Що таке твердотільні конденсатори? Маркування та класифікація

Якщо говорити про твердотільних конденсаторах, цетой же електролітичний конденсатор, проте в ньому використовується спеціальний струмопровідний полімер або полімерний органічний напівпровідник. У той час як в інших конденсаторах використовується звичайний рідкий електроліт.

Загальна характеристика

Як вже говорилося, відмінність між твердотільними і звичайними конденсаторами складається у внутрішній "начинці" пристрою. Так чому ж вони краще?

Перше і найсуттєвіша відмінність криєтьсясаме в тому, що в твердотільних конденсаторах використовується твердий полімерний електроліт, а не рідкий. Це виключає можливість протікання або випаровування електроліту. Другим істотним плюсом у твердотільних пристроїв стало їх послідовне еквівалентний опір, яке називають ESR. Зниження цього показника призвело до того, що стало можливим використання менш ємнісних конденсаторів, а також менших розмірів в тих же умовах. Ще одним істотним плюсом твердотільних конденсаторів стало те, що вони менш чутливі до перепадів температури. Ця перевага також говорить про те, що тривалість терміну служби такого об'єкта буде більше приблизно в шість разів, а значить і об'єкт, в якому він встановлений, прослужить набагато довше.

електролітичні

У твердотільному електролітичному конденсаторі вякості діелектрика використовується тонкий шар оксиду металу. Освіта даного шару здійснюється за допомогою електрохімічного способу. Перебіг даного процесу здійснюється на обкладинці з цього ж металу.

Друга обкладинка у даного конденсатора може бутипредставлена ​​у вигляді рідкого або сухого електроліту. У звичайних електролітичних використовується рідкий, а в твердотільних - сухий. Для створення металевого електрода в цьому типі твердотільних конденсаторів використовується такий матеріал, як тантал або алюміній.

Варто зазначити, що до групи електролітичних належать також і танталові конденсатори.

асиметричні

Асиметричний конденсатор з твердотілимелектролітом - це відносно недавній винахід, так як раніше використовувалися інші пристрої. Першим і найпростішим конденсатором з цієї групи став Т-подібний. В цьому об'єкті пластини розташовувалися в одній площині. Подальший розвиток асиметричних конденсаторів привело до появи дискового типу. Складався він з плоского кільця, а також розташованого усередині нього диска. Подальше вдосконалення асиметричних конденсаторів привело до ще більшого спрощення конструкції, і були отримані пристрої з двома електродами. Один з них був представлений у вигляді тонкого дроту, а другий - тонкої пластиною або ж тонкою смужкою металу. Але варто зауважити, що використання саме цього типу конденсаторів утруднено у зв'язку з застосуванням високовольтного обладнання.

маркування

Існує маркування твердотільних конденсаторів, яка описує їх характеристики. Наявність даної маркування допоможе зрозуміти певні властивості конденсатора:

• Спираючись на маркування пристрою, можна точновизначити робочу напругу для кожного конденсатора. Також варто відзначити, що дане значення має перевищувати ту напругу, яка присутня в ланцюзі, що використовує цей об'єкт. Якщо не дотриматися цю умову, то будуть або збої в роботі всього ланцюга, або конденсатор просто вибухне.
• 1 000 000 пФ (пикофарад) = 1 мкФ. Дана маркування у багатьох конденсаторів однакова. Це пов'язано з тим, що практично у всіх пристроїв ємність дорівнює або ж близька до цього значення, а тому може вказуватися як в пікофарад, так і в мікрофарадах.

здуття конденсатора

Незважаючи на те що конденсатори цього типудосить стійкі до поломок, вони все ж таки не вічні, і їх також доводиться міняти. Заміна твердотільного конденсатора може знадобитися в декількох випадках:

• Причин поломки, тобто здуття цього пристрою, може бути досить багато, проте головною з них називають погану якість самої деталі.
• До причин здуття можна також віднести википанняабо випаровування електроліту. Незважаючи на те що тут використовується твердий електроліт, такі неполадки все одно не виключається повністю, і при дуже високих температурах таке все ж трапляється.

Важливо відзначити, що перегрів цього пристроюможе статися як через вплив зовнішнього середовища, так і з-за внутрішньої. До внутрішнього впливу можна віднести невірну установку. Іншими словами, якщо переплутати полярність при монтажі цієї деталі, то при її запуску вона практично вмить нагрівається і, швидше за все, вибухне. Крім цих причин, можливий також сильний перегрів через недотримання правил експлуатації. Це може бути невірний вольтаж, ємність або робота в занадто високою температурною середовищі.

Як уникнути здуття і частої заміни

Почати варто з того, як же уникнути здуття твердотільного конденсатора.

• Перше, що радять - це використовувати тільки якісні деталі.
• Друга порада, який може допомогти уникнути такихпроблем - це не давати конденсатору перегріватися. Якщо температура сягає 45 градусів або більше, то необхідно термінове охолодження, а ще краще розміщувати ці пристрої якнайдалі від джерел тепла.
• Так як найчастіше конденсатори здуваються в блоках живлення комп'ютера, рекомендують використовувати стабілізатори напруги, що захищають мережу від різких стрибків напруги.

Якщо здуття все ж сталося, то потрібнозаміна пристрою. Головне правило ремонту - це підібрати конденсатор з такою ж ємністю. Допускається відхилення даного параметра в більшу сторону, але лише трохи. Відхилення в меншу сторону неприпустимі. Ті ж правила стосуються і напруги об'єкта. Також варто додати, що при заміні електролітичних конденсаторів на твердотілі можна використовувати пристрої та з меншою ємністю. Це можливо через менший ESR, про який говорилося раніше. Але перед цим все-таки варто порадитися з фахівцем. Сам же процес заміни полягає у видаленні згорілої деталі за допомогою пайки і припаювання нового.

ремонт

Досить часто доводиться проводитипрофілактичний ремонт конденсаторів. Припустимо, при розбиранні комп'ютера був знайдений підозрілий конденсатор. Його необхідно перевірити і при необхідності замінити. Для заміни потрібно паяльник потужністю від 25 до 40 ОТ. Це прилади середньої потужності. Їх використання обгрунтовано тим, що менш потужні паяльники не зможуть отпаять конденсатор, а більш потужні занадто великі, і ними незручно проводити роботи.

Найкраще мати під рукою паяльник з конічноюформою жала. Для здійснення ремонту старий конденсатор випаюють, але робити це необхідно дуже обережно, так як плати, в яких вони встановлені, найчастіше багатошарові - до 5 шарів. Пошкодження хоча б одного з них виведе з ладу всю плату, і ремонту вона вже не підлягає. Після випоювання старого пристрою отвори для установки пробиваються голкою, найкраще медичної, вона більш тонка. Припаювання нового об'єкта найкраще проводити, використовуючи каніфоль.

Полімерні твердотільні конденсатори

Можна сказати, що всі пристрої цього типує полімерними, так як всередині цього пристрою використовується твердий полімер замість рідкого електроліту. Застосування твердого матеріалу в стандартних твердотільних конденсаторах дало такі переваги:

• при високих частотах - низька еквівалентний опір;
• високе значення струму пульсації;
• термін експлуатації конденсатора значно вище;
• більш стабільна робота при високих температурних режимах.

Якщо говорити докладніше, то, наприклад,знижений ESR - це менші витрати енергії, а значить, і менше нагрівання конденсатора при тих же навантаженнях. Більш висока ступінь пульсації струму забезпечує стабільну роботу всієї плати в цілому. Природно, що саме заміна рідкого електроліту на твердий і привела до того, що термін служби значно виріс.