Содержание статьи
Принцип работы конденсаторов
При подсоединении цепи к источнику электрического тока через конденсатор начинает течь электрический ток. В начале прохождения тока через конденсатор его сила имеет максимальное значение, а напряжение – минимальное. По мере накопления устройством заряда сила тока падает до полного исчезновения, а напряжение увеличивается.
В процессе накопления заряда электроны скапливаются на одной пластинке, а положительные ионы – на другой. Между пластинами заряд не перетекает из-за присутствия диэлектрика. Так устройство накапливает заряд. Это явление называется накоплением электрических зарядов, а конденсатор –накопителем электрического поля.
Устройство конденсаторов
Конструкции современных конденсаторов отличаются разнообразием, но можно выделить несколько типичных вариантов:
Пакетная конструкция
Используется в стеклоэмалевых, керамических и стеклокерамических конденсаторах. Пакеты образованы чередующимися слоями обкладок и диэлектрика. Обкладки могут изготавливаться из фольги, а могут представлять собой слои на диэлектрических пластинах – напыленный или нанесенный вжиганием.
Каждый пакетный конденсатор имеет верхнюю и нижнюю обкладки, имеющие контакты с торцов пакета. Выводы изготавливаются из проволоки или ленточных полосок. Пакет опрессовывается, герметизируется, покрывается защитной эмалью.
Трубчатая конструкция
Такую конструкцию могут иметь высокочастотные конденсаторы. Они представляют собой керамическую трубку с толщиной стенки 0,25 мм. На ее наружную и внутреннюю стороны способом вжигания наносится серебряный проводящий слой. Снаружи деталь обрабатывается изоляционным веществом. Внутреннюю обкладку выводят на наружный слой для присоединения к ней гибкого вывода.
Дисковая конструкция
Эта конструкция, как и трубчатая, применяется при изготовлении высокочастотных конденсаторов.
Диэлектриком в дисковых конденсаторах является керамический диск. На него вжигают серебряные обкладки, к которым подсоединены гибкие выводы.
Литая секционированная конструкция
Применяется в монолитных многослойных керамических конденсаторах, используемых в современной аппаратуре, в том числе с интегральными микросхемами. Деталь, имеющая 2 паза, изготавливается литьем керамики. Пазы заполняют серебряной пастой, которую закрепляют методом вживания. К серебряным вставкам припаивают гибкие выводы.
Рулонная конструкция
Характерна для бумажных пленочных низкочастотных конденсаторов с большой емкостью. Бумажная лента и металлическая фольга сворачиваются в рулон. В металлобумажных конденсаторах на бумажную ленту наносят металлический слой толщиной до 1 мкм.
Где используются конденсаторы
Конденсаторы применяются практически во всех современных устройствах: сабвуферах, электродвигателях, автомобилях, насосах, электроинструменте, кондиционерах, холодильниках, мобильных телефонах и т.п.
В зависимости от выполняемых функций их разделяют на общего назначения и узкоспециальные.
К конденсаторам общего назначения относятся низковольтные накопители, которые используются в большинстве видов электроаппаратуры.
К узкоспециализированным относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляющие, дозиметрические ипусковые конденсаторы.
Поведение конденсатора в цепях постоянного и переменного тока
В цепях постоянного тока заряженный конденсатор образует разрыв, мешающий протеканию тока. Если напряжение приложить к обкладкам разряженной детали, то ток потечет. При этом конденсатор будет заряжаться, сила тока падать, напряжение на обкладках повышаться. При достижении равенства напряжения на обкладках и источника электропитания течение тока прекращается.
При постоянном напряжении конденсатор удерживает заряд при включенном питании. После выключения заряд сбрасывается через нагрузки, присутствующие в цепи.
Переменный ток заряженный конденсатор тоже не пропускает. Но за один период синусоиды дважды происходит зарядка и разрядка накопителя, поэтому ток получает возможность протекать через конденсаторв периодего разрядки.
Виды и классификация конденсаторов
Конденсаторы различных типов приспособлены к разным условиям работы, направлены на выполнение определенных задач и обладают различными побочными эффектами.
Основной признак, по которому классифицируют конденсатор, – это вид диэлектрика. Именно диэлектрический материал определяет многие характеристики конденсатора.
Электролитические конденсаторы
В электролитических конденсаторах анодом служит металлическая пластина, диэлектриком – оксидная пленка, а катодом – твердый, жидкий или гелеобразный электролит. Наличие гелеобразного электролита делает устройство полярным, то есть ток через него может протекать только в одном направлении. Представители этого семейства – алюминиевые и танталовые конденсаторы.
Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют емкость от 0,1 до нескольких тысяч мкФ. Обычно они применяются на звуковых частотах. Электрохимическая ячейка плотно упакована, что обеспечивает большую эффективную индуктивность, которая не позволяет использовать алюминиевые накопители на сверхвысоких частотах.
В танталовых конденсаторах катод изготавливается из диоксида марганца. Сочетание значительной площади поверхности анода и диэлектрических характеристик оксида тантала обеспечивает высокую удельную емкость (емкость в единице объема или массы диэлектрика). Это значит, что танталовые конденсаторы гораздо компактнее алюминиевых такой же емкости.
У танталовых конденсаторов есть свои недостатки. Устройства ранних поколений грешат отказами, возможны возгорания. Они могут произойти при подаче слишком высокого пускового тока, который меняет структурное состояние диэлектрика. Дело в том, что оксид тантала в аморфном состоянии является хорошим диэлектриком. При подаче большого пускового тока оксид тантала из аморфного состояния переходит в кристаллическое и превращается в проводник. Кристаллический оксид тантала еще больше увеличивает силу тока, что и приводит к возгоранию. Современные танталовые конденсаторы производятся по передовым технологиям и практически не дают отказов, не вздуваются, не возгораются.
Пленочные и металлопленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы имеют диэлектрический слой из полимерной пленки, расположенный между слоями металлофольги.
Такие устройства имеют небольшую емкость (от 100 пФ до нескольких мкФ), но могут работать при высоких напряжениях – до 1000 В.
Существует целое семейство пленочных конденсаторов, но для всех видов характерны небольшие емкость и индуктивность. Благодаря малой индуктивности, эти приборы используются в высокочастотных схемах.
Основные различия между конденсаторами с разными типами пленок:
Керамические конденсаторы
В керамических конденсаторах в качестве диэлектрика используются керамические пластины.
Керамические конденсаторы отличаются небольшой емкостью – от одного пФ до нескольких десятков мкФ.
Керамика имеет пьезоэлектрический эффект (способность диэлектрика поляризоваться под воздействием механических усилий), поэтому некоторые виды этих конденсаторов обладают микрофонным эффектом. Это нежелательное явление, при котором часть электроцепи воспринимает вибрации, как микрофон, что становится причиной помех.
Бумажные и металлобумажные конденсаторы
В качестве диэлектрика в этих конденсаторах используется бумага, часто промасленная. Устройства с промасленной бумагой отличаются большими размерами. Модели с непромасленной бумагой более компактны, но они имеют существенный недостаток – увеличивают энергопотери под воздействием влаги даже в герметичной упаковке. В последнее время эти детали используются редко.
Основные параметры конденсаторов
Емкость
Этот показатель характеризует способность конденсатора накапливать электрический заряд. Емкость тем больше, чем больше площадь проводниковых обкладок и чем меньше толщина диэлектрического слоя. Также эта характеристика зависит от материала диэлектрика. На приборе указывается номинальная емкость. Реальная емкость, в зависимости от эксплуатационных условий, может отличаться от номинальной в значительных пределах. Стандартные варианты номинальной емкости – от единиц пикофарад до нескольких тысяч микрофарад. Некоторые модели могут иметь емкость в несколько десятков фарад.
Классические конденсаторы имеют положительную емкость, то есть чем больше приложенное напряжение, тем больше накопленный заряд. Но сегодня в стадии разработки находятся устройства с уникальными свойствами, которые ученые называют «антиконденсаторами». Они обладают отрицательной емкостью, то есть с ростом напряжения их заряд уменьшается, и наоборот. Внедрение таких антиконденсаторов в электронную промышленность позволит ускорить работу компьютеров и снизить риск их перегрева.
Что будет, если поставить накопитель большей/меньшей емкости, по сравнению с требуемой? Если речь идет о сглаживании пульсаций напряжения в блоках питания, то установка конденсатора с емкостью, превышающей нужную величину (в разумных пределах – до 90% от номинала), в большинстве случаев улучшает ситуацию. Монтаж конденсатора с меньшей емкостью может ухудшить работу схемы. В других случаях возможность установки детали с параметрами, отличающимися от заданных, определяют конкретно для каждого случая.
Удельная емкость
Отношение номинальной емкости к объему (или массе) диэлектрика. Чем тоньше диэлектрический слой, тем выше удельная емкость, но тем меньше его напряжение пробоя.
Плотность энергии
Это понятие относится к электролитическим конденсаторам. Максимальная плотность характерна для больших конденсаторов, в которых масса корпуса значительно ниже, чем масса обкладок и электролита.
Номинальное напряжение
Его значение отражается на корпусе и характеризует напряжение, при котором конденсатор работает в течение срока службы с колебанием параметров в заданных пределах. Эксплуатационное напряжение не должно превышать номинальное значение. Для многих конденсаторов с повышением температуры номинальное напряжение снижается.
Полярность
К полярным относятся электролитические конденсаторы, имеющие положительный и отрицательный заряды. На устройствах отечественного производства обычно ставился знак «+» у положительного электрода. На импортных приборах обозначается отрицательный электрод, возле которого стоит знак «-». Такие конденсаторы могут выполнять свои функции только при корректном подключении полярности напряжения. Этот факт объясняется химическими особенностями реакции электролита с диэлектриком.
К группе неполярных конденсаторов относится большинство накопителей заряда. Эти детали обеспечивают корректную работу при любом порядке подключения выводов в цепь.
Паразитные параметры конденсаторов
Конденсаторы, помимо основных характеристик, имеют так называемые «паразитные параметры», которые искажают рабочие свойства колебательного контура. Их необходимо учитывать при проектировании схемы.
К таким параметрам относятся собственное сопротивление и индуктивность, которые разделяются на следующие составляющие:
К паразитным параметрам также относится Vloss – незначительная величина, выражаемая в процентах, которая показывает, насколько падает напряжение сразу после прекращения зарядки конденсатора.
Обозначение конденсаторов на схеме
В конденсаторах переменной емкости параллельные черточки перечеркиваются диагональной чертой со стрелкой. Подстроечные модели обозначаются двумя параллельными линиями, перечеркнутыми диагональной чертой с черточкой на конце. На обозначении полярных конденсаторов указывается положительно заряженная обкладка.
| Обозначение по ГОСТ 2.728-74 | Описание |
 | Конденсатор постоянной ёмкости |
 | Поляризованный (полярный) конденсатор |
 | Подстроечный конденсатор переменной ёмкости |
 | Варикап |
Особенности соединения нескольких конденсаторов в цепи
Соединение нескольких конденсаторов между собой может быть последовательным или параллельным.
Последовательное
Последовательное соединение позволяет подавать на обкладки большее напряжение, чем на отдельно стоящую деталь. Напряжение распределяется в зависимости от емкости каждого накопителя. Если емкости деталей равны, то напряжение распределяется поровну.
Получаемая емкость в такой цепи находится по формуле:
Если провести вычисления, то станет понятно, что увеличение напряжения в цепи достигается существенным падением емкости. Например, если в цепь подсоединить последовательно два конденсатора емкостью 10 мкФ, то общая емкость будет равна всего 5 мкФ.
Параллельное
Это наиболее распространенный на практике способ, позволяющий увеличить общую емкость в схеме. Параллельное соединение позволяет создать один большой конденсатор с суммарной площадью проводящих пластин. Общая емкость системы представляет собой сумму емкостей соединенных деталей.
Напряжение на всех элементах будет одинаковым.
Маркировка конденсаторов
В маркировке конденсатора, независимо от его типа, присутствуют два обязательных параметра – емкость и номинальное напряжение. Наиболее распространена цифровая маркировка, указывающая величину сопротивления. В ней используется три или четыре цифры.
Кратко суть трехфциферной маркировки: первые две цифры, находящиеся слева, указывают значение емкости в пикофарадах. Самая правая цифра показывает, сколько нулей надо прибавить к стоящим слева цифрам. Результат получается в пикофарадах. Пример: 154 = 15х104 пФ. На конденсаторах зарубежного производства пФ обозначаются как mmf.
В кодовом обозначении с четырьмя цифрами емкость в пикофарадах обозначают первые три цифры, а четвертая указывает на количество нулей, которые требуется добавить. Например: 2353=235х103 пФ.
Для обозначения емкости также может применяться буквенно-цифровая маркировка, содержащая букву R, которая указывает место установки десятичной запятой. Например, 0R8=0,8 пФ.
На корпусе значение напряжения указывается числом, после которого ставятся буквы: V, WV (что означает «рабочее напряжение»). Если указание на допустимое напряжение отсутствует, то конденсатор может использоваться только в низковольтных цепях.
Помимо емкости и напряжения, на корпусе могут указываться и другие характеристики детали:
Как проверить работоспособность конденсатора
Для проверки конденсатора на работоспособность используют мультиметр. Прежде чем проверить накопитель, необходимо определить, какой именно прибор находится в схеме – полярный (электролитический) или неполярный.
Проверка полярного конденсатора
При проверке полярного конденсатора необходимо соблюдать правильную полярность подключения щупов: плюсовой должен быть прижат к плюсовой ножке, минусовой – к минусу. Если вы перепутаете полярность, конденсатор выйдет из строя.
После выпайки детали ее кладут на свободное пространство. Мультиметр включают в режим измерения сопротивления («прозвонки»).
Щупами дотрагиваются до выводов прибора с соблюдением полярности. Правильная ситуация, когда на дисплее появляется первое значение, которое начинает постепенно расти. Максимальное значение, которое должно быть достигнуто для исправного устройства, – 1. Если вы только прикоснулись щупами к выводам, а на экране появилась сразу цифра 1, значит, прибор неисправен. Появление на экране «0» означает, что внутри детали произошло короткое замыкание.
Проверка неполярного конденсатора
В этом случае проверка предельно простая. Диапазон измерений выставляют на отметку 2 МОм. Щупы присоединяют к выводам конденсатора в любом порядке. Полученное значение должно превышать двойку. Если на дисплее высвечивается значение менее 2 МОм, то деталь неисправна.
Как зарядить и разрядить конденсатор
Для зарядки накопителя его подсоединяют к источнику постоянного тока. Зарядка прекращается, когда напряжение источника питания сравнивается по величине с напряжением на обкладках.
Разрядка конденсатора может понадобиться для безопасной разборки бытовых приборов и электронных устройств. Накопители электронных устройств разряжают с помощью обычной диэлектрической отвертки. Для разрядки крупных накопителей, которые устанавливаются в бытовых приборах, необходимо собрать специальное разрядное устройство.