Характеристики конденсаторов различных типов

Электролитические конденсаторы (рис. 2.16) имеют две обклад­ки. Одна из них (анод) выполнена из фольги или в виде таблетки из специальных материалов, а другая (катод) представляет собой жидкий электролит или твердый полупроводник. В качестве диэ­лектрика используется оксидная тонкая пленка, электрохимически создаваемая на аноде.

Преимуществом электролитических конденсаторов по сравне­нию с конденсаторами других типов является большая удельная емкость, а недостатком — значительное ее снижение при низкой температуре и увеличение тока утечки при высокой температуре.

Электролитические конденсаторы подразделяются на полярные, работающие только в цепях с постоянным или пульсирующим

напряжением, и неполярные, используемые в цепях переменного тока.

Работоспособность полярных конденса­торов обеспечивается при условии, что на их положительный электрод (анод) пода­ется положительный потенциал источника. Если полярность подключения источника нарушается, может произойти пробой, при­водящий к выходу конденсатора из строя (иногда сопровождается взрывом). Электро­литические конденсаторы выпускаются ем­костью от десятых долей микрофарады до нескольких тысяч микрофарад с рабочим напряжением от 3 до 500 В. По конструкции, виду обкладок и диэлектрика различают три типа электролитических конденсаторов: алюминиевые (сухие), об­кладки которых изготовляются из алюминиевой фольги, а диэ­лектрик — из бумажных или тканевых прокладок, пропитанных электролитом; танталовые (жидкие) с таблеточным танталовым анодом, поверхность которого покрыта оксидной пленкой диэ­лектрика, и с жидким электролитом в качестве катода; оксидно-полупроводниковые (твердые) с таблеточным танталовым или алю­миниевым анодом и нанесенной пленкой диэлектрика, электро­литом служит полупроводник (двуоксид марганца), наносимый на оксидную пленку анода.

Исправность электролитического конденсатора большой емко­сти проверяется с помощью омметра, при этом при пере полюсовке подключения прибора должны отмечаться заметные выбросы тока перезарядки конденсатора.

Электролитические конденса­торы запрещается использовать для работы в цепи переменного тока. К корпусу конденсатора обычно подводится электрод с отрицательной полярностью на­пряжения, а к центральному вы­воду — с положительной. В кон­денсаторах типа К50-6, К50-16, а также в аналогичных по кон­струкции производится марки­ровка положительного электро­да знаком «+».

Бумажные и металлобумажные конденсаторы (рис. 2.17).

Бумажные конденсаторы выполняются из мотка металлической фоль­ги, перевитой специальной конденсаторной бумажной лентой, слу­жащей диэлектриком. В металлобумажных конденсаторах в каче­стве диэлектрика применяют конденсаторную бумагу с односто­ронней металлизацией..

В связи с большой собственной индуктивностью и относитель­но большим током утечки бумажные конденсаторы не применя­ются в высокочастотных цепях и в колебательных контурах. Пре­имуществами бумажных конденсаторов являются высокое рабо­чее напряжение (до 600 В) переменного тока и большой диапа­зон номинальных емкостей (от 0,047 до 10 мкФ с допуском ±10%).

Пленочные конденсаторы (рис. 2.18). Диэлектриком в таких кон­денсаторах служит полистироловая пленка. Пленочные конденса­торы имеют марки ПМ, ПМ-1 и ПМ-2 и по внешнему виду напо­минают конденсаторы марки БМ. Рассчитаны на напряжение 60 В. Внутренние потери в полистироловых конденсаторах значительно ниже, чем в бумажных, поэтому их применяют в высокочастот­ных цепях.

Керамические конденсаторы (рис. 2.19, а, б, в) имеют керами­ческий диэлектрик. В зависимости от электрических свойств кера­мики конденсаторы могут быть высокочастотными, низкочастот­ными, термостабильными и термокомпенсационными. Высокочас­тотная керамика (тиконд и др.) обладает малыми диэлектрически­ми потерями (tg 5 < 0,001) и невысокой диэлектрической проница­емостью (от 12 до 1500). Низкочастотная керамика характеризуется относительно большими диэлектрическими потерями (tg 5 < 0,04) и высокой диэлектрической проницаемостью (от 1000 до 8000).

В слюдяных конденсаторах в качестве диэлектрика используют природный материал — слюду, обладающую высокими механи­ческой и электрической прочностью и относительно высокой ди­электрической проницаемостью. Промышленностью выпускают­ся слюдяные конденсаторы постоянной емкости КСО (рис. 2.20, а) и КСОТ, опрессованные пластмассой, а также герметизирован­ные СГМ и СГМЗ (рис. 2.20, б) в керамическом корпусе или КСГ (рис. 2.20, в) и ССГ в металлическом корпусе.

Слюдяные опрессованные конденсаторы КСО применяются для работы в цепях постоянного и переменного токов, а также в им­пульсных режимах в диапазоне рабочих температур от —60 до +70 °С.

Теплостойкие слюдяные опрессованные конденсаторы КСОТ используются в диапазоне рабочих температур от —60 до +155 °С.

Герметизированные слюдяные конденсаторы КСГ, ССГ, СГМ и СГМЗ применяются для работы в условиях повышенной влажно­сти и пониженного атмосферного давления в диапазоне рабочих температур от —60 до +80 °С. Они имеют широкие диапазоны но­минальных напряжений (25... 1500 В) и емкостей (51... 100 000 пФ).

Подстроенные конденсаторы снабжены подвижной системой. Как строечных конденсаторов осуществляется регулированием вели­чины площади взаимного перекрытия обкладок (рис. 2.21). Как видно из рис. 2.21, при повороте подвижной обкладки происходит изменение площади перекрытия, а вместе с ней и емкости кон­денсатора.

Подстроечные конденсаторы применяются в схемах колебатель­ных контуров, где требуется точная установка резонансной часто­ты настройки. Номинальная емкость таких конденсаторов не пре­вышает нескольких сотен пикофарад.

Конденсаторы переменной емкости (КПЕ) предназначены для перестройки частоты входных и гетеродинных контуров в радио­приемниках. На одном вале размещаются, как правило, роторы двух или трех переменных конденсаторов. В высококлассной ра­диоприемной аппаратуре применяются КПЕ с воздушным зазо­ром между обкладками.

В малогабаритных приемниках используются двухсекционные КПЕ с твердым диэлектриком. Число пластин ротора и статора в каждой секции составляет 10... 15 шт. Это позволяет во много раз увеличить диапазоны регулировки между минимальными и максимальными значениями. На рис. 2.22 показаны переменные (КПК-М) и подстроечные (КТ4-2, КТ4-23) конденсаторы.