Конденсатор является пассивным элементом электрической цепи, предназначаемым для накопления электрических зарядов.
Любой конденсатор включает две обкладки из проводящего материала, разделенные слоем диэлектрика. Диэлектрик может быть газообразным, твердым или жидким. Простейший конденсатор можно представить состоящим из двух пластин и тонкого слоя диэлектрика между ними. С каждой из пластин соединены выводы .
Способность конденсатора накапли- , вать электрические заряды характеризует его электроемкость С — величина, определяемая как отношение заряда на обкладках конденсатора Q к напряжению между обкладками Ljc.
Конденсаторы бывают постоянной емкости (нерегулируемые), переменной емкости (переменные и полупеременные, или под-строечные) и саморегулируемые. В качестве диэлектрика применяется специальная конденсаторная бумага, металлизированная бумага, синтетическая пленка, конденсаторная керамика, оксиды полупроводниковых материалов, оксид алюминия, слюда, стекло и другие материалы.
В зависимости от применяемых материалов, требуемой емкости конденсаторов и их назначения конденсаторы бывают различной конструкции.
Конденсаторы большой емкости с диэлектриком из бумаги
или пленки имеют рулонную конструкцию. Фольговые обкладки, разделенные бумагой или пленкой, свертывают в рулон. Для увеличения емкости рулоны упаковывают в металлический корпус и соединяют параллельно.
Рулонная конструкция применяется также в электролитических конденсатора — тонкий слой оксида алюминия на поверхности фольги. Электролит обеспечивает сохранность оксида. Поскольку толщина диэлектрика (оксида) мала, электролитические конденсаторы обладают большой емкостью (десятки, тысячи мкФ) при малых размерах.
Электролитические конденсаторы бывают полярными и неполярными. Полярные (они более распространены) включают так, что один из электродов обязательно соединяют с положительным полюсом источник^ тока, а второй — с отрицательным. Такие конденсаторы не могут применяться в цепях переменного тока.
Дисковую конструкцию применяют при изготовлении конденсаторов небольшой емкости (14-10 пФ). В качестве диэлектрика используют керамику. Для образования пластин на поверхность керамики наносят слой металла путем его напыления или вжигания.
Чтобы увеличить емкость керамических конденсаторов, их выполняют трубчатыми . Разновидность трубчатых конденсаторов — проходные. Их устанавливают при прохождении провода питания цепей через отверстие в корпусе изделия. Конденсатор крепят в отверстии корпуса. Провод проходит внутри трубки, и припаивают его к соединенному с внутренней обкладкой конденсатора лепестку. Внешнюю обкладку соединяют с корпусом.
Используя литую секционированную конструкцию , можно увеличить емкость керамических конденсаторов до тысяч пикофарад. В процессе производства такой конструкции конденсатора выполняют литье горячей керамики, наносят на поверхность образованных пластин серебряную пасту и вжигают ее. Отдельные секции образуемого конденсатора соединяют параллельно.
В случае применения диэлектрика в виде слюды, стеклоэмали, а в некоторых случаях и керамики применяют пакетную конструкцию конденсатора — образуется пакет из чередующихся пластин диэлектрика и напыленными на них металлическими обкладками. Промышленность выпускает керамические малогабаритные пакетные конденсаторы (тип КМ), образуемые путем прессования пакетов керамических пластинок толщиной около 0,2 мм. Для увеличения емкости конденсаторов используют диэлектрик с высоким значением диэлектрической проницаемости (тиконд, пьезокерамика).
Конденсаторы переменной емкости и подстроечные устроены так, что площадь взаимного перекрытия пластин можно изменять. В результате изменяется емкость конденсатора.
Имеются конденсаторы, на емкость которых оказывает влияние приложенное к ним напряжение, температура и другие условия. Разновидность конденсаторов, называемых варикондами, характеризуется зависимостью емкости от приложенного к ним напряжения. От величины напряжения зависит диэлектрическая проницаемость вещества между пластинами.
Все конденсаторы независимо от типа и назначения характеризуются определенными параметрами: номинальной емкостью, отклонением ее от номинала, рабочим напряжением и др.
На корпусах конденсаторов больших размеров указывают завод-изготовитель, тип конденсатора, номинальную емкость, допустимое отклонение емкости от номинала, рабочее напряжение,
месяц и год выпуска. На конденсаторах малых габаритов отмечают лишь номинальную емкость, допустимое отклонение емкости от номинала и рабочее напряжение.
Для обозначения типа и назначения конденсаторов разработана буквенно-цифровая система обозначения.
В конденсаторах постоянной емкости первый элемент обозначения — буква К—конденсатор постоянной емкости; второй—вид диэлектрика (керамика — КЮ, К15, стекло — К21, слюда — К31, бумага с фольговыми обкладками — К40, К41, бумажные с металлизированными обкладками — К42, электролитический конденсатор с фольговыми алюминиевыми обкладками — К50, танталовый или ниобиевый — К51, оксидно-полупроводниковый — К53, ок-сидно-металлический — К54, полистироловый с фольговыми и металлизированными обкладками пленочный — К70, К71, фторопластовый пленочный — К72, полиэтилентерефталатный — К73, К74, лакопленочный — К76); третий элемент — буква, указывающая назначение (П — для работы в цепях постоянного тока, Ч — для работы в цепях переменного тока); четвертый — число, определяющее вариант исполнения конденсаторов по виду диэлектрика. Например, К50-6 — конденсатор постоянной емкости электролитический алюминиевый, разработка шестая для печатного монтажа; КЮП-1 —конденсатор постоянной емкости, керамический, предназначенный для работы в цепях постоянного тока, вариант исполнения первый.
В конденсаторах переменной емкости первый элемент обозначения — буквы КП, конденсаторах подстроечных — КТ; второй — цифра, обозначающая вид диэлектрика (2 — воздушный, 4 — твердый); третий — порядковый номер исполнения.
Емкость конденсатора обозначается числом и буквой, соответствующей единице емкости: П — пикофарад, Н — нанофарад, М — микрофарад. Записи 22П, 4П7, Н12, 5Н6, М5, 20М обозначают 22 пФ, 4,7 пФ, 0,12 нФ, 5,6 нФ, 0,5 мкФ, 20 мкФ.
Допустимое отклонение емкости конденсатора от номинала кодируется буквами (И — ±5%, С — ±10%, В — ±20%, Ф-±30%).
