Конденсаторы являются одним из наиболее распространенных электронных компонентов и доступны в самых разных типах конденсаторов. Каждый тип конденсатора имеет набор характеристик и свойств, которые делают их пригодными для определенных приложений, сред и продуктов. Конденсаторы обычно классифицируются по их форм-фактору и диэлектрическому материалу, используемому в конденсаторе. Каждый тип конденсатора имеет значительные отличия в типичных и доступных значениях для допуска емкости, номинального напряжения, температурной стабильности, эквивалентного сопротивления серии (ESR), размера и надежности, которые влияют на то, как они ведут себя в реальном мире. Эти различия влияют на выбор конденсаторов, что делает некоторые конденсаторы превосходными в некоторых приложениях и источником проблем в других.
Пленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы являются одним из наиболее распространенных типов конденсаторов. Пленочные конденсаторы включают в себя большое семейство конденсаторов, основное отличие которых заключается в использовании диэлектрических материалов. Обычные используемые материалы включают полиэфир (майлар), полистирол, полипропиленовый поликарбонат, металлизированную бумагу и тефлон. Пленочные конденсаторы доступны в значениях от pF (picoFarads) до 100 мкс uF (microFarads). Также доступны высоковольтные пленочные конденсаторы с номинальным напряжением свыше 500 вольт. Преимущество пленочных конденсаторов, особенно пленочных конденсаторов, которые используют пластиковые пленки, - это долговечность и очень стабильные значения емкости.
Пленочные конденсаторы доступны в нескольких размерах упаковки и форм-факторах. Наиболее распространенными форм-факторами для пленочных конденсаторов являются цилиндрические, овальные, круглые и прямоугольные, и большинство форм-факторов доступны с осевыми и радиальными выводами.
Электролитические конденсаторы
Электролитические конденсаторы имеют одни из самых высоких значений емкости конденсаторов любого типа. Электролитические конденсаторы сконструированы с использованием тонких металлических пленок и электролитического полужидкого раствора. Гибкость этих материалов позволяет их свертывать и обеспечивать большую площадь поверхности и, следовательно, способствовать созданию большой емкости. Поскольку электролитический раствор является проводящим и используется в качестве второго электрода в электролитическом конденсаторе, тонкий слой диэлектрического оксида выращивают на металлической пленке для предотвращения замыкания металлической пленки на электролитический раствор. Диэлектрическая пленка очень тонкая, что значительно увеличивает емкость электролитического конденсатора.
Электролитические конденсаторы поставляются с несколькими ключевыми ограничениями, поляризацией и номиналами напряжения. Недостатком электролитических конденсаторов является то, что большинство из них поляризованы, и необходимо следить за тем, чтобы они были правильно использованы. Размещение электролитического конденсатора в обратном направлении приведет к очень быстрому разрушению конденсатора, часто яростно, с возможностью причинить ущерб чему-либо поблизости. Все поляризованные электролитические конденсаторы имеют на них полярность с отрицательным знаком, который указывает, какой штырь должен поддерживаться с наименьшим электрическим потенциалом. Номинальное напряжение большинства электролитических конденсаторов невелико, но их можно найти с номинальным напряжением до нескольких сотен вольт.
Два наиболее распространенных типа электролитических конденсаторов - алюминиевые электролитические конденсаторы и танталовые конденсаторы. Конденсаторы тантала отличаются от большинства электролитических конденсаторов тем, что они больше похожи на керамические конденсаторы. В отличие от керамических конденсаторов, конденсаторы тантала поляризованы. Однако танталовые конденсаторы намного более устойчивы к обратным полярностям, чем алюминиевые электролитические конденсаторы, и иногда помещаются последовательно с обеими отрицательными клеммами, соединенными с образованием «неполяризованного» танталового конденсатора. Конденсаторы тантала намного меньше алюминиевых электролитических конденсаторов и имеют более низкие токи утечки, которые делают их лучшим выбором для многих блоков блокировки сигналов, обхода, развязки, фильтрации и синхронизации.
Керамические конденсаторы
Керамические конденсаторы являются одними из наиболее распространенных конденсаторов, особенно в приложениях для поверхностного монтажа. Они изготавливаются путем покрытия керамического диска или пластины проводником и соединения нескольких вместе. Используемая керамика имеет очень высокую диэлектрическую постоянную, что позволяет керамическим конденсаторам иметь относительно высокое значение емкости в небольшом размере. В отличие от электролитических конденсаторов, керамические конденсаторы не поляризованы, но их емкость проходит через нелинейный сдвиг при изменении температуры. По этим причинам керамические конденсаторы часто используются в качестве развязывающих или байпасных конденсаторов. Керамические конденсаторы доступны в диапазоне значений от нескольких пФ до нескольких мкФ и имеют номинальные напряжения от нескольких вольт до десятков тысяч вольт.
Другие типы конденсаторов
Несколько специализированных типов конденсаторов доступны для более специализированных приложений. Триммеры или переменные конденсаторы представляют собой конденсаторы с регулируемой емкостью и полезны для точной настройки или компенсации в цепи. Ультраконденсаторы представляют собой конденсаторы с очень высокими значениями емкости, обычно с емкостью более одного фарада. Они часто имеют низкое напряжение, но сохраняют достаточно энергии для замены батарей в определенных приложениях.
