1
KONDENZÁTORY Kondenzátor je pasivní elektronická součástka, lineární a frekvenčně závislá. Základní vlastností kondenzátoru je schopnost shromažďovat a udržet v sobě elektrický náboj, případně napětí → tuto vlastnost nazýváme KAPACITOU. Kapacitu označujeme velkým C, jednotka je Farad [F].
1.1
PRINCIP KONDENZÁTORU
2
CHARAKTERISTICKÉ VLASTNOSTI KONDENZÁTORU Hlavní vlastnost kondenzátorů : nepropouští stejnosměrný elektrický proud,
střídavý elektrický proud kondenzátorem prochází.
po připojení na stejnosměrné napětí se kondenzátor nabíjí podle nabíjecí křivky :
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
1 / 8
ROZDĚLENÍ KONDENZÁTORŮ
2.1
KONDENZÁTORY
PEVNÉ
Svitkové
PROMĚNNÉ
Keramické
Elektrolytické
S papírovým dielektrikem
Hliníkové
S metalizovaným papírem
Tantalové
Ladící
Keramické pro SMT
Dolaďovací
Vícevrstvé fóliové
(k. trimr)
Elektrolytické
S plastickou fólií
Hliníkové
Slídové
Tantalové
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
SMD
2 / 8
2.2
SCHÉMATICKÉ ZNAČKY KONDENZÁTORŮ
Kondenzátor Všeobecná značka
Kondenzátor proměnný Ladící (otočný)
Kondenzátor proměnný Trimr (dolaďovací)
Kondenzátor Elektrolytický
2.3
PARAMETRY KONDENZÁTORU JMENOVITÁ KAPACITA [F] Běžný rozsah hodnot je od řádu jednotek pF do jednotek mF. MAXIMÁLNÍ NAPĚTÍ [V] Obvykle se uvádí pro stejnosměrné napětí, pro Uef = 230 V je Umax = 325 V !!! IZOLAČNÍ ODPOR [Ω] Bývá asi 109 Ω. ZBYTKOVÝ PROUD [A] Po přiložení stejnosměrného napětí protéká elektrolytickým kondenzátorem trvalý omezený proud, tzv. zbytkový proud. Velikost zbytkového proudu je měřítkem kvality elektrolytického kondenzátoru, pohybuje se v řádu µA.
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
3 / 8
2.4
PEVNÉ KONDENZÁTORY Tvořeny dvěma kovovými elektrodami, oddělenými od sebe tenkou vrstvou izolantu – dielektrika.
2.4.1
DRUHY PEVNÝCH KONDENZÁTORŮ Podle druhu použitého dielektrika rozlišujeme: Kondenzátor
Vlastnosti a použití
Dielektrikum
Svitkový
Polykarbonát, Polypropylen, Polyester, Polystyren
Mají malé rozměry při velkém rozsahu kapacity. Rozlišujeme kondenzátory: metalizované nemetalizované. Metalizované svitkové kondenzátory, např. MP, se při průrazu dielektrika zotaví. Mají univerzální použití.
Keramický
Speciální keramika s vysokou permitivitou
Mají malý činitel ztrát tg δ. Použití hlavně ve sdělovací technice. Vhodné pro vysoká napětí, např. 2 kV
Elektrolytický hliníkový
Oxid hlinitý,
Vhodné pro stejnosměrné napětí. Při chybném připojení pólů kondenzátoru může dojít k jeho zničení vznikem vnitřních plynů. Použití při vyhlazování stejnosměrného napětí.
Elektrolytický tantalový
Ta2O5
V porovnání s hliníkovými mají menší rozměry, lepší časová a teplotní stabilita kapacity, menší ztráty při vyšších kmitočtech, Vyrábějí se pro nižší napětí než hliníkové kondenzátory
2.5
PROMĚNNÉ KONDENZÁTORY Tvoří dvě rozdílné skupiny: kondenzátory ladicí
určeny pro časté, mnohokrát opakované změny kapacity,
kondenzátory dolaďovací
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
určeny k občasnému doladění obvodů.
4 / 8
2.5.1
KONDENZÁTORY LADICÍ Tvořeny soustavou pevných statorových desek, uložených izolovaně do kovového pouzdra → vany. Mezi statorové desky se zasouvá soustava rotorových desek, vodivě spojených s vanou. Vzájemným překrýváním desek se zvětšuje kapacita. Dielektrikum tvoří nejčastěji vzduch (vzduchové kondenzátory) nebo fólie ze speciálního dielektrického materiálu, kterou jsou statorové desky proloženy (kondenzátory s pevným dielektrikem) → nejčastěji používány v miniaturních zařízeních.
2.5.2
KONDENZÁTORY DOLAĎOVACÍ Nejčastěji provedeny v trubkovém provedení. Kondenzátor tvořen skleněnou nebo keramickou trubičkou, která zároveň tvoří dielektrikum. Elektrody tvoří tenká vrstva stříbra nanesená na vnější ploše trubičky a mosazný píst → ovládán ladícím šroubem. Rozsah změny kapacity podle typu v rozmezí řádu 0,1 až 1 pF nebo od 1 do 10 pF. Konstrukčně upraveny pro připájení nebo přišroubování do desek plošných spojů.
2.6
KONDENZÁTORY SMD Použití pro techniku povrchové montáže: pro malé a střední kapacity
kondenzátory s pevným dielektrikem → tvořeno keramikou nebo polymerem,
pro velké kapacity
elektrolytické kondenzátory(hliníkové nebo tantalové)
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
5 / 8
2.7
ZNAČENÍ KONDENZÁTORŮ
2.7.1
BAREVNÉ ZNAČENÍ
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
6 / 8
2.7.2
ČÍSELNÉ ZNAČENÍ Základní jednotkou je pikofarad, označovaný písmenem: J → jednotky pikofarad k → tisíc pikofaradů M → mikrofarad G → tisíc mikrofaradů (giga) Poznámka:
Např. 4J7 = 4,7 pF; 33 = 33 pF; 3k3 = 3300 pF; M1 =0,1 uF; G5 = 500 uF; 2G = 2000 uF.
ZNAČENÍ TOLERANCE Značí se velkým písmenem a následuje za označením kapacity. C < 10 pF C ± 0,25 pF D ± 0,5 pF G ± 2% J ± 5%
C >10 pF K M N S
± ± ± –
10% 20% 30% 20až 50%
ZNAČENÍ MAXIMÁLNÍHO PROVOZNÍHO NAPĚTÍ Udává se ve voltech.
Příklady značení kondenzátorů Svitkový kondenzátor s kapacitou C = 0,22 µF na jmenovité stejnosměrné napětí Un = 1000 V
Keramický kondenzátor s kapacitou 82 pF ± 5 % Značící písmena pro toleranci: J = ± 10 %, K = ± 10 %, M = ± 20 %
Elektrolytický kondenzátor s kapacitou 470 µF a se jmenovitým stejnosměrným napětím 40 V
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
7 / 8
2.8
POUŽITÍ KONDENZÁTORŮ Kondenzátory mají široké uplatnění jako: oddělovače stejnosměrného napětí od střídavého, při úpravách charakteristik, ve vysokofrekvenčních filtrech, jako vazební členy, v laděných obvodech, k vyhlazování usměrněného střídavého napětí ve zdrojích, v časovacích obvodech …
KONTROLNÍ OTÁZKY (kondenzátory) 1.
Co je to kondenzátor?
2.
V čem spočívá základní vlastnost kondenzátoru, jak ji nazýváme?
3.
Uveďte základní vlastnosti kondenzátoru.
4.
Načrtněte nabíjecí charakteristiku kondenzátoru.
5.
Načrtněte základní princip dělení kondenzátorů.
6.
Nakreslete k názvu kondenzátoru správnou schematickou značku (nebo obráceně – schematické značce přiřaďte správný název).
7.
V čem spočívá rozdíl mezi ladicím a dolaďovacím kondenzátorem?
8.
K čemu jsou učeny kondenzátory typu SMD?
9.
Jakou hodnotu má kondenzátor na obrázku?
10. K čemu se používá kondenzátor?
PRI-EN-MS1-02_kondenzatory
8 / 8