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** 小型・大容量・高い絶縁抵抗 | ** 小型・大容量・高い絶縁抵抗 | ||
<br> | <br> | ||
===== | ==== フィルムコンデンサ ==== | ||
===== フィルムコンデンサとは ===== | |||
フィルムコンデンサは、誘電体としてプラスチックフィルムを用いている。<br> | フィルムコンデンサは、誘電体としてプラスチックフィルムを用いている。<br> | ||
フィルムコンデンサは、周波数特性(低ESR)と温度特性が良い特徴がある。<br> | フィルムコンデンサは、周波数特性(低ESR)と温度特性が良い特徴がある。<br> | ||
誘電体の材料として、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等がある。<br> | 誘電体の材料として、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等がある。<br> | ||
<br> | <br> | ||
セラミックコンデンサと比較すると、耐電圧や容量の箇所、高性能・高精度用途でフィルムコンデンサを使用する。<br> | |||
<br> | <br> | ||
フィルムコンデンサは、高性能だが高価な部品のため、回路設計の際には本当に必要かどうかを見極める必要がある。<br> | フィルムコンデンサは、高性能だが高価な部品のため、回路設計の際には本当に必要かどうかを見極める必要がある。<br> | ||
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** 放電回路用 | ** 放電回路用 | ||
** 共振用 | ** 共振用 | ||
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===== フィルムコンデンサの分類と種類 ===== | |||
フィルムコンデンサは電極で分類され、金属箔電極と蒸着(メタライズド)電極のものが存在する。<br> | |||
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金属箔電極を使用したフィルムコンデンサは、フィルムコンデンサ(プラスチックフィルムコンデンサ)と呼ばれている。<br> | |||
また、蒸着(メタライズド)電極を使用したフィルムコンデンサは、メタライズドフィルムコンデンサ(メタライズドプラスチックフィルムコンデンサ)と呼ばれている。<br> | |||
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さらに、各電極において、使用する誘電体の種類によって細かく分類される。<br> | |||
例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)を誘電体に使用したものをPETフィルムコンデンサ、<br> | |||
PP(ポリプロピレン)を誘電体に使用したものをPPフィルムコンデンサと呼ぶ。(その他多くの種類が存在する)<br> | |||
<br> | |||
なお、複数のプラスチックフィルムを複合して作成された複合フィルムコンデンサも存在する。<br> | |||
[[ファイル:ErectricParts Condeser 5.jpg|フレームなし|中央]] | |||
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===== 電極による分類 ===== | |||
* 金属箔電極 | |||
*: 誘電体であるプラスチックフィルムを金属箔で挟んだ構成となっている。 | |||
*: 一般的に、使用される金属はアルミニウムである。 | |||
*: 金属箔電極のフィルムコンデンサは高いサージ電流に対して耐性がある。 | |||
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* 蒸着(メタライズド)電極 | |||
*: 誘電体であるプラスチックフィルムの上に金属層を重ねた構成となっている。 | |||
*: 紙に直接、金属を蒸着させて巻き取っている。 | |||
*: 一般的に、使用される金属はアルミニウムか亜鉛である。 | |||
*: 蒸着電極のコンデンサのことをMP(メタライズドペーパー)コンデンサや金属化紙コンデンサと呼ぶ。 | |||
[[ファイル:ErectricParts Condeser 6.jpg|フレームなし|中央]] | |||
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===== 誘電体による分類 ===== | |||
誘電体の種類による分類について記載する。<br> | |||
有名なフィルムコンデンサは、誘電体であるプラスチックフィルムにPET、PP、PPS、PENを使用したものであり、下表に特徴を示す。<br> | |||
<center> | |||
{| class="wikitable" | |||
|- | |||
! 項目 !! PETフィルムコンデンサ !! PPフィルムコンデンサ !! PPSフィルムコンデンサ !! PENフィルムコンデンサ | |||
|- style="text-align:center;" | |||
! 誘電体の種類 | |||
|| ポリエチレンナフタレート || ポリプロピレン || ポリフェニレンサルファイド || ポリエチレンナフタレート | |||
|- style="text-align:center;" | |||
! 価格 | |||
|| ◎ || ○ || × || △ | |||
|- style="text-align:center;" | |||
! 小型化 | |||
|| ◎ || △ || ○ || ◎ | |||
|- style="text-align:center;" | |||
! 耐熱性 | |||
|| ○ || △ || ◎ || ◎ | |||
|- style="text-align:center;" | |||
! 耐湿性 | |||
|| △ || ◎ || ○ || △ | |||
|- style="text-align:center;" | |||
! ESR | |||
|| ○ || ◎ || ◎ || ○ | |||
|- | |||
! その他 | |||
|| ・マイラコンデンサとも呼ばれる。<br>・最も一般的なフィルムコンデンサ || 現在では、PETフィルムコンデンサよりも<br>PPフィルムコンデンサの方が多く使用されている。 || ・高価である。<br>・PPフィルムコンデンサに近い特性を示す。 || PETフィルムコンデンサに近い特性を示す。 | |||
|} | |||
◎ : かなり良い ○ : 良い △ : 普通 × : 悪い | |||
</center> | |||
<br> | |||
===== PETフィルムコンデンサ ===== | |||
誘電体にポリエチレンテレフタレート(PET : Polyester)を使用したフィルムコンデンサである。<br> | |||
PETフィルムコンデンサは、金属箔電極と蒸着(メタライズド)電極の両方のタイプがある。見た目は、黄色の角型か丸目の四角である。<br> | |||
<br> | |||
PETフィルムコンデンサは、別名マイラコンデンサ(ポリエチレンテレフタレートコンデンサ、ポリエステルコンデンサ)とも呼ばれており、最も一般的なコンデンサである。<br> | |||
オーディオ用、タイマICの時定数回路などに使用される。<br> | |||
小型・低価格なのが特徴で、耐熱性は良いが、耐湿性等その他の特性はPPフィルムコンデンサやPSフィルムコンデンサより劣る。<br> | |||
<br> | |||
<u>※補足</u><br> | |||
<u>ポリエステルの種類には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PEN)等があるが、</u><br> | |||
<u>ポリエステルで最も多く生産されているのがポリエチレンテレフタレート(PET)なので、ポリエステルコンデンサと言う場合はPETフィルムコンデンサを指す。</u><br> | |||
<br> | |||
===== PPフィルムコンデンサ ===== | |||
誘電体にポリプロピレン(PP : Poly Propylene)を使用したフィルムコンデンサである。<br> | |||
別名ポリプロピレンコンデンサ(ポリプロピレンフィルムコンデンサ)とも呼ばれている。<br> | |||
金属箔電極と蒸着(メタライズド)電極の両方のタイプがある。<br> | |||
<br> | |||
誘電正接(tanδ)が優れており(PETフィルムコンデンサの1/5~1/25)、高周波特性が良いため(低ESR)、高周波および大電流用途に使用されることが多いコンデンサである。<br> | |||
また、絶縁抵抗も高く(PETフィルムコンデンサの約10倍)、高安全・高耐湿性という特徴を持っている。<br> | |||
<br> | |||
このような利点が多いPPフィルムコンデンサだが、大型・高価という欠点がある。<br> | |||
ただ、PPフィルムコンデンサは小型化技術が進み、現在では、PETフィルムコンデンサよりもPPフィルムコンデンサの方が多く使用されている。<br> | |||
<br> | |||
===== PPSフィルムコンデンサ ===== | |||
誘電体にポリフェニレン・サルファイド(PPS: Polyphenylene Sulfide)を使用したフィルムコンデンサである。<br> | |||
別名ポリフェニレン・サルファイドコンデンサ(ポリフェニレン・サルファイドフィルムコンデンサ)とも呼ばれている。<br> | |||
PPSフィルムコンデンサは、蒸着(メタライズド)電極のものだけ存在する。<br> | |||
<br> | |||
PPSフィルムコンデンサは、高耐熱であるため、表面実装用で使用されていることが多いコンデンサである。(リード線タイプも存在する)<br> | |||
PPSフィルムコンデンサの電気特性は、PPフィルムコンデンサに近い特性を示す。<br> | |||
また、高周波特性が良いが(低ESR)、他のフィルムコンデンサと比較して高価である。<br> | |||
<br> | |||
===== PENフィルムコンデンサ ===== | |||
誘電体にポリエチレン・ナフタレート(PEN : Polyethylene Naphthalate)を使用したフィルムコンデンサである。<br> | |||
別名ポリエチレン・ナフタレートコンデンサとも呼ばれている。<br> | |||
PENフィルムコンデンサは蒸着(メタライズド)電極のものだけ存在する。<br> | |||
<br> | |||
PENフィルムコンデンサは、小型・高耐熱の特徴があるため、表面実装用で使用されていることが多いコンデンサである。(リード線タイプも存在する)<br> | |||
PENフィルムコンデンサの電気特性は、PETフィルムコンデンサに近い特性を示す。<br> | |||
<br> | |||
===== PSフィルムコンデンサ ===== | |||
誘電体にポリスチレン(PS : Polystyrene)を使用したフィルムコンデンサである。<br> | |||
別名スチロールコンデンサ(スチコン)、ポリスチレンコンデンサとも呼ばれている。<br> | |||
PSフィルムコンデンサの形状は、円筒形の透明なプラスチックである。<br> | |||
<br> | |||
絶縁抵抗が高く、誘電損失が少ないため、主にオーディオ用として使用されていたが、耐圧が低いものが多い・大型・高価なため、<br> | |||
ニーズが無く、現在では製造中止となっている。(PETフィルムコンデンサに置き換えられているのがほとんどである)<br> | |||
<br> | |||
===== PTFEフィルムコンデンサ ===== | |||
誘電体にポリテトラフルオロエチレン(PTFE : Polytetrafluoroethylene)を使用したフィルムコンデンサである。<br> | |||
別名ポリテトラフルオロエチレン・フィルムコンデンサとも呼ばれている。ポリテトラフルオロエチレンはテフロンという商品名で知られている。<br> | |||
金属箔電極と蒸着(メタライズド)電極の両方のタイプが存在する。<br> | |||
<br> | |||
PTFEフィルムコンデンサは、大型・高価であるが、温度に対して耐性があり、ESRが非常に低いため、航空宇宙や軍事機器などの高品質の用途に使用されている。<br> | |||
<br> | |||
===== PCフィルムコンデンサ ===== | |||
誘電体にポリカーボネート(PC : Polycarbonate)を使用したフィルムコンデンサである。<br> | |||
別名ポリカーボネートコンデンサ、ポリカーボネートフィルムコンデンサとも呼ばれている。<br> | |||
PCフィルムコンデンサは、金属箔電極と蒸着(メタライズド)電極の両方のタイプが存在する。<br> | |||
<br> | |||
温度による静電容量の変化が少なく(温度特性が良い)、ESRが非常に低いため、過酷な環境でのフィルタ処理やタイミング回路等、<br> | |||
低損失で温度安定性が要求される用途に使用される。<br> | |||
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===== 紙コンデンサ ===== | |||
誘電体にプラスチックフィルムではなく、含油紙を使用したフィルムコンデンサである。(世界で最初のフィルムコンデンサである)<br> | |||
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誘電体に紙を使用しているため、湿気を吸収するので、時間の経過と共に性能が低下するという欠点がある。<br> | |||
また、蒸着(メタライズド)電極の紙コンデンサは、自己修復特性を持つ。<br> | |||
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===== パワーフィルムキャパシタ ===== | |||
フィルムコンデンサと同じ構造であり、高電力ACおよびDCアプリケーションで使用される。<br> | |||
<br> | |||
===== 複合フィルムコンデンサ ===== | |||
複数のプラスチックフィルムを複合して作成された複合フィルムコンデンサである。<br> | |||
<br> | |||
例えば、ポリプロピレン(PP : Poly Propylene)と紙を複合したコンデンサは、紙コンデンサにPPと組み合わせることで定格電圧を上げ、性能を改善したものである。<br> | |||
<br> | |||
== 可変コンデンサ == | |||
==== 可変コンデンサとは ==== | |||
可変コンデンサには、ドライバなどを用いて機械的に静電容量を調整するもの、印可電圧で静電容量を調整するものなど様々な種類がある。<br> | |||
<br> | |||
可変コンデンサの種類には、バリアブルコンデンサと可変雲母コンデンサに分類される。 | |||
* <u>バリアブルコンデンサ(バリコン)</u> | |||
*: 静電容量を連続的に可変するコンデンサである。略して、バリコンとも呼ばれている。 | |||
*: ドライバやツマミを介して機械的に容量値を変更する。 | |||
*: バリアブルコンデンサは、機械調整コンデンサと電圧調整コンデンサに分類される。 | |||
*: <br> | |||
** <u>機械調整コンデンサ</u> | |||
**: 扇形の電極対が向かい合っている構造となっており、ツマミやドライバで一方を回転させることで、電極対向面積を変えて静電容量を変化させるコンデンサである。 | |||
**: なお、機械的に静電容量を変化させる構造なので、静電容量の大きなものを製造することが難しく、pFオーダーのものが多い。 | |||
**: また、誘電体には空気、セラミック、プラスチックフィルムが用いられる。 | |||
**: <br> | |||
**: 機械調整コンデンサは、同調コンデンサとトリマーコンデンサに分類される。 | |||
**: <br> | |||
*** <u>同調コンデンサ</u> | |||
***: 一般的に、無線調整のLC回路で使用されているコンデンサであり、ラジオの選局時等、頻繁に静電容量を変化させる用途で用いる。 | |||
***: この同調コンデンサのことをバリアブルコンデンサ(バリコン)と呼んでいる場合もある。<br> | |||
***: 誘電体の材料は主に、空気または雲母を使用している。<br> | |||
***: <br> | |||
***: 同調コンデンサは、エアバリコンとポリバリコンに分類される。<br> | |||
***: <br> | |||
**** <u>エアバリコン</u> | |||
****: 空気を誘電体とする同調コンデンサである。 | |||
****: 静電容量を稼ぐために、複数の電極板を重ねた構造となっている。 | |||
****: <br> | |||
****: 高耐圧に耐えられるため、エアバリコンの種類にタイトバリコンが存在する。 | |||
****: タイトバリコンとは、電極を保持する絶縁体に磁器(ステアタイト)を使用した同調コンデンサである。 | |||
****: <br> | |||
**** <u>ポリバリコン</u> | |||
****: 薄いポリエチレンフィルムを誘電体とする同調コンデンサである。 | |||
****: ラジオの周波数ダイヤル等に使用されている。 | |||
****: <br> | |||
*** <u>トリマーコンデンサ</u> | |||
***: 製品出荷前や工場でのメンテナンス等、調整する時にだけ静電容量を変化させるコンデンサである。 | |||
***: ドライバを使用することにより、静電容量を変化させる。 | |||
***: 誘電体の材料は主に、空気またはセラミックを使用している。 | |||
***: <br> | |||
** <u>電圧調整コンデンサ(バリキャップ)</u> | |||
**: 印可電圧によって静電容量を変化させるコンデンサである。(バリキャップ、可変容量ダイオード、バラクタとも呼ばれている)<br> | |||
**: ダイオードの空乏層を誘電体として用いている。<br> | |||
**: <br> | |||
**: ダイオードに印可する逆電圧の大きさによって空乏層の厚さが変化する特性を利用して、電気的に静電容量を可変させる。<br> | |||
**: このコンデンサの主な用途は、VCO、位相同調回路、PLLである。<br> | |||
**: <br> | |||
* <u>可変雲母コンデンサ</u> | |||
*: 静電容量を断続的に可変するコンデンサである。 | |||
*: 各容量の固定コンデンサを切り換えスイッチにより変化させる。回路調整や測定用の標準器等に使用されている。 | |||
<br><br> | <br><br> | ||
== その他のコンデンサ == | == その他のコンデンサ == | ||
[[ファイル:ErectricParts Condeser 7.jpg|フレームなし|中央]] | |||
<br> | |||
==== マイカコンデンサ ==== | |||
マイカコンデンサは、天然絶縁体である雲母(うんも)を誘電体に使用しているコンデンサである。<br> | マイカコンデンサは、天然絶縁体である雲母(うんも)を誘電体に使用しているコンデンサである。<br> | ||
天然材料を使用しているため、コストが高いのが欠点である。<br> | 天然材料を使用しているため、コストが高いのが欠点である。<br> | ||
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** 高価 | ** 高価 | ||
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==== 空気コンデンサ ==== | |||
空気コンデンサは、空気を誘電体に使用しているコンデンサである。(絶縁状態にある2つの導体が向き合えば、コンデンサが形成される)<br> | 空気コンデンサは、空気を誘電体に使用しているコンデンサである。(絶縁状態にある2つの導体が向き合えば、コンデンサが形成される)<br> | ||
エアギャップで分離された2つの導電性プレートで構成されている。<br> | エアギャップで分離された2つの導電性プレートで構成されている。<br> | ||
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可変空気コンデンサは、構造が単純なため、頻繁に使用される。また、可変空気コンデンサは、エアバリコン(Airvaricon)とも呼ばれている。<br> | 可変空気コンデンサは、構造が単純なため、頻繁に使用される。また、可変空気コンデンサは、エアバリコン(Airvaricon)とも呼ばれている。<br> | ||
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==== ガラスコンデンサ ==== | |||
ガラスコンデンサは、高周波回路において性能が必要な場合に使用される。<br> | ガラスコンデンサは、高周波回路において性能が必要な場合に使用される。<br> | ||
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ガラスコンデンサは、他の種類のコンデンサと比較するとコストが高い。<br> | ガラスコンデンサは、他の種類のコンデンサと比較するとコストが高い。<br> | ||
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==== 無極性電解コンデンサ(BPコンデンサ、NPコンデンサ) ==== | |||
陽極側、陰極側の双方に酸化皮膜を形成したコンデンサである。<br> | 陽極側、陰極側の双方に酸化皮膜を形成したコンデンサである。<br> | ||
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| 392行目: | 584行目: | ||
なお、B.P.は両極性を表すBi-Polarizedの頭文字で、N.P.は無極性を表すNon-Polarizedの頭文字である。<br> | なお、B.P.は両極性を表すBi-Polarizedの頭文字で、N.P.は無極性を表すNon-Polarizedの頭文字である。<br> | ||
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==== オイルコンデンサ ==== | |||
オイルコンデンサは、絶縁油を含浸した紙を誘電体に使用しているコンデンサである。<br> | オイルコンデンサは、絶縁油を含浸した紙を誘電体に使用しているコンデンサである。<br> | ||
<br> | <br> | ||