A kondenzátorok értéke. Névleges kapacitás, pf. A kondenzátorok jelzése a dielektrikum anyagától függően

A kondenzátor jellemzői

A kondenzátorok, mint minden elektronikai alkatrész, számos olyan jellemzővel rendelkeznek, amelyek nem ajánlottak túllépni (az áramkör megbízhatóságához és helyes működéséhez).

Üzemi feszültség:   Mivel a kondenzátor két dielektrikummal elválasztott vezető, figyelembe kell venni a legnagyobb megengedett feszültségét. Túl magas a feszültség dielektromos meghibásodást és belső rövidzárlatot okozhat.

Polaritás:   Néhány kondenzátor úgy van gyártva, hogy csak a megfelelő feszültség polaritással működjön. Az ilyen korlátozásokat a kialakításuk szabja meg: egy mikroszkopikusan vékony dielektromos réteget helyeznek az egyik lemezre az állandó feszültség hatására. Ezeket a kondenzátorokat elektrolitikusnak nevezik, és világos polaritásmegjelöléssel rendelkeznek.

Amikor a feszültség megfordul, az elektrolitikus kondenzátorok általában meghibásodnak az ultrahang dielektrikus réteg megsemmisülése miatt. Másrészről, egy vékony dielektromos réteg lehetővé teszi nagy kapacitásértékek elérését viszonylag kis kondenzátor esetén. Ugyanezen okból az elektrolitikus kondenzátorok meglehetősen alacsony üzemi feszültséggel rendelkeznek (összehasonlítva más típusú kondenzátorokkal).

Egyenértékű rendszer:   Mivel a kondenzátor lemezek ellenállása van, és mivel a dielektrikum nem ideális szigetelő, egyszerűen nem létezik olyan "ideális kondenzátor". A valós kondenzátor egyenértékű ellenállással és szivárgási ellenállással rendelkezik (párhuzamos ellenállás):

Szerencsére az alacsony sorozatok ellenállóképessége és a nagy ellenállású uchetka viszonylag könnyű gyártani.

Fizikai méret: A méret minimalizálása az elektronikai alkatrészek gyártói egyik legfontosabb célja. Minél kisebb a komponensek mérete, annál nagyobb a séma a készülék korlátozott térfogatában. A kondenzátorok esetében két fő tényező korlátozza minimális méretüket: működési feszültség és kapacitás. Ezek a tényezők általában ellentétesek egymással. A kondenzátor üzemi feszültsége növelésének egyetlen módja a dielektromos vastagságának növelése. Ebben az esetben azonban kapacitása csökken. Ugyanakkor a kondenzátor kapacitása növelhető a lemezek területének növelésével, ami elkerülhetetlenül a méret növekedéséhez vezet. Ezért nem lehet megbecsülni a kondenzátor kapacitását a mérete alapján. Egy adott méretű kondenzátor nagy kapacitással és alacsony üzemi feszültséggel rendelkezhet, vagy fordítva. Vegyük például a következő két fotót:

A kondenzátor fizikai mérete elég nagy, de kis kapacitással rendelkezik: csak 2 mikrofarad van. De működési feszültsége meglehetősen magas: 2000 volt! Ha ezt a kondenzátort a dielektrikum vastagságának csökkentésével növeljük, akkor lehetőség van a kapacitás többszörös növelésére, de az üzemi feszültsége jelentősen csökken. Hasonlítsa össze ezt a fotót az alábbiakkal. Ez egy elektrolitikus kondenzátort mutat, amelynek méretei összehasonlíthatók az előzővel, de jellemzőik (kapacitás és üzemi feszültség) közvetlenül ellentétesek:

A vékony dielektromos réteg sokkal nagyobb kapacitást biztosít (20 000 mikrofarad), de jelentősen csökkenti az üzemi feszültséget.

Az alábbiakban különböző típusú kondenzátorok mintái láthatók:

Az elektrolit és a tantál kondenzátorok érzékenyek a feszültség polaritására, és ezek burkolatát megfelelően jelölik.

A kondenzátorok az elektromos áramkörök egyik leggyakoribb összetevője. Ügyeljen arra, hogy az áramköri kártya következő képét - rajta, minden egyes "C" jelű kondenzátor:

A táblán bemutatott kondenzátorok egy része elektrolitikus: például a C30 (felső középső) és a C36 (balra, kissé a középső felett). Néhány speciális típusú elektrolitikus kondenzátor - tantál: például C14, C19, C24 és C22 (megtalálja magukat). A tantál kondenzátorok viszonylag nagy kapacitással rendelkeznek fizikai méretükhöz.

példák még kisebb kondenzátorok (felületre szerelve) láthatjuk ebben a fotón:

Itt a kondenzátorokat "C" jelzéssel is ellátják.

A kondenzátorok besorolása a felhasznált dielektrikum típusok szerinti csoportosításra és a speciális berendezések áramkörökben történő használatát meghatározó tervezési jellemzőkre alapul (14. táblázat). A dielektrikum típusa meghatározza a kondenzátorok alapvető elektromos paramétereit: szigetelési ellenállás, kapacitásstabilitás, veszteség stb.

A tervezési jellemzők meghatározzák alkalmazásuk jellegét: interferencia-elnyomást, vágást, dózismételt, impulzust stb.

A SZIMBÓLUMOK JEGYZÉKE

A szimbólumkondenzátorokat rövidíthetjük és kiegészíthetjük.

A rövidített szimbólum betűkből és számokból áll. Az első elem, betű vagy betűkombináció egy kondenzátor alosztályát jelöli:

• K  - rögzített kapacitás;
• CT  - trimmerek;
• KP  - változó kapacitás.

A második elem a kondenzátorok csoportját jelöli a dielektrikum típusától függően (14. táblázat). A harmadik elem kötőjellel van írva, és megfelel a fejlesztés sorszámának. A második és a harmadik elem összetétele bizonyos esetekben tartalmazhat betűjelölést is.

A kondenzátorok jelzése a dielektrikum anyagától függően

14. táblázat.

*  A kombinált dielektrikum különféle anyagok rétegeinek kombinációjából áll.

A régi típusú kondenzátorok esetében a hagyományos szimbólumok (CD - lemezes kondenzátorok, FT - fluoroplasztikus hőálló, QFT - cső alakú kondenzátorok) alapját konstruktív, technológiai, működési és egyéb jelek vették alapul,

A kondenzátorokra vonatkozó jelölések alfanumerikusak lehetnek, amelyek tartalmazzák a kondenzátor rövidítését, a névleges feszültséget, a kapacitást, a toleranciát, a TKE-csoportot, a gyártás időpontját vagy a színt.

A kondenzátorok méretétől függően a névleges kapacitás teljes vagy rövidített (kódolt) megnevezése és megengedett eltérései használatosak. A védelem nélküli kondenzátorok nincsenek címkézve, és jellemzőik a csomagoláson vannak feltüntetve.

A névleges kapacitás teljes megnevezése a névleges kapacitás digitális értékéből és a mérési egység kijelöléséből áll (pF - picofarad, microfarad - microfarad, F - farad).

A névleges kapacitás kódolt megnevezése három vagy négy karakterből áll, köztük két-három szám és egy betű. Az orosz vagy a latin ábécéből származó betű a kapacitás értékét alkotó szorzót jelöli, és meghatározza a tizedespont pozícióját. A betűk P (p), H (n), M (m) és (m), P (F) -12 jelölésére szorzók 10e, 10e, -9, -6 10e, 10e, -3 és 1. Például, 2,2 pF jelöljük 2n2 (2p2) 1500 pF 1N5 (1n5), 0,1 uF -M1 (M1), 10 uF - 10 M (10m) 1 F - 1F0 (1F0).

A kapacitás megengedett eltéréseit (százalékban vagy picofaradban) a névleges érték után számokkal vagy kóddal jelöljük (15. lap).

A kapacitás megengedett eltérése névleges értéktől

15. táblázat

(A régi megnevezések zárójelben vannak)

A színkódot a névleges kapacitás, a megengedett eltérés, a névleges feszültség 63 V (16. táblázat) és a TKE csoport (lásd a 18. és 19. táblázatot) jelölésére használják. A jelölést színes pontok vagy csíkok formájában kell alkalmazni.

A KAPACITÓK PARAMÉTEREI

Névleges kapacitás és a kapacitás tűrése.

Névleges teljesítmény (Сn) - kapacitás, amelynek értéke a kondenzátoron van feltüntetve vagy a kísérő dokumentációban szerepel. A kapacitás tényleges értéke eltérhet a megengedett eltérés névleges értékétől. A kapacitás névleges értékei standardizáltak, és bizonyos számsorokból választják ki vagy osztják meg őket 10 n-vel, ahol n pozitív vagy negatív egész szám. A névleges kapacitás leggyakrabban használt sorai a táblázatban találhatók. 17 (a kapacitások megengedett eltéréseinek értékei, lásd a 15. táblázatot).

Színkódok a jelző kondenzátorok számára

16. táblázat

A konténerek névleges értékeinek leggyakrabban használt sorai

  17. táblázat

Névleges feszültség (U H).

Ezt a feszültséget a kondenzátoron (vagy a dokumentációban meghatározott) jelöli, amelynél a meghatározott élettartam alatt meghatározott körülmények között működik, miközben a paramétereket elfogadható határértékeken belül tartja. A névleges feszültség a kondenzátor kialakításától és a felhasznált anyagok tulajdonságaitól függ. Működés közben a kondenzátor feszültsége nem haladhatja meg a névleges értéket. Számos olyan típusú kondenzátor esetében, amelyek növekvő hőmérsékleten (általában több mint 70 ... 85 ° C) vannak, a megengedett feszültség (U t) csökken.

A veszteséges érintő (tg b).

A hűtő kondenzátor aktív energiaveszteségét jellemzi. A kerámia nagyfrekvenciás, csillámos, polisztirol és fluoroplasztikus kondenzátorok veszteségérzékeinek értékei (10 ... 15) x10e -4, polikarbonát (15 ... 25) x10e -4, alacsony frekvenciájú kerámia 0,035, oxid kondenzátorok (5 ... 35)%, polietilén-tereftalát 0,01 ... 0,012.

A veszteséges érintő kölcsönösségét hívják jó minőségű kondenzátor.

Szigetelési ellenállás és szivárgási áram.

Ezek a paraméterek a dielektrikum minőségét jellemzik, és a nagy mágneses, időbeli és kisáramú áramkörök számításaiban használatosak. A legmagasabb szigetelési ellenállás a fluoroplasztikus, polisztirol és polipropilén kondenzátorokban, alacsonyabb frekvenciájú kerámia, polikarbonát és poliészter kondenzátorokban. A ferroceramic kondenzátorok legalacsonyabb szigetelési ellenállása.

Oxidkondenzátoroknál a szivárgási áram be van állítva, amelynek értékei arányosak a kapacitással és a feszültséggel. A legkisebb szivárgóáram tantál kondenzátorokkal (egységektől tíz mikroampperig), az alumínium kondenzátorok szivárgási áramát általában egy vagy két nagyságrenddel magasabbak.

A kapacitás h mérsékleti koefficiens (TKE).

Ezt a paramétert használják a kondenzátorok karakterisztikájára a kapacitás lineáris függőségével a hőmérsékleten. Határozza meg a kapacitás viszonylagos változását a hőmérséklet függvényében, ha egy fokkal Celsius-ra változik. A TKE kerámia kondenzátorok értékeit és azok kódolt megnevezéseit a táblázatban adjuk meg. 18.

Kerámia kondenzátorok TKE értékei és legendaik

18. táblázat.

* * Olyan esetekben, amikor két színre van szükség TKE-csoport kijelöléséhez, a második színt az eset színével lehet ábrázolni.

A mica és a polisztirol kondenzátorok TKE-értéke (50 ... 200) x10e -6 1 / ° С, polikarbonát kondenzátorok ± 50x10e -6 1 / ° С. Más típusú dielektromos TKE kondenzátorok esetében nem szabványosított. A ferroceramic kondenzátor kapacitásának megengedett változása nemlineáris TKE függőséggel a táblázatban található. 19.

A nem minősített TKE kerámia kondenzátorok kapacitásváltozása

19. táblázat

* Azokban az esetekben, amikor két csoportot kell kijelölni egy csoport kijelöléséhez, a második szín a testszínnel ábrázolható.

"Kézikönyv" - különböző információk elektronikus alkatrészek: tranzisztorok, játékpénz, transzformerek, kondenzátorok, lED  és így tovább Az információ tartalmazza az összetevők kiválasztásához és a mérnöki számításokhoz, paraméterekhez, épületek alapjához, tipikus kapcsolási sémákhoz és a rádióelemek használatára vonatkozó ajánlásokat.

Kondenzátor konvenciók

A kondenzátorok rövidített szimbóluma a következő elemekből áll:

első elem  - Kondenzátort jelölő betű vagy betűkombináció (K egy rögzített kondenzátor, CT egy beépített kondenzátor, KP egy változó kondenzátor: KS - kondenzátorszerelvények);

második elem  - az alkalmazott dielektrikum típusát jelző szám;

harmadik elem  - egy adott típusú fejlesztés sorszáma.

Példa egy rövidített hivatkozási jelzésre: a K75-10 egy kombinált kondenzátornak felel meg, a tervezési szám 10-nek.

A teljes szimbólum a következő elemekből áll:

első elem- rövidítés;

második elem  - a tervdokumentációban (tervezési változat, névleges feszültség, névleges kapacitás, megengedett térfogat-eltérés, csoport és osztály hőmérsékleti stabilitásának megengedett eltérése) rendelhető és rögzített alapvető paraméterek és jellemzők értékei és értékei;

harmadik elem  - az éghajlati teljesítmény kijelölése, negyedik elem - a szállítási dokumentum (TU, GOST) megjelölése.

A teljes referencia szimbólum: K75-10-250 V = 1,0 μF ± 5% = 2 = OLD. 484.465 TU megfelel a kombinált K75-10 kondenzátornak, amelynek névleges feszültsége 250 V, névleges kapacitása 1,0 μF és tűréshatár ± 5% kapacitás, teljes klimatikus teljesítmény B.

A kondenzátorok rövidített konvencióit és alkalmazási területeit az 1. táblázat tartalmazza.

1. táblázat: A kondenzátorok rövidítései, megnevezései és fő alkalmazási területei

Ez a rendszer nem vonatkozik azokra a régi típusú kondenzátorokra, amelyek különböző jelzéseken alapulnak: tervezési fajták, technológiai jellemzők, teljesítményjellemzők, alkalmazások, például: CD-lemezes kondenzátorok; KM - kerámia monolit; KLS - kerámia öntött rész; PDA - kerámia hangolt kondenzátorok; KSO - csillámos sűrített kondenzátorok; SGM - csillám tömített kompakt; KBGI - kapszulázott szigetelt papír kondenzátorok; MBGP - nyomás alatti fém- és papírfrekvenciás burkolatok; CEG - elektrolit zárt kondenzátorok; Ez az elektrolitikus tantál ömlesztett porózus.

A kondenzátorok fő paraméterei

Névleges kapacitás   - a házban vagy a kísérő dokumentációban feltüntetett kondenzátor kapacitás. A kapacitás névleges értékei egységesek.

A Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság (IEC) hét előnyös sorozatot hozott létre a névleges kapacitásértékekhez: E3; E6; E12; E24; E48; E96; E192.

Az E betű után megadott számok jelölik a névleges értékek számát minden decimális intervallumban (évtizedben), amelyek megfelelnek az 1.0 számoknak; 1,5; 2,2; 3.3; 4,7; 6.8 vagy a számok 10 n-vel való szorzásával és elosztásával kapott számok, ahol n pozitív vagy negatív egész szám.

A kondenzátorok gyártásában a leggyakrabban használt sorozat EZ, E6, E12, E24, ritkábban E48, E96 és E192.

A szimbólumban a névleges kapacitást picoyarads (pF) vagy microfarads (μF) -ban kifejezett értékként jelöljük.

A kapacitás tényleges értéke eltérhet a névleges értéktől a megengedett eltérés százalékában kifejezve. A toleranciákat a megfelelő betűkkel kell kódolni.

2. táblázat A kapacitás megengedett eltérése névleges értéktől

Megjegyzés. A régi megjelölés zárójelben van.

Névleges feszültség   - a kondenzátoron feltüntetett feszültség (vagy a dokumentációban megadott), amelynél a meghatározott élettartam alatt meghatározott körülmények között működik, miközben a paramétereket elfogadható határértékeken belül tartja. A névleges feszültség a kondenzátor kialakításától és a felhasznált anyagok tulajdonságaitól függ. Működés közben a kondenzátor feszültsége nem haladhatja meg a névleges értéket. A hőmérsékletnövelő kondenzátorok (általában 70 ... 85 ° C) esetében a megengedett feszültség csökken.

Legfeljebb 10 kV névleges feszültségű kondenzátorok esetében a névleges feszültség tartomány (GOST 9665-77): 1; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 350; 400; 450; 500; 630; 800; 1000; 1600, 2000; 2500; 3000; 4000; 5000; 6300; 8000; 10 000 V.

A kapacitás h mérsékleti koefficiens (TKE).   Ezt a paramétert használják a kondenzátorok karakterisztikájára a kapacitás lineáris függőségével a hőmérsékleten. Meghatározza a relatív kapacitásváltozást (ppm-ben) a hőmérséklet függvényében, mivel 1 ° C-kal változik. A TKE kerámia kondenzátorok értékeit és azok kódolt megnevezéseit a 3. táblázatban adjuk meg.

3. táblázat: Kerámia kondenzátorok TKE értékei és szimbólumaik

1 Ha két színre van szükség TKE-csoport kijelöléséhez, akkor a második színt a test színe képviseli.

A mica és a polisztirol kondenzátorok TKE-t tartalmaznak (50 ... 200) · 10 -6 1 / ° С, polikarbonát ± 50 · 10 -6 1 / ° С. Más típusú dielektromos TKE kondenzátorok esetében nem szabványosított.

A kapacitás hőmérséklettől való nemlineáris és nem normális eltéréseit tartalmazó ferroceramic kondenzátorok esetében a megengedett eltérések kódolt megnevezései a 4. táblázatban találhatók.

4. táblázat. A kerámia kondenzátorok kapacitásának változása a normálistól eltérő TKE-vel

1 Ha a TKE csoport megnevezése két színt igényel, akkor a második színt a testág képviseli.

Veszteség érintő   (10 ... 15) · 10 -4, polikarbonát (15 ... 25) · 10 -4 A nagyfrekvenciás, csillámos, polisztirol és fluoroplasztikus kondenzátorok veszteségérzeteinek értékei (tg δ) jellemzik a kondenzátor energiaveszteségét. , alacsony frekvenciájú kerámia 0,035, oxid 5 ... 35% polihalogén tereftalát 0 01 ... 0.012.

A veszteséges érintő kölcsönösségét hívják kondenzátor minőségi tényező

Szigetelési ellenállás és szivárgási áram.   Ezek a paraméterek a dielektrikum minőségét jellemzik, és a nagy ellenállás, az időeltolódás és a kisáramú áramkörök számításaiban használják. A legmagasabb szigetelési ellenállás a fluoroplasztikus, polisztirol és polipropilén kondenzátorokban, valamivel alacsonyabb a nagyfrekvenciás kerámia, a polikarbonát és a lazán kondenzátorokban. A ferroceramic kondenzátorok legalacsonyabb szigetelési ellenállása.

Az oxidkondenzátorok normalizálják a szivárgási áramot, amelynek értékei arányosak a kapacitással és a feszültséggel. A legkisebb szivárgási áram a tantál kondenzátorok (egységektől a tíz mikrohullámúig). Az alumínium kondenzátorokban a szivárgási áram általában 1-2 nagyságrenddel magasabb.

Kapacitív kapacitások és kondenzátorok színkódjai A kondenzátorok méretétől függően a névleges kapacitások teljes és rövidített (kódolt) megnevezései és azok tűrései használatosak. A védelem nélküli kondenzátorok nincsenek megjelölve, és jellemzőik a csomagoláson vannak feltüntetve.

A kis kondenzátorok jelölésére kódolt (rövidített) jelölést használjon.

A kódolt megnevezés a kapacitás névleges értékét jelző számjegyekből, valamint a kapacitás mérési egységet jelző betűből és a tizedespont pozícióját jelző számból áll.

A névleges kapacitás teljes megnevezése a névleges kapacitás digitális értékéből és a mérési egység kijelöléséből áll (pF - picofarad, microfarad - microfarad, F - farad).

A névleges kapacitás összevont jelölése három vagy négy karakterből áll, köztük két-három számjegyből és egy betűből. Az orosz vagy a Lagan ábécéből származó kódlevél egy olyan szorzót jelöl, amely a kapacitásértéket alkotja, és meghatározza a tizedespont pozícióját. A P (p), H (n) betűk. M (m), I (1), F (B) jelöli a 10 -12, 10 -9, 10 -6, 10-3 és 1 faktorokat a faradokban kifejezett kapacitás értékekhez. Például 2,2 pF kapacitást jelölünk 2P2 (2p2), 1500 pF-1H5 (1p5), 0,1 μF-M1 (m1); 10 μF-10M (10 m); 1 farad - 1F0 (1F0).

A kapacitás megengedett eltéréseit (százalékban vagy picofaradban) a névleges érték után számokkal vagy kóddal jelöljük.

A színkódot a névleges kapacitás, a megengedett megengedett eltérés és a névleges feszültség 63 V-ig történő jelölésére használják. A jelölést színes pontok vagy csíkok formájában kell alkalmazni az 5. táblázat szerint.

5. táblázat: Színkódok a címkézési kondenzátorok számára

Néhány típusú kondenzátor működésének jellemzői.  Az oxid dielektrikummal rendelkező popper-kondenzátorok csak egyenáramban vagy impulzusos áramkörökben működhetnek, míg a változó komponens feszültségének amplitúdója kisebb, mint az egyenáramú feszültség. Elfogadhatatlan fordított feszültség polaritás alkalmazása a polár kondenzátorokra.

Ha az oxid kondenzátorokat alacsony feszültségeken üzemelteti, akkor a saját elektromotoros erőiket (EMF) 1 V-ig kell figyelembe venni. A legtöbb mintában az EMF polaritása egybeesik a kondenzátorok polaritásával, és az egyes mintákban a polaritás eltérése, valamint a polaritás időbeli változása. Saját EMF is előfordulhat a 2. típusú kerámia kondenzátorokkal a sokk és rezgés terhelés hatására és hirtelen hőmérsékletváltozással.

Az oxid kondenzátorok befogadásával szemben megengedett - ugyanazon típusú pólusok (plusz plusz vagy mínusz mínusz) ugyanazon típusú, ugyanolyan névleges kapacitással és poláris kondenzátor feszültséggel való összekapcsolása. Ebben az esetben a teljes kapacitás 2-szer csökken. Az ellenkondenzátorok nem polárisak.

Az oxid-elektrolitikus kondenzátorok működésének egyik jellemzője a szivárgó áram túlterhelése a kondenzátor polarizációs feszültségének alkalmazása során. Ebben az esetben az első másodpercekben a szivárgóáram gyorsan csökken, és idővel csökken az egyensúlyi értékhez. A szivárgási áram kezdeti értéke (ceteris paribus) attól az időtartamtól függ, amely alatt a kondenzátor inaktív (vagy tárolt). A tárolási idő és a hőmérséklet növekedésével a szivárgó áram nő, míg a visszanyerési ideje nő (különösen az alumínium kondenzátoroknál). A szivárgási áram legerősebb növekedése az elektromos terhelés nélküli, megnövekedett hőmérsékletnek való kitettségnek köszönhető.

Ha nagyfeszültségű kondenzátorokkal dolgozunk, figyelembe kell venni az elektromos töltések dielektrikum felszívódásának jelenségét, ami a kondenzátor gyors kisülése során nem teljes energiavisszatérést okoz egy terhelésnél. Különböző típusú kondenzátorokban a kondenzátorra és a töltőfeszültségre jellemző maradékfeszültség aránya 3-15% között van, aminek következtében a maradék feszültség életveszélyes lehet az üzemeltető személyzet számára.