Конденсаторы - это наиболее распространенные элементы любого электронного устройства. Емкость конденсатора является важнейшим его параметром. Наиболее часто встречается электролитические и плоскостные конденсаторы. В качестве последних чаще всего используются керамические конденсаторы.
По назначению конденсаторы разделяются на постоянные,переменные и подстроечные. Сейчас широкое распространение получили SMD конденсаторы.
Конденсатор характеризуется способностью накапливать энергию электрического поля,конструкция его чрезвычайно проста и представляет собой две металлические токопроводящие пластинки,между которыми находится диэлектрик.
В качестве диэлектрика применяется не токопроводящий материал обладающий определенными свойствами или воздух.
Принцип действия конденсатора заключается в следующем,если к одной пластинке подвести положительные заряды (+),а к другой отрицательные (-),то заряды разной полярности будут стремиться притянуться друг к другу,но посколько пластинки разделены диэлектриком,то заряды останутся на своих пластинках,то есть будут накапливаться на них в этом и состоит основное свойство конденсатора.
Способность накапливать электрические заряды характеризуется емкостью конденсатора, отсюда происходит обозначение его на чертежах электрических схем C ( англ. capacitor – накопитель).
Емкость конденсатора относится к главному параметру и измеряется в фарадах [Ф], названная в честь выдающегося английского физика Майкла Фарадея.
Физический смысл данной формулы следующий: чем больше площадь обкладок, тем больше зарядов на ней может расположиться (накопиться); чем больше расстояние между пластинами и соответственно между зарядами, тем меньшая сила их взаимного притяжения – тем слабее они удерживаются на обкладках.
Далее рассмотрим виды конденсаторов и где они применяются:
Конденсаторы постоянной ёмкости
Емкость таких конденсаторов не предусмотрено изменять в процессе эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры. Они отличаются широчайшим разнообразием и геометрическими размерами – от спичечной головки до огромных шкафов и находят наибольшее применение в печатных платах электронных устройств.
Конденсаторы переменной ёмкости КПЕ
Для изменения емкости отдельного узла электрической цепи непосредственно в процессе эксплуатации электронного устройства применяют конденсаторы переменной емкости (КПЕ). Главным образом КПЕ использовались в приемниках старого образца для настройки колебательного контура на резонансную частоту радиостанции. Однако сейчас вместо КПЕ применяют варикапы – полупроводниковые диоды, емкость которых определяется величиной подведенного обратного напряжения. Теперь достаточно изменить напряжение, подаваемое на варикап, чтобы изменить емкость последнего, а результате и частоту колебательного контура.
Подстроечный конденсатор
Подстроечные конденсаторы используются в узлах окончательной настройки радиоэлектронной аппаратуры. Чаще всего они встречаются в различного рода колебательных контурах или в устройствах, связанных с формированием частоты; в измерительных приборах. Также можно найти их в щупах цифровых осциллографов.
Электролитические конденсаторы
Главным отличием и преимуществом электролитических конденсаторов является большая емкость при малых габаритах. Благодаря такому свойству они широко используются в качестве электрических фильтров для сглаживания выпрямленного напряжения, что делает их неотъемлемой частью любого блока питания.
Конструктивно электролитический конденсатор из алюминиевой фольги, которая служит одной из обкладок.
На фольгу наносится оксидный слой, который является диэлектриком. Второй обкладкой служит электролит или слой полупроводника. По этой причине электролитические конденсаторы являются полярными (значительно реже применяются и неполярные), то есть необходимо соблюдать полярность при включении их в цепь. В противном случае он выйдет из строя, чаще всего – взорвется.
Также на корпусах электролитических конденсаторов в обязательном порядке присутствуют значения трех основных параметров: номинальное значение емкости, максимальное допустимое напряжение и максимальная рабочая температура.
На электролитический конденсатор нельзя подавать напряжение, величина которого больше, чем указано на корпусе. В противном случае он взорвется.
Маркировка SMD конденсаторов
Маркировка SMD конденсаторов может наноситься на корпус в виде цифрового кодирования, но в преобладающем большинство – это несколько запутанная шифровка, состоящая из одной или двух букв латинского алфавита. Если букв две – то первая обозначает производителя, что нас интересует в меньшей степени. А вот вторая или единственная буква обозначает мантису, аналогично, как и при цифровом кодировании. Оставшаяся цифра показывает количество нулей после мантисы. Расшифровка приведена выше в таблице.
