Kondansatörler

Advertisement

  • Twitter
  • Facebook
  • Google+
  • Pinterest
  • Linkedin

2.1. Tanımı ve İşlevi

İki iletken levha arasına di-elektrik adı verilen bir yalıtkan madde konulmasıyla elde edilen ve elektrik enerjisini depo edebilen devre elemanına kondansatör denir (Resim 2.1). C harfi ile gösterilir ve birimi farad (F)dır.

Kondansatör devrenin ilk çalışma anında kaynak gerilimine şarj olmaya başlar. Maksimum şarj işlemi gerçekleşene kadar kondansatör üzerinden geçici olarak ve gittikçe azalan Ic akımı akar. Bu akım kondansatör kaynak gerilimine şarj olduğunda durur.

2.2. Çeşitleri

Sabit ve ayarlı olmak üzere iki gruba ayrılır.

2.2.1. Sabit Kondansatörler

Sabit kondansatörler, kâğıtlı, plastik, seramik, mika, elektrolitik, smd olmak üzere altı çeşittir.

2.2.1.1. Kâğıtlı Kondansatörler

Yalıtkanlık kalitesini artırmak için parafin maddesi emdirilmiş 0.01 mm kalınlığındaki kâğıdın iki yüzüne 0.008 mm kalınlığındaki kalay ya da alüminyum plakalar yapıştırılarak üretilmiş elemanlardır (Resim 2.3). Kuru kâğıtlı, yağlı kâğıtlı, metalize kâğıtlı vb. modelleri bulunan kâğıtlı kondansatörler uygulamada yaygın olarak karşımıza çıkmaktadır. Kapasite değerleri genellikle 1 nF lle 20 µf arasında değişen kâğıtlı kondansatörlerin çalışma gerilimleri ise 100 volt ile 700 volt arasında değişmektedir.

2.2.1.2. Plastik Kondansatörler

Yüksek frekanslı devrelerde pek tercih edilmez. Hassas kapasiteli olarak imal edilirler. Genellikle zamanlama, filtre veya birkaç yüz khz’lik frekanslı devrelerde kullanılabilir. Dielektrik maddelerine göre üç türdür. Bunlar; polyester, polistren ve polipropilendir.

2.2.1.3. Seramik Kondansatörler

Di-elektrik maddesi olarak titanyum veya baryum kullanılarak imal edilir. Genellikle yüksek frekanslı devrelerde baypas kondansatörü olarak kullanılır.

2.2.1.4. Mika Kondansatörler

Di-elektrik maddesi mikadır (Resim 2.5). Yalıtkan sabiti çok yüksek ve çok az kayıplı elemanlardır. Frekans karakteristikleri oldukça iyidir ve bu özeliklerinden dolayı rezonans ve yüksek frekanslı devrelerde kullanılır. Mikalı kondansatörlerin kapasite değerleri 1 pikofarad ile 0,1 mikrofarad arasında, çalışma voltajları 100 V ile 2500 V arasında, toleransları ise % 2 ile % 20 arasında değişir.

2.2.1.5. Elektrolitik Kondansatörler

Elektrolitik kondansatörlere kutuplu kondansatörler de denir. Pozitif ve negatif kutupları bulunan, alüminyum levhalar arasında asit borik eriyiğinin di-elektrik madde olarak kullanıldığı kondansatörlerdir. Negatif uç kondansatörün dış yüzeyini oluşturan alüminyum plakaya bağlıdır (Resim 2.6).

Bu tip kondansatörler büyük kapasiteli olup en sık kullanılan kondansatörlerdir. Genellikle filtre, gerilim çoklayıcılar, kuplaj – dekuplaj ve zamanlama devrelerinde kullanılır. Yüksek frekans karakteristikleri kötü olduğundan yüksek frekanslı devrelerde tercih edilmez.

Elektrolitik kondansatörlerin üzerinde kapasite değeri dışında maksimum şarj gerilimi de yazılıdır. lµF/50 V gibi. Bu gerilime kırılma gerilimi de denir. Kapasite seçimi yaparken aynı zamanda gerilim değerleri de dikkate alınmalıdır. Asla devreye ters bağlanmamalı ve şarj gerilimi üzerine çıkılmamalıdır. Böyle bir durumda kondansator di-elektrik özelliğini kaybeder ve bozulur.

Alüminyum ve tantalyum plakalı olmak üzere iki tür elektrolitik kondansatör vardır. İkisi arasındaki fark tantalyum oksidin yalıtkanlık sabiti daha büyüktür.

Alüminyum elektrolitik kondansatör

Alüminyum oksitli anot folyo ile alüminyum katot folyodan oluşan sent şeklindeki iki plakanın arasına elektrolitik emdirilmiş kâğıt ile sarılarak elde edilen kutuplu kondansatörler- 28 dir. Alüminyum oksitli plakaya bağlı elektrot pozitif (+), alüminyum plakaya bağlı elektrot ise negatif (-) kutup olarak isimlendirilir.

Tantalyum elektrolitik kondansatör

Tantalyum oksitli folyo şerit ile tantalyum folyo şeritten oluşur. Tantalyum oksitli plakaya pozitif (+), tantalyum plakaya ise negatif (-) kutup bağlanmıştır (Resim 2.7).

Elektrolitik kondansatörlerin hacmine göre kapasitelerinin büyük ve maliyetinin ucuz olması bir avantajdır. Ancak kaçak akımlar büyüktür ve ters bağlantı hâlinde bozulmaları birer dezavantajdır.

2.2.1.6. SMD Kondansatörler

Çok katmanlı elektronik devre kartlarına yüzey temaslı olarak monte edilmeye uygun yapıda üretilmiş kondansatörlerdir. Boyutları diğer kondansatörlere göre çok daha küçüktür ancak mercimek ve mika kondansatörlerle erişilen sığa değerlerine sahip olarak üretilir. Üzerindeki kodların okunuşları markadan markaya farklılık gösterir.

2.2.2. Ayarlı Kondansatörler

Varyabl ve trimer kondansatör olmak üzere gruba ayrılır.

2.2.2.1. Varyabl Kondansatörler

Bu gruba giren kondansatörler, İngilizce adı ile varyabl (variable) olarakta anılmaktadır. “Varyabl” kelimesinin Türkçe karşılığı “değişken”dir. Varyabl kondansatörler paralel bağlı çoklu kondansatörden oluşmaktadır. Bu kondansatörlerin birer plakası sabit olup diğer plakaları Resim 2.10’da görüldüğü gibi bir mil ile döndürülebilmektedir. Böylece kondansatörlerin kapasiteleri istenildiği gibi değiştirilebilmektedir. Hareketli plakalar sabit plakalar- 29 dan uzaklaştıkça karşılıklı gelen yüzeyler azalacağından kapasitede küçülecektir. Hareketli plakalara rotor, sabit plakalara stator denmektedir.

Plakalar genelde alüminyum veya özel amaçlar için gümüş kaplı bakırdır. Plakalar arasında yalıtkan madde olarak genellikle hava vardır. Bazı özel hâllerde, mika plastik ve seramik de kullanılmaktadır. Bazen vakumlu (havasız) da yapılmaktadır. Havalı ve yalıtkanlı kondansatörlerde bir miktar kaçak (leakage) akımı vardır. Vakumlu olanlarda hiç kaçak yoktur. Vakumlu kondansatörlerde; çalışma gerilimi 50 KV’a ve frekansı 1000 MHz’e kadar çıkabilmektedir. Kapasitif değeri ise 50-250 pF arasında değişir. Havalılarda ise kapasite 400 pF’a kadar çıkabilmektedir. Varyabl kondansatörler ile büyük kapasitelere ulaşılamamakla beraber, yukarıda belirtildiği gibi çok büyük gerilimlerle ve frekanslarda çalışılabilmektedir. Bazı uygulamalarda, aynı gövdede iki varyabl kondansatör kullanılır. Bunlardan birinin rotoru, statordan uzaklaştırılırken diğerinin rotoru ters bir çalışma şekli ile statoruna yaklaşır.

Varyabl kondansatörün kullanılma alanları:

  • Radyo alıcıları (Plakaları çok yakın ve küçüktür.)
  • Radyo vericileri
  • Büyük güçlü ve yüksek frekans üreticileri (Plakalar arası 2,5 cm ‘dir.)

2.2.2.2. Trimer Kondansatörler

Kapasite değeri tornavida ile değiştirilebilen ayarlı kondansatörlerdir. Trimer kondansatörlerde ayar vidasına bağlı 360 derece dönebilen levhalar ile yüzey alanı değiştirilmesiyle kapasite değeri azaltılıp çoğaltılabilir. Trimer kondansatörlerin boyutları ve kapasite değerleri küçüktür. Bu çeşit kondansatörler FM verici, telsiz vb. devrelerde kullanılır.

 

2.3. Rakamlarla Kondansatör Değerinin Okunması

Kondansatörlerin kapasite değerleri ve çalışma voltajları arttıkça gövde boyutları da artar. Gövde boyutu yeterli olduğunda kondansatörün kapasite değeri ve çalışma voltajı kondansatör üzerine yazılır. Küçük gövdeli kondansatörlerde ise bazı kısaltmalar kullanılırak bu değerler kodlanmıştır. Kapasite değerlerinin kodlanması için rakamlar ya da renkler kullanı- labilir.

Kondansatörlerin rakamlar ile kodlanması :
Rakamlar ile yapılan kodlamalarda bazı kısaltmalardan yararlanılır. Örneğin sıfır yerine yalnızca . konur. Tolerans değerleri de harfler ile gösterilir. Bu durumda;
B : % 0,1
C : % 0,25
D : % 0,5
F : % 1
G : % 2
J : % 5
K : % 10
M : % 20
Örnekler:
p68 kodu = 0,68 pikofarad 15 kodu = 15 pikofarad
470 kodu = 470 pikofarad 152 kodu = 1500 pikofarad
472 kodu = 4700 pikofarad 103 kodu =10000 pikofarad
104 kodu = 100000 pikofarad 1n kodu = 1 nanofarad
1n2 kodu = 1,2 nanofarad 33 n kodu = 33 nanofarad
,039 kodu = 0,039 mikrofarad ,05 kodu = 0,05 mikrofarad

Kondansatörlerin renk bandları ile kodlanması :

Kondansatörlerin kapasite, voltaj ve tolerans değerleri renk bantları ile kodlanırken dirençlerde olduğu gibi tam bir standardizasyon olmadığından değişik şekillerde yapılan kodlamalar ile karşılaşılabilir. Kondansatörlerin renk kodlarının rakamsal karşılığı bulunurken renkler yukarıdan aşağıya ya da soldan sağa doğru okunur. Bulunan değerler pikofarad cinsindendir.

Üç renk bandı ile yapılan kodlama: Bu şekilde yapılan kodlamalarda ilk iki bant birinci ve ikinci sayı, üçüncü bant ise çarpandır.

Dört renk bandı ile yapılan kodlama: İlk iki renk birinci ve ikinci sayı, üçüncü renk çarpan, dördüncü renk ise tolerans değerini belirtir.

Beş renk bandı ile yapılan kodlama: İlk iki renk birinci ve ikinci sayı, üçüncü renk çarpan, dördüncü renk tolerans, beşinci renk ise çalışma voltajını belirtir.

Altı renk bandı ile yapılan kodlama: İlk iki renk birinci ve ikinci sayı, üçüncü renk çarpan, dördüncü renk tolerans, beşinci renk çalışma voltajı ve altıncı renk de sıcaklık katsayısını belirtir.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.
Required fields are marked *