Există o mare varietate de tipuri diferite de condensatoare disponibile pe piață și fiecare are propriul set de caracteristici și aplicații. Tipurile de condensatoare disponibile variază de la condensatoare delicate foarte mici, care se utilizează în circuite oscilatoare sau radio, până la condensatoare mari de tip cutie-metal de putere folosite în circuite de corecție și de netezire a puterii de înaltă tensiune.

Comparațiile dintre diferitele tipuri de condensatoare sunt în general făcute în ceea ce privește dielectricul utilizat între plăci. Ca și rezistoarele, există și tipuri variabile de condensatoare care ne permit să schimbăm valoarea capacității lor pentru utilizarea în circuitele de tip radio sau "reglare de frecvență".

Tipurile comerciale de condensatoare sunt fabricate din folie metalică intercalată cu foi subțiri de hârtie impregnată cu parafină sau Mylar ca material dielectric. Unele condensatoare arată ca niște tuburi, deoarece plăcile de folie metalică sunt înfășurate într-un cilindru pentru a forma un pachet mic cu materialul dielectric izolant, ca un sandwich, între ele.

Condensatoarele mici sunt adesea construite din materiale ceramice și apoi înmuiate într-o rășină epoxidică pentru a le etanșa. În orice caz, condensatoarele joacă un rol important în circuitele electronice, dar aici sunt câteva din cele mai "comune" tipuri de condensatoare disponibile.

Condensator dielectric

Condensatoarele dielectrice sunt de obicei de tip variabil, fiind necesară o variație continuă a capacității pentru reglarea emițătoarelor, receptoarelor și radiourilor tranzistorizate. Condensatoarele dielectrice variabile sunt tipuri multiplăci cu spațiu de aer care au un set de plăci fixe (paletele statorului) și un set de plăci mobile (paletele de rotor) care se deplasează între plăcile fixe.

Poziția plăcilor mobile în raport cu plăcile fixe determină valoarea totală a capacității. Capacitatea este în general maximă atunci când cele două seturi de plăci sunt complet îmbucate între ele. Condensatoarele de reglaj de înaltă tensiune au spațieri relativ mari sau spații de aer între plăcile cu tensiuni de străpungere care ating multe mii de volți.

Simboluri de condensator variabil

Pe lângă tipurile variabile continuu, condensatoarele variabile tip presetate sunt disponibile sub denumirea de Trimere. Acestea sunt, în general, mici dispozitive care pot fi ajustate sau "presetate" la o anumită valoare a capacității cu ajutorul unei șurubelnițe mici și sunt disponibile în capacități foarte mici de 500pF sau mai puțin și sunt nepolarizate.

Condensator cu peliculă

Condensatoarele cu peliculă sunt cele mai frecvent disponibile din toate tipurile de condensatoare, constând dintr-o familie mare de condensatoare, cu diferența fiind în proprietățile lor dielectrice. Acestea includ poliester (Mylar), polistiren, polipropilenă, policarbonat, hârtie metalizată, teflon etc. Condensatoarele de tip peliculă sunt disponibile în game de capacități cuprinse între 5 pF și 100 μF, în funcție de tipul real de condensator și de tensiunea nominală a acestuia. Condensatoarele cu peliculă vin într-un sortiment de forme și stiluri de carcase care includ:

• Wrap & Fill (Oval & Rotund) - unde condensatorul este înfășurat într-o bandă de plastic strânsă și are capetele umplute cu epoxy pentru a le sigila.

• Carcasa epoxidică (dreptunghiulară și rotundă) - unde condensatorul este într-o carcasă din plastic turnat, care este apoi umplută cu epoxy.

• Metal Hermetic Sealed (Rectangular & Rotund) - unde condensatorul este într-un tub metalic și din nou sigilat cu epoxy.

cu toate stilurile de carcase, de mai sus, disponibile atât cu conductori ​​axiali cât și radiali.

Condensatoarele tip peliculă care folosesc polistirenul, policarbonatul sau teflonul ca dielectrice sunt uneori numite "condensatoare din plastic". Construcția condensatoarelor cu peliculă din plastic este similară cu cea a condensatoarelor cu peliculă de hârtie, dar utilizează o peliculă de plastic în loc de hârtie. Principalul avantaj al condensatoarelor cu peliculă din plastic în comparație cu tipurile din hârtie impregnată este faptul că acestea funcționează bine în condiții de temperatură ridicată, au toleranțe mai mici, o durată de viață foarte îndelungată și fiabilitate ridicată. Exemple de condensatoare cu peliculă sunt tipurile cu peliculă metalică dreptunghiulare și cu peliculă și folie cilindrică, după cum se arată mai jos.

Tip de conexiuni radiale

Tip de conexiuni axiale

Tipurile de condensatoare din folie și peliculă sunt realizate din benzi lungi subțiri de folie metalică subțire, cu material dielectric înfășurate împreună, într-o rolă strânsă și apoi etanșate în tuburi de hârtie sau metal.

Aceste tipuri de pelicule necesită o peliculă dielectrică mult mai groasă pentru a reduce riscul de rupere sau perforări în peliculă și, prin urmare, este mai potrivită pentru valori mai mici de capacități și dimensiuni mai mari ale carcaselor.

Condensatoarele din folie metalică au pelicula conductivă metalizată, pulverizată direct pe fiecare parte a dielectricului, care conferă proprietăți de auto-reparare ale condensatorului și poate, prin urmare, să folosească pelicule dielectrice mult mai subțiri. Acest lucru permite valori de capacitate mai mari și dimensiuni de carcase mai mici pentru o anumită capacitate. Condensatoarele cu peliculă și folie sunt utilizate în general pentru o putere mai mare și aplicații mai precise.

Condensatoare ceramice

Condensatoarele ceramice sau condensatoarele disc așa cum sunt ele numite în general, sunt realizate prin acoperirea cu argint a două părți ale unui disc mic de porțelan sau ceramic și apoi stivuite împreună pentru a face un condensator. Pentru valori de capacitate foarte scăzută se utilizează un singur disc ceramic de aproximativ 3-6 mm. Condensatoarele ceramice au o constantă dielectrică ridicată (High-K) și sunt disponibile deoarece capacitatea relativ ridicată poate fi obținută într-o dimensiune fizică mică.

Acestea prezintă schimbări neliniare mari în capacitate față de temperatură și, ca rezultat, sunt utilizate ca condensatoare de decuplare sau by-pass, deoarece sunt și dispozitive nepolarizate. Condensatoarele ceramice au valori variind de la câțiva picofarazi la unul sau doi microfarazi (μF), dar tensiunile lor nominale sunt în general destul de scăzute.

Tipurile ceramice de condensatoare au în general un cod de 3 cifre imprimat pe corpul lor pentru a identifica valoarea lor de capacitate în picofarad. În general, primele două cifre indică valoarea condensatoarelor, iar a treia cifră indică numărul de zero care urmează să fie adăugat. De exemplu, un condensator de disc ceramic cu marcajele 103 ar indica 10 și 3 de zero în picofarad care este echivalent cu 10 000 pF sau 10nF.

La fel, cifrele 104 ar indica 10 și 4 de zero în picofarad care este echivalent cu 100000 pF sau 100nF și așa mai departe. Deci, pe imaginea condensatorului ceramic de deasupra, numerele 154 indică 15 și 4 de zero în picofarad care este echivalent cu 150.000 pF sau 150nF sau 0,15uF. Codurile de litere sunt uneori folosite pentru a indica valoarea lor de toleranță, cum ar fi: J = 5% , K = 10% sau M = 20% etc.

Condensatoare electrolitice

Condensatoarele electrolitice sunt utilizate, în general, atunci când sunt necesare valori foarte mari de capacitate. Aici, în loc să se folosească un strat foarte subțire de film metalic pentru unul dintre electrozi, este utilizată o soluție de electrolit semi-lichidă sub formă de gelatină sau pastă care servește drept al doilea electrod (de obicei catodul).

Dielectricul este un strat foarte subțire de oxid care este cultivat electrochimic în producție, cu grosimea peliculei fiind mai mică de zece microni. Acest strat izolator este atât de subțire încât este posibil să se facă condensatoare cu o valoare mare a capacității pentru o dimensiune fizică mică, deoarece distanța dintre plăci d este foarte mică.

Majoritatea tipurilor electrolitice de condensator sunt polarizate, adică tensiunea DC aplicată la terminalele condensatorului trebuie să fie de polaritate corectă, adică pozitivă la borna pozitivă și negativă la borna negativă, deoarece o polarizare incorectă va descompune stratul de oxid izolant și pot rezulta daune permanente.

Toate condensatoarele electrolitice polarizate au polaritatea lor marcată în mod clar cu un semn negativ, pentru a indica terminalul negativ și această polaritate trebuie urmată.

Condensatoarele electrolitice sunt utilizate în circuitele de alimentare DC de putere datorită capacității lor mari și dimensiunilor mici pentru a reduce tensiunea de riplu sau pentru cuplarea și decuplarea aplicațiilor. Un dezavantaj principal al condensatoarelor electrolitice este tensiunea lor nominală relativ scăzută și datorită polarizării lor, rezultă că acestea nu trebuie utilizate pe sursele de curent alternativ. Electroliticele au în general două forme de bază: Condensatoare electrolitice de aluminiu și condensatoare electrolitice de tantal.

1. Condensatoare electrolitice cu aluminiu

Există în principiu două tipuri de condensator electrolitic cu aluminiu, tipul cu folie netedă și tipul de folie gravată. Grosimea peliculei de oxid de aluminiu și tensiunea mare de străpungere conferă acestor condensatoare valori foarte mari de capacitate pentru dimensiunea lor.

Plăcile de folie ale condensatorului sunt anodizate cu curent continuu. Acest proces de anodizare stabilește polaritatea materialului plăcii și determină ce parte a plăcii este pozitivă și care parte este negativă.

Tipul de folie gravată diferă de tipul foliei netede, prin aceea că oxidul de aluminiu de pe foliile anod și catod a fost gravat chimic pentru a-și crește suprafața și permitivitatea. Aceasta oferă un condensator de dimensiuni mai mici decât un tip de folie netedă de o valoare echivalentă, dar are dezavantajul că nu poate suporta curenți DC înalți comparativ cu tipul neted. De asemenea, intervalul de toleranță este destul de mare, de până la 20%. Valorile tipice ale capacității pentru un condensator electrolitic cu aluminiu variază de la 1 μF până la 47.000 μF.

Electroliticele cu folii gravate sunt utilizate cel mai bine în cuplaje, circuite de blocare DC și by-pass, în timp ce tipurile de folie netedă sunt mai potrivite ca condensatoare de netezire în surse de alimentare. Dar dispozitivele electrolitice din aluminiu sunt dispozitive "polarizate", astfel încât inversarea tensiunii aplicate pe conductori va determina distrugerea stratului izolator din condensator împreună cu condensatorul. Cu toate acestea, electrolitul utilizat în condensator ajută la repararea unei plăci deteriorate dacă deteriorarea este mică.

Deoarece electrolitul are proprietăți de auto-reparare a unei plăci deteriorate, el are, de asemenea, capacitatea de a reanodiza placa de folie. Deoarece procesul de anodizare poate fi inversat, electrolitul are capacitatea de a îndepărta acoperirea de oxid din folie, așa cum s-ar întâmpla dacă condensatorul a fost conectat cu o polaritate inversă. Deoarece electrolitul are capacitatea de a conduce electricitate, în cazul în care stratul de oxid de aluminiu a fost îndepărtat sau distrus, condensatorul ar permite curentului să treacă de la o placă la alta, distrugând condensatorul.

2. Condensatoare electrolitice cu tantal

Condensatoarele electrolitice de tantal și bile de tantal sunt disponibile atât în ​​tipuri electrolitice umede (folie), cât și uscate (solide), cu tantal uscat sau solid fiind cel mai des întâlnit. Condensatoarele solide de tantal utilizează dioxidul de mangan drept al doilea terminal și sunt fizic mai mici decât condensatoarele de aluminiu echivalente.

Proprietățile dielectrice ale oxidului de tantal sunt mult mai bune decât cele ale oxidului de aluminiu dând un curent mai redus de scurgere și o stabilitate mai mare a capacității, ceea ce le face potrivite pentru utilizare în aplicații de blocare, ocolire, decuplare, filtrare și temporizare.

Condensatoarele de tantal, deși polarizate, pot tolera conectarea la o tensiune inversă mult mai ușor decât tipurile de aluminiu, dar sunt evaluate la tensiuni de lucru mult mai mici. Condensatoarele solide de tantal sunt de obicei utilizate în circuite în care tensiunea AC este mică în comparație cu tensiunea DC.

Cu toate acestea, unele tipuri de condensatoare de tantal conțin două condensatoare într-unul, conectate negativ-negativ, pentru a forma un condensator "nepolarizat" pentru utilizarea în circuitele AC de joasă tensiune ca un dispozitiv nepolarizat. În general, terminalul pozitiv este identificat pe corpul condensatorului printr-un marcaj de polaritate, corpul unui condensator mărgea de tantal fiind o formă geometrică ovală. Valorile tipice ale capacității variază de la 47nF la 470μF.

Condensator electrolitic aluminiu & Tantal

Electroliticele sunt condensatoare utilizate pe scară largă, din cauza costurilor lor scăzute și dimensiunilor mici, dar există trei modalități ușoare de a distruge un condensator electrolitic:

• Supratensiunea - tensiunea excesivă va provoca scurgerea curentului prin dielectric rezultând o stare de scurtcircuit.

• Polaritatea inversă - tensiunea inversă va provoca auto-distrugerea stratului de oxid și eșecul.

• Supratemperatura - căldura excesivă usucă electroliticul și scurtează durata de viață a unui condensator electrolitic.

În următorul tutorial despre condensatoare, vom analiza unele dintre principalele caracteristici pentru a arăta că există mai multe pentru condensator decât doar tensiune și capacitate.