Tyypit

author
3 minutes, 12 seconds Read

Kondensaattorityyppejä on paljon, ja kaikilla on omat sovelluksensa, ominaisuutensa ja rakenteensa. Tällä sivulla luetellaan eri kondensaattorityypit, jotka on kuvattu kondensaattorioppaassa.

ilmakondensaattori

Ailmakondensaattorit käyttävät ilmaa dielektrisenä aineena. Yksinkertaisimmat ilmakondensaattorit koostuvat kahdesta johtavasta levystä, joita erottaa ilmarako. Ilmakondensaattorit voidaan tehdä muuttuvan tai kiinteän kapasitanssin muodossa. Kiinteitä ilmakondensaattoreita käytetään harvoin, koska on olemassa monia muita tyyppejä, joilla on paremmat ominaisuudet.

Muuttuvia ilmakondensaattoreita käytetään usein niiden yksinkertaisen rakenteen vuoksi. Ne koostuvat yleensä kahdesta puoliympyränmuotoisesta metallilevysarjasta, jotka on erotettu toisistaan ilmavälillä. Toinen sarja on kiinteä, kun taas toinen on kiinnitetty akseliin, jonka avulla käyttäjä voi pyörittää kokoonpanoa ja siten muuttaa kapasitanssia tarpeen mukaan. Mitä suurempi päällekkäisyys kahden levysarjan välillä on, sitä suurempi on kapasitanssi. Suurin kapasitanssitila saavutetaan, kun kahden levysarjan päällekkäisyys on suurin, kun taas pienin kapasitanssitila saavutetaan, kun päällekkäisyyttä ei ole.

Keramiikkakondensaattori

Keramiikkakondensaattorissa dielektrisenä materiaalina käytetään keraamista materiaalia. Yleisimmin käytetyt keraamiset kondensaattorit nykyaikaisessa elektroniikassa ovat MLCC (muli-layer chip capacitor) ja keraaminen levykondensaattori. MLCC valmistetaan SMD (surface-mounted) -tekniikalla, ja sitä käytetään laajalti sen pienen koon vuoksi.

Tyypilliset kapasitanssiarvot vaihtelevat 1nF:n ja 1µF:n välillä, joskin arvot ovat jopa 100µF:n luokkaa. Keraamiset kondensaattorit ovat poolittomia, joten ne voidaan turvallisesti kytkeä vaihtovirtalähteeseen, ja niillä on suuri taajuusvaste sen vähäisten loisvaikutusten ansiosta.

Keraamisia kondensaattoreita on nykyään helposti saatavissa kahta luokkaa: luokka 1 ja luokka 2. Luokan 1 kondensaattoria käytetään, kun vaaditaan suurta vakautta ja pientä häviötä. Ne ovat erittäin tarkkoja ja niiden kapasitanssi on erittäin vakaa. Luokan 2 kapasitanssi tilavuutta kohden on suuri, ja niitä käytetään pääasiassa vähemmän herkissä sovelluksissa.

Elektrolyyttikondensaattori

Tämä on kondensaattorityyppi, joka käyttää elektrolyyttiä saavuttaakseen suuremman kapasitanssin kuin muut kondensaattorityypit. Elektrolyytti on neste/geeli, joka sisältää suuren ionipitoisuuden. Lähes kaikki elektrolyyttikondensaattorit ovat polarisoituja, jolloin jännite positiivisessa napassa on aina suurempi kuin negatiivisessa napassa.

Suuren kapasitanssin etuna on useita haittoja. Näitä ovat muun muassa suuret vuotovirrat, noin 20 %:n arvotoleranssit, ekvivalentti sarjavastus ja rajallinen käyttöikä.

Elektrolyyttikondensaattorit voivat olla märkäelektrolyyttikondensaattoreita tai kiinteitä polymeerikondensaattoreita. Elektrolyyttikondensaattorin tyypillinen kapasitanssin arvo on 1µF-47mF ja käyttöjännite jopa muutama sata volttia.

Superkondensaattori

Superkondensaattorit ovat elektroniikkalaitteita, jotka pystyvät tallentamaan erittäin suuria määriä sähkövarausta. Superkondensaattorit ovat elektrolyyttikondensaattoreiden erityinen alatyyppi, ja niitä kutsutaan kaksikerroskondensaattoreiksi tai ultrakondensaattoreiksi. Se on polaarinen laite, joka edellyttää, että se on kytketty oikein virtapiiriin.

Superkondensaattorit käyttävät kahta mekanismia sähköenergian varastoimiseen tavanomaisen dielektrisen materiaalin sijasta : pseudokapasitanssia ja kaksoiskerroskapasitanssia.Kaksoiskerroskapasitanssi on alunperin sähköstaattista, kun taas pseudokapasitanssi on sähkökemiallista, eli superkondensaattoreissa yhdistyvät tavallisten kondensaattoreiden toiminnot tavallisen pariston toimintoihin. Tällä tekniikalla saavutetut kapasiteetit voivat olla jopa 12000 F.

Vaikka tavallisella sähköstaattisella kondensaattorilla voi olla korkea maksimikäyttöjännite, superkondensaattorin tyypillinen maksimilatausjännite on 2,5 ja 2,7 voltin välillä. Näiden laitteiden nopea lataus- ja purkuominaisuus on erittäin mielenkiintoinen joissakin sovelluksissa, joissa superkondensaattorit voivat korvata akut kokonaan.

Tantaalikondensaattori

Tämä kondensaattorityyppi on elektrolyyttikondensaattorin toinen alatyyppi. Ne on valmistettu tantaalimetallista, joka toimii anodina, jota peittää oksidikerros, joka toimii dielektrisenä ja jota ympäröi johtava katodi. Tantaali mahdollistaa hyvin ohuen dielektrisen kerroksen, mikä johtaa suurempaan kapasitanssiarvoon tilavuutta kohti, parempiin taajuusominaisuuksiin verrattuna muihin kondensaattorityyppeihin ja erinomaiseen vakauteen ajan myötä.

Tantaalikondensaattorit ovat yleensä polarisoituneita, mikä edellyttää niiden oikeaa kytkentää piiriin. Sen huono puoli on sen epäsuotuisa vikaantumistapa, joka johtaa termiseen karkaamiseen, pieniin räjähdyksiin ja tulipaloihin, jotka voidaan estää käyttämällä ulkoisia vikasietoisia laitteita, kuten virranrajoitinta tai lämpösulaketta.

Teknologian kehitys mahdollistaa tantaalikondensaattoreiden käytön monenlaisissa piireissä, joita löytyy usein autoteollisuudesta, kannettavista tietokoneista, kännyköistä ja muista, useimmiten pinta-asennettavina laitteina (SMD). Nämä pinta-asennettavat tantaalikondensaattorit vaativat paljon vähemmän tilaa painetulla piirilevyllä (PCB) ja mahdollistavat suuremman pakkaustiheyden.

Muut kondensaattorityypit

  • Kalvokondensaattorit
  • Glimmerikondensaattorit
  • Polymeerikondensaattorit
  • Trimmerikondensaattorit

Similar Posts

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.