Компоненти, частина 1: X-конденсатори

Цією статтею я хотів би розпочати цикл про різні електронні компоненти: діоди, конденсатори, резистори, варистори тощо.
Компонентів дуже багато, усі вони різні, і мене не полишає відчуття, що поки я закінчу про них розповідати, уже з’явиться щось нове :)
А почну я з конденсаторів типу X, тим паче що ця стаття буде доповненням до моєї попередньої статті про конденсатори Y.

Узагалі всі ці статті будуть своєрідним доповненням до відео. Я не пишу сценаріїв, зазвичай просто розповідаю те, що знаю, тому можливі певні застереження або розбіжності з текстовою версією. Але я постараюся, щоб таких розбіжностей було якомога менше.
У циклі я розповідатиму не лише про самі компоненти, а й про те, у яких колах електронних схем їх краще застосовувати і чому, а також, можливо, розповідатиму про варіанти заміни.
Також, якщо вас цікавлять якісь конкретні компоненти, я постараюся підготувати такі відео насамперед. Тож буду радий коментарям і запитанням.

Конденсатори X зазвичай використовують разом із конденсаторами Y. Так уже склалося, що обидва типи застосовують як елементи придушення перешкод у фільтрах. Хоча, звісно, обидва типи цілком можуть використовуватися незалежно.

Вони мають вигляд невеликих брусочків різних кольорів, зазвичай сірого, синього або жовтого. На кожному обов’язково має бути відповідне маркування.


В електромережі достатньо ВЧ-перешкод і пульсацій, тому завдання конденсатора X — максимально блокувати їх, по суті замикаючи на себе. Те саме стосується і перешкод з боку блока живлення. На схемі показано шлях перешкоди та те, як вона потрапляє до конденсатора.
На схемі ліворуч видно резистор опором 560 кОм. Цей резистор потрібен, щоб розрядити конденсатор після вимкнення живлення. Якщо його не встановити, а після знеструмлення БЖ торкнутися контактів вилки живлення, може вдарити струмом. Не сильно, але неприємно. Якось мені принесли відеокамеру JVC, там БЖ умів «кусатися».


Конденсатори типу X відрізняються від звичайних тим, що:
1. Краще працюють за постійної напруги мережі
2. Витримують стрибки високої напруги
3. Не схильні до самозаймання.

Загалом їх можна замінити звичайними конденсаторами, але це крайній захід, до того ж встановлювані конденсатори мають бути розраховані на напругу щонайменше 630 В. Вам можуть сказати, що можна поставити на 400 В, так робили багато разів і усе працювало. Не слухайте — мінімум 630!
Тому правильно встановлювати ті, що на фото ліворуч.


Особливо уважно треба ставитися до імпортних (читай — китайських) конденсаторів. Ліворуч на фото — конденсатори червоного кольору. Я неодноразово бачив їх розірваними, а вони ж цілком могли б спричинити пожежу.


Трохи про маркування.
X1 – Використовуються в промислових пристроях, підключених до трифазної мережі. Ці конденсатори гарантовано витримують стрибок напруги 4 кВ.
X2 – Найпоширеніші. Використовуються в побутових приладах із номінальною напругою мережі до 250 В, витримують стрибок до 2.5 кВ.
Y1 – Працюють за номінальної напруги мережі до 250 В і витримують імпульсну напругу до 8 кВ
Y2 – Найпоширеніший тип, може використовуватися за напруги мережі до 250 В і витримує імпульси 5 кВ

Невелика підказка
1. Конденсатори типу Y можна використовувати замість конденсаторів типу X, але не можна використовувати конденсатори типу X замість конденсаторів типу Y.
2. Конденсатори типу Y зазвичай мають набагато меншу ємність, ніж конденсатори типу X.
3. Якщо для конденсаторів типу X що більша ємність, то краще, то ємність конденсаторів типу Y потрібно вибирати якомога меншою. Типове значення 2.2 нФ уже добряче б’є струмом, якщо одночасно торкнутися виходу БЖ і заземленого предмета.

З вибором ємності для конденсаторів X усе просто: що більша, то краще. Для використання у звичайних (побутових) пристроях можна брати будь-який клас.

Іноді конденсатори типу Y можуть мати корпус, як у конденсаторів типу X. Будьте уважні, коли їх використовуєте.


Крім того, як я написав вище, конденсатори типу Y можна використовувати замість типу X. Ба більше, іноді навіть указують подвійне маркування. Причому навіть конденсатор Y2 можна сміливо застосовувати замість X1.
Ліворуч, імовірно, правильний конденсатор, але оскільки маркування Y немає, краще його не використовувати, принаймні замість міжобмоткового.


Ви, звісно, запитаєте, чому взагалі X, Y, а не, наприклад, W і Z. Спробую пояснити, як я розумію принцип маркування.
На платі конденсатор типу X встановлюють так, як показано на схемі, тобто однією доріжкою його підключають до входу, а іншою — до виходу. Це зроблено для того, щоб мінімізувати довжину провідників, адже струм завжди йде найкоротшим шляхом.


Але якщо трохи уважніше придивитися до цих провідників, то побачимо, що підключення конденсатора X нагадує літеру X, а конденсаторів Y — відповідно, літеру Y.
Не стверджуватиму, що так і було задумано, але виглядає цілком логічно :)


Для прикладу — як ці конденсатори виглядають у реальних блоках живлення.
Ліворуч блок живлення від супутникового тюнера, праворуч — від монітора. У першому випадку конденсатори встановлено до дроселя й після нього, у другому — лише до. Перший варіант трохи краще справляється із завадами, але в другому є додатковий дросель, що знижує їхній рівень.


Дросель видно трохи лівіше й нижче від конденсатора. Встановлено конденсатор X класу X2, ємністю 0.22мкФ.


Ось для прикладу інший блок живлення — від комп’ютера.


На вході тут також стоїть конденсатор класу X2 ємністю 0.22мкФ, але в цьому випадку це лише збіг, адже в блоці живлення супутникового тюнера конденсатори мають ємність 0.1мкФ.


А ось ті незвичайні конденсатори типу Y, про які я писав вище. Раніше я не звертав уваги, що вони виконані в такому незвичному для них корпусі, помітив буквально нещодавно.
До речі, ліворуч на платі видно маркування виробника блока живлення — Astec. Свого часу він виробляв дуже якісні блоки живлення, їх можна було побачити також у вигляді зарядних пристроїв для телефонів (наприклад, Siemens). Але потім цей виробник пішов із ринку побутової техніки, дуже шкода: якість його продукції була на дуже високому рівні. Ба більше, вони виробляли навіть власні мікросхеми.


До речі, про блоки живлення — та й не лише про них. Як я писав, конденсатори класу X дуже надійні, тож перш ніж викидати старий блок живлення, перевірте: можливо, їх можна випаяти — найімовірніше, вони будуть справні.
А взагалі, різні блоки живлення та інші пристрої — чудові джерела деталей, особливо якщо потрібен один-два екземпляри. Іноді навіть зручно зберігати їх нерозібраними.
Наприклад, нижче — вузол чергового джерела живлення. Можна випаяти всі компоненти й отримати малопотужний блок живлення на 5/12 Вольт для живлення чогось на кшталт Arduino.


Або ось вихідний вузол. Тут можна сміливо брати осердя для різних перетворювачів напруги й фільтрів — дуже зручно. Особливо корисним може бути дросель групової стабілізації.
Електролітичні конденсатори також можуть стати в пригоді, але якщо блок живлення «китайський», краще їх не використовувати — часто там стоїть мотлох.


Ну і раз уже я заговорив про фільтри живлення, покажу фільтр із якогось радянського монітора (імовірно) — сьогодні знайшов його на балконі.
Видно велику залізну коробку, на торці — два запобіжники (в імпульсних блоках живлення краще ставити саме парою) і несподівано цілком стандартний сучасний роз’єм живлення.


Коли я його розібрав, на мене чекав шок: усе в стилі типового китайського ширвжитку — великий корпус, а всередині три деталі. Саме три, у буквальному сенсі: дросель, конденсатор і резистор.


За моїми прикидками, блок живлення, підключений після фільтра, мав потужність 100-150 Ватт. Зараз у корпус таких габаритів спокійно поміститься блок живлення разом із фільтром. На фото для порівняння — блок живлення потужністю 100 Ватт.


А в деяких блоках живлення трапляються ось такі зручні фільтри. Тут також три деталі: дросель, конденсатор і резистор. Перепаяти роз’єм на вхідний — і цілком можна використовувати: компактно, ефективно й безкоштовно.


На цьому все, решту можна побачити у відео. Як я й казав, буду радий ідеям, запитанням і коментарям, адже набагато приємніше, коли є зворотний зв’язок із глядачем і читачем :)