コンデンサの種類とその用途

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すべての電子機器または 電子回路 、コンデンサが重要な役割を果たします。そのため、毎日、さまざまな種類のコンデンサの製造を数千から数百万まで行うことができます。各種類のコンデンサには、その利点、欠点、機能、および用途が含まれています。したがって、アプリケーションを選択する際には、各タイプのコンデンサについて知ることが非常に重要です。これら コンデンサ それらをユニークにするためにタイプに基づいて異なる特性を含む小さいものから大きいものまでの範囲。小さいコンデンサと弱いコンデンサは無線回路に見られますが、大きいコンデンサは平滑回路に使用されます。小さなコンデンサの設計は、エポキシ樹脂で密封されたセラミック材料を使用して行うことができますが、商用目的のコンデンサは、薄いマイラーシートを使用した金属箔で設計されます。それ以外の場合はパラフィン含浸紙です。

コンデンサの種類とその用途

コンデンサは、電子回路設計で最も使用されるコンポーネントの1つです。これは、多くの組み込みアプリケーションで重要な役割を果たします。さまざまな評価でご利用いただけます。それは2つの金属で構成されています プレート で区切られています 非導電性物質、 または 誘電 。多くの場合、アナログ信号とデジタルデータのストレージデポです。




異なるタイプのコンデンサ間の比較は、一般に、プレート間に使用される誘電体に関して行われます。一部のコンデンサはチューブのように見えますが、小さなコンデンサはセラミック材料で構成されていることが多く、エポキシ樹脂に浸して密封します。それで、ここに利用可能なコンデンサのより一般的なタイプのいくつかがあります。それらを見てみましょう。

誘電体コンデンサ

一般に、これらのタイプのコンデンサは、チューニングのために送信機、受信機、トランジスタラジオの静電容量を連続的に変化させる必要がある可変タイプです。可変誘電体タイプは、マルチプレートおよびエアスペース内で入手できます。これらのコンデンサには、固定プレート間を移動するための固定プレートと可動プレートのセットがあります。



固定プレートと比較した移動プレートの位置によって、おおよその静電容量値が決まります。一般に、静電容量は、2セットのプレートが完全に接続されると最大になります。高静電容量のチューニングコンデンサには、2つのプレート間にかなり大きな間隔があり、それ以外の場合はエアギャップがあり、ブレークダウン電圧は数千ボルトになります。

小型コンデンサ

誘電体のようにマイカを使用するコンデンサは、マイカコンデンサとして知られています。これらのコンデンサには、クランプとシルバーの2種類があります。クランプタイプは特性が低いため時代遅れとされていますが、代わりにシルバータイプが使用されています。


これらのコンデンサは、両面に金属コーティングされたマイカシートを挟んで製造されています。その後、このデザインは周囲から保護するためにエポキシで囲まれています。一般に、これらのコンデンサは、比較的小さな値の安定したコンデンサが必要な場合に使用されます。

マイカの鉱物は、典型的な層を含むその正確な結晶構造のために、化学的、機械的、電気的に非常に一定です。そのため、0.025〜0.125mmの薄いシートの製造が可能です。

最も頻繁に使用される雲母は、金雲母と白雲母です。その点で、白雲母は優れた電気的特性を持っていますが、2番目は高温耐性を持っています。マイカは、インド、南アメリカ、中央アフリカで調査されています。原材料の組成の差が大きいと、検査と分類に必要なコストが高くなります。マイカは、酸、水、油の溶剤に反応して作用しません。
詳細については、このリンクを参照してください 小型コンデンサ

分極コンデンサ

正と負のような特定の極性を持つコンデンサは、分極コンデンサと呼ばれます。これらのコンデンサが回路で使用されるときはいつでも、それらが理想的な極性内で同盟していることを確認する必要があります。これらのコンデンサは、電解コンデンサとスーパーキャパシタの2つのタイプに分類されます。

フィルムコンデンサ

フィルムコンデンサは、多くの種類のコンデンサの中で最も一般的に使用可能であり、誘電特性に違いがある一般的に拡張性のあるコンデンサのグループで構成されています。それらは、1500ボルトまでのほぼすべての値と電圧で利用できます。それらは10%から0.01%までの任意の許容範囲で提供されます。フィルムコンデンサはさらに、形状とケーススタイルの組み合わせで到着します。

フィルムコンデンサには、ラジアルリードタイプとアキシャルリードタイプの2種類があります。フィルムコンデンサの電極は、プラスチックフィルムの片面または両面に適用される金属化アルミニウムまたは亜鉛であり得、フィルムコンデンサと呼ばれる金属化フィルムコンデンサをもたらす。フィルムコンデンサを次の図に示します。

フィルムコンデンサ

フィルムコンデンサ

フィルムコンデンサは、誘電体としてポリスチレン、ポリカーボネート、またはテフロンを使用しているため、プラスチックコンデンサと呼ばれることもあります。これらのフィルムの種類は、フィルムの裂け目やパンクの危険性を減らすために、はるかに厚い誘電体フィルムを必要とするため、より低い静電容量値とより大きなケースサイズに適しています。

フィルムコンデンサは物理的に大きく、高価であり、分極されていないため、AC電圧アプリケーションで使用でき、電気的パラメータがはるかに安定しています。静電容量と誘電正接の依存性により、クラス1セラミックコンデンサの代わりに、周波数安定性のあるクラス1アプリケーションに適用できます。

セラミックコンデンサ

セラミックコンデンサは、オーディオからRFなどの高周波回路で使用されます。また、オーディオ回路の高周波補償にも最適です。これらのコンデンサはディスクコンデンサとも呼ばれます。セラミックコンデンサは、小さな磁器やセラミックディスクの両面を銀でコーティングし、積み重ねてコンデンサを作ります。使用するセラミックディスクの厚さを変えることにより、セラミックコンデンサの低静電容量と高静電容量の両方を作ることができます。セラミックコンデンサを次の図に示します。

セラミックコンデンサ

セラミックコンデンサ

それらは、いくつかのピコファラドから1マイクロファラドまでの値で提供されます。電圧範囲は数ボルトから数千ボルトまでです。セラミックは安価に製造でき、いくつかの誘電体タイプがあります。セラミックの耐性は大きくありませんが、人生におけるそれらの意図された役割のために、それらはうまく機能します。

電解コンデンサ

これらは、広い許容容量を持つ最も一般的に使用されているコンデンサです。電解コンデンサは、最大約500Vの動作電圧で使用できますが、最高の静電容量値は高電圧では使用できず、高温のユニットも使用できますが、一般的ではありません。電解コンデンサには、タンタルとアルミの2種類があります。

タンタルコンデンサは、通常、展示が優れており、価値が高く、パラメータの範囲が限られています。酸化タンタルの誘電特性は、酸化アルミニウムの誘電特性よりもはるかに優れており、漏れ電流が容易で、静電容量強度が優れているため、妨害、デカップリング、フィルタリングのアプリケーションに適しています。

酸化アルミニウム膜の厚さと高い絶縁破壊電圧により、コンデンサのサイズに対して非常に高い静電容量値が得られます。コンデンサーでは、箔板は直流電流によって陽極酸化され、それにより板材の先端を設定し、その側面の極性を確認します。

タンタルコンデンサとアルミニウムコンデンサを次の図に示します。

電解コンデンサ

電解コンデンサ

電解コンデンサは2種類に分類されます

  • アルミニウム電解コンデンサ
  • タンタル電解コンデンサ
  • ニオブ電解コンデンサ

詳細については、このリンクを参照してください 電解コンデンサ

スーパーキャパシタ

他のコンデンサと比較して高い静電容量値を持つ電気化学的容量を持つコンデンサは、スーパーキャパシタとして知られています。これらの分類は、電解コンデンサとウルトラキャパシタとして知られる充電式電池の間にあるグループのように行うことができます。

これらのコンデンサを使用することには、次のようないくつかの利点があります。

  • このコンデンサの静電容量値は高いです
  • 料金は保存するだけでなく、非常に迅速に配達することができます
  • これらのコンデンサは、放電サイクルで追加の充電を処理できます。
  • スーパーキャパシタの用途は次のとおりです。
  • これらのコンデンサは、バス、車、電車、クレーン、エレベーターで使用されています。
  • これらは回生ブレーキとメモリバックアップに使用されます。
  • これらのコンデンサは、2層、疑似、ハイブリッドなどのさまざまなタイプで利用できます。

非分極コンデンサ

コンデンサには、正の極性や負の極性はありません。非分極コンデンサの電極は、フィードバック、結合、デカップリング、発振、および補償のために回路にランダムに挿入できます。これらのコンデンサは静電容量が小さいため、純粋なAC回路で使用され、高周波フィルタリングでも使用されます。これらのコンデンサの選択は、同様のモデルと仕様で非常に便利に行うことができます。無極性コンデンサの種類は

セラミックコンデンサ

詳細については、このリンクを参照してください セラミックコンデンサ

シルバーマイカコンデンサ

詳細については、このリンクを参照してください 小さなコンデンサ

ポリエステルコンデンサ

ポリエステルまたはマイラーコンデンサは安価で正確で、漏れが少ないです。これらのコンデンサは、0.001〜50マイクロファラッドの範囲で動作します。これらのコンデンサは、安定性と精度がそれほど重要でない場合に適用できます。

ポリスチレンコンデンサ

これらのコンデンサは非常に正確で、漏れが少なくなっています。これらはフィルター内で利用され、精度と安定性が重要な場所でも利用されます。これらは非常にコストがかかり、10pFから1mFの範囲で機能します。

ポリカーボネートコンデンサ

これらのコンデンサは高価であり、高精度で非常に低いリークで非常に高品質で入手できます。残念ながら、それらは廃止されており、現在は見つけるのが困難です。これらは、100 pF〜20mFの範囲の過酷な高温環境で良好に機能します。

ポリプロピレンコンデンサ

これらのコンデンサは高価であり、その性能範囲は100 pF〜50mFです。これらは非常に一定で、時間の経過とともに正確であり、漏れはほとんどありません。

テフロンコンデンサ

これらのコンデンサは最も安定していて正確で、漏れがほとんどありません。これらは最高のコンデンサと見なされます。動作の仕方は、広範囲の周波数変動にわたって正確に似ています。それらは100pFから1mFの範囲で機能します。

ガラスコンデンサ

これらのコンデンサは非常に強力で安定しており、10pFから1,000pFの範囲で動作します。しかし、これらも非常に高価なコンポーネントです。

ポリマーコンデンサ

ポリマーコンデンサは、ゲルや液体電解質の代わりに、電解質のような導電性ポリマーの固体電解質を使用する電解コンデンサ(e-cap)です。

電解質の乾燥は、固体電解質の助けを借りて簡単に回避できます。このような乾燥は、通常の電解コンデンサの寿命を縮める特徴のひとつです。これらのコンデンサは、ポリマータンタル-e-キャップ、ポリマーアルミニウム-e-キャップ、ハイブリッドポリマーAl-e-キャップ、ポリマーニオブなどのさまざまなタイプに分類されます。

ほとんどのアプリケーションでは、これらのコンデンサは、最高定格電圧が上昇しない場合にのみ、電解コンデンサの代替品を使用しています。一部のポリマータイプのコンデンサはDC100ボルトなどの最高動作電圧で設計されていますが、ソリッドポリマータイプのコンデンサの最高定格電圧は、最大35ボルトなどの従来の電解タイプのコンデンサの最高電圧と比較して低くなっています。

これらのコンデンサは、長寿命と比較して品質が異なり、品質が高く、動作温度が高く、安定性が高く、ESR(等価直列抵抗)が低く、故障モードの方がはるかに安全です。

有鉛および表面実装コンデンサ

コンデンサは、リード付きレンジや表面実装コンデンサのようにアクセスできます。セラミック、電解コンデンサ、スーパーキャパシタ、シルバーマイカ、プラスチックフィルム、ガラスなど、ほとんどすべての種類のコンデンサが入手可能です。表面実装またはSMDは制限されていますが、はんだ付けプロセスで使用される温度に耐える必要があります。 。

コンデンサにリード線がなく、はんだ付け方法が使用されている場合、SMDコンデンサははんだ自体の完全な温度上昇にさらされます。その結果、すべての種類がSMDコンデンサとして利用できるわけではありません。

主な表面実装コンデンサのタイプには、セラミック、タンタル、および電解コンデンサが含まれます。これらはすべて、非常に高温のはんだ付けに耐えるように開発されています。

専用コンデンサ

専用コンデンサは、最大660VACのUPSおよびCVTシステムなどのAC電源アプリケーションで使用されます。適切なコンデンサの選択は、主にコンデンサの平均寿命の中で重要な役割を果たします。したがって、正確なアプリケーションに一致させるために、電圧-電流定格を通じて適切なコンデンサ値を利​​用することが完全に必要です。これらのコンデンサの特徴は、頑丈さ、耐久性、耐衝撃性、寸法精度、そして非常に強力です。

AC回路のコンデンサの種類

コンデンサがAC回路で使用される場合、抵抗は抵抗と比較して動作が異なります。抵抗は、電圧降下に正比例する電子が電圧降下全体に流れることを許可しますが、コンデンサは、電流を供給または引き込むことによって電圧内で変化に抵抗します。新しい電圧レベルに向かって放電します。

コンデンサは印加電圧値に向かって充電され、DC接続全体に供給電圧がかかるまで充電を維持するためのストレージデバイスとして機能します。充電電流がコンデンサに供給され、電圧に対する変更に対抗します。

たとえば、コンデンサとAC電源を使用して設計された回路について考えてみます。したがって、電圧と電流の間には90度の位相差があり、電圧がピークに達する前に電流がピークに達する90度になります。

AC電源は発振電圧を発生します。静電容量が大きい場合、プレート上に特定の電圧を蓄積するために巨大な電源が流れる必要があり、電流はより高くなります。
電圧周波数が高くなると、電圧調整に利用できる時間が短くなるため、周波数と静電容量を大きくすると電流が大きくなります。

可変コンデンサ

可変コンデンサは、意図的かつ繰り返し機械的に静電容量を変更できるものです。このタイプのコンデンサは、LC回路の共振周波数を設定するために使用されます。たとえば、アンテナチューナーデバイスのインピーダンス整合のために無線を調整します。

可変コンデンサ

可変コンデンサ

コンデンサの用途

コンデンサには、電気と電子の両方の用途があります。これらは、フィルターアプリケーション、エネルギー貯蔵システム、モータースターター、および信号処理デバイスで使用されます。

コンデンサの価値を知る方法は?

コンデンサは、回路を完成させることができない電子回路の重要なコンポーネントです。コンデンサの使用には、電源のACからのリップルの平滑化、バッファとしての信号の結合と分離などが含まれます。回路には、電解コンデンサ、ディスクコンデンサ、タンタルコンデンサなどのさまざまなタイプのコンデンサが使用されます。電解コンデンサは本体に値が印刷されているため、ピンを簡単に識別できます。

ディスクコンデンサ

通常、大きなピンは正です。マイナス端子の近くにある黒い帯は極性を示しています。しかし、ディスクコンデンサでは、本体に数字しか印刷されないため、PF、KPF、uF、nなどで値を決定するのは非常に困難です。コンデンサによっては、値がuFで印刷される場合もあれば、 EIAコードが使用されます。 104.コンデンサを特定し、その値を計算する方法を見てみましょう。

コンデンサの数字は、ピコファラッド単位の静電容量値を表します。たとえば、8 = 8PF

3番目の数値がゼロの場合、値はPになります。 100 = 100PF

3桁の数値の場合、3番目の数値は2桁目以降のゼロの数を表します。たとえば、104 = 10 – 0000 PF

値がPFで取得された場合、それをKPFまたはuFに変換するのは簡単です。

PF / 1000 = KPFまたはn、PF / 10、00000 = uF。 pFで104または100000の静電容量値の場合、100KpFまたはnまたは0.1uFです。

変換式

n x 1000 = PF PF / 1000 = n PF / 1,000,000 = uF uF x 1,000,000 = PF uF x 1,000,000 / 1000 = n n = 1 / 1,000,000,000F uF = 1 / 1000,000 F

静電容量値の下の文字が許容値を決定します。

473 = 473 K

4桁の数字の場合、4th桁がゼロの場合、静電容量値はpF単位です。

例えば。 1500 = 1500PF

数値が単なる浮動小数点10進数の場合、静電容量値はuF単位です。

例えば。 0.1 = 0.1 uF

数字の下にアルファベットが付いている場合、それは10進数を表し、値はKPFまたはnです。

例えば。 2K2 = 2.2 KPF

値がスラッシュで示されている場合、最初の桁はUFの値を表し、2番目は許容値、3番目は最大電圧定格を表します。

空。 0.1 / 5/800 = 0.01 uF / 5%/ 800ボルト

いくつかの一般的なディスクコンデンサは

コンデンサ-値

コンデンサがないと、回路の機能に積極的な役割を果たすため、回路設計は完了しません。コンデンサの内部には、紙や雲母などの誘電体で分離された2つの電極板があります。コンデンサの電極を電源に接続するとどうなりますか?コンデンサは最大電圧まで充電され、電荷を保持します。コンデンサには、ファラッドで測定される電流を蓄積する機能があります。

ディスクキャップ

ディスクキャップ

コンデンサの静電容量は、その電極板の面積とそれらの間の距離に依存します。ディスクコンデンサには極性がないため、どちらの方向にも接続できます。ディスクコンデンサは、主に信号の結合/分離に使用されます。一方、電解コンデンサは極性を持っているため、コンデンサの極性が変わると爆発します。電解コンデンサは主にフィルターやバッファーなどに使用されます。

各コンデンサには独自の静電容量があり、コンデンサの電荷を電圧で割ったものとして表されます。したがって、Q / V。回路でコンデンサを使用する場合、いくつかの重要なパラメータを考慮する必要があります。最初はその価値です。回路設計に応じて、低い値または高い値の適切な値を選択します。

値は、ほとんどのコンデンサの本体にuFまたはEIAコードとして印刷されます。色分けされたコンデンサでは、値はカラーバンドとして表され、コンデンサのカラーコードチャートを使用することで、コンデンサを簡単に識別できます。以下は、色分けされたコンデンサを識別するためのカラーチャートです。

カラーチャート

抵抗器と同様に、コンデンサの各バンドには値があります。最初のバンドの値は、カラーチャートの最初の数値です。同様に、2番目のバンドの値は、カラーチャートの2番目の数値です。 3番目の帯域は、抵抗の場合と同様に乗数です。 4番目の帯域はコンデンサの許容誤差です。 5番目の帯域は、コンデンサの動作電圧を表すコンデンサの本体です。赤い色は250ボルトを表し、黄色は400ボルトを表します。

許容誤差と動作電圧は、考慮すべき2つの重要な要素です。定格静電容量のコンデンサはなく、変動する場合があります。

したがって、発振回路などの敏感な回路では、タンタルコンデンサのような高品質のコンデンサを使用してください。コンデンサをAC回路で使用する場合は、400ボルトの動作電圧が必要です。電解コンデンサの動作電圧は本体に印刷されています。電源電圧の3倍の動作電圧のコンデンサを選択してください。

たとえば、電源が12ボルトの場合は、25ボルトまたは40ボルトのコンデンサを使用します。平滑化の目的で、ACのリップルをほぼ完全に除去するために、1000uFのような大きな値のコンデンサを使用することをお勧めします。の中に 電源 オーディオ回路の場合、リップルによって回路にハムが発生する可能性があるため、2200uFまたは4700uFのコンデンサを使用することをお勧めします。

漏れ電流はコンデンサのもう1つの問題です。コンデンサが充電されていても、一部の電荷が漏れます。タイミングサイクルはコンデンサの充電/放電時間に依存するため、これはタイマー回路の逆です。低リークタンタルコンデンサが利用可能であり、タイマー回路で使用されます。

マイクロコントローラのリセットコンデンサ機能を理解する

リセットは、AT80C51マイクロコントローラーの機能を起動または再起動するために使用されます。リセットピンは、マイクロコントローラを起動するために2つの条件に従います。彼らです

  1. 電源は指定された範囲内にある必要があります。
  2. リセットパルス幅の持続時間は、少なくとも2マシンサイクルである必要があります。

2つの条件がすべて満たされるまで、リセットをアクティブにしておく必要があります。

このタイプの回路では、電源からのコンデンサと抵抗の配置がリセットピン番号に接続されています。 9.供給スイッチがオンになっている間、コンデンサは充電を開始します。このとき、コンデンサは最初は短絡のように機能します。リセットピンがHIGHに設定されると、マイクロコントローラはパワーオン状態になり、しばらくすると充電が停止します。

充電が停止すると、抵抗によりリセットピンがグランドになります。リセットピンが高すぎて低すぎると、プログラムは物乞いから始まります。この配置にリセットコンデンサがない場合、または接続されていない場合、プログラムはマイクロコントローラのどこからでも開始されます。

したがって、これはすべてについてです さまざまなタイプのコンデンサの概要 およびそのアプリケーション。このトピックまたは電気および電子プロジェクトについて質問がある場合は、コンデンサのタイプとそのアプリケーションの概念についてのアイデアが得られました。以下にコメントを残してください。

写真クレジット

フィルムコンデンサ en.busytrade
によるセラミックコンデンサ 中国製
による電解コンデンサ ソーラーボティクス