.

Электролитические конденсаторы

Электролитические конденсаторы  В электролитических конденсаторах имеются две обкладки. В качестве одной, называемой анодом, служит фольга или таблетка, а в качестве другой, называемой катодом, — жидкий электролит или твердый полупроводник, диэлектриком — оксидная тонкая пленка, электрохимически создаваемая на аноде. 
Преимущество электролитических конденсаторов перед конден­саторами с другими диэлектриками состоит в их большой удельной емкости, недостаток — в значитель­ном ее снижении при низкой темпе­ратуре и увеличении тока утечки при высокой температуре.
Электролитические конденсаторы разделяют на
  • полярные, работа­ющие только в цепях с постоянным или пульсирующим напряжением,
  •  неполярные, используемые в це­пях переменного тока.
Полярные конденсаторы работо­способны при условии, что на их по­ложительный электрод (анод) пода­ется положительный потенциал источ­ника. Если полярность подключения источника нарушается, возможен пробой и выход из строя конденса­тора (иногда сопровождаемый взры­вом). Электролитические конденса­торы выпускают с большим интерва­лом емкости (от десятых долей до десятков тысяч микрофарад) и напряжением от 3 до 500 В.
По конструкции, виду обкладок и диэлектрика различают три типа электролитических конденсаторов:
  • алюминиевые (сухие), обкладки которых изготовляют из алюминиевой фольги, а диэлект­рик — из бумажных или тканевых прокладок, пропитанных электро­литом;
  • танталовые (жидкие) с таблеточным танталовым ано­дом, поверхность которого покрыта оксидной пленкой диэлектрика, и с жидким . электролитом в качестве катода;
  • оксидно-полу­проводниковые (твердые) е таблеточным танталовым или алюминиевым анодом и нанесенной пленкой диэлектрика. Электро­литом служит полупроводник (двуоксид марганца), наносимый на оксидную пленку анода.
Краткая характеристика некоторых из на­иболее современных электролитических конденсаторов приведена ниже.Конденсаторы К50-6 , представляющие серию малога­баритных алюминиевых конденсаторов, предназначены для широ­ковещательной аппаратуры (транзисторных приемников, телевизо­ров и др.), с, проволочными выводами — для схем с печатным мон­тажом.
Конденсаторы больших размеров (емкостью 1000, 2000, 4000 мкФ с номинальным напряжением 10; 15; 25 В) используются для рабо­ты в цепях постоянного и пульсирующего тока, имеют лепестковые выводы и крепятся к корпусу с помощью хомута.
Неполярные конденсаторы К50-6 применяют в цепях со знако­переменным напряжением, причем это напряжение должно быть значительно ниже номинального. Номинальные емкости и напряже­ния конденсаторов К50-6 приведены в табл. 25.

Номинальное напряжение, В
Номинальная емкость. мкФ
6
50; 100; 200; 500
10
10; 20; 50; 100; 200; 500; 1000; 2000; 4000
15
1; 5; 10; 20; 30; 50; 100; 200; 500; 1000; 2000; 4000
25
50 100
1; 5; 10; 20; 50; 100; 200; 500; 1000; 2000; 4000 1; 2; 5; 10; 20; 50; 100; 200 1; 2; 5; 10; 20
160
1; 2; 5; 10
15*
5; 10; 20; 50
25*
10

* Неполярные конденсаторы. 
Действительные емкости конденсаторов К50-6 при нормальных условиях (температуре +25 °С) могут отличаться от номинальных на — 20-+80%. При работе конденсаторов в цепях пульсирующе­го тока частотой 50 Гц амплитуда напряжения переменной состав­ляющей не должна превышать значений, указанных в табл. 26, а сумма амплитуды и постоянной составляющей напряжения — но­минального напряжения. Ток утечки (мкА) конденсаторов К50-6 в нормальных условиях Iут=0,05 С U+3, где С — номинальная ем­кость, мкФ; U — номинальное напряжение, В. Эти~конденсаторы выпускают с диапазоном рабочих температур от — 10 до +70С. Срок их службы 5000 ч.
Таблица 26

Пределы номинальных емкостей,
МКФ
Номинальное напряжение, В
Амплитуда переменной составляющей, % Uaou
Пределы номинальных емкостей, мкФ
Номинальное напряже­ние, В
Амплитуда переменное составляющей, % Uном
50—200
6
 
2000
10 И 15
 
10—100 1—50
10 15
25
500—1000 50—200
25
50
15
1—20
25
 
1—5
100
 
500
6
 
 
 
 
200—1000
10
 
2000
25
 
100—1000
15
20
10—20
100
10
50—200
25
 
1—10
160
 
1—20
50
 
4000
10—25
5

Конденсаторы К50-7  дополняют серию малогабарит­ных алюминиевых конденсаторов в интервале напряжений от 160 до 450 В и емкостей от 5 до 500 мкФ. Значения номинального и ам­плитудного напряжений и емкости конденсаторов К50-7 приведены в табл. 27.

Номинальное напряжение, В
Амплитудное напряжение, В
Номинальная емкость, мкФ
50
58
100+300*; 300+300
160
185
20; 50; 100; 200; 500
250
290
10; 20; 50; 100; 200; 100+100; 150+150
300
345
5; 10; 20; 50; 100; 200; 50+50; 100+ 100
350
400
5; 10; 20; 50; 100; 20+20; ЪО+50; 30+
 
 
+ 150
450
495
5; 10; 20; 50; 100; 10+10; 20+20; 50+, +50

* Рассчитаны на две емкости.
 
Конденсаторы К50-7 выпускают с допустимыми отклонениями действительной емкости от номинальной на — 20-+80%. При их использовании в цепях с частотой рыше 50 Гц амплитуда напряже­ния переменной составляющей должна уменьшаться, как и у всех электролитических конденсаторов, обратно пропорционально часто­те. Значения амплитуды напряжения переменной составляющей пульсирующего тока Um~ частотой 50 Гц, при которой могут быть использованы конденсаторы, приведены в табл. 28.
Во избежание перегрева конденсаторов амплитуда напряжения переменной составляющей не должна превышать напряжения по» — стоянного тока. Ток утечки (мкА) этих конденсаторов Iут = 0,05СU+ +30. Тангенс угла потерь конденсаторов с номинальным напряже­нием 50 В может быть до 0,25, с напряжением 160 — 450В — до 0,15. Срок службы К50-7 — 5000 ч.
Конденсаторы К50-12 (см. рис. 7), отличающиеся от рассмот­ренных меньшими габаритными размерами, выпускают 67 типономи-налов емкостью от 1 до 5000 мкФ и напряжением от 6 до 450 В Их используют для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов в диапазоне рабочих температур, от — 20 до +70 °С. Срок службы 5000 ч, а хранения 5 лет.
Конденсаторы К50-14, используемые в цепях постоянного и пульсирующего токов в диапазоне рабочих температур от — 10 до + 85 °С, выполняют в виде многосекционных блоков, в которых в од­ном корпусе содержится несколько емкостей. Анодная лента таких конденсаторов разделена на четыре отрезка (каждый с отдельным выводом). Выводы анодов равномерно распределены по торцу сек­ции. Катод в секции конденсатора — обший. Номинальные емкости и напряжения конденсаторов К50-14 приведены в табл. 29. Дейст­вительные емкости могут отличаться от номинальных на — 20 -ь +50%.
Таблица 28

Номинальная емхость, мкФ
Номинальное напряжение, В
Амплитуда переменной составляющей % Uном
Номинальная емкость, мкФ
Номинальное напряжение, В
Амплитуда переменной составляющей, % UНО||
5
300
 350
450
20
 15
15
200
160
250
 300
15
 10
7
10
 
 
250
 300
350
450
20
20
15
15
500
160
10
10+10
 
 
450
 
 
10
 
 
20
 
 
 
160
 250
300
350
450
20
20
15
10
10
20+20
350
450
10
 5
30+150
350
5
50
 
 
 
160
250
300
350
450
20
15
10
5
5
 
 
 
 
 
50+50,
300
 350
450
10
10
 5
100+100
 
 
250
300
10
 7
100
 
 
 
 
160
 250
300
350
450
 
15
 10
7
5
5
150+150
250
10
300+100
50
20
300+300
50
15

Таблица 29

 
Номинальное напряжение,
В
 
 
Номинальное пи­ковое напряжение, В
 
Номинальная емкость С, мкФ,
на выводах 
1
2
3
4
40
45
5000
5000
1000
1000
350
400
150
150
50
50
350
400
200
200
50
50
450
495
50
50
30
30

При работе в цепях пульсирующего тока амплитуда напряже­ния переменной составляющей частотой 50 Гц яе должна превышать 5 % для конденсаторов с номинальным напряжением 350 В и 3 % — с напряжением 450 В. Ток утечки Iут=0,02 С UНОм. Срок службы конденсаторов 5000 ч, хранения — 5 лет.
Конденсаторы К50-15 выпускают полярными и неполярными. Последние допускают периодическое, непродолжительное включение их в цепь переменного тока. Полярные конденсаторы изготовляют с номинальными напряжениями от 6,3 до 250 В и емкостями от 2,2 до 680 мкФ|, неполярные — от 25 до 100 В и от 4,7 до 100 мкФ соот­ветственно. Диапазон рабочих температур этих конденсаторов от — 60 до + 85 °С, срок службы 10000 ч, хранения — 12 лет.
Конденсаторы К50-16 аналогичны конденсаторам К50-6, но име­ют меньшие габаритные размеры при тех же номинальных напря­жениях и емкостях. Их выпускают с пределами номинальных напря­жений от 6,3 до 160 В и емкостей от 0,5 до 5000 мкФ с отклонением последних на — 20-+80 %. Диапазон рабочих температур этих кон­денсаторов от — 20 до +70°С, срок службы — 5000 ч.
Конденсаторы К53-4 оксидно-полупроводникового типа с табле­точными ниобиевыми анодами применяют для работы в цепях по­стоянного и пульсирующего токов-в диапазоне рабочих температур от — 60 до + 85°С и выпускают с пределами номинальных напряже­ний 6 — 20 В и емкостей 0,47 — 100 м~кФ с допустимым отклонением последних от ±10 до +30%. Срок службы конденсаторов 5000 ч, хранения — 11 лет.

Конденсаторы К53-8 алюминиевые оксидно-полупроводникового типа. Электролит у таких конденсаторов заменен твердым полупро­водником (двуоксидом марганца МпО2, нанесенным на оксидную пленку алюминия). Их используют для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов в диапазоне рабочих температур от — 60 до +85°С и выпускают с пределами номинальных напряжений 1,5 — 15 В и емкостей 0,5 — 20 мкФ. Срок службы конденсаторов 5000 ч, хранения — 12 лет.