أنواع المكثفات

المكثفات هي واحدة من أكثر المكونات الإلكترونية شيوعا وهي متوفرة في مجموعة واسعة من أنواع المكثفات. يحتوي كل نوع من المكثفات على مجموعة من الخصائص والخصائص التي تجعلها مناسبة لبعض التطبيقات والبيئات والمنتجات. يتم تصنيف المكثفات عادة بواسطة عامل الشكل الخاص بها والمواد العازلة المستخدمة في المكثف. كل نوع من المكثفات لديه اختلافات كبيرة في القيم النموذجية والمتاحة لتحمل السعة ، وتصنيف الجهد ، واستقرار درجة الحرارة ، ومقاومة السلسلة المكافئة (ESR) ، والحجم ، والموثوقية التي تؤثر على كيفية تصرفهم في العالم الحقيقي . هذه الاختلافات لها تأثير على اختيار مكثف ، مما يجعل بعض المكثفات كبيرة في بعض التطبيقات ومصدرا للمشاكل في الآخرين.

مكثفات الفيلم

مكثفات الأفلام هي واحدة من أكثر أنواع المكثفات شيوعًا. تشمل المكثفات السينمائية مجموعة كبيرة من المكثفات مع اختلاف رئيسي في المواد العازلة المستخدمة. وتشمل المواد الشائعة المستخدمة البوليستر (مايلر) والبوليسترين والبولي بروبلين البولي ، ورقة معدنية والتفلون. تتوفر المكثفات السينمائية بقيم من pF (picoFarads) حتى 100 من uF (microFarads). كما تتوفر المكثفات العالية الجهد للفيلم ، مع تصنيفات فولطية تزيد عن 500 فولت. ميزة المكثفات الفيلم ، وخاصة المكثفات الفيلم التي تستخدم الأفلام البلاستيكية ، هي حياة طويلة وقيم السعة مستقرة للغاية.

المكثفات السينمائية متوفرة في العديد من أحجام العبوات وعوامل الشكل. العوامل الأكثر شيوعًا لمكثفات الأفلام هي الأسطوانية ، والبيضاوية ، والمستديرة ، والمستطيلة ، ومعظم عوامل الشكل تتوفر مع الخيوط المحورية والرقعية.

المكثفات كهربائيا

تحتوي المكثفات الالكتروليتية على بعض أعلى قيم السعة لأي نوع من المكثفات. يتم تصنيع المكثفات الإلكتروليتية بأغشية معدنية رقيقة ومحلول شبه سائل يعمل بالكهرباء. تتيح مرونة هذه المواد إمكانية تدويرها وتوفير مساحة سطح كبيرة وبالتالي تساعد على تكوين سعة كبيرة. بما أن المحلول الكهربائي موصّل ويستخدم كقطب كهربائي ثانٍ في مكثف كهربائياً ، فإن طبقة أكسيد عازلة رقيقة تزرع على الغشاء المعدني ، لمنع الفيلم المعدني من التقصير إلى المحلول الإلكتروليتي. يكون فيلم العزل الكهربائي رقيقًا جدًا مما يزيد بشكل كبير من سعة المكثف الكهربائي.

تأتي المكثفات الإلكتروليتية بعدة قيود رئيسية ، واستقطابات ، وتصنيفات للجهد. الجانب السلبي للمكثفات الإلكتروليتية هو أن معظمها مستقطبة ويجب توخي الحذر لضمان استخدامها بشكل صحيح. إن وضع مكثف إليكتروليتي في الخلف سوف يؤدي إلى تدمير سريع للمكثف ، وغالباً ما يكون عنيفًا بإمكانية إحداث ضرر لأي شيء قريب. جميع المكثفات المستقطبة كهربائيا لها قطبية ملحوظ عليها مع علامة سلبية مما يدل على أي دبوس يجب أن تبقى في أدنى الإمكانات الكهربائية. تصنيف الجهد لمعظم المكثفات كهربائيا منخفض ، ولكن يمكن العثور عليها مع تصنيفات الجهد تصل إلى عدة مئات من فولت.

النوعان الأكثر شيوعًا من المكثفات الإلكتروليتية هما المكثفات المصنوعة من الألومنيوم ومكثفات التنتالوم. تختلف مكثفات التنتالوم عن معظم المكثفات الإلكتروليتية في أنها تشبه المكثفات السيراميكية. على عكس المكثفات السيراميك ، يتم استقطاب المكثفات التنتالوم. ومع ذلك ، فإن مكثفات التنتالوم أكثر مرونة بالنسبة للأقطاب المعكوسة مقارنة بالمكثفات المصنوعة من الألومنيوم ، وفي بعض الأحيان يتم وضعها في سلسلة مع كل من المحطات السلبية المتصلة بتكوين مكثف تانتالوم "غير مستقطب". مكثفات التنتالوم أصغر بكثير من مكثفات الألومنيوم الكهربائية ، ولها تيارات تسرّب منخفضة ، مما يجعلها خيارًا أفضل للعديد من تطبيقات حجب الإشارات ، والتجاوزات ، والفصل ، والتصفية ، والتوقيت.

مكثفات السيراميك

المكثفات السيراميك هي بعض من المكثفات الأكثر شيوعا المستخدمة ، وخاصة في تطبيقات سطح جبل. أنها مصنوعة من خلال طلاء قرص السيراميك أو لوحة مع موصل وربط عدة معا. تحتوي السيراميك المستخدمة على ثبات عازل عالٍ للغاية ، مما يتيح لمكثفات السيراميك الحصول على سعة عالية نسبياً في حجم صغير. وعلى عكس المكثفات الإلكتروليتية ، لا يتم استقطاب المكثفات السيراميكية ، لكن السعة الخاصة بها تمر عبر نوبة غير خطية مع تغير درجة حرارتها. لهذه الأسباب ، غالباً ما تستخدم المكثفات الخزفية كمكثفات فصل أو تجاوز. تتوفر المكثفات السيراميكية بقيم تتراوح من بضعة pF إلى عدة uF ولها تصنيفات فولطية من بضع فولت إلى عشرات الآلاف من فولت.

أنواع أخرى من المكثفات

تتوفر العديد من أنواع المكثفات الخاصة لتطبيقات أكثر تخصصًا. المكثفات المتغيرة أو المتغيرة هي المكثفات ذات السعة القابلة للتعديل وهي مفيدة للضبط الدقيق أو التعويض في الدائرة. المكثفات الفائقة هي المكثفات ذات قيم السعة العالية جدا ، وعادة مع السعة أكبر من فاراد واحد. وهي غالباً ما تكون منخفضة الجهد ولكنها تخزن طاقة كافية لاستبدال البطاريات في تطبيقات معينة.