Гусев - Электроника (944138), страница 4
Текст из файла (страница 4)
~С1 + СС2 + " + ПСм с с "' с При последовательном соединении — из уравнения с с С ЙС= — йст+ — О(С2+ ... + — Псар С, С Подбирая номиналы и ТКЕ, а также комбинируя последовательное и параллельное соединения можно обеспечить нулевой ТКЕ, что применяется при созлании измерительных конденсаторов. Упрощенные эквивалентные схемы конденсаторов содержат емкость С(пэ), сопротивление тс(о)) и индуктивность Е,„. Их используют с последовательным и последовательно-параллельным включением этих элементов (рис. 1.7,и, б).
Индуктивность Е„, образована элементами конструкции конденсатора. Сопротивление Я(пэ) характеризует потери энергии и отражает грц ~1 ьм лр(Ьэ) Рис. )Л. Эквивалентные схемы конденсатора с носледовательным (а) н последовательно-параллельным (6) вклн1ченн- ем элементов )8 тот факт, что напряжение и ток реально~о конденсатора сдвинуты по фазе на угол 9!с 90" в диапазоне частот, где индуктивностью г,, можно пренебречь.
Прн использовании эквивалентной схемы (рис. 1.7,а) сопротивление конденсатора у( ) ((2+ где !с . -круговая (угловая) частота. Из этого уравнения видно, что на частотах, болыпих (,, где ~„= гв 42я) (со — резонансная частота, определяемая из ! уравнения га Т.„— — = О), конденсатор становится индук~~о~-, !Ф! тивностью. Поэтому в электронных цепях конденсаторы стремятся использовать в той полосе часто~, в которой индуктивность Т.,„не оказывает существенного влияния.
Так, у воздушных конденсаторов максимальная частота порядка 2,5— 3,6 МГц, слюдяных 150 200 МГц; бумажных — 50.— 80 МГц; керамических дисковых 200-- 2000 МГц; керамических трубчатых — 5-- 200 МГц. Следует обратить внимание на то, что значения конденсатора и сопротивления потерь, измеренные по последовательной и параллельной схемам включения этих элементов, различаются между собой. Это вытекает нз правила эквивалентного преобразования последовательного соединения сопротивлений в параллельное. Отличия между значениями тем больше, чем больше тангенс угла потерь !яб. Тангенс угла потерь характеризует электромагнитные потери в конденсаторе и определяется как отношение его активной Р к реактивной Д мощности: 18Ь=Р(<2.
В о.!личие от емкости тангенс угла потерь не зависит от ! схемы, пс которой проводились измерения:!8б=еэС,Я,= а г.'„д„ Значения !яб зависят от вида диэлектрика и могут меняться с частотой и с течением времени, а также зависеть от температуры и напряженности электрического поля. При воздействии на конденсатор напряжения в нем возникают электрические н акустические шумы.
Электрические шумы вызваны частичными разрядами, мерцаниями емкости и пьезоэлектрическими эффектами (в керамических конденсаторах). Акустические шумы конденсатора обусловлены вибрацией обкладок под действием кулоновских и электродннамических сил. Частичные разряды местные разряды внутри изоляции и на поверхности, не вызывающие полного пробоя межэлектродного промежутка, Они имеют вид или коронных разрядов, или частичных пробоев отдельных элементов изоляции, которые могут самовосстанавливаться. !9 Мерцание емкости скачкообразное изменение емкости, имеющее случайный характер. Оно обусловлено тем.
что у ряда конденсаторов края обкладок состоят из отдельных островков. При приложении внешнего напряжения между ними и сплошной частью обкладки возникают микродуги, соединяющие их вместе и меняющие емкость. Спектр этих шумов широкий, Изменения емкости могут достигать 1О номинального значения. Этот вид шумов характерен для стеклянных, стеклокерамических и слюдяных конденсаторов.
1!ьезоэлектрические гаумы возникают, как правило, в резуль~атс механических воздействий и имеют характер импульсов. При создании точных устройств с заряжаемыми и разряжаемыми конденсаторами необходимо учитывать явление адсорбции (замедленной поляризации и деполяризации). Сущность его заключается в том, что конденсатор не удается полностью зарядить или разрядить за малый промежуток времени из-за медленных перемещений зарядов в толще диэлектрика. Так, если обкладки заряженного конденсатора замкнуть накоротко на небольшой промежуток времени, а потом разомкнуть, то через некоторый промежуток времени на обкладках появится остаточное напряжение У„, и соответственно остаточный заряд. Отношение напряжения С~„,„появившегося через промежуток времени гз после размыкания, к напряжению 1г„р, до которого заряжен конденсатор в течение времени г,, после замыкания накоротко в течение времени г, называется коэффициентом адсорбции, который выражают в процентах: К, = — "" 100, Р Коэффициент К,.
зависит от интервалов времени г„г„гз, 1рис. 1.8,а) и обычно уменьшается при увеличении емкости С. Его значение при г, = 15 мин, г = 5 с, гз = 3 мин у фторопластовых конденсаторов равно 0,01-. 0„05, у слюдяных. -2 5; у электролитических 0,5 6; у керамических — 5 —. 15. Для большинства конденсаторов, кроме электролитических, полярность напряжения не играет роли. Электролитические кот)енсаторы бывают как неполярными (К50-6)„так и полярными.
Это особый тип конденсаторов, в котором в качестве диэлектрика используется тонкий слой оксида металла. Он образуется на поверхности этого металла электролит ическим путем за счет выделения кислорода у металлической поверхности. к которой при изготовлении приложен положительный потенциал. Толгцина этого оксидног о слоя зависит от напряжения, прикладываемог'о к металлу в процессе создания оксидного слоя 1процессе формовки). В связи с тем что слой оксида обладает вентильными свойствами, электрические конденсаторы полярны.
Подключе- ние напряжения к ним должно вестись с учетом указанной на электродах полярности. В противном случае конденсатор выйдет из строя. Малая толщина диэлектрика, большая диэлектрическая проницаемость и возможность создания надежных оксидных слоев на бользпой площади позволяют изготовлять электрические конденсаторы большой емкости. Для электрических конденсаторов важным параметром является ток утечки 1„ (это электрический ток при постоянном напряжении, приложенном к нему): ззс азад а) Рис. )Л, Напряжение на конденсаторе прн определении коэффициента Х„(а); изменение емкое~и ц я зааисимости от плоиади пере«ры~ия ишак~ни (б); переменный конденсатор (а): ~тт КСаом ~ и+таз где К и лз — коэффициенты, зависящие от типа и емкости конденсатора: К=10 а —:2 10 е„.т=О-;1О ' мйц С„„м, номинальные емкость, мкФ, и напряжение, В.
Ток 7„, определяется через минуту после подачи на конденсатор ззостоянного напряжения. Различают полные и сокращенные условные обозначения конденсатора. Полное обозначение состоит из четырех элементов, например К10-25-100 пФ+ М47-НМ-В ОЖО 460.106ТУ. Первый элемент — — сокращенное обозначение (К10-25): второй значения основных параметров и характеристик (!00 пФ+!0% М47-НМ); 100 пФ -номинальная емкость; +10% — -допускаемое отклонение номинальной емкости, М47 — группа по температурной стабильности (условное обозначение ТКЕ), НМ вЂ -с отсутствием мерцания емкости); третий в обозначение климатического исполнения (В всеклиматическое, Т вЂ тропическое)„ четвертый †- обозначение документа на поставку (ОЖО 460.
106ТУ). Сокращенное обозначение состоит из трех элементов. Первый буквы, характеризующие подкласс коденсаторов (К— постоянной емкости; КТ подстроечные; КП вЂ” переменной емкости; КС вЂ” конденсаторные сборки); второй . -цифры, характеризующие тип диэлектрика и назначение конленсатора, т.
е. его группу; третий- порядковый номер разработки, например К10-25. 2) таблипа 1.2 Значение ТКЕ на 1 "С 1О Я в интервале твмператур (класс Б) Условные обозначения ТКЕ Ин сер вал температур лля ТКЕ, с анд аонпенсатора буквами и пиф- рами цветным кадом цвет покрытия корпуса конлсн- сатара цвет кодировочното знака Кералтические, стеклокерами- чсские, стек- лянные Синий Серый » Голубой » 4-(1004-40) -1- (бб Ч-40) 1 (Зз ~ Зо) 04-50 :(Зз ч- Зо) П)00 П60 пзз МПО мзз Без знака Красный Без знака Черный Коричне- вый Без знака Красный Оранжевый Желтый От 20 до 70 — (47 ч-40) — 175 -1-40) — (1 50 -1- 40) — 1220 -1-40) М47 м75 М)50 М 220 — » Красныи » 22 Для обозначения номинальной емкости. допустимого отклонения, группы по температурной стабильности применяют кодированное обозначение.
Номинальная емкость характеризуется цифрой и буквой, указывающей на единицу измерений и представляющей собой множитель. Так, буквы р, и, )1, т, Г обозначают множители 1О ! 0 о, 10 ~, 1О з, 1 соответственно для значений емкости, выраженной в фарадах (старое обозначение 77, л, )4-.
- П, Н, М). За обозначением емкости следует буква, характеризующая допустимое отклонение (табл. ! .1), например 100п7 (емкость ! 00 нФ с допускаемым отклонением + — 5%). Соответствующие обозначения номиналов имеют такой вид: 0,1 пФ р10; 10пФ вЂ” -10р; 100 пФ вЂ” 100р(п10); 590 пФ вЂ” 590р(п59); 1 нФ -— 1 нО; !00 нФ вЂ” !00п ()я!0); 1 мкФ вЂ” 1)40; 100 мкФ вЂ” 1ООт (Г!0); 1 мФ вЂ” !тО; 100 мФ-.— !00пз(Г!0); 1Ф -- 1ГО; 1ОФ вЂ” 10Г. В обозначении ТКЕ буквы означают его знак (М вЂ” минус, П вЂ” плюс, МП - -.близкое к нулю), а цифры указывают значение ТКЕ, например П100 (ТКЕ=+100.10 и К '), М750 (ТКЕ= — 750х10 оК '). Буква Н указывает на то, что ТКЕ не нормируется, а цифры после нее — на возможное изменение емкости в диапазоне допустимых температур, например Н20 (изменение емкое~и относительно измеренной при 20 оС не более + 20%).
Для обозначения ТКЕ часто используют цветной код. Цвет покрытия корпуса указывает на знак ТКЕ, а цвет кодировочного знака — на его значение, например: синий и серый цвета корпуса — положительный ТКЕ; голубой — близкий к нулю: красный и зеленый — отрицательный ТКЕ; серый корпус с красным знаком -- П60; красный с зеленым знаком МЗЗО; зеленый без знака — М1500 и т. д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
