Бумажные конденсаторы являются наиболее распространённой разновидностью конденсаторов постоянной ёмкости, содержат одну или несколько секций из двух металлических лент (как правило, из алюминиевой фольги), служащих обкладками. Последние разделены двумя или более лентами конденсаторной бумаги, являющейся диэлектриком. Секции помещают в цилиндрический или прямоугольный корпус. В корпусе вмонтированы элементы герметизации (проходные стеклянные или керамические изоляторы, резиновые шайбы или детали из эпоксидных композиций), через которые проходят внешние проволочные или лепестковые токоотводы.

Бумажные конденсаторы преимущественно применяют в цепях постоянного тока. В последнее время их начали применять в импульсных режимах при ограниченной частоте следования импульсов, при небольших напряжениях, когда мощность потерь невелика и при повышенных частотах (до 1 мгц).

По конструкции различают бумажные конденсаторы цилиндрической (БМ, БМТ, КБГ-М, КБГ-И, К40П-1, К40П-2, К40У-9 и др.) и прямоугольной (КБГ-МП, КБГ-МН, БГТ, К40У-9 и др.) формы. Они характеризуются широким интервалом ёмкостей (от тысячных долей до десятков микрафарад), номинальных напряжений и диапазоном рабочих температур (от -60 до +125). В зависимости от номинального напряжения их подразделяют на низковольтные (К40) - до 1600 В и высоковольтные (К41) - от 1600 и выше.

Бумажные конденсаторы применяют в схемах, рассчитанных на длительную работу при заданном напряжении, допускающих невысокую точность и стабильность ёмкости. Кроме того, их можно использовать в качестве блокировочных, развязывающих, разделительных и фильтрующих элементов в цепях с постоянным и переменным напряжением и в импульсных режимах.

Конденсатор КБГ - Конденсатор Бумажный Герметизированный. Конденсаторы КБГ изготовляют в нескольких конструктивных вариантах (рисунок 1): КБГ-И - Конденсатор Бумажный Герметизированный в цилиндрическом керамическом корпусе. КБГ-М - Конденсатор Бумажный Герметизированный в Металлическом цилиндрическом корпусе. Он имеет разновидности КБГ-М1 и КБГ-М2 (конденсатор КБГ-М2 в качестве переходного применять не следует, так как у него одна из обкладок соединена с корпусом). КБГ-МП - Конденсатор Бумажный Герметизированный в Металлическом Прямоугольном корпусе плоский со стеклянными или керамическими изоляторами. Изготавливают с двумя и тремя выводами. В зависимости от расположения выводов конденсаторы КБГ-МП разделены на три варианта: В - с выводами сверху, Б - сбоку, Н - снизу.

Конденсаторы КБГ-МП выпускают также сдвоенными блоками в одном корпусе с теми же вариантами крепления и расположения выводов. Кроме того, их выпускают следующих конструкций: с одним и двумя изолированными выводами на корпус; с тремя изолированными выводами и выводом на корпус, выводы могут быть расположены сверху, сбоку и снизу корпуса.

КБГ-МП - Конденсатор Бумажный Герметический в Металлическом прямоугольном корпусе Нормальный со стеклянными или керамическими изоляторами, выпускают в нескольких вариантах с различными способами крепления корпуса и расположения выводов.

Для работы при повышенной температуре выпускают конденсаторы БГТ - Бумажные Герметизированные Термостойкие в корпусах двух размеров, а также в виде сдвоенных блоков в одном корпусе с общим выводом, соединенным с корпусом.

Наряду с герметизированными бумажными конденсаторами выпускают также конденсаторы уплотненной конструкции. Кроме устаревших типов КБ (в картонных корпусах, залитых битумом) и БПП (в прямоугольном металлическом корпусе открытого типа) выпускают новые типы малогабаритных конденсаторов БМ и БМТ. У этих конденсаторов в качестве корпуса использована алюминиевая трубка.

Конденсаторы БМ и БМТ имеются двух разновидностей: БМ-1, БМТ-1 и БМ-2, БМТ-2. БМ-1 и БМТ-1 изготовляют с вкладными контактными узлами, а БМ-2 и БМТ-2 (рисунок 2) с паяными контактными узлами. Размеры их не превышают: диаметр 5 - 7,5 мм, длина 11 - 14.5 мм.

Конденсаторы БМ-1 КБГ-М, КБГ-МН, КБГ-МП в цепях с очень низкими напряжениями применять не рекомендуется. В таких цепях применяют только конденсаторы, в которых выводы припаяиы или привалены к обкладкам (например, БМ-2).

Конденсатор БГМ - Бумажный Герметизированный Малогабаритный имеет разновидность БГМ-1 с одним изолированным выводом и БГМ-2 с двумя изолированными выводами (рисунок 3). Размеры БГМ: диаметр 6 - 11 мм, длина 18 мм.

Из новых типов бумажных конденсаторов следует выделить К40П (К40П-1, К40П-2, К40П-3) и К40У-9.

Конденсатор К40П-1 - Малогабаритный Опрессованный в пластмассовом корпусе с проволочными торцевыми выводами. Конденсатор К40П-2 заключен в металлический корпус, герметизированный; выпускается двух видов К40П-2а и К40П-26. Разница между ними заключается в том, что у конденсаторов К40П-2а одна из обкладок соединена с корпусом, а другая имеет изолированный от корпуса проволочный вывод. У конденсатора К40П-2б оба вывода изолированы. Его размеры: диаметр 6 и 11 мм в зависимости от емкости, длина 19 мм.

Конденсаторы К40У-9 (рисунок 4) разработаны для более тяжелых условий эксплуатации (высокаи влажность, верхний предел температуры до +125°С): это цилиндрические герметизированные конденсаторы в стальных корпусах со стеклоопрессованными изоляторами.

Список использованной литературы

1. Бодиловский В.Г. Справочник молодого радиста. Издание четвертое, переработанное и дополненное. Москва: Издательство «Высшая школа», 1983. - Серия «Профтехобразование».
2. Конденсаторы. Справочник. Михайлов И.В., Пропошин А.И., 1965 год (Массовая радиобиблиотека №0573).

— это электрический (электронный) компонент, построенный из двух проводников (обкладок), разделенные между собой слоем диэлектрика. Различают много видов конденсаторов и в основном они делятся по материалу самих обкладок и по виду используемого диэлектрика между ними.

Виды конденсаторов

Бумажные и металлобумажные конденсаторы

У бумажного конденсатора диэлектриком, разделяющим фольгированные обкладки, является специальная конденсаторная бумага. В электронике бумажные конденсаторы могут применяться как в цепях низкой частоты, так и в высокочастотных цепях.

Хорошим качеством электрической изоляции и повышенной удельной емкостью обладают герметичные металлобумажные конденсаторы, у которых вместо фольги (как в бумажных конденсаторах) используется вакуумное напыление металла на бумажный диэлектрик.

Бумажный конденсатор не имеет большую механическую прочность, поэтому его начинку помещают в металлический корпус, служащий механической основой его конструкции.

Электролитические конденсаторы

В электролитических конденсаторах, в отличии от бумажных, диэлектриком является тонкий слой оксида металла, образованный электрохимическим способом на положительной обложке из того же металла.

Вторую обложку представляет собой жидкий или сухой электролит. Материалом, создающим металлический электрод в электролитическом конденсаторе, может быть, в частности, алюминий и тантал. Традиционно, на техническом жаргоне «электролитом» называют алюминиевые конденсаторы с жидким электролитом.

Но, на самом деле, к электролитическим так же относятся и танталовые конденсаторы с твердым электролитом (реже встречаются с жидким электролитом). Почти все электролитические конденсаторы поляризованы, и поэтому они могут работать только в цепях с постоянным напряжением с соблюдением полярности.

В случае инверсии полярности, может произойти необратимая химическая реакция внутри конденсатора, ведущая к разрушению конденсатора, вплоть до его взрыва по причине выделяемого внутри него газа.

К электролитическим конденсаторам так же относится, так называемые, суперконденсаторы (ионисторы) обладающие электроемкостью, доходящей порой до нескольких тысяч Фарад.

Алюминиевые электролитические конденсаторы

В качестве положительного электрода используется алюминий. Диэлектрик представляет собой тонкий слой триоксида алюминия (Al 2 O 3),

Свойства:

• они работают корректно только на малых частотах
• имеют большую емкость

Характеризуются высоким соотношением емкости к размеру: электролитические конденсаторы обычно имеют большие размеры, но конденсаторы другого типа, одинаковой емкости и напряжением пробоя были бы гораздо больше по размеру.

Характеризуются высокими токами утечки,
имеют умеренно низкое сопротивление и индуктивность.

Танталовые электролитические конденсаторы

Это вид электролитического конденсатора, в которых металлический электрод выполнен из тантала, а диэлектрический слой образован из пентаоксида тантала (Ta 2 O 5).

Свойства:

• высокая устойчивость к внешнему воздействию,
• компактный размер: для небольших (от нескольких сотен микрофарад), размер сопоставим или меньше, чем у алюминиевых конденсаторов с таким же максимальным напряжением пробоя,
• меньший ток утечки по сравнению с алюминиевыми конденсаторами.

Полимерные конденсаторы

В отличие от обычных электролитических конденсаторов, современные твердотельные конденсаторы вместо оксидной пленки, используемой в качестве разделителя обкладок, имеют диэлектрик из полимера. Такой вид конденсатора не подвержен раздуванию и утечки заряда.

Физические свойства полимера способствуют тому, что такие конденсаторы отличаются большим импульсным током, низким эквивалентным сопротивлением и стабильным температурным коэффициентом даже при низких температурах.

Полимерные конденсаторы могут заменять электролитические или танталовые конденсаторы во многих схемах, например, в фильтрах для импульсных блоков питания, или в преобразователях DC-DC.

Пленочные конденсаторы

В данном виде конденсатора диэлектриком является пленка из пластика, например, полиэстер (KT, MKT, MFT), полипропилен (KP, MKP, MFP) или поликарбонат (KC, MKC).

Электроды могут быть напыленными на эту пленку (MKT, MKP, MKC) или изготовлены в виде отдельной металлической фольги, сматывающейся в рулон или спрессованной вместе с пленкой диэлектрика (KT, KP, KC). Современным материалом для пленки конденсаторов является полифениленсульфид (PPS).

Общие свойства пленочных конденсаторов (для всех видов диэлектриков):

• работают исправно при большом токе
• имеют высокую прочность на растяжение
• имеют относительно небольшую емкость
• минимальный ток утечки
• используется в резонансных цепях и в RC-снабберах

Отдельные виды пленки отличаются:

• температурными свойствами (в том числе со знаком температурного коэффициента емкости, который является отрицательным для полипропилена и полистирола, и положительным для полиэстера и поликарбоната)
• максимальной рабочей температурой (от 125 °C, для полиэстера и поликарбоната, до 100 °C для полипропилена и 70 °С для полистирола)
• устойчивостью к электрическому пробою, и следовательно максимальным напряжением, которое можно приложить к определенной толщине пленки без пробоя.

Конденсаторы керамические

Этот вид конденсаторов изготавливают в виде одной пластины или пачки пластин из специального керамического материала. Металлические электроды напыляют на пластины и соединяют с выводами конденсатора. Используемые керамические материалы могут иметь очень разные свойства.

Разнообразие включает в себя, прежде всего, широкий диапазон значений относительной электрической проницаемости (до десятков тысяч, и такая величина имеется только у керамических материалов)

Столь высокое значение проницаемости позволяет производить керамические конденсаторы (многослойные) небольших размеров, емкость которых может конкурировать с емкостью электролитических конденсаторов, и при этом работающих с любой поляризацией и характеризующихся меньшими утечками.

Керамические материалы характеризуются сложной и нелинейной зависимостью параметров от температуры, частоты, напряжения. В виду малого размера корпуса — данный вид конденсаторов имеет особую .

Конденсаторы с воздушным диэлектриком

Здесь диэлектриком является воздух. Такие конденсаторы отлично работают на высоких частотах, и часто выполняются как конденсаторы переменной емкости (для настройки).

В этих конденсаторах в качестве диэлектрика применяется конденсаторная бумага толщиной от 6 до 10 мкм с невысокой диэлектрической проницаемостью (e примерно 2...3), поэтому габариты этих конденсаторов большие. Обычно бумажные конденсаторы изготавливают из двух длинных, свернутых в рулон лент фольги, изолированных конденсаторной бумагой, т. е. конденсаторы имеют рулонную конструкцию.

Чтобы избавиться от воздушных потерь конденсаторы пропитывают воском или маслом. Из-за больших диэлектрических потерь и большой величины собственной индуктивности эти конденсаторы нельзя применять на высоких частотах. В соответствии с принятой маркировкой эти конденсаторы обозначаются К40 или К41.

Поскольку бумага толщиной несколько микрон может содержать частицы металла (10-1000 частиц на квадратный метр) используют два слоя бумаги, что позволяет избежать токопроводящих дорожек. Но, чем тоньше бумага – тем больше диэлектрическая прочность. В итоге золотая середина 15-25 мкм, что позволяет использовать напряжение 150-3000 В.

Разновидностью бумажных конденсаторов являются металлобумажные (типа К42), у которых в качестве обкладок вместо фольги используют тонкую металлическую пленку, нанесенную на конденсаторную бумагу, благодаря чему уменьшаются габариты конденсатора.

Эта конструкция характерна для бумажных пленочных низкочастотных конденсаторов, обладающих большой емкостью. Бумажный конденсатор образуется путем свертывания в рулон бумажной ленты 1 толщиной около 5-6 мкм и ленты из металлической фольги 2 толщиной около 10-20 мкм. В металлобумажных конденсаторах вместо фольги применяется тонкая металлическая пленка толщиной менее 1 мкм, нанесенная на бумажную ленту.

Рулон из чередующихся слоев металла и бумаги не обладает механической жесткостью и прочностью, поэтому он размещается в металлическом корпусе, являющемся механической основой конструкции.

Емкость таких конденсаторов

где b - ширина ленты, l - длина ленты, d - толщина бумаги.

Емкость бумажных конденсаторов достигает 10 мкф, а металлобумажных 30 мкф.

Вид в разрезе для рулонного конденсатора

Если сделать смещенные обкладки друг относительно друга и потом пропаять торцы – то получится как бы коаксиальный конденсатор, что позволит значительно повысить его частотные свойства.

19. Конденсаторы с полимерной изоляцией (в сравнении с бумажными конденсаторами).

Основной недостаток бумажных конденсаторов - большой объем.

Используются другие типы изоляторов

Полистирольные конденсаторы Е = 2,5, ТКЕ = -120. Ppm/ 0 C

Максимальная рабочая температура +85 °C

Имеют отличную стабильность, высокую влагостойкость и малый отрицательный температурный коэффициент, позволяющий применять их для компенсации позитивного температурного коэффициента других компонентов. Идеальны для маломощных высокочастотных и прецизионных аналоговых задач. Сравнительно большие по размеру.

Поликарбонатные плёночные конденсаторы

Е = 2,5, ТКЕ = +80. Ppm/ 0 C

Максимальная рабочая температура +125 °C

Имеют лучшее сопротивление изоляции, тангенс угла потерь и диэлектрическую адсорбцию в сравнении с полистирольными конденсаторами. Обладают лучшей влагостойкостью. Выдерживают полное рабочее напряжение на всём температурном диапазоне (от −55 °C до 125 °C) Полипропиленовые конденсаторы

Е = 2,2, ТКЕ = -50. Ppm/ 0 C

Максимальная рабочая температура +100 °C

Чрезвычайно низкий тангенс угла потерь, более высокая диэлектрическая прочность, чем у поликарбонатных и ПЭТ конденсаторов. Низкая гигроскопичность и высокое сопротивление изоляции. Могут использовать полоски фольги, металлизированную плёнку или их комбинации. Плёнка совместима с технологией самолечения, повышающей надёжность. Могут работать на высоких частотах, в том числе при большой мощности, например, для индукционного нагрева (часто вместе с водяным охлаждением), благодаря очень низким диэлектрическим потерям. При более высоких ёмкостях и рабочем напряжении, например от 1 до 100 мкФ и напряжением до 440 вольт переменного тока, могут применяться как пусковые для работы с некоторыми типами однофазных электрических моторов. Более чувствительны к повреждениям от кратковременных перенапряжений или переполюсовке чем пропитанные маслом бумажные конденсаторы.

Полисульфоновые плёночные конденсаторы

Е = 2,2, ТКЕ = +70. Ppm/ 0 C

Максимальная рабочая температура +100 °C

Аналогичны поликарбонатным. Могут выдерживать полное номинальное напряжение на сравнительно высоких температурах. Поглощение влаги около 0.2%, что ограничивает их стабильность. Малая доступность и высокая стоимость.

Тефлоновые конденсаторы

Е = 2,6, ТКЕ = -60. Ppm/ 0 C

Максимальная рабочая температура +200 °C

Очень низкие диэлектрические потери. Рабочая температура до 250 °C, огромное сопротивление изоляции, хорошая стабильность. Используются в критичных задачах. Большой размер из-за низкой диэлектрической постоянной, более высокая цена в сравнении с другими конденсаторами.

Конденсаторы неполярные

Слюдяные

нажми для увеличения
Более старые КСО имеют обозначение ёмкости - mmF или в виде цветовой маркировки.

Высоковольтные конденсаторы КСО .

Конденсатор К31-11-3, также слюдяной. Конденсаторы этого типа можно применять в хай-энд конструкциях для шунтирования электролитических конденсаторов. Хотя, имеются и противники таких решений.

А вот и СГМ-3 - слюда + серебро, мечта аудиофила.

Бумажные

ОСБМ22 - особо стабильные БМ-2 (бумажные малогабартиные). Конденсаторная бумага в парафине + фольга.

Бумажные конденсаторы БМТ-2 внешне похожи на МБМ. Частенько теряли ёмкость или начинали иметь значительную утечку.

Конденсатор КБГ-И. Бумажный диэлектрик, пропитанный церезином (подобие парафина), обкладки - алюминиевое напыление. Конденсаторы этого типа часто применяют в ламповых усилителях .

Тип КБ, очень старые конденсаторы с бумажным диэлектриком. Представленные на фото конденсаторы датированы 1949 годом.

Бумажные конденсаторы К40П-3, бумажные. Похожи на представленные выше КБ, но не имеют битумной заливки с торцов.

Конденсаторы К40П-1, бумажные, опрессованные в пластмассовый корпус, 1963 год.

Конденсатор К42У-2, выглядит более современно, а всё же металлобумажный...

Конденсаторы бумажные герметичные, для сравнения могут быть опробованы в качестве разделительных в усилителе. МБГП-1, ОМБГ-2:

МБГО-2, металлизированные бумажные герметизированные однослойные, то же, что ОМБГ-2.

МБГП-2, 1963 год:

ОМБГ-1, металлобумажный, высоковольтный: 1,6кВ, 10мкФ. Для цепей постоянного, переменного и пульсирующего токов. Возможно, пригоден в фильтре выпрямителя высокого анодного напряжения.

Вид на конденсатор сбоку:

Довольно старый тип конденсаторов - К40-11, применялся совместно с электродвигаетелями ЭПУ проигрывателей.

Конденсаторы бумажные герметизированные КБГ-МН, 1962 года

Конденсатор ЛСЕ1-400, фольговый, применялся в светильниках с лампами дневного света. Содержит вещество совтол, считающееся очень ядовитым: это смесь совола (полихлор-дифенила) с трихлорбензолом.

Довольно старые бумажные конденсаторы КЗ. Упоминание о них удалось найти в книге 1969 года "Электрические конденсаторы" Ренне (с.414-415), 1975 год. Судя по информации из книги, это - специальный тип бумажных конденсаторов: защитные. Используются для подавления радиопомех, работают как на постоянке, так и на переменке 50Гц. Внутри конденсатора установлен предохранитель на случай пробоя. Также упоминается, что по конструкции о характеристикам КЗ близок к КБГ.

Полиэтилентерефталатные

А К73-15 без индекса "А" - уже в металлическом корпусе.

К73-11: полиэтилентерефталатные (металлизированные полиэстеровые). Для постоянного, переменного и пульсирующего токов, а также для работы в импульсных режимах.

Болгарские МПТ-96, металлизированные, диэлектрик тот же.

К73П-3. Выглядят так, потому что плата , на которой они были установлены, была покрыта лаком. Пришлось отрывать.

Конденсаторы К77-1, плёночные, поликарбонатные. Хороший конденсатор для hi-end конструкций.

Полистирольные

И ещё полистирольные... Слева - наши, тип - ПО, справа - "ихние". Пожалуй, незаменимы при сборке измерителей индуктивности и ёмкости . Особенность применения данного диэлектрика - высокая точность и стабильность параметров.

Плёночные конденсаторы ПМ-2, внешне похожи на МБМ. Материал диэлектрика, как ни странно, - также полистирол.

Прецизионные конденсаторы К71-7. Конденсаторы металлизированные и также полистирольные. Представляют интерес в качестве разделительных в усилителе.

А этот конденсатор К70-7 - и вовсе в стальном корпусе. Обрати внимание на точность, отклонение составляет всего половину процента:

Тонкоплёночные конденсаторы К26-1

Комбинированные

К75-10: комбинированный диэлектрик, металлизированные обкладки. Маркировка слезла, но номинал верхних известен: 0,1мкФ 500В. Нижний: 0,1мкФ 250В.

К75-37, конденсатор помехоподавляющего сетевого фильтра. В одном герметичном корпусе размещено несколько конденсаторов.

Польский Unitra Telpod MPHP-2 на 2мкФ 160В, 1975 год. Параметры - на высоте: ёмкость не потерялась, ESR - мизер.

Чехословацкие конденсаторы TESLA WK 710 52 MP. 3 штуки по 1uF 160V и один - на 0,5uF. У самого крупного, который на 4uF, оторван вывод, его можно разобрать и посмотреть, что внутри, благо корпус паяный. Кто "за" - смотрим . Предыдущий там тоже имеется.

Страшненькие двойные конденсаторы ISKRA 2X2,5nF 250V 50Hz, с тремя выводами. Предположительно - Словения.

IPEE 0,47 10% 100_
Найти о нём что-либо не удалось.

К42-19 новосибирского завода конденсаторов, судя по даташитам - пусковой или фазосдвигающий конденсатор для электродвигателей переменного тока с частотой 50Гц. Также указано, что в верхней части конденсатора имеется некий "зиг", который совместно с неким прерывателем служит для отключения конденсатора при превышении внутреннего давления газов при пробоях. Пропитан, как написано, неким "конденсаторным маслом". Данный экземпляр сделан в 1993 году и имеет номинал 10мкФ 250В. Напряжение указывается по переменке.

Ещё два внушительных красавца вдвое большей ёмкости - по 20мкФ 250В. Сделаны в 1993 году на том же заводе, что интересно, отклонение ±10% напечатано с торца. По замерам параметры - в норме.

И ещё один неполярный, вероятно, пусковой или фазосдвигающий "бочёночек", по которому пока не удалось найти информации. На дне стакана написано МК 4uF ±10% 380V~ БДС8351-82.

К75-49, бывает всего одного номинала - 47мкФ 4кВ. Судя по даташиту, комбинированный диэлектрик с металлизированными обкладками. Ток разряда - 80 ампер. Вес конденсатора составляет 1,5кг. Гириконд, 1985 год.

02 августа 2017

Бумажные фольговые конденсаторы К41-1А в металлическом герметичном корпусе с выводами в фарфоровых высоковольтных изоляторах. Казалось бы, годный вариант для искровой Теслы, но нет: на переменке они не работают. Так что годятся, разве что, в фильтры высоковольтного питания чего-либо.

Было рассказано об электролитических конденсаторах. В основном они применяются в цепях постоянного тока, в качестве фильтрующих емкостей в выпрямителях. Также без них не обойтись в развязывающих цепочках питания транзисторных каскадов, стабилизаторах и транзисторных фильтрах. При этом, как было сказано в статье, постоянного тока они не пропускают, а на переменном работать вовсе не хотят.

Для цепей переменного тока существуют неполярные конденсаторы, причем, множество их типов говорит о том, что условия работы очень разнообразные. В тех случаях, когда требуется высокая стабильность параметров, а частота достаточно высокая, применяются конденсаторы воздушные и керамические.

К параметрам таких конденсаторов предъявляются повышенные требования. В первую очередь это высокая точность (маленький допуск), а также незначительный температурный коэффициент емкости ТКЕ. Как правило, такие конденсаторы ставятся в колебательных контурах приемной и передающей радиоаппаратуры.

Если же частота невелика, например, частота осветительной сети или частоты звукового диапазона, то вполне возможно применение бумажных и металлобумажных конденсаторов.

Конденсаторы с бумажным диэлектриком имеют обкладки из тонкой металлической фольги, чаще всего алюминиевой. Толщина обкладок колеблется в пределах 5…10мкм, что зависит от конструкции конденсатора. Между обкладками вложен диэлектрик из конденсаторной бумаги, пропитанной изоляционным составом.

В целях повышения рабочего напряжения конденсатора бумага может быть положена в несколько слоев. Весь этот пакет скручивается, как ковровая дорожка, и помещается в корпус круглого или прямоугольного сечения. При этом, конечно, от обкладок делаются выводы, а корпус такого конденсатора ни с чем не соединен.

Бумажные конденсаторы используются в низкочастотных цепях при больших рабочих напряжениях и значительных токах. Одно из таких очень распространенных применений - включение трехфазного двигателя в однофазную сеть.

В металлобумажных конденсаторах роль обкладок выполняет распыленный в вакууме на конденсаторную бумагу тончайший слой металла, все того же алюминия. Конструкция конденсаторов такая же, как и бумажных, правда, габариты намного меньше. Область применения обоих типов примерно одинакова: цепи постоянного, пульсирующего и переменного тока.

Конструкция бумажных и металлобумажных конденсаторов, кроме емкости, обеспечивает этим конденсаторам еще и значительную индуктивность. Это приводит к тому, что на какой-то частоте бумажный конденсатор превращается в резонансный колебательный контур. Поэтому такие конденсаторы применяются лишь на частотах не более 1МГц. На рисунке 1 показаны бумажные и металлобумажные конденсаторы, выпускавшиеся в СССР.

Рисунок 1.

Старинные металлобумажные конденсаторы имели свойство самовосстановления после пробоя. Это были конденсаторы типов МБГ и МБГЧ, но теперь их заменили конденсаторы с керамическим или органическим диэлектриком типов К10 или К73.

В некоторых случаях, например, в аналоговых запоминающих устройствах, или по другому, устройствах выборки-хранения (УВХ) к конденсаторам предъявляются особые требования, в частности, малый ток утечки. Тогда на помощь приходят конденсаторы, диэлектрики которых выполнены из материалов с высоким сопротивлением. В первую очередь это фторопластовые, полистирольные и полипропиленовые конденсаторы. Несколько меньшее сопротивление изоляции у слюдяных, керамических и поликарбонатных конденсаторов.

Эти же конденсаторы используются в импульсных схемах, когда требуется высокая стабильность. В первую очередь для формирования различных временных задержек, импульсов определенной длительности, а также для задания рабочих частот различных генераторов.

Чтобы временные параметры схемы были еще более стабильны, в некоторых случаях рекомендуется использовать конденсаторы с повышенным рабочим напряжением: ничего плохого нет в том, чтобы в схему с напряжением 12В установить конденсатор с рабочим напряжением 400 или даже 630В. Места такой конденсатор займет, конечно, побольше, но и стабильность работы всей схемы в целом тоже увеличится.

Электрическая емкость конденсаторов измеряется в Фарадах Ф (F), но это величина очень большая. Достаточно сказать, что емкость Земного шара не превышает 1Ф. Во всяком случае, именно так написано в учебниках физики. 1 Фарада это емкость, при которой при заряде q в 1 кулон разность потенциалов (напряжение) на обкладках конденсатора составляет 1В.

Из только что сказанного следует, что Фарада величина очень большая, поэтому на практике чаще используются более мелкие единицы: микрофарады (мкФ, µF), нанофарады (нФ, nF) и пикофарады (пФ, pF). Эти величины получаются с помощью использования дольных и кратных приставок, которые показаны в таблице на рисунке 2.

Рисунок 2.

Современные детали становятся все меньше, поэтому не всегда удается на них нанести полную маркировку, все чаще пользуются различными системами условных обозначений. Все эти системы в виде таблиц и пояснений к ним можно найти в интернете. На конденсаторах, предназначенных для SMD монтажа, чаще всего не ставится вообще никаких обозначений. Их параметры можно прочитать на упаковке.

Для того, чтобы выяснить, как ведут себя конденсаторы в цепях переменного тока, предлагается проделать несколько простейших опытов. При этом, каких-то особых требований к конденсаторам не предъявляется. Вполне подойдут самые обычные бумажные или металлобумажные конденсаторы.

Конденсаторы проводят переменный ток

Чтобы убедиться в этом воочию, достаточно собрать несложную схему, показанную на рисунке 3.

Рисунок 3.

Сначала надо включить лампу через конденсаторы C1 и C2, соединенные параллельно. Лампа будет светиться, но не очень ярко. Если теперь добавить еще конденсатор C3, то свечение лампы заметно увеличится, что говорит о том, что конденсаторы оказывают сопротивлению прохождению переменного тока. Причем, параллельное соединение, т.е. увеличение емкости, это сопротивление снижает.

Отсюда вывод: чем больше емкость, тем меньше сопротивление конденсатора прохождению переменного тока. Это сопротивление называется емкостным и в формулах обозначается как Xc. Еще Xc зависит от частоты тока, чем она выше, тем меньше Xc. Об этом будет сказано несколько позже.

Другой опыт можно проделать используя счетчик электроэнергии, предварительно отключив все потребители. Для этого надо соединить параллельно три конденсатора по 1мкФ и просто включить их в розетку. Конечно, при этом надо быть предельно осторожным, или даже припаять к конденсаторам стандартную штепсельную вилку. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400В.

После этого подключения достаточно просто понаблюдать за счетчиком, чтобы убедиться, что он стоит на месте, хотя по расчетам такой конденсатор эквивалентен по сопротивлению лампе накаливания мощностью около 50Вт. Спрашивается, почему не крутит счетчик? Об этом тоже будет рассказано в следующей статье.