ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ & ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3ο ΠΥΚΝΩΤΕΣ
Πυκνωτής Πυκνωτής δημιουργείται πάντα μεταξύ δύο αγωγών (οπλισμοί), όταν υπάρχουν οι προϋποθέσεις να σχηματιστεί ηλεκτρικό πεδίο. Χωρητικότητα πυκνωτή (C) ονομάζεται η ικανότητα του πυκνωτή να αποθηκεύει φορτία.
Κατηγορίες πυκνωτών Σταθεροί (με διηλεκτρικό, ηλεκτρολυτικοί, υπερπυκνωτές) Μεταβλητοί (ελέγχου, προρυθμιζόμενοι) Ρυθμιζόμενοι (varicap)
Σταθεροί πυκνωτές με διηλεκτρικό Πλαστικού (πολυεστέρα, πολυστυρενίου, πολυπροπυλενίου, teflon, πολυμιδίου, πολυκαρμπονάτ, πολυαιθυλενίου) Χάρτου (φύλλων, επιμεταλλωμένοι) Γυαλιού Μίκας (ταινίας, επιμεταλλωμένοι, φύλλων) Λαδιού Κεραμικοί (επίπεδοι, κυλινδρικοί, τραπεζοειδείς, υδρόψυκτοι, feed-through)
Σταθεροί ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές Μη πολωμένοι (αλουμινίου, τανταλίου, στερεού ηλεκτρολύτη) Πολωμένοι (αλουμινίου, τανταλίου, στερεού ή υγρού ηλεκτρολύτη)
Μεταβλητοί πυκνωτές Ελέγχου (αέρος, εκπομπής, ακρίβειας, ειδικού τύπου, γενικής χρήσης) Προρυθμιζόμενοι (αέρος, γυαλιού, κεραμικοί, πλαστικού, μίκας)
Χαρακτηριστικά διηλεκτρικών πυκνωτών Ονομαστική χωρητικότητα (C) Ανοχή χωρητικότητας (±%) Ονομαστική Τάση DC (VDC) (θ 40 C) Τάση κατηγορίας (θ>40 C) Ονομαστική τάση AC (VAC) Μεταβολή χωρητικότητας με τη θερμοκρασία Συντελεστής απωλειών tanδ Περιοχή θερμοκρασιών λειτουργίας
Πυκνωτές πλαστικού Ανάλογα με το είδος του πλαστικού διηλεκτρικού, χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα Χ.Σ, Υ.Σ, σύζευξης, χρονισμού, ταλαντωτές, φίλτρα, κτλ.
Πυκνωτές χάρτου Χαρτί: α) γενικής χρήσης (μικρής ή μέσης ισχύος), β) ειδικής χρήσης πυκνωτών ισχύος και γ) υψηλής διηλεκτρικής σταθεράς. Χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα όπου η σταθερότητα της χωρητικότητας δε παίζει σημαντικό ρόλο, όπως στο φωτισμό, την εκκίνηση κινητήρων, κοινά φίλτρα, κτλ.
Πυκνωτές γυαλιού Συνήθως χρησιμοποιούνται σε κυκλώματα όπου απαιτείται μεγάλη σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας, όπως διατάξεις ραδιοεκπομπών, σε συντονισμένα κυκλώματα, στη σύζευξη ή απόζευξη κυκλωμάτων RF, κτλ.
Πυκνωτές μίκας Λόγω των ασήμαντων απωλειών και της ελάχιστης παρασιτικής αυτεπαγωγής, είναι κατάλληλοι για χρήση σε κυκλώματα όπου απαιτείται μεγάλη σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες λειτουργίας, όπως κυκλώματα πολύ Υ.Σ, σε συντονισμένα κυκλώματα RF, κτλ.
Πυκνωτές λαδιού Παρουσιάζουν θερμική σταθερότητα σε μεγάλες ισχύες, μικρές απώλειες, μικρή επαγωγική αντίσταση, υψηλή αξιοπιστία και αντέχουν σε υψηλά ρεύματα (έως 80 Α) και τάσεις (έως 2000V). Χρησιμοποιούνται σε ηλεκτρονικά ισχύος, φίλτρα, συζεύξεις, κυκλώματα ελέγχου, κτλ.
Κεραμικά υλικά Τα κεραμικά υλικά σύμφωνα με τη σύνθεσή τους κατατάσσονται στις κατηγορίες: Ι (για την κατασκευή πυκνωτών υψηλής ποιότητας με σταθερές παραμέτρους, κατάλληλων για υψηλές συχνότητες και συντονισμένα κυκλώματα) ΙΙ (για την κατασκευή πυκνωτών που δεν έχουν σταθερά χαρακτηριστικά) ΙΙΙ (χαρακτηριστικό αυτής της κατηγορίας είναι η πολύ μεγάλη χωρητικότητα σε πολύ μικρό όγκο διηλεκτρικού υλικού)
Κατηγορίες κεραμικών πυκνωτών Επίπεδοι (φίλτρα, κυκλώματα συντονισμού, κτλ) Κυλινδρικοί (γενικής χρήσης) Feed-through (απόζευξη κυκλωμάτων Υ.Σ, αντιστάθμιση επίδρασης θερμοκρασίας σε άλλους πυκνωτές) Τραπεζοειδείς (συζεύξεις, αποζεύξεις, συντονισμό Υ.Σ) Υδρόψυκτοι (για μεγάλες τάσεις και ρεύματα) Αποζευκτικοί ολοκληρωμένων (για την απόζευξη ολοκληρωμένων κυκλωμάτων IC)
Κώδικας ανάγνωσης στοιχείων διηλεκτρικών πυκνωτών Συνήθως τα στοιχεία (χωρητικότητα, μέγιστη τάση λειτουργίας, ανοχή, κτλ) ενός διηλεκτρικού πυκνωτή αναγράφονται στο σώμα του. π.χ. 100n=100nF, 101=100pF, 104=100000pF, 331=330pF, 7n5=7,5nF. Οι ανοχές συμβολίζονται με τα γράμματα M=±20%, K=±10%, J=±5%, Z=±1%, H=±2,5%, G=±2%, A=±1,25% και F=±1%.
Χρωματικός κώδικας πυκνωτών επιμεταλλωμένης ταινίας πολυεστέρα
Χρωματικός κώδικας πυκνωτών κυλινδρικών κατηγορίας Ι και ΙΙ
Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές Χωρίζονται σε κατηγορίες ανάλογα: με το είδος του διηλεκτρικού τους (αλουμινίου ή τανταλίου) την κατάσταση του διηλεκτρικού τους (υγρού ή στερεού καταλύτη) την πόλωσή τους (πολωμένοι ή μη πολωμένοι) το περίβλημά τους (ακτινικοί ή αξονικοί). Οι περισσότεροι ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές του εμπορίου είναι πολωμένοι.
Χαρακτηριστικά ηλεκτρολυτικών πυκνωτών Ονομαστική χωρητικότητα (C) Ανοχή χωρητικότητας (±%) Ονομαστική Τάση DC (VDC) (θ 40 C) Τάση κατηγορίας (θ>40 C) Ανάστροφη τάση (Vrev) Μεταβολή χωρητικότητας με τη θερμοκρασία Συντελεστής απωλειών tanδ Περιοχή θερμοκρασιών λειτουργίας Ρεύμα διαρροής (IL)
Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής αλουμινίου Ο αρνητικός ακροδέκτης σημειώνεται με βέλος, ώστε να πολωθεί ορθά. Σε χαμηλές ανάστροφες πολώσεις ο πυκνωτής δε λειτουργεί, ενώ σε υψηλές ανάστροφες πολώσεις καταστρέφεται.
Ηλεκτρολυτικός πυκνωτής τανταλίου Ο θετικός ακροδέκτης σημειώνεται με ένα +. Η χωρητικότητα δίνεται σε μf και η τάση σε Volt.
Υπερπυκνωτές Χωρητικότητες από 47mF έως 1500 Farad! Αποθηκεύουν ενέργεια για να τροφοδοτήσουν κύκλωμα χαμηλής κατανάλωσης χωρίς μπαταρία (σε ρολόγια, βιντεοκάμερες, κτλ)
Μεταβλητοί πυκνωτές Για επιλογή συχνότητας συντονισμού π.χ. σε tuner δεκτών ραδιοφώνου Διακρίνονται σε λογαριθμικής και γραμμικής μεταβολής
Trimmer πυκνωτής Για μικρορυθμίσεις σε κυκλώματα πομπών, ταλαντωτών, συντονισμού, κτλ.