PRスペシャルコンテンツ
ウェブ/ウィキペディアの検索結果
|
容量
コンデンサの容量(C)は電荷(Q) の蓄積と電極間の電圧(V)で測定される。 : SI単位系では容量はファラッドを単位とするが、ファラッドは通常の用途では過大なので通常はマイクロファラッド(µF), ナノファラッド (nF), 或いはピコファラッド (pF)を用いる。 [[ファイル:Capacitor.png|thumb|200px|電極間に異なる電荷が蓄積された場合、プレート間に電界が生じることにより電荷は電極から他方の電極へ移動する。 この電界は単純な平行板コンデンサにおいて電位差V = E·dを生み出す。]] なお、使用する場合の電力量(W、単位ジュール)は : となる。つまり、容量1ファラドのコンデンサに10ボルトの電圧がかかっている場合、電力量は50ジュール(ワット秒)となる。したがって、この場合における定格出力50Wの電気製品が1秒間動作することになる。(これは理論値であり、実際には電圧を安定させるための回路などが必要となるため、その分電力量が減ることとなる。) 容量は電極の面積に比例、電極間の距離に反比例する。同様に誘電体の誘電率にも比例する。 平行に配置された電極板のコンデンサの容量は :http://www.ttc-cmc.net/~fme/captance.html である。ただしAは1つの電極板の面積、dは電極板間の距離、εは電極板間の誘電体の誘電率を表している。| キャパシタ | 電解コンデンサ | 可変コンデンサ |
|---|---|---|
アナログ電子回路での用途
直流の電流を通さないことからカップリングコンデンサに利用されたり、デカップリング用のコンデンサに利用される。その他、平滑回路や、共振回路、フィルタなどにも利用される。実際の電子回路では、同じく受動素子の一つである抵抗器やコイルとともに用いられることが多く、前者はR、後者はLと表現されることが多い。要求される周波数帯域、容量や精度、温度に対する容量変化、耐圧など回路の目的、用途、環境、コスト、大きさに合わせて各種の形状、材質の物が幅広く用いられる。低コスト化、小型化の要求の強い民生用小型機器では、チップ積層セラミックコンデンサが幅広く使われている。デジタル電子回路での用途
バイパスコンデンサ(パスコン)としての用途が圧倒的に多い。他に僅かながら水晶発振器やタイミング回路に使われる。主にチップセラミックコンデンサが使われる。電源回路での用途
アルミ電解コンデンサを中心として、セラミックコンデンサやタンタルコンデンサが使われる。電力系統での用途
電力系統では力率改善のための進みリアクタンスとして使用される。位相を進める働きがあるため、一般に「進相コンデンサ」という。電源そのものとしての用途
近年、後述の電気二重層コンデンサをはじめとした1F以上の大容量のものが開発され、蓄電装置として利用されることが多くなりつつある。たとえばノートパソコンの電源としての利用、ハイブリッドカーや電気自動車の始動用電源など。最近では電気自動車の走行用電源そのものとしても使用可能となってきている。高電圧電力回路用
; 紙コンデンサ : 誘電体として木材パルプを加工したものを使用している。 ; オイルコンデンサ : 絶縁油を含浸した紙を誘電体としたもの。 ; 真空コンデンサ : 内部を真空にしたもの。 ; ガス封入コンデンサ : 内部にSF6(六フッ化硫黄)等を封入したもの。電子回路用
プラスチックフィルムコンデンサ
アナログ回路用。 ; スチロールコンデンサ : 俗にスチコンと称される。スチロール樹脂はCDケース等にも使用されるポピュラーなプラスチック。 : 成形が容易で安価、諸特性優秀だが、耐熱温度が85℃と熱に弱く機械的にも脆い。 : 最近になって樹脂分子の並びを制御して結晶化させ、問題点を改善した素材も出ている。 ; ポリエステルコンデンサ(マイラコンデンサ) : マイラと略される。諸特性良好だが、誘電吸収がやや大きい。 ; ポリプロピレンコンデンサ : PPコンと呼ばれる。諸特性優秀で、耐圧も高い(1,000V程度まである)。 ; テフロンコンデンサ : 諸特性良好。プラスチックフィルムコンデンサとしては比較的高温に耐える。 ; ポリフェニレンサルファイドコンデンサ : PPSコンと呼ばれる。諸特性良好で耐熱性に優れる。セラミックコンデンサ
0.5pFから0.1μFが一般的。 デジタル回路のパスコン(高誘電率系および半導体)、アナログ回路の温度補償用(低誘電率系)。高周波特性はよい。内部で物理的に並列接続して容量を底上げ(10μF – )しているものもある。 ; 低誘電率系セラミックコンデンサ : 誘電体に酸化チタンやアルミナの磁器を用いたもの。容量温度係数が低く、かつ直線的。微量元素の導入で任意の温度係数に設定することもできる。ただし、容量の誤差が大きい。 ; 高誘電率系セラミックコンデンサ : 誘電体にチタン酸バリウムを用いたもの。無極性・大容量のコンデンサが得られる。ただし、容量温度係数が大きく、かつ、非直線で変化する。さらに、印加電圧による容量の変動がある。 ; 半導体セラミックコンデンサ : チタン酸バリウムに金属化合物を導入して導電性を持たせたものに、化学処理を施して非常に薄い誘電体層を形成し、焼結したものを誘電体としたもの。高誘電率系セラミックコンデンサよりも更に大きな容量が得られるが、その分、容量変動の諸特性も悪化している。マイカコンデンサ
高周波回路、高精度・安定性が要求される回路用。電解コンデンサ
電極表面に化学処理することで絶縁体あるいは半導体の薄膜を形成し、これを誘電体としたもの。非常に大きな容量(0.1μF – 10万μF)が得られるが、一部を除き極性を持ち、諸特性はかなり悪い。電源系や低周波系に使用される。耐圧や周波数に注意する必要がある。耐圧を守らなかったり極性を間違えると正常に動作しないばかりか発熱し煙が出たり電解液が外部に漏れ出す場合がある。ひどい時には破裂する場合もある。破裂するとコンデンサーの破片が四方八方に飛び散り、非常に危険である。 一般に固体電解コンデンサと呼ばれるものは、電荷移動錯体や導電性高分子を用いた電子導電性固体を用いており、従来からある電解液を用いたコンデンサに対して、等価直列抵抗 (ESR) が小さく、周波数特性に優れている為、CPU周辺など高周波系にも使用されているが、電解液タイプに比べて高価でかつ自己修復性が小さいという問題がある。 リード線方式の場合は、負(マイナス)極の上に黒い線が記載され、一般タイプの新品では負極のリード線が短く切られていることで判別する。画像の上側の黒いものでは、右側のリード線が負極で、下の青いものでは下側のリード線が負極である。 ; アルミ電解コンデンサ : 単に電解コンデンサ、またはケミコン(ケミカルコンデンサ)ともいう。大容量が得られ、電源回路の平滑用・時定数回路用に使用される。誘電体としては、アルミニウム電極(通常はアルミ箔)表面に形成した酸化被膜を用いる。誘電体層が非常に薄いため、大きな容量を得ることが出来る。通常、酸化被膜を形成する前にエッチング処理を施して表面を荒し、微細な凹凸を作製して表面積を稼いでいる。酸化被膜表面に隙間無く対向する電極を密着させることが困難なため、電解液を含浸した紙を挟み、空隙を埋めている。酸化被膜を形成した側の電極を他方の電極より低い電圧(極性を逆)にすると、電気化学反応により誘電体膜が破壊され使用不能になるとともに、素子が破裂・発煙する場合がある。 :; 固体アルミ電解コンデンサ :: 電解液の代わりにTCNQ錯体などの電荷移動錯体、またはポリチオフェンなどの導電性高分子を用いたもの。 :; 非固体アルミ電解コンデンサ :: 上述。電解液として、溶媒を水、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン、γ-ブチロラクトンあるいはN-メチルホルムアミドなどとし、電解質としてホウ酸、アジピン酸、マレイン酸、安息香酸、フタル酸、サリチル酸、アンモニア、トリエチルアミン、水酸化テトラメチルアンモニウムなどにしたものが用いられる。逆極性接続による誘電体膜の破壊に対し自己修復能を持つため、極短時間の逆電圧印加が可能とされるが、この用法は推奨はされない。故障時のモードがオープンである(電極間の抵抗値が高くなる)ことも特長のひとつだが、素子の破裂による二次被害がでることもあるので注意すること。 :; 両極性電解コンデンサ(ノンポーラ) :: 酸化被膜の形成を対向する二つの電極双方にほどこしたもの。コンデンサの直列接続となるため、単位体積当りの容量は半減するが、極性がないため扱い易い。ただし、高速に極性が反転する条件(交流回路)での利用は出来ない点には注意すること。 ; タンタル電解コンデンサ : アルミ電解コンデンサより小型で特性がよい。特にアナログ回路に多く用いられる。デジタル回路でもスパイク状の電流を除去する目的で使われる。大容量を得る原理はアルミ電解コンデンサに似ている。金属タンタル粉体を焼結してこれを陽極とし、電気化学反応で表面に酸化タンタル薄膜を形成する。逆電圧に弱く、故障モードはショートである点に注意を要する。そのため故障前の極間に電位差があると大電流が流れ発熱、発火につながる。ショートによる機器への被害を防ぐためにタンタルコンデンサのモールド内にヒューズを内蔵しているものもある。 :; 固体タンタル電解コンデンサ :: 通称「タルコン」。高温条件下で誘電体表面に二酸化マンガンを析出させて空隙をうめ、焼結体表面に黒鉛を吹き付けた後、銀パラジウム等を用いて電極を引き出したもの。 :; 湿式タンタル電解コンデンサ :: 金属ケースに電解液を充填し、これを陰極としたもの。ここに陽極となる焼結体を浸漬する。 ; ニオブコンデンサ : 金属ニオブ粉体を焼結してこれを陽極とした固体電解コンデンサ。タンタルに比べ埋蔵量が多く(タンタルの100倍程度と見積もられている)、供給の安定化と低価格化が期待できるとされている。また、タンタルコンデンサより逆耐圧耐性が高く大容量化できる可能性があることから、将来的にはタンタルコンデンサを置き換えることが期待されている。 ; 酸化ニオブコンデンサ : 焼結体として金属ニオブの代わりに酸化ニオブを用いたもの。電気二重層コンデンサ
電気二重層キャパシタ、ウルトラキャパシタ(主に米国で用いられる用語)、スーパーキャパシタ(日本電気の商標)、ゴールドキャパシタ(パナソニックの商標)、電気化学キャパシタ、あるいは単にキャパシタと称される。電解液-電極界面において電解液中のイオン及び電極中の電荷担体(電子またはホール)が互いに引き合う格好で整列する現象(電気二重層)を用いて蓄電するコンデンサ。イオンと電荷担体が互いに隔てられた部分(ナノオーダーの距離)が誘電体に相当する。また、電気二重層コンデンサの静電容量は理想的には電極の表面積に比例すると共に電極間の距離に反比例する。そのため、非常に大きい静電容量を実現することが可能である。 実用化されている電気二重層コンデンサでは、比表面積が極めて大きい活性炭を電極として用いている例が多く数F/cm3級の静電容量が得られている。なお、電気二重層は正負両極に生じるため、一つの電気二重層コンデンサは二つのコンデンサ(正・負極に生じた電気二重層)の直列接続に相当する。耐圧は電解液の分解電圧以下に制限されるため約1V(水系電解液の場合)、約3V(非水系電解液の場合)と非常に低く、複数個を直列接続することで必要な電圧を得ることが多いが、接続された個々のコンデンサの特性ばらつきからくる過充電を防ぐ工夫が必要となる。また、通常のコンデンサと比較して漏れ電流が非常に大きく、周波数特性も悪いことは留意する必要がある。 主に電子機器のメモリーや時計回路におけるバックアップ電源として用いられて来たが、電力貯蔵用にも使用され始めている。近年、ハイブリッド自動車や電気自動車の電源としても注目されており、製品化された例ではコピー機の急速立ち上げ用電源や無停電電源装置などがある。さらに鉄道用の電車でも実験的に電源として使用して起動力約2%の電力を確保するなど、様々な分野で小型化・大容量化の研究開発が進められている。二次電池と異なり電気化学反応を従わないため、充放電回数の制限が無いこと、大電流の充放電に強く温度条件の厳しい環境下でも利用できることなどの利点を持つ。このためハイブリッドカーへの搭載が予定されており、はやぶさに搭載されたローバーにも採用された。バリアブルコンデンサ(可変コンデンサ、バリコン)
回転軸を回すことで静電容量を可変できるコンデンサ。送信機や受信機(ラジオ)などの同調回路などに使われる。ラジオの同調回路(周波数ダイアル)のようにもともと頻繁に回すことを目的に作られているものと、回路の定数の微調整用として、出荷前やメインテナンス等、調整するときしか回さない目的に作られたもの(トリマーバリコン、半固定可変コンデンサ)とがある。 ; エアバリコン : 空気を誘電体とする可変コンデンサ。固定した電極と、回転軸に取り付けられた電極とで空気を挟み、静電容量を可変できる。高電圧に耐えられることから、1970年代までの真空管を使ったラジオ受信機やアマチュア無線機などに使われていたが、現在はあまり生産されていない。 ; ポリバリコン : 薄いポリエチレンフィルムを誘電体とする可変コンデンサ。固定した電極と、回転軸に取り付けられた電極とでポリエチレンフィルムを密着して挟み、静電容量を可変できる。主に小型携帯ラジオの周波数ダイヤルに使われている。 ; セラミックトリマコンデンサ : セラミックを誘電体とする可変コンデンサ。回路で補償しきれない精度の特性が必要な場合、組み立て後に微調整可能な回路にしておき、製品出荷前に工場で微調整を行うために用いられる。 ; バリキャップ : 半導体中に形成された空乏層を誘電体として用いる可変コンデンサ。逆電圧の大きさによって空乏層の厚さを制御する事が可能で、このため電子的に容量を可変できる。| ↓数字\英字→ | A | B | C | D | E | F | G | H | J | K |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1.25 | 1.6 | 2 | 2.5 | 3.15 | 4 | 5 | 6.3 | 8 |
| 1 | 10 | 12.5 | 16 | 20 | 25 | 31.5 | 40 | 50 | 63 | 80 |
| 2 | 100 | 125 | 160 | 200 | 250 | 315 | 400 | 500 | 630 | 800 |
| 3 | 1,000 | 1,250 | 1,600 | 2,000 | 2,500 | 3,150 | 4,000 | 5,000 | 6,300 | 8,000 |
- 耐圧が630V
- 容量が10 × 103 = 10,000pF = 0.01μF
- 温度の変化によるキャパシタンス変動
- 電圧の変化によるキャパシタンス変動
- 経年変化によるキャパシタンス変動
- 周波数の変化(特に高周波)での寄生インダクタンス成分の影響
- 等価直列抵抗
- エルナー(音響用、一般用電解コンデンサ大手)
- ニチコン(アルミ電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、フィルムコンデンサ大手)
- 日本ケミコン
- パナソニック エレクトロニックデバイス(旧称 松下電子部品)(各種電子部品大手、チップタンタルコンデンサはニチコンに移管)
- 村田製作所(セラミックコンデンサ、コイル等の大手)
- TDK(セラミックコンデンサ、コイル等の大手)
- 京セラ(セラミックコンデンサ、タンタルコンデンサ)
- 日清紡(電気二重層キャパシタ)
- NECトーキン(タンタルコンデンサ、電気二重層キャパシタ、その他素材型電子部品の大手)
- 太陽誘電(各種表面実装用電子部品大手)
- ルビコン(電解コンデンサと電源ユニット)
- 日立エーアイシー(表面実装を除く各種コンデンサー、プリント基板)
- 岡谷電機産業(フィルムコンデンサ、ノイズフィルター)
- 指月電機製作所(フィルムコンデンサ、電気二重層キャパシタ)
- 三洋電機(佐賀三洋工業)(電解コンデンサ)
- 双信電機(マイカコンデンサ)
- 日本電子(電気二重層キャパシタ)
- MARUWA(セラミックコンデンサ)
- 明電舎(電気二重層キャパシタ、真空コンデンサ、日本国内唯一の真空コンデンサ製造メーカー)
ウェブ/ウィキペディアの検索結果について
本内容はGNU Free Documentation License下でライセンスされています。改訂履歴
PRスペシャルコンテンツ
コンデンサ 半導体 apple iPhone iphone ipod アイフォン アイポッド アップル 電子 電子機器 通信機器 設備エンジニアリング 記録メディア 繊維 積層セラミックコンデンサ 短たる固体電解コンデンサ 産業用火薬類 携帯電話 回路部品 回路基板 化学品 酸化亜鉛 電力機器 電力用コンデンサ 電子フィルムコンデンサ 電子材料品の製造及び販売 電子素材部品 電子部品開発 電子顕微鏡 電気絶縁用セパレーター 電気部品 食品 高誘電 EMC対策部品 DVD IC NEC アルミニウム電解コンデンサ アルミ電解コンデンサ クリーンエレクトロニクス コイル コロイド銀 コロイド銅 コンシューマ コンデンサ用セパレータ コンポーネント セラミック セラミックコンデンサ チタン酸
木佐木正文 梶川泰彦 植田義昭 正田眞言 武田一平 水島新二 水野日出夫 永光哲也 永田武全 江上常則 江南清司 池永薫 池田義範 沢田吉博 泉山禮佐 浦屋昌吾 清水巧 渋木洋一 湯本一郎 澤村治道 澤部肇 熊田泰彦 牧野孝次 登坂正一 白石修一 白重道弘 望月明彦 望月求 木村壽秀 本間充 杉山昭 李春廷 村田恒夫 松井秀雄 松倉肇 松延赳士 松本茂裕 松本香 松重和美 柳沢勝美 柴田勇三 柿崎紀明 栗原権右衛門 梁瀬行雄 棚橋康郎 森健一 森崎歳章 森永芳孝 森田衞 森隆之
太陽誘電 TDK 松尾電機 ニチコン 日新電機 日本ケミコン ニッポン高度紙工業 指月電機製作所 双信電機 村田製作所 エルナー 神栄 日本カーリット 共立マテリアル MARUWA NEC トーキン 三洋電機 日本電子
タグ、関連情報はウェブまたはウィキペディアの公開情報を元に自動編集されています。検索キーワードと直接関連性を保証するものではありません。
