Содержание
Конденсатор обозначение емкости
В соответствии со стандартами IEC на практике применяется четыре способа кодировки номинальной емкости. Первые две цифры указывают на значение емкости в пикофарадах пф , последняя — количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Электрическая ёмкость, конденсатор.
- Введение в электронику. Конденсаторы
- Правила расшифровки маркировки конденсаторов
- Маркировка конденсаторов.
Параллельное и последовательное соединение.
- Обозначение конденсаторов на схеме. Обозначение конденсаторов на схеме и их чтение
- Конвертер единиц емкости конденсатора
Параллельное и последовательное соединение.ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Что написано на корпусе all-audio.pro расшифровать буквы и цифры.
Электрическая ёмкость, конденсатор.
Говоря о ёмкости, мы чаще всего подразумеваем вместительность. То есть, если рассматривать ёмкость какого либо сосуда, то здесь мы под ёмкостью понимаем количество литров вещества, которое он может вместить. Или, например, количество килограммов конкретного вещества.
Иными словами — ёмкость, это количественная характеристика, отражающая способность какого либо транспортного объекта размещать в себе транспортируемое вещество.
Ещё проще, ёмкость — это вместительность. В нашем случае речь пойдёт о ёмкости электрического конденсатора. Электрический конденсатор. В электронике и электротехнике имеет самое разнообразное целевое назначение.
В мощных энергетических системах электроснабжения используются для компенсации реактивной мощности, генерируемой индуктивностью протяжённых линий электропередач. В различных электротехнических решениях конденсаторы применяют для смещения фазы напряжения или тока, поглощения высокочастотных гармоник питающего переменного напряжения, снижения уровня пульсаций по постоянному напряжению в блоках питания бытовой и промышленной электроники, фильтрации сигнала, в качестве времязадающих цепей, и для многого другого.
Характеристики электрического конденсатора. Электрическая энергия в конденсаторах накапливается в виде электронов. Иными словами, чем больше электронов способен уместить в себе конденсатор, тем больше его ёмкость, и наоборот.
При заряде конденсатора до напряжения, даже не значительно превышающего номинальное многократно возрастает риск необратимого пробоя диэлектрика между обкладками конденсатора, в результате чего он неминуемо выходит из строя.
Этот фактор является очень важным и требует обязательного учёта при построении радиотехнических и электротехнических устройств! Единица измерения ёмкости. В классической электротехнике принято считать, что электрическая ёмкость в 1 фарад соответствует конденсатору, заряженному электрическим зарядом в 1 кулон при разности потенциалов на его обкладках в 1 вольт.
Но, поскольку мы знаем, что электрических зарядов не существует, больше мы данной классической формулировкой пользоваться не будем. Стоит только знать, что ёмкость конденсатора напрямую зависит от количества электронов, которые он способен накопить в нормальном режиме работы. С одной стороны Фарады можно было бы поменять на мегаэлектроны, или, например, гигаэлектроны, но мы этого делать не станем, поскольку Фарад принципиально отражает ту же самую ёмкость, только трактуется немного иначе, и на расчёты электрических параметров схем влиять не будет.
Обозначения конденсаторов. Графическое обозначение конденсаторов показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Графическое изображение электрических конденсаторов: а постоянной ёмкости, общее обозначение; б постоянной ёмкости поляризованный электролитический ; в переменной ёмкости; г подстроечный.
В других кратностях обозначение номиналов конденсаторов встречается крайне редко. В частых случаях один номинал на различных конденсаторах может быть указан в различных кратностях. Для того, что бы в дальнейшем не путаться, рекомендую потренироваться переводить номинал конденсатора из одной кратности в другую. Например, ёмкость в 0,01 мкФ тоже самое, что 10 нФ, или пФ. Эти обозначения имеют вид:. Схемы соединения конденсаторов. Рисунок 2. Параллельное соединение конденсаторов.
Рисунок 3. Последовательное соединение конденсаторов. При параллельном соединении номинальная ёмкость батареи конденсаторов будет равна сумме емкостей всех конденсаторов, входящих в батарею. При последовательном соединении конденсаторов всё немного сложнее, здесь ёмкость батареи в целом будет заметно меньше самой наименьшей ёмкости из всего набора, входящего в схему.
При этом справедливо соотношение:. При желании и должной математической сноровке из данного соотношения можно вычислить ёмкость всей батареи. Последовательная схема соединения конденсаторов чаще применяется для увеличения номинального рабочего напряжения ёмкости схемы.
Пожалуй, всё. Полная описательная теория принципа работы. Русская версия. Перейти к основному содержанию. You must have JavaScript enabled to use this form. Регистрация Забыли пароль? Популярное содержимое За сегодня: Двухполярное питание из однополярного, или создание средней точки Блок питания 12 В из зарядного устройства для смартфона Почему резистор сильно греется.
За все время: Генератор тепла Андреа Росси E-Cat Двухполярное питание из однополярного, или создание средней точки Как работает биполярный транзистор Двухполупериодный полупроводниковый выпрямитель Выпрямительный диод Блок регулирования напряжения и тока для простого лабораторного источника питания Схемы трёхфазных многофазных выпрямителей.
За последнее время: Электрическое напряжение Диод Двухполярное питание из однополярного, или создание средней точки Почему резистор сильно греется Преобразователи питающего напряжения.
Введение в электронику. Конденсаторы
Маркировка конденсаторов. Маркировка тремя цифрами. В этом случае первые две цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения номинала в пикофарадах. Маркировка четырьмя цифрами. Эта маркировка аналогична описанной выше, но в этом случае первые три цифры определяют мантиссу, а последняя — показатель степени по основанию 10, для получения емкости в пикофарадах.
Маркировка конденсаторов доставим почтой или перевозчиками в любую точку первые две цифры означают значение емкости в пикофарадах (пФ).
Правила расшифровки маркировки конденсаторов
Конденсаторы являются второй, по распространенности и степени использования, после резисторов, деталью в электронных схемах. Действительно, в любом электронном устройстве, будь то мультивибратор на 2 транзисторах или материнская плата компьютера, во всех них находят применение эти радиоэлементы.
Конденсатор обладает свойством накапливать заряд и впоследствии отдавать его. Простейший конденсатор представляет собой 2 пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика. Емкостное сопротивление конденсатора зависит от его емкости и частоты тока. Конденсатор проводит переменный ток и не пропускает постоянный. Емкость конденсатора тем больше, чем больше площадь пластин обкладок конденсатора, и тем больше, чем тоньше слой диэлектрика между ними. Емкости параллельно соединенных конденсаторов складываются. Емкости последовательно соединенных конденсаторов считаются по формуле, приведенной на рисунке ниже:. Конденсаторы бывают как постоянной, так и переменной емкости.
Маркировка конденсаторов. Параллельное и последовательное соединение.
Кроме буквенно-цифровой маркировки применяется способ цифровой маркировки тремя или четырьмя цифрами по стандартам IEC табл. При таком способе маркировки первые две или три цифры обозначают значение емкости в пикофарадах пФ , а последняя цифра — количество нулей.
При маркировке емкостей конденсаторов в микрофарадах применяется цифровая маркировка: 1 — 1 мкФ, 10 — 10 мкФ, — мкФ. Таблица 2. Кодировка номинальной емкости конденсаторов тремя цифрами.
Конденсаторы, как и резисторы, относятся к наиболее многочисленным элементам радиотехнических устройств. Тогда же говорил, что емкость конденсатора будет тем значительнее, чем больше площадь его обкладок и чем тоньше слой диэлектрика между ними.
Обозначение конденсаторов на схеме. Обозначение конденсаторов на схеме и их чтение
Маркировка конденсаторов при выборе какого-либо элемента в схеме имеет большое значение. Она разнообразная и сложная по сравнению с резисторами. Специалист, который работает непосредственно с конденсаторами должен обязательно знать, как расшифровывается та или иная маркировка. По международному стандарту — начинают читать с единиц измерения. Фарады применяются для измерения ёмкости. Маркировку наносят на корпус самого устройства.
Конвертер единиц емкости конденсатора
Для обозначения же номиналов малогабаритных резисторов и конденсаторов применяют специальный код, слагающийся из условных буквенных и цифровых знаков.
По такой системе единицу сопротивления ом сокращенно обозначают буквой Е, килоом — буквой К, мегаом — буквой М. Сопротивления резисторов от до Ом выражают в долях килоома, а сопротивления от до Ом — в долях мегаома. Если номинальное сопротивление резистора выражают целым числом, то буквенное обозначение единицы измерения ставят после этого числа, например 33Е 33 Ом , 47К 47 кОм , 1М 1 МОм. Когда же сопротивление резистора выражают десятичной дробью меньше единицы, то буквенное обозначение единицы измерения располагают перед числом, например К22 Ом , М47 кОм. Выражая сопротивление резистора целым числом с десятичной дробью, целое число ставят впереди буквы, а десятичную дробь — после буквы, символизирующей единицы измерения буква заменяет запятую после целого числа. Номинальные емкости конденсаторов до 91 пФ выражают в пикофарадах, используя для обозначения этой единицы емкости букву П.
Цветовая маркировка конденсаторов содержит сокращенное обозначение параметров конденсатора и может быть представлена температурный коэффициент емкости (ТКЕ) и (или) номинальное напряжение.
Электроемкость конденсатора. Применение конденсаторов Применение конденсаторов 1.
Огромное разнообразие конденсаторов позволяет использовать их практически в любой схеме. В данной статье рассмотрим основные параметры конденсаторов, которые влияют на их маркировку, а также научимся правильно читать значения, нанесенные производителем даже на самые крохотные изделия. Эти устройства предназначены для накопления электрического заряда. Емкость измеряется в специальных единицах, именуемых фарадами Ф, или F. Однако 1 фарад — колоссальная величина, которая не используется в радиотехнике.
Основным параметром конденсатора является его номинальная емкость, измеряемая в фарадах Ф микрофарадах мкФ или пикофарадах пФ. Допустимые отклонения емкости конденсатора от номинального значения указаны в стандартах и определяют класс его точности.
Различают три основных способа кодирования. Код содержит два или три знака буквы или цифры , обозначающие рабочее напряжение и номинальную емкость.
Причем буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель. В случае двухзначного обозначения не указывается код рабочего напряжения. Величина, применяемая для характеристики конденсаторов с линейной зависимостью емкости от температуры и равная относительному изменению емкости при изменении температуры окружающей среды на один градус Цельсия Кельвина , называется температурным коэффициентом емкости ТКЕ. Группа ТКЕ. Цветные полоски или точки.
В этой статье: Маркировка больших конденсаторов Интерпретация маркировки конденсаторов 23 Источники. Маркировка конденсаторов обладает большим разнообразием по сравнению с маркировкой резисторов. Довольно сложно увидеть маркировку маленьких конденсаторов, потому что площадь поверхности их корпусов очень незначительная.
Конденсатор: Типы конденсаторов
Что такое конденсатор?
Конденсатор представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, накапливающий электрический заряд.
Этот компонент состоит из двух проводников, разделенных диэлектрической средой. Разность потенциалов при приложении к проводникам поляризует дипольные ионы, сохраняя заряд в диэлектрической среде. Обозначение конденсатора показано ниже:
Рис. 1: Обозначение конденсатора
Емкость или накопление потенциала конденсатора измеряется в фарадах, что обозначается буквой «F». Один фарад — это емкость, при которой в проводнике накапливается электрический заряд в один кулон при приложении разности потенциалов в один вольт.
Заряд, накопленный в конденсаторе, определяется как
Q = CV
Где Q – заряд, накопленный конденсатором
C – значение емкости конденсатора
V – напряжение, приложенное к конденсатору
Обратите внимание на другую формулу тока, I = dQ/dt
Получение производной по времени,
dQ/dt = d(CV)/dt
Из приведенного выше утверждения мы можем выразить уравнение как
I = C (dV/dt)
Когда вы включаете источник питания, ток начинает течь через конденсатор, индуцируя положительный и отрицательный потенциалы на его обкладках.
. Конденсатор продолжает заряжаться до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не сравняется с напряжением питания, что называется фазой зарядки конденсатора. Как только конденсатор полностью заряжен в конце этой фазы, он размыкается для постоянного тока. Он начинает разряжаться при отключении питания конденсатора. Зарядка и разрядка конденсатора задаются постоянной времени.
/* Определения стилей */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:»Table Normal»;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:да;
мсо-стиль-приоритет:99;
mso-style-qformat: да;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0in 5,4pt 0in 5,4pt;
mso-para-margin-top:0in;
mso-para-margin-right:0in;
mso-para-margin-bottom:10.0pt;
mso-para-margin-left:0in;
высота строки: 115%;
mso-pagination:widow-orphan;
размер шрифта: 11.0pt;
семейство шрифтов: «Calibri», «без засечек»;
mso-ascii-font-family: Calibri;
mso-ascii-theme-font: второстепенная латиница;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;}
/* Определения стилей */
table.
MsoNormalTable
{mso-style-name:»Table Normal»;
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:да;
мсо-стиль-приоритет:99;
mso-style-qformat: да;
mso-style-parent:””;
mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt;
mso-para-margin-top:0in;
mso-para-margin-right:0in;
mso-para-margin-bottom:10.0pt;
mso-para-margin-left:0in;
высота строки: 115%;
mso-pagination:widow-orphan;
размер шрифта: 11.0pt;
семейство шрифтов: «Calibri», «без засечек»;
mso-ascii-font-family: Calibri;
mso-ascii-theme-font: второстепенная латиница;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;}
Напряжение на конденсаторе равно
Конденсаторы широко используются в различных приложениях электронных схем, таких как
· Хранители зарядки, такие как в флэш -цепь камеры
· Сглаживание выходных цепей питания
· Coupling двухкаскадной цепи (сопряжение звуковой сцены с громкоговорителем)
· сети фильтров (регулировка тембра аудиосистемы)
· приложения задержки (как в ИС 555 таймера, управляющей зарядкой и разрядкой)
· настройка радиоприемников на определенные частоты
· изменение фазы.
Проводники имеют последовательное сопротивление, и если конденсатор имеет трубчатую конструкцию, то также возникает некоторая индуктивность. Диэлектрическая среда между пластинами имеет предел напряженности электрического поля, а также пропускает небольшой ток утечки, что приводит к пробивному напряжению.
Существуют разные типы конденсаторов , они могут быть фиксированными или переменными. Они делятся на две группы: поляризованные и неполяризованные. Электролитические конденсаторы поляризованы. Большинство маломощных конденсаторов неполяризованы. Символ конденсаторов из каждой группы показан ниже:
Рис. 2: Изображение, показывающее типы конденсаторов
Конструкция и типы
Конструкция и типы:
Конденсатор состоит из двух проводящих пластин, которые разделены изолирующей средой, известной как диэлектрик. Емкость зависит от площади поверхности пластин, расстояния между диэлектрической средой и диэлектрической постоянной объекта.
Чем больше площадь пластин, чем ближе они друг к другу и больше значение диэлектрической проницаемости, тем больше значение емкости. Конденсаторы большой емкости теперь доступны в небольших размерах. Это было достигнуто с использованием ряда методов, таких как наличие нескольких наборов пластин, размещение пластин очень близко друг к другу, размещение между ними тонкого слоя диэлектрика и разработка специальных изолирующих диэлектрических материалов.
На емкость конденсатора также влияет форма или структура конденсаторов. Конденсаторы доступны в различных формах, например, с радиальным выводом, прямоугольной или кубической формы, или с осевым выводом, трубчатой или цилиндрической формы.
Конденсаторы переменного типа могут изменять емкость, изменяя расстояние между пластинами или эффективную площадь конденсатора.
Конденсаторы полярного типа следует подключать в соответствии с их полярностью, иначе конденсатор может быть поврежден из-за неправильного подключения.
Конденсаторы малой емкости неполяризованы и могут подключаться любым способом. Они не повреждаются при нагревании при пайке, за исключением конденсатора полистирольного типа. Они имеют номинальное напряжение не менее 50 В, обычно 250 В или около того.
Номинал многих конденсаторов малой емкости указан, но без множителя, поэтому вам нужно использовать опыт, чтобы определить, каким должен быть множитель!
Например:
· 0,1 означает 0,1 мкФ = 100 нФ.
Иногда вместо десятичной точки используется множитель:
Например – 4n7 означает 4,7 нФ.
Рис. 3: Изображение различных типов конденсаторов
Различные типы конденсаторов приведены ниже:
1. Фиксированные конденсаторы
· , керамический конденсатор, бумажный конденсатор, металлизированный бумажный конденсатор, полиэфирный конденсатор, полистирольный конденсатор, металлизированный полиэфирный конденсатор, поликарбонатный конденсатор, полипропиленовые конденсаторы, тефлоновые конденсаторы, фарфоровый конденсатор.
· Электролитные конденсаторы, такие как алюминиевый электролит, танталовый электролит, алюминиевый тантальный электролит
2. Переменные конденсаторы
Фиксированные конденсаторы
1. Фиксированные конденсации 9000
A.. Пленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы состоят из относительно большого семейства конденсаторов, отличающихся друг от друга диэлектрическими свойствами. К ним относятся полиэстер (майлар), полистирол, полипропилен, поликарбонат, металлизированная бумага, тефлон и т. д. Пленочные конденсаторы доступны в диапазоне емкости от 5 пФ до 100 мкФ в зависимости от фактического типа конденсатора и его номинального напряжения. Пленочные конденсаторы бывают различных форм и типов корпусов, например:
· Обмотка и заливка (овальные и круглые) – Конденсатор обмотан плотной пластиковой лентой, а концы залиты эпоксидной смолой, чтобы герметизировать их.
· Эпоксидный корпус (прямоугольный и круглый) – Конденсатор заключен в литой пластиковый корпус, заполненный эпоксидной смолой.
· Металлический, герметичный (прямоугольный и круглый) – Конденсатор заключен в металлическую трубку или банку и залит эпоксидной смолой.
Примечание. Все указанные выше стили корпусов доступны как для осевых, так и для радиальных отведений.
б. Бумажный конденсатор:
Бумажные конденсаторы изготавливаются из бумаги или промасленной бумаги и слоев алюминиевой фольги, свернутой в цилиндр и запечатанной воском. Эти конденсаторы широко использовались, но теперь их заменили конденсаторы пластикового или полимерного типа. Бумажные конденсаторы громоздки, очень гигроскопичны и впитывают влагу, что приводит к потерям в диэлектрике, ухудшая его общие характеристики, что является основным недостатком конденсаторов этого типа. Другие варианты включают пропитанные маслом, бумажно-полиэфирные и крафт-бумажные конденсаторы.
Рис. 4: Изображение бумажных конденсаторов
Рис. 5: Изображение конструкции бумажных конденсаторов
Фиксированные конденсаторы – 2
c.
Металлизированные бумажные конденсаторы:
Металлизированные бумажные конденсаторы меньше по размеру, чем обычные бумажные конденсаторы. Однако эти конденсаторы подходят только для слаботочных приложений и теперь заменены металлизированными пленочными конденсаторами.
Рис. 6: Изображение металлизированных бумажных конденсаторов
д. Слюдяной конденсатор:
Слюдяной конденсатор использует слюду в качестве диэлектрической среды. Слюда по своей природе инертна, поэтому ее физические и химические свойства не меняются с возрастом. Он обеспечивает хорошую температурную стабильность и стойкость к коронному разряду, т.е. к электрическим разрядам из-за ионизации вокруг проводника. Однако стоимость очень высока, а из-за неправильной герметизации конденсатор сильно подвержен воздействию влаги, что увеличивает коэффициент мощности.
Рис. 7: Изображение, показывающее конструкцию слюдяного конденсатора
Рис.
8: Изображение слюдяных конденсаторов
Фиксированные конденсаторы — 3
e. Конденсатор из серебряной слюды или металлизированной слюды:
Это разновидность слюдяного конденсатора, который имеет дополнительное преимущество в виде пониженного проникновения влаги. Эти конденсаторы дороги и часто используются в радиочастотных цепях ВЧ и низких ОВЧ в качестве точных конденсаторов малой емкости, особенно в генераторах и фильтрах. Причины, по которым эти конденсаторы все еще используются, несмотря на высокую стоимость, большой размер и доступность других недорогих конденсаторов, связаны с их замечательными характеристиками, такими как:
· Низкая толерантность +/- 1%
· Положительный коэффициент температуры от 35 до 75 ч/млн/с
· Большой диапазон от нескольких ПФ до двух или трех PF
· Хорошая добротность.
Однако в настоящее время эти конденсаторы не получили широкого распространения.
Рис. 9. Изображение серебряно-слюдяного конденсатора
f. Стеклянный конденсатор:
Эти очень дорогие конденсаторы изготовлены из стеклянных диэлектриков и используются для высокоточной, стабильной и надежной работы в суровых условиях окружающей среды. Они устойчивы к ядерному излучению и доступны в диапазоне от 10 пФ до 1000 пФ.
Рис. 10: Изображение стеклянного конденсатора
Неподвижные конденсаторы – 4
г. Керамический конденсатор:
В настоящее время широко используются керамические конденсаторы неполяризованного типа, также известные как «дисковые конденсаторы». Они доступны в миллионах вариантов стоимости и производительности. Характеристики керамического конденсатора зависят от:
· Тип керамического диэлектрика, используемого в конденсаторе, температурный коэффициент которого варьируется.
· Диэлектрические потери.
Точные формулы различных керамических материалов, используемых в керамических конденсаторах, варьируются от одного производителя к другому.
Распространенные соединения, такие как диоксид титана, титанат стронция и титанат бария, представляют собой три основных доступных типа, хотя существуют и другие типы, такие как керамические конденсаторы со свинцовыми дисками для монтажа в сквозное отверстие, покрытые смолой, многослойные керамические конденсаторы с микросхемами для поверхностного монтажа и безвыводные керамические дисковые керамические конденсаторы для микроволнового излучения. которые предназначены для размещения в слоте на печатной плате и припаяны на месте.
Они изготавливаются путем размещения керамических пластин с серебряным покрытием с двух сторон и собираются вместе, образуя конденсатор. Версия для поверхностного монтажа состоит из керамического диэлектрика, в котором содержится несколько чередующихся электродов из драгоценных металлов. Эта структура обеспечивает высокую емкость на единицу объема. Внутренние электроды соединены с двумя выводами либо сплавом серебра и палладия (AgPd) в соотношении 65 : 35, либо серебром, погруженным в барьерный слой никелированного покрытия и, наконец, покрытым слоем гальванического олова (NiSn).
Альянс электронной промышленности (EIA) классифицировал керамику, используемую в этих конденсаторах, на 3 класса — класс 1, класс 2 и класс 3. Чем ниже класс, тем лучше его общие характеристики, но стоимость зависит от размера. Каждый класс определяет диапазон рабочих температур, температурный дрейф, допуск и т. д. Типичные значения находятся в диапазоне от 10 пФ до 1 мкФ. Значения емкости обозначаются трехзначным кодом, где первые две цифры представляют собой число, а третья цифра является цифрой множителя.
Например: 103 означает 10 * 10 3 PF, который составляет 0,01 UF
или
104, который составляет 10 * 10 4 PF, что составляет 0,1 UF
%, К=10% и М=20%.
Эти конденсаторы обычно используются в качестве синхронизирующего элемента в схемах фильтров и балансировочных цепях генераторов в радиочастотных приложениях, сетях связи и развязки.
Три класса керамики, определенные EIA:
и .
Класс 1 – Керамические конденсаторы класса 1 представляют собой наиболее стабильные формы керамических конденсаторов по отношению к температуре. Обычными соединениями, используемыми в качестве диэлектриков, являются титанат магния для положительного температурного коэффициента (PTC) или титанат кальция для конденсаторов с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Используя комбинации этих и других соединений, можно получить диэлектрическую проницаемость от 5 до 150. Они имеют почти линейную характеристику и их свойства почти не зависят от частоты в нормальных пределах. Могут быть получены температурные коэффициенты от +40 до -5000 ppm/C.
Конденсаторы класса 1 обеспечивают наилучшие характеристики с точки зрения коэффициента рассеяния. Типичная цифра может составлять 0,15%. Также можно получить конденсаторы класса 1 с очень высокой точностью (~ 1%), а не более обычные версии с допуском 5% или 10%. Конденсаторы высшего класса точности 1 имеют обозначение C0G или NP0.
EIA определила набор кодов, чтобы иметь управляемый способ работы керамических конденсаторов. Коды конденсаторов класса 1 и класса 2 различаются.
Коды класса 1 следующие:
Рис. 11: Таблица кодов класса 1 для керамических конденсаторов
· Первый символ – это буква, обозначающая значащую цифру изменения емкости в зависимости от температуры в ppm/C.
· Второй символ является числовым и указывает множитель.
· Третий символ представляет собой букву и дает максимальную ошибку в ppm/C.
Одним из распространенных примеров конденсатора класса 1 является конденсатор C0G. Это имеет 0 дрейф, с ошибкой 30PPM/C.
Рис. 12: Изображение керамических конденсаторов класса 1
b. Класс 2 — конденсаторы класса 2 лучше по размеру, но имеют меньшую точность и стабильность. В результате они обычно используются для развязки, соединения и байпаса, где точность не имеет первостепенного значения.
Типичный конденсатор класса 2 может изменять емкость примерно на 15% в диапазоне температур от -50°C до +85°C и может иметь коэффициент рассеяния 2,5%. Точность будет средней или плохой (от 10% до +20/-80%). Однако для многих приложений эти цифры не представляют проблемы.
Коды класса 2 следующие:
Рис. 13: Таблица кодов класса 2 для керамических конденсаторов
. Первый символ — это буква, обозначающая минимальную рабочую температуру.
· Второе числовое значение указывает максимальную рабочую температуру.
· Третий символ – это буква, обозначающая изменение емкости в этом диапазоне температур.
Типичные примеры керамических конденсаторов класса 2:
· Конденсатор X7R, работающий в диапазоне температур от -55°C до +125°C с изменением емкости до 15%.
· Конденсатор Z5U, работающий в диапазоне температур от +10°C до +85°C с изменением емкости от +22% до -56%.
Рис.
14: Изображение керамических конденсаторов класса 2
c. Класс 3 — керамические конденсаторы класса 3 имеют небольшие размеры, меньшую точность, стабильность и низкий коэффициент рассеяния. Конденсаторы этого типа не выдерживают высокого напряжения.
В качестве диэлектрика используется титанат бария с диэлектрической проницаемостью около 1250. Типичный конденсатор класса 3 изменит свою емкость на -22% до +50% в диапазоне температур от +10°С до +55°С. Он также может иметь коэффициент рассеяния от 3 до 5%. Он будет иметь довольно низкую точность (обычно 20% или -20/+80%). Поэтому керамические конденсаторы класса 3 обычно используются в качестве развязки или в других источниках питания, где точность не имеет первостепенного значения. Однако их нельзя использовать в приложениях, где присутствуют всплески, поскольку они не выдерживают высокого напряжения. 9Керамические конденсаторы 0005
SMT также доступны в стандартных упаковках, которые имеют следующие обозначения, указанные в таблице ниже.
Рис. 15: Таблица стандартных упаковок керамических конденсаторов для поверхностного монтажа
Фиксированные конденсаторы — 5
h. Пластмассовые конденсаторы
i. Конденсатор из полиэстера или полиэтилентерефталата:
Конденсаторы из полиэстера или полиэтилентерефталата представляют собой пластиковые конденсаторы, доступные в виде освинцованных корпусов, которые заменяют бумажные конденсаторы. Эти конденсаторы изготовлены из полиэфирных пленок, которые имеют небольшие размеры и доступны по низкой цене. Они имеют рабочее напряжение до 60 000 В постоянного тока, рабочую температуру до 125 °C и низкое влагопоглощение. Они в основном используются в качестве конденсаторов сигналов низкой частоты и интеграторов. Они предпочтительны там, где стоимость играет важную роль, потому что они имеют высокие допуски 5-10 %.
Рис. 16: Изображение пластиковых конденсаторов
ii.
Полистирольные конденсаторы:
Это конденсаторы большого размера, поставляемые в корпусах с выводами трубчатой формы. Они обладают высокой стабильностью, отрицательным температурным коэффициентом (ОТК), высокой точностью и низким влагопоглощением. Рабочая температура ограничена +85 C. Они в основном предпочтительны для низкочастотных применений, поскольку трубчатая конструкция создает индуктивность, которая ухудшает характеристики на высоких частотах.
Рис. 17: Изображение полистирольных конденсаторов
iii. Каптоновый полиимидный конденсатор:
Эти конденсаторы аналогичны полиэфирным или ПЭТ-конденсаторам, изготовленным из каптоновой полиимидной пленки. Они дороги, но имеют высокую рабочую температуру до 250 C. Эти конденсаторы не подходят для применения в радиочастотах.
Рис. 18: Изображение каптонового полиимидного конденсатора
IV.
Конденсаторы из поликарбоната:
Это конденсаторы с высокими рабочими характеристиками, на которые меньше всего влияет старение. Они характеризуются хорошим сопротивлением изоляции и коэффициентом рассеяния. Диапазон рабочих температур от -55 до +125 С. Диэлектрическая проницаемость 3,2 %, диэлектрическая прочность 38 КВ/мм. Коэффициент рассеивания составляет 0,0007 при частоте 50 Гц и 0,001 при частоте 1 МГц. Водопоглощение составляет 0,16%. Они в основном используются для фильтров, муфт и синхронизаторов. Их можно напрямую заменить полиэтиленнафталатом (PEN), полифениленсульфидом (PPS), полиимидом (PI) и политетрафторэтиленом (PTFE).
Рис. 19: Изображение конденсаторов поликарбоната
против полипропиленовых конденсаторов:
Они используются там, где требуются более высокие допуски, чем пленки для животных. Они доступны в освинцованных упаковках и используются для работы на низких частотах. Они имеют высокие рабочие напряжения и устойчивы к пробою.
Однако они повреждаются переходными перенапряжениями или реверсами напряжения.
Рис. 20: Изображение полипропиленовых конденсаторов
vi. Полисульфоновый конденсатор:
Эти конденсаторы похожи на поликарбонатные, но могут выдерживать полное напряжение при сравнительно более высоких температурах. Эти конденсаторы очень дороги и не всегда доступны. Стабильность ограничена, так как поглощение влаги обычно составляет 0,2%
vii. Конденсатор из фторуглерода TEFLON или PTFE:
Эти пластмассовые конденсаторы большие и дорогие. Из-за низких потерь и более высокой стабильности они используются для некоторых критических приложений. Диапазон рабочих температур до 250 С. В качестве диэлектрика используется политетрафторэтилен.
Рис. 21: Изображение фтороуглеродного конденсатора из тефлона или политетрафторэтилена
viii.
Конденсатор из полиамида:
Эти конденсаторы из пластиковой пленки имеют большие размеры и дороги. Диапазон рабочих температур до 200 C.
ix. Конденсатор из металлизированного полиэстера или металлизированного пластика:
Эти конденсаторы имеют металлизированную пластиковую пленку, которая обеспечивает преимущество самонагрева, а также уменьшает размер конденсатора по сравнению с обычным конденсатором из пластика или полиэстера. Однако они ограничены максимальным током. Они доступны в освинцованном пакете.
Рис. 22: Изображение металлизированного пластикового конденсатора
Фиксированные конденсаторы – 6
1 Конденсаторы электролитные
i. Конденсатор с алюминиевым электролитом:
Эти поляризованные конденсаторы изготовлены из оксидной пленки на алюминиевой фольге. Они дешевле и легко доступны.
Диапазон значений обычно варьируется от 1 мкФ до 47000 мкФ с большим допуском 20%. Диапазон рабочих напряжений до 500В. Они имеют высокое отношение емкости к объему и используются для сглаживания в цепях питания или конденсаторах связи в аудиоусилителях. Они доступны как в корпусах с выводами, так и в корпусах для поверхностного монтажа. Значение емкости и номинальное напряжение либо печатаются в мкФ, либо кодируются буквой, за которой следуют три цифры. Три цифры представляют собой значение емкости в пФ, где первые две цифры представляют число, а третья цифра — множитель. Буквенные коды следующие:
Рис. 23: Список таблицы Код буквы для алюминиевых электролитных конденсаторов
Рис. 24: Изображение конденсаторов алюминиевого электролита
II. Конденсатор с танталовым электролитом:
В этих конденсаторах используется оксид тантала, который позволяет изготавливать электролиты небольшого размера. Они дороже, чем алюминиевые электролиты, имеют более низкое максимальное напряжение до 50 В и предпочтительны там, где размер имеет значение.
Их типичные значения находятся в диапазоне от 47 мкФ до 470 мкФ. Это может быть использование многослойной фольги из оксида тантала или пористого анода с серной кислотой в качестве электролита между танталовой фольгой во влажном танталовом электролите или твердых танталовых электролитах. Их форматы SMT доступны в стандартных упаковках, где обозначения пакетов были определены EIA.
Рис. 25: Изображение, показывающее конструкцию конденсации электролита тантала
Рис. 26: Изображение конденсаторов электролита тантала
III. Суперконденсатор:
Суперконденсаторы, также называемые двухслойными конденсаторами с электролитом, состоят из тонкого электролитного сепаратора, окруженного ионами активированного угля. Они имеют значения емкости порядка миллионов фарад. Они используются в качестве временного источника питания в качестве замены батарей.
Рис. 27: Изображение суперконденсаторов
Конденсаторы переменной емкости
2.
Конденсаторы переменной емкости
Конденсаторы переменного типа могут изменять емкость путем изменения расстояния между пластинами конденсатора или эффективной площади.
а. Конденсаторы с воздушным зазором:
Эти конденсаторы используют воздух в качестве диэлектрической среды. Расстояние между пластинами может варьироваться для изменения емкости. Предлагаемые значения емкости высоки и могут использоваться при высоких напряжениях. Они используются для высокочастотных операций в системах связи.
б. Вакуумные конденсаторы:
Эти конденсаторы имеют стеклянную или керамическую оболочку и вакуум в качестве диэлектрика. Их сложная конструкция делает его очень дорогим. Теоретически он имеет меньшие потери и используется в радиочастотных приложениях.
Рис. 28: Изображение, показывающее конструкцию триммера
Рис. 29: Изображение, показывающее в рабочем состоянии принцип работы переменный 2
5
Рис.
30: Изображение переменных конденсаторов
Цветовой код конденсатора
Цветовой код конденсатора:
Рис. 31: изображение, показывающее цветовое кодирование для конденсаторов
. много лет. Сейчас он устарел, но, конечно, многие из них все еще существуют. Цвета следует читать как код резистора.
· Три верхние цветные полосы показывают значение в пФ.
· Четвертая полоса предназначена для допуска.
· Пятая полоса соответствует номинальному напряжению.
Например:
i. коричневый, черный, оранжевый означает 10000 пФ = 10 нФ = 0,01 мкФ.
Примечание. Между цветными полосами нет промежутков, поэтому две одинаковые полосы выглядят как одна широкая полоса.
ii. широкий красный, желтый означает 220 нФ = 0,22 мкФ.
Рубрики: Учебные пособия
С тегами: конденсатор, зарядка, разрядка, параллельная пластина
Конденсаторы — Компоненты УЗО
Что такое конденсатор?
Конденсатор — это электронное устройство, накапливающее энергию во внутреннем электрическом поле.
Это основной пассивный электронный компонент наряду с резисторами и катушками индуктивности. Все конденсаторы имеют одинаковую базовую структуру: две проводящие пластины, разделенные изолятором, называемым диэлектриком. Напряжение, подаваемое на пластины, создает электрическое поле на диэлектрике, которое заставляет пластины накапливать заряд. Заряд остается после отключения источника напряжения, что позволяет сохранять энергию до тех пор, пока конденсатор не разрядится (позволяя накопленной энергии выполнять работу).
Что такое емкость?
Емкость — это количество заряда, которое может накапливаться при заданном напряжении электрическим компонентом, называемым конденсатором.
Какие факторы влияют на емкость?
Размер проводящих пластин и диэлектрическая проницаемость изолирующего диэлектрического материала определяют емкость.
Как оцениваются конденсаторы? И почему это важно?
Конденсаторы оцениваются по емкости, рабочему напряжению, допуску, току утечки, рабочей температуре, эквивалентному последовательному сопротивлению и т.
д.
На что влияет емкость?
Чем больше емкость конденсатора, тем дольше он заряжается и разряжается. Это означает, что для нарастания напряжения (зарядки) или падения (разрядки) требуется больше времени. Это делает емкость полезной для фильтрации небольших изменений напряжения, которые длятся лишь короткий промежуток времени, то есть высокочастотных переходных процессов.
Что такое паразитная емкость и почему она важна в электронных схемах?
Между любыми двумя проводящими материалами существует непреднамеренная (паразитная) емкость – чем ближе расстояние и размер, тем больше значение. Это необходимо учитывать при проектировании схемы, поскольку это может повлиять на скорость ее работы. Например, большой транзистор может обеспечить более быстрое переключение, но его больший размер означает, что между его выводами существует большая паразитная емкость, и это может снизить скорость цепи, управляющей им.
Конденсаторная схема, модель
Модель цепи конденсатора состоит из емкостных, индуктивных и резистивных элементов.
Модель цепи конденсатора состоит из последовательного резистивного элемента, представляющего омическое сопротивление проводящих элементов вместе с диэлектрическим сопротивлением.
Эффективная последовательная индуктивность (ESL) — это паразитная индуктивность в конденсаторе или резисторе.
Эффективное последовательное сопротивление (ESR) — это резистивная составляющая эквивалентной схемы конденсатора. Конденсатор можно смоделировать как идеальный конденсатор, соединенный последовательно с резистором и катушкой индуктивности. Сопротивление резистора равно ESR.
ЧТО ТАКОЕ СТАРЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ? ЭТО ОБРАТИМО?
«Старение» относится к естественному процессу, при котором керамические конденсаторы X7R, X5R, Z5U и Y5V демонстрируют снижение емкости и коэффициента рассеяния с течением времени. Это вызвано постепенной перестройкой кристаллической структуры керамики. Чтобы обратить вспять этот эффект старения при хранении, детали можно «обезстарить», прокаливая их при +125ºC в течение 4 часов или от ½ до 1 часа при +150ºC.
Это приведет к тому, что емкость деталей увеличится и вернется к своему первоначальному значению. Следует отметить, что детали, подвергшиеся старению, а затем подвергнутые воздействию температур выше точки Кюри (обычно +120ºC), например, пайке и температурному циклированию, могут немного подняться в цене. По мере снижения температуры ниже точки Кюри емкость постепенно возвращается к своим прежним значениям. Старение происходит со скоростью, которая уменьшается примерно линейно с логарифмом времени. NPO/C0G и танталовые конденсаторы имеют другую молекулярную структуру, которая практически не подвержена старению, и поэтому они остаются практически неизменными с течением времени.
Скорость старения в некоторой степени пропорциональна диэлектрической проницаемости или диэлектрической проницаемости материалов и обычно выражается в процентах на десятилетие в час (т. е. 1–10 часов, 10–100 часов, 100–1000 часов и т. д. Старение происходит сначала быстро, а затем гораздо медленнее с течением времени.
Максимальные скорости старения следующие: %
(фактические ставки могут быть ниже)
Поскольку емкость быстро изменяется сразу после дестарения, измерения емкости задерживаются на 24 часа (так называемая «последняя плавка»).
КАК ВЛИЯЕТ НА НАПРЯЖЕНИЕ ПРИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ КОНДЕНСАТОРОВ?
Параллельное : При параллельном подключении общая емкость равна сумме значений отдельных емкостей. При последовательном соединении общая емкость снижается до обратного уровня (прямо противоположного резисторам). Например, если три конденсатора емкостью 1,0 мкФ, 0,10 мкФ и 0,010 мкФ соединены параллельно, общая емкость будет равна:
C = C1 + C2 + C3 = 1,0 мкФ + 0,10 мкФ + 0,010 мкФ = 1,11 мкФ не равны. Если они равны, номинальное напряжение такое же, как у одиночного конденсатора.
Серия: Если те же три конденсатора соединены последовательно, сложите их обратные значения следующим образом:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 = 1/1 мкФ + 1/0,1 мкФ + 1/0,01 мкФ = 1/0,009, поэтому C = 0,0090 мкФ
Номинальное напряжение последовательных конденсаторов равно сумме номинальных напряжений отдельных конденсаторов, если они имеют одинаковое значение.
Если конденсаторы разной емкости и используются в цепи переменного тока, деление напряжения не будет одинаковым.
Делитель напряжения переменного тока: Емкостные делители могут использоваться с входными сигналами переменного тока. Поскольку входное напряжение постоянного тока не проходит через конденсаторы, случай постоянного тока не имеет значения. Формула для определения переменного выходного напряжения емкостного делителя выглядит следующим образом:
В вых = (В в * C1) / (C1 + C2)
Пример: В следующей схеме выходное напряжение будет: 0,050 мкФ + 0,010 мкФ) = 8,333 В переменного тока. Выходное напряжение, как правило, не зависит от входной частоты, однако, если реактивное сопротивление конденсаторов слишком низкое на интересующей частоте, допустимый выходной ток также будет очень низким.
КАКОЙ ПОЛЯРНОСТИ У ДЛИННОЙ НОГИ КОНДЕНСАТОРА?
В танталовом конденсаторе с радиальными выводами (RCD серии TR) длинный вывод всегда является положительным или анодным выводом конденсатора.
На конденсаторе также должна быть указана полярность. Исключением являются неполярные конденсаторы (например, керамические конденсаторы RCD серии CEA или CER), на которых не будет маркировки полярности. Неполярные конденсаторы могут по-прежнему иметь разную длину выводов, но это не указывает на какую-либо ориентацию полярности.
ПОЧЕМУ ЗНАЧЕНИЕ ЕМКОСТИ ИЗМЕНИЛОСЬ ПРИ ПОДАЧЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА КЕРАМИЧЕСКИЙ КОНДЕНСАТОР?
Керамические конденсаторы класса 2 (X7R, X5R) и класса 3 (Y5V, Z5U) имеют проблемы, отсутствующие у конденсаторов класса 1 (NPO, COG) и пленочных конденсаторов, включая очень плохой температурный дрейф, высокий коэффициент емкости по напряжению. и высокий коэффициент рассеяния по напряжению (все они различны для переменного и постоянного тока), высокий частотный коэффициент емкости и значительная скорость старения. Конденсаторы класса 2 лучше всего подходят для связи (блокировки по постоянному току) и обхода источника питания. В основном они используются в линейных приложениях, где производительность и стабильность не имеют большого значения.
Конденсаторы класса 3 следует использовать только для блокировки и обхода постоянного тока. Изменение емкости из-за старения, температурного коэффициента и коэффициента напряжения необходимо учитывать при использовании конденсаторов класса 2 или 3, особенно класса 3. Для достижения наилучших характеристик используйте детали с низким процентом номинального напряжения. Приложенное напряжение настолько сильно влияет на некоторые свойства, что эти конденсаторы обычно характеризуются не более чем 1 вольт переменного или постоянного тока. В таблице ниже показано, что происходит с емкостью при приложении постоянного напряжения к различным керамическим материалам. Емкость по отношению к напряжению переменного тока обычно имеет противоположный результат (емкость увеличивается в значении). Цифры являются приблизительными и несколько различаются в зависимости от значения емкости.
КАКОВЫ ТИПИЧНЫЕ ПРИЧИНЫ ОТКАЗОВ КЕРАМИЧЕСКИХ ЧИП-КОНДЕНСАТОРОВ?
Керамические конденсаторы достаточно надежны.
Отказы обычно возникают в результате перегрузок по напряжению или механического воздействия. Наиболее распространенной причиной отказов в полевых условиях является высокая утечка (т. е. низкое сопротивление изоляции), обычно связанная с микротрещинами. Когда задействованы высокие уровни энергии, микротрещины могут привести к катастрофическому отказу. При более низких уровнях энергии поврежденные микросхемы могут продолжать функционировать в течение длительного времени. Оборудование для проверки цепей, как правило, идентифицирует только крышки с высоким уровнем утечки. Причина этого в том, что трещина (или, точнее, воздушный зазор в диэлектрике, образующийся в результате трещины) действует как конденсатор, что затрудняет обнаружение повреждения. Поскольку напряжение напряжения концентрируется в области трещины, это ухудшает объемное удельное сопротивление, вызывая со временем еще более высокие уровни утечки, особенно в условиях высоких температур и влажности.
Причинами трещин, как правило, являются механические напряжения (чрезмерное изгибание платы, удары/вибрация при обращении, тестировании, демонтаже панелей, давление захвата и установки и т.
д.) или термические напряжения (чрезмерная температура или продолжительность пайки, тепловое расширение) /несоответствие). В дополнение к проблемам, связанным с пользователем
Отказы также могут быть вызваны:
- неправильной поверхностной проводимостью, т. е. попаданием флюса под чип или загрязнением внешней поверхности (чаще встречается в системах «без очистки»), что приводит к шунтирующим путям утечки.
- Сломанные выводы
- Высокие импульсные токи
- Старение – значение емкости обычно уменьшается в результате нормального процесса старения диэлектриков X5R, X7R, Z5U, Y5V.
- Изменения напряжения и температуры также могут оказывать существенное влияние на значение емкости этих диэлектриков, что приводит к временному смещению деталей за пределы номинального диапазона допуска
- Открытые/прерывистые паяные соединения из-за надгробного камня, плохой паяемости печатных плат или микросхем, выщелачивания контактного покрытия, размещения чипа или пайки, соединений холодной пайки и т. д.
- Неправильное обращение или обработка производителем конденсатора может привести к трещинам или пустотам в диэлектрике.
- Неправильная маркировка или сортировка по производителю
д.Примечание. Нередки случаи, когда узловой анализ с помощью оборудования ICT (внутрисхемное тестирование) ошибочно характеризует чип-конденсатор как несоответствующий, когда на самом деле неисправен другой компонент.
ЧТО НА САМОМ ДЕЛЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ КАЖДЫЙ СИМВОЛ В «X7R», «Z5U» И Т.Д.?
3-значные обозначения описывают, как определенный тип керамического конденсатора будет работать в заданном диапазоне температур. См. разбивку в следующей таблице. Код был присвоен Ассоциацией электронной промышленности (EIA).
Наименьшая рабочая температура | Высокая рабочая температура | Максимум допустимый сдвиг с носми. 0791 | |
Без смещения DC | При 50%. | R = +15/-15% | |
Z = +10ºC | 7 = 125ºC | S = +22/-22% | S = +22/ -22% |
Y = -30ºC | 8 = 150ºC | U = +22-56% | U = +22-56% |
V = +22/-82% | В = +22/-82% | ||
Прецизионные конденсаторы обозначаются как COG (также известные как NPO), что указывает на температурный коэффициент для наихудшего случая 30 частей на миллион/°C (0,003%/°C).
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ КОНДЕНСАТОР, ЕСЛИ Я НЕ ЗНАЮ НОМЕР ДЕТАЛИ УЗО?
- Сообщите номер детали конкурента или, если он недоступен, сообщите, является ли это обычной деталью со сквозным отверстием (аксиальной, радиальной или дисковой) или для поверхностного монтажа.
