Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów

DJ_Dexinter 25 Sie 2013 20:54 22128 19
  • Witam wszystkich w już czwartej części "Początków elektroniki"

    Dziś zajmiemy się kondensatorami i sposobami ich podłączania.

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów

    Wio!


    Kondensator

    Kondensatory to elementy służące do gromadzenia ładunku elektrycznego. Znajdują wiele zastosowań – stosowane są np. w zasilaczach do filtrowania napięć i w generatorach tworzących różne sygnały.

    Jednostką pojemności kondensatora jest farad oznaczany literką F. W praktyce używa się mniejszych jednostek :

    pikofarad (pF) = 0,000 000 000 001 farada
    nanofarad (nF) = 0,000 000 001 farada
    mikrofarad (µF lub uF) = 0,000 001 farada

    Dielektryk, izolator elektryczny – materiał, w którym bardzo słabo przewodzony jest prąd elektryczny. Może to być rezultatem niskiej koncentracji ładunków swobodnych(mówiliśmy o nich w cz.2), niskiej ich ruchliwości, lub obu tych czynników równocześnie.

    Ze względu na budowę kondesatory dzielimy na:

    Kondensatory ceramiczne

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów kondensator ceramiczny

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów kondensator ceramiczny SMD

    Kondensatory te są wykonywane w postaci pojedynczej płytki lub stosu płytek ze specjalnych materiałów ceramicznych. Metaliczne elektrody są napylone na płytki i połączone z doprowadzeniami kondensatora. Stosowane materiały ceramiczne mogą mieć bardzo różne właściwości. Różnorodność ta obejmuje przede wszystkim szeroki zakres wartości względnych przenikalności elektrycznych, od kilku (podobnie jak we wszystkich pozostałych materiałach używanych do produkcji kondensatorów) do kilkudziesięciu tysięcy (wartości osiągalne tylko w materiałach ceramicznych). Tak wysokie wartości pozwalają na zbudowanie niewielkich rozmiarów kondensatorów, których pojemności mogą konkurować z kondensatorami elektrolitycznymi, a przy tym pracujących z dowolną polaryzacją





    Kondensatory elektrolityczne

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów kondensator elektrolityczny

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorówkondensator elektrolityczny SMD

    Kondensatory elektrolityczne to kondensatory w których rolę jednej z elektrod pełni elektrolit. Pozwala na pozyskanie większej pojemności w stosunku do wielkości niż inne rodzaje kondensatorów. Te o dużych pojemnościach stosuje się do filtrowania napięcia w zasilaczach.

    W kondensatorach elektrolitycznych aluminiowych jako elektrody dodatniej używa się aluminium. Dielektryk stanowi cienka warstwa trójtlenku glinu. Pracują tylko przy niskich częstotliwościach

    Kondensatory foliowe

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów

    W kondensatorze foliowym dielektrykiem jest folia z tworzywa sztucznego np. poliestrowa (kondensatory oznaczane jako KT i MKT), polipropylenowa (KP, MKP) lub poliwęglanowa (KC, MKC). Elektrody mogą być napylone na tę folię (MKT, MKP, MKC) lub wykonane w postaci osobnej folii metalowej, zwijanej lub prasowanej wspólnie z folią dielektryka (KT, KP, KC). Dawniej wykonywano również kondensatory z polistyrenu, nazywanego również styrofleksem (obecnie używa się ich tylko w specjalistycznych zastosowaniach). Mają reletywnie małą pojemność, mogą pracować przy wysokim prdzie i napięciu.

    Oznaczenia podane w nawiasach np MKT MKP MKC oznaczają rodzaj kondensatora foliowego w zależności od użytej w jego produkcji dielektryka.

    Kondensator tantalowy

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów

    Jest to kondensator elektrolityczny w którym elektroda metaliczna wykonana jest z tantalu, zaś warstwę dielektryczną tworzy pięciotlenek tantalu

    Superkondensator

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów

    Superkondensator lub ultrakondensator jest rodzajem kondensatora elektrolitycznego o specyficznej konstrukcji, który wykazuje niezwykle dużą pojemność elektryczną (rzędu kilku tysięcy faradów), w porównaniu do klasycznych kondensatorów elektrolitycznych dużej pojemności, lecz przy napięciu pracy 2-3 V (typowo 2,7 V) Jego cechami są: szybkie ładowanie i szybkie rozładowywanie.

    Trymer

    Trymer to rodzaj kondensatora, który posiada funkcję zwiększania lub zmniejszania pojemności. Stosuje się go najczęściej w odbiornikach radiowych i dawniej w telewizyjnych. Jest typem kondensatora powietrznego.

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów

    Kondensator powietrzny

    Dielektrykiem w kondensatorze powietrznym jest powietrze :)– znakomicie pracują przy wysokich częstotliwościach, często wykonywane są jako kondensatory zmienne (strojeniowe).

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów

    Łączenie kondensatorów szeregowo i równolegle
    Jeżeli wiesz jak obliczyć opór zatępczy (uczyliśmy się tego w cz.2), to z tym także nie będziesz mieć problemu. Wzory są podobne, ale zastosowane na odwrót. Zobaczcie!

    Kondensatory połączone szeregowo

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów Kondensatory podłączone szeregowo

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów Wzór na pojemność zastępczą kondensatorów połączonych szeregowo

    Kondensatory połączone równolegle

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów Kondensatory połączone równolegle

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów Wzór na pojemność zastępczą kondensatorów połączonych równolegle

    Cz- pojemnność zastępcza (czyli taka pojemność, jaką uzyskamy łącząc kondensatory w dany sposób)

    Połączymy 3 kondensatory o pojemności 60uF szeregowo. Jaką pojemność uzyskamy?

    1/Cz = 1/60uF + 1/60uF + 1/60uF
    1/Cz = 3/60uF
    (odwracamy)
    Cz= 60/3uF = 20uF


    Teraz obliczmy jaką pojemność zastępczą uzyskamy łącząc 2 kondensatory 100uF równolegle
    Cz= 100uF + 100uF
    Cz= 200uF

    To tyle na dziś. W następnym odcinku zajmiemy się prawem Kirchoffa.

    Jeżeli ktoś czegoś nie rozumie, nie nadąża, to proszę napisać to w komentarzu, a postaram się wyjaśnić coś w jaśniejszy sposób.


    Początki elektroniki - wstęp do kursu

    Początki elektroniki - cz.1 - lutowanie

    Początki elektroniki - cz.2 Prawo Ohma, prąd i napięcie. Rezystory.

    Początki elektroniki- cz.3 Diody. Rezystor do diody LED.

    Początki elektroniki - cz.4 Kondensator, łączenie kondensatorów

    Początki elektroniki - cz.5 Tranzystor

    Zachęcam do czytania innych części

    Pozdrawiam, Kewin Gałuszka


    Fajne!
  • #2 26 Sie 2013 07:52
    TheMaciej
    Poziom 8  

    Pierwsze 3 części bardzo ładne, ale czytam czwartą (dla mnie najważniejsza bo powinna wprowadzić "coś czego jeszcze nie wiem") i...

    ... dalej nie rozumiem PO CO tak naprawdę są kondensatory. Jakiś przykład do czego służą ?

  • #3 26 Sie 2013 08:36
    blazej.1994
    Poziom 24  

    Gromadzenie ładunku elektrycznego. Filtrowanie napięcia itd.

  • #4 26 Sie 2013 08:49
    djivo
    Poziom 23  

    Również do odseparowania składowej stałej. Napięcie stałem przez kondensator nie płynie ale zmienne owszem.

  • #5 26 Sie 2013 10:16
    miszcz310
    Poziom 19  

    DJ_Dexinter napisał:
    Jego cechami są: szybkie ładowanie i szybkie rozładowywanie.

    Największą zaletą superkondensatorów jest ich zdolność do oddawania i przyjmowania dużych mocy (co poniękąd się sprowadza do szybkiego ładowania i rozładowania, ale to jest w porównaniu do akumulatorów), ale szybkość ładowania zależeć będzie od natężenia prądu i napiecia ładowania.

    djivo napisał:

    Również do odseparowania składowej stałej. Napięcie stałem przez kondensator nie płynie ale zmienne owszem.


    Raczej do odcięcia składowej stałej i napięcie nigdzie nigdy nie płynie.


    Artukulik spoko, ale faktycznie mało tutaj elektroniki. Moim zdaniem można to potraktować jako przegląd typów kondensatorów, bo to z perspektywy praktyki ma bardzo duże znaczenie (np. po co stosować małe kondensatory ceramiczne razem z dużymi elektrolitycznymi?).

  • #6 26 Sie 2013 11:52
    DJ_Dexinter
    Poziom 27  

    Od czegoś trzeba zacząć, pierwsze artykuły są takim "wstępem" do tego, co będzimy robić później. Myślę, że jeszcze z 2-3 części i bierzemy się za prawdziwą elekronikę : układy scalone, bramki logiczne. Niewykluczone, że będzie część poświęcona procesorom AVR, w której będę pokazywać, jak zaprogramować taki mikrokontroler.

  • #7 27 Sie 2013 08:17
    kaspery
    Poziom 10  

    Witam. Jako młody elektronik amator uważam, że pierwszy artykuł powinien dotyczyć NASZEGO BEZPIECZEŃSTWA!!!! BHP! Pozdrawiam i czekam na następne :-)

  • #8 27 Sie 2013 11:21
    DJ_Dexinter
    Poziom 27  

    Na razie nie było mowy o jakimkolwiek podłączania własnych układów do sieci, jeżeli będziemy coś takiego wykonywać taka instrukcja na pewno się pojawi.

  • #9 05 Sie 2014 22:44
    poprawa
    Poziom 15  

    Ale wspomnieć o zdolności do pracy z różnymi napięciami należy, szczególnie należy też zaznaczyć że zbyt wysokie napięcie na kondensatorze tantalowym albo zwykłym elektrolitycznym doprowadza do ich wybuchu (tantalowe dodatkowo się palą) a w wypadku starych elektrolitowych (bez nacięcia) nawet skrajnie niebezpiecznego (bo z większą siłą i dodatkowo odłamkami).

  • #10 02 Paź 2014 14:28
    zelek9
    Poziom 2  

    1. Czy kondensatory oznaczone VAC mogę pracować w układach z prądem stałych VDC?
    i odwrotnie
    2. Czy kondensatory oznaczone VDC mogą pracować w układach z prądem zmiennym VAC?
    3. Czy na kondensatorach jest oznaczenie jakie typu jest kondensator czy jest to elektrolityczny, ceramiczny czy inny?
    3.a Czy kondensatory w kształcie walca są tego samego typu? Czy mogą być w kształcie walca i być różnych typów?
    4. Jakie znaczenie ma typ kondensatora (nie chodzi mi jak typ wpływa na jego pojemność), chodzi mi o to czy typ kondensatora ma jakiś wpływ na układ i działanie układu w którym został zamontowany?

  • #11 02 Paź 2014 14:36
    poprawa
    Poziom 15  

    1. Tak ale są nieproporcjonalnie drogie.
    2. Absolutnie nie.
    3. Rodzaj konstrukcji poznaje się na pierwszy rzut oka.
    3a. Nie, są różnych typów; z nacięciami to zwykły elektrolit a bez wcięcia (pod warunkiem że nie wygląda na stary) to stały elektrolit.
    4. Z wyglądu identyczne kondensatory mogą się różnić temperaturą pracy (tym samym żywotnością w danym projekcie) oraz rezystancją szeregową i indukcyjnością szeregową przez co najtańsze mogą działać bardzo źle z wysokimi częstotliwościami (choćby w zasilaczach komputerowych).

  • #12 04 Paź 2014 20:52
    zelek9
    Poziom 2  

    1. Czy kondensatory o różnych maksymalnych wartościach napięcia można łączyć ze sobą szeregowo albo równolegle np. czy można połączyć 3uF 700VDC z 1uF 1200VDC?

    2. W jakim celu stosuje się łączenie szeregowe kondensatorów?
    Mam układ w którym zostały połączone szeregowo 3 kondensatory 3uF 7000 VDC aby uzyskać pojemność 1 uF.
    Dlaczego nie zastosowano po prostu jednego kondensatora 1uF, które wiem że są dostępne w sklepie?

  • #13 25 Gru 2014 13:24
    erwiner
    Poziom 8  

    Dzień dobry.
    Bardzo fajny artykuł jak dla mnie.
    Rozumiem już jak kondensatory są zbudowane i jak działają, wiem że posiadają pojemność i gromadzą pewien ładunek. Rozumiem to ale jakoś nie do końca pojmuję tzn. jak te pojemności kondensatorów: uF, nF, pF, odzwierciedlają wartość napięcia jaką otrzymam za kondensatorem, tzn. skąd mam wiedzieć jaką pojemność kondensatora mam zastosować do konkretnego celu (niech będzie, że do diody led).

    Drugie pytanie to (jak się zachowuje) jak płynie prąd przez kondensator:
    a) prąd przemienny przez kondensator podłączony szeregowo
    b) prąd przemienny przez kondensator podłączony równolegle
    c) prąd stały przez kondensator podłączony szeregowo
    d) prąd stały przez kondensator podłączony równolegle

  • #14 25 Gru 2014 13:33
    karolark
    Poziom 39  

    erwiner napisał:
    jak płynie prąd przez kondensator


    Przesunięty o 90 stopni

  • #15 18 Lut 2015 23:00
    Nie_Bangla
    Poziom 2  

    karolark napisał:
    erwiner napisał:
    jak płynie prąd przez kondensator


    Przesunięty o 90 stopni


    Znaczy, w bok? Prąd nie bangla w bok, prawda?

    Dodano po 3 [minuty]:

    blazej.1994 napisał:
    Gromadzenie ładunku elektrycznego. Filtrowanie napięcia itd.


    Ok.
    Po co gromadzić ładunek elektryczny?
    Po co filtrować napięcie?

    Dodano po 1 [minuty]:

    [quote="Nie_Bangla"]
    karolark napisał:
    erwiner napisał:
    jak płynie prąd przez kondensator


    Przesunięty o 90 stopni


    Znaczy, w bok? Prąd nie bangla w bok, prawda?

    Dodano po 3 [minuty]:

    Dot. pytania:
    PO CO tak naprawdę są kondensatory. Jakiś przykład do czego służą ?

    blazej.1994 napisał:
    Gromadzenie ładunku elektrycznego. Filtrowanie napięcia itd.


    Ok.
    Po co gromadzić ładunek elektryczny?
    Po co filtrować napięcie?

  • #16 18 Lut 2015 23:05
    Świr
    Poziom 34  

    karolark napisał:
    Przesunięty o 90 stopni


    To jest artykuł dla mocno początkujących. Przesuwanie prądu względem napięcia w kondensatorze na razie sobie odpuść, nie czas początkującym mieszać w głowie tak skomplikowanymi sprawami :P
    Aaa, i dla ścisłości, nie o 90 stopni, a o -90 stopni.

    Nie_Bangla napisał:
    Prąd nie bangla w bok, prawda?


    Bangla, bangla, ale na razie odpuść sobie ten temat.

    Nie_Bangla napisał:
    Po co gromadzić ładunek elektryczny?


    Żeby go oddać w późniejszym czasie.

    Nie_Bangla napisał:
    Po co filtrować napięcie?


    Żeby nie było tętnień.

  • #17 19 Sty 2016 23:26
    erwiner
    Poziom 8  

    Dzień dobry
    Z forum dowiedziałem się już wiele o kondensatorach: budowie, zasadzie działania, rodzajach i pojemnościach oraz jednostkach pojemności itd..
    Mam nadal zapytanie odnośnie kondensatorów:
    Czy kondensator w odwodzie prądu (stałego i/lub przemiennego) zmienia napięcie i natężenie prądu? Jeśli tak to na jakie i jaki ma na to wpływ jego pojemność i rodzaj ?
    Dla przykładu przedstawiam schemat podłączenia diody led do sieci ~230V:
    Początki elektroniki - cz.4 Kondensatory, łączenie kondensatorów
    Proszę mi wytłumaczyć po co tam jest kondensator i dlaczego akurat o wartości 100nF/400V a nie inny np. 100uF / 250V lub 47pF itp.. Czy on w tym przypadku działa jak "zapora" i obniża napięcie czy co ? nie mogę tego ogarnąć mentalnie :(.
    Dziękuję za cierpliwość i ew. wyjaśnienia.

  • #18 20 Sty 2016 12:52
    miszcz310
    Poziom 19  

    erwiner napisał:
    Czy kondensator w odwodzie prądu (stałego i/lub przemiennego) zmienia napięcie i natężenie prądu?


    Ogólnie w obwodach prądu stałego kondensator to jest rozwarcie (po naładowaniu). Natomiast dla prądów zmiennych zachowuje się jak opornik o oporze zależnym od częstotliwości (reaktancja). Jednak to nie jest taki "zwykły" opornik. Kondensator "opóźnia" napięcie względem prądu, dzięki temu średnia wartość energii rozproszonej w formie ciepła na idealnym kondesatorze wynosi 0.
    W tym układzie na rysunku zastosowana jest właśnie ta właściwość. To na kondensatorze ma się odłożyć większość napięcia zmiennego, przez co ograniczamy straty na pozostałych elementach(a na kondku nie będzie start w postaci ciepła!).

    Policzmy:
    "Opór" kondensatora:

    3$\mathrm{X = \frac{1}{2\cdot \pi \cdot 50 Hz \cdot 100 \cdot 10^{-9}F} }\approx 32 k\Omega

    Jeżeli weźmiemy "najgorszy przypadek" to rezystor zwieramy od razu do masy i powstaje nam dzielnik rezystorowy o przełożeniu takim, że na rezystorze pojawi się napięcie:

    3$230V \div 33 \approx 7 V
    Czyli maksymalny prąd mogący płynąć w układzie to około 7mA.

    Teraz jakbyśmy dodali tą diodę zieloną to będzie tak jakbyśmy podłączyli opornik 1k i diodę do źródła 7 V (mniej więcej), czyli prąd wyniesie:
    spadek na diodzie ~2V, czyli na rezystorze ~5V, czyli prąd ~5mA.

    Druga dioda jest dodana po to, żeby obciążać układ podczas drugiej połówki okresu napięcia (zmiana polaryzacji), jak rozumiem ma ona zabezpieczyć leda przez przebiciem. Bo prąd nie miałby jak płynąć i całe napięcie sieci odłożyło by się zaporowo na ledzie.

    Zmieniając kondensator możesz sterować maksymalnym prądem dostępnym w układzie większy kondensator będzie zmniejszał dostępny prąd (większa reaktancja), mniejszy będzie zwiększał.

    Jeżeli chodzi o użycie kondensatorów rzędu uF to trzeba uważać, czy to nie są elektrolity nieprzystosowane do pracy z takimi napięciami. Jeżeli jednak będzie to kondensator "sieciowy" to wszystko ok.

    Muszę też napisać (pewnie już wiesz) taki układ nie ma separacji galwanicznej i jako taki jest niebezpieczny!. Należy używać go "z głową". Chociaż takimi zasilaczami napędzane są chipy w przetwornicach impulsowych (przynajmniej w fazie rozruchu).

  • #19 16 Maj 2017 12:32
    rsv6
    Poziom 5  

    W jakim celu daje się przeważnie z elektrolitami 100uf na zasilaniu kondensator ceramiczny 100nF. Jak wygląda to na oscyloskopie z 100nf lub bez 100nf w przetwornicach, zasilaczach? Jak przekłada się obniżenie tej pojemności ceramicznego np 1nf. Czy czym mniejsza pojemność tym lepiej filtruje czy jak??

  • #20 25 Maj 2017 13:50
    miszcz310
    Poziom 19  

    rsv6 napisał:
    W jakim celu daje się przeważnie z elektrolitami 100uf na zasilaniu kondensator ceramiczny 100nF


    Elektrolity mają dużą pojemność, więc lepiej filtrują wolne częstotliwości, jednak z powodu swojej budowy nie radzą sobie ze "szpilkami", czyli bardzo szybkimi zmianami napięcia.

    rsv6 napisał:
    Czy czym mniejsza pojemność tym lepiej filtruje czy jak??


    Przeciwnie, większa pojemność lepiej filtruje. Problem tkwi w budowie kondensatora. W rzeczywistości, żeden element elektroniczny nie jest "czysty", to znaczy kondensator nie posiada tylko teoretycznej pojemności, ale też indukcję i opór (chociażby wyprowadzenia). Dlatego różne konstrucje kondensatorów mają różne "zakresy stosowania"

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME