Реферат: Конденсаторы

.

Конденсатор - один из самых широко используемых компонентов радиоустройств и представляет собой две металлические пластины - обкладки, разделенные между собой диэлектриком. Обкладки имеют внешние выводы, с помощью которых конденсатор соединяется с другими элементами. Одним из важных свойств конденсатора является то, что для переменного тока он представляет собой сопротивление, величина которого уменьшается с ростом частоты.

Чем больший заряд способен накопить конденсатор при определенном напряжении, тем больше величина электрической емкости конденсатора. Емкость конденсаторов измеряют в фарадах (Ф). Это очень большая величина, которую на практике не применяют. В радиотехнике применяют конденсаторы от нескольких долей пикофарад (пФ) до сотен миллифарад (мФ).

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ

Сокращенное условное обозначение (в соответствии с ГОСТ 11076-69 и ОСТ 11.074.008-78 состоит из следующих элементов:

ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ -буква или сочетание букв, определяющих тип конденсатора: (К -постоянной емкости; КТ -подстроечный; КП -переменной емкости; КС -конденсаторные сборки).

ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ - число, обозначающее используемый вид диэлектрика. Для конденсаторов постоянной емкости (10 - керами­ческие, на номинальное напряжение ниже 1600 В; 15 - керамические.на номинальное напряжение 1600 В и выше; 20 - кварцевые; 21 - стеклянные; 22 - стеклокерамические; 23 - стеклоэмалевые; 26 - тонкопленочные с неор­ганическим диэлектриком; 31 - слюдяные малой мощности; 32 - слюдяные большой мощности; 40 - бумажные и фольговые на номинальное напряжение ниже 2 кВ; 41 - бумажные и фольговые на номинальное напряжение 2 кВ и выше, 42 - бумажные металлизированные; 50 - оксидные (электролитические) алюминиевые; 51 - оксидные (электролитические) танталовые, ниобиевые; 52 - оксидные танталовые объемопористые; 53 - оксиднополупроводниковые; 58 - с двойным электрическим слоем (ионисторы); 60 - воздушные; 61 - вакуумные; 70 - полистирольные с фольговыми обкладками, 71 - полистирольные с металлизированными обкладками; 72 - фторопластовые; 73 - полиэтилентерефталатные с металлизированными обкладками; 74 - полиэтилентерефталатные с фольговыми. Для конденсаторов переменной емкости и подстроенных (1 -вакуумные; 2 -воздушные; 3 -с газообразным диэлектриком; 4 -с твердым диэлектриком). Для нелинейных конденсаторов (1 -вариконды; 2 -термоконденсаторы).

ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ -порядковый номер разработки конкретного типа, в состав которого может входить и буквенное обозначение (П - для работы в цепях постоянного и переменного токов; Ч - для работы в цепях переменного тока; У -для работы в цепях постоянного тока и в импульсных режимах; И - для работы в импульсных режимах). Полное условное обозначение состоит из сокращенного обозначения и значения основных параметров и характеристик, необходимых для заказа и записи в конструкторской документации: (К75-10-250В-0,1мкФ±5%-В-ОЖО.484.865 ТУ).

В пользовании также встречаются конденсаторы старых типов, в основу классификации которых брались различные признаки: конструктивные разновидности, технологические особенности, области применения, эксплуатационные характеристики и т.д.(КД - конденсаторы дисковые; КМ - керамические монолитные; КЛС - керамические литые секционные; КСО -кон-денсаторы слюдяные спресованные; СГМ - слюдяные герметизированные малогабаритные; КБГИ - конденсаторы бумажные герметизированные изолированные; МБГЧ - металлобумажные герметизированные частотные; КЭГ -конденсаторы электролитические герметизированные; ЭТО - электролитические танталовые объемно-пористые; КПК - конденсаторы подстроечные керамические).

КОДИРОВАННОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ.

Для маркировки малогабаритных конденсаторов используют кодированное обозначение. В зависимости от того в какой цепи может использоваться конденсатор, к нему предъявляются разные требования. Основные параметры, которые характеризуют конденсаторы, следующие:

НОМИНАЛЬНАЯ ЕМКОСТЬ - емкость конденсатора, выбранная из числового ряда [28] значений (ЕЗ, Е6, Е12 и Е24). Величину емкости указывают на корпусе конденсатора числом и буквой. При этом емкость от 0 до 100 пФ обозначают в пикофарадах, помещая букву "П" или "р" после числа, если оно целое, либо на месте запятой, если число -дробное). Емкость от 100 пФ до 0,1 мкф обозначают в нанофарадах "Н" или "п", а от 0,1 мкФ и выше - в микрофарадах "М" (М или р) см. табл:

ДОПУСКАЕМОЕ ОТКЛОНЕНИЕ - максимальное отклонение (разность значений) между измеренной и номинальной емкостями, при оговоренных в НТД частоте и температуре.

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И ТОК - значения напряжения и тока, при которых конденсатор может работать в заданных условиях в течение срока службы, сохраняя свои параметры.

ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ЕМКОСТИ (ТКЕ) - характеризует относительное изменение емкости от номинального значения при изменении температуры окружающей среды. Знак ТКЕ может быть отрицательным (обозначается буквой "М"), положительным (П), близким к нулю (МП). Буква "Н" в условном обозначении группы обозначает, что для этих конденсаторов ТКЕ не нормируется. Следующие за буквой "Н" цифры, указывают на предельно допустимые изменения емкости в интервале рабочих температур.

У слюдяных конденсаторов группа ТКЕ обозначается первой буквой на корпусе, у керамических конденсаторов каждой группе соответствует определенным цвет корпуса или цветная метка. Размер первого маркировочного знака вдвое больше размера второго маркировочного знака. Если цвет корпуса совпадает с цветом первого маркировочного знака, то первый маркировочный знак не ставят. Температурную стабильность емкости (для сегнетокерамических конденсаторов с нелинейной зависимостью емкости от температуры)характеризуют ОТНОСИТЕЛЬНЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ ЕМКОСТИ в интервале рабочих температур от -60 до +85 С.

Керамические НЧ конденсаторы (группы "Я" по ТКЕ) применяют в качестве шунтирующих, блокировочных, фильтровых, а также для связи между каскадами на низкой частоте. Для сохранения настройки колебательных контуров при работе в широком интервале температур необходимо использовать последовательное и параллельное соединение конденсаторов, у которых ТКЕ имеют разные знаки. Благодаря чему при изменении температуры частота настройки такого термокомпенсированного контура останется практически неизменной. Как и любые проводники, конденсаторы обладают некоторой индуктивностью. Она тем больше, чем больше размеры обкладок конденсатора и внутренних соединительных проводников, чем длиннее и тоньше его выводы. На практике для обеспечения работы блокировочных конденсаторов, у которых обкладки выполнены в виде длинных лент из фольги, свернутых вместе с диэлектриком в рулон круглой или иной формы, в широком диапазоне частот, параллельно бумажному (оксидному) подключают керамический или слюдяной конденсатор небольшой емкости.

СОКРАЩЕННОЕ ЦВЕТОВОЕ КОДИРОВАНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ.

ЦВЕТОВОЙ КОД ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ТАНТАЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ ( К53-30 )

В связи с тем, что сухие оксидные конденсаторы имеют большой производственный разброс допусков, они технологически выполняются по стандартному ряду Е6 Маркировка оксидно-полупроводниковых танталовых конденсаторов (каплевидной формы) производится цветовым кодом:

ЦВЕТОВОЙ КОД КЕРАМИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ (К10...,К26...).

Отличительная цветовая кодировка применяется для маркировки конденсаторов, номинальное рабочее напряжение которых не превышает 63В. Маркировку наносят в виде цветных точек или полос:

Маркировка наносится в виде цветных колец или точек. Каждому цвету соответствует определенное цифровое значение. Маркировочные знаки на конденсаторах сдвинуты к одному из выводов и располагаются слева направо. Ширина полосы обозначающего величину ТКЕ делается примерно в два раза больше других.

Конденсаторы с малой величиной допуска (0.1%...10%) маркируются шестью цветовыми кольцами. Первые три - численная величина емкости в пикофарадах, четвертое кольцо - множитель, пятое кольцо - допуск, шестое кольцо - ТКЕ. Конденсаторы с величиной допуска ±20% маркируются четырьмя цветовыми кольцами. Первые два - численная величина емкости в пикофарадах (т.к. незначащий ноль в третьем разряде не маркируется). Третье кольцо -множитель, четвертое кольцо - ТКЕ. Величина допуска (пятое кольцо) не маркируется.

МАРКИРОВКА КОНДЕНСАТОРОВ ПОСТОЯННОЙ ЕМКОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЗАРУБЕЖНЫХ ФИРМ.

За рубежом отсутствует межгосударственная стандартизованная система условного обозначения конденсаторов и она устанавливается каждой фирмой самостоятельно. Далее рассмотрены лишь основные, наиболее часто применяемые, коды зарубежных конденсаторов. Основная базовая схема условного обозначения конденсаторов состоит из десяти элементов:

ПЕРВЫЙ ЭЛЕМЕНТ - состоит из буквенно-цифровых (цифровых) символов, обозначающих серию (тип) конденсатора. Для конденсаторов коммерческого и промышленного исполнения - устанавливаются фирмами-изготовителями, а для специального назначения символы установлены стандартами MIL:

ВТОРОЙ ЭЛЕМЕНТ - обозначающий максимальное напряжение, при котором конденсатор может работать в заданных условиях. Рабочее напряжение может указыватся буквенным или цифровым кодом, а также конкретным значением этого параметра выраженным в вольтах ( V ) или киловольтах ( kV ). Сами коды не стандартизированы и устанавливаются фирмами-изготовителями самостоятельно:

ТРЕТИЙ ЭЛЕМЕНТ - обозначает номинальную емкость конденсатора. В условном обозначении номинальная емкосто может указываться в виде конкретного цифрового значения номинала, выраженного в пф, нф, мкф. Номинальная емкость до 999 пф - кодируется буквой "р", до 999 нф - кодируется буквой "n", до 999 мкф - кодируется буквой "m (u)". Буква ставится вместо десятичной запятой. Однако номинальная емкость конденсатора менее 10 пф кодируется двумя цифрами и буквой "R"

По стандарту MIL-C-39008 номинальная емкость указывается в виде конкретного значения, выраженного в пикофарадах в виде кода из трех (четырех) цифр. В трехзначном коде - первые две цифры значащие, третья цифра обозначает число последующих нулей: 102 = 1 000 пф, 150 = 15 пф. В четырехзначном коде - первые три цифры значащие, четвертая цифра обозначает число последующих нулей: 3322 = 33 200 пф = 33,2 нф.

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭЛЕМЕНТ - обозначает допустимое отклонение емкости, которое, как правило, указывается в виде кода:

ПЯТЫЙ ЭЛЕМЕНТ - обозначает температурную характеристику (ТКЕ) для конденсаторов с линейной зависимостью емкости от температуры или относительное изменение:

Конденсаторы с нелинейной зависимостью емкости от температуры классифицированы на 15 групп и имеют следующую кодировку:

В условном обозначении керамических конденсаторов, изготовленных по стандарту MIL-C-3914, указывается вольт-температурная характеристика кодом из двух букв. Первая буква из этого кода означает интервал рабочих температур (А =-55...+85 С, В =-55...+125 С, С = -55...+155 С). Вторая же буква означает изменение емкости в интервале температур:

ШЕСТОЙ, СЕДЬМОЙ, ВОСЬМОЙ И ДЕСЯТЫЙ ЭЛЕМЕНТЫ - состоят из буквенно-цифровых символов, обозначающих соответственно размеры корпуса, конструкцию и покрытие выводов, а также вид упаковки.

ДЕВЯТЫЙ ЭЛЕМЕНТ - является буквенным символом, обозначающим надежность конденсаторов. Стандартом MIL-C-39008 установлены следующие уровни надежности: М =1%; Р =0,1%; R =0,01%; S =0,001% отказов.

МАРКИРОВКА ЗАРУБЕЖНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ ЦВЕТНЫМ КОДОМ.

Конкретный состав маркировочных элементов устанавливается фирмами в зависимости от габаритных размеров конденсаторов. Для маркировки цветным кодом, состоящим из четырех полос (или точек), номинальная емкость (в пикофарадах) выражается тремя полосами - это численное значение величины емкости и множитель 10n (где n -любое целое число от 2 до 9). Далее следует полоса, обозначающая допускаемое отклонение емкости в процентах. Все полосы сдвинуты к одному из выводов, отсчет ведется слева направо:

ЦВЕТОВОЙ КОД ПЛЕНОЧНЫХ КОНДЕНСАТОРОВ.

Пластинчатые пленочные конденсаторы маркируются текстовыми обозначениями (цифрами - номинальное значение, а буквами - множитель, допускаемое отклонение и рабочее напряжение) или цветными полосками, значение которых приведено ниже:

ЧЕТВЕРТЫЙ ПОЯС (допускаемое отклонен, от номинала): белое ±10%, черное *20%

ПЯТЫЙ ПОЯС (номинальное напряжение): красное = 250 В, желтое = 400 В

Отсчет поясов (колец) начинается со стороны, противоположной выводам конденсатора.

ЦВЕТОВОЙ КОД ТАНТАЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ ЗАРУБЕЖНЫХ ФИРМ.

Маркировка танталовых сухих оксидных конденсаторов (каплевидной формы) производится цветовым кодом, приведенным в таблице ниже.

Отсчет колец начинается от верха к выводам Расположение точки одновременно указывает на полярность конденсаторов:

Возможны также и другие варианты маркировки танталовых конденсаторов.