설명 된 커패시터 유형

이 게시물에서는 커패시터의 기본 사항과 시장에서 일반적으로 사용 가능하고 대부분의 전자 회로에 사용되는 다양한 유형의 커패시터에 대해 배웁니다.

개요

커패시터는 단순히 전하를 저장하도록 설계된 수동 전자 부품입니다.

물리적 형태로 절연체 또는 유전체로 분리 된 한 쌍의 금속판 또는 전극으로 구성됩니다. 커패시터 단자에 DC 전압을 적용하면 다음 그림과 같이 양극판에 전자가 부족하고 음극판에 전자가 과도하게 생성됩니다.

이러한 전자의 차동 축적은 전하를 일으켜 특정 수준 (전압 기준)을 축적 한 후 그 수준을 유지합니다. DC가 포함 된 경우 커패시터 내부의 절연체는 전류 흐름을 차단하는 시스템처럼 작동합니다 (하지만 커패시터가 완전히 충전되는 것을 방지하는 약간의 과도 충전 전류 일 수 있음).

AC가 커패시터에 사용되면 절반 AC 사이클 동안 축적 된 전하는 다음 두 번째 절반 사이클에서 반전되어, 마치 유전체 절연이 존재하지 않는 것처럼 커패시터가 전류를 효율적으로 흐르게합니다.

따라서 ac가 관련되면 커패시터는 단순히 커플 링 장치처럼 작동합니다. AC를 전달하고 몇 개의 커패시터를 통합하지 않은 전자 회로는 거의 찾을 수 없습니다. 결합 또는 시스템의 일반적인 주파수 응답을 최적화하기위한 것입니다.

마지막으로 언급 한 시나리오에서 커패시터는 RC 조합을 생성하기 위해 저항과 연결됩니다. 커패시터와 관련된 충전 / 방전 발생은 예를 들어 다양한 다른 회로에서도 사용될 수 있습니다. , 사진 전자 플래시.

저항과 마찬가지로 커패시터는 고정 값으로 작동하도록 구성하거나 크기를 조정할 수 있습니다. 고정 커패시터는 회로의 기본 기반이됩니다 (저항과 함께). 가변 커패시터는 대부분 튜닝 된 회로를 최적화하기위한 것입니다.

그만큼 모든 커패시터의 성능 매개 변수 따라서 응용 프로그램도 그에 따라 다릅니다.

널리 사용되는 전자 부품 형태 중 하나는 전자 커패시터입니다. 이 외에도 업계에서 사용되는 다른 커패시터에는 세라믹,은 운모, 전해, 플라스틱, 탄탈륨 등이 있습니다.

각 유형의 커패시터는 각각의 단점과 장점에 따라 다양한 애플리케이션에 사용됩니다.

커패시터가 사용되는 회로가 커패시터에 의해 크게 사용되기 때문에 올바른 유형의 커패시터를 선택해야하는 것이 본질입니다.

따라서 매개 변수를 기준으로 회로에 삽입하기 위해 올바른 유형의 커패시터를 선택하지 않으면 회로의 기능이 부적절하거나 결함이 발생할 수 있습니다.

커패시터의 기본

기본적으로 다양한 유형의 커패시터를 제어하는 ​​물리적 법칙은 동일하며 그에 따라 준수됩니다.

이러한 기본 법칙은 커패시터가 작동하는 방식과 같은 커패시터의 다양한 매개 변수를 결정합니다. 커패시터의 가치 및 커패시턴스 (커패시터가 보유 할 최대 전하량).

따라서 커패시터가 구축되고 작동하는 기본 이론을 통해 다양한 커패시터 형태와 이러한 커패시터의 사용 방법을 이해할 수 있습니다.

참고 : 유전체 분야에서 많은 발전이 있었지만 커패시터가 작동하는 기본 법칙은 변경되지 않았으며 현재까지 적용됩니다.

커패시터 및 유전체의 유형

위에서 논의한 바와 같이, 커패시터가 작동하는 기본 법칙이 있지만 커패시터의 각 유형이 구성되는 방식 때문에 커패시터의 특성이 크게 다릅니다.

다양한 유형의 커패시터가 보유하는 다양한 특성은 커패시터의 두 플레이트 사이에 위치한 '유전체'로 알려진 주요 요소에 의해 제공됩니다.

커패시터의 유전 상수는 커패시터가 주어진 특정 부피에서 달성 할 수있는 커패시턴스 수준에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 커패시터를 가로 지르는 전압이 한 방향으로 만 허용되는 다른 유형의 다양한 커패시터는 본질적으로 극성이있는 것으로 밝혀 질 수 있습니다.

다른 한편으로, 커패시터를 가로 지르는 전압이 양방향으로 허용되는 다른 유형의 다양한 커패시터는 본질적으로 비극성 인 것으로 밝혀 질 수있다.

커패시터는 일반적으로 커패시터에 존재하는 유전체의 특성에 따라 명명됩니다.

이것은 커패시터가 사용할 수있는 다양한 유형의 회로 기능과 함께 표시되는 일반적인 특성을 나타냅니다.

커패시터 및 다양한 유형 개요

비극성 커패시터에는 다양한 형태의 디자인이 사용되며, 거의 모두 커패시터 스타일에서 쉽게 알아볼 수 있습니다. 실제 구조에 대해 자세히 살펴볼 필요가 없습니다. 이들의 특정 기능은 특정 애플리케이션에 대해 작업하기에 이상적인 다양성을 결정할 수 있기 때문에 중요합니다.

비극성 커패시터

1. 종이 유전체 커패시터 일반적으로 관 모양을 통해 식별 할 수있는는 가장 저렴하지만 일반적으로 부피가 큽니다. 다른 많은 주요 제한 사항은 1MHz 이상의 고주파에서 사용하기에 적합하지 않기 때문에 실제로 응용 프로그램을 오디오 회로로 제한한다는 것입니다. 이들은 일반적으로 0.05µF에서 1 또는 2µF까지의 값으로 발견되며 작동 전압은 200 ~ 1,000V입니다. 플라스틱 코팅 종이 유전체 커패시터는 훨씬 더 큰 작동 전압을 가질 수 있습니다.
2. 세라믹 커패시터 작은 오디오 및 rf 회로에서 매우 인기가 있습니다. 이들은 매우 저렴하며 상당한 작동 전압으로 1pF에서 1µF까지 다양한 값으로 얻을 수 있으며, 또한 매우 낮은 누설로도 인식됩니다. 디스크 및 원통형 구조 및 금속 화 세라믹 플레이트로 제조 될 수 있습니다.
3. 실버 마이카 커패시터 세라믹 커패시터보다 비용이 많이 들지만 고주파 작업 능력이 뛰어나고 공차가 훨씬 작기 때문에 일반적으로 중요한 애플리케이션에 적합하다고 간주됩니다. 매우 높은 작동 전압으로 제조 할 수 있습니다.
4. 폴리스티렌 커패시터 폴리스티렌 필름으로 분리 된 금속 호일로 만들어지며 일반적으로 강화 된 절연 특성을 보장하기 위해 통합 된 폴리스티렌 커버가 있습니다. 이들은 고주파수, 우수한 안정성 및 일관성으로 손실을 최소화하는 것으로 유명합니다. 값은 10pF에서 100,000pF까지 다양 할 수 있지만 일반적으로 커패시턴스 값이 상승하면 작동 전압이 크게 낮아집니다.
5. 폴리 카보네이트 커패시터 일반적으로 PCB 구멍에 쉽게 삽입 할 수있는 와이어로 종단이 끝나는 직사각형 조각 형태로 제조되는 경향이 있습니다. 손실 감소 및 인덕턴스 최소화의 특징과 함께 작은 크기로 높은 값 (최대 1µF)을 제공합니다. 폴리스티렌 커패시터와 마찬가지로 작동 전압은 더 높은 커패시턴스 값으로 손상됩니다.
6. 폴리 에스테르 필름 커패시터 마찬가지로 0.01µF ~ 2.2µF의 값을 갖는 인쇄 회로 기판에서 직접 조립하기 위해 제조됩니다. 일반적으로 폴리 카보네이트 커패시터에 비해 크기가 더 큽니다. 내부 인덕턴스가 작기 때문에 전자 회로의 커플 링 및 디커플링 기능에 특히 적합합니다. 폴리 에스테르 필름 커패시터의 값은 일반적으로 5 개의 색상 링으로 구성된 색상 코드로 언급됩니다.
7. Mylar 필름 커패시터 일반적으로 0.001µF에서 0.22µF까지의 값에서 발견되는 표준 필름 형 커패시터로 간주 될 수 있으며 작동 전압은 최대 100V dc입니다.

대부분의 전자 회로에서 사용되는 다양한 유형의 커패시터는 다음과 같습니다.

세라믹 커패시터 :

커패시터, 즉 세라믹 커패시터는 RF 및 오디오를 포함한 여러 애플리케이션에 사용됩니다.

세라믹 커패시터 값의 범위는 수 피코 패러 드에서 0.1 마이크로 패럿 사이입니다. 세라믹 커패시터는 가장 신뢰할 수 있고 저렴한 유형의 커패시터이므로 업계에서 가장 널리 사용됩니다.

또한 일반적이고 널리 사용되는 또 다른 이유는 세라믹 커패시터의 손실 계수가 매우 낮기 때문입니다. 그러나 커패시터의 손실 계수는 커패시터에 사용되는 유전체에 따라 달라집니다.

세라믹 커패시터는 커패시터의 구조적 특성으로 인해 표면 실장 형식과 납으로 모두 사용됩니다.

전해 커패시터 :

본질적으로 극성이있는 커패시터의 한 유형은 전해 커패시터입니다.

전해 콘덴서가 제공하는 커패시턴스 값은 1µF 이상의 범위로 매우 높습니다. 전해 커패시터는 디커플링 애플리케이션, 전원 공급 장치 및 오디오 커플 링 애플리케이션과 같이 저주파에서 수행되는 애플리케이션에 일반적으로 산업에서 사용됩니다.

이는 이러한 애플리케이션의 주파수 제한이 거의 100kHz이기 때문입니다.

탄탈륨 커패시터 :

본질적으로 극성이있는 또 다른 유형의 커패시터는 탄탈 커패시터입니다. 탄탈 콘덴서가 볼륨에서 제공하는 커패시턴스 수준은 매우 높습니다.

탄탈 커패시터의 단점 중 하나는 탄탈 커패시터에 역 바이어스에 대한 허용 오차가 없어 스트레스에 노출 될 때 커패시터가 폭발 할 수 있다는 것입니다.

또 다른 단점은 리플 전류에 대한 허용 오차가 매우 낮으므로 고전압 (예 : 작동 전압보다 높은 전압) 및 높은 리플 전류에 노출되지 않아야한다는 것입니다. 탄탈륨 커패시터는 표면 실장 및 납형 두 가지 형식으로 제공됩니다.

은 운모 커패시터 :

은 운모 커패시터의 사용량은 현재 시대에 크게 감소했지만은 운모 커패시터가 제공하는 안정성은 여전히 ​​매우 높으며 높은 정확도와 낮은 손실을 제공합니다.

또한은 운모 축전기에는 충분한 공간이 있습니다. 주로 사용되는 애플리케이션에는 RF 애플리케이션이 포함됩니다.

은 운모 커패시터가 제한되는 최대 값은 약 100pF입니다.

폴리스티렌 필름 커패시터 :

폴리스티렌 필름 캐패시터는 필요할 때마다 가까운 공차의 캐패시터를 제공합니다. 또한 이러한 커패시터는 다른 커패시터보다 상대적으로 저렴합니다.

폴리스티렌 필름 커패시터에 존재하는 유전체 샌드위치 또는 플레이트는 함께 롤링되어 튜브 형태의 커패시터 모양이됩니다.

유전체 샌드위치의 배치와 커패시터의 모양은 인덕턴스 추가로 인해 고주파에 대한 커패시터의 응답을 제한하므로 100kHz에만 응답합니다.

폴리스티렌 필름 커패시터의 일반적인 가용성은 납 전자 부품의 형태입니다.

폴리 에스테르 필름 커패시터 :

폴리 에스테르 필름 커패시터가 제공하는 공차는 매우 낮기 때문에 이러한 커패시터는 사전 고려 사항이 비용 인 상황에서 사용됩니다.

사용 가능한 폴리 에스테르 필름 커패시터의 많은 비율의 허용 오차 수준은 10 % 또는 5 %이며 이는 다양한 응용 분야에 충분한 것으로 간주됩니다.

폴리 에스터 필름 커패시터의 일반 가용성은 납이 함유 된 전자 부품의 형태입니다.

금속 화 폴리 에스테르 필름 커패시터

금속 화 된 폴리 에스테르 필름 유형의 커패시터는 금속 화 된 폴리 에스테르 필름으로 구성되며 다른 모든 의미에서 폴리 에스테르 필름 커패시터 또는 다른 형태와 유사합니다.

금속 폴리 에스터 필름이 얻을 수있는 장점 중 하나는 전극을 매우 작은 폭으로 만들어 매우 작은 크기의 패키지에 커패시터를 넣을 수 있다는 것입니다.

금속 화 된 폴리 에스테르 필름 커패시터의 일반적인 가용성은 납이 함유 된 전자 부품의 형태입니다.

폴리 카보네이트 커패시터 :

가장 중요하고 중요한 요구 사항이 고성능 및 신뢰성 인 애플리케이션에서 이러한 애플리케이션은 폴리 카보네이트 커패시터를 사용합니다.

정전 용량 값은 공차 수준이 매우 높기 때문에 폴리 카보네이트 커패시터에 의해 오랜 기간 동안 유지됩니다. 이러한 높은 내성 수준은 폴리 카보네이트 커패시터에 사용되는 폴리 카보네이트 필름의 안정성 때문에 달성됩니다.

또한 폴리 카보네이트 커패시터의 손실 계수가 매우 낮고 넓은 범위의 온도를 견딜 수 있으며 안정적으로 유지됩니다.

이 커패시터가 견딜 수있는 온도 범위는 -55ºC ~ + 125ºC입니다. 이러한 모든 특성에도 불구하고 폴리 카보네이트 커패시터의 제조 및 생산은 크게 감소했습니다.

PPC 또는 폴리 프로필렌 커패시터 :

이러한 유형의 커패시터에서 필요한 공차 수준은 폴리 에스테르 커패시터가 제공 할 수있는 것보다 높으며 이러한 경우에는 폴리 프로필렌 커패시터가 사용됩니다.

폴리 프로필렌 커패시터의 유전체에 사용되는 재료는 폴리 프로필렌 필름입니다.

폴리 프로필렌 커패시터가 다른 커패시터에 비해 갖는 장점은 일정 기간 동안 매우 높은 전압을 견딜 수 있으므로 일정 기간 동안의 전압 증가 및 감소로 인한 커패시턴스 레벨의 변화가 매우 낮다는 것입니다.

폴리 프로필렌 커패시터는 사용되는 주파수가 매우 낮은 경우에도 사용되며 대부분 100kHz 범위가 최대 한계입니다.

폴리 프로필렌 커패시터의 일반적인 가용성은 납 전자 부품의 형태입니다.

유리 커패시터 :

유리 커패시터에 사용되는 유전체는 유리로 구성됩니다. 유리 커패시터는 비싸지 만 성능 수준은 매우 높습니다.

유리 커패시터의 RF 전류 성능은 매우 높고 손실은 매우 낮습니다. 또한 유리 커패시터에는 압전 노이즈가 없습니다.

유리 커패시터의 이러한 모든 특성과 일부 추가 특성은 고성능이 필요한 RF 애플리케이션에 가장 적합하고 이상적입니다.

슈퍼 커패시터 :

슈퍼 캡이 알려진 다른 이름은 울트라 커패시터 또는 슈퍼 커패시터입니다.

이 커패시터의 커패시턴스 값은 이름 그대로 매우 큽니다. 울트라 커패시터의 커패시턴스 수준은 거의 수천 패러 드에 가깝습니다.

울트라 커패시터는 자동차 애플리케이션 영역 내에서 다양한 용도와 함께 메모리 홀드 업 공급을 제공하기 위해 업계에서 사용됩니다. 다양한 주요 유형의 커패시터가 슈퍼 캡 아래에 포함됩니다.

그들과 함께, 애플리케이션이 본질적으로 전문화 될 때 사용되는 다양한 다른 커패시터 유형의 커패시터가 있습니다.

커패시터의 식별은 주로 커패시터 케이스에 표시된 값과 같은 매개 변수를 통해 수행됩니다. 매개 변수를 간결한 방식으로 표시하기 위해 매개 변수 표시는 코드 형태로 수행됩니다.

가변 커패시터

가변 커패시터는 금속판의 대체 조각으로 만들어지며 단일 세트는 고정 및 비 이동이고 다른 세트는 이동 가능합니다.

플레이트는 공기 또는 고체 유전체가 될 수있는 유전체로 분리됩니다. 단일 플레이트 세트의 움직임은 플레이트의 전체 섹션을 이동시켜 플레이트 전체의 커패시턴스를 변경합니다.

또한 반복적 인 조작 (예 : 라디오 수신기 스테이션 조정)에 사용되는 튜닝 커패시터와 튜닝 된 회로의 예비 설정을위한 트리머 커패시터 간의 표준 차별화.

튜닝 커패시터는 구조가 더 크고 강력하며 일반적으로 공기 유전체 유형입니다.

트리머 커패시터 플레이트와 유전체 운모의 변형을 변경하기 위해 중간 볼트를 회전시켜 정전 용량이 조정되는 플레이트 수량이 감소 된 운모 또는 필름 유전체에 의해 결정되는 경우가 많습니다.

크기가 더 콤팩트하기 때문에 트리머 커패시터는 포켓 크기의 FM 라디오 회로에 튜닝 커패시터처럼 적용될 수 있지만, 전용 미니 튜닝 커패시터는 PCB에 바로 설치하도록 제조됩니다.

커패시터 튜닝과 관련하여 베인의 구조는 스핀들이 이동함에 따라 커패시턴스가 변하는 방식을 알려줍니다.

이러한 모든 속성은 일반적으로 다음 설명 중 하나로 분류됩니다.

1. 선형 : 각 스핀들 회전 정도가 비슷한 정전 용량 변화를 생성하는 곳. 이것은 라디오 수신기로 선택되는 가장 일반적인 종류입니다.

2. 대수 : 스핀들 움직임의 각 정도가 조정 된 회로의 일관되게 다양한 수준의 주파수를 생성합니다.

3. 균일 한 주파수 : 모든 단일 스핀들 이동 정도가 튜닝 된 회로에서 동일한 주파수 변동을 제공합니다. 4. 제곱 법칙 : 정전 용량의 변화가 스핀들 이동 각도의 제곱에 비례합니다.