Какие существуют типы конденсаторов

Какие существуют типы конденсаторов

В предыдущей статье мы рассказали о том, что такое конденсатор , а сейчас расскажем о различных типах конденсаторов. Ключевым фактором при различении разных типов конденсаторов является диэлектрик, используемый в их конструкции. Самые распространенные типы конденсаторов: керамические, электролитические (в том числе алюминиевые, танталовые и ниобиевые конденсаторы), пленочные, бумажные и слюдяные.

У каждого типа конденсатора есть свои достоинства и недостатки. Характеристики и области применения конденсаторов могут отличаться. Следовательно, при выборе конденсатора необходимо учитывать следующие важные факторы.

• Размер: важны как физический размер, так и размер (значение) емкости.
• Рабочее напряжение: это важная характеристика конденсатора. Оно определяет максимальное напряжение, которое может быть приложено к конденсатору.
• Ток утечки: через диэлектрик будет протекать небольшой ток, поскольку они не являются идеальными изоляторами. Это называется током утечки.
• Эквивалентное последовательное сопротивление: выводы конденсатора имеют небольшое сопротивление (обычно менее 0,1 Ом). Это сопротивление становится проблемой, когда конденсатор используется на высоких частотах.

Эти факторы определяют, как и в каких схемах можно использовать конкретный тип конденсатора. Например, номинальное напряжение электролитического конденсатора больше по сравнению с керамическим конденсатором в аналогичном диапазоне емкости. Поэтому они обычно используются в цепях питания. Точно так же некоторые конденсаторы имеют очень низкий ток утечки, а другие — очень высокий ток утечки. В зависимости от области применения следует выбирать соответствующий конденсатор.

Диэлектрики в конденсаторах

Конденсаторы постоянной емкости — более распространенные типы конденсаторов. Электронную схему без конденсатора найти сложно. Большинство конденсаторов названы в честь диэлектрика, используемого в конструкции. Вот распространенные диэлектрики, использующиеся в конструкции конденсаторов:

• Керамические
• Бумажные
• Пленочные
• Слюдяные
• Стеклянные
• Алюмооксидные
• Танталовые
• Ниобиевые

Последние три используются в электролитических конденсаторах. Несмотря на использование различных видов диэлектриков в конструкции конденсаторов, функциональные возможности конденсатора не меняются: хранение энергии в виде электрического заряда между параллельными пластинами.

Конденсаторы переменной емкости

Как и резисторы, конденсаторы бывают постоянного и переменного типа. Переменные конденсаторы — это конденсаторы, емкость которых можно изменять механически или электронно. Такие конденсаторы обычно используются в резонансных цепях (LC-цепях) для радио и согласования импеданса в антеннах. Эти конденсаторы обычно называют настроечными.

Существует еще один тип переменных конденсаторов, называемый подстроечным конденсатором. Они закреплены на печатных платах и ​​используются для калибровки оборудования. Это неполяризованные конденсаторы очень маленького размера. Как правило, они недоступны для использования постоянным покупателем. Емкость переменных конденсаторов очень мала, обычно порядка нескольких пикофарад (обычно менее 500 пФ).

Механические переменные конденсаторы состоят из набора полукруглых металлических пластин, закрепленных на оси ротора. Ротор размещается между металлическими пластинами статора. Общее значение емкости (C) для этого типа конденсаторов определяется в соответствии с положением подвижных металлических пластин по отношению к неподвижным металлическим пластинам. Когда ось поворачивается, область перекрытия между пластинами статора и пластинами ротора будет изменяться, и емкость соответственно тоже.

Когда два набора металлических пластин полностью соединены вместе, значение емкости обычно находится на максимальном значении. Подстроечные конденсаторы высокого напряжения имеют большие воздушные зазоры или промежутки между пластинами с относительно большими пробивными напряжениями порядка киловольт.

В механических переменных конденсаторах в качестве диэлектрика обычно используется воздух или фольгированный пластик. На сегодняшний день, использование вакуумных переменных конденсаторов увеличивается, поскольку они обеспечивают лучший диапазон рабочего напряжения и более высокую способность выдерживать ток. Емкость конденсаторов с механической настройкой можно изменять с помощью винта в верхней части конденсатора.

В случае конденсаторов переменной емкости с электронным управлением используется диод с обратным смещением, в котором толщина обедненного слоя будет изменяться в зависимости от приложенного постоянного напряжения. Такие диоды называются диодами переменной емкости или просто варикапами или варакторами.

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы — наиболее часто используемые конденсаторы в электронной промышленности. Они также являются наиболее производимыми конденсаторами: ежегодно производится более 1000 миллиардов единиц. Название происходит от керамического материала, который является диэлектриком, используемым в его конструкции.

Керамические конденсаторы представляют собой конденсаторы с постоянной емкостью и обычно очень малы (как по физическим размерам, так и по емкости). Емкость керамических конденсаторов обычно находится в диапазоне от пикофарад до нескольких микрофарад (менее 10 мкФ). Это конденсаторы неполяризованного типа, поэтому их можно использовать как в цепях постоянного, так и переменного тока.

Конструкция конденсаторов такого типа очень проста. Небольшой керамический диск с обеих сторон покрыт серебром. Поэтому их также называют дисковыми конденсаторами. Керамика действует как диэлектрик (изолятор), а серебряное покрытие образует электроды.

Толщина и состав керамического слоя будут определять электрические свойства конденсатора. Чтобы достичь больших значений емкости, несколько слоев такого диска наложены друг на друга, образуя многослойный керамический чип-конденсатор (MLCC). Современная электроника обычно состоит из таких конденсаторов MLCC.

Емкость керамических конденсаторов велика по сравнению с их размером. Керамические конденсаторы делятся на два класса в зависимости от области применения.

Керамические конденсаторы класса 1

Такие конденсаторы часто используются в резонансных цепях из-за их высокой стабильности и малых потерь. Наиболее распространенный тип керамики, используемый в конденсаторах класса 1, изготавливается из диоксида титана (TiO 2) с небольшим добавлением цинка и магния, используемых в качестве дополнительных соединений. Они добавляются для достижения максимально возможных линейных характеристик.

Конденсаторы класса 1 имеют низкую диэлектрическую проницаемость и, следовательно, относительно невысокий объемный КПД. Следовательно, диапазон емкости конденсаторов класса 1 невелик. Электрические потери конденсаторов класса 1 очень низкие, а коэффициент рассеяния составляет 0,15 процента. Значение емкости не зависит от приложенного напряжения.

У таких конденсаторов есть температурный коэффициент лайнера. Все эти характеристики керамических конденсаторов класса 1 делают их полезными в таких схемах, как фильтры с высокой добротностью и схемы генераторов, такие как системы ФАПЧ. Керамические конденсаторы класса 1 не боятся старения.

Керамические конденсаторы класса 2

Такие конденсаторы часто используются в буферах, схемах связи и байпасных системах из-за их высокой эффективности с точки зрения объема. Такой высокий объемный КПД обусловлен их высокой диэлектрической проницаемостью. Емкость конденсаторов класса 2 зависит от приложенного напряжения и имеет нелинейное изменение при разных диапазонах температур.

Точность и стабильность ниже по сравнению с керамическими конденсаторами класса 1. Керамический диэлектрик для класса 2 конденсаторов выполнен из ферро электрических материалов , таких как титанат бария (BaTiO- 3-), силикаты алюминия или магния и оксида алюминия.

Из-за высокой диэлектрической проницаемости конденсаторов класса 2 возможны высокие значения емкости при меньшем размере, чем у конденсаторов класса 1 с таким же номинальным напряжением. Следовательно, они используются в буферах, фильтрах и схемах связи, где требуется конденсатор для поддержания минимальной емкости. Конденсаторы класса 2 могут со временем стареть.

Также доступен другой класс керамических конденсаторов, называемый классом 3, с более высокой диэлектрической проницаемостью и лучшим объемным КПД. Но электрические характеристики этого класса хуже, а также низкая точность и стабильность.

Как правило, керамические конденсаторы имеют меньшее ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) и ток утечки по сравнению с электролитическими конденсаторами. Рабочее напряжение керамических конденсаторов 1-го класса до 1000 В, керамических конденсаторов 2-го класса — до 2000 В.

Основное преимущество керамических конденсаторов заключается в том, что внутри их конструкции отсутствуют катушки, а значит, во время работы схемы отсутствует фактор индуктивности. Следовательно, керамические конденсаторы подходят для высокочастотных устройств.

Керамические конденсаторы доступны в обычных двухвыводных конструкциях со сквозными отверстиями, в многослойном режиме поверхностного монтажа (SMT) и специальных бессвинцовых дисковых конденсаторах, которые разработаны специально для печатных плат. Часто используются как сквозные, так и поверхностные керамические конденсаторы. Керамические конденсаторы обычно имеют 3-значное число, закодированное на их корпусе, чтобы идентифицировать значение емкости, как правило, в пикофарадах (пФ).

При этом первые две цифры используются для обозначения емкости, а третья цифра указывает количество добавляемых нулей. Например, керамический конденсатор с маркировкой 153 будет показывать 15 и 3 нуля в пикофарадах, что эквивалентно 15 000 пФ или 15 нФ.

Пленочный конденсатор

Пленочные конденсаторы являются наиболее часто используемым типом конденсаторов среди всех других типов, которые имеют разницу в своих диэлектрических свойствах. Пленочные конденсаторы — это конденсаторы с изолирующей пластиковой пленкой в ​​качестве диэлектрика, и это неполяризованные конденсаторы.

Диэлектрические материалы для этих конденсаторов сделаны в виде тонкого слоя, снабженного металлическими электродами и намотанного на цилиндрическую обмотку. Оба электрода пленочных конденсаторов могут быть из цинка или металлизированного алюминия.

Основным преимуществом пленочного конденсатора является прямое соединение его внутренней конструкции с электродами на обоих концах обмотки. Этот прямой контакт с электродами приводит к сокращению длины всех путей прохождения тока. Такая конструкция ведет себя как большое количество отдельных конденсаторов, соединенных параллельно. Кроме того, конструкция конденсаторов такого типа обеспечивает низкие омические потери и низкие паразитные индуктивности. Эти пленочные конденсаторы используются в устройствах питания переменного тока, а также в высокочастотных устройствах.

Некоторыми примерами пленок, которые используются в качестве диэлектрика для пленочных конденсаторов, являются полипропилен, полиэтиленнафталат, полиэфир, полифениленсульфид и политетрафторэтилен. В продаже представлены конденсаторы пленочного типа с диапазоном значений емкости от 5 пФ до 100 мкФ. Пленочные конденсаторы также доступны в различных формах, включая:

• Тип Wrap & Fill (овальный и круглый): в этом типе, концы конденсатора запаяны эпоксидной смолой, а конденсатор обернут плотной пластиковой лентой.
• Эпоксидный корпус (прямоугольный и круглый): конденсаторы этого типа заключены в формованный пластиковый корпус, заполненный эпоксидной смолой.
• Металлический корпус (прямоугольные и круглые): конденсаторы этих типов заключены в металлическую трубку или металлическую банку и запечатаны эпоксидной смолой.

В настоящее время конденсаторы с вышеуказанным корпусом доступны как с радиальными, так и с осевыми выводами. Основное преимущество пленочных конденсаторов заключается в том, что они хорошо работают при высоких температурах по сравнению с бумажными.

Эти конденсаторы обладают малым допуском, высокой надежностью, а также очень длительным сроком службы. Примерами конденсаторов пленочного типа являются: цилиндрический пленочный конденсатор с осевым выводом, прямоугольный пленочный конденсатор и пленочные фольгированные конденсаторы. Они приведены ниже:

• Тип осевого вывода:

• Тип радиального вывода:

Эти пленочные конденсаторы требуют гораздо более толстого диэлектрического материала, чтобы избежать пробоя и разрывов диэлектрической пленки. Следовательно, они подходят для схем, требующих малых значений емкости.

Пленочные силовые конденсаторы

Конструкционные технологии и материалы, которые используются для больших силовых пленочных конденсаторов, обычно аналогичны таковым для обычных пленочных конденсаторов. Однако эти конденсаторы с высокой номинальной мощностью используются в энергосистемах и электрических установках.

Силовые пленочные конденсаторы используются во множестве устройств. Эти конденсаторы служат демпфирующими конденсаторами при последовательном подключении к ним резистора. Они также используются в схемах фильтров с близкой настройкой или с малой настройкой для фильтрации гармоник, а также в качестве конденсаторов импульсного разряда.

Конденсатор полипропиленовый

Полипропиленовый конденсатор — один из множества разновидностей конденсаторов пленочного типа. Полипропиленовые конденсаторы — это конденсаторы, которые имеют полипропиленовую пленку в качестве диэлектрика. Полипропиленовые конденсаторы доступны в диапазоне емкостей от 100 пФ до 10 мкФ.

Основная особенность полипропиленового конденсатора — высокое рабочее напряжение до 3000 В. Эта особенность делает полипропиленовые (pp) конденсаторы полезными в цепях, в которых рабочее напряжение обычно очень высокое, таких как усилители мощности, особенно клапанные усилители, цепи питания и телевизионные схемы.

Полипропиленовые конденсаторы также используются в устройствах связи и накопления из-за их высоких значений сопротивления изоляции. А также они имеют стабильные значения емкости для частот ниже 100 кГц. Эти полипропиленовые конденсаторы используются в устройствах, где необходимо выполнять задачи по подавлению шума, связи, фильтрации по времени, блокировке, обходу и обработке импульсов.

Конденсатор из поликарбоната

Конденсаторы из поликарбоната — это конденсаторы, в качестве диэлектрика которых используется поликарбонат. Эти типы конденсаторов доступны в диапазоне емкости от 100 пФ до 10 мкФ и имеют рабочее напряжение до 400 В постоянного тока. Эти поликарбонатные конденсаторы могут работать в диапазоне температур от -55 ° C до + 125 ° C без снижения номинальных значений.

Данные конденсаторы не используются в высокоточных устройствах из-за их высоких уровней допуска от 5% до 10%. Конденсаторы из поликарбоната также используются для переменного тока. Иногда они также встречаются в импульсных блоках питания.

Слюдяные конденсаторы с серебряными обкладками

Слюдяные конденсаторы с серебряными обкладками — это конденсаторы, которые изготавливаются путем нанесения тонкого слоя серебра на слюдяной материал в качестве диэлектрика. Причина использования таких слюдяных конденсаторов заключается в их высоких характеристиках по сравнению с любыми другими типами конденсаторов.

Слюдяные конденсаторы с серебряными обкладками могут быть изготовлены с допуском +/- 1%. Это намного лучше, чем любой другой тип конденсатора, доступный в продаже на сегодняшний день. Температурный коэффициент этих конденсаторов намного лучше, чем у конденсаторов других типов.

И это значение положительное, и обычно оно находится в диапазоне от 35 до 75 ppm/C, при среднем значении +50 ppm/C. Значения емкости для слюдяных конденсаторов обычно находятся в диапазоне от нескольких пикофарад до 3300 пикофарад. Слюдяные конденсаторы с серебряными обкладками имеют очень высокий уровень добротности и небольшой коэффициент мощности. Эти конденсаторы имеют диапазон напряжений от 100 В до 1000 В.

Слюдяные конденсаторы с серебряными обкладками используются в ВЧ-генераторах. Они не используются в устройствах связи из-за их высокой стоимости. Из-за их размера и стоимости, они в настоящее время мало используются.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы обычно используются там, где требуются очень большие значения емкости. Электролитические конденсаторы имеют металлический анод, покрытый окисленным слоем, обычно используемым в качестве его диэлектрика. Другой электрод конденсатора — это нетвердый или твердый электролит.

Большинство электролитических конденсаторов поляризованы. Эти конденсаторы классифицируются в соответствии с их диэлектрическим материалом. В основном они делятся на три класса:

• Алюминиевые электролитические конденсаторы — алюминий выступает в качестве диэлектрика.
• Танталовые электролитические конденсаторы — оксид тантала действует как его диэлектрик.
• Электролитические конденсаторы ниобия — оксид ниобия действует как его диэлектрик.

Обычно диэлектрическая проницаемость оксида тантала почти в три раза больше диэлектрической проницаемости диоксида алюминия, но эта диэлектрическая проницаемость определяет только размеры. Обычно используются три типа электролитов:

• Не твердые (жидкие): эти конденсаторы имеют проводимость около 10 мс/см, и стоят сущие копейки.
• Твердый оксид марганца: эти конденсаторы имеют проводимость около 100 мс/см, а также обладают высоким качеством и стабильностью.
• Твердый проводящий полимер: конденсаторы этого типа имеют проводимость примерно 10000 мс/см, а также значение ESR <10 мОм.

Электролитические конденсаторы обычно используются в цепях постоянного питания. Они также используются в устройствах связи для уменьшения пульсаций напряжения из-за их больших значений емкости и небольшого размера. Одним из основных недостатков электролитических конденсаторов является их низкое напряжение.

Схема электролитического конденсатора

Алюминиевые электролитические конденсаторы

Алюминиевые конденсаторы — это конденсаторы, которые сделаны из оксидной пленки на алюминиевой фольге с полосой абсорбирующей бумаги между ними, которая пропитана раствором электролита, и вся эта конструкция закупорена в банке. В основном существует два типа алюминиевых электролитических конденсаторов: с простой фольгой и с вытравленной фольгой.

Электролитические конденсаторы с простой фольгой в основном используются в качестве сглаживающих конденсаторов в цепях питания, в то время как конденсаторы с протравленной фольгой используются в соединительных цепях блокировки по постоянному току и шунтирующих цепях.

Электролитические алюминиевые конденсаторы покрывают диапазон емкости от 1 мкФ до 47000 мкФ с большим допуском в 20%. Диапазон рабочего напряжения составляет до 500 В.

Значение емкости и номинальное напряжение либо напечатаны в мкФ, либо закодированы буквой, за которой следуют три цифры. Эти три цифры представляют собой значение емкости в пФ.

Танталовые конденсаторы — это конденсаторы, которые сделаны из оксида тантала в качестве диэлектрического материала. Танталовые электролитические конденсаторы также являются поляризованными конденсаторами, как и алюминиевые конденсаторы.

Второй вывод танталовых электролитических конденсаторов меньше, чем вывод эквивалентных алюминиевых конденсаторов, и этот вывод сделан из диоксида марганца.

Основное преимущество танталовых электролитических конденсаторов перед алюминиевыми конденсаторами заключается в том, что они более стабильны, легче и меньше. Они имеют диапазон значений емкости от 47 нФ до 470 мкФ и максимальное рабочее напряжение до 50 В. Они дороже алюминиевых электролитов.

Свойства диэлектрика из оксида тантала — низкий ток утечки и лучшая стабильность емкости. Эти свойства диэлектрика из оксида тантала заставляют использовать их в устройствах блокировки, обхода, фильтрации и синхронизации. А также эти свойства намного лучше, чем у диэлектрика из оксида алюминия.

Суперконденсаторы

Суперконденсатор также известен как ультраконденсатор или конденсатор с двойным электрическим слоем. Эти конденсаторы изготовлены с тонким разделителем электролита, который окружен ионами активированного угля. Он отличается от обычного конденсатора тем, что емкость суперконденсатора очень высока и составляет порядка миллифарад при диапазонах напряжения от 2,3 В до 2,75 В.

Суперконденсаторы делятся на три типа в зависимости от конструкции электродов, к которым они относятся.

• Двухслойные конденсаторы: у этих конденсаторов есть угольные электроды или их производные.
• Псевдоконденсаторы: эти конденсаторы имеют электроды из оксида металла или проводящего полимера.
• Гибридные конденсаторы: эти конденсаторы имеют асимметричные электроды.

Суперконденсаторы в основном используются в устройствах, где требуется очень большое количество циклов заряда/разряда, где требуется длительный срок службы, и где требуется большое количество энергии за короткое время. Эти суперконденсаторы обычно используются как временный источник питания, вместо аккумулятора.

Виды и аналоги конденсаторов

Конденсаторы – электронные компоненты, состоящие из двух проводников-обкладок и находящимся между ними диэлектриком. Существует множество видов конденсаторов, имеющих сходную конструкцию, но различных по материалам, из которых изготавливаются обкладки и диэлектрический слой, и функциям в электронных схемах. Тип изделия определяется по форме, цвету, маркировке на корпусе.

Содержание

Высоковольтные конденсаторы

В высоковольтных устройствах (умножителях напряжения, генераторах Маркса, катушках Тесла, мощных лазерах и т.п.) применяют высоковольтные конденсаторы, отличающиеся по конструкции от низковольтных. Они используются в схемах с напряжением более 1600 В. Некоторые разновидности высоковольтных электронных устройств:

• К75-25 – импульсные модели, используемые в схемах с напряжением до 50 кВ. Их емкость – 2-25 нФ. Благодаря возможности работать с токами частотой 500 Гц, эффективны в искровых катушках Тесла.
• К15-4. Этот тип конденсатора можно определить по корпусу цилиндрической формы зеленого цвета. Имеют небольшую емкость и используются в генераторах Маркса, старых телевизорах, умножителях напряжения и других высоковольтных низкочастотных схемах.
• К15-5. Керамические детали кирпичного цвета, компактных габаритов, дисковой формы. Максимальное напряжение – 6,3 кВ, используются в высокочастотных фильтрах.

Керамические конденсаторы

Керамические и стеклокерамические конденсаторы с твердым неорганическим диэлектрическим слоем выпускаются в высоковольтном и низковольтном исполнении. Отличаются компактными размерами и надежностью. Широко востребованы в вычислительной, бытовой, медицинской, военной техники, транспорте. По номинальному напряжению их разделяют на высоко- и низковольтные.

По типу конструкции выпускают следующие керамические конденсаторы:

• КТК – трубчатые;
• КДК – дисковые;
• SMD – поверхностные и другие.

Для изготовления керамических конденсаторов используют не обожженную глину, а материалы, сходные с ней по структуре, – ультрафарфор, тиконд, ультрастеатит. Обкладка – серебряный слой. Керамические и стеклокерамические устройства используются в схемах, в которых важных частотные характеристики, невысокие потери при утечке, компактные габариты, невысокая стоимость.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

В бумажных конденсаторах фольгированные обкладки разделяет диэлектрик из конденсаторной бумаги. Эти детали используются как в высокочастотных, так и низкочастотных цепях. Они не пользуются популярностью из-за низкой механической прочности. Более прочным вариантом является металлобумажная деталь, в которой на бумагу напыляется металлический слой.

Бумажные и металлобумажные конденсаторы выпускаются в широком интервале емкостей и номинальных напряжений. Металлобумажные варианты выигрывают в плане компактности конструкции и проигрывают по стабильности сопротивления изоляции. Дополнительный плюс металлобумажных изделий – способность к самовосстановлению электрической прочности при единичных случаях пробоев бумаги.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы отличаются повышенной энергоемкостью и используются в цепях переменного и постоянного тока. В них диэлектриком является металлооксидный слой, созданный электрохимическим способом. Он располагается на плюсовой обложке из того же металла. Другая обложка – жидкий или сухой электролит. Металл – алюминий, ниобий или тантал.

Конденсаторы постоянной емкости относятся к устаревшим. Им на смену пришли детали переменной электроемкости. Наиболее распространены электролитические конденсаторы подстроечного типа. Их емкость меняется при регулировке, но при работе схемы остается постоянной. Благодаря герметичности корпуса и твердого полупроводника, изделия стабильны при хранении и могут использоваться при низких температурах (до -80°C) и высоких частотах.

Пленочные и металлопленочные конденсаторы

Пленочные полистирольные изделия востребованы в схемах импульсного характера, с постоянным или высокочастотным переменным током. Такая продукция выпускается с обкладками из фольги или с пленочным диэлектриком, на который наносится тонкий металлизированный слой. Для изготовления пленочного диэлектрика используются поликарбонат, тефлон, полипропилен, металлизированная бумага. Диапазон емкостей – 5 пкФ-100 мкФ. Очень популярны высоковольтные исполнения пленочных конденсаторов – до 2000 В.

Выпускаются различные типы пленочных конденсаторов, которые различаются по:

• размещению слоев диэлектрика и обкладок – аксиальные и радиальные;
• материалу изготовления корпуса – полимерные и пластмассовые, выпускают модели без корпуса с эпоксидным покрытием;
• форма – цилиндрическая и прямоугольная.

Основное преимущество такой продукции – способность к самовосстановлению, защищающая ее от вероятности преждевременного отказа. Другие плюсы – хорошие электрохимические характеристики, тепловая стабильность, способность к высоким нагрузкам при переменном токе. Благодаря выше перечисленным свойствам, пленочные и металлопленочные изделия применяются в измерительной технике, радиоэлектронике, вычислительной технике.

ЧИП-конденсаторы

Также называются SMD конденсаторы. Эти радиокомпоненты предназначены для поверхностного монтажа. Типы безвыводных конденсаторов:

• керамические;
• пленочные;
• танталовые.

Чип-конденсаторы имеют компактные габариты, стандартизированную форму корпуса, характеристики, во многом совпадающие с многослойными конденсаторами. Используются в печатных платах как по отдельности, так и наборами.

Таблица аналогов конденсаторов

Напишите в комментариях какие аналоги зарубежных или отечественных конденсаторов вы знаете и мы добавим их в таблицу.

Конденсаторы (Всё что Вы хотели знать, но боялись спросить) ⁠ ⁠

Конденсаторы являются второй, по распространенности и степени использования, после резисторов, деталью в электронных схемах. Действительно, в любом электронном устройстве, будь то мультивибратор на 2 транзисторах или материнская плата компьютера, во всех них находят применение эти радиоэлементы.

Конденсатор обладает свойством накапливать заряд и впоследствии отдавать его. Простейший конденсатор представляет собой 2 пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика. Емкостное сопротивление конденсатора зависит от его емкости и частоты тока. Конденсатор проводит переменный ток и не пропускает постоянный. Емкость конденсатора тем больше, чем больше площадь пластин (обкладок) конденсатора, и тем больше, чем тоньше слой диэлектрика между ними.

Устройство простейшего конденсатора

Емкости параллельно соединенных конденсаторов складываются. Емкости последовательно соединенных конденсаторов считаются по формуле, приведенной на рисунке ниже:

Формулы соединение конденсаторов

Конденсаторы бывают как постоянной, так и переменной емкости. Последние так и называются и сокращенно пишутся КПЕ (конденсатор переменной емкости). Конденсаторы постоянной емкости бывают как полярные, так и неполярные. На рисунке ниже изображено схематическое изображение полярного конденсатора:

Полярный конденсатор изображение на схеме

К полярным относятся электролитические конденсаторы. Выпускаются также танталовые конденсаторы, которые отличаются от алюминиевых электролитических, более высокой стабильностью, но и стоят дороже. Электролитические конденсаторы подвержены, по сравнению с неполярными более быстрому старению. Полярные конденсаторы имеют положительный и отрицательный электроды, плюс и минус.

Фото электролитический конденсатор

У советских электролитических конденсаторов полярность обозначалась на корпусе знаком плюс у положительного электрода. У импортных конденсаторов обозначается отрицательный электрод знаком минус. При нарушении режимов работы электролитических конденсаторов они могут вздуться и даже взорваться. У электролитических конденсаторов во избежания взрыва, делают при их изготовлении специальные насечки на крышке корпуса:

Фото конденсатора с насечками

Также электролитические конденсаторы могут взорваться, если на них по ошибке подать напряжение выше того, на которое они были рассчитаны. На фото электролитического конденсатора приведенного выше, видно надпись 33 мкФ х 100 В., это означает его емкость, равную 33 микрофарад и допустимое напряжение до 100 вольт. Неполярный конденсатор на схемах обозначается следующим образом:

Неполярный конденсатор изображение на схеме

На фото ниже изображены пленочный и керамический конденсаторы:

Конденсаторы различают по виду диэлектрика. Существуют конденсаторы с твердым, жидким и газообразным диэлектриком. С твердым диэлектриком это: бумажные, пленочные, керамические, слюдяные. Также существуют электролитические, о которых уже было рассказано выше и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Эти конденсаторы отличаются от всех остальных большой удельной емкостью. Многие, думаю, встречали на импортных конденсаторах такое цифровое обозначение:

Расшифровка цифровой маркировки конденсаторов

На рисунке выше видно, как можно посчитать номинал такого конденсатора. Например, если на конденсаторе нанесена маркировка 332, то это означает, что он имеет емкость 3300 пикофарад или 3.3 нанофарад. Ниже приведена таблица, сверяясь с которой можно легко посчитать номинал любого конденсатора с такой маркировкой:

Ёмкость 10 нанофарад (0.01 мкФ)

Конденсаторы с номинальным значением до 100 пикофорад маркируются буквой П или латинской P, например:

1пФ — 1П0 или 1Р0

1,5 пФ — 1П5 или 1Р5

15 пФ — 15П или 15 Р

Конденсаторы с номинальным значением от 100 пикофарад до 0,1микроофарад маркируются в нанофарадах буквой Н или латинской n, например:

100 пФ (0,1нФ) — Н10 или n10

150 пФ(0,15 нФ)- Н15

1000 пФ(1нФ) — 1Н0 или 1n0

1500 пФ(1,5 нФ)- 1Н5

0,01 мкФ (10 нФ) — 10Н или 10n

0,068 мкФ (68 пФ) — 68Н

Конденсаторы с номинальным значением от 0,1микрофарад и выше маркируются буквой М, например

0,1 мкФ — М10 (на некоторых видах конденсаторов такая емкость может обозначаться и в нанофарадах латинской буквой n, например 100 n=100 нФ=0,1 мкФ и т.д.)

Примеры маркировки конденсаторов

Емкость от 0 до 9999 пФ может быть указана без обозначения единицы измерения:

22 = 22p = 22П = 22пФ

Если емкость меньше 10пФ, то обозначение может быть таким:

Так же конденсаторы маркируют в нанофарадах (нФ), 1 нанофарад равен 1000пФ и микрофарадах (мкФ):

10n = 10Н = 10нФ = 0,01мкФ = 10000пФ

Н18 = 0,18нФ = 180пФ

1n0 = 1Н0 = 1нФ = 1000пФ

330Н = 330n = М33 = m33 = 330нФ = 0,33мкФ = 330000пФ

100Н = 100n = М10 = m10 = 100нФ = 0,1мкФ = 100000пФ

1Н5 = 1n5 = 1,5нФ = 1500пФ

4n7 = 4Н7 = 0,0047мкФ = 4700пФ

Маркировка числовым кодом

Если код трехзначный, то первые две цифры обозначают значение, третья – количество нулей, результат в пикофарадах.

Например: код 104, к первым двум цифрам приписываем четыре нуля, получаем 100000пФ = 100нФ = 0,1мкФ.

Если код четырехзначный, то первые три цифры обозначают значение, четвертая – количество нулей, результат тоже в пикофарадах.

4722 = 47200пФ = 47,2нФ

Существуют конденсаторы и в SMD исполнении, наиболее распространены в радиолюбительских конструкциях я думаю типы 0805 и 1206. Изображение неполярного SMD конденсатора можно видеть на рисунках ниже:

Фото SMD конденсатора

Далее показано фото электролитических SMD конденсаторов:

Промышленностью выпускаются и так называемые твердотельные конденсаторы. Внутри у них вместо электролита находится органический полимер. Переменные конденсаторы Как и резисторы, некоторые специальные конденсаторы могут изменять свою ёмкость, если это необходимо в процессе настройки. На рисунке изображено устройство конденсатора переменной емкости:

Рисунок как устроен переменный конденсатор

Регулируется емкость в переменных конденсаторах изменением площади параллельно расположенных пластин конденсатора. Делятся конденсаторы на переменные, которые имеют ручку для вращения вала, и подстроечные, которые имеют шлиц под отвертку, и также состоят из подвижной и не подвижной частей.

Фото переменный конденсатор На рисунке они обозначены как ротор и статор. Такие конденсаторы используются в радиоприемниках для настройки на нужную частоту радиовещания. Емкость таких конденсаторов обычно бывает небольшой и равняется единицам – максимум сотням пикофарад. Так обозначается на схемах конденсатор переменной емкости:

На следующем рисунке показан подстроечный конденсатор. Подстроечный конденсатор обозначается на схемах следующим образом:

Такие конденсаторы обычно регулируются только один раз при сборке и настройке радиоэлектронной аппаратуры.

Фото подстроечный конденсатор

На следующем рисунке изображено строение подстроечного конденсатора:

Емкость конденсатора измеряется в Фарадах. Но даже 1 Фарад, это очень большая емкость, поэтому для обозначения обычно используют миллионные доли Фарад, микрофарады, а также еще более мелкие, нанофарады и пикофарады. Перевести из микрофарад в пикофарады и обратно очень легко. 1 микрофарад равен 1000 нанофарад или 1000000 пикофарад. Конденсаторы, помимо прочего, применяются в колебательных контурах радиоприемников, в блоках питания для сглаживания пульсаций, а также в качестве разделительных в усилителях.

Берем мультик и ставим его крутилку на прозвонку или на измерение сопротивления и щупами дотрагиваемся до выводов кондера. Так как у нас мультик на прозвонке и на измерении сопротивления вырабатывает постоянный ток, значит, в какой то момент времени ток будет течь, следовательно, в этот момент сопротивление кондера будет минимальным. Далее мы продолжаем держать щупы на выводах кондера и, сами того не понимая, заряжаем кондер. А пока мы его заряжаем, его сопротивление начинает также расти, пока не будет очень большое. Давайте глянем на практике, как все это выглядит.

Вот в этом момент мы только-только коснулись щупами выводов кондера.

Держим и видим, что сопротивление у нас растет

и пока не станет очень большим

Очень удобен в проверке кондеров аналоговый мультик, потому что можно без труда отслеживать плавное движение стрелки, чем мерцание цифр на цифровом мультик

Если же у нас при прикасании щупов к кондеру, мультик начинает пищать и показывать нулевое сопротивление, значит в кондере произошло короткое замыкание. А если у нас сразу же показывается единичка на мультике, значит внутри кондера произошел обрыв. Кондеры с такими эффектами считаются нерабочими и их можно смело выбрасывать в мусорку.

Неполярные кондеры проверяются проще. Ставим предел измерения на мультике на мегаОмы и касаемся щупами выводов кондера. Если сопротивление меньше 2 МегаОм, то скорее всего кондер неисправен.

Кондеры полярные и неполярные номиналом меньше чем, 0,25мкФ могут с помощью мультика проверяться только на КЗ. Чтобы проверить все таки их на работоспособность, нужен специальный прибор — LC — метр или универсальный R/L/C/Transistor-metr, но и некоторые мультиметры могут также измерять емкость кондеров, имея внутри себя такую функцию. Например мой мультиметр может без труда определить емкость кондера до 200 микроФарад. Имейте ввиду, что внутри мультиметра есть плавкий предохранитель. Если он перегорает, то некоторые функции мультиметра теряются. На моем мультике при перегорании внутреннего предохранителя у меня не работала функция измерения силы тока и измерение емкости кондеров.

В заключении хотелось бы рассказать еще об одном способе проверки кондера, но он действует только на кондеры большой емкости. Для этого способа используется замечательное свойство кондера — заряжаться и копить заряд. Заряжаем кондер, приличным напряжением, но не более чем написано на кондере, в течение пару секунд, и потом аккуратно замыкаем контакты кондера какой нибудь железкой. Железка должна быть изолирована от рук, а то испытаете всю мощь разряда кондера на себе))). Должна появиться искра. Запечатлеть искру у меня не получается на фото 🙁 , так что уж извиняйте.

ЗЫ: Взял где взял, обобщил и добавил немного.

Простите за качество некоторых картинок (чем богаты).

Берегите себя и своих близких!

6.6K поста 38.2K подписчиков

Правила сообщества

ЕСЛИ НЕ ХОТИТЕ, ЧТОБЫ ВАС ЗАМИНУСИЛИ НЕ ПУБЛИКУЙТЕ В ЭТОМ СООБЩЕСТВЕ ПРОСЬБЫ О ПОМОЩИ В РЕМОНТЕ, ДЛЯ ЭТОГО ЕСТЬ ВТОРОЕ СООБЩЕСТВО:

Посты с просьбами о помощи в ремонте создаются в дочернем сообществе: https://pikabu.ru/community/HelpRemont

К публикации допускаются только тематические статьи с тегом «Ремонт техники».

В сообществе строго запрещено и карается баном всего две вещи:

В остальном действуют базовые правила Пикабу.

Как же я всегда хотел разбираться в электронике, в армии попал в батальон связи и именно в ремонтный взвод, думал-«Ёпта, ну сча точно научат!»

Но не тут то было. Как правило мы перепаивали какие нибудь фишки кабелей от радиостанций толщиной с руку с ипическим количеством контактов и коллекционировали КМки.

Но с конденсаторами я тогда познакомился по полной программе, брали пару кондеров размером с мобильный телефон 10-летней давности, одного же мало , соединяли параллельно и заряжали их в розетке т.к. они были 220 вольтовые , вуаля-электрошокер готов!

Разряжалась такая штука в тело даже через военную форму и жертву колбасило нещадно.

Жертв был целый батальон, но никто не смог избежать «проверки на прочность».

Напомю для понимающих 🙂

Дописал бы в пост проверку кондеров. но все равно ставлю плюс

Спасибо, весьма исчерпывающий пост для начинающих радиолюбителей. Жаль в моём детстве не было интеренета, правда была библиотека, журналы Радио, ЮТ, ТМ, и брошюрки «Юный Радиолюбитель»!

Вы там за мной следите что ли? Только три часа назад на работе речь о них зашла, и тут уже пост на пикабу >_> хм <_<

Может я чего-то не понимаю, но для чего тут полная копипаста с радиоскота?

Ну и нахуя тут эта КОПИПАСТА?

А если напишу информацию про конденсатор? Найти честно не могу похожий! Мне дед мороз его пришлет?

некоторые вопросы меня волновали давно, после прочтения кажется я разобрался.

до конца все никак не пойму резисторы, варисторы и катушки индуктивности,обмоточные катушки. как проверять на схеме, не выпаивая для меня загадка.

хочу чинить, да не умею)

Подписался. жду еще постов.

Спасибо за пост!

Принцип работы конденсаторов и маркировка, теперь понятны.

Но хотелось бы разобрать примеры схем, для того, чтобы понять, для чего же всё-таки конденсаторы используются.

Пытался найти в гугле — ничего не нашёл.

мы в технаре кондеры об соседа разряжали =D

а можно мне консультацию?
В сварочном полуавтомате появилась проблема с продолжительностью работы. Длинный шов не идет. путем вычитывания всяких форумов профильных узнал, что надо поставить конденсатор(взамен штатного старого мертвого) на 50-70вольт и 40000+(каких-то долей Фарада). Вопрос — Какие это доли? Пико, микро? у меня лежат большие(с пачку сигарет) на 600в и 10000 каждый. что если я их туда спараллелю? Спасибо!
П.с. в нашей деревне лучше пользоваться имеющимся, чем искать что-то на прилавках.

Привет.
У меня такой вопрос:
На аудио технике стояли кондеры 25v 100mF/ 50v 1mF/ 25v 4700mF/ 25v47mF/ 50v 2.2mF

Точно таких же не нашел.
Было сделано так

Вместо 25v 100mF — 35v 100mF

Вместо 50v 1mF — 250v 1mF

Вместо 25v 4700mF — точно такие же

Вместо 25v 47mF — 63v 47mF

Вместо 50v 2.2mF — 250v 2.2mF
Ну и теперь ничего не работает.
Спаял все точно так же. Косяков нет, ничо не сжег, дорожки не повредил.
Я долбоеб, что выбрал неправильные замены или в чем может быть дело?

эй автор.. есть полярный конденсатор .. но маркировка там буквенная
G и j , по идее там должны быть 2 буквы и цифра(множитель)
т.е там 4в раб напряж и 2.2пф
но на 2.2пф не подходит
над j вроде черточка маленькая — если это важно

че эт за конденсатор?

Подскажите пожалуйста такая вот проблемка на блоке питания монитора вздулся кондер 25в 1000мф. думаю заменить на 35в 1000мф. будет работать или лучше поискать с родными параметрами .

Помню как сами в школе заряжались как конденсатор,разбегались и скользили в валенках по полу..потом в кого-нибудь тыкали пальцем,к коже.Аж искра проскакивала!Ну или сами разряжались об батарею отопления тоже со щелчком..)))

а в какихъ случаях используют полярные конденсаторы,а в каких случаях неполярные:плёночные,керамические таблетка и в виде капли?

Возник один вопрос. На старой технике электролиты или теряют ёмкость или имеют ёмкость заметно выше номинала. Вот последнее свойство мне не понятно.

помогите найти аналог или расшифровать маркировку 100 EFk. QD1

Очень надеюсь, что это первый пост из серии 🙂

Даже подписался на вас.

Жду такой же пост о

разве резисторы самые популярные? в каждом современном процессоре начиная приблизительно с 2012 года находится более1 млрд транзисторов

и ни слова про ESR(

ЭЭх а самого главного для меня нет в этой статье, это «маркировка керамических смд конденсаторов» остальное мне и так известно. А вот с этой маркировкой смдшек 0805 и 1206, вечно проблемы особенно если он в кз или обрыве(треснул) и выпаять и померять не вариант, а схему не найти(((((

«На следующем рисунке изображено строение подстроечного конденсатора»

К.С. Петров. «Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника» 🙂

Конденсатором переменной ёмкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком успешно распускаются спелые яблоки на пласты.

я как сейчас помню, как мы в школе баловались кандёром на 250 вольт . оранжевый такой, с ушками под шурупы. Он знатно искрил при разряде о парту и сопровождался нашими радостными «Гыыы, клёво» . Но после того, как в руках у одноклассника он превратился в черный кусок непойми чего, пыл у нас резко поубавился . и мы перешли на пьезоэлементы от Зажигалок. Но это — уже другая история 🙂

Я всегда боялся конденсаторов потому что они взрываться могут :(. А получается пленочные и керамические безопасны в этом плане — они не взрываются?

Кстати, если что, электролитические конденсаторы ВНЕЗАПНО бывают и неполярными. Если совсем нету возможности заменить такой неисправный конденсатор на новый, то можно включить два конденсатора встречно-последовательно, обычно для этого соединяют минусы конденсаторов, при этом емкость каждого должна быть вдвое больше нужной.

Если в батарее конденсаторов (несколько спаяны параллельно) пробит один можно ли его определить не распаивая всю батарею?

Я ничего не зотел отстаньте от меня =(

мультивибратор на 2 транзисторах

Зочу что бы исправили загаловок. Спасибо.

Смотрим, что стало с армянскими конденсаторами за 37 лет. Магнитофон Орель-101-стерео⁠ ⁠

Есть на свете две непредсказуемые вещи: обезьяна с гранатой и армянские конденсаторы времен СССР. Никогда не угадаешь, в каком они состоянии и в какой момент «прикажут долго жить». Поэтому у восстанавливающих старую аппаратуру электролитические конденсаторы первые кандидаты на «выселение».

У меня идет процесс восстановления магнитофона «Орель-101-1-стерео». Планировал сначала восстановить лентопротяжный механизм, а потом уже заняться электронной частью. Жизнь внесла свои коррективы -понадобилось срочно выбраться в город по делам. Ну как же тут удержаться и не заглянуть в злачное местечко под названием «Радиодетали».

Список конденсаторов магнитофона был с собой и я закупился по полной.

Прежде всего решил проверить все купленные конденсаторы «входным контролем» на тестере. Интересное наблюдение: из всех 49 конденсаторов только штук 5 показали заявленную ёмкость, а остальные меньше в пределах 1-5% . Ни один конденсатор не показал ёмкость выше заявленного. Буржуи лишнего не дадут)

Дальше началась рутинная работа по замене. Поначалу, выпаивая из платы очередной конденсатор, проверял его параметры. Проверив десяток штук понял, что не зря решил поменять все. Причем экземпляров, потерявших ёмкость было не так много, наоборот, многие показывали ёмкость выше заявленного, вплоть до 150%.

Вот с сопротивлением ESR беда практически у всех: от 70-80 Ом до нескольких кОм. Также высокий процент потерь Vloss. Такая «засада» с конденсаторами К50-16.

Проверил, выпаивая по одной ножке, конденсаторы К10-7 «флажки».

Разброс ёмкостей достаточно большой, но все рабочие. Пока менять не буду.

Отдельная тема конденсаторы на плате выпрямителя. Они большой ёмкости 2200мкФ и 4700 мкФ. Марка конденсаторов К50-24 и судя по логотипу изготовлены на Северо-Задонском конденсаторном заводе.

Вроде завод работал на военку. Измерения показали, что ёмкость конденсаторов выше номинального, только у одного чуть ниже. По сопротивлению и потерям так же в норме. Смысла нет менять.

Список конденсаторов под замену я составлял, переписывая номиналы прям с плат и допустил оплошность: на плате шумоподавителя стоят 3 конденсатора К50-6, ёмкостью 5 мкФ. Я и закупил новые конденсаторы 4,7мкФ. Начал замену и обнаружил, что родные кондеры то неполярные стоят. Выпаял-проверил. Один явно дохлый заменил, остальные поставил обратно.

Еще интересный момент: часть конденсаторов на плате марки К50-35. Не знаю из какого титана сделаны его выводы, но их реально не выпрямить. Из платы выдергивал из последних сил, а выводы остаются так же изогнутыми на конце.

Надеюсь, на этом хлопоты с электроникой остались позади.

Опечалил меня главный электродвигатель. Достал я его из кожуха для смазки и решил погонять чуток. Без кожуха отчетливо ощущается вибрация. Надо будет поискать подходящий двигатель, желательно сразу с регулятором.

Пока что ждем когда пришлют китайцы пассик и ролик. Вот тогда уже можно погонять магнитофон на запись воспроизведение. Результатами обязательно поделюсь.

Поиск неисправных конденсаторов на плате с помощью ESR-тестера. Профилактика старого элт телевизора⁠ ⁠

Решил продлить срок службы старого телевизора, заменив вышедшие из строя электролиты. Надеялся, что с их заменой уйдет и проблема странных кислотных цветов на экране, но к сожалению этого не произошло, и проблема кроется в чем-то другом. Так или иначе, срок службы зомбоящика продлен на неопределенный период.

В видео постарался заснять весь процесс поиска вышедших из строя электролитов, и последующую их замену:

В предыдущем посте я рассказывал, как собрать такой ESR-тестер из доступных деталей своими руками. Вот краткое видеоруководство:

Успехов в ремонте!

КАК быстро проверить все конденсаторы на плате. Простой ESR-пробник⁠ ⁠

Как определить неисправный электролитический конденсатор?

Наиболее частая причина поломки в радиоэлектронной аппаратуре — вышедшие из строя конденсаторы, и мультиметром далеко не всегда удается их идентифицировать.
Дело в том, что помимо емкости и рабочего напряжения, конденсаторы имеют ESR (или эквивалентное последовательное сопротивление) — один из самых важных параметров конденсаторов, характеризующий его активные потери в цепи переменного тока.

В норме ESR очень мало – от десятых долей ома до нескольких ом. Но когда конденсатор выходит из строя, оно возрастает, что может вызвать неправильную работу или неисправность остальных компонентов схемы.

Для измерения параметра ESR можно приобрести и готовый тестер, но я предлагаю вам собрать простой и надежный тестер ESR из доступных компонентов своими руками. Он отличается надежностью конструкции и возможностью измерений прямо на плате, без выпайки компонентов и риска повредить прибор.

На одном из форумов я нашел схему и решил повторить ее. В процессе настройки произвел некоторые доработки – а именно – изменил намоточные данные трансформатора, убрал резистор 10кОм из цепи вторичной обмотки и оставил только подстроечный резистор на 10 кОм. Также в цепи базы транзистора заменил резистор 100кОм на подстроечный 10кОм. Сделал эти изменения по той причине, что с исходными номиналами схема не работала.

Трансформатор намотал на тороидальное кольцо, первичную обмотку 50 витков с отводом от центра, и вторичную 50 витков, намотал проводом 0,25мм, виток к витку. Вторичную заизолировал кусочком ткани и поверх нее намотал 6 витков провода 0,5мм для измерительной обмотки. Все обмотки мотал в одном направлении. Пропитал готовый трансформатор быстросохнущим лаком.

Стрелочный индикатор использовал тот, что был под рукой – от индикатора уровня записи от советского магнитофона, вы можете взять любой другой подходящий. Транзистор – BC547B, но вы можете поэкспериментировать и попробовать любой другой маломощный обратной проводимости.

Собрал конструкцию на макетной плате, купленной в магазине за 40 рублей.
Для корпуса взял старый советский футляр от линейки, вырезал из него детали нужного размера, выровнял края напильником, и склеил их между собой дихлорэтаном.

Гнезда для щупов я нашел у себя в запасах от старого осциллографа. Сами щупы сделал из медицинских игл – отрезал часть колпачка, сделал в нем отверстие для провода, надел на провод. Пластиковую часть иглы откусил таким образом, чтобы она заходила в колпачок. Саму иглу откусил кусачками до половины длины. Подпаял провод к основанию, вставил иглу в колпачок, и через отверстие залил внутрь клей B7000 для фиксации конструкции. Провод брал достаточно толстый многожильный, чтобы его сопротивление было минимальным. Разъемы взял от старой китайской термопары.

Слева в корпусе сделал отверстия для регулировки подстроечных резисторов. Справа поставил выключатель питания. Питается устройство от одной батарейки ААА, держатель для батарейки купил в радиомагазине за 25 рублей.

Давайте испытаем получившийся прибор в действии.
Включаем питание. При включении стрелка прибора отклоняется в крайнее левое положение – это следует понимать так – сопротивление на выводах прибора в данный момент максимально. При закорачивании щупов возвращается в крайнее правое – сопротивление минимально.

Теперь давайте возьмем два конденсатора одинаковой емкости – на 1 мкФ. Один современный, а другой – советский.

Берем современный, в синей изоляции. Прикладываем его контактами к щупам и видим, как стрелка отклоняется в крайнее правое положение – конденсатор имеет минимальное сопротивление переменному току, а значит, исправен и пригоден для использования.

Теперь возьмем старый советский конденсатор. Прикладываем его контактами к щупам и видим, что стрелка лишь немного отклоняется от своего исходного положения – этот конденсатор имеет большое сопротивление переменному току и скорее всего являлся причиной поломки устройства, в котором когда-то стоял. К сожалению, теперь его место только в мусорке.

Этим прибором можно проверять конденсаторы не только по отдельности, но и внутри схемы, так как сопротивление схемы в подавляющем большинстве случаев слишком велико, чтобы прибор мог на него реагировать, а переменное напряжение на выходе ESR-метра слишком низкое, чтобы транзисторы начали открываться. В случае же, если конденсатор не был разряжен, то разрядка произойдет об измерительную обмотку, а так как трансформатор отфильтрует постоянный ток, то и в схему прибора он не поступит.

Демонстрирую работу прибора на примере двух найденных у себя в закромах плат – все конденсаторы на них оказались исправными. Но на днях доводилось ремонтировать ЭЛТ-телевизор, и данный ESR-метр помог очень быстро выявить неисправность. В течение получаса были заменены пара высохших электролитов, телевизор теперь снова в строю и радует родителей.

Засланный казачок⁠ ⁠

Однажды в спортивном «Что? Где? Когда?» был задан такой вопрос. Знатокам раздаётся картинка:

Спойлеров на Пикабу нет, поэтому как-то так:

Это, конечно, вопрос на ассоциацию, которая либо придёт, либо нет. Но чтобы она в принципе могла прийти, нужно знать, что это за конденсаторы и какие у них особенности. Короче, вопрос совсем не гуманитарный и, возможно, даже чуть-чуть негуманный) Потому и справились с ним всего 14 команд из 145.

Впрочем, не ответить на него для меня было бы стыдно, ведь замена вздувшихся электролитов на материнке — это мой первый успешный опыт ремонта электроники много-много лет назад. Да и сейчас иногда приходится этим заниматься, когда имеешь дело со старыми компьютерами.

Пузатые, не выполняют никакой полезной работы, скорее даже мешают. Ну прямо как настоящие!

Сама плата от Elitegroup, конечно, ужасно дешёвая. Недаром их в своё время прозвали «Элит-труп». Даже удивительно, что до ремонта она отпахала больше десяти лет.

Выпаиваем всех подозреваемых, выясняем при помощи ESR-метра, кто тут сын казачий, а кто — хрен собачий. Большая часть — под замену.

Компьютер давно устарел морально, но раз люди попросили починить — значит, нужно.

Им — польза, а мне — возможность отвечать на заковыристые вопросики. Никогда не угадаешь заранее, какие технические познания пригодятся в интеллектуальных играх.

Скажем, помните мои посты про отбеливание пластика перекисью водорода? Представьте себе моё удивление, когда вопрос про это мне задали на передаче «Слабое звено»! Кстати, рассказать, как я туда ходил? )

О замене электролитических конденсаторов в советской аппаратуре⁠ ⁠

Тема, вроде бы заезженная, но иногда все же возникают вопросы. Ко мне обратился товарищ, который хотел самостоятельно перепаять в своем усилителе конденсаторы, с вопросом что на что можно менять, и как это лучше сделать. Попытаюсь в этой статье систематизировать информацию.

1. Для чего это нужно. У многих до сих пор в эксплуатации находится аппаратура производства времен СССР. Хорошо это или плохо мы здесь обсуждать не будем, просто примем это за факт. Кого-то вполне устраивает мощность и качество звучания советской аудиоаппаратуры, кто-то, ностальгируя по былым временам, периодически слушает кассетные или катушечные магнитофоны, кто-то занимается коллекционированием и восстановлением старой техники. Все эти люди рано или поздно сталкиваются с неисправностью имеющейся у них аппаратуры из-за выхода из строя электролитических конденсаторов. С момента распада СССР прошло уже 30 лет, а срок службы конденсаторов (кстати, любых, и современных тоже) порядка 10000 часов или около 10 лет. Большинство конденсаторов отработало двойной, а то и тройной срок службы, поэтому даже при их исправности их крайне желательно заменять, причем все без исключения чтобы не лазить потом в аппарат каждый месяц. Даже несмотря на то что большинство из них (90-95%) будет исправно.

2. Экономическая целесообразность. Иногда бывает, что даже такой несложный ремонт как простая замена конденсаторов может обойтись намного дороже чем стоимость самого аппарата. Как по затратам на новые детали, так и по стоимости работы. В этом случае для сокращения затрат можно отступить от правила замены всех конденсаторов подряд и поменять, например, только мелочевку, которая стоит недорого. А, например, большие конденсаторы фильтров питания (предварительно убедившись, что они еще выполняют свою функцию) пока оставить. Также можно отказаться от услуг мастера, выполнив эту несложную работу самостоятельно. Из инструмента потребуются лишь паяльник, припой, канифоль и кусачки. Ну и отвертка для разборки и сборки аппарата.

3. Общие принципы замены. Основные параметры конденсатора – номинальная емкость и максимальное рабочее напряжение. Ввиду того, что ряд номиналов емкости и напряжения советских конденсаторов отличается от современных (например, советский конденсатор имеет емкость 20 мкф на напряжение 6 В, а современный, ближайший к нему 22 мкф х 6,3 В) общий принцип замены следующий: советский конденсатор менять можно на современный конденсатор БОЛЬШЕЙ емкости и БОЛЬШЕГО напряжения. Менять на конденсатор с меньшим максимальным напряжением недопустимо – он выйдет из строя, так как в аппарате на него будет поступать напряжение больше того, на что он рассчитан. Менять на конденсатор меньшей емкости можно, но тогда, возможно, параметры аппарата станут гораздо хуже. Электролитические конденсаторы чаще всего применяются для двух функций: фильтрация пульсаций напряжения питания и в качестве разделительных между каскадами усиления. Емкость меньше необходимой в цепях фильтрации питания приведет к увеличению пульсаций питающего напряжения. Например, в динамиках магнитофона может появиться слабый фон переменного тока (50 или 100 Гц). Емкость меньше необходимой в сигнальных цепях между каскадами приведет к завалу АЧХ этих каскадов в области нижних частот, в том же магнитофоне это приведет к отсутствию басов.

4. Менять конденсатор в цепи питания на конденсатор большей емкости можно и нужно! Большая емкость приведет к снижению пульсаций по цепям питания. На сколько можно увеличить емкость? Да хоть в 10 раз. Будет только лучше. Но в 10 раз увеличивать все же не следует по следующей причине: в момент включения аппарата через диоды выпрямителя источника питания будет протекать большой импульсный ток заряда этих конденсаторов. Если емкость увеличить сверх всякой меры этот ток может привести к выходу этих диодов из строя. Хотя это касается только конденсаторов, непосредственно подключенных к этим диодам. Если конденсатор стоит после резистора (RC-фильтр) или дросселя (LC-фильтр) то диодам ничего не будет. В общем, рекомендация следующая: емкость конденсаторов, стоящих по цепям питания, можно смело увеличивать в 3-4-5 раз.

Емкость конденсаторов в сигнальных цепях также можно увеличивать. Это только положительным образом скажется на характеристиках сигнала. Но и тут есть один неприятный момент: в усилителях звукового сигнала зарядка переходных емкостей приводит к появлению щелчка в динамике при включении усилителя. Чем больше эта емкость, тем сильнее и неприятнее будет этот щелчок. Поэтому рекомендация следующая: емкость в сигнальных цепях можно без проблем увеличить в 1,5-2 раза.

Зачем же вообще ставить конденсаторы большей емкости? Во-первых, это приведет к незначительному, но улучшению характеристик аппарата. Во-вторых, старые советские конденсаторы зачастую имеют значительно большие габариты, чем соответствующие им по параметру современные. И современные могут просто не встать на плату из-за того, что расстояние между ножками старого было намного больше. Выводы, конечно, можно изогнуть и оставить конденсатор висеть на них в воздухе, но тогда конденсатор будет удерживаться только за счет сцепления дорожек плат, а они часто очень легко отваливаются. В третьих, ставя конденсаторы другой емкости можно значительно, в несколько раз, сократить их номенклатуру для закупки. Например, вместо конденсаторов 5мкф х 16В, 5мкф х 25В, 10мкф х 10В, 10мкф х 16В, 20мкф х 10В, 20 мкф х 16В везде ставить один и тот же конденсатор 22мкф х 35В. В четвертых, ставя конденсатор большей емкости мы, тем самым, закладываем несколько больший запас надежности, аппарат дольше проработает до того момента как емкость упадет ниже некоторого предела, при котором схема перестает функционировать. Ведь даже современные конденсаторы со временем высыхают и теряют свою емкость.

Но из этой рекомендации есть одно исключение: во времязадающих RC-цепях емкость необходимо по возможности ставить ровно такую как на схеме, иначе изменится время срабатывания чего-нибудь. Например, в схеме электронного управления ЛПМ магнитофона увеличение этих емкостей приведет к тому что магнитофон будет переключаться с режима на режим с большими задержками, что не всегда удобно пользователю. Но таких цепей крайне мало, поскольку электролитические конденсаторы из-за своих не очень хороших характеристик крайне редко используются в этом качестве.

5. Я в своей практике чаще всего использую следующие номиналы: 1мкф х 50В (размер 5х11), 10мкф х 50В (размер 5х11), 33мкф х 35В (размер 5х11), 100мкф х 25В (размер 6,3х11), 330мкф х 35В (размер 10х12,5), 1000мкф х 50В (размер 12,5х25), 2200мкф х 25В (размер 12,5х25). Этих семи номиналов хватает чтобы заменить 95 — 99% конденсаторов в любой советской бытовой аппаратуре. Какую марку выбрать – советовать не буду, это, по большей части, вкусовщина. Посоветую лишь только избегать откровенно дешевой китайщины (хотя я такие тоже использовал, проблем не было за исключением того, что 3 шт из заказанной партии 50 шт с алиэкспресс оказались уже дохлыми) и также не вижу смысла ставить в советскую аппаратуру сверхдорогие аудиофильские – после этого играть сильно лучше чем с завода она точно не станет. Лучше выбирать хороший качественный середнячок, например такие известные бренды как EPCOS, Panasonic, Jamicon, Nichicon, Rubycon, CapXon.

6. В некоторых случаях допустимо ставить конденсатор и с меньшим максимальным рабочим напряжением. Достаточно часто в советской технике конденсаторы стоят с очень большим запасом. Это могло быть связано как с отсутствием на конкретном заводе более подходящих конденсаторов, так и унификацией (чтобы не плодить на одной плате множество разных номиналов, ведь их все надо заряжать в монтажный автомат), а также, например следующим моментом: например, если конденсатор стоит на шине питания 23В, ставить сюда конденсатор на 25В рискованно – практически нет запаса по напряжению, а следующий в линейке конденсаторов серии К50-6 есть только на 50В. Поэтому его и применили. У современных конденсаторов шаг напряжений более мелкий, поэтому в вышеприведенной ситуации можно вместо конденсатора на 50В без каких-либо проблем можно применить конденсатор на 35В. Напряжения в разных точках схемы обычно проставляются рядом с соответствующими проводниками. Также о напряжении в схеме можно судить по контактам ее разъема. Если на контакте разъема какой-либо платы написано «+12В» значит данная часть схемы питается от напряжения 12В и выше него там быть просто не может, значит там можно без проблем применять конденсаторы с максимальным напряжением даже 16В. Вообще говоря, наличие и анализ схемы на конкретный аппарат существенно помогает подобрать более подходящий конденсатор из того что есть под рукой.

7. Электролитические конденсаторы – полярные! При установке необходимо строго соблюдать полярность. У советских конденсаторов обычно маркировался положительный вывод – символом «+» краской ближе к плюсовому выводу. У некоторых «+» и «-» формовались в пластике в месте выхода выводов. Также «+» наносился шелкографией на саму печатную плату, часто даже с обеих сторон платы. Но на эту маркировку полностью ориентироваться не стоит, поскольку из-за плотного расположения деталей, этот символ «+» может относиться к соседнему конденсатору или даже диоду. Также часто этот символ наносился неразборчиво или непонятно, к какому выводу он относится. Поэтому при демонтаже старого конденсатора необходимо обращать внимание и запоминать, с какой стороны у него плюс. У импортных конденсаторов почти всегда маркируется минус – контрастной полосой около соответствующего вывода. Иногда в качестве разделительного конденсатора в сигнальных цепях используется неполярный конденсатор. Отличить его можно по отсутствию маркировки плюсового или минусового вывода. На схеме он обозначается как конденсатор, у которого обе обкладки «жирные»: Конструкция его такова, что он, как бы содержит внутри два последовательно включенных обычных полярных конденсатора. Такой конденсатор можно заменить также двумя полярными, включенными последовательно встречно, например плюсами друг к другу. Емкость этих конденсаторов должна быть не менее чем в 2 раза больше заменяемого, поскольку при последовательном соединении конденсаторов, результирующая емкость батареи получается в 2 раза меньше. Некоторые специалисты советуют в точку соединения конденсаторов подавать потенциал от источника питания через высокоомный резистор. При соединении конденсаторов плюсами вместе, в эту точку надо подавать плюс источника питания. Если же конденсаторы соединяются минусами вместе, в эту точку подается максимальный отрицательный потенциал от источника питания. Резистор выбирается порядка 100 – 500 кОм. В этом случае конденсатор будет гарантированно работать под необходимым постоянным потенциалом. Я считаю эту заботу излишней, поскольку при работе пары встречно включенных конденсаторов необходимый потенциал установится автоматически за счет утечки тока одного из них, того, который в данный момент находится под отрицательным потенциалом. Использовать или нет данное схемотехническое решение – оставляю на ваш выбор и вкус. Но это решение точно не следует использовать в высокоомных цепях, например, на входе от пьезоэлектрического звукоснимателя проигрывателя или микрофонных входах. Там сопротивление этого резистора подтяжки может оказать сильное шунтирующее влияние на уровень полезного сигнала.

8. В качестве примера такого подхода рассмотрим следующую задачу: замену всех конденсаторов в кассетном магнитофоне НОТА М220-С. Вообще, этот магнитофон неисправный, но перед тем как искать неисправности, необходимо устранить ту, что там точно есть – неисправные и высохшие электролитические конденсаторы. Будем последовательно проходить всю схему, в случае применения конденсатора с отклонением от номинала, я буду объяснять почему в том или ином случае так можно сделать.

Начнем с платы логики.

На ней 5 конденсаторов: С2, С4, С9, С12, С13.

С2 – 10 мкф х 63В, С4 – 22 мкф х 25В, С9 – 10мкф х 63В, С12, С13 – 4,7мкф х 100В. С2 стоит в схеме логики, проследив по цепям можно видеть что схема питается от источника 8 В, значит напряжение на конденсаторе никогда не превысит этого значения. Можно смело заменить хоть на 16-вольтовый конденсатор. Ставим из нашей номенклатуры 10мкф х 50В. Да, это схема управления логикой, конденсаторы здесь определяют паузы и задержки между срабатываниями, их емкость увеличивать слишком сильно не следует. Поэтому С4 меняем на 33мкф х 35В, С9 также можно заменить хоть 16-вольтовым, поскольку он стоит параллельно 8-вольтовому стабилитрону. Его емкость можно увеличивать, он стоит по питанию, поэтому ставим 33мкф х 35В. С12, С13 также питаются от 8В, заменяем их на 10мкф х 50В. Емкость можно сделать больше, потому как это схема датчика автостопа, он лишь будет дольше срабатывать.

Продолжаем. Устройство входное. С1 – 10мкф х 63В, С4, С5, С6, С7, С8, С9 – 4,7мкф х 100В, С2, С3 – неполярные 5мкф х 16В. Все конденсаторы 4,7мкф стоят в звуковых цепях, емкость увеличивать можно, напряжение питания схемы (судя по контактам разъема) — +/-15В, то есть напряжение на конденсаторах никогда не превысит 30В, заменяем их на 10мкф х 50В. С1 стоит по питанию, можно поставить побольше, 33мкф х 35В (хотя, можно было бы и воткнуть 10мкф х 50, разницы никакой. Ставлю разные из соображений более равномерного расхода конденсаторов разного номинала). Неполярные С2, С3 5мкф заменяются (как было сказано выше) двумя конденсаторами 10мкф, включенными последовательно встречно, например минусами вместе. При последовательном соединении двух одинаковых конденсаторов, общая емкость батареи получается в 2 раза меньше чем емкость отдельного конденсатора. То есть, для двух конденсаторов 10мкф, включенных последовательно общая емкость получается как раз необходимые 5мкф.

Далее у нас усилитель воспроизведения.

Там конденсаторы С5, С6, С13, С14 – 10мкф х 63В заменяем на 10мкф х 50В (схема питается от +/-15В), С11, С12 заменяем на 100мкф х 25В, С15 (стоит по питанию) заменяем на 330мкф х 25В.

В схеме усилителя записи электролитических конденсаторов нет, на плате шумоподавителя тоже.

На плате усилителя мощности стоят неполярные конденсаторы 5мкф х 16В, меняем на 2х10мкф х 50В, и полярные (но на схеме почему то обозначены как неполярные) 30мкф х 6,3В – заменяем на 33мкф х 35В.

Далее плата индикаторов уровня.

Заменяем все конденсаторы на 10мкф х 50В поскольку схема питается от +/-15В.

На всех мелких платах конденсаторы поменяли, остались только на основной плате и плате источника питания.

На основной плате стоят неполярные конденсаторы 5мкф х 16В, заменяются аналогично входному устройству на 2 последовательно включенных конденсатора 10мкф х 50В, и стоят 10мкф х 63В, заменяются на те же 10мкф х 50В, поскольку эта часть схемы (генератор стирания и подмагничивания) питается от источника +/-15В.

В источнике питания. С1, С2 можно заменить на любой, 10мкф, 33мкф, 100мкф, он стоит по питанию, емкость чем больше, тем лучше. Поставим 100мкф х 25В. С5, С6, С7, С8, С10, С11 меняем на 1000мкф х 50В. С9 меняем на 2200мкф х 25В.

Следует отметить, что после замены конденсаторов, ремонта, смазки и чистки ЛПМ аппарат полностью заработал. В ЛПМ были заменены головки воспроизведения/записи из-за высокого износа и головка стирания из-за, вероятно, межвиткового замыкания (с ней генератор стирания и подмагничивания не запускался).

Как выбрать конденсатор: типы и принципы работы

Конденсаторы — это пассивные элементы обвязки полупроводниковых компонентов в электронных схемах. Их большое разнообразие обусловлено набором качественных характеристик по отношению к габаритам, условиям эксплуатации и стоимости.

В зависимости от назначения и требуемых характеристик используют определенный тип конденсаторов. Вместе с «ЗУМ-СМД» рассмотрим свойства некоторых типов.

Для каждого типа конденсатора свойственны определенные наборы параметров:

• Габариты и удельный вес — влияют на компактность устройства.
• Ёмкость измеряется в фаррадах.
• Максимальное напряжение — предельная величина разности потенциала на обкладках конденсатора (указывается с запасом).
• Ток утечки — величина тока саморазряда конденсатора (имеет ощутимые значения только у некоторых типах конденсаторов.
• Тангенс угла диэлектрических потерь — добротность конденсатора.
• Стоимость — в зависимости от требований, предъявленных к конденсатору, имеет смысл применения определенного класса изделия.

Ёмкость — это основная характеристика прибора. Она зависит от диэлектрической проницаемости изоляционного материала, расположенного между пластинами (обкладками) конденсатора. Также эта характеристика увеличивается с повышением площади совместного расположения пластин и уменьшением расстояния между ними.

Конденсаторы подразделяются по типу монтажа:

• С креплением в отверстия печатной платы — выводы могут быть с одной стороны корпуса или с обоих.
• С болтовым креплением — выводы с одной стороны.
• Для поверхностного крепления (SMD) — короткие выводы, расположенные на одной боковой плоскости.

Конденсаторы классифицируются на электролитические, керамические и полимерные и отличаются материалом диэлектрика и пластин (обкладок), а также конструкцией устройства.

Для увеличения емкости электролитические конденсаторы используют электролит, который позволяет уменьшить расстояние между обкладками конденсатора. Они обладают поляризацией, на корпусе, возле одного из электродов указывается обозначение его полярности. Делятся электролитические конденсаторы:

• на жидкостные;
• сухие;
• оксидно-металлические;
• оксидно-полупроводниковые.

Алюминиевые электролитические конденсаторы являются наиболее дешевыми с относительно большой емкостью, но ограничены максимальным напряжением. Их диапазон составляет от 6,3 В до 500 В, могут иметь некоторый ток утечки, до 1 — 2 мА, у качественных моделей 0,05 — 0,1 мА. Внешней отличительной особенностью является крестовая насечка на поверхности противоположной выводам или кольцевой надрез на цилиндрическом корпусе устройства с выводами по обе стороны. Это предотвращает взрыв конденсатора при испарении электролита в случае пробоя диэлектрика.

Танталовые конденсаторы имеют электролит, находящийся в твердом или жидком состоянии. Отличаются от алюминиевых высокими частотными характеристиками и меньшим током утечки, но и естественно большей стоимостью. Некоторые модели очень схожи с вышеописанными, но не имеют насечек. Линейка номиналов до 1000 мкФ и до 100 В.

Из неэлектролитических конденсаторов можно выделить:

• керамические однослойные;
• керамические многослойные;
• высоковольтные керамические;
• полиэстеровые;
• полиэтилентерефталатовые;
• лавсановые;
• полиропиленовые и др.

Они отличаются меньшей удельной емкостью, незначительным током утечки и тангенсом угла диэлектрических потерь.

Компания «ЗУМ-СМД» имеет богатый опыт сотрудничества с производителями конденсаторов различной классификации. Бренды имеют высокое качество продукции, выпущенной на высокотехнологичном оборудовании.