Co to są kondensatory stałe? Oznakowanie i klasyfikacja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Jeśli chodzi o kondensatory stałe, to jest to ten sam kondensator elektrolityczny, ale wykorzystuje specjalny przewodzący polimer lub spolimeryzowany półprzewodnik organiczny. Podczas gdy inne kondensatory wykorzystują konwencjonalny płynny elektrolit.

Charakterystyka ogólna

Jak już wspomniano, różnica między kondensatorami półprzewodnikowymi a konwencjonalnymi polega na wewnętrznym „wypychaniu” urządzenia. Więc dlaczego są lepsze?

Pierwsza i najbardziej znacząca różnica polega właśnie na tym, że kondensatory półprzewodnikowe wykorzystują stały elektrolit polimerowy, a nie ciekły. Eliminuje to możliwość wycieku lub parowania elektrolitu. Drugą istotną zaletą urządzeń półprzewodnikowych była ich rezystancja równoważna szeregowo, którą nazywamy ESR. Spadek tego wskaźnika doprowadził do tego, że stało się możliwe stosowanie mniej kondensatorów pojemnościowych, a także mniejszych rozmiarów w tych samych warunkach. Kolejną istotną zaletą kondensatorów stałych jest to, że są mniej wrażliwe na zmiany temperatury. Ta zaleta jest równieżwskazuje, że żywotność takiego obiektu będzie około sześciokrotnie dłuższa, co oznacza, że obiekt w którym jest zainstalowany będzie trwał znacznie dłużej.

Elektrolityczny

Kondensator elektrolityczny półprzewodnikowy wykorzystuje cienką warstwę tlenku metalu jako dielektryka. Tworzenie tej warstwy odbywa się metodą elektrochemiczną. Przepływ tego procesu odbywa się na okładce z tego samego metalu.

Druga osłona tego kondensatora może mieć postać ciekłego lub suchego elektrolitu. Konwencjonalne elektrolity wykorzystują ciecze, podczas gdy w stanie stałym stosuje się suche. Ten typ kondensatora stałego wykorzystuje materiał, taki jak tantal lub aluminium, do tworzenia metalowej elektrody.

Warto zauważyć, że kondensatory tantalowe również należą do grupy elektrolitycznej.

Asymetryczny

Asymetryczny kondensator półprzewodnikowy jest stosunkowo nowym wynalazkiem, ponieważ inne urządzenia były używane wcześniej. Pierwszym i najprostszym kondensatorem z tej grupy był kondensator w kształcie litery T. W tym obiekcie płyty znajdowały się w tej samej płaszczyźnie. Późniejszy rozwój kondensatorów asymetrycznych doprowadził do typu dysku. Składał się z płaskiego pierścienia, a także umieszczonego w nim krążka. Późniejsze udoskonalenie kondensatorów asymetrycznych doprowadziło do jeszcze większego uproszczenia konstrukcji i uzyskano urządzenia z dwiema elektrodami. Jednym z nich byłprzedstawiony w postaci cienkiego drutu, a drugi - cienkiej płyty lub cienkiego paska metalu. Warto jednak zauważyć, że zastosowanie tego konkretnego rodzaju kondensatora jest trudne ze względu na zastosowanie sprzętu wysokiego napięcia.

Oznakowanie

Istnieje etykieta kondensatorów stałych, która opisuje ich charakterystykę. Obecność tego oznaczenia pomoże zrozumieć pewne właściwości kondensatora:

• Na podstawie oznaczenia urządzenia można dokładnie określić napięcie robocze dla każdego kondensatora. Warto również zauważyć, że wartość ta musi przekraczać napięcie, które występuje w obwodzie korzystającym z tego obiektu. Jeśli ten warunek nie zostanie spełniony, nastąpi awaria całego obwodu lub kondensator po prostu eksploduje.
• 1 000 000 pF (pikofarad)=1 uF. To oznaczenie jest takie samo dla wielu kondensatorów. Wynika to z faktu, że prawie wszystkie urządzenia mają pojemność równą lub zbliżoną do tej wartości, a zatem mogą być wskazywane zarówno w pikofaradach, jak i w mikrofaradach.

Kondensator pęczniejący

Pomimo tego, że kondensatory tego typu są dość odporne na pękanie, nadal nie działają wiecznie, a także trzeba je wymieniać. Wymiana kondensatora stałego może być konieczna w kilku przypadkach:

• Przyczyn awarii może być wiele, to znaczy pęcznienia tego urządzenia, ale głównym z nich jest słaba jakość samej części.
• Do przyczyn wzdęć możeszodnoszą się również do wrzenia lub odparowania elektrolitu. Mimo że używany jest elektrolit stały, takie problemy nadal nie są całkowicie wykluczone i w bardzo wysokich temperaturach tak się dzieje.

Ważne jest, aby pamiętać, że przegrzanie tego urządzenia może nastąpić zarówno z powodu wpływu środowiska zewnętrznego, jak i wewnętrznego. Nieprawidłowy montaż można przypisać wpływom wewnętrznym. Innymi słowy, jeśli polaryzacja zostanie odwrócona podczas montażu tej części, to po jej uruchomieniu nagrzeje się niemal natychmiast i najprawdopodobniej wybuchnie. Oprócz tych przyczyn, poważne przegrzanie jest również możliwe z powodu nieprzestrzegania zasad eksploatacji. Może to być niewłaściwe napięcie, pojemność lub praca w zbyt wysokiej temperaturze.

Jak uniknąć wzdęć i częstej wymiany

Zacznij od tego, jak uniknąć rozdęcia stałego kondensatora.

• Pierwszą radą jest używanie wyłącznie części wysokiej jakości.
• Drugą radą, która może pomóc uniknąć takich problemów, jest zapobieganie przegrzewaniu się kondensatora. Jeśli temperatura osiągnie 45 stopni lub więcej, konieczne jest pilne schłodzenie, a jeszcze lepiej jest umieścić te urządzenia jak najdalej od źródeł ciepła.
• Ponieważ większość kondensatorów pęcznieje w zasilaczach komputerowych, zaleca się stosowanie stabilizatorów napięcia, które chronią sieć przed nagłymi skokami napięcia.

Jeśli wystąpił obrzęk, tourządzenie wymaga wymiany. Główną zasadą naprawy jest wybór kondensatora o tej samej pojemności. Dopuszczalne jest odchylenie tego parametru w górę, ale tylko nieznacznie. Odchylenia w dół są niedozwolone. Te same zasady dotyczą napięcia obiektu. Warto też dodać, że przy wymianie kondensatorów elektrolitycznych na półprzewodnikowe można zastosować również urządzenia o mniejszej pojemności. Jest to możliwe dzięki omówionemu wcześniej niższemu ESR. Ale wcześniej nadal warto skonsultować się ze specjalistą. Sam proces wymiany polega na usunięciu spalonej części poprzez przylutowanie i przylutowanie nowej.

Naprawa

Dość często konieczna jest konserwacja zapobiegawcza kondensatorów. Załóżmy, że podczas demontażu komputera znaleziono podejrzany kondensator. Należy go sprawdzić i w razie potrzeby wymienić. Do wymiany potrzebna jest lutownica o mocy od 25 do 40 watów. Są to urządzenia średniej mocy. Ich zastosowanie uzasadnia fakt, że lutownice o mniejszej mocy nie będą w stanie wlutować kondensatora, a mocniejsze są za duże i praca z nimi jest niewygodna.

Najlepiej mieć pod ręką lutownicę ze stożkową końcówką. Aby przeprowadzić naprawy, stary kondensator jest lutowany, ale należy to zrobić bardzo ostrożnie, ponieważ płytki, w których są instalowane, są najczęściej wielowarstwowe - do 5 warstw. Uszkodzenie przynajmniej jednego z nich spowoduje wyłączenie całej planszy i nie da się jej już naprawić. Po zlutowaniu starego urządzenia wybijane są otwory montażoweigła, najlepsza medyczna, jest cieńsza. Lutowanie nowego przedmiotu najlepiej wykonać za pomocą kalafonii.

Kondensatory z polimeru stałego

Można powiedzieć, że wszystkie urządzenia tego typu są polimerowe, ponieważ wewnątrz tego urządzenia zamiast ciekłego elektrolitu zastosowano polimer stały. Zastosowanie litego materiału w standardowych litych kondensatorach przyniosło następujące korzyści:

• przy wysokich częstotliwościach - niska równoważna rezystancja;
• prąd wysokiej tętnienia;
• żywotność kondensatora jest znacznie dłuższa;
• bardziej stabilna praca w wysokich temperaturach.

Bardziej szczegółowo, na przykład zmniejszony ESR oznacza mniejsze zużycie energii, a co za tym idzie mniejsze nagrzewanie się kondensatora przy tych samych obciążeniach. Wyższy stopień tętnienia prądu zapewnia stabilną pracę całej płytki jako całości. Oczywiście to właśnie zastąpienie elektrolitu płynnego elektrolitem stałym doprowadziło do znacznego wydłużenia żywotności.