5 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
ОмГУПС Кафедра АиТ
Электроника
(Для студентов ИАТИТ)
Лекции в презентациях
Основные дискретные компоненты
Сушков С. А.
Омск - 2012 г.
Основные параметры конденсаторов
В условном обозначении номинальная емкость указывается в виде конкретного значения, выраженного в пикофарадах (пФ) или микрофарадах (мкФ).
Фактическое значение емкости может отличаться от номинального на допускаемое отклонение в процентах. Допускаемые отклонения емкости кодируются соответствующими буквами.
Температурный коэффициент емкости (ТКЕ). Этот параметр применяется для характеристики конденсаторов с линейной зависимостью емкости от температуры. Он определяет
относительное изменение емкости (в миллионных долях) от температуры при изменении ее на 1 С.
2
Значения ТКЕ керамических конденсаторов и их условное обозначение
|
|
Обозначение |
Номинальное |
|
Цветовой код |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
старое обозначение |
|||
|
|
значение ТКЕ, |
|
|||
|
|
группы ТКЕ |
новое |
|
|
|
|
|
10-6 С-1 |
цвет покрытия |
маркировочная |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
обозначение |
конденсаторов |
точка |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П100 (120) |
+100 (+120) |
Красный + |
Синий |
– |
|
|
|
|
фиолетовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П60 |
+60 |
– |
То же |
Черная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П33 |
+33 |
Серый |
Серый |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МПО |
0 |
Черный |
Голубой |
Черная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М333 |
33 |
Коричневый |
То же |
Коричневая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М47 |
47 |
Голубой + красный |
– – |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М75 |
75 |
Красный |
– – |
Красная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М150 |
150 |
Оранжевый |
Красный |
Оранжевая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М220 |
220 |
Желтый |
То же |
Желтая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М330 |
330 |
Зеленый |
– – |
Зеленая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М470 |
470 |
Голубой |
Красный |
Синяя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М750 (М700) |
750 ( 700) |
Фиолетовый |
То же |
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М1500 |
1500 |
Оранжевый + |
Зеленый |
– |
|
|
(М1300) |
( 1300) |
оранжевый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М2200 |
2200 |
Желтый + |
То же |
Желтая |
|
|
|
|
оранжевый |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
Основные параметры конденсаторов
Номинальная емкость – емкость конденсатора, обозначенная на корпусе или в сопроводительной документации. Номинальные значения емкости стандартизированы.
Международной электрической комиссией (МЭК) установлено семь предпочтительных рядов для значений номинальной емкости:
Е3; Е6; Е12; Е24; Е48; Е96; Е192.
Цифры после буквы Е указывают на число номинальных значений в каждом десятичном интервале (декаде). Например, ряд Е6 содержит шесть значений номинальной емкости в каждой декаде, которые соответствуют числам 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8 или *10n , где n – целое положительное или отрицательное число.
4
Допускаемые отклонения емкости от номинального значения
|
|
|
|
|
|
|
|
Допускаемое |
|
Допускаемое |
|
|
|
отклонение |
Код |
отклонение |
Код |
|
|
емкости, % |
|
емкости, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
± 0,1 |
B (Ж) |
От 10 до +30 |
O |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 0,2 |
C (У) |
От 10 до +50 |
T (Э) |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 0,5 |
D (Д) |
От 10 до +100 |
Y (Ю) |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 1,0 |
F (Р) |
От 20 до +50 |
S (Б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 2,0 |
G (Л) |
От 20 до +80 |
Z (А) |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 5,0 |
J (И) |
± 0,1 |
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 10 |
K (С) |
± 0,25 |
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 20 |
M (В) |
± 0,5 |
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
± 30 |
N (Ф) |
±1,0 |
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5
Основные параметры конденсаторов
Номинальное напряжение – напряжение, обозначенное на конденсаторе (или указанное в документации), при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. Номинальное напряжение зависит от конструкции конденсатора и свойств применяемых материалов. При эксплуатации напряжение на конденсаторе не должно превышать номинальное. Для
многих типов конденсаторов с увеличением температуры (обычно до 70
– 85 С) допустимое напряжение снижается. При эксплуатации конденсаторов на переменном или постоянном токе с наложением переменной составляющей напряжения сумма этих составляющих не должна превышать допустимого напряжения, а амплитуда переменного напряжения, рассчитанная исходя из допустимой мощности Рр. доп, не должна превышать
U |
|
565 103 |
Pр. доп |
|
|
доп |
|
, |
|||
f C |
|||||
|
|
||||
|
|
|
где f – частота, Гц; С – емкость, пФ.
6
Основные параметры конденсаторов
Тангенс угла потерь tgδ характеризует потери энергии в конденсаторе, это отношение мнимой и вещественной части комплексной диэлектрической проницаемости.
tgδ = РА/РС
у керамических высокочастотных, слюдяных,
полистирольных и фторопластовых конденсаторов находятся в пределах (10 – 15) 10-4,
у поликарбонатных – (15 – 25) 10-4,
керамических низкочастотных – 0,035,
оксидных – (0,1 – 35)%,
полиэтилентерефталатных – 0,001 – 0,012.
Величина, обратная тангенсу угла потерь, называется
добротностью конденсатора.
7
Основные параметры конденсаторов
Сопротивление изоляции и ток утечки – эти параметры характеризуют качество диэлектрика и используются при расчетах высокоомных, времязадающих
ислаботочных цепей. Наиболее высокое сопротивление изоляции наблюдается у фторопластовых, полистирольных
иполипропиленовых конденсаторов, несколько ниже – у высокочастотных керамических, поликарбонатных и лавсановых конденсаторов, самое низкое сопротивление изоляции – у сегнетокерамических конденсаторов.
Для оксидных конденсаторов нормируют ток утечки,
значение |
которого |
пропорционально |
емкости |
и |
напряжению. Наименьший ток утечки имеют танталовые конденсаторы (от единиц до десятков микроампер). У алюминиевых конденсаторов ток утечки, как правило, на
один – два порядка выше. |
8 |
|
Ёмкость конденсаторов
Ёмкость определяется геометрическими размерами и формой проводника и электрическими свойствами окружающей среды (её произведению относительной диэлектрической проницаемости на абсолютную диэлектрическую проницаемость) и не зависит от материала проводника. К примеру, ёмкость проводящего шара радиуса R равна (в
системе СИ): |
C 4 0 R |
|
Понятие ёмкости также распространяется на систему проводников, в частности, систему двух проводниковC 4 0 R, разделённых диэлектриком или вакуумом — конденсатору. В этом случае взаимная ёмкость этих проводников (обкладок конденсатора) будет равна отношению заряда, накопленного конденсатором, к разности потенциалов между обкладками. Для плоского конденсатора ёмкость равна:
C |
|
S |
, |
где S — площадь одной обкладки (подразумевается, |
0 |
|
что они равны), |
d
d — расстояние между обкладками,
ε — относительная диэлектрическая проницаемость среды между обкладками, ε0 = 8,854·10−12 Ф/м — электрическая постоянная. 9
Из формулы видно, что нужно сделать для увеличения ёмкости.
Ионисторы
Ионистор (супер-конденсатор, ультра-конденсатор) — конденсатор с органическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита.
10