קבלים חשמליים

קבלים חשמליים הם אמצעי לצבירת חשמל בשדה חשמלי. יישומים אופייניים של קבלים חשמליים הם החלקת מסננים בספקי כוח, מעגלי תקשורת בין-שלביים במגברי AC, סינון רעשים על מסילות חשמל לציוד אלקטרוני וכו'.

המאפיינים החשמליים של הקבל נקבעים על פי עיצובו ותכונות החומרים המשמשים.

בעת בחירת קבל למכשיר מסוים, יש לקחת בחשבון את הנסיבות הבאות:

א) הערך הנדרש של הקיבול של הקבל (μF, nF, pF),

ב) מתח העבודה של הקבל (הערך המרבי של המתח שבו הקבל יכול לעבוד במשך זמן רב מבלי לשנות את הפרמטרים שלו),

ג) הדיוק הנדרש (פיזור אפשרי של ערכי קיבול קבלים),

ד) מקדם טמפרטורה של קיבולת (תלות של קיבולת הקבל בטמפרטורת הסביבה),

ה) יציבות קבלים,

ו) זרם הדליפה הדיאלקטרי של הקבל במתח נקוב וטמפרטורה נתונה.(ניתן לציין את ההתנגדות הדיאלקטרית של הקבל.)

טבלה 1 - 3 מציגה את המאפיינים העיקריים של סוגים שונים של קבלים.

טבלה 1. מאפיינים של קבלים קרמיים, אלקטרוליטיים ומתכתיים

פרמטר קבלים סוג קבל קרמי אלקטרוליטי מבוסס על קיבול קבל סרט מתכתי טווח קיבול 2.2 pF עד 10 nF 100 nF עד 68 μF 1 μF עד 16 μF דיוק (פיזור אפשרי של קיבול קבלים ± 0 ± ו-0 ± 0 s) 20 מתח הפעלה של קבלים, V 50 — 250 6.3 — 400 250 — 600 יציבות קבלים מספיק גרוע מספיק טווח טמפרטורות סביבה, מערכת הפעלה -85 עד +85 -40 עד +85 -25 עד +85

טבלה 2. מאפיינים של קבלים וקבלים מיקה המבוססים על פוליאסטר ופוליפרופילן

פרמטר קבלים סוג קבלים סוג נציץ פוליאסטר מבוסס פוליפרופילן קבל טווח קיבול 2.2 pF עד 10 nF 10 nF עד 2.2 μF 1 nF עד 470 nF דיוק (פיזור אפשרי של ערכי קיבול קבלים ± 2 נפחים ± 0 קבלים), % ± 0 נפחים. 350 250 1000 יציבות קבלים מעולה טוב טוב טווח טמפרטורות סביבה, מערכת הפעלה -40 עד +85 -40 עד +100 -55 עד +100

טבלה 3. מאפיינים של קבלי נציץ המבוססים על פוליקרבונט, פוליסטירן וטנטלום

פרמטר קבלים

סוג מעבה

מבוסס על פוליקרבונט

מבוסס על פוליסטירן

מבוסס על טנטלום

טווח קיבולת קבלים 10 nF עד 10 μF 10 pF עד 10 nF 100 nF עד 100 μF דיוק (פיזור אפשרי של ערכי קיבולת קבלים), % ±20 ±2.5 ±20 מתח הפעלה של קבלים, V 3 63 — 06 קבלים Stabilitet 5. מצוין טווח טמפרטורות סביבה טוב מספיק, מערכת הפעלה -55 עד +100 -40 עד +70 -55 עד +85

קבלים קרמיים משמשים במעגלי ניתוק, קבלים אלקטרוליטים משמשים גם בניתוק מעגלים ומסננים החלקה, וקבלים של סרט מתכת משמשים בספקי כוח במתח גבוה.

קבלי נציץ המשמשים בהתקני רביית קול, מסננים ומתנדים. קבלי פוליאסטר הם קבלים לשימוש כללי וקבלי פוליפרופילן המשמשים במעגלי מתח DC.

קבלים מפוליקרבונט משמשים במסננים, מתנדים ומעגלי תזמון. קבלים של פוליסטירן וטנטלום משמשים גם במעגלי סנכרון והפרדה. הם נחשבים קבלים לשימוש כללי.

הערות קטנות וטיפים לעבודה עם קבלים

עליך לזכור תמיד שמתחי ההפעלה של הקבלים חייבים לרדת עם עלייה בטמפרטורת הסביבה, וכדי להבטיח אמינות גבוהה יש צורך ליצור רזרבת מתח גדולה.

אם צוין מתח הפעולה הרציף המרבי של הקבל, זה מתייחס לטמפרטורה המקסימלית (אלא אם צוין אחרת). לכן, קבלים תמיד פועלים עם מרווח בטיחות מסוים. עם זאת, יש צורך להבטיח את מתח העבודה האמיתי שלהם ברמה של 0.5-0.6 מהערך המותר.

אם לקבל יש מגבלת מתח AC מסוימת, זה מתייחס לתדר של (50-60) הרץ. עבור תדרים גבוהים יותר או במקרה של אותות פולסים, יש להפחית עוד יותר את מתח ההפעלה כדי למנוע התחממות יתר של המכשירים עקב הפסדים דיאלקטריים.

קבלים גדולים עם זרמי דליפה נמוכים יכולים להחזיק את המטען המצטבר במשך זמן רב למדי לאחר כיבוי הציוד. כדי להבטיח בטיחות רבה יותר, יש לחבר נגד 1 MΩ (0.5 W) במקביל לקבל במעגל הפריקה.

במעגלי מתח גבוה, קבלים משמשים לעתים קרובות בסדרות. כדי להשוות את המתחים עליהם, עליך לחבר נגד עם התנגדות של 220k0m ל-1 MΩ במקביל לכל קבל.

אורז. 1 שימוש בנגדים כדי להשוות מתחי קבלים

קבלי מעבר קרמי יכולים לפעול בתדרים גבוהים מאוד (מעל 30 מגה-הרץ)... הם מותקנים ישירות על מארז המכשיר או על מסך מתכת.

קבלים אלקטרוליטיים לא קוטביים הם בעלי קיבולת מ-1 עד 100 מיקרו-פ' והם מיועדים עבור ר.מ.ס. מתח 50 V. בנוסף, הם יקרים יותר מאשר קבלים אלקטרוליטיים קונבנציונליים (קוטביים).

בעת בחירת קבל למסנן הספק, עליך לשים לב למשרעת הדופק של זרם הטעינה, שיכולה לחרוג משמעותית מהערך המותר... לדוגמה, עבור קבל עם קיבולת של 10,000 μF, משרעת זו אינה עולה על 5 A.

כאשר משתמשים בקבל אלקטרוליטי כקבל ניתוק, יש צורך לקבוע נכון את הקוטביות של הכללתו... זרם הזליגה של קבל זה יכול להשפיע על מצב שלב המגבר.

ברוב היישומים, קבלים אלקטרוליטיים ניתנים להחלפה... אתה רק צריך לשים לב לערך מתח הפעולה שלהם.

העופרת על שכבת נייר הכסף החיצונית של קבלי פוליסטירן מסומנת לעתים קרובות עם ריצת צבע. זה חייב להיות מחובר לנקודה המשותפת של המעגל.

בתדרים גבוהים, ההתנגדות של השראות הטפיליות של הקבל עולה, מה שמחמיר את המאפיינים שלו. איור 2 מציג מעגל שווה ערך קבלים מפושט, תוך התחשבות בהשראות הכניסות.

אורז.2 מעגל שווה ערך של קבל חשמלי בתדר גבוה

קידוד צבע קבלים

במקרה של רוב הקבלים, רשומים הקיבולת הנומינלית שלהם ומתח הפעולה שלהם. עם זאת, יש גם קידוד צבע.

חלק מהקבלים מסומנים בכיתוב של שתי שורות. השורה הראשונה מציגה את הקיבולת שלהם (pF או μF) ואת הדיוק (K = 10%, M - 20%). השורה השנייה מציגה את מתח DC המותר וקוד החומר הדיאלקטרי.

קבלים קרמיים מונוליטיים מסומנים בקוד תלת ספרתי, הספרה השלישית מציינת כמה אפסים יש לחתום על שני הראשונים כדי לקבל את הקיבולת בפיקופראד.

קוד צבע המציין דירוג של קבל (288kb)

דוגמה. מה המשמעות של קוד קבל 103? קוד 103 אומר שאתה צריך להקצות שלושה אפסים למספר 10, ואז אתה מקבל את הקיבול של הקבל - 10,000 pF.

דוגמה. הקבל מסומן 0.22 / 20 250. זה אומר שלקבל יש קיבול של 0.22 μF ± 20% והוא מיועד למתח קבוע של 250 V.