Kilekondensaatorid elektroonikatööstusele

Kilekondensaator koosneb kahest juhtivast metallkihist, mis on üksteisest isoleeritud õhukese plastkilest isoleeriva kihiga. Metallkihid toimivad elektroodidena ja isoleeriv kiht dielektrikumina.

Kilekondensaator ehitatakse nii, et plastkile asetatakse kahe metallkihi vahele. Metallkihid volditakse ümber plastkile servade, et mehaaniliselt stabiliseerida kondensaator ja luua elektriline ühendus.

Kilekondensaatori tööpõhimõte põhineb elektrostaatilise laadimise põhimõttel. Kui elektroodidele rakendatakse pinget, tekib metallkihide vahele elektriväli. Elektrivool ei saa voolata läbi isoleeriva kihi, mistõttu laeng koguneb elektroodidele.

Kilekondensaatori mahtuvus sõltub elektroodide pindalast, elektroodide vahelisest kaugusest ja dielektrilise konstandist. Mida suurem on elektroodide pindala ja mida väiksem on elektroodide vaheline kaugus, seda suurem on kondensaatori mahtuvus.

Kilekondensaatoreid kasutatakse sageli mitmesugustes elektroonikarakendustes, kuna neil on suur mahtuvus ja head elektrilised omadused. Nad sobivad eriti hästi rakendusteks, mis nõuavad suurt täpsust ja stabiilsust, näiteks kõrgsagedusahelates, filtrites või häireid summutavates kondensaatorites.

Kilekondensaatoreid on mitmesuguseid, mis erinevad peamiselt materjali, struktuuri ja kasutusala poolest. Siin on mõned kõige levinumad tüübid:

1. polüesterkondensaatorid (nimetatakse ka mülaarkondensaatoriteks): Need kondensaatorid on valmistatud polüesterkilest ja neid kasutatakse madalpinge rakendustes, näiteks helivõimendites, elektroonikahelates ja alalisvoolu häirete summutamisel.

2. polüpropüleenist kondensaatorid: Need on valmistatud polüpropüleenist kiledest ja neid kasutatakse nende suure stabiilsuse ja väikeste kadude tõttu kõrgsageduslikes rakendustes, suure vooluahelates ja audiorakendustes.

3. polükarbonaatkondensaatorid: Need on valmistatud polükarbonaatkilest ja neid kasutatakse kõrge kvaliteedi ja täpsusega rakendustes, näiteks ostsillaatorites, filtrites ja mõõtmistehnikas.

4. polütetrafluoroetüleenist (PTFE) kondensaatorid: Need kondensaatorid on valmistatud PTFE-kilest ja neid iseloomustab nende kõrge temperatuurikindlus ja isoleerimisomadused. Neid kasutatakse kõrgsageduslikes ja kõrgtemperatuurilistes rakendustes, näiteks satelliitside, kosmoseside, meditsiiniseadmed jne.

5. metalliseeritud polüesterkondensaatorid: Need kondensaatorid on valmistatud metallkattega polüesterkilest ja neid kasutatakse elektroonikaseadmetes, näiteks televiisorites, arvutites, luminofoorlampides ja energiasäästulampides.

6. metalliseeritud polüpropüleenist kondensaatorid: Sarnaselt metalliseeritud polüesterkondensaatoritele on need kondensaatorid valmistatud metallkattega polüpropüleenkilest. Neid kasutatakse kõrgepingerakendustes, näiteks lülitusvooluallikates ja mootorirakendustes.

See loetelu ei ole ammendav, sest on olemas ka muud liiki kilekondensaatoreid. Õige kondensaatoritüübi valik sõltub rakenduse erinõuetest, nagu näiteks pinge, vool, sagedusvahemik, ümbritsev temperatuur jne.

Kilekondensaatori jõudlust mõjutavad mitmesugused parameetrid, sealhulgas

1. mahtuvus: Kondensaatori mahtuvus näitab, kui palju laengut ta suudab salvestada. Mida suurem on mahtuvus, seda rohkem laengut suudab kondensaator salvestada ja seda võimsam on ta.

2. dielektriline tugevus: Kondensaatori dielektriline tugevus näitab, kui suurt pinget ta suudab taluda, enne kui ta hävib. Mida suurem on dielektriline tugevus, seda võimsam on kondensaator.

3. hajumistegur: Kondensaatori hajumistegur näitab, kui palju energiat läheb laadimise ja tühjendamise käigus kaduma. Madal hajumistegur tähendab kondensaatori tõhusamat jõudlust.

4. temperatuuristabiilsus: Kondensaatori temperatuuristabiilsus näitab, kui hästi ta säilitab oma omadused erinevatel temperatuuridel. Hea temperatuuristabiilsusega kondensaator säilitab oma jõudluse ka äärmuslikel temperatuuridel.

5. sagedussõltuvus: Mõne kondensaatori mahtuvus võib väheneda kõrgetel sagedustel. Sagedussõltuvus näitab, kui hästi säilitab kondensaator oma mahtuvuse erinevatel sagedustel.

6. suurus: Kondensaatori suurus võib samuti mõjutada selle jõudlust. Väiksemate kondensaatorite mahtuvus ja dielektriline tugevus on sageli väiksem, samas kui suuremad kondensaatorid võivad olla tõhusamad.

Kilekondensaatoritel on erinevad omadused ja rakendused kõrgsagedus- ja madalsagedustehnoloogias nende konstruktsiooniomaduste ja elektriliste omaduste tõttu.

Kilekondensaatoreid eelistatakse kõrgsagedustehnoloogias nende väikeste kadude ja suure stabiilsuse tõttu kõrgetel sagedustel. Neil on madal seeriainduktiivsus ja seeriatakistus, mille tulemuseks on madalad kaod ja parem jõudlus kõrgetel sagedustel. Kilekondensaatorid suudavad kõrgtehnoloogias taluda ka kõrgeid pingeid ja suuri mahtuvusi.

Kilekondensaatoreid eelistatakse madalsagedustehnoloogias nende suure töökindluse ja pika eluea tõttu. Neil on kõrge isolatsioonitugevus ja vähene vananemine, mis tagab stabiilse töövõime pikema aja jooksul. Kilekondensaatoritel on ka väike eneseinduktiivsus ja seetõttu sobivad nad hästi madalsageduslikeks rakendusteks.

Kilekondensaatorite rakendused kõrgsagedustehnoloogias hõlmavad filtreid, ostsillaatoreid, resonantsahelaid ja RF-võimendeid. Madalsagedustehnoloogias kasutatakse kilekondensaatoreid toiteallikates, helivõimendites, madalsagedusahelates ja muudes rakendustes, kus on vaja suurt stabiilsust ja usaldusväärsust.