Kondenzátory

                                                                          KondenzátoryKondenzátor je pasivní elektrotechnická součástka,jejíž charakteristickou vlastností je kapacita je  používaná v elektrických obvodech k dočasnému uchování elektrického náboje,a tím i k uchování potenciální elektrické energie.Každý skutečný kondenzátor kromě toho vykazuje další,takzvané parazitní vlastnosti,jako je indukčnost a odpor,čímž se odlišuje od kapacitoru,což je myšlená ideální součástka,která má pouze kapacitu,navíc stálou a nezávislou na okolních podmínkách.PrincipKondenzátor se skládá ze dvou vodivých desek (elektrod) oddělených dielektrikem. Na každou z desek se přivádí elektrické náboje opačné polarity, které se vzájemně přitahují elektrickou silou. Dielektrikum mezi deskami nedovolí, aby se částice s nábojem dostaly do kontaktu, a tím došlo k neutralizaci, jinak vybití elektrických nábojů. Přitom dielektrikum svou polarizací zmenšuje sílu elektrického pole nábojů na deskách a umožňuje tak umístění většího množství náboje.Vzhledem k elektrostatické indukci je velikost náboje na obou deskách stejná.DruhyDeskový- Nejjednodušší typ kondenzátoru, v současné době již téměř nevyužívaný, kromě speciálních vysokofrekvenčních aplikací, kde je vyžadováno velké napětí a jakost.Často bývají vakuové. Použití např. ve velkých vysílačích a urychlovačích částic.Nejvyššího činitele jakosti dosahují vakuové kondenzátory s leštěným supravodivým povrchem.Proměnný(laditelný)Otočné kondenzátory - jsou konstruovVzduchový  otočny kondenzátor - Má dvě hlavní součásti rotor a stator. Na rotoru i statoru jsou umístěny desky které se otáčením zasouvají a vysouvají do sebe. Tím se mění aktivní povrch desek a současně i kapacita. Jako dielektrikum je použit vzduch, někdy můžeme najít i polystyren, olej nebo jiné látky.Otočný kondenzátor - umožňuje zasouváním desek mezi sebe měnit účinnou plochu desek, a tím i měnit kapacitu kondenzátoru. Desky mohou mít tvar polokruhu (kapacita pak závisí lineárně na natočení) nebo ledvinovitý (obvykle logaritmický prKapacitní trimry – ladění nástrojem (typicky šroubovákem).Dielektrikem bývá vzduch,keramika,plast,sklo a pod.Funkce může být podobná otočným kondenzátorům, malé kapacity bývají ve formě trubičky, do které se zasouvá kovový váleček. Ve starých zařízeních (např. elektronková rádia) nalezneme i tzv. hrníčkové provedení s koaxiálními žebry, nebo silný lakovaný drát omotaný tenkým.Keramický - Speciální keramika s velkou permitivitou a malým ztrátovým činitelem.Speciální keramika s velkou permitivitou a malým ztrátovým činitelem.Nevýhodou je u většiny běžně používaných typů malá přesnost kapacity a její velká závislost na teplotě.Jednovrstvé - kapacita do řádu nF až kolem 100 nF u větších provedení.Tyto kondenzátory mohou při větších rozměrech trpět mikrofonním efektem,případnVícevrstvé - Výhodou je výrazné navýšení kapacity, eliminace mikrofonního jevu, minimální indukčnost (zpravidla blízko hranici dané rozměry pouzdra).Kapacita výrazně klesá s napětím. Při maximálním dovoleném napětí dosahuje 20-60 % nominální hodnoty.Horší vysokofrekvenční vlastnosti,což je ale při jejich hlavním použití pro vyrovnávání impulzní zátěže spíše žádoucí :Potlačení rezonance.Bezpečnostní - Keramické kondenzátory určené pro odrušování ve spínaných zdrojích, které se smějí zapojit mezi primární a sekundární vinutí.Opakovaně vydrží průrazy. Při tom dojde ke zničení pokovení v okolí a tím se obnoví izolační stav. V důsledku toho ale poklesne kapacita. Tento jev bývá doprovázen hlasitým křupnutím.Vyrábějí se typicky kruhového tvaru ve vývodovém pouzdře, které má díky silné vnější izolaci charakteristicky oblý tvar. Stejně ale mohou vypadat i některé varistory.Slídový - Slídové kondenzátory se vyznačují velmi vysokým činitelem jakosti (výrazně převyšuje i keramické kondenzátory),proto se dodnes používají.Ale jen ve speciálních aplikacích,kde je to nutné,protože jsou relativně drahé a mají malou kapacitu.Např.ve vysílačích,urychlovačích částic,magnetické rezonanci a pod.Kapacita v řádu desetin pF až desítek nFFóliový - Dielektrikum tvoří plastová fólie(polyetylen,polypropylen,polystyren,teflon, ...).Tyto materiály prakticky zcela nahradily dříve rozšířený kondenzátorový papír.Elektrody bývaly většinou tvořeny hliníkovou folií s vývody. V současnosti jsou obvykle napařeny jako tenká vrstva na dielektrické fólii.Kapacita v běžné elektronice od desítek pF do několika desítek µFElektrolytický - Je podstatně odlišný od jiných typů kondenzátorů. Elektrody mají velký povrch na kterých jevytvořena velmi tenká dielektrická vrstva.Katoda je tvořena vodivým elektrolytem,který může být tekutý,polosuchý nebo pevný.Výhodou elektrolytického kondenzátoru je vysoká měrná kapacita,nevýhodou naopak to, že nesmí být přepólován.Klasické hliníkové - Kapalný elektrolyt,anoda je tvořena čistou hliníkovou fólií,na které je vrstvička dielektrika.Výhodou je velká kapacita a nízká cena, nevýhodou vysoký ztrátový odpor a krátká živostnost, zejména za vyšší teploty.Elektrolyt časem vysychá – ve starších zařízeních je pak nutné elektrolytické kondenzátory měnit.Vyschlý kondenzátor je nejčastější příčina nefunkčnosti napájecích zdrojů.Pokud kondenzátor není dlouhou dobu pod napětím,jeho kapacita se zmenší.Do jisté úrovně se dá zase obnovit připojením stejnosměrného proudu.Polymerové - Tuhý polymerní elektrolyt.Mnohem dražší než klasické,ale mají nižší ztrátový odpor a vysokou životnost.V náročných podmínkách prakticky vytlačily kondenzátory s obyčejným elektrolytem.Kapacita od stovek µF do nTantalové - Tuhý elektrolyt a anoda tvořená fólií z čistého sintrovaného tantalu,na které je vrstvička.Výhodou je výrazně nižší ztrátový odpor a indukčnost,než u hliníkových.Snadné poškození přepětím.Občas se mohou vznítit bez zjevných příčin, zejména po prvním zapnutí obvodu.Niobové - Podobné vlastnosti jako tantalové,ale umožňují i nižší jmenovitá napětí a z toho plynoucí vyšší kapacitu, nebo naopak vyšší napětí a některé typy zvládají vyšší teploty.Většinou pevné,ale některé typy mají i kapalné dielektrikum.Bipolární - Hliníkový kondenzátor s oxidovou vrstvou na obou stranách.Snáší malé střídavé napětí (použití ve výhybkách u reprosoustav),případně i velké krátkodobě (rozběhový kondenzátor–musí být po rozbSuperkondenzátor - Neobsahují žádný klasický izolant.Elektrody jsou od elektrolytu izolovány jen elektrochemickým potenciálem.Proto se ale vyrábějí jen na malá napětí,nejčastěji 2-3 V.Z toho důvodu bývá v jednom pouzdře více ks zapojených sériově.Hlavní výhodou je enormně vysoká kapacita,která je daná jednak extrémní tenkostí izolační oblasti a dále i pórovitými elektrodami s velkým povrchemZálohovací - Jsou určené k zálohování napájení hodinových obvodů (RTC) a pamětí RAM. Nesmí se nabíjet, ani vybíjet velkým proudem.Limity někdy bývají i dost pod 1 mA.Jejich konstrukce je jednoduchá,aktivní elektroda má formu tablety,nebo válečku.Malé rozměry,nízká cena,kapacita do několika F,značně pomalé samovybíjeníVýkonové - Zvládají velké nabíjecí a vybíjecí proudy,někdy až kA. Aktivní elektroda má formu svitku,podobně jako v akumulátorech.Vyrábějí se v malých pouzdrech,jako hliníkové elektrolytické,s kapacitou v jednotkách až desítkách FNabíjení kondenzátoru - Při zapojení kondenzátoru do obvodu se zdrojem stejnosměrného napětí se na deskách kondenzátoru začne hromadit elektrický náboj – kondenzátor se nabíjí. Nabíjení probíhá, dokud se nevyrovná elektrický potenciál na každé z desek s potenciálem příslušného pólu zdroje. Po nabití je mezi deskami kondenzátoru stejné elektrické napětí jako mezi svorkami zdroje a obvodem neprochází elektrický proud.Vybíjení kondenzátoru - Jestliže se desky kondenzátoru vodivě propojí, elektrický náboj z desek se odvede, kondenzátor se vybije.Tento přesun elektrického náboje způsobí v obvodu elektrický proud.Vybíjecí proud může v případě malého odporu vybíjecího obvodu dosáhnout obrovských špičkových hodnot.To má většinou nejen škodlivé účinky na vybíjecí obvod a kondenzátor samotný,ale vede to i k částečnému vyzáření jeho energie ve formě interferenčního rušení.VyužitíFotografický blesk – nahromaděná elektrická energie v kondenzátoru se v krátkém časovém okamžiku vybije a způsobí silný světelný záblesk.Stabilizační prvek v elektrických obvodech – paralelním zapojením do elektrického obvodu lze dosáhnout vyhlazení napěťových špiček, a tím rovnoměrnějšího průběhu elektrického proudu. Specifickým a zároveň nejčastějším případem jsou tzv. blokovací kondenzátory, které se umisťují těsně k integrovaným obvodům a slouží k vyrovnání napětí při rychlých odběrových špičkách.Odstranění stejnosměrné složky elektrického proudu – větví s kondenzátorem nemůže projít stejnosměrný elektrický proud, ale střídavý proud ano.Defibrilátor – přístroj používaný v lékařství k provádění elektrických šoků při maligních srdečních arytmiích, kdy velké množství náboje projde během krátké doby přes srdeční sval a dojde tak k depolarizaci všech jeho vláken, po níž by se měl obnovit sinusový rytmus.Časovače– většina generátorů periodického signálu využívá kondenzátory jako součástky, jejichž střídavé nabíjení a vybíjení urAutoprůmysl- jako ekvivalent baterií u elektromobilů, či alespoň hybridních systém