Зачем нужен конденсатор

kolyan-kolenval › Блог › Для чего Необходим КОНДЕНСАТОР?

многие непонимают о чем вообще говорится
электролитические! конденсаторы большой емкости я бы сказал это аккумуляторы с высоким током отдачи,
собственно с большим, но далеко не бесконечно большим! он обязательно равняется какой-то величине но какой?
об этом все производственники конденсаторов для автомузыки умалчивают и понятно не спроста! (м.б. этот ток не более тока разрядки АКБ?)
вот как смотрится даташит конденсатора ведущего японского изготовителя (см. вложение Performances.pdf)
на автоконденсаторы вообще ни точто даташитов, даже какой ток дают не найти информации
Дык для чего они?
1. Для того чтобы не было просадки напряжения
2. Для устранения помех и пульсаций
Рассмотрим вариант (1):
Из школьного курса физики
1ампер X 1сек = 1 кулон,
1ампер X 1вольт = 1 ватт,
1ампер X 1ом = 1 вольт,
1фарада X 1вольт = 1 кулон.
Аналогичным образом в конденсаторе запасается
1фарад Х 12 вольт = 12 кулон
Есть слух то что для киловаттника хватает 1 фарада (как в большинстве случаев с потолка)
1000 ватт усилитель это 12 вольт Х 83 Ампер = другими словами за 1 секунду 83 кулона
12 \ 83 = за 0,15 секунды разрядится конденсатор (до ноля), если к нему присоединить усилитель напрямую без аккумулятора.
Однако это в безупречном теоретическом расчете в действительности,
после разряда конденсатора до 9 вольт он уже бесполезен (разряд электролитического конденсатора идет не одинаково, напряжение падает сначала быстро, а потом неторопливо, достаточно схоже на АКБ)
и если даже взять во внимание что напряжение может быть 14 вольт все равно в теории через 0,1 секунды конденсатор перестанет тащить нагрузку, напряжение упадет ниже 9 вольт (если без АКБ)
НО! У нас происходит неизменная подпитка от аккумулятора (и м.б. генератора)
И конденсатор на себя берет лишь часть мощности
Какую? Ну если говорить о том что он необходим в любой системе значит 10% точно наверное берет, а если меньше тады ### он необходим?
Ладно 10% это 8 кулон… ну с натяжкой 0,5 секунды он будет по настоящему помогать, а потом, что он есть, что он отсутствует — разницы не будет! (пока громкость не убавишь)
а вдруг на конденсатор еще меньше нагрузка приходится?
Ну пускай 1% (хотя доступнее провод толще пробросить чем расходовать на конденсатор деньги)
1% это 1 кулон вауу целых 6 секунд будет делать функции по энерго подпитке а потом (через 6 секунд громкой музыки) напряжение на усилителе будет таким же как если бы не было конденсатора.
Дык че же тогда выходит для чего он этот неясный конденсатор?
Рассмотрим вариант (2):
А для чего же тогда прожженные аудиофилы ставят конденсаторы?
Ответ простой: хороший конденсатор это оооочень хороший подавитель ВЧ помех (и НЧ разумеется) и всякого рода пульсации тока, перепады напряжения при включении вентиляторов, сетевой шум, вот от этого он весьма даже спасет.
и когда ваша супер-аудифильская система безукаризненно воспроизводит божественную музыку, вы же нехотите услышать в динамиках, что включился вентилятор мотора (типа щелчёк), вот для этого и ставят
Доводы за установку конденсатора смотрятся приблизительно так:
! — у меня фары моргали в такт с музыкой, а теперь после того как произошла установка конденсатора перестали…
Да так бывает, проблема моргания упирается в плохой аккумулятор и может быть слабый генератор, после того как произошла установка конденсатора фары подмигивать не будут они медленно притухнут и так и будут притухшими пока громкость не убавить. Конденсатор в этом режиме долго не сможет прожить, аккумулятор тоже, да и на генератор нагрузка большая.
В этом случае лучше заменить АКБ ведь стоимость конденсатора фактически сравнима с ценой АКБ.
!: — у меня до установки конденсатора на басах было попёрдывание, а после того как произошла установка перестало…
Значит усилитель имел поганый блок питания и стоил меньше конденсатора и быстрее всего либо проводка либо АКБ не соответствуют нагрузке
Либо то и другое и третье
!: — Я заменил АКБ, поставил 4 конденсатора, а у меня генератор воет как тамбовский волк и фары моргают …
Возможно мощность у системы запредельная, приблизительно после 1500 Ватт уже можно задумываться о добавочном специальном генераторе
Возможно будет критика, но все таки…
ВЫВОДЫ
1. Беря во внимание что цена отличного конденсатора сравнима с ценой хорошей АКБ, а ток разрядки даже простой АКБ около 300Ампер (3600 Ватт\час),
лучше поставить более емкую и мощную АКБ к примеру оптиму (OPTIMA Batteries) ценою
6000р. (ток 700-900А) или современный гелевый АКБ (как оптима практически) типа "Титан Gel", цена около 4000 (ток 500-600А).
2. Устанавливать конденсатор обязательно рядом с усилителем, в системе где проложены силовые провода необходимые мощности, это полный абсурд, если кондер будет стоять рядом с АКБ или где-нибудь еще (между АКБ и усилителем, да если даже еще где) он будет также правильно выполнять собственную роль.
3. Если провод питания не отвечает мощности системы, то даже поставив конденсатор рядом с усилителем, на него упадет слишком приличная нагрузка, это все равно не решит проблематику, это экономически не имеет смысла.
3. 1фарад на 1 киловатт тоже соотношение абсолютно непонятное, я не могу понять чем будет хуже 0,5 фарад на 1 киловатт или 2 Ф на 1Кв, нет разница разумеется будет, но настолько несущественная, что о ней и говорить не нужно
(конденсаторы Prology, Mystery, Fusion и т.п. вообще в расчет не берутся т.к. Г-полное

Назначение конденсатора и смысл его работы

Конденсатор (от латинского слова «condensare» — «уплотнять», «сгущать») — это двухполюсное устройство с конкретной величиной или переменным значением ёмкости и небольшой проводимостью, которое может сосредотачивать, собирать и отдавать прочим элементам электрической цепи заряд переменного тока.
Конденсатор либо его другое название коротко просто «кондер» — это компонент электрической цепи, состоящий в упрощенном варианте из 2-ух электродов в форме пластин (или обкладок), которые собирают противоположные разряды и благодаря этому они разделены между собой диэлектриком небольшой толщины если сравнивать с размерами самих электропроводящих обкладок.

Как показала практика же, все выпускаются конденсаторы собой представляют многослойные рулоны лент электродов в форме цилиндра или параллелепипеда, разделенных между собой слоями диэлектрика.

Рабочий принцип конденсатора

По функционалу он схож с батарейкой только с первого взгляда, но все таки он кардинально отличается от него по принципу и скорости заряда-разряда, самой большой емкости.
Заряд конденсатора. В момент подсоединения к источнику питания оказывается более всего места на электродах, благодаря этому и ток будет зарядки самым большим, однако по мере накопления заряда, ток будет уменьшаться и пропадет полностью после полного заряда. При зарядке на одной пластине будут собираться отрицательно заряженные частицы- электроны, а на другой – ионы, благоприятно заряженные частицы.

Диэлектрик выступает препятствием для их перескакивания на другую сторону конденсатора.

При зарядке растет и напряжение с нуля в начале зарядки и может достигать в самом конце предела, равного напряжению источника питания.
Разрядка конденсатора. Если после завершения зарядки выключить источник питания и подключить нагрузку R, то он сам превратится в источник тока. При подключении нагрузки возникает цепь между пластинами.

Отрицательно заряженные электроны двинуться через нагрузку к благоприятно заряженных ионам на другой пластине согласно законодательству притяжения между разноименными зарядами.

В момент подсоединения нагрузки, начальный ток согласно законодательству Ома будет равняться величине напряжения на электродах (равного в конце зарядке конденсатора напряжению источника питания), разделенному на сопротивление нагрузки.
Как только пошёл ток, конденсатор начинает понемногу терять заряд или разряжаться. Вместе с этим начнет понижаться величина напряжения, исходя из этого согласно законодательству Ома и ток. В то же время чем больше уровень разряда обкладок, тем ниже будет скорость падения напряжения и силы тока.

Процесс завершится после того, как напряжение на электродах конденсатора станет равно нулю.
Время зарядки конденсатора на прямую зависит от величины его емкости. Чем большей она величины, тем дольше будет проходить по цепи приличное количество заряда.
Время разрядки зависит от величины подключенной нагрузки. Чем больше подключено сопротивление R, тем меньше будет ток разрядки.

Зачем нужен конденсатор

Конденсаторы широко применяются во всех электронных и радиотехнических схемах. Они наряду с транзисторами и резисторами считаются основанием радиотехники.
Использование конденсаторов в электротехнических устройствах и домашней технике:

• Важным свойством конденсатора в цепи электрического тока считается его способность выступать в роли емкостного сопротивления (индуктивное у катушки). Если подключить постепенно конденсатор и лампочку к батарейке, то она не будет светиться. Однако если подключить к источнику электрического тока, то она загорится. И светиться будет тем ярче, чем выше емкость конденсатора. За счёт этого свойству они широко используются в качестве фильтра, который может довольно удачно подавлять ВЧ и НЧ помехи, пульсации напряжения и скачки электрического тока.
• Благодаря способности конденсаторов очень долго собирать заряд и потом быстро разряжаться в цепи с малым сопротивлением для создания импульса, делает их незаменимыми во время изготовления фотовспышек, ускорителей электромагнитного типа, лазеров и т. п.
• Способность конденсатора собирать и хранить электрический заряд на длительное время, сделало потенциальным применение его в элементах для сохранения информации. А еще как источник питания для маломощных устройств. К примеру, пробника электрика, который нужно только вставить в розетку на пару секунд пока не зарядится в нем встроенный конденсатор и потом можно весь день прозванивать цепи с его помощью. Но к несчастью, конденсатор очень сильно уступает в способности собирать электрическую энергию батареи аккумулятора из-за токов утечки (саморазряда) и неспособности собрать электрическую энергию большой величины.
• Конденсаторы применяются при подключении электрического двигателя 380 на 220 Вольт. Он подсоединяется к третьему выводу, и за счет того что он сдвигает фазу на 90 градусов на третьем выводе- становится потенциальным применения трехфазного мотора в однофазной сети 220 Вольт.
• В промышленности конденсаторные установки используются для компенсации реактивной энергии.

В следующей статье мы будем рассматривать детально ключевые характеристики и типы конденсаторов.

Как подобрать автомобильный конденсатор

Что такое автомобильный конденсатор и для чего он необходим?

Под автомобильным конденсатором сегодня принято понимать электролитический конденсатор, подключенный к автомобильному усилителю звука (или конкретно к магнитоле) параллельно питающим проводам. Но для чего он необходим?

Зачем конденсатор в электроинструменте?

В целях защиты от сетевых помех конденсаторы применяются очень часто.
1. Фильтрация помех питающей сети. Конденсаторы в качестве самого простого, однако, в то же время, довольно хорошего фильтра помех питающей сети применяются давно – их наверное замечал каждый, кому приходилось смотреть в середину устройств электроники. Конденсатор заряжается напряжением питающей сети и при резком падении напряжения возмещает просадку, возвращая в сеть собранный заряд.

В большинстве случаев качественные автомобильные усилители имеют свою защиту от просадок напряжения, однако если вы слышите из динамиков сторонние звуки при включении элементов автоэлектрики (вентилятора, дворников, фар и др.), конденсатор поможет. И еще – не зависимо от того, где в сети автомобиля поставлен конденсатор, он будет поддерживать напряжение всей сети, а не только усилителя.

Автозвук Конденсатор Подключение Для чего нужен MAGNUM MCA 2.5F

Благодаря этому, если во время работы аудиосистемы у вас мерцают фары, то после того как произошла установка конденсатора сиять они перестанут (будут гореть вполнакала). Иное дело, что сильные (до мерцания фар) просадки во время работы аудиосистемы откровенно сообщают о нехватке мощности генератора и АКБ.

Данную проблему установка конденсатора не решит – он считается не источником, а потребителем энергии, и в случае нехватки питания проблематику скорее ухудшит.
2. Поддержка питания магнитолы при пиковых нагрузках, к примеру, при проигрывании басов. Тут возможны два вида:
2.1. На аудиосистему приходит недостаточно мощности.

Причины могут быть различные: севшая батарея, слабый генератор, провода питания недостаточной толщины и др.

Как это смотрится в теории.
В данном случае во время установки конденсатора (очень плотно к усилителю), в теории, можно получить некоторый прирост громкости звука без искажений – при условиях, что большие нагрузки будут краткосрочны (не больше долей секунд) и перемежаться не меньшими по длительности периодами уменьшенной нагрузки (чтобы конденсатор мог возобновить заряд).

ЗАЧЕМ НУЖЕН КОНДЕНСАТОР В ГЕНЕРАТОРЕ

И как очень часто бывает как показала практика.
Но реальная музыка этим требованиям отвечать не может – басы в композициях нечасто звучат меньше нескольких секунд. Благодаря этому фактически никакого заметного эффекта не будет – навряд ли можно именовать увеличением качества звука то, что динамик начнет хрипеть на треть секунды позднее обыкновенного.
2.2. Мощности достаточно, но аккумулятор не успевает «отдать» требуемый ток. Как известно, при появлении потребителя, ток разряда АКБ ставится не очень быстро; и время его установки зависит от параметров аккумулятора — прежде всего от внутреннего сопротивления (если точнее, то от реактивной составляющей внутреннего сопротивления).

И если внутреннее сопротивление АКБ велико, то при резком возрастании нагрузки требуемый ток она даст с определенной задержкой, маленький, но искажения звука в данный момент уже могут быть видны.

Схема подсоединения конденсатора к цепи питания усилителя.
На самом деле, в данном случае установка конденсатора может быть подходящей альтернативой замене аккумулятора. Полностью проблематику это не решит, но фронты басов, например, может сгладить.

В наши дни на полках автомагазинов возникли «конденсаторы», выделяющиеся большой (до сотен и даже тысяч Фарад) емкостью, однако при этом имеющие маленькие размеры и очень доступную стоимость. Это не конденсаторы, это – ионисторы.

Смысла в их подключении к усилителю немного – да, они имеют заявленную емкость, но от конденсаторов ионисторы выделяются высоким внутренним сопротивлением (ESR), невысоким самым большим током разряда и невысокой скоростью установки отдаваемого тока. Есть ионисторы с невысоким ESR, близкие по свойствам к конденсаторам, однако они значительно дороже.

Характеристики автомобильных конденсаторов.

Емкость– ключевой показатель конденсатора. Встречающееся иногда условие, что емкость конденсатора (в Фарадах) должна быть равна мощности аудиосистемы в киловаттах, вызывает сомнение у всякого, знакомого с электроникой.

Чем больше емкость конденсатора, тем дольше он сможет поддерживать «просадку» питающей сети. Для фильтрации помех 0,5 Ф хватит с большим избытком.

Для поддержки питания магнитолы при пиковых нагрузках требуемая емкость зависит от характера таких нагрузок – для одних и 0,5 Ф достаточно будет, для остальных – и 10 не хватит. Можно остановиться на другом алгоритме выбора: купить модель с маленькой (0,5 Ф) емкостью, но обязательно с вольтметроми индикатором заряда.

В рабочий период аудиосистемы смотреть за индикатором заряда и показаниями вольтметра – если на самой большой громкости аудиосистемы указатель заряда тускнеет, однако не гаснет, а напряжение не падает ниже очень маленького, то конденсатор с собственной работой справляется.

Схема подсоединения дополнительного конденсатора.
Если же указатель иногда гаснет на короткое время (до 1-2 с), а напряжение падает, то потребуется добавить в цепь еще 1 конденсатор параллельно к уже установленному. Если же указатель гаснет на длительное время, это означает, что аудиосистеме не хватает мощности, и установкой конденсаторов данную проблему не решить.
ESR(Equivalent Series Resistance – Эквивалентное Методичное Сопротивление) – параметр, определяющий самый большой ток разряда. Монтируемые в автомобильную аудиосистему конденсаторы обязаны иметь ESR не больше 10 мОм.

Как правило, под такое требование подойдёт любой электролитический конденсатор, однако это не означает, что такой параметр можно пренебрегать – по нему можно определенно узнать, ионистор перед вами или конденсатор. Очень важно обращать собственное внимание на ESR при подборе небольшого конденсатора слишком высокой (в десятки и сотни Фарад) емкости.

И необходимо отнестись к нему с большим подозрением, если для него изготовителем ESR не указан.

Небесполезной опцией будет наличие вольтметрана корпусе конденсатора – он даст возможность зрительно контролировать напряжение на усилителе, отмечать просадки, их величину и длительность. На основании наблюдений за вольтметром и индикатором заряда разрешено делать выводы о достаточной эффективности конденсатора или про необходимость установки дополнительного конденсатора большей емкости.
Неплохо бы будет узнать, есть ли у конденсатора устройство зарядки (зарядная схема), ограничивающая зарядный ток. Из-за невысокого внутреннего сопротивления конденсатор во время зарядки берет ток, фактический равный току короткого замыкания – это способна повредить контакты цепи питания и размещенные «по дороге» электронные элементы.

Если зарядной схемы у конденсатора нет, первую его зарядку необходимо делать через нагрузку – к примеру, через 12-вольтовую лампочку, подключив её постепенно к конденсатору.

Что такое конденсатор и зачем он необходим в схемах

Единая суть

Конденсатор состоит из 2-ух проводящих обкладок и диэлектрика между ними. И все, больше ничего.

С виду обычная радиодеталь, но работает на высоких и невысоких частотах по-разному.
Отмечается на схеме 2-мя параллельными линиями.

Рабочий принцип

Эта радиодеталь хорошо показывает явление электростатической индукции. Разберем на примере.
Если подключить к конденсатору постоянный источник тока, то в начальный момент времени ток начнет накапливаться на обкладках конденсатора. Это происходит благодаря электростатической индукции.

Сопротивление фактически равно нулю.

Электрическое поле за счёт электростатической индукции притягивает разноименные заряды на две противоположные обкладки. Данное свойство материи именуется емкостью.

Емкость есть у всех материалов. И даже у диэлектриков, однако у проводников она намного больше.

Благодаря этому обкладки конденсатора сделаны из проводника.

Чем больше емкость— тем больше может накопиться зарядов на обкладках конденсатора, т.е. переменного тока.
Основное свойство конденсатора это емкость.
По мере накопления зарядов, поле начинает обессилеть, а сопротивление увеличивается. Почему так происходит? Места на обкладках все меньше, одноимённые заряды на них работают один на один, а напряжение на конденсаторе становится равным источнику тока.

Такое сопротивление именуется реактивным, или емкостным. Оно зависит от частоты тока, емкости радиодеталей и проводов.
Когда на обкладках не останется места для переменного тока, то и ток в цепи закончиться. Электростатическая индукция исчезает.

Теперь остается электрическое поле, которое держит заряды на собственных обкладках и не отпускает их. А переменному току некуда деваться.

Напряжение на конденсаторе станет равным ЭДС (напряжению) источнику тока.

А что будет, если увеличить ЭДС (напряжение) источника тока? Электрическое поле начнет все сильнее давить на диэлектрик, потому как места на обкладках уже нет.

Однако если напряжение на конденсаторе превысит допустимые знания, то диэлектрик пробьет. И конденсатор станет проводником, заряды освободятся, и ток пойдёт по цепи.

Как тогда применять конденсатор для больших напряжений? Можно сделать больше размер диэлектрика и расстояние между обкладками, однако при этом уменьшается емкость детали.
Между обкладками находится диэлектрик, который препятствует прохождению постоянного тока. Это собственно барьер для постоянного тока. Благодаря тому, что постоянный ток создаёт и стабильное напряжение.

А стабильное напряжение может создавать электростатическую индукцию исключительно при замыкании цепи, другими словами, когда конденсатор заряжается.
Так конденсатор может хранить энергию до той поры, пока к нему не подключится покупатель.

Конденсатор и цепь постоянного тока

Добавим в схему лампочку. Она загорится только во время зарядки.

Еще одна Основная особенность — когда происходит процесс зарядки током, то напряжение отстает от тока. Напряжение как бы догоняет ток, потому как сопротивление увеличивается медленно, по мере зарядки. Электрические зарядам необходимо время, чтобы перенестись к обкладкам конденсатора.

Конденсатор в цепи переменного тока

Так именуется время зарядки. Оно зависит от емкости, частоты и напряжения.
По мере зарядки, лампочка начинает тусклее светиться.

Лампочка тухнет при полной зарядке.

Постоянный переменный ток не идет через конденсатор исключительно после его зарядки.

Цепь с электрическим током

А что если заменить полярность на источнике тока? Тогда конденсатор начнет разряжаться, и опять заряжаться, потому как меняется полярность источника.

Электростатическая индукция появляется регулярно, если переменный ток переменный.Каждый раз, когда ток начинает менять собственное направление, начинается процесс зарядки и разрядки.

Благодаря этому, конденсатор пропускает переменный переменный ток.
Чем выше частота — тем меньше реактивное (емкостное) сопротивление конденсатора.

Назначение и функции конденсаторов

Конденсатор играет важную роль как в аналоговой, так и цифровой технике. Они могут быть электролитическими и керамическими, и выделяются собственными характеристиками, однако не единой сутью. К примеру:

• Фильтрует высокочастотные помехи;
• Понижает и сглаживает пульсации;
• Делит сигнал на частые и переменные составляющие;
• Копит энергию;
• Может применяться как источник опорного напряжения;
• Создаёт отклик с катушкой индуктивности для усиления сигнала.

Варианты применения

В усилителях в большинстве случаев применяются для защиты сабвуферов, фильтрации питания, термостабилизации и разграничение постоянной составляющей от переменной. А электролитические в независимых схемах с микроконтроллерами могут долго обеспечивать питание за счёт большой емкости.

В этой схеме транзистор VT1 регулярно открыт, чтобы усиливать звук без искажений. Однако если вход замнется или на него поступи постоянный ток, то транзистор откроется, перейдет в изобилие и перегреется.

Чтобы этого не позволить, необходим конденсатор. С1 дает возможность отделить постоянную оставляющую от переменной.

Переменный сигнал легко проходит на базу транзистора, а постоянный сигнал не проходит.

С2 одновременно с резистором R3 создает роль термостабилизации. Когда усилитель работает, транзистор нагревается.

Это может внести искажения в сигнал. Благодаря этому, резистор R3 помогает удержать рабочую точку при нагревании. Но когда транзистор холодный и стабилизации не требуется резистор может сделать меньше мощность усилителя.

Благодаря этому, в дело вступает С2. Он проводит через себя очень сильный сигнал шунтируя резистор, таким образом не снижая номинальную мощность схемы.

Если его емкость окажется ниже расчетной, он начнет вносить фазовые искажения в выходной сигнал.

Чтобы схема качественно работала, обязательно прекрасное питание. Когда схема в пиковые значения потребляет больше тока, то это всегда сильная нагрузка на источник питания.

С3 фильтрует помехи по питанию и помогает уменьшить нагрузку. Чем больше емкость — тем лучше звук, но до конкретных значений, все будет зависеть от схемы.

А в блоках питания применяется аналогичный принцип, как и в предыдущей схеме по питанию, однако тут емкость необходима намного больше.

Еще на диодный мост можно параллельно включить керамические конденсаторы, которые будут шунтировать схему от высокочастотных наводок и шума сети 220 В.

Фазовые искажения

Конденсатор может ухудшать переменный сигнал по фазе. Это происходит из-за неверного расчета емкости, общего сопротивления и взаимные действия с другими радиодеталями.

Необходимо помнить и про то, что любая радиодеталь имеет как реактивное так и активное сопротивление.