В мире электроники конденсаторы занимают одно из центральных мест. Пассивные элементы, способные накапливать электрический заряд, встречаются практически в любой схеме – от простых устройств до сложных промышленных систем.
Виды конденсаторов
Электролитические конденсаторы одни из самых узнаваемых благодаря цилиндрической форме и большим размерам. Особенность — использование жидкого или полимерного электролита в качестве одной из обкладок или для увеличения эффективной площади диэлектрика.
Характеристики:
- Высокая емкость, что делает их идеальными для использования в цепях питания, фильтрации низких частот и сглаживания пульсаций.
- Большинство из них полярны, то есть имеют строго определенные положительный и отрицательный выводы. Неправильное подключение может привести к выходу из строя или даже взрыву конденсатора из-за выделения газа. Существуют и неполярные детали этого типа, но они встречаются реже и имеют специфические применения.
- Относительно низкая рабочая частота из-за особенностей конструкции и наличия электролита. Более высокие потери на высоких частотах по сравнению с другими типами.
- Подвержены старению, особенно при воздействии высоких температур. Электролит может высыхать, что приводит к снижению емкости и увеличению эквивалентного последовательного сопротивления (ESR).
Сглаживающие фильтры на базе электролитических конденсаторов применяются в источниках питания, а развязывающие конденсаторы используются в низкочастотных цепях. Компоненты находят применение в схемах синхронизации, аудиоусилителях и других устройствах.
Керамические конденсаторы
Одни из самых распространенных и универсальных радиокомпонентов в современной электронике. В качестве диэлектрика используется керамика. Собраны в очень маленьких корпусах, особенно в SMD-исполнении, что делает их идеальными для плотного монтажа.
Характеристики:
- Широкий диапазон емкостей, от пикофарад до нескольких микрофарад.
- Благодаря низкому ESR и ESL (эквивалентной последовательной индуктивности) прекрасно подходят для работы на высоких частотах, обеспечивая хорошую фильтрацию шумов.
- Неполярны, что упрощает их монтаж и подключение.
- Различные типы керамических диэлектриков (например, NPO/COG, X7R, Y5V) обладают разной температурной стабильностью. NPO/COG предлагают очень высокую стабильность, в то время как Y5V могут иметь значительные изменения емкости с температурой и напряжением.
Типичные применения — использование развязывающих керамических конденсаторов в цифровых схемах для подавления высокочастотных шумов, в фильтрах высоких частот, в схемах согласования импеданса, а также в качестве опорных конденсаторов в осцилляторах.
Пленочные конденсаторы
Используют тонкие диэлектрические пленки из пластика (полипропилена, полиэстера, полистирола) в качестве диэлектрика. Пленки могут быть металлизированы или использоваться с отдельными металлическими электродами.
Характеристики:
- Отличаются превосходной стабильностью емкости по отношению к температуре, напряжению и времени.
- Обладают очень низким коэффициентом рассеяния (тангенсом угла потерь), что делает их идеальными для точных аналоговых цепей и фильтров.
- Хорошие высокочастотные характеристики, превосходят электролитические конденсаторы.
- Высокое пробивное напряжение:
- Подобно керамическим, пленочные конденсаторы неполярны.
- Для заданной емкости и напряжения пленочные детали, как правило, крупнее керамических и электролитических.
Пленочные конденсаторы применяются в прецизионных фильтрах, таймерах и осцилляторах, где важна высокая стабильность. Используются в цепях коррекции коэффициента мощности, импульсных источниках питания (в силовых цепях) и аудиоаппаратуре высокого класса.
