Як виглядають конденсатори? Класифікація та система умовних позначень конденсаторів

Всі види конденсаторів мають однаковий основний пристрій, воно складається з двох струмопровідних пластин (обкладок), на яких концентруються електричні зарядипротилежних полюсів і шару ізоляційного матеріалу між ними.

Застосовувані матеріали та величина обкладок з різними параметрамишар діелектрика впливають на властивості конденсатора.

Класифікація

Конденсатори поділяються на види за такими факторами.

По призначенню
  • Загального призначення . Це найпопулярніший вид конденсаторів, які використовують в електроніці. До них не висуваються особливі вимоги.
  • Спеціальні . Такі конденсатори мають підвищену надійність при заданій напрузі та інших параметрів при запуску електродвигунів і спеціального обладнання.
По зміні ємності
  • Постійної ємності . Не мають змоги зміни ємності.
  • Змінної ємності . Вони можуть змінювати значення ємності при дії на них температури, напруги, регулювання положення обкладок. До конденсаторів змінної ємностівідносяться:
    Підстроювальні конденсатори не призначені для постійної роботи, пов'язаної з швидким налаштуванням ємності. Вони служать тільки для одноразового налагодження обладнання та періодичного підстроювання ємності.
    Нелінійні конденсатори змінюють свою ємність від впливу температури та напруги за нелінійним графіком. Конденсатори, ємність яких залежить від напруги, називаються варикондами , від температури – термоконденсаторами .
За способом захисту
  • Незахищені працюють у звичайних умовах, не мають жодного захисту.
  • Захищеніконденсатори виконані в захищеному корпусі, тому можуть працювати за високої вологості.
  • Неізольовані мають відкритий корпус і немає ізоляції від можливого зіткнення з різними елементами схеми.
  • Ізольовані конденсатори виконані у закритому корпусі.
  • Ущільнені мають корпус, заповнений спеціальними матеріалами.
  • Герметизовані мають герметичний корпус, повністю ізольовані від довкілля.
По виду монтажу
  • Навісніділяться на кілька видів:
    - Зі стрічковими висновками;
    - З опорним гвинтом;
    - З круглими електродами;
    - З радіальними або аксіальними висновками.
  • Конденсатори з гвинтовими висновками оснащені різьбленням для з'єднання зі схемою, що застосовуються в силових ланцюгах. Подібні висновки простіше фіксувати на радіаторах, що охолоджують, для зниження теплових навантажень.
  • Конденсатори з замикаються висновками є новою розробкою, при монтажі на плату вони замикаються. Це дуже зручно, тому що немає необхідності використовувати паяння.
  • Конденсатори, призначені для поверхневої установки, мають особливості конструкції: частини корпусу є висновками.
  • Ємності для друкарської установки виготовляють із круглими висновками для розташування на платі.
За матеріалом діелектрика

Опір ізоляції між пластинами залежить від параметрів ізоляційного матеріалу. Також від цього залежить допустимі втрати та інші параметри. Розглянемо види конденсаторів, які мають різні матеріали діелектрика.

  • Конденсатори з неорганічним ізолятором зі склокераміки, склоемалі, слюди. На діелектричний матеріал нанесено металеве напилення чи фольга.
  • Низькочастотні конденсатори включають ізоляційний матеріал у вигляді слабополярних органічних плівок, у яких діелектричні втрати залежать від частоти струму.
  • Високочастотні моделі містять плівки з фторопласту та полістиролу.
  • Імпульсні моделі високої напруги мають ізолятор із комбінованих матеріалів.
  • У конденсаторах постійної напругияяк діелектрик використовується політетрафторелітен, папір, або комбінований матеріал.
  • Низьковольтні моделі працюють при напрузі до 16 кВ.
  • Високовольтні моделі функціонують при напрузі понад 16 кВ.
  • Дозиметричні конденсатори служать до роботи з малим струмом, мають незначний саморозряд і великий опір ізоляції.
  • Завадодавні ємності зменшують перешкоди, що виникають від електромагнітного поля, мають низьку індуктивність.
  • Ємності з органічним ізолятором виконані із застосуванням конденсаторного паперу та різних плівок.
  • Вакуумні, повітряні, газонаповнені конденсатори мають малі діелектричні втрати, тому їх застосовують в апаратурі з високою частотою .
За формою пластин
  • Сферичні.
  • Плоскі.
  • Циліндричні.
По полярності
  • Електролітичні Конденсатори називають оксидними. За умови їх підключення обов'язковим є дотримання полярності висновків. Електролітичні конденсатори містять діелектрик, що складається з оксидного шару, утворений електрохімічним способом на аноді танталу або алюмінію. Катодом є електроліт у рідкому або гелеподібному вигляді.
  • Неполярніконденсатори можуть включатися до схеми без дотримання полярності.

Конструктивні особливості

Розглянуті вище види конденсаторів далеко не всі мають велику популярність. Тому докладніше розглянемо конструктивні особливостінайбільш застосовуваних видів конденсаторів.

Повітряні види конденсаторів

Як діелектрик використовується повітря. Такі види конденсаторів добре зарекомендували себе при роботі на високій частоті, як настроювальні конденсатори зі змінною ємністю. Рухома пластина конденсатора є ротором, а нерухому називають статором. При зміщенні пластин щодо один одного змінюється загальна площа перетину цих пластин і ємність конденсатора. Раніше такі конденсатори були дуже популярними у радіоприймачах для настроювання радіостанцій.

Керамічні

Такі конденсатори виготовляють у вигляді однієї або кількох пластин, виконаних із спеціальної кераміки. Металеві обкладки виготовляють шляхом напилення шару металу на керамічну пластину потім з'єднують з висновками. Матеріал кераміки може застосовуватись з різними властивостями.

Їхня різноманітність обумовлюється широким інтервалом діелектричної проникності. Вона може досягати кількох десятків тисяч фарад на метр, і є тільки такий вид ємностей. Така особливість керамічних ємностей дозволяє створювати великі значення ємностей, які можна порівняти з електролітичними конденсаторами, але для них не важлива полярність підключення.

Кераміка має нелінійну складну залежність властивостей від напруги, частоти та температури. Через невеликий розмір корпусу ці види конденсаторів застосовуються в компактних пристроях.

Плівкові

У таких моделях як діелектрик виступає пластикова плівка: полікарбонат, поліпропілен або поліестер.

Обкладки конденсатора напилюють або виконують як фольги. Новим матеріалом служить поліфеніленсульфід.

Параметри плівкових конденсаторів

  • Використовуються для резонансних ланцюгів.
  • Найменший струм витоку.
  • Мінімальна ємність.
  • Висока міцність.
  • Витримують великий струм.
  • Стійкі до електричного пробою (витримують велику напругу).
  • Найбільша експлуатаційна температура – ​​до 125 градусів.
Полімерні

Ці моделі мають відмінність від електролітичних ємностей наявністю полімерного матеріалу замість оксидної плівки між обкладками. Вони не піддаються витоку заряду та роздмухування.

Параметри полімеру забезпечують значний імпульсний струм, постійний температурний коефіцієнт, мале опір. Полімерні моделі здатні замінити електролітичні моделі у фільтрах імпульсних джерелта інших пристроях.

Електролітичні

Від паперових моделей електролітичні конденсаторивідрізняються матеріалом діелектрика, яким є оксид металу, створений електрохімічним методом плюсової обкладці.


Друга пластина виконана із сухого або рідкого електроліту. Електроди зазвичай виготовлені з танталу або алюмінію. Всі електролітичні ємності вважаються поляризованими, і здатні нормально працювати тільки на постійній напрузі за певної полярності.

Якщо не дотримуватися полярності, то може статися незворотний хімічний процесвсередині ємності, яка призведе до виходу його з ладу, або навіть вибуху, оскільки виділятиметься газ.

До електролітичних можна віднести суперконденсатори, які називають іоністорами. Вони мають дуже велику ємність, що досягає тисячі Фарад.

Танталові електролітичні

Пристрій танталових електролітів має особливість в електроді з танталу. Діелектрик складається з пентаоксиду танталу.

Параметри

  • Незначний струм витоку, на відміну алюмінієвих видів.
  • Мінімальні розміри.
  • Несприйнятливість зовнішніх впливів.
  • Малий активний опір.
  • Висока чутливість при хибному підключенні полюсів.
Алюмінієві електролітичні

Позитивним висновком є ​​електрод із алюмінію. Як діелектрик використаний триоксид алюмінію. Вони використовуються в імпульсних блоках і є вихідним фільтром.

Параметри

  • Велика ємність.
  • Коректна робота тільки на низьких частотах.
  • Підвищене співвідношення ємності та розміру: конденсатори інших видів при одній ємності мали б більші розміри.
  • Великий витік струму.
  • Низька індуктивність.
Паперові

Діелектриком між фольгованими пластинами служить особливий конденсаторний папір. В електронних пристроях паперові види конденсаторів зазвичай працюють у ланцюгах високої та низької частоти.

Метало-паливо конденсатори володіють герметичністю, високою питомою ємністю, якісною електричною ізоляцією. У їх конструкції застосовується вакуумне металеве напилення на паперовий діелектрик замість фольги.

Паперові конденсатори не мають високої механічної міцності. У зв'язку з цим його начинки розташовують у металевому корпусі, який захищає його пристрій.


Класифікація конденсаторів

КЛАСИФІКАЦІЯ І СИСТЕМА УМОВНИХ ПІЗНАЧЕНЬ
КОНДЕНСАТОРІВ

ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ Конденсатор- Це елемент електричного ланцюга, що складається з провідних електродів (обкладок), розділених діелектриком і призначений для використання його ємності.

Ємність конденсаторає відношення заряду конденсатора до різниці потенціалів, що заряд повідомляє конденсатору.

Де З - ємність, Ф; q -заряд, Кл; і u- Різниця потенціалів на обкладках конденсатора, Ст.
За одиницю ємності в міжнародній системі СІ приймають ємність такого конденсатора, у якого потенціал зростає на один вольт при повідомленні заряду один кулон(Кл). Цю одиницю називають фарадою(Ф). Для практичних цілей вона занадто велика, тому на практиці використовують дрібніші одиниці ємності: мікрофараду(мкФ), нанофараду(НФ) та пікофараду(ПФ)

1Ф = 10 6 мкФ = 10 9 нФ = 10 12 пФ.

Як діелектрик у конденсаторах використовуються органічні та неорганічні матеріали, у тому числі оксидні плівки деяких металів. Значення відносної діелектричної проникності деяких матеріалів, що використовуються в конденсаторах, наведені в табл.

При додатку до конденсатора постійної напругивідбувається його заряд; при цьому витрачається певна робота, що виражається в джоулях(Дж). Вона дорівнює запасеної потенційної енергії W = CU 2 /2
Для порівняння конденсаторів використовують питомі характеристики, що є відношенням основних характеристик конденсатора до його обсягу V або масі m .

Таблиця 1. Відносні діелектричні проникності деяких
матеріалів

Матеріал E r Матеріал E r
Повітря 1 ,0006 Конденсаторний папір 3,5 — 6,5
Кварц 2,8 Тріацетат та ацетобутират 3,5 — 4
Скло 4 - 16 Полікарбонат 2,8 - 3
Слюда 6 - 8 Поліетилентерефталат
(Лавсан)
3,2 —3,4
Склоемаль 10 - 20 Полістирол 25
Склокераміка 15 -450 Поліпропілен 2,2 - 2,3
Кераміка 12 - 230 Політетрафторетилен
(фторопласт)
2 - 2,1
Сегнетокераміка 900 - 80000 Оксидні плівки 10 - 46

КЛАСИФІКАЦІЯ КОНДЕНСАТОРІВ

Залежно від призначення конденсатори поділяються на великі групи: загального і спеціального призначення.

Група загального призначеннявключає широко застосовувані конденсатори, що використовуються практично в більшості видів і класів апаратури. Традиційно до неї відносять найпоширеніші низьковольтні конденсатори, яких не пред'являються особливі вимоги.
Решта конденсаторів є спеціальними. До них відносяться: високовольтні, імпульсні, завадодавні, дозиметричні, пускові та ін.

За характером зміни ємності розрізняють конденсатори постійної ємності, змінної та підстроювальні ємності. З назви конденсаторів постійної ємності випливає, що їхня ємність є фіксованою і в процесі експлуатації не регулюється.

За характером зміни ємності: - Постійні; змінні; підстроювальні.
За способом захисту: - Незахищені; захищені; неізольовані; ізольовані; ущільнені; герметизовані.
За призначенням: - Загального призначення; спеціального.

Конденсатори змінної ємностідопускають зміну ємності у процесі функціонування апаратури. Управління ємністю може здійснюватися механічно, електричною напругою (вариконди) та температурою (термоконденсатори). Їх застосовують для плавного налаштування коливальних контурів, в ланцюгах автоматики і т. п. Місткість підлаштованих конденсаторів змінюється при разовому або періодичному регулюванні і не змінюється в процесі функціонування апаратури. Їх використовують для підстроювання і вирівнювання початкових ємностей контурів, що сполучаються, для періодичного підстроювання і регулювання ланцюгів схем, де потрібна незначна зміна ємності і т. п.

Залежно від способу монтажу, конденсатори можуть виконуватися для друкованого і навісного монтажу, а також для використання в складі мікромодулів і мікросхем або для сполучення з ними. Виводи конденсаторів для навісного монтажу можуть бути жорсткі або м'які, аксіальні або радіальні з дроту круглого перерізу або стрічки, у вигляді пелюсток, з кабельним введенням, у вигляді прохідних шпильок, опорних гвинтів тощо. У конденсаторів для мікросхем та мікромодулів, а також НВЧ конденсаторів як висновки можуть використовуватися частини їх поверхні. У більшості типів оксидних, а також прохідних та опорних конденсаторів одна з обкладок з'єднується з корпусом, який є другим висновком.

Класифікація конденсаторів на вигляд діелектрика представлена ​​в таблиці:

З газоподібним
діелектриком
Вакуумні
Газонаповнені
З повітряним діелектриком
C оксидним
діелектриком
Завадодавні
Пускові
Імпульсні
Високочастотні
Неполярні
Загального призначення
З неорганічним
діелектриком
Низьковольтні, типів; 1, 2, 3
Високовольтні, типи; 1, 2
Завадодавні
Нелінійні
З органічним
діелектриком
Низьковольтні низькочастотні
Низьковольтні високочастотні
Високовольтні постійної напруги
Високовольтні імпульсні
Дозиметричні
Завадодавні

За характером захисту від зовнішніх факторів, що впливають, конденсатори виконуються:
незахищеними, захищеними, неізольованими, ізольованими, ущільненими та герметизованими.

Незахищені конденсатори допускають експлуатацію за умов підвищеної вологості лише у складі герметизованої апаратури. Захищені конденсатори допускають експлуатацію в апаратурі будь-якого конструктивного виконання.

Неізольовані конденсатори(З покриттям або без покриття) не допускають торкання своїм корпусом шасі апаратури. Навпаки, ізольовані конденсатори мають досить хороше ізоляційне покриття (компаунди, пластмаси тощо) і допускають торкання корпусом шасі або струмопровідних частин апаратури.

Ущільнені конденсатори маютьущільнену органічними матеріалами конструкцію корпусу.

Герметизовані конденсаторимають герметичну конструкцію корпусу, який унеможливлює повідомлення навколишнього середовища з його внутрішнім простором. Герметизація здійснюється за допомогою керамічних та металевих корпусів або скляних колб.

По виду діелектрика всі конденсатори можна розділити на групи: з органічним, неорганічним, газоподібним та оксидним діелектриком, який є також неорганічним, але з особливої ​​специфіки характеристик виділено в окрему групу.

Конденсатори з органічним діелектриком

Ці конденсатори виготовляють зазвичай намотуванням довгих тонких стрічок конденсаторного паперу, плівок або їх комбінації з металізованими або фольговими електродами.

Розподіл конденсаторів з органічною ізоляцією на низьковольтні (до 1600 В) та високовольтні (понад 1600 В) носить суто умовний характер і не для всіх типів суворо дотримується. Наприклад, для паперових конденсаторів межею поділу є напруга 1000.

За призначенням та використовуваним діелектричним матеріалом низьковольтні конденсатори можна розділити на низькочастотні та високочастотні.

З низькочастотним плівковимвідносяться конденсатори на основі полярних і слабополярних органічних плівок (паперові, металобумажні, поліетилентерефталатні, комбіновані, лакоплівкові, полікарбонатні та поліпропіленові), тангенс кута діелектричних втрат яких має різко виражену залежність від частоти. Вони здатні працювати на частотах до 104-105 Гц при істотному зниженні амплітуди змінної складової напруги зі збільшенням частоти.

До високочастотних плівковихвідносяться конденсатори на основі неполярних органічних плівок (полістирольні та фторопластові), що мають мале значення тангенсу кута діелектричних втрат, що не залежить від частоти. Вони допускають роботу на частотах до 105-107 Гц. Верхня межа за частотою залежить від конструкції обкладок та контактного вузла та від ємності. До цієї групи відносять деякі типи конденсаторів на основі слабополярної поліпропіленової плівки.

Високовольтні конденсаториможна розділити на високовольтні постійної напруги та високовольтні імпульсні.

Як діелектрик високовольтних конденсаторів постійної напруги використовують: папір, полістирол, політетрафторетилен (фторопласт), поліетилентерефталат (лавсан) та поєднання паперу та синтетичних плівок (комбіновані).

Високовольтні імпульсні конденсатори здебільшого роблять на основі паперового та комбінованого діелектриків.

Основна вимога до високовольтних конденсаторів — висока електрична міцність. Тому часто вдаються до використання комбінованого діелектрика, що складається, наприклад, шарів паперу і плівки, шарів різних органічних плівок і шару рідкого діелектрика (просочений конденсаторний папір). Комбіновані конденсатори мають підвищену порівняно з паперовими конденсаторами електричну міцність, надійність і мають більш високий опір ізоляції.

Високовольтні імпульсні конденсатори поряд з високою електричною міцністю та порівняно великими ємностями повинні допускати швидкі розряди, тобто пропускати великі струми. Отже, їхня власна індуктивність має бути малою, щоб не спотворювати форми імпульсів. Цим вимогам найкраще задовольняють конденсатори паперові, метало-паперові та комбіновані.

Дозиметричні конденсаторипрацюють у ланцюгах з низьким рівнемструмових навантажень. Тому вони повинні мати дуже малий саморозряд, великий опір ізоляції, а отже, і великий постійний час. Найкраще для цієї мети підходять фторопластові конденсатори.

Перешкодні конденсаторипризначені для ослаблення електромагнітних перешкод у широкому діапазоні частот. Вони мають малу власну індуктивність, в результаті чого підвищується резонансна частота і смуга частот, що пригнічуються. Крім того, для підвищення безпеки обслуговуючого персоналу, перешкододавлюючі конденсатори повинні мати високу електричну міцність ізоляції. Завадодавні конденсатори роблять паперові, комбіновані і плівкові (в основному лавсанові).

Конденсатори з неорганічним діелектриком

Конденсатори з неорганічним діелектриком можна розділити на три групи: низьковольтні, високовольтні та завадодавні. Як діелектрик у них використовується кераміка, скло, склоемаль, склокераміка і слюда. Обкладки виконуються у вигляді тонкого шару металу, нанесеного на діелектрик шляхом безпосереднього його металізації, або у вигляді тонкої фольги.

Група низьковольтних конденсаторіввключає в себе низькочастотні та високочастотні конденсатори.

За призначенням вони поділяються на три типи:

тип 1 - конденсатори, призначені для використання в резонансних контурах або інших ланцюгах, де малі потерн та висока стабільність ємності мають суттєве значення;

тип 2 - конденсатори, призначені для використання в ланцюгах фільтрів, блокування та розв'язки або інших ланцюгах, де малі втрати та висока стабільність ємності не мають істотного значення;

тип 3 -керамічні конденсатори з бар'єрним шаром, призначені для роботи в тих же ланцюгах, що і конденсатори типу 2, але мають трохи менше значення опору ізоляції і більше значення тангенса кута діелектричних втрат, що обмежує сферу застосування низькими частотами.

Зазвичай конденсатори типу 1 вважаються високочастотними, а типів 2 і 3 низькочастотними. Певної межі частоти між конденсаторами типів 1 і 2 не існує. Високочастотні конденсатори працюють у ланцюгах із частотою до сотень мегагерц, а деякі типи використовують у гігагерцевому діапазоні.

Слюдяні та склоемалеві (скляні) конденсатори відносяться до конденсаторів типу 1, склокерамічні можуть бути як типу 1, так і типу 2, керамічні - трьох типів.

Високовольтні конденсатори великої та малої реактивної потужностіробляться в основному з діелектриком з кераміки та слюди. За призначенням вони можуть бути типів 1 і 2 і так само, як конденсатори низьковольтні, вони поділяються на високочастотні і низькочастотні.

Основним параметром для високовольтних низькочастотних конденсаторів є питома енергія, тому кераміку для них підбирають із великою діелектричною проникністю. Для високочастотних конденсаторів основним параметром є допустима реактивна потужність. Вона характеризує здатність навантаження конденсатора за наявності великих напруг високої частоти. Для збільшення реактивної потужності вибирають кераміку з малими втратами, а конструкцію та висновки конденсаторів розраховують на можливість проходження великих струмів.

Високовольтні слюдяні конденсатори роблять фольговими, тому що вони призначені для роботи при підвищених струмових навантаженнях.

Перешкодні конденсатори з неорганічним керамічним діелектрикомподіляються на опорні та прохідні. Їх основне призначення - придушення індустріальних та високочастотних перешкод, що створюються промисловими та побутовими приладами, випрямлювальними пристроями та ін., а також атмосферних перешкод і перешкод, випромінюваних різними радіоелектронними пристроями, тобто по суті вони є фільтрами нижніх частот. До цієї групи, виходячи з функціонального призначення та конструктивного виконання, умовно можна віднести керамічні фільтри.

Опорні конденсатори- Це конденсатори, одним з висновків яких є опорна металева пластина з різьбовим кріпленням.

Прохідні конденсаторироблять коаксіальними - один з висновків яких є токонесучий стрижень, по якому протікає повний струмзовнішнього ланцюга, та некоаксіальними – через висновки яких протікає повний струм зовнішнього ланцюга.

Прохідні керамічні конденсатори мають конструкцію трубчастого або дискового типу як багатошарових монолітних шайб.

Якщо в конденсаторах з метою підвищення резонансної частоти вживаються заходи для зменшення власної індуктивності, то у фільтрах, навпаки, до ємності додають зовнішню індуктивність (феритовий сердечник) або використовують індуктивність висновків. При цьому залежно від з'єднання ємності та індуктивності можливі такі схеми включення: Г-подібні, Т-подібні та П-подібні.

Конденсатори з оксидним діелектриком
(стара назва - електролітичні)

Вони поділяються на конденсатори: загального призначення, неполярні, високочастотні, імпульсні, пускові та помішувачі. Як діелектрик у них, використовується оксидний, утворений електрохімічним шляхом на аноді - металевій обкладці з деяких металів.

Залежно від матеріалу анода оксидні конденсатори поділяють на алюмінієві, танталові та ніобієві. Другою обкладкою конденсатора - катодом служить електроліт, що просочує паперову або тканинну прокладку в оксидно-електролітичних (рідинних) алюмінієвих і танталових конденсаторах, рідкий або гелеподібний електроліт в танталових об'ємно-пористих конденсаторах і напівпровідник (двоок).

Конденсатори з оксидним діелектриком- низьковольтні, з відносно великими втратами, але на відміну від інших типів низьковольтних конденсаторів мають незрівнянно великі заряди та великі ємності (від одиниць до сотень тисяч мікрофарад). Вони використовуються у фільтрах джерел електроживлення, ланцюгах розв'язки, шунтуючих та перехідних ланцюгах напівпровідникових пристроїв на низьких частотах тощо.

Конденсатори групи загального призначення мають уніполярну (односторонню) провідність, внаслідок чого їх експлуатація можлива лише за позитивного потенціалу на аноді. Тим не менш, це найбільш поширені оксидні конденсатори. Вони можуть бути рідинними, об'ємно-пористими та оксидно-напівпровідниковими.

Неполярні конденсатори з оксидним діелектриком можуть включатися в ланцюг постійного та пульсуючого струму без урахування полярності, а також допускати зміну полярності в процесі експлуатації.

Неполярні конденсатори роблять оксидно-електролітичні (рідинні) алюмінієві та танталові та оксидно-напівпровідникові танталові.

Високочастотні конденсатори(Алюмінієві рідинні та танталові оксидно-напівпровідникові) широко застосовуються в джерелах вторинного електроживлення, як накопичувальні і фільтруючі елементи в ланцюгах розв'язок і перехідних ланцюгах напівпровідникових пристроїв в діапазоні частот пульсуючого струму від десятків герц до сотень кілогерц. Звідси випливає, що поняття високочастотні для оксидних конденсаторів відносне. По частотним характеристикам їх порівнювати з конденсаторами на неорганічної основі.

Для розширення можливостей використання оксидних конденсаторів у ширшому діапазоні частот необхідно знижувати повний опір. Це виявилося можливим при появі абсолютно нових конструктивних рішень — чотирививідних конструкцій та плоскої конструкції типу «книга», що дозволяють їх експлуатацію на більш високих частотах.

Імпульсні конденсаторивикористовуються в електричних ланцюгахз відносно тривалим зарядом і швидким розрядом, наприклад, у пристроях фотоспалахів та ін. Такі конденсатори повинні бути енергоємними, мати мале повне опір і велику робочу напругу. Найкращим чином цій вимогі задовольняють оксидно-електролітичні алюмінієві конденсатори з напругою до 500 Ст.

Пускові конденсаторивикористовуються в асинхронних двигунах, В яких ємність включається тільки на момент пуску двигуна. За наявності пускової ємності обертове поле двигуна при пуску наближається до кругового, а магнітний потік збільшується. Все це сприяє підвищенню пускового моментупокращує характеристики двигуна.

У зв'язку з тим, що пускові конденсатори включаються в мережу змінного струму, вони повинні бути неполярними і мати порівняно велику для оксидних конденсаторів робочу напругу змінного струму, що трохи перевищує напругу промислової мережі. На практиці використовуються пускові конденсатори ємністю десятків і сотень мікрофарад, створені на основі алюмінієвих оксидних плівок з рідким електролітом.

До групи оксидних перешкододавлюючих конденсаторіввходять лише прохідні оксидно-напівпровідникові танталові конденсатори. Вони так само, як і прохідні конденсатори інших типів, виконують роль фільтра нижніх частот, але на відміну від них мають набагато більші значення ємностей, що дає змогу зрушувати частотну характеристику в область нижчих частот.

Конденсатори із газоподібним діелектриком.За виконуваною функцією та характером зміни ємності ці конденсатори поділяються на постійні та змінні. Як діелектрик у них використовується повітря, стиснений газ (азот, фреон, елегаз), вакуум. Особливістю газоподібних діелектриків є мале значення тангенсу кута діелектричних втрат (до 105) і висока стабільність електричних параметрів. Тому основною сферою їх застосування є високовольтна та високочастотна апаратура.

У радіоелектронній апаратурі з конденсаторів із газоподібним діелектриком найбільшого поширення набули вакуумні. У порівнянні з повітряними вони мають значно більші питомі ємності, менші втрати у широкому діапазоні частот, більш високу електричну міцність та стабільність параметрів при зміні навколишнього середовища. Порівняно з газонаповненими, що вимагають періодичного підкачування газу через його витік, вакуумні конденсатори мають більш просту та легку конструкцію, менші втрати та кращу температурну стабільність; вони стійкіші до вібрації, допускають більш високе значення реактивної потужності.

Вакуумні конденсаторизмінної ємності мають малим значенням моменту обертання, а маса та габарити їх значно нижчі порівняно з повітряними конденсаторами. Коефіцієнт перекриття по ємності вакуумних змінних конденсаторівможе досягати 100 в. більше.

Вакуумні конденсатори застосовуються в передавальних пристроях ДВ, СВ- і KB діапазонів на частотах до 30-80 МГц як контурні, блокувальні, фільтрові та розділові конденсатори, використовуються також як накопичувачі в імпульсних штучних лініях формування і різного роду потужних високовольтних високочастотних установок.

Розділ перший

1Л.ЗАГАЛЬНІ ПОНЯТТЯ

Конденсатор- це елемент електричного ланцюга, що складається з провідних електродів (обкладок), розділених діелектриком та призначений для використання його ємності.

Ємність конденсаторає відношення заряду конденсатора до різниці потенціалів, яку заряд повідомляє конденсатору

де С – ємність, Ф; q- Заряд, Кл; і- Різниця потенціалів на обкладках конденсатора, Ст.

За одиницю ємності в міжнародній системі СІ приймають ємність такого конленсатора, у якого потенціал зростає на один вольт при повідомленні заряду один кулон(Кл). Цю одиницю називають фарадою(Ф). Для практичних цілей вона занадто велика, тому на практиці використовують дрібніші одиниці ємності мікрофараду(мкФ), нанофараду(НФ) та пікофараду(пФ) 1ф = 106 мкФ = 109 нФ = 1012 пФ.

Для конденсатора, обкладки якого є плоскі пластини однакового розміру, розділені діелектриком, ємність (Ф) в системі СІ визначається з виразу

де е 0 - Постійна електрична вакууму, що дорівнює 8,85 -12 Ф/м; е r - відносна діелектрична проникність діелектрика (величина безрозмірна); S- Площа пластини, м 2; d- Товщина діелектрика, м.м.

Як діелектрик у конденсаторах використовуються органічні та неорганічні матеріали, у тому числі оксидні плівки деяких металів. Значення відносної діелектричної проникності деяких матеріалів, що використовуються в конденсаторах, наведені в табл. 1 1.

При додатку до конденсатора постійної напруги відбувається його заряд; при цьому витрачається певна робота, що виражається в джоулях(Дж). Вона дорівнює запасеної потенційної енергії

W = CU 2 /2.

Для порівняння конденсаторів використовують питомі характеристики, що є відношенням основних характеристик конденсатора до його обсягу. Vабо масі m.


Таблиця 1.1. Відносні діелектричні проникності деяких матеріалів

Для низькочастотних конденсаторів основними питомими характеристиками є питома ємність Суд (мкФ/см 3) або питомий заряд qуд (мкКл/см 3)



Зуд = З/Vабо qуд = CU/V.

Для високочастотних високовольтних конденсаторів зручною характеристикою є питома реактивна потужність(ВА/см 3)

Pуд = wCU 2/V.

Для енергоємних накопичувальних конденсаторів використовуються питома енергія Wуд (Дж/см 3) та питома маса mуд (г/Дж)

Wуд = CU 2 /2V, mуд = 2 m/CU 2 .

1.2. КЛАСИФІКАЦІЯ КОНДЕНСАТОРІВ

У цьому Довіднику наведено дві класифікації: одна дуже загальна (рис. 1.1), в якій ряд ознак притаманний не тільки конденсаторам, а й багатьом іншим електронним елементам, наприклад, за призначенням, за способом захисту, за способом монтажу тощо, і друга - конкретна, що стосується лише конденсаторів (рис. 1.2). В основу її покладено подальший поділ груп конденсаторів по виду діелектрика на підгрупи, пов'язані з використанням їх у конкретних ланцюгах апаратури, призначенням та виконуваною функцією, наприклад, низьковольтні та високовольтні, низькочастотні та високочастотні, імпульсні та пускові, полярні та неполярні ін.

Залежно від призначенняконденсатори поділяються на дві великі групи: загального та спеціального призначення.

Група загального призначення включає широко застосовувані конденсатори, що використовуються практично в більшості видів і класів апаратури. Традиційно до неї відносять найпоширеніші низьковольтні конденсатори, яких не пред'являються особливі вимоги.

Решта конденсаторів є спеціальними. До них відносяться: високовольтні, імпульсні, завадодавні, дозиметричні, пускові та ін.

За характером зміни ємностірозрізняють конденсатори постійної ємності, змінної ємності та підстроювальні (див. рис. 1.1).


З назви конденсаторів постійної ємності випливає, що їхня ємність є фіксованою і в процесі експлуатації не регулюється.

Конденсатори змінної ємності допускають зміну ємності у процесі функціонування апаратури. Управління ємністю може здійснюватися механічно, електричною напругою (вариконди) та температурою (термоконденсатори). Їх застосовують для плавного налаштування коливальних контурів, в ланцюгах автоматики тощо.

Рис. 1.1.Загальна класифікація конденсаторів

Місткість підлаштованих конденсаторів змінюється при разовому або періодичному регулюванні і не змінюється в процесі функціонування апаратури. Їх використовують для підстроювання і вирівнювання початкових ємностей контурів, що сполучаються, для періодичного підстроювання і регулювання ланцюгів схем, де потрібна незначна зміна ємності і т. п.

Залежно від способу монтажуконденсатори можуть виконуватися для друкованого і навісного монтажу, а також для використання в складі мікромодулів і мікросхем або для сполучення з ними. Висновки конденсаторів для навісного монтажу можуть бути жорсткі або м'які, аксіальні або радіальні з дроту круглого перерізу або стрічки, у вигляді пелюсток, з кабельним введенням, у вигляді прохідних шпильок, опорних гвинтів і т.п.


мікросхем і мікромодулів, а також НВЧ конденсаторів як висновки можуть використовуватися частини їх поверхні. У більшості типів оксидних, а також прохідних та опорних конденсаторів одна з обкладок з'єднується з корпусом, який є другим висновком.

Рис 1 2Класифікація конденсаторів на вигляд діелектрика

За характером захисту від зовнішніх факторів, що впливаютьконденсатори виконуються: незахищеними, захищеними, неізольованими, ізольованими, ущільненими та герметизованими.

Незахищені конденсатори допускають експлуатацію за умов підвищеної вологості лише у складі герметизованої апаратури. Захищені конденсатори допускають експлуатацію в апараті будь-якого конструктивного виконання.

Неізольовані конденсатори (з покриттям або без покриття) не допускають торкання корпусом шасі апаратури. Навпаки, ізольовані конденсатори мають досить хороше ізоляційне покриття (компаунди, пластмаси тощо) і допускають торкання корпусом шасі або струмопровідних частин апаратури.

Ущільнені конденсатори мають ущільнену органічними матеріалами конструкцію корпусу.


Герметизовані конденсатори мають герметичну конструкцію корпусу, який унеможливлює повідомлення навколишнього середовища з його внутрішнім простором. Герметизація здійснюється за допомогою керамічних та металевих корпусів або скляних колб.

На вигляд діелектрикавсі конденсатори можна розділити на групи: з органічним, неорганічним, газоподібним та оксидним діелектриком, який є також неорганічним, але через особливу специфіку характеристик виділено в окрему групу.

Конденсатори з органічним діелектриком. Ці конденсатори виготовляють зазвичай намотуванням довгих тонких стрічок конденсаторного паперу, плівок або їх комбінації з металізованими або фольговими електродами.

Розподіл конденсаторів з органічною ізоляцією на низьковольтні (до 1600 В) та високовольтні (понад 1600 В) носить суто умовний характер і не для всіх типів суворо дотримується. Наприклад, для паперових конденсаторів межею поділу є напруга 1000.

За призначенням та використовуваним діелектричним матеріалом низьковольтні конденсатори можна розділити на низькочастотні та високочастотні.

До низькочастотних плівковихвідносяться конденсатори на основі полярних і слабополярних органічних плівок (паперові, метало-памажні, поліетилентерефталатні, комбіновані, лако-плівкові, полікарбонатні та поліпропіленові), тангенс кута діелектричних втрат -яких має. різко-виражену залежність. Вони здатні працювати на частотах до 10 4 -10 5 Гц при суттєвому зниженні амплітуди. змінної складової напруги зі збільшенням частоти.

УС високочастотним плівковимвідносяться конденсатори на основі неполярних органічних плівок (полістирольні та фторопластові), що мають мале значення тангенсу кута діелектричних втрат, що не залежить від частоти. Вони допускають роботу на частотах до 105-107 Гц. Верхня межа за частотою залежить від конструкції обкладок та контактного вузла та від ємності. До цієї групи відносять деякі типи конденсаторів на основі слабополярної поліпропіленової плівки.

Високовольтні конденсаториможна розділити на високовольтні постійної напруги та високовольтні імпульсні.

Як діелектрик високовольтних конденсаторів постійної напруги використовують: папір, полістирол, політетрафторетилен (фторопласт), поліетилентерефталат (лавсан) та поєднання паперу та синтетичних плівок (комбіновані).

Високовольтні імпульсні конденсатори в більшості випадків роблять на основі паперового- і комбінованого діелектриків.

Основна вимога до високовольтних конденсаторів - висока електрична міцність. Тому часто вдаються до використання комбінованого діелектрика, що складається, наприклад, шарів паперу і плівки, шарів різних органічних плівок і шару рідкого діелектрика (просочений конденсаторний папір). Комбіновані конденсатори мають підвищену порівняно з паперовими конденсаторами електричну міцність, надійність і мають більш високий опір ізоляції.

Високовольтні імпульсні конденсатори поряд із високою


електричною міцністю та порівняно великими ємностями повинні допускати швидкі розряди, тобто пропускати великі струми. Отже, їхня власна індуктивність має бути малою, щоб не спотворювати форми імпульсів. Цим вимогам найкраще задовольняють конденсатори паперові, метало-паперові та комбіновані.

Дозиметричні конденсаторипрацюють у ланцюгах з низьким рівнем струмових навантажень. Тому вони повинні мати дуже малий саморозряд, великий опір ізоляції, а отже, і великий постійний час. Найкраще для цієї мети підходять фторопластові конденсатори.

призначені для ослаблення електромагнітних перешкод у широкому діапазоні частот. Вони мають малу власну індуктивність, в результаті чого підвищується резонансна частота і смуга частот, що пригнічуються. Крім того, для підвищення безпеки обслуговуючого персоналу, помехоподаючі конденсатори повинні мати високу електричну міцність ізоляції. Завадодавні конденсатори роблять паперові, комбіновані і плівкові (в основному лавсанові).

Конденсатори із неорганічним діелектриком. Конденсатори з неорганічним діелектриком можна розділити на три групи: низьковольтні, високовольтні та завадодавні. В якості діелектрика в них використовується кераміка, скло, склоемаль, склокераміка і слюда.

Група низьковольтних конденсаторіввключає в себе низькочастотні та високочастотні конденсатори.

За призначенням вони поділяються на три типи:

тип 1 - конденсатори, призначені для використання в резонансних контурах або інших ланцюгах, де малі втрати та висока стабільність ємності мають важливе значення;

тип 2 - конденсатори, призначені для використання в ланцюгах фільтрів, блокування та розв'язки або інших ланцюгах, де малі втрати та висока стабільність ємності не мають суттєвого значення;

тип 3 - керамічні конденсатори з бар'єрним шаром, призначені для роботи в тих же ланцюгах, що й конденсатори типу 2, але мають дещо менше значення опору ізоляції і більше значення тангенса кута діелектричних втрат, що обмежує сферу застосування низькими частотами.

Зазвичай конденсатори типу 1 вважаються високочастотними, а типів 2 та 3 - низькочастотними. Певної межі частоти між конденсаторами типів 1 і 2 не існує. Високочастотні конденсатори працюють у ланцюгах із частотою до сотень мегагерц, а деякі типи використовують у гігагерцевому діапазоні.

Слюдяні та склоемалеві (скляні) конденсатори відносяться до конденсаторів типу 1, склокерампчеські можуть бути як типу 1, так і типу 2, керамічні - трьох типів.

Високовольтні конденсаторивеликої та малої реактивної потужності робляться в основному з діелектриком з кераміки та слюди. За призначенням вони можуть бути типів 1 і 2 і так само, як конденсатори низьковольтні, вони поділяються на високочастотні і низькочастотні.

Основним параметром для високовольтних низькочастотних конденсаторів є питома енергія, тому кераміку для них


підбирають із великою діелектричною проникністю. Для високочастотних конденсаторів основним параметром є реактивна допустима потужність. Вона характеризує здатність навантаження конденсатора за наявності великих напруг високої частоти. Для збільшення реактивної потужності вибирають кераміку з малими втратами, а конструкцію та висновки конденсаторів розраховують на можливість проходження великих струмів.

Високовольтні слюдяні конденсатори роблять фольговими, тому що вони призначені для роботи при підвищених струмових навантаженнях.

Перешкодні конденсаториз неорганічним керамічним діелектриком поділяються на опорні та прохідні. Їх основне призначення - придушення індустріальних і високочастотних перешкод, створюваних промисловими і побутовими приладами, випрямляючими пристроями та ін., а також атмосферних перешкод і перешкод, випромінюваних різними радіоелектронними пристроями, тобто по суті вони є фільтрами нижніх частот. До цієї групи, виходячи з функціонального призначення та конструктивного виконання, умовно можна віднести керамічні фільтри.

Опорні конденсатори- це конденсатори, одним із висновків яких є опорна металева пластина з різьбовим кріпленням.

Прохідні конденсаторироблять коаксіальними - один із висновків яких являє собою токонесучий стрижень, по якому протікає повний струм зовнішнього ланцюга, і некоаксіалькими - через висновки яких протікає повний струм зовнішнього ланцюга.

Прохідні керамічні конденсатори мають конструкцію трубчастого або дискового типу як багатошарових монолітних шайб.

Конденсатори з оксидним діелектриком (стара назва – електролітичні). Вони поділяються на конденсатори: загального призначення, неполярні, високочастотні, імпульсні, пускові та перешкодні. Як діелектрик у них, використовується оксидний шар, утворений електрохімічним шляхом на аноді - металевій обкладці з деяких металів.

Залежно від матеріалу анода оксидні конденсатори поділяють на алюмінієві, танталові та ніобієві.


Другою обкладкою конденсатора - катодом служить електроліт, що просочує паперову або тканинну прокладку в оксидно-електролітичних (рідинних) алюмінієвих і танталових конденсаторах, рідкий або гелеподібний електроліт в танталових об'ємно-пористих конденсаторах і напівпровідник (двоок).

Конденсатори з оксидним діелектриком – низьковольтні, з відносно великими втратами, але на відміну від інших типів низьковольтних конденсаторів мають незрівнянно великі заряди та великі ємності (від одиниць до сотень тисяч мікрофарад). Вони використовуються у фільтрах джерел електроживлення, ланцюгах розв'язки, шунтуючих та перехідних ланцюгах напівпровідникових пристроїв на низьких частотах тощо.

Конденсатори групи загального призначеннямають уніполярну (односторонню) провідність, внаслідок чого їх експлуатація можлива лише за позитивного потенціалу на аноді. Тим не менш, це найбільш поширені оксидні конденсатори. Вони можуть бути рідинними, об'ємно-пористими та оксидно-напівпровідниковими.

Неполярні конденсаториз оксидним діелектриком можуть включатися в ланцюг постійного та пульсуючого струму без урахування полярності, а також допускати зміну полярності в процесі експлуатації.

Неполярні конденсатори роблять оксидно-електролітичні (рідинні) алюмінієві та танталові та оксидно-напівпровідникові танталові.

Високочастотні конденсатори(Алюмінієві рідинні та танталові оксидно-напівпровідникові) широко застосовуються в джерелах вторинного електроживлення, як накопичувальні і фільтруючі елементи в ланцюгах розв'язок і перехідних ланцюгах напівпровідникових пристроїв в діапазоні частот пульсуючого струму від десятків герц до сотень кілогерц. Звідси випливає, що поняття високочастотні для оксидних конденсаторів відносне. По частотним характеристикам їх порівнювати з конденсаторами на неорганічної основі.

Для розширення можливостей використання оксидних конденсаторів у ширшому діапазоні частот необхідно знижувати повний опір. Це виявилося можливим з появою абсолютно нових конструктивних рішень - чотирививідних конструкцій та плоскої конструкції типу "книга", що дозволяють їх експлуатацію на значно вищих частотах.

Імпульсні конденсаторивикористовуються в електричних ланцюгах з відносно тривалим зарядом і швидким розрядом, наприклад, у пристроях фотоспалахів та ін. Такі конденсатори повинні бути енергоємними, мати малий повний опір і велику робочу напругу. Найкращим чином цій вимогі задовольняють оксидно-електролітичні алюмінієві конденсатори з напругою до 500 Ст.

Пускові конденсаторивикористовуються в асинхронних двигунах, п яких ємність включається тільки на момент пуску двигуна. За наявності пускової ємності обертове поле двигуна при пуску наближається до кругового, а магнітний потік збільшується. Все це сприяє підвищенню пускового моменту, покращує характеристики двигуна.

У зв'язку з тим, що пускові конденсатори включаються в мережу змінного струму, вони повинні бути неполярними і мати порівняль-


тельно велика для оксидних конденсаторів робоча напруга змінного струму, дещо перевищує напругу промислової мережі. На практиці використовуються пускові конденсатори ємністю десятків і сотень мікрофарад, створені на основі алюмінієвих оксидних плівок з рідким електролітом.

До групи оксидних перешкоди переважних, конденсаторіввходять лише прохідні оксидно-напівпровідникові танталові конденсатори. Вони так само, як і прохідні конденсатори інших типів, виконують роль фільтра нижніх частот, але на відміну від них мають набагато більші значення ємностей, що дає змогу зрушувати частотну характеристику в область нижчих частот.

Конденсатори із газоподібним діелектриком. За виконуваною функцією та характером зміни ємності ці конденсатори поділяються на постійні та змінні. Як діелектрик у них використовується повітря, стиснений газ (азот, фреон, елегаз), вакуум. Особливістю газоподібних діелектриків є мале значення тангенсу кута діелектричних втрат (до 10 -5) та висока стабільність електричних параметрів. Тому основною сферою їх застосування є високовольтна та високочастотна апаратура.

У радіоелектронній апаратурі з конденсаторів із газоподібним діелектриком найбільшого поширення набули вакуумні.У порівнянні з повітряними вони мають значно більші питомі ємності, менші втрати у широкому діапазоні частот, більш високу електричну міцність та стабільність параметрів при зміні навколишнього середовища. Порівняно з газонаповненими, що вимагають періодичного підкачування газу через його витік, вакуумні конденсатори мають більш просту та легку конструкцію, менші втрати та кращу температурну стабільність; вони стійкіші до вібрації, допускають більш високе значення реактивної потужності.

Вакуумні конденсатори змінної ємності мають малим значенням моменту обертання, а маса та габарити їх значно нижчі порівняно з повітряними конденсаторами. Коефіцієнт перекриття ємності вакуумних змінних конденсаторів може досягати 100 і більше.

Вакуумні конденсатори застосовуються в передавальних пристроях ДВ, СВ і KB діапазонів на частотах до 30-80 МГц як контурні, блокувальні, фільтрові та розділові конденсатори, використовуються також як накопичувачі в імпульсних штучних лініях формування і різного роду потужних високовольтних високочастотних установках.

1.3. СИСТЕМА УМОВНИХ ОЗНАЧЕНЬ І МАРКУВАННЯ КОНДЕНСАТОРІВ

Умовне позначення конденсаторів може бути скороченим та повним.

Відповідно до чинної системи скорочене умовне позначення складається з букв і цифр.

Перший елемент - буква або поєднання букв, що позначають підклас конденсатора:

До - постійної ємності,

КТ - підстроювальні,

КП - змінної ємності,


Другий елемент – позначення групи конденсатора залежно від матеріалу діелектрика відповідно до табл. 1.2

Таблиця 1.2. Умовне позначення конденсаторів в залежності від матеріалу діелектрика

Підклас конденсаторів Група конденсаторів Позначення групи
Конденсатори постійної Керамічні на номінальне на-
ємності напруга нижче 1600 В
Керамічні н i номінальне на-
напруга 1000 В і вище
Скляні
Слєклокерамнчські
1 опкотенкові з неорганічним
діелектриком
Слюдяні малої потужності
Слюдяні Go ibiroil потужності
Ьмажні па номінальне напря-
ження нижче 2 кВ, фото овне
Ьум.1жнис на поминальне напря-
ження 2 кВ н вище, фольгові
Паперові металізовані
Оксидно-електролітичні алю-
мініові
Оксидно ечектролітичний такт -
лові, ніобієві та ін.
Об'ємно пористі
Оксидно напівпровідникові
З повітряним діелектриком
Вакуумні
Полістироліше 71(70)
Фторопластові
Поліетилептерефталатні 73(74)
Комбіновані
Лакоплеїчний
Полікарбонатні
Поліпропіленові
Підстроєні конденсатори Вакуумні
З повітряним діелектриком
З газоподібним діелектриком
З твердим діелектриком
Конденсатори змінної Вакуумні
ємності З повітряним діелектриком
З газоподібним діелектриком
З твердим діелектриком

Третій елемент пишеться через дефіс і позначає реєстраційний номер конкретного типу конденсатора. До складу третього елемента може входити також буквене позначення

Наведена система не поширюється на умовні позначення старих типів конденсаторів, основою яких бралися різні ознаки: конструктивні різновиду, технологічні особливості, експлуатаційні характеристики, сфери застосування тощо. Наприклад:

КД - дискові конденсатори,

КМ - керамічні монолітні,

КЛС -керамічні литі секційні,

КСВ - конденсатори слюдяні спресовані,


СГМ - слюдяні герметизовані малогабаритні,

КБГІ - конденсатори паперові герметизовані ізольовані,

МБГЛ - мсталобажні герметизовані частотні,

КЕГ - електролітичні конденсатори герметизовані,

ЦЕ - електролітичні танталові об'ємно-пористі,

КПК - конденсатори підстроювальні керамічні.

Повне умовне позначення конденсатора складається із скороченого позначення, позначення та величини основних параметрів та характеристик, необхідних для замовлення та запису в конструкторській документації, позначення кліматичного виконання та документа на постачання.

Параметри та характеристики, що входять до повного умовного позначення, вказуються в наступній послідовності:

позначення конструктивного виконання,

Номінальну напругу,

номінальна ємність,

допустиме відхилення ємності (допуск),

група та клас з температурної стабільності ємності,

номінальна реактивна потужність,

інші необхідні додаткові характеристики.

Розглянемо приклади умовних позначеньконденсаторів.

1.Керамічний конденсатор постійної ємності на номіналь
ну напругу до 1600 В з реєстраційним номером 17 сокра
щенно позначається К10-17.

2. Підстроювальний керамічний конденсаторз реєстраційним
номером 25 скорочено позначається КТ4-25.

3. Конденсатор керамічний К10-7В, всекліматичного використання
ня «В», групи ТКЕ М47, номінальною ємністю 27 пФ, з допус
кому ±10%, що поставляється за ГОСТ 5.621-70, має повну умову
нє позначення

К10-7В-М47-27пФ±10% ГОСТ 5.621-70.

4. Конденсатор поліетилентерефталатний К74-5 номінальний
ємністю 0,22 мкФ, з допуском ±20%, що поставляється по
ГОСТ 5,623-70, має повне умовне позначення

К74-5-0,22 мкФ±20% ГОСТ 5.623-70.

5. Конденсатор оксидно-електролітичний алюмінієвий К50-7,
конструктивного варіанта «а», на номінальну напругу 250 В,
номінальною ємністю 100 мкФ, всекліматичного виконання «В»,
що поставляється за ГОСТ 5.636.-70, має повну умовну позначку
ня

К50-7а-250-100 мкФ-В ГОСТ 5.635-70.

6. Конденсатор підстроювальний з твердим керамічним діелек
триком, малогабаритний КПК-М, з межами номінальної ємності.
сті від 2 до 7 пФ, що поставляється за ГОСТ 5.500-76, має повне
умовне позначення

КПК-М-2/7 ГОСТ 5500-76.

Маркування на конденсаторах (як і умовне позначення) буквенно-цифровая. Вона містить: скорочене позначення конденсатора, номінальну напругу, номінальне значення ємності, допуск, позначення кліматичного виконання (літера «В» для конденсаторів всекліматичного виконання) та дату виготовлення.


Залежно від розмірів маркованих конденсаторів і виду технічної документації можуть застосовуватися повні або скорочені (кодовані) позначення номінальних ємностей та їх відхилень, що допускаються. Кодовані позначення призначені для маркування малогабаритних конденсаторів та для запису на малоформатних багатоелементних принципових електричних схемах.

Повне позначення номінальних ємностей складається з значення номінальної ємності (цифра) та позначення одиниці виміру (пФ - пикофаради, мкФ - мікрофаради, Ф - фаради), наприклад: 1,5 пФ; 0,1 мкФ; 10 мкФ; 1 Ф.

Кодоване позначення номінальних ємностей складається з трьох або чотирьох знаків, що включають дві або три цифри та букву. Літера коду з російського або латинського алфавіту (у дужках) позначає множник, що становить значення ємності, та визначає положення коми десяткового знака. Літери П( р), Н ( n), М (мю), І ( m), Ф ( F)позначають множники 10 -12 , 10 -9 , 10 -6 , 10 -3 та 1 відповідно для значень ємності, виражених у фарадах. Для наведеного прикладу слід писати: 1П5 (1 р 5), 10Н (10 n), 10М (10мю), 1Ф0 (1 F 0).

Повне позначення відхилення, що допускається, складається з цифр, а кодоване з літери. У зв'язку з тим, що буквене позначення допусків змінювалося і на практиці можуть зустрічатися різні варіанти, у табл. 1.3 наведено кодовані позначення допусків за стандартами СРСР, публікацій Міжнародної електротехнічної комісії (МЕК) та стандарту РЕВ.

N T а б ли ц а 1.3. Порівняльні дані щодо складу та позначення допустимих відхилень ємностей

ГОСТ 9061-73 ГОСТ 11076-69 Публікація 62 ПЕК Стандарт РЕВ
±0,1 ±0,1 Ж ±0,1 (В) ±0,1 В (В)
±0,25 ±0,2 У ±0,25 (С) ±0,25 (0,2) С (С)
±0,5 ±0,5 Д ±0,5 (D) ±0,5 Д (D)
±1 ±1 Р ±1 (F) ±1 Ф (F)
±2 ±2 Л ±2(G) ±2 Ж (G)
±5 ±5 І ±5 (1) ±5 І (I)
±10 ±10 С ±10 (К) ±10 К (К)
±20 ±20 В_ ±20 (М) ±20 М (М)
±30 ±30 Ф ±30 (N) ±30 Н (N)
0+50 - - 0+50(0+80) А(А)
- 0+100 Я - - ,
- 10+ 30 - 10+50 - 10+50 Е -10+30 (Q) - 10 + 50 (Т) -10+30 Г(Q) -10+50 Т(Т)
-10+100 -10+100 Ю __ - 10+100 Ю (У)
-20 + 50 -20+50 Б -20 + 50 (S) -20 + 50 Б(S)
-20+80 -20+80 А -20+80 (Z) -20+80 (-20+100)
Е (Z)
±0,1 пФ _______ ±0,1 пФ (В) ±0,1 пФ В (В)
+ 0,25 пФ _______ ±025 пФ(С) ±0,25 лФ (С)
±0,5 пФ ±0,4 пФ X ±0,5 пФ (D) ±0.5 пФ Д(D)
±1 пФ - ±1 пФ(Г) ±1 пФ Ф (F)

У дужках латинськими літерами наведено позначення допусків, що використовується в іноземних стандартах.


Розділ другий

ОСНОВНІ ЕЛЕКТРИЧНІ ПАРАМЕТРИ ТА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНДЕНСАТОРІВ

2.1. НОМІНАЛЬНА ЄМНІСТЬ І ДОПУСКАЄМО ВІДКЛОНЕННЯ ЄМНОСТІ

Номінальна ємність- ємність, значення якої позначено на конденсаторі або зазначено в нормативно-технічній документації і є вихідним для відліку відхилення, що допускається.

Номінальні значення ємностей стандартизовані та вибираються з певних рядів чисел. Відповідно до стандарту РЕВ 1076-78 встановлено сім рядів: ЕС; Е6; Е12; Е24; Е48; Е96; Е192. Цифри після букви Е вказують кількість номінальних значень у кожному десятковому інтервалі (декаді). Наприклад, ряд Е6 містить шість значень номінальних ємностей у кожній декаді, які відповідають числам 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8 або числам, отриманим шляхом їх множення або поділу на 10 n де п- ціле позитивне чи негативне число.

У виробництві конденсаторів найчастіше використовуються ряди ЕЗ, Е6, Е12 і Е24 (табл. 2.1), рідше Е48, Е96 і Е192. Деякі спеціальні конденсатори можуть виготовлятись на задану ємність, яка вказується в документі на постачання.

Таблиця 2.1. Найбільш уживані ряди номінальних значень ємностей

E3 E6 Е12 Е24 E3 Е4 Е12 Е24
1 ,0 1,0 1 ,0 1,0 3,3 3,3 3,3
1,1 3,6
1 ,2 1,2 3,9 3,9
1,3 4,3
1,5 1 ,5 1,5 4,7 4,7 4,7 4,7
1,6 5,1
1,8 1,8 5,6 5,6
2,0 6,2
2,2 2,2 2,2 2,2 6,8 6,8 6,8
2,4 7,5
2,7 2,7 8,2 8,2
3,0 9, 1

Фактичні значення ємностей можуть відрізнятися від номінальних у межах допустимих, відхилень.Останні вказуються у відсотках відповідно до ряду: ±0,1; ±0,25; ±0,5; ±1; ±2; ±10; ±20; ±30; 0+50; -10+30; -10+50; -10+100; -20 + 50; -20 + 80. Для конденсаторів з номінальними ємностями, нижче 10 пФ відхилення, що допускаються, вказуються в абсолютних значеннях: ±0,1; ±0,25; ±0,5 та ±1 пФ.

2.2. НОМІНАЛЬНІ НАПРУГИ І СТРУМ

Номінальну напругу - значення напруги, позначене на конденсаторі або вказане в НТД, за якого він може


працювати у заданих умовах протягом терміну служби із збереженням параметрів у допустимих межах.

Значення номінальної напруги залежить від конструкції конденсатора та фізичних властивостейматеріалів, застосованих у його конструюванні.

Номінальна напруга встановлюється з необхідним запасом по відношенню до електричної міцності діелектрика, що виключає виникнення протягом гарантованого терміну служби інтенсивного старіння діелектрика, що призводить до суттєвого погіршення. електричних характеристикконденсатора.

Електрична міцність діелектрика залежить від виду електричної напруги (постійна, змінна, імпульсна), від температури та вологості навколишнього середовища, від площі обкладок конденсатора, зі збільшенням якої зростає число. слабких місцьдіелектрика, і від часу його експлуатації. Відповідно від цих чинників залежить значення номінального напруги.

Номінальна напруга конденсаторів багатьох типів зменшується зі зростанням температури навколишнього середовища, оскільки зі збільшенням температури, як правило, прискорюються процеси старіння діелектрика.