Açıklanan Kondansatör Türleri

Bu yazıda, kondansatörün temellerini ve ayrıca piyasada yaygın olarak bulunan ve çoğu elektronik devrede kullanılan çeşitli kondansatör türlerini öğreniyoruz.

Genel Bakış

Bir kapasitör, bir elektrik yükünü depolamak için tasarlanmış basit bir pasif elektronik parçadır.

Fiziksel formda, bir yalıtım içeriği veya dielektrik ile ayrılmış bir çift metal plakadan veya elektrottan yapılmıştır. Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, kapasitör terminalleri boyunca bir dc voltajı uygulamak, anında pozitif plaka üzerinde elektron kıtlığı ve negatif plaka üzerinde fazla elektron bolluğu oluşturur.

Elektronların bu farklı birikimi, belirli bir seviyede (voltaja bağlı olarak) biriken ve ardından o seviyede kalan bir elektrik yüküne yol açar. Bir dc varsa, kapasitörün içindeki izolatör akım akışı için bir engelleme sistemi gibi çalışır (ancak kapasitör tamamen şarj olduğunda önleyen hafif bir geçici şarj akımı olabilir).

Kapasitör boyunca ac kullanıldığında, yarım ac çevrimi boyunca biriken yük, sonraki 2. yarı çevrimle tersine çevrilir ve bu, kapasitörün, sanki dielektrik yalıtım hiç var olmamış gibi, içinden geçen akımın verimli bir şekilde çalışmasına neden olur.

Bu nedenle, ac söz konusu olduğunda, bir kapasitör basitçe bir bağlantı cihazı gibi çalışır. Muhtemelen kaplin için veya sistemin genel frekans yanıtını optimize etmek için ac taşıyan ve birkaç kapasitör içermeyen neredeyse hiç elektronik devre bulamazsınız.

Son bahsedilen senaryoda, bir RC kombinasyonu oluşturmak için bir dirençle bir kapasitör bağlanır. Kondansatörlerle ilgili şarj / deşarj oluşumu, çeşitli diğer devrelerde de kullanılabilir, örn. fotografik elektronik flaş.

Dirençler gibi, kapasitörler de sabit değerlerle çalışacak şekilde yapılandırılabilir veya büyüklükleri ayarlanabilir. Sabit kapasitörler, bir devrenin (dirençlerle birlikte) birincil temelidir. Değişken kapasitörler çoğunlukla ayarlanmış devreleri optimize etmek için tasarlanmıştır.

her kapasitörün performans parametreleri farklıdır ve bu nedenle uygulamaları da buna göre farklılık gösterir.

Yaygın olarak kullanılan elektronik bileşen biçimlerinden biri de elektronik kapasitörlerdir. Bunun dışında endüstride kullanılan diğer kapasitörler arasında seramik, gümüş mika, elektrolitik, plastik, tantal ve diğerleri sayılabilir.

Her tip kondansatör, kendi dezavantajlarına ve avantajlarına göre çeşitli uygulamalarda kullanılır.

Kondansatörün kullanıldığı devre büyük ölçüde kapasitör tarafından kullanıldığı için doğru tip kapasitörün seçilmesi gerekir.

Bu nedenle, devreye parametrelerine göre yerleştirmek için doğru tipte bir kapasitör seçilmezse, devrenin hatalı veya hatalı çalışmasına neden olabilir.

Kondansatörlerin temelleri

Temel olarak çeşitli kapasitör türlerini yöneten fiziksel yasalar aynıdır ve buna göre uyulur.

Bu temel yasalar, kapasitörün nasıl çalışacağı gibi kapasitörlerin çeşitli parametrelerini belirler. kapasitörün değeri ve kapasitansı (kapasitörün tutacağı maksimum şarj miktarı).

Böylece, kondansatörlerin inşa edildiği ve çalıştığı temel teori, farklı kondansatör biçimlerini ve bunların nasıl kullanılabileceğini veya kullanılabileceğini anlamayı sağlar.

Not: Dielektrik alanında çok sayıda gelişme olmasına rağmen, kapasitörlerin üzerinde çalıştığı temel yasalar değişmemiştir ve bugüne kadar geçerlidir.

Kondansatör ve Dielektrik Türleri

Yukarıda tartışıldığı gibi, kapasitörlerin üzerinde çalıştığı temel yasalar olmasına rağmen, kapasitörlerin özellikleri, her bir kapasitör tipinin inşa edilme tarzı nedeniyle büyük ölçüde farklılık gösterir.

Çeşitli kondansatör türlerinin sahip olduğu çeşitli özellikler, kondansatörün iki plakası arasında bulunan ve 'dielektrik' olarak bilinen ana elemanları tarafından verilir.

Kapasitörün dielektrik sabiti, belirli bir hacimde kapasitörün elde edebileceği kapasitans seviyesini etkileyebilir. Ayrıca, farklı tiplerdeki çeşitli kapasitörlerin, doğası gereği polarize edilmiş olduğu bulunabilir; burada kapasitör boyunca ilerleyen voltaj, yalnızca tek bir yönde tolere edilir.

Öte yandan, farklı türlerdeki çeşitli kapasitörlerin, doğası gereği polarize olmadığı bulunabilir; burada kapasitör boyunca çalışan voltaj her iki yönde de tolere edilir.

Kondansatörler, kondansatörde bulunan dielektriğin doğasına göre adlandırılır.

Bu, kapasitörün kullanılabilecekleri çeşitli farklı devre fonksiyonları ile birlikte sergileyeceği genel özelliklerin bir göstergesidir.

Kondansatörlere ve farklı türlerine genel bakış

Polarize olmayan kapasitörler için farklı tasarım biçimleri kullanılır ve bunların neredeyse tamamı kapasitörün tarzından kolayca tanınır. Gerçek yapılarla ilgili ince ayrıntılara bakmanıza gerek yok. Belirli özellikleri çok önemlidir, çünkü bunlar belirli bir uygulama için çalışmak üzere ideal çeşitliliğe karar verebilir.

Polarize Olmayan Kapasitörler

1. Kağıt dielektrik kapasitörler Tipik olarak boru biçimli şekilleriyle tanımlanabilen, en ucuz ancak tipik olarak hacimli olanlardır. Diğer önemli sınırlamaları, uygulamalarını pratik olarak ses devreleriyle sınırlayan 1 MHz üzerindeki yüksek frekanslarda kullanım için pek uygun olmamalarıdır. Bunlar genellikle 0,05 µF ila 1 veya 2 µF arasındaki değerlerde bulunur ve çalışma voltajları 200 ila 1.000 volt arasındadır. Plastik kaplı kağıt dielektrik kapasitörler çok daha büyük çalışma voltajlarına sahip olabilir.
2. Seramik kapasitörler küçük ses ve rf devrelerinde çok popülerdir. Bunlar oldukça ucuzdur ve 1 pF ila 1 µF arasındaki çeşitli değerlerde, önemli çalışma voltajlarıyla elde edilebilirler ve ayrıca çok düşük kaçakla tanınırlar. Hem diskli hem de silindirik yapılarda ve metalize seramik plakalar halinde üretilebilirler.
3. Gümüş mika kapasitörler seramik kapasitörlerden daha pahalıdır, ancak olağanüstü yüksek frekanslı çalışma kapasitesine ve çok daha küçük toleranslara sahiptirler, bu nedenle genellikle hayati uygulamalar için çok uygun oldukları düşünülür. Son derece yüksek çalışma voltajlarında üretilebilirler.
4. Polistiren kapasitörler Normalde gelişmiş bir yalıtım özelliğini garanti etmek için entegre bir polistiren kaplamaya sahip olan bir polistiren filmle ayrılmış metalik folyodan yapılmıştır. Bunlar, yüksek frekanslar, mükemmel kararlılık ve tutarlılık ile minimum kayıpları ile bilinir. Değerler 10 pF ila 100.000 pF arasında değişebilir, ancak çalışma voltajı tipik olarak artan kapasitans değerleriyle önemli ölçüde düşer.
5. Polikarbonat kapasitörler tipik olarak, PCB deliklerine kolaylıkla sokulabilen teller olarak uçları olan dikdörtgen parçalar şeklinde imal edilme eğilimindedir. Düşük kayıp ve minimum endüktans özelliklerinin yanı sıra küçük boyutlarda yüksek değerler (1µF'ye kadar) sağlarlar. Tıpkı polistiren kapasitörler gibi, çalışma voltajları daha yüksek kapasitans değerleri ile tehlikeye girer.
6. Polyester film kapasitörler 0.01 µF'den 2.2 µF'ye kadar değerlere sahip olan baskılı devre kartlarına doğrudan montaj için üretilmiştir. Bunlar genellikle polikarbonat kapasitörlere kıyasla daha büyük boyuttadır. Küçük iç endüktansları, elektronik devrelerdeki işlevleri birleştirmek ve ayırmak için özellikle uygun olmalarını sağlar. Polyester film kapasitörlerin değerleri genellikle 5 renkli halka içeren bir renk koduyla belirtilir.
7. Mylar film kapasitörler 100 volt dc'ye kadar çalışma gerilimine sahip, 0.001 µF ile 0.22µF arasındaki değerlerde yaygın olarak bulunan standart film tipi bir kondansatör olarak düşünülebilir.

Çoğu elektronik devrede kullanılan çeşitli kondansatör türleri şunlardır:

Seramik kapasitör:

Kondansatör, yani seramik kondansatör, RF ve ses dahil olmak üzere birçok uygulama için kullanılır.

Seramik kapasitörün değerlerinin aralığı birkaç pikofarad ile 0.1 mikrofarad arasındadır. Seramik kapasitörler, piyasadaki en güvenilir ve en ucuz kapasitör türü olduğu için endüstride en yaygın kullanılanlardır.

Ayrıca yaygın ve yaygın kullanımının bir diğer nedeni de seramik kondansatörün kayıp faktörünün çok düşük olmasıdır. Ancak kapasitörün kayıp faktörü aynı zamanda kapasitörde kullanılan dielektriğe de bağlıdır.

Seramik kapasitörler, kapasitörlerin yapısal özelliklerinden dolayı hem yüzeye montaj biçimlerinde hem de kurşunlu olarak kullanılır.

Elektrolitik kondansatör:

Doğada polarize olan bir tür kapasitör elektrolitik kapasitörlerdir.

Elektrolitik kapasitörün sunduğu kapasitans değerleri çok yüksektir ve 1µF'den daha fazladır. elektrolitik kapasitörler, endüstride, ayırma uygulamaları, güç kaynakları ve ses birleştirme uygulamaları gibi düşük frekansta gerçekleştirilen uygulamalar için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bunun nedeni, bu uygulamaların yaklaşık 100 kHz frekans sınırına sahip olmasıdır.

Tantal Kondansatör:

Doğada polarize olan bir diğer kondansatör çeşidi tantal kondansatördür. Tantal kondansatörün hacimlerinde sağladığı kapasitans seviyesi çok yüksektir.

Tantal kondansatörün dezavantajlarından biri, tantal kondansatörde, gerilime maruz kaldığında kapasitörün patlamasına neden olabilecek ters polarizasyona karşı tolerans olmamasıdır.

Diğer bir dezavantajı, dalgalanma akımlarına karşı çok düşük toleransa sahip olması ve bu nedenle yüksek gerilimlere (çalışma gerilimlerinden daha yüksek gerilimler gibi) ve yüksek dalgalanma akımına maruz kalmaması gerektiğidir. Tantal kapasitörler hem yüzeye montaj hem de kurşunlu formatlarda mevcuttur.

Gümüş Mika Kapasitör:

Gümüş mika kapasitörlerin kullanımı günümüzde önemli ölçüde azalmış olsa da, gümüş mika kapasitörlerin sağladığı kararlılık, yüksek doğruluk ve düşük kayıp sağlamakla birlikte hala çok yüksektir.

Ayrıca gümüş mika kapasitörlerde yeterli alan mevcuttur. Öncelikli olarak kullanıldıkları uygulamalar RF uygulamalarını içerir.

Gümüş mika kapasitörün sınırlı olduğu maksimum değerler yaklaşık 100pF'dir.

Polistiren Film Kapasitör:

Polistiren film kapasitörler, gerektiği yerde yakın toleranslı kapasitör sağlar. Ayrıca, bu kapasitörler diğer kapasitörlerden nispeten daha ucuzdur.

Polistiren film kondansatörlerinde bulunan dielektrik sandviç veya plakalar birlikte yuvarlanır, bu da kondansatörün boru şeklinde şekline neden olur.

Dielektrik sandviçin yerleştirilmesi ve kapasitörün şekli, endüktans eklenmesi nedeniyle kapasitörün yüksek frekanslara tepkisini sınırlar ve bu nedenle yalnızca birkaç 100kHz'e tepki verir.

Polistiren film kapasitörlerin genel bulunabilirliği, kurşunlu elektronik bileşenler şeklindedir.

Polyester Film Kapasitör:

Polyester film kapasitör tarafından sağlanan tolerans çok düşüktür ve bu nedenle bu kapasitörler, öncelikli olarak maliyetin söz konusu olduğu durumlarda kullanılır.

Mevcut polyester film kapasitörlerin büyük bir yüzdesinin tolerans seviyesi,% 10 veya% 5'tir ve bu, bir dizi uygulama için yeterli kabul edilir.

Polyester film kapasitörlerin genel mevcudiyeti, kurşunlu elektronik bileşenler şeklindedir.

Metalize Polyester Film Kapasitör

Metalize polyester film tipi kondansatörler, metalize edilmiş polyester filmlerden oluşur ve her anlamda polyester film kondansatörlere veya başka bir şekline benzer.

Metalik polyester filmin sağladığı avantajlardan biri, elektrotları çok küçük genişlikte yapması ve böylece kapasitörün çok küçük boyutlarda bir paket içinde kapatılmasına olanak sağlamasıdır.

Metalize polyester film kapasitörlerin genel bulunabilirliği, kurşunlu elektronik bileşenler şeklindedir.

Polikarbonat kondansatör:

En kritik ve en önemli gereksinimin yüksek performans ve güvenilirlik olduğu uygulamalarda, bu uygulamalarda polikarbonat kapasitörler kullanılmaktadır.

Kapasitans değeri, tolerans seviyeleri çok yüksek olduğu için polikarbonat kapasitörler tarafından uzun süre tutulur. Polikarbonat kapasitörde kullanılan polikarbonat filmin stabilitesinden dolayı bu tür yüksek tolerans seviyelerine ulaşılır.

Ek olarak, polikarbonat kondansatörün dağılma faktörü çok düşüktür ve geniş bir sıcaklık aralığına dayanabilir ve sabit kalabilirler.

Bu kapasitörün dayanabileceği sıcaklık aralığı -55ºC ile + 125ºC arasındadır. Tüm bu özelliklere rağmen polikarbonat kondansatörlerin imalatı ve üretimi önemli ölçüde azalmıştır.

PPC veya Polipropilen Kapasitör:

Bu tip kondansatörlerde, gerekli tolerans seviyesi polyester kondansatörün sağlayabileceğinden daha yüksektir, bu durumlarda polipropilen kondansatörler kullanılır.

Polipropilen kapasitörde dielektrik için kullanılan malzeme bir polipropilen filmdir.

Polipropilen kapasitörün diğer kapasitörlere göre avantajı, bir süre boyunca çok yüksek gerilime dayanabilmesidir ve bu nedenle, bir süre boyunca gerilimin artması ve azalması nedeniyle kapasitans seviyesindeki değişikliğin çok düşük olmasıdır.

Polipropilen kapasitör ayrıca, kullanılan frekansın çok düşük olduğu, çoğunlukla 100kHz aralığında maksimum sınır olduğu durumlarda da kullanılır.

Polipropilen kapasitörün genel mevcudiyeti, kurşunlu elektronik bileşenler şeklindedir.

Cam Kapasitörler:

Cam kondansatörde kullanılan dielektrik camdan yapılmıştır. Cam kapasitörler pahalı olsa da performans seviyeleri çok yüksektir.

Cam kapasitörlerin RF akım kapasitesi çok yüksektir ve kayıp son derece düşüktür. Ek olarak, cam kapasitörlerde herhangi bir piezo-elektrik gürültüsü yoktur.

Cam kapasitörlerin tüm bunlar ve bazı ek özellikleri, onları yüksek performans gerektiren RF uygulamaları için en uygun ve ideal kılar.

Süper kapasitör:

Süperkapasitenin bilindiği diğer isimler ultrakapasitör veya süperkapasitördür.

Bu kondansatörlerin kapasitans değerleri, isimleri bu nedenle oldukça büyüktür. Ultrakapasitörün kapasitans seviyeleri neredeyse binlerce Farad'a kadar gider.

Ultrakapasitör, endüstride otomotiv uygulamaları alanında çeşitli kullanımların yanı sıra bir bellek tutma kaynağı sağlamak için kullanılır. Kondansatörlerin farklı ana türleri süper kapağın altında yer almaktadır.

Bunların yanı sıra, uygulamalar doğada uzmanlaştığında kullanılan çeşitli kondansatör türleri de vardır.

Kapasitörlerin tanımlanması, büyük ölçüde, kapasitörlerin kasaları üzerinde işaretlenmiş değerler gibi parametreleri aracılığıyla yapılır. Parametrelerin kompakt bir şekilde görüntülenmesi için, parametrelerin işaretlemeleri bir kod biçiminde yapılır.

DEĞİŞKEN KAPASİTÖRLER

Değişken kapasitörler, tek bir set sabit ve hareketsiz, diğeri hareketli olmak üzere, alternatif metal plaka parçalarından yapılmıştır.

Plakalar, hava veya katı bir dielektrik olabilen bir dielektrik ile ayrılmıştır. Tek bir plaka setinin hareketi, plakaların genel bölümünü kaydırır, böylece plakalar arasındaki kapasitansı değiştirir.

Ek olarak, tekrarlanan manipülasyon için (örneğin, bir radyo alıcı istasyonunu ayarlamak için) kullanılan ayar kapasitörleri ile ayarlanmış bir devrenin ön kurulumu için tasarlanmış düzeltici kapasitörler arasında standart farklılaşma.

Akort kapasitörleri daha büyük, yapı olarak daha güçlü ve genellikle hava dielektrik tipte olma eğilimindedir.

Giyotin kapasitörler genellikle plakalar ve dielektrik mika boyunca gerilimi değiştirmek için bir orta cıvata döndürülerek kapasitans ince ayarlandığı, düşük miktarda plakaya sahip bir mika veya film dielektrik tarafından belirlenir.

Bunların boyut olarak daha kompakt olmasından dolayı, buna rağmen, bir düzeltici kondansatörü bazen cep boyutunda bir FM radyo devresinde bir ayar kondansatörü gibi uygulanabilir, ancak özel mini ayar kondansatörleri hemen bir PCB üzerine kurulacak şekilde üretilir.

Kondansatörlerin ayarlanması söz konusu olduğunda, kanatların yapısı, iş mili hareket ettikçe kapasitansın nasıl değiştiğini söyler.

Tüm bu nitelikler genellikle aşağıdaki açıklamalardan birinde kategorize edilir:

1. Doğrusal: her bir iş mili dönüş derecesinin kapasitansta benzer bir değişiklik oluşturduğu yer. Bu, radyo alıcıları için seçilen en tipik türdür.

2. Logaritmik: her bir mil hareket derecesinin, ayarlanmış bir devrenin sürekli değişen bir frekans seviyesini oluşturduğu yerdir.

3. Eşit frekans: her bir iş mili hareket derecesinin ayarlanmış devrede aynı frekansta değişimi sağladığı yerde. 4. Kare yasası: Kapasitanstaki değişimin, iş mili hareketinin açısının karesiyle orantılı olduğu.