• Prijevod

Ako redovito stvarate električni krugovi, sigurno ste koristili kondenzatore. Ovaj standardna komponenta sklopovi, baš kao i otpor, koje bez razmišljanja jednostavno uzmete s police. Koristimo kondenzatore za izravnavanje valovitosti napona/struje, za usklađivanje opterećenja, kao izvor napajanja za uređaje male snage i druge primjene.

Ali kondenzator nije samo mjehurić s dvije žice i par parametara - radni napon i kapacitet. Postoji ogroman niz tehnologija i materijala s različitim svojstvima koji se koriste za izradu kondenzatora. I premda će u većini slučajeva gotovo svaki kondenzator odgovarajućeg kapaciteta poslužiti za bilo koji zadatak, dobro razumijevanje rada ovih uređaja može vam pomoći da odaberete ne samo pravi, već i pravi. najbolji način. Ako ste ikada imali problema sa stabilnošću temperature ili zadatkom pronalaska izvora dodatne buke, cijenit ćete informacije u ovom članku.

Počnimo jednostavno

Bolje je početi jednostavno i opisati osnovne principe kondenzatora prije nego prijeđete na stvarne uređaje. Idealan kondenzator sastoji se od dvije vodljive ploče odvojene dielektrikom. Naboj se skuplja na pločama, ali ne može teći između njih - dielektrik ima izolacijska svojstva. Dakle, kondenzator akumulira naboj.

Kapacitet se mjeri u faradima: kondenzator od jednog farada proizvodi napon od jednog volta ako sadrži naboj od jednog kulona. Kao i mnoge druge SI jedinice, ima nepraktičnu veličinu, pa ćete osim superkondenzatora, o kojima ovdje nećemo govoriti, vjerojatno naići na mikro-, nano- i pikofarad. Kapacitet bilo kojeg kondenzatora može se izvesti iz njegovih dimenzija i svojstava dielektrika - ako vas zanima, formulu za to možete pronaći na Wikipediji. Ne morate ga učiti napamet osim ako se ne pripremate za ispit - ali ga sadrži korisna činjenica. Kapacitet je proporcionalan dielektričnoj permitivnosti ε r upotrijebljenog dielektrika, što je rezultiralo prodajom različitih kondenzatora koji koriste različite dielektrične materijale za postizanje većeg kapaciteta ili boljih naponskih karakteristika.

Aluminij elektrolitički

Aluminij elektrolitski kondenzatori koristeći anodizirani sloj na aluminijskom limu kao jednu dielektričnu ploču i elektrolit iz elektrokemijske ćelije kao drugu ploču. Prisutnost elektrokemijske ćelije čini ih polarnima, odnosno istosmjerni napon mora biti primijenjen u jednom smjeru, a anodizirana ploča mora biti anoda, odnosno plus.

U praksi se njihove ploče izrađuju u obliku sendviča od aluminijske folije omotane u cilindar i smještene u aluminijska limenka. Radni napon ovisi o dubini anodiziranog sloja.

Elektrolitički kondenzatori imaju najveći kapacitet među uobičajenim, od 0,1 do tisuća mikrofarada. Zbog gustog pakiranja elektrokemijske ćelije imaju veliki ekvivalentni serijski induktivitet (ESI ili efektivni induktivitet), zbog čega se ne mogu koristiti na visoke frekvencije. Obično se koriste za izglađivanje snage i odvajanje, kao i za spajanje na audio frekvencijama.

Tantal elektrolitički

Tantalski kondenzator za površinsku montažu

Tantalni elektrolitski kondenzatori izrađuju se u obliku sinterirane tantalove anode velike površine, na kojoj se uzgaja debeli sloj oksida, a zatim se kao katoda postavlja elektrolit mangan dioksid. Kombinacija velike površine i dielektričnih svojstava tantalovog oksida rezultira visokim kapacitetom po volumenu. Kao rezultat toga, takvi kondenzatori izlaze mnogo manje od aluminijskih kondenzatora usporedivog kapaciteta. Kao i potonji, tantalni kondenzatori imaju polaritet, dakle D.C. mora ići točno u jednom smjeru.

Njihov raspoloživi kapacitet varira od 0,1 do nekoliko stotina mikrofarada. Imaju puno manju otpornost na curenje i ekvivalent serijski otpor(ESR), u vezi s kojim se koriste u ispitivanju, mjerni instrumenti i vrhunski audio uređaji gdje su te značajke korisne.

Kod tantalskih kondenzatora posebno je potrebno pratiti stanje kvara, događa se da se zapale. Amorfni tantalov oksid je dobar izolator, au kristalnom obliku postaje dobar dirigent. Zlouporaba tantalski kondenzator - na primjer, primjena prevelike udarne struje može uzrokovati promjenu oblika dielektrika, povećavajući struju koja teče kroz njega. Istina je da je reputacija vezana uz vatru došla od ranijih generacija tantalskih kondenzatora, a poboljšane metode proizvodnje rezultirale su pouzdanijim proizvodima.

Polimerni filmovi

Cijela obitelj kondenzatora koristi polimerne filmove kao dielektrike, a film je ili u sendviču između upletenih ili isprepletenih slojeva metalne folije ili ima metalizirani sloj na površini. Njihov radni napon može doseći do 1000 V, ali nemaju velike kapacitete - to je obično od 100 pF do jedinica mikrofarada. Svaki tip filma ima svoje prednosti i nedostatke, ali općenito, cijela obitelj ima manji kapacitet i induktivitet od elektrolitičkih. Stoga se koriste u visokofrekventnim aplikacijama i za odvajanje sustava s električnim šumom, kao i u sustavima opće namjene.

Polipropilenski kondenzatori koriste se u krugovima koji zahtijevaju dobru toplinsku i frekvencijsku stabilnost. Također se koriste u elektroenergetskim sustavima, za suzbijanje EMI, u sustavima koji koriste visokonaponske izmjenične struje.

Poliesterski kondenzatori, iako nemaju takvu temperaturu i frekvencijske karakteristike, jeftini su i podnose visoke temperature kod lemljenja za površinsku montažu. Kao takvi, koriste se u krugovima namijenjenim za upotrebu u nekritičnim aplikacijama.

Kondenzatori od polietilen naftalata. Nemaju stabilne temperaturne i frekvencijske karakteristike, ali mogu izdržati puno više temperature i naprezanja u usporedbi s poliesterskim.

Polietilen sulfidni kondenzatori imaju temperaturne i frekvencijske karakteristike polipropilena, a osim toga podnose visoke temperature.

U staroj opremi možete naići na polikarbonatne i polistirenske kondenzatore, ali sada se više ne koriste.

Keramika

Povijest keramičkih kondenzatora prilično je duga - korišteni su od prvih desetljeća prošlog stoljeća do danas. Rani kondenzatori bili su jednoslojni keramički metalizirani s obje strane. Kasniji su također višeslojni, gdje se isprepliću ploče s metalizacijom i keramikom. Ovisno o dielektriku, njihovi kapaciteti variraju od 1 pF do desetaka mikrofarada, a naponi dosežu kilovolte. U svim granama elektronike gdje je to potrebno mali kapacitet, možete pronaći i jednoslojne keramičke diskove i višeslojne kondenzatore za površinsku ugradnju.

Keramičke kondenzatore najlakše je klasificirati prema dielektricima, budući da oni kondenzatoru daju sva svojstva. Dielektrici se klasificiraju prema kodovima od tri slova, gdje su šifrirani radna temperatura i stabilnost.

C0G bolja stabilnost u spremniku s obzirom na temperaturu, frekvenciju i napon. Korišteno u visokofrekventni sklopovi i drugi krugovi velike brzine.

X7R nema takve dobra izvedba temperaturom i naponom, stoga se koriste u manje kritičnim slučajevima. Obično je to odvajanje i razne univerzalne primjene.

Y5V imaju mnogo veći kapacitet, ali su njihove temperature i napon još niži. Također se koristi za odvezivanje i razne primjene opće namjene.

Budući da keramika često ima piezoelektrična svojstva, neki keramički kondenzatori pokazuju i mikrofonski učinak. Ako ste radili s visokim naponima i frekvencijama u audio rasponu, kao što su cijevna pojačala ili elektrostatika, možda ste čuli kako kondenzatori "pjevaju". Ako ste koristili piezoelektrični kondenzator za stabilizaciju frekvencije, možda ćete otkriti da je njegov zvuk moduliran vibracijama okoline.

Kao što smo već spomenuli, ovaj članak nema za cilj pokriti sve tehnologije kondenzatora. Gledajući u katalog elektronike vidjet ćete da neke od dostupnih tehnologija nisu ovdje pokrivene. Neke ponude iz kataloga su već zastarjele ili imaju toliko usku nišu da ih najčešće nećete sresti. Nadali smo se da ćemo samo odagnati neke misterije o popularni modeli kondenzatore i pomoći vam da odaberete prave komponente prilikom projektiranja vlastite uređaje. Ako smo vam otvorili apetit, možete pogledati naš članak o induktorima.

Ako pronađete netočnosti ili pogreške, pišite na

Kondenzator u istosmjernom krugu i naizmjenična struja ponaša potpuno drugačije.

Pa uzimamo stalni napon i postavi napon od 12 volti na njegove krokodile. Uzimamo i žarulju od 12 volti. Sada umetnemo kondenzator između jedne sonde napajanja i žarulje:

Ne, ne gori.

Ali ako to učinite izravno, gori:

Ovo dovodi do zaključka: Istosmjerna struja ne teče kroz kondenzator!

Iskreno govoreći, u samom početnom trenutku primjene napona, struja još uvijek teče djelić sekunde. Sve ovisi o kapacitetu kondenzatora.

Kondenzator u krugu izmjenične struje

Dakle, da bismo znali teče li izmjenična struja kroz kondenzator, potreban nam je alternator. Mislim da će ovaj generator frekvencije biti sasvim u redu:

Budući da je moj kineski generator vrlo slab, koristit ćemo obično opterećenje od 100 ohma umjesto žarulje. Uzimamo i kondenzator kapaciteta 1 mikrofarada:

Lemimo nekako ovako i šaljemo signal iz generatora frekvencije:

Zatim, OWON SDS6062 digitalni osciloskop preuzima. Što je osciloskop i s čime se jede pročitajte ovdje. Koristit ćemo dva kanala odjednom. Dva signala će biti prikazana na jednom ekranu odjednom. Ovdje, na ekranu, već su vidljivi prihvati iz mreže od 220 volti. Ne obraćajte pozornost.

Mi ćemo poslužiti izmjenični napon i promatrajte signale, kako kažu profesionalni elektroničari, na ulazu i izlazu. Istovremeno.

Sve će to izgledati otprilike ovako:

Dakle, ako imamo nultu frekvenciju, onda to znači istosmjernu struju. Istosmjerna struja, kao što smo već vidjeli, kondenzator ne prolazi. Čini se da je ovo riješeno. Ali što se događa ako primijenite sinusoidu s frekvencijom od 100 Hertza?

Na zaslonu osciloskopa prikazao sam parametre kao što su frekvencija signala i njegova amplituda: F je frekvencija mama - amplituda (ovi parametri su označeni bijelom strelicom). Prvi kanal je označen crvenom bojom, a drugi kanal žutom bojom, radi lakšeg uočavanja.

Crveni sinusni val pokazuje signal koji nam daje kineski generator frekvencije. Žuti sinusni val je ono što već dobivamo na opterećenju. U našem slučaju, opterećenje je otpornik. Pa, to je sve.

Kao što možete vidjeti na gornjem valnom obliku, iz generatora primjenjujem sinusoidalni signal s frekvencijom od 100 Hertza i amplitudom od 2 Volta. Na otporniku već vidimo signal iste frekvencije (žuti signal), ali mu je amplituda nekih 136 milivolti. Štoviše, pokazalo se da je signal neka vrsta "čupavog". To je povezano s takozvanim "". Šum je signal male amplitude i slučajne promjene napona. Mogu ga uzrokovati sami radioelementi, a mogu biti i smetnje uhvaćene iz okolnog prostora. Na primjer, otpornik "šumi" vrlo dobro. Dakle, "čupavi" signal je zbroj sinusoide i šuma.

Amplituda žuti signal postao manji, a čak se i grafikon žutog signala pomiče ulijevo, odnosno ispred je crvenog signala ili znanstvenim jezikom se pojavljuje pomak faze. Faza je ta koja vodi, a ne sam signal. Da je sam signal ispred, tada bismo dobili da bi se signal na otporniku pojavio u vremenu ranije od signala koji je na njega primijenjen preko kondenzatora. Ispalo bi nekakvo putovanje kroz vrijeme :-), što je, naravno, nemoguće.

Pomak faze- Ovo razlika između početnih faza dviju mjerenih veličina. U ovaj slučaj napon. Da bi se izmjerio fazni pomak, mora postojati uvjet da ti signali istu frekvenciju. Amplituda može biti bilo koja. Donja slika prikazuje upravo taj fazni pomak ili, kako se još naziva, fazna razlika:

Povećajmo frekvenciju na generatoru na 500 Hertza

Otpornik je već dobio 560 milivolti. Fazni pomak je smanjen.

Povećavamo frekvenciju na 1 kilohertz

Na izlazu već imamo 1 volt.

Postavili smo frekvenciju na 5 kiloherca

Amplituda je 1,84 volta, a fazni pomak je očito manji

Povećajte na 10 kiloherca

Amplituda je već gotovo ista kao na ulazu. Fazni pomak je manje primjetan.

Postavili smo 100 kiloherca:

Skoro da nema faznog pomaka. Amplituda je gotovo ista kao na ulazu, odnosno 2 volta.

Iz ovoga izvlačimo duboke zaključke:

Kako više frekvencije, manji otpor kondenzator pruža izmjeničnoj struji. Fazni pomak se smanjuje s povećanjem frekvencije gotovo do nule. U nedogled niske frekvencije njegova vrijednost je 90 stupnjeva iliπ/2 .

Ako napravite rez grafa, dobit ćete nešto poput ovoga:

Ucrtao sam napon okomito, a frekvenciju vodoravno.

Dakle, naučili smo da otpor kondenzatora ovisi o frekvenciji. Ali je li to samo na frekvenciji? Uzmimo kondenzator kapaciteta 0,1 mikrofarada, to jest nominalne vrijednosti 10 puta manje od prethodnog, i ponovno ga pustimo na iste frekvencije.

Gledamo i analiziramo vrijednosti:

Pažljivo usporedite vrijednosti amplitudežuti signal na istoj frekvenciji, ali s različitim vrijednostima kondenzatora. Na primjer, pri frekvenciji od 100 Hertza i vrijednosti kondenzatora od 1 μF amplituda žutog signala iznosila je 136 milivolta, a pri istoj frekvenciji amplituda žutog signala, ali s kondenzatorom od 0,1 μF, već je bila 101 milivolt (u stvarnosti čak i manje zbog smetnji). Na frekvenciji od 500 Hertza - 560 milivolti, odnosno 106 milivolti, na frekvenciji od 1 kiloherca - 1 Volt i 136 milivolti, i tako dalje.

Odavde se zaključak nameće sam od sebe: Kako se vrijednost kondenzatora smanjuje, njegov otpor raste.

Uz pomoć fizikalnih i matematičkih transformacija, fizika i matematika su izvele formulu za izračunavanje otpora kondenzatora. Molimo volite i poštujte:

Gdje, X C je otpor kondenzatora, Ohm

P - konstantan i jednak je približno 3,14

F- frekvencija, mjerena u Hercima

S kapacitet, mjeren u faradima

Dakle, stavite frekvenciju u ovu formulu na nula Herca. Frekvencija od nula herca je istosmjerna struja. Što će se dogoditi? 1/0=beskonačno ili vrlo visok otpor. Ukratko, prekidanje lanca.

Zaključak

Gledajući unaprijed, mogu reći da smo u ovom eksperimentu dobili (HPF). Pomoću jednostavan kondenzator i otpornik, aplicirajući takav filter na zvučnik negdje u audio opremi, u zvučniku ćemo čuti samo piskave visoke tonove. Ali bas frekvencija je samo ugušena takvim filterom. Ovisnost otpora kondenzatora o frekvenciji vrlo se široko koristi u radioelektronici, posebno u raznim filtrima, gdje je potrebno poništiti jednu frekvenciju i proći drugu.

Ljudi koji su daleko od tehnologije čak i ne misle da dizajn modernih električnih uređaja sadrži raznih elemenata koji čine da ova tehnika funkcionira. Ni sami ne znaju što u pitanju kada stručnjaci oko njih govore o tehnologiji. Ali ponekad ih znatiželja nadvlada i počnu postavljati pitanja. Na primjer, zašto ti treba kondenzator?

Da zadovoljimo znatiželju, pokušat ćemo objasniti njegove funkcije i identificirati u kojim područjima su kondenzatori našli svoju primjenu.

Što je kondenzator?

Kondenzator, popularno poznat kao "konder", je uređaj koji se koristi u električnim krugovima za akumuliranje električna energija. Kondenzatori se koriste u filtriranju šuma, filtrima za izglađivanje u izvorima napajanja, međustupanjskim krugovima iu mnogim drugim područjima radiotehnike.

Dizajn i sredstva korištenih materijala određuju električna svojstva "condera". Kondenzatorski uređaj uključuje ploče (ili ploče) smještene jedna ispred druge. Izrađeni su od vodljivog i izolacijskog materijala. Liskun ili papir mogu poslužiti kao izolacija.

Kapacitet kondenzatora može biti različit. Povećava se u veličini proporcionalno površini ploča, a smanjuje se ovisno o udaljenosti između njih. Vrlo važno je radni napon kondenzator. Ako premaši maksimalni napon, kondenzator se može slomiti zbog proboja dielektrika.

Kako je sve počelo

Princip proizvodnje ovog uređaja poznat je već duže vrijeme zahvaljujući njemačkom fizičaru Ewaldu Jürgenu von Kleistu i njegovom nizozemskom kolegi Peteru van Muschenbroeku. Oni su bili tvorci prvog kondenzatora na svijetu. Njihovi potomci bili su mnogo primitivniji od modernih primjeraka, jer su stijenke staklene posude djelovale kao dielektrik. Danas je tehnologija puno naprednija, a razvoj novih materijala uvelike je poboljšao dizajn kondenzatora.

Briljantni inženjer elektrotehnike Pavel Yablochkov također je uspio postići izvanredne rezultate u razvoju kondenzatora i njihovoj upotrebi. Napisao je brojne publikacije na ovu temu. Pavel Nikolajevič je savršeno razumio zašto ti treba kondenzator , pa je među prvima uključio “konder” u krug isprekidane struje. To je bilo od velike važnosti za razvoj i formiranje elektrotehnike i radiotehnike.

Danas postoje različiti kondenzatori, ali svi se temelje na dvije metalne ploče koje su međusobno izolirane.

Gdje se koriste kondenzatori?

Kondenzatori nas okružuju u mnogim područjima, zauzimajući posebnu nišu u elektronici.

1. Televizijska ili radio oprema ne mogu bez kondenzatora. Koriste se za ispravljače filtera, izradu i podešavanje oscilatorni krugovi, odvajanje krugova s ​​različitim frekvencijama i još mnogo toga.
2. Radarska tehnologija koristi ih za generiranje impulsa veće snage i za oblikovanje impulsa.
3. Za gašenje iskri u kontaktima, odvajanje struje različita frekvencija, odvajanje istosmjernih i izmjeničnih strujnih krugova "konderi" su potrebni u telegrafiji i telefoniji.
4. U telemehanici i automatizaciji koriste se za stvaranje senzora na kapacitivnom principu. Također zahtijeva suzbijanje iskrenja u kontaktima, odvajanje strujnih krugova itd.
5. U specijalni uređaji zapamtiti ono što se koristi u računalnoj tehnologiji.
6. Za dobivanje snažnih impulsa u laserskoj tehnologiji.

Suvremena elektroprivreda također u potpunosti koristi ovaj izum: za spajanje potrebne opreme na dalekovod radi povećanja faktora snage, za regulaciju napona u distribucijskim mrežama, za zaštitu od prenapona, za elektrozavarivanje, za suzbijanje radio smetnji. i mnogo više.

Zašto vam je potreban kondenzator više? Za metalnu industriju, automobilsku i medicinsku opremu, za korištenje atomske energije, u fotografskoj tehnici za dobivanje svjetlosnog bljeska i snimanje iz zraka. Čak ni rudarska industrija ne može bez kondenzatora. Neki kondenzatori mogu biti vrlo maleni i težiti manje od jednog grama, dok drugi njihovi "suputnici" zadivljuju težinom od nekoliko tona i visinom većom od dva metra.

Velika raznolikost vrsta kondenzatora omogućila je njihovu upotrebu u različitim područjima djelovanja, tako da bez njih ne možemo.

Kondenzator je uobičajeni dvopolni uređaj koji se koristi u raznim električnim krugovima. Ima konstantan ili promjenjivi kapacitet i karakterizira ga niska vodljivost, sposoban je akumulirati naboj u sebi. električna struja te ga prenijeti na druge elemente u električnom krugu.
Najjednostavniji primjeri sastoje se od dvije pločaste elektrode odvojene dielektrikom i akumuliraju suprotne naboje. U praktičnom smislu koristimo kondenzatore sa veliki broj ploče odvojene dielektrikom.

Punjenje kondenzatora počinje kada je elektronički uređaj spojen na mrežu. U trenutku povezivanja uređaja postoji mnogo slobodan prostor, jer električna struja koja ulazi u krug ima najveću vrijednost. Kako se puni, električna struja će se smanjivati ​​i potpuno nestati kada se kapacitet uređaja potpuno napuni.

U procesu dobivanja naboja električne struje na jednoj ploči se skupljaju elektroni (čestice s negativnim nabojem), a na drugoj ioni (čestice s pozitivnim nabojem). Razdjelnik između pozitivno i negativno nabijenih čestica je dielektrik, koji se može koristiti u različitim materijalima.

U trenutku spajanja električni uređaj na napajanje, napon in strujni krug Ima nulta vrijednost. Kako se spremnici pune, napon u krugu raste i dostiže vrijednost jednaku razini na izvoru struje.

Kada je električni krug odspojen od izvora napajanja i priključeno opterećenje, kondenzator prestaje primati naboj i daje akumuliranu struju drugim elementima. Opterećenje formira krug između svojih ploča, stoga će se u trenutku isključivanja struje pozitivno nabijene čestice početi kretati prema ionima.

Početna struja u krugu kada je opterećenje priključeno bit će jednaka naponu na negativno nabijenim česticama, podijeljenom s vrijednošću otpora opterećenja. U nedostatku struje, kondenzator će početi gubiti naboj, a kako se naboj u kondenzatorima smanjuje, razine napona i struje u krugu će se smanjivati. Ovaj proces će završiti tek kada u uređaju više nema napunjenosti.

Gornja slika prikazuje konstrukciju papirnatog kondenzatora:
a) sekcijski namot;
b) sam uređaj.
Na ovoj slici:

1. Papir;
2. Folija;
3. stakleni izolator;
4. Poklopac;
5. Okvir;
6. Kartonska obloga;
7. Zamatanje;
8. Sekcije.

Kapacitet kondenzatora smatra se njegovom najvažnijom karakteristikom, vrijeme izravno ovisi o njoj potpuno punjenje uređaj kada je uređaj spojen na izvor napajanja. Vrijeme pražnjenja uređaja također ovisi o kapacitetu, kao i o veličini opterećenja. Što je veći otpor R, to će se brže prazniti kapacitet kondenzatora.

Kao primjer rada kondenzatora razmotrimo rad analognog odašiljača ili radioprijemnika. Kada je uređaj spojen na mrežu, kondenzatori spojeni na induktor počet će akumulirati naboj, elektrode će se skupljati na nekim pločama, a ioni na drugima. Nakon što se baterija u potpunosti napuni, uređaj će se početi prazniti. Potpuni gubitak napunjenosti dovest će do početka punjenja, ali već u obrnuti smjer, odnosno ploče koje su ovaj put imale pozitivan naboj dobit će negativan naboj i obrnuto.

Namjena i uporaba kondenzatora

Trenutno se koriste u gotovo svim radiotehničkim i raznim elektroničkim sklopovima.
U krugu izmjenične struje mogu djelovati kao kapacitivni otpor. Na primjer, kod spajanja kondenzatora i žarulje na bateriju (istosmjerna struja) žarulja neće svijetliti. Ako spojite takav krug na izvor izmjenične struje, žarulja će svijetliti, a intenzitet svjetlosti izravno će ovisiti o kapacitetu korištenog kondenzatora. Zbog ovih značajki, sada se naširoko koriste u strujnim krugovima kao filtri koji potiskuju smetnje visokih i niskih frekvencija.

Kondenzatori se također koriste u raznim elektromagnetskim akceleratorima, foto bljeskalicama i laserima, zbog svoje sposobnosti akumuliranja velikog električno punjenje i brzo ga prenijeti na druge elemente mreže s malim otporom, stvarajući tako snažan impuls.

U sekundarnim izvorima napajanja koriste se za izglađivanje valovitosti kada se napon ispravi.

Sposobnost pohranjivanja naboja Dugo vrijeme omogućuje njihovo korištenje za pohranu informacija.

Korištenje otpornika ili generatora struje u krugu s kondenzatorom omogućuje vam povećanje vremena punjenja i pražnjenja kapaciteta uređaja, tako da se ti krugovi mogu koristiti za stvaranje krugova za podešavanje vremena koji ne zahtijevaju visoke zahtjeve na vremensku stabilnost.

U raznim elektrotehničkim i filtrima viših harmonika dati element koristi se za kompenzaciju jalove snage.

U snažnim audio sustavima automobila često možete pronaći takav element kao međuspremnik kondenzator. Zašto je to potrebno i što je to? Hajdemo shvatiti.

DA LI JE UOPĆE POTREBAN?
Prvo se prisjetimo što je uopće kondenzator. Kondenzator je uređaj koji može pohraniti električni naboj, zadržati ga u sebi i osloboditi ga ako je potrebno. Kapacitet kondenzatora se mjeri u faradima. 1 Farad je, usput, vrlo pristojna vrijednost. Da bi kondenzator radio, mora biti spojen paralelno s baterijom (plus na plus i minus na minus). Takav spoj se obično naziva "uključen u međuspremnik s baterijom", otuda i naziv - međuspremnik kondenzator. Stavite ih, u pravilu, bliže pojačalima.
Pa zašto je to potrebno? Nije dodatni izvor snagu, već jednostavno drži električni naboj, pa se na prvi pogled čini da je apsolutno beskoristan. Ali, ipak, koristi od toga ima, i to znatne.
U svakom trenutku pojačalo troši različitu struju. Na primjer, kada labukh udari u bas bubanj ili sočni bas ritmovi tuku ritam u klupskoj glazbi, to je popraćeno skokovima u trenutnoj potrošnji. Budući da napojni kabeli imaju određeni otpor (to smo detaljno prožvakali u prošlom broju), zbog toga u tim trenucima neizbježno pada napon na stezaljkama pojačala. Takva nestabilnost snage je uzrok izobličenja zvučni signal i sve ostale popratne smetnje.
Što će se promijeniti ako spojimo kondenzator paralelno sa stezaljkama pojačala? I sljedeće će se promijeniti - kondenzator će akumulirati naboj iz baterije u onim trenucima kada pojačalo troši malu struju, i brzo će ga odati kada pojačalo treba velika struja, čime se kompenzira pad napona na kabelu. Kao rezultat toga, pojačalo dobiva stabilnije napajanje, što znači da ima manje izobličenja, bas je sočniji, svi su zadovoljni.
Međutim, ovdje će sigurno uslijediti prigovori, kažu, ako je žica dovoljno debela, onda će na njoj biti malo gubitaka, a čemu onda kondenzator? Ali kondenzator će u ovom slučaju biti suvišan. Potrošnja struje pojačala ima tendenciju vrlo brzih fluktuacija, a svaka konvencionalna baterija je relativno inertna. On je nedvojbeno sposoban isporučiti veliki naboj, ali ne može to učiniti trenutno, kao što je ponekad potrebno pojačalu. Posljedica te sporosti opet je manjak snage u prvim trenucima oštrih vršnih tokova potrošnje struje. Kondenzator, s druge strane, može dati naboj vrlo brzo, puno brže od baterije. To kompenzira ovu sporost baterije i pojačalo je ponovno potpuno napojeno.

Kondenzator kompenzira Negativan utjecaj otpor napojnog kabela, ali za to mora biti instaliran što je moguće bliže samom pojačalu, idealno ne bi trebalo biti više od 10-20 cm napojne žice između njega i pojačala. Inače, učinak njegove uporabe sveden je na gotovo nulu.

IZ POVIJESTI
Praotac modernih kondenzatora je Leidenska staklenka, koju su 1745. godine izumili nizozemski znanstvenik Mushenbrook i njegov učenik Kuneus, koji su živjeli u gradu Leidenu. Paralelno i neovisno o njima, njemački znanstvenik Kleist izumio je sličnu napravu nazvanu “medicinska posuda” Uređaji su mogli akumulirati naboj, a uz njihovu pomoć je po prvi put umjetno dobivena električna iskra.

USPUT
U jednoj od instalacija sam ugledao jednu zanimljivo rješenje- u neposrednoj blizini pojačala ugrađena je baterija malih kondenzatora napravljena samostalno. Kako bi se dodatno poboljšala brzina paljbe, bili su spojeni s vrlo malim kondenzatorima, s kapacitetom od samo 0,1-1 mikrofarada. Sustav nije dizajniran za glasnoću, već za kvalitetu zvuka. Rezultat je bio vrlo impresivan, kondenzator je utjecao na zvuk ne samo niskih, već čak i srednjih frekvencija.

Kada birate kondenzator za svoj audio sustav, držite se pravila od 1 farada za svakih 1000 W RMS snage pojačala.
	Kapacitet kondenzatora se mjeri u faradima. 1 farad je vrlo veliki kapacitet. Takav bi kapacitet imao loptu, čiji bi radijus bio jednak 13 (!) Radijusa Sunca. Usporedbe radi, kapacitivnost naše Zemlje (odnosno kuglice veličine Zemlje, kao zasebnog usamljenog vodiča) iznosi samo oko 700 mikrofarada.

BOLJE MANJE, DA BOLJE
Tržište nudi mnoge modele - od relativno malih "kondera", kapaciteta 0,5 farada, do monstruoznih jedinica kapaciteta desetaka farada. Koji odabrati? Je li veliki kapacitet uvijek dobar?
Morate odabrati odgovarajući kondenzator u skladu sa snagom pojačala. Može se temeljiti na eksperimentalnom utvrđeno pravilo"1 farad na 1000 W" (naravno, ne mislimo na nekih maksimalnih 1000 W, vrag zna kako mjereno, već na 1000 W RMS snage). za 4 kanala nominalne vrijednosti 4x100 W, kapacitet od 0,5 farads je sasvim prikladan.
Je li moguće ugraditi veći kondenzator? Možete, ali stvar je u tome što su veliki kondenzatori obično manje brzi - više će izgledati kao još jedna ekstra spora baterija nego kao brzi kondenzator. Stoga ih ima smisla koristiti samo ako gradite stvarno moćan audio sustav, dizajniran za "kobasičastu" glazbu s teškim basom i ne prebrzim zvučnim napadom, na primjer, klupska glazba. Sposobnost kondenzatora da brzo oslobodi naboj blijedi u pozadini.
Istina, ako idete na natjecanja u SPL-u (neograničeni zvučni tlak) ili ste samo ljubitelj glasne glazbe s vrlo niskim i dugotrajnim basom, tada ne možete računati na podršku kondenzatora. Uostalom, cijelo načelo njegovog rada leži u vraćanju akumuliranog naboja u prvom trenutku trenutne potrošnje pojačala. Nadalje, "prazna limenka" spojena paralelno s pojačalom može učiniti više štete nego koristi.
Ako mislite da je veliki kondenzator samo užasan za vas, ali ne želite izgubiti njegov odziv na promjene brzine signala, tada možete dobiti potreban kapacitet spajanjem nekoliko malih kondenzatora paralelno.

USPUT

U prodaji možete pronaći ne samo "čiste" kondenzatore, već i hibride "kondenzator plus mala baterija". Kao što su zamislili programeri, baterija bi trebala imati kapacitet sličan onom velikih kondenzatora, a mali kondenzator uključen u uređaj trebao bi osigurati brz odgovor uređaja na promjenjivu potrošnju struje pojačala.

KAKO ISPRAVNO NAPUNITI KONDENZATOR?
Nije tajna da trebate čeprkati po ožičenju i spajati sve vrste uređaja s terminalima izbačenim s baterije, ovo zajedničko pravilo sigurnosti. Ali recimo da ste sve instalirali, spojili i odlučili da je vrijeme da ga uključite. I sve bi bilo u redu, ali u isto vrijeme mnogi ljudi zaboravljaju da je pri prvom uključivanju kondenzator još uvijek ispražnjen. Ali ovo je uređaj koji ne samo da može dati, već i vrlo brzo akumulirati naboj. Dakle, čim terminali dotaknu bateriju, prazna "teglica" će se odmah početi puniti, ogromna struja će proteći kroz kondenzator i na nekoliko sekundi on će jednostavno postati kratkospojnik, kratko spojivši "+" i "- "Baterije. U najmanju ruku, terminali će patiti, postajući na vrijeme poput elektroda za zavarivanje, ali o osiguračima vjerojatno uopće ne vrijedi razgovarati. Što učiniti? Kako pravilno napuniti kondenzator da to izbjegnete?
Najlakša opcija je koristiti bilo koju žarulju od 12 volti. Prije nego što stavite terminal, samo ga uključite na nekoliko sekundi između baterije i stavljenih terminala. Kondenzator će se početi puniti, ali neće doći do naglog udara struje. Kondenzator će se mirno puniti kroz žarulju, dok se puni, svijetlit će sve slabije i slabije, a kada se potpuno ugasi, to će značiti da je kondenzator napunjen i možete sigurno staviti i popraviti terminal.

Na paralelna veza kondenzatori njihov kapacitet se zbraja

USPUT

Mnogi kondenzatori opremljeni su krugovima za "meko punjenje". neporeciva prednost-ne moraju se puniti preko žarulje, krug eliminira udarnu struju kada se spoji "prazan" kondenzator. Zgodno? Svakako. Ali takav krug je dodatni otpor u strujnom krugu, što čini kondenzator, nažalost, praktički beskoristan Jednom smo za časopis Car Music izveli usporedni test kondenzatori. Uzeli su pojačalo, spojili ga namjerno tankom žicom, "napunili" ga složenim signalom (za one koje zanima - sekvence impulsa od 50 Hz s frekvencijom od 130 otkucaja u minuti) i promatrali na kojoj razini ovog signaliziraju da napon napajanja pojačala "opada" do praga njegovog isključivanja. Dakle, kada smo spojili kondenzatore s takvim krugom mekog punjenja, praktički nije bilo nikakve razlike. Ali asketske "banke", koje nisu imale ništa suvišno, omogućile su povećanje razine signala, prije nego što pojačalo počne smanjivati, do 2,5-3 dB, što je gotovo dvostruko! Zato razmislite deset puta prije nego što kupite "priručni Conder sa zvončićima i zviždaljkama", ova zvonca i zviždaljke mogu učiniti više štete nego koristi.

Tekst i crteži Antona Nikolaeva, fotografije iz raznih izvora.