Неполярный электролитический конденсатор маркировка

Полярные и неполярные конденсаторы – в чем отличие

Всевозможные типы конденсаторов, используемые сегодня практически всюду в электронике и электротехнике, в качестве диэлектрика содержат различные вещества. Однако, что касается конкретно электролитических конденсаторов, в частности также танталовых и полимерных, то для них при включении в схему важно строгое соблюдение полярности. Если такой конденсатор включить в цепь неправильно, то он не сможет нормально работать. Данные конденсаторы называются поэтому полярными.

В чем же заключается принципиальное отличие полярного конденсатора от неполярного, почему одним конденсаторам все равно как быть включенными в схему, а другим принципиально важно соблюдение полярности? В этом и попробуем сейчас разобраться.

Дело здесь в том, что процесс изготовления электролитических конденсаторов сильно отличается от, скажем, керамических или полипропиленовых. Если у последних двух как обкладки, так и диэлектрик однородны по отношению друг к другу, то есть нет различия в структуре на границе обкладка-диэлектрик с обеих сторон диэлектрика, то электролитические конденсаторы (цилиндрические алюминиевые, танталовые, полимерные) имеют различие в структуре перехода диэлектрик-обкладка с двух сторон диэлектрика: анод и катод отличаются по химическому составу и физическим свойствам.

Когда изготавливают электролитический алюминиевый конденсатор, то не просто скручивают в рулон две одинаковые обкладки из фольги, проложенные пропитанной электролитом бумагой.

Со стороны анодной обкладки (на которую подается +) присутствует слой оксида алюминия, нанесенный на травленую поверхность фольги особым способом. Анод призван отдавать электроны через внешнюю цепь катоду в процессе заряда конденсатора.

Отрицательная обкладка (катод) – просто алюминиевая фольга, на нее в процессе заряда приходят электроны по внешней цепи. Электролит здесь служит проводником ионов.

Так же обстоит дело и с танталовыми конденсаторами, где в качестве анода служит порошок тантала, на котором формируется пленка пентаоксида тантала (анод связан с оксидом!), несущего функцию диэлектрика, затем идет слой полупроводника — диоксида марганца в качестве электролита, затем серебряный катод, с которого будут уходить электроны в процессе разряда.

Полимерные электролитические конденсаторы в качестве катода используют легкий проводящий полимер, а в остальном все процессы аналогичны. Суть — окислительная и восстановительная реакции, как в аккумуляторной батарее. Анод окисляется во время электрохимической реакции разрядки, а катод восстанавливается.

Когда электролитический конденсатор заряжен, то имеет место избыток электронов на его катоде, на минусовой обкладке, сообщающий как раз отрицательный заряд этой клемме, а на аноде — недостаток электронов, дающий положительный заряд, таким образом получаем разность потенциалов.

Если заряженный электролитический конденсатор замкнуть на внешнюю цепь, то избыточные электроны побегут от отрицательно заряженного катода к положительно заряженному аноду, и заряд будет нейтрализован. В электролите положительные ионы движутся в этот момент от катода к аноду.

Если включить такой полярный конденсатор в цепь неправильно, то описанные реакции не смогут нормально протекать, и конденсатор не будет нормально работать. Неполярные же конденсаторы могут работать в любом включении, поскольку в них нет ни анода, ни катода, ни электролита, и их обкладки взаимодействуют с диэлектриком одинаково, ровно как и с источником.

А что если под рукой есть только полярные электролитические конденсаторы, а нужно осуществить включение конденсатора в цепь тока с меняющейся полярностью? Для этого существует одна хитрость. Нужно взять два одинаковых полярных электролитических конденсатора, и соединить их между собой последовательно одноименными клеммами. Получится один неполярный конденсатор из двух полярных, емкость которого будет в 2 раза меньше каждого из двух его составляющих.

На этой основе, кстати, изготавливают неполярные электролитические конденсаторы, в которых слой оксида присутствует на обеих обкладках. По этой причине неполярные электролитические конденсаторы имеют значительно больший размер, чем полярные аналогичной емкости. Основываясь на данном принципе, изготавливают также электролитические пусковые неполярные конденсаторы, рассчитанные на работу в цепях переменного тока частотой 50-60 Гц.

Разновидности конденсаторов по типу диэлектрика

Электролитические конденсаторы

В радиоэлектронике используются огромное количество всевозможных конденсаторов. Все они различаются по таким основным параметрам как номинальная ёмкость, рабочее напряжение и допуск.

Но это лишь основные параметры. Ещё одним немаловажным параметрам может служить то, из какого диэлектрика состоит конденсатор. Рассмотрим более подробно, какие бывают конденсаторы по типу диэлектрика.

В радиоэлектронике применяются полярные и неполярные конденсаторы. Отличие полярных конденсаторов от неполярных заключается в том, что полярные включаются в электронную схему в строгом соответствии с указанной полярностью. К полярным конденсаторам относятся так называемые электролитические конденсаторы. Наиболее распространены радиальные алюминиевые электролитические конденсаторы. В отечественной маркировке они имеют обозначение К50-35.

Радиальный электролитический конденсатор

У аксиальных конденсаторов проволочные выводы размещены по бокам цилиндрического корпуса, в отличие от радиальных конденсаторов, выводы которых размещаются с одной стороны цилиндрического корпуса. Аксиальными электролитами являются конденсаторы с маркировкой К50-29 К50-12, К50-15 и К50-24.

Аксиальные электролитические конденсаторы серии К50-29 и импортный фирмы PHILIPS

В обиходе радиолюбители называют электролитические конденсаторы “электролитами”.

Обнаружить их можно в блоках питания радиоэлектронной аппаратуры. В основном они служат для фильтрации и сглаживания выпрямленного напряжения. Также электролитические конденсаторы активно применяются в усилителях звуковой частоты (усилках) для разделения постоянной и переменной составляющей тока.

Электролитические конденсаторы обладают довольно значительной ёмкостью. В основном, значения номинальной ёмкости простираются от 0,1 микрофарады (0,1 мкФ) до 100.000 микрофарад (100000 мкФ).

Номинальное рабочее напряжение электролитических конденсаторов может быть в диапазоне от 10 вольт до нескольких сотен вольт (100 – 500 вольт). Конечно, не исключено, что есть и другие образцы, с другой ёмкостью и рабочим напряжением, но на практике встречаются они довольно редко.

Стоит отметить, что номинальная ёмкость электролитических конденсаторов уменьшается по мере роста срока их эксплуатации.

Поэтому, для сборки самодельных электронных устройств, стоит применять либо новые купленные, либо те конденсаторы, которые эксплуатировались в электроаппаратуре небольшой срок. В противном случае, можно столкнуться с ситуацией неработоспособности самодельного устройства по причине неисправности электролитического конденсатора. Наиболее распространённый дефект “старых” электролитов – потеря ёмкости и повышенная утечка.

Перед повторным применением стоит тщательно проверить конденсатор, ранее бывший в употреблении.

Опытные радиомеханики могут многое рассказать про качество электролитических конденсаторов. В пору широкого распространения советских цветных телевизоров в ходу была очень распространённая неисправность телевизоров по причине некачественных электролитов. Порой доходило до того, что телемастер заменял практически все электролитические конденсаторы в схеме телевизора, после чего аппарат исправно работал долгие годы.

В последнее время всё большее распространение получают компактные электролитические конденсаторы для поверхностного монтажа. Их габариты значительно меньше, чем классических выводных.

Конденсаторы электролитические алюминиевые для SMD монтажа на плате CD – привода

Также существуют миниатюрные танталовые конденсаторы. Они имеют довольно малые размеры и предназначены для SMD монтажа. Обнаружить их легко на печатных платах миниатюрных МР3 плееров, мобильных телефонов, материнских платах ноутбуков и компьютеров.

Танталовые электролитические конденсаторы на печатной плате MP-3 плеера

Несмотря на свои маленькие размеры, танталовые конденсаторы имеют значительную ёмкость. Они аналогичны алюминиевым электролитическим конденсаторам для поверхностного монтажа, но имеют значительно меньшие размеры.

Танталовый SMD конденсатор ёмкостью 47 мкФ и рабочее напряжение 6 вольт.
Печатная плата компьютерного CD-привода

В основном в компактной аппаратуре встречаются танталовые конденсаторы на 6,3 мкФ, 10 мкФ, 22 мкФ, 47 мкФ, 100 мкФ, 470 мкФ и на рабочее напряжение 10 -16 вольт. Столь небольшое рабочее напряжение связано с тем, что напряжение источника питания в малогабаритной электронике редко превышает порог в 5 – 10 вольт. Конечно, есть и более высоковольтные экземпляры.

Кроме танталовых конденсаторов в миниатюрной электронике используются и полимерные для поверхностного монтажа. Такие конденсаторы изготавливаются с применением твёрдого полимера. Он выполняет роль отрицательной обкладки – катода. Плюсовым выводом – анодом – в полимерном конденсаторе служит алюминиевая фольга. Такие конденсаторы хорошо подавляют электрические шумы и пульсации, обладают высокой температурной стабильностью.

На танталовых конденсаторах указывается полярность, которую необходимо учитывать при их использовании в самодельных конструкциях.

Кроме танталовых конденсаторов в SMD корпусах есть и выводные с танталовым диэлектриком. Их форма напоминает каплю. Отрицательный вывод маркируется полосой на корпусе.

Такие конденсаторы также обладают всеми преимуществами, что и танталовые для поверхностного монтажа, а именно низким током утечки, высокой температурной и частотной стабильностью, более высоким сроком эксплуатации по сравнению с обычными конденсаторами. Активно применяются в телекоммуникационном оборудовании и компьютерной технике.

Выводной танталовый конденсатор ёмкостью 10 микрофарад и рабочее напряжение 16 вольт

Среди электролитических конденсаторов есть и неполярные. Выглядят они, так же как и обычные электролитические конденсаторы, но для них не важна полярность приложенного напряжения. Они применяются в схемах с переменным или пульсирующим током, где использование полярных конденсаторов невозможно. К неполярным относятся конденсаторы с маркировкой К50-6. Отличить полярный конденсатор от неполярного можно, например, по отсутствию маркировки полярности на его корпусе.

Неполярный электролитический конденсатор маркировка

Как известно, неполярные электролиты ставятся в тех участках схемы, где нужно передавать разнополярный сигнал. Нужно это для того, чтобы не было искажений при проходе сигнала через конденсатор в обратном направлении. Однако, в этом деле много неясных моментов, о которых хотелось бы поговорить.

1. Все виденные мной промышленные неполярники были совковые, К-50-6 (самые отвратные, высыхающие чаще всего ). Бывают ли зарубежные неполярники, и до какой емкости они поднимаются?
2. По рекомендациям, неполярник можно сделать из двух обычных электролитов, взяв емкость каждого из них вдвое больше нужной и соединив их минусами вместе. Но какой в этом смысл? Ведь один конденсатор в таком случае будет всегда подключен неправильно, и что мы получим? В чем тут смысл? Чем это хуже, чем промышленный неполярник?
3. Как производятся промышленные неполярники – по такой же схеме с двумя обычными электролитами, или особым способом, изначально не требующим полярности?
4. Что вообще мы получаем от установки неполярников? В частности, если в усилителе по схеме значится именно такой конденсатор, а мы поставим обычный, полярный – что мы потеряем?

Пожалуйста, делитесь знаниями и опытом.

K_AV
в точку их соединения еще подается поляризующий потенциал
Это будет уже слишком. Не рациональнее ли будет просто поставить полярник?

Что насчет всего остального?

А мне кажется (и не только мне), соединенные 2 полярных кондера одноименными полюсами – это ВПОЛНЕ ПОЛНОЦЕННАЯ ЗАМЕНА НЕПОЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА.
Во всяком случае это относится к ОКСИДНЫМ.
Любой электролит имеет в обратном направлении туже емкость. Определяемую толщиной оксидной пленки. Эта пленка получается электролизом, обратный ТОК (не напряжение!) ПОСТЕПЕННО разрушает эту пленку и кондер умирает. Ток, который заряжает емкость – не в счет..
Конденсатор обладает и небольшой односторонней проводимостью – в обратной полярности – это ток, ведущий к разрушению оксидной пленки.

Таким образом, один кондер развязывет от постоянки другой. А именно постоянная составляющая тока в обратной полярности губительна для конденсатора.
Кроме того, при потенциалах порядка 10-100 милливольт и менее – электрохимические процессы в кондере не идут и ему – по барабану на полярность.

John Smirnov И что все-таки с напряжением?
Степень протекания электрохимического процесса связана с ТОКОМ, а не напряжением.

Да, кстати – неполярный электролитический кондер можно заменить двумя электролитическими полярными вдвое большей емкости. На каждом из них будет около половина прикладываемого напряжения. Т.е. все, как с обычными нонденсаторами. Это в идеале.
Кстати, бумажный или пленочный конденсатор не стОит заменять таким суррогатом.

spliner
Да, кстати – неполярный электролитический кондер можно заменить двумя электролитическими полярными вдвое большей емкости.
И ты, и я об этом уже писали.

На каждом из них будет около половина прикладываемого напряжения.
В таком случае эквивалентное напряжение УВЕЛИЧИТСЯ. Вверху писали, что уменьшится. Ошиблись?

Добавление от 27.04.2003 03:09:

spliner
но тем-не-менее в дешевых комп. колонках вовсю используют фильтры на таких суррогатах
Ха, если бы только там. В подавляющем большинстве аудио акустики до $1000 ( в более дорогие не лазил )в фильтрах стоят электролиты. В дешевых (относительно) Tаnnoy MX вообще полярники . В Revolution уже неполярники. То же относится к подавляющему большинству брендов а ля B&W, КЕF и т.д. Из некоторых обзоров можно сделать вывод, что и в более дорогих моделях сплошь и рядом электролиты, особенно в НЧ звене, где нужна большая емкость.

>>Смысл такой, что потенциал точки соединения всегда меньше потенциала любого вывода
>Поясни, pls. почему так происходит.
А мы специально так делаем. Источником отрицательного напряжения.

Допустим, есть 2 конд. 1000мкФ 16В. И есть входной переменный +-8вольт. Мы на точку соединения подаем -8 вольт(от источника с большим входным сопротивлением на рабочей частоте – чтоб не мешал) и можем надеяться, что первого кондера не зашкалит.

>Стоп. А напряжение почему вдвое меньше? При последовательном соединении напряжение обычно >увеличивается. Или здесь играет роль встречное включение кондеров?
Ну, вот я это (16 -> +-8) подразумевал. Конечно, размах такой же. Но Вход от -8 до +8, и выход от -8 до +8 разность от -16 до +16. А если б 2 неполярных на 16 вольт соединяли – получили бы 32 вольта.(разность от – 32 до +32)

Vesel’chak U
Вот интересно взять бы неполярный электролит и измерить его параметры. Например с помощью качественной звуковухи. Просто у меня большие сомнения по поводу того, что он портит звук. Особенно, если он не элемент фильтра, а используется для развязки и переменное непряжение на нем очень близко к нулю. В то же время пленочный из-за своих размеров наверняка будет иметь недостаточную емкость, из-за чего испортит АЧХ.

John Smirnov
Лежит дома 2 экземпляра:
1) 100 мкф 16 В черный Jamicon
2) 22 мкф 16В оранжевый idS (написано id, а по ним S).

Разница в качестве по сравнению с неполярными будет, или только в сроке службы этого несчастного полярника? Уж наверно и разница будет. Утрированно – представь что будет, если вместо кондюка туда поставить диод.

Как я понимаю, ВЧ должна “очиститься”? Ну не только. Картинка проясниться, детальности должно прибавиться. Можно еще слюдой шунтировать, но в конечном итоге сия практика не есть гуд – так, проверить слышно – не слышно. Лучше все же ставить один и хороший.
Кстати, шунтирование фольговым полипропилом (3-6мкФ) силовых кондеров БП усилителя дает еще более выраженный эффект. Невероятно, но факт. Причем, помимо всего прочего, мидбас в моем случае, стал заметно четче.В этой ветке много чего полезного про конденсаторы в плане звука было. (http://forum.ixbt.com/0012/025406.html)

alexey_public
Т.е. если написано на конденсаторе 250 В – это среднеквадратичное, т.е. его можно использовать в сети 220В?

При работе конденсатора в цепи, где имеется и переменная и постоянная составляющие, общая сумма напряжения постоянного тока и амплитудного значения напряжения переменного тока не должна превышать номинального напряжения.

минимум на 400 В

К сообщению приложены файлы: 1.png, 628×279, 7Кb

spliner
в средней точке если с диодами совсем не такие напряжения как без них .а на внешней цепи спустя несколько периодов полностью идентично что сними что без
относительно средней точки концы: с диодами от +0.5v до (-Um)+0.5v (Концы почти всегда (99.5% времени)отрицательны)
относительно средней точки концы: без диодов от +Um/2 до -(Um/2)

пусковой конденсатор для мотора -именно для этого она и придумана

12val12
про емкость всё просто.
гораздо хуже про ВАРы электролит предназначен точно не помню. но что-то не более 25 процентов пульсирующего напряжения на нём относительно постоянки, иначе начнётся разогрев, а вернее максимальный ток протекающий при зарядке через конденсатор, связанно это с внутренним сопротивлением слоя, и индуктивностью.

P.S. если что не так написал ногами не бить.
Хотя только недавно узнал что мощные измерительные резисторы на импульсные токи(пикосекунды) делают только из графита, у графита в отличии от метала индуктивность отсутствует 🙂

12val12
пусковой конденсатор для мотора -именно для этого она и придумана

Лучше использовать специализированные пусковые конденсаторы.

arcad
но что-то не более 25 процентов пульсирующего напряжения на нём относительно постоянки, иначе начнётся разогрев,

пусковые конденсаторы разрабатываются исходя из применения в цепях переменного тока частотой 50/60 Гц – обычно указано на корпусе пускового к-ра, как на снимке

Купили китайский деревообрабатывающий станок ( фуганок + циркулярка в одном флаконе). Там трехфазный двигатель и китайский неполярный пусковой электролитический конденсатор на 250 мкФ для включения в однофазную сеть.

Всё чудесно, но ниже нуля чудо техники не работает. Стоит железяка в гараже, а строгать надо зимой.Надо бы заменить эту деталь. Кто знает, где найти аналогичный конденсатор российского производства с диапазоном рабочих температур хотя бы до -10 градусов?

Мощность 1,5 киловатта. ( Это при работе в однофазной сети) Первое, что мне пришло в голову – у конденсатора потеря емкости. При пуске на холоде сеть проседает до 140 вольт (аж свет почти гаснет) и движок не раскручивается до номинала и останавливается через несколько секунд ужасных мучений и завывания. А иногда даже просто вышибает автомат- такой не хилый ток струячит при запуске на холоде
А вот сейчас потеплее (днем до +6) и движок запускается, сеть при пуске не так сильно проседает ну, естественно, после пуска уже работает с одной обмотки нормально, как обещали выдает свои 1,5 киловатта и жрет тока, как положено..

Потом я посмотрела в инструкцию. ( почему то привычка в инструкцию уже после смотреть) А там написано,что оно и должно работать только при положительной температуре. Кроме, как конденсатор, больше некого подозревать. Из электрики там только движок и конденсатор. Больше нЕчему ломаться, кроме конденсатора.

ЗЫ В Чип-И-Дипе в их каталоге только до 30 мкф. У меня тут валяются только обычные электролиты большой емкости Прочитала, что навстречу друг другу можно включить, так диодов подходящих нету на такой ток. И вообще конденсаторам тем 100 лет в обед, наверное уже высохли от старости И коробка в которой этот пускач поместится, будет не изящно смотреться, и в имеющуюся коробочку не влезет Надо искать советский конденсатор лучше с военной приемкой.

Урок 2.3 – Конденсаторы

Конденсатор

Конденсатор встречается в наборах Мастер Кит (да и вообще в электронных устройствах) почти так же часто, как и резистор. Поэтому важно хотя бы в общих чертах представлять его основные характеристики и принцип работы.

Принцип работы конденсатора

В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Чем больше отношение площади пластин к толщине диэлектрика – тем выше ёмкость конденсатора. Чтобы избежать физического увеличения размеров конденсатора до огромных размеров, конденсаторы изготавливают многослойными: например, сворачивают ленты пластин и диэлектриков в рулон.
Так как любой конденсатор имеет диэлектрик, то он не способен проводить постоянный ток, но он может сохранять электрический заряд, приложенный к его обкладкам, и в нужный момент отдавать его. Это важное свойство

Давайте договоримся: радиодеталь мы называем конденсатором, а его физическую величину – ёмкостью. То есть правильно сказать так: «конденсатор имеет ёмкость 1 мкФ», но некорректно сказать: «замени на плате вон ту ёмкость». Вас, конечно, поймут, но лучше соблюдать «правила хорошего тона».

Электрическая ёмкость конденсатора – это главный его параметр
Чем больше ёмкость конденсатора, тем больший заряд он может сохранить. Электрическая ёмкость конденсатора измеряется в Фарадах, обозначается F.
1 Фарад – очень большая ёмкость (земной шар имеет ёмкость менее 1Ф), поэтому для обозначения ёмкости в радиолюбительской практике используются следующие основные размерные величины – префиксы: µ (микро), n (нано) и p (пико):
• 1 микроФарад – 10-6 (одна миллионная часть), т.е. 1000000µF = 1F
• 1 наноФарад – 10-9 (одна миллиардная часть), т.е. 1000nF = 1µF
• p (пико) – 10-12 (одна триллионная часть), т.е. 1000pF = 1nF

Как и Ом, Фарад – это фамилия физика. Поэтому, как культурные люди, пишем прописную букву «Ф»: 10 пФ, 33 нФ, 470 мкФ.

Номинальное напряжение конденсатора
Расстояние между пластинами конденсатора (особенно конденсатора большой ёмкости) очень мало, и достигает единиц микрометра. Если приложить к обкладкам конденсатора слишком высокое напряжение, слой диэлектрика может быть нарушен. Поэтому каждый конденсатор имеет такой параметр, как номинальное напряжение. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Но лучше, когда номинальное напряжение конденсатора несколько выше напряжения в схеме. То есть, например, в схеме с напряжением 16В могут работать конденсаторы с номинальным напряжением 16В (в крайнем случае), 25В, 50В и выше. Но нельзя ставить в эту схему конденсатор с номинальным напряжением 10В. Конденсатор может выйти из строя, причём часто это происходит с неприятным хлопком и выбросом едкого дыма.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях для начинающих не используется напряжение питания выше 12В, а современные конденсаторы чаще всего имеют номинальное напряжение 16В и выше. Но помнить о номинальном напряжении конденсатора очень важно.

Типы конденсаторов
О разнообразных конденсаторах можно написать много томов. Впрочем, это уже сделали некоторые другие авторы, поэтому я расскажу только самое необходимое: конденсаторы бывают неполярные и полярные (электролитические).

Неполярные конденсаторы
Неполярные конденсаторы (в зависимости от типа диэлектрика подразделяются на бумажные, керамические, слюдяные…) могут устанавливаться в схему как угодно – в этом они похожи на резисторы.
Как правило, неполярные конденсаторы имеют относительно небольшую ёмкость: до 1 мкФ.

Маркировка неполярных конденсаторов
На корпус конденсатора нанесён код из трёх цифр. Первые две цифры определяют значение ёмкости в пикофарадах (пФ), а третья – количество нулей. Так, на изображённом ниже рисунке на конденсатор нанесён код 103. Определим его ёмкость:
10 пФ + (3 нуля) = 10000 пФ = 10 нФ = 0,01 мкФ.

Конденсаторы ёмкостью до 10 пФ маркируются по-особенному: символ «R» в их кодировке обозначает запятую. Теперь Вы можете определить ёмкость любого конденсатора. Приведённая ниже табличка поможет Вам проверить себя.