فئات: مقالات مميزة » الالكترونيات العملية
مرات المشاهدة: 50067
تعليقات على المقال: 5
كيفية تحديد نوع مكثف
هناك العديد من أنواع المكثفات المختلفة في سوق المكونات الإلكترونية اليوم ، ولكل نوع مميزاته وعيوبه. بعضها قادر على العمل عند الفولتية العالية ، والبعض الآخر يتميز بالسعة الكبيرة ، والبعض الآخر لديه محاثة منخفضة ، وبعضها يتميز بتيار تسريب منخفض للغاية. كل هذه العوامل تحدد تطبيق أنواع محددة من المكثفات.
النظر في أنواع المكثفات. بشكل عام ، يوجد الكثير منها ، لكننا سننظر هنا في الأنواع الرئيسية الشائعة من المكثفات ، وسنتعرف على كيفية تحديد هذا النوع.
المكثفات كهربائيا الألومنيوم، على سبيل المثال ، K50-35 أو K50-29 ، تتكون من شريحتين رقيقتين من الألمنيوم ملتوية في لفافة ، يتم وضع الورق المشرب بالكهرباء بهما كعازل كهربائي. يتم وضع لفة في اسطوانة الألومنيوم مختومة ، على واحدة من نهايات (نوع شعاعي من السكن) أو على طرفي (نوع محوري للإسكان) هي الخيوط اتصال. يمكن أن تكون ملحومة الاستنتاجات أو المسمار.
يتم قياس السعة من المكثفات كهربائيا بواسطة microfarads ، ويمكن أن يكون من 0.1 microfarads إلى 100،000 microfarads. إن السعة الكبيرة للمكثفات كهربائياً ، بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من المكثفات ، هي ميزتها الرئيسية. الجهد التشغيلي الأقصى للمكثفات كهربائيا يمكن أن تصل إلى 500 فولت. يشار إلى الحد الأقصى المسموح به جهد التشغيل ، وكذلك السعة للمكثف ، على غلافه.
هذا النوع من المكثفات لديه أيضا عيوب. أولها قطبية. في حالة المكثف ، يتم وضع علامة على الطرف السلبي بعلامة ناقص ، ويجب أن يكون هذا الطرف موجودًا عندما يعمل المكثف الموجود في الدائرة بقدرة أقل من الأخرى ، أو لن يتمكن المكثف من تجميع الشحن بشكل طبيعي ، وسوف ينفجر على الأرجح ، أو سيتضرر في أي حال إذا استغرق وقتًا طويلاً يبقيه تنشيط مع قطبية خاطئة.
بسبب قطبية ، لا يمكن تطبيق المكثفات كهربائيا إلا في دوائر التيار الحالي أو النابض المباشر ، ولكن ليس مباشرة في دوائر التيار المتردد ، فقط الجهد المعدل يمكن شحن المكثفات كهربائيا.
العيب الثاني لهذا النوع من المكثف هو تيار التسرب العالي. لهذا السبب ، لن يكون من الممكن استخدام مكثف كهربائيا لتخزين الشحنة على المدى الطويل ، لكنه مناسب تمامًا كعنصر مرشح وسيط في الدائرة النشطة.
العيب الثالث هو أن السعة من هذا النوع تتناقص مع زيادة التردد (تيار التموج) ، ولكن يتم حل هذه المشكلة عن طريق تثبيت مكثف خزفي بسعة صغيرة نسبيًا على الألواح الموازية للمكثف الكهربائي ، وهو عادةً ما يقل بمقدار 10،000 مرة عن مثيله كهربائيا المجاور.
انظر هنا لمزيد من التفاصيل: المكثفات كهربائيا
الآن دعنا نتحدث عن المكثفات التنتالوم. مثال على ذلك هو K52-1 أو smd A. وهي تستند إلى خامس أكسيد التنتالوم. خلاصة القول هي أنه عند أكسدة التنتالوم ، يتشكل فيلم أكسيد كثيف غير موصل ، يمكن التحكم في سمكه تقنياً.
يتكون مكثف التنتالوم في الحالة الصلبة من أربعة أجزاء رئيسية: الأنود ، العازل ، المنحل بالكهرباء (الصلب أو السائل) والكاثود. سلسلة الإنتاج معقدة إلى حد ما. أولاً ، يتم إنشاء الأنود من مسحوق التنتالوم النقي المضغوط ، والذي يتم تلبيده في فراغ عالي عند درجة حرارة تتراوح من 1300 إلى 2000 درجة مئوية للحصول على بنية مسامية.
بعد ذلك ، من خلال الأكسدة الكهروكيميائية ، يتم تشكيل عازل على شكل فيلم خامس أكسيد التنتالوم ، يتم التحكم في سمكه عن طريق تغيير الجهد أثناء الأكسدة الكهروكيميائية ، ونتيجة لذلك ، يتم الحصول على سماكة الفيلم من مئات إلى آلاف من الأنجستروم ، ولكن الفيلم يحتوي على هيكل يوفر مقاومة كهربائية عالية.
المرحلة التالية هي تكوين المنحل بالكهرباء ، وهو ثاني أكسيد المنغنيز أشباه الموصلات. يتم تشريب أنود مسامي التنتالوم بأملاح المنجنيز ، ثم يتم تسخينه بحيث يظهر ثاني أكسيد المنغنيز على السطح ؛ تتكرر العملية عدة مرات حتى يتم الحصول على التغطية الكاملة. يتم تغطية السطح الناتج بطبقة من الجرافيت ، ثم يتم تطبيق الفضة - يتم الحصول على الكاثود. ثم يتم وضع الهيكل في مركب.
تتشابه المكثفات في التنتالوم في خواص الألمنيوم كهربائيا ، ولكن لديها ميزات. يقتصر جهد التشغيل على 100 فولت ، ولا تتجاوز السعة 1000 ميكروفاراد ، كما أن الحث الخاص به أقل ، لذلك ، تستخدم المكثفات التنتالوم أيضًا بترددات عالية تصل إلى مئات الكيلوهيرتز.
عيوبها هي أنها حساسة للغاية لتجاوز الجهد الأقصى المسموح به ، لهذا السبب تفشل المكثفات التنتالوم في معظم الأحيان بسبب الانهيار. يشير الخط الموجود على جسم مكثف التنتالوم إلى وجود القطب الموجب الموجب. يمكن العثور على المكثفات الرصاص أو SMD التنتالوم على لوحات الدوائر المطبوعة الحديثة في العديد من الأجهزة الإلكترونية.
مكثفات القرص أحادية الطبقة الخزفيةعلى سبيل المثال ، تتميز الأنواع K10-7V و K10-19 و KD-2 بسعة كبيرة نسبيًا (من 1 pF إلى 0.47 microfarads) بأحجام صغيرة. يتراوح جهد التشغيل لديهم من 16 إلى 50 فولت. ميزاتها: التيارات المنخفضة التسرب ، الحث المنخفض ، والتي تمكنهم من العمل على ترددات عالية ، وكذلك الحجم الصغير والاستقرار بدرجة حرارة عالية للسعة. تعمل هذه المكثفات بنجاح في دوائر التيار المستمر والتيار المتردد والتموج.
عادةً ما لا يتجاوز tangent tanδ 0.05 ، ولا يتجاوز الحد الأقصى الحالي للتسرب 3 μA. تكون المكثفات الخزفية ثابتة في العوامل الخارجية ، مثل الاهتزاز بتردد يصل إلى 5000 هرتز مع تسارع يصل إلى 40 جم ، والصدمات الميكانيكية المتكررة والأحمال الخطية.
تُستخدم مكثفات الأقراص الخزفية على نطاق واسع في تجانس فلاتر إمدادات الطاقة ، وفي تداخل الترشيح ، وفي دوائر الاتصال بين المراحل ، وفي جميع الأجهزة الإلكترونية تقريبًا.
وضع العلامات على غلاف مكثف يشير إلى تصنيفها. يتم فك شفرة ثلاثة أرقام على النحو التالي. إذا قمت بضرب الرقمين الأولين بمقدار 10 في قوة الرقم الثالث ، فستحصل على قيمة السعة لهذا المكثف في pf. لذلك ، فإن المكثف المسمى 101 لديه سعة 100 pF ، والمكثف المسمى 472 لديه 4.7 nF.
المكثفات السيراميك متعدد الطبقاتعلى سبيل المثال ، تحتوي K10-17A أو K10-17B ، بخلاف الطبقات المفردة ، على طبقات رقيقة من السيراميك والمعدن في بنيتها. وبالتالي ، فإن قدرتها أكبر من تلك الخاصة بطبقة واحدة ، ويمكن أن تصل بسهولة إلى العديد من الصور المصغرة. يقتصر الجهد الأقصى أيضا هنا إلى 50 فولت. تكون المكثفات من هذا النوع قادرة ، مثل تلك ذات الطبقة المفردة ، على العمل بشكل صحيح في دوائر التيار المستمر والتيار المتردد والدوائر النابضة الحالية.
المكثفات الخزفية عالية الجهد قادرة على العمل في الجهد العالي من 50 إلى 15000 فولت. تقع السعة الخاصة بهم في النطاق من 68 إلى 100 nF ، ويمكن لهذه المكثفات أن تعمل في دوائر التيار المباشر ، بالتناوب أو النبض.
يمكن العثور عليها في مرشحات الخطوط مثل المكثفات X / Y ، وكذلك في دوائر تزويد الطاقة الثانوية ، حيث يتم استخدامها للقضاء على تداخل الوضع المشترك وامتصاص الضوضاء إذا كانت الدائرة عالية التردد. في بعض الأحيان دون استخدام هذه المكثفات ، يمكن أن فشل الجهاز يهدد حياة الناس.
وهناك نوع خاص من مكثف السيراميك ذات الجهد العالي هو نبض الجهد العالي مكثفتستخدم لأوضاع النبض قوية. مثال على المكثفات الخزفية عالية الجهد مثل K15U و KVI و K15-4 المحلي. هذه المكثفات قادرة على العمل في الفولتية حتى 30،000 فولت ، ويمكن أن تتبعها نبضات الجهد العالي بترددات عالية ، تصل إلى 10000 نبضة في الثانية. توفر السيراميك خواص عازلة موثوق بها ، والشكل الخاص للمكثف وترتيب اللوحات يمنع الانهيار من الخارج.
تحظى هذه المكثفات بشعبية كبيرة كدائرة في معدات الراديو عالية الطاقة ونرحب بها للغاية ، على سبيل المثال ، مع teslostroiteley (للتصميم لفائف تسلا على فجوة شرارة أو على المصابيح - SGTC ، VTTC).
البوليستر (البولي ايثيلين تيريفثاليت ، لافسان) المكثفات، على سبيل المثال K73-17 أو CL21 ، على أساس فيلم معدني تستخدم على نطاق واسع في تحويل امدادات الطاقة والصوابير الإلكترونية. حالتهم المصنوعة من مركب الإبوكسي تعطي المكثفات مقاومة للرطوبة ، ومقاومة للحرارة وتجعلها مقاومة للبيئات العدوانية والمذيبات.
تتوفر المكثفات المصنوعة من البوليستر بسعات تتراوح من 1 إلى 15 ميكروفاراد ، وهي مصممة للفولتية من 50 إلى 1500 فولت. تتميز بثبات درجة حرارة عالية مع قدرة عالية وصغيرة الحجم. سعر المكثفات المصنوعة من البوليستر ليس مرتفعًا ، لذا فهي تحظى بشعبية كبيرة في العديد من الأجهزة الإلكترونية ، وخاصة في كوابح المصابيح الموفرة للطاقة.
تحتوي علامة التكثيف في النهاية على حرف يشير إلى تحمل انحراف السعة عن القيمة الاسمية ، وكذلك حرف ورقم في بداية العلامة ، يشير إلى الجهد الأقصى المسموح به ، على سبيل المثال 2A102J - مكثف لأقصى جهد قدره 100 فولت ، وسعة nF واحدة ، وانحراف السعة المسموح بها + -5٪ . يمكن العثور على جداول الملصقات بسهولة على الإنترنت.
تتيح مجموعة واسعة من السعات والفولطيات استخدام المكثفات المصنوعة من البوليستر في دوائر التيار المستمر والتيار المتردد والدوائر النبضية الحالية.
المكثفات البولي بروبلين، على سبيل المثال ، يحتوي K78-2 ، على عكس البوليستر ، على فيلم بولي بروبيلين كعازل. تتوفر المكثفات من هذا النوع بسعات تتراوح من 100 pF إلى 10 microfarads ، ويمكن أن يصل الجهد إلى 3000 فولت.
لا تتمثل ميزة هذه المكثفات في الجهد العالي فحسب ، ولكن أيضًا في الظل المنخفض للغاية ، حيث لا يمكن أن يتجاوز تان 0.001. وتستخدم هذه المكثفات على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، في سخانات الحث ، ويمكن أن تعمل على ترددات تقاس بعشرات أو حتى مئات الكيلو هرتز.
تستحق إشارة خاصة بدءا المكثفات البولي بروبلينمثل CBB-60. وتستخدم هذه المكثفات لبدء المحركات الحث AC. إنهم مصابون بفيلم بولي بروبيلين معدني على لب من البلاستيك ، ثم تمتلئ لفة بمركب.
يتكون غلاف المكثف من مادة لا تدعم الاحتراق ، أي أن المكثف مقاوم للحريق تمامًا ومناسب للاستخدام في الظروف القاسية. يمكن أن تكون الاستنتاجات إما سلكية أو أسفل المحطات وتحت الترباس. من الواضح أن المكثفات من هذا النوع مصممة للعمل على تردد الشبكة الصناعية.
تتوفر المكثفات البادئة للجهد المتناوب من 300 إلى 600 فولت ، ومجموعة السعات النموذجية هي من 1 إلى 1000 ميكروفاراد.
انظر أيضا في هذا الموضوع: استخدام المكثفات في الدوائر الإلكترونية
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: