Конденсаторы для ВЧ/СВЧ. Часть 4. Стеклянные и слюдяные

Часть 1.
Часть 2.
Часть 3.
Часть 4.

Стеклянные конденсаторы

Но, тем не менее, многие компании-производители выделяют стеклянные конденсаторы в отдельный класс. Это связано с особенностями стекла как диэлектрика. Исторически стеклянные конденсаторы создавались взамен слюдяных конденсаторов (Mica capacitors), поскольку стекло обладает более высокой электрической прочностью при меньших толщинах и имеет более высокую диэлектрическую постоянную. Кроме того, стекло более теплостойкое и отличается хорошей свариваемостью с металлами. С развитием новых технологий производства стекла появились новые соединения, такие как стеклокерамика (другие названия: «пирокерамика» или «фотокерамика») или стеклоэмаль. Это дало возможность изготавливать конденсаторы на основе стекла для самых разных областей применения. Особенностью стекла как диэлектрика является его высокая теплостойкость и линейная зависимость диэлектрической постоянной от температуры. Поэтому стеклянные конденсаторы имеют практически линейный ТКЕ (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость изменения емкости стеклянного конденсатора от температуры

Кроме того, стекло, в отличие от других материалов, применяемых при производстве конденсаторов, очень устойчиво к внешнему радиационному воздействию, что позволяет эксплуатировать стеклянные конденсаторы в таких условиях, когда другие типы конденсаторов выходят из строя. Это хорошо видно на рис. 2.

Рис. 2. Область работоспособности материалов под воздействием внешнего излучения

Конструктивно стеклянные конденсаторы изготовлены так же, как пленочные или многослойные керамические конденсаторы. С тем отличием, что чаще всего внутренние электроды в них выполняются напылением серебра. Это делает стеклянные конденсаторы более дорогими, чем пленочные или керамические. На рис. 3 видно, что наряду со слюдяными стеклянные конденсаторы занимают по своим параметрам промежуточное положение между керамическими и пленочными конденсаторами.

Рис. 3. Распределение конденсаторов:
а) по номиналу;
б) по рабочей частоте

Основным производителем стеклянных конденсаторов признана компания AVX. Ее специалисты справедливо считают простоту конструкции одной из составляющих надежности изделия, поэтому для выпуска стеклянных конденсаторов используется самая простая классическая конструкция многослойного конденсатора (рис. 4). Например, в [1] подчеркивается, что в аксиальных конденсаторах предусмотрено только три материала: стекло для диэлектрика и корпуса, алюминиевая фольга для электродов и проволока для выводов. Радиальные конденсаторы содержат дополнительно материал покрытия корпуса.

Рис. 4. Конструкция стеклянного конденсатора AVX

AVX предлагает три линейки конденсаторов. Все они в выводных корпусах. Первая линейка содержит высоковольтные (до 500 В) изделия в прямоугольных корпусах с аксиальными и радиальными выводами (серии изделий с обозначением CY, CYFR, CYR). Частотный диапазон этой серии достигает 3 ГГц и температурный –55…+125 °C. Вторая серия имеет в обозначении аббревиатуру ET (Elevated Temperature — ET6, ET7, ET8, ET10, ET15) и, соответственно, расширенный температурный диапазон –75…+200 °C. Эта серия также выпускается в прямоугольных корпусах с аксиальными и радиальными выводами. Рабочий диапазон напряжений до 50 В, частотный до 300 МГц. Если две первые серии характеризуются диапазоном емкостей до 2400 пФ, то третья серия (имеет в обозначении букву K) изготовляется в цилиндрических корпусах только с аксиальными выводами и анонсировалась как серия с улучшенным соотношением емкость/форм-фактор. Имея меньшие размеры, конденсаторы этой серии выпускаются на диапазон емкостей до 100 000 пФ. В серии есть как образцы с расширенным температурным диапазоном (ET31, ET32), так и с обычным (серии CK, CKR). Рабочее напряжение до 50 В и частотный диапазон до 300 МГц.

Одним из преимуществ стеклянных конденсаторов является высокая стабильность параметров, в том числе изменение емкости в частотном диапазоне. Для всех трех линеек конденсаторов от AVX этот параметр представлен на рис. 5 и составляет менее 1%.

Рис. 5. Зависимость изменения емкости от частоты (AVX)

 

Слюдяные конденсаторы

Хотя выше уже акцентировалось, что стеклянные конденсаторы появились как замена слюдяным, тем не менее в производственных линейках некоторых фирм присутствуют и слюдяные. Причины долгожительства слюдяных конденсаторов (напомним, что исторически слюдяные конденсаторы появились одними из первых) в востребованности их свойств в современной электронной индустрии — они имеют «прекрасные температурные свойства, низкие потери на всех частотах, высокую диэлектрическую прочность и стабильность параметров» [2]. Так, в продуктовой линейке промышленной группы EXXELIA есть серии конденсаторов HT72, HT96 из восстановленной слюды, пропитанной резиной. Заявленный температурный диапазон –55…+125 °C, диапазон напряжений 630–25 000 В. Изделия используются в высоковольтных фильтрах и годны к применению в военной и аэрокосмической электронике. Другая серия на основе посеребренной слюды не такая высоковольтная —до 5000 В (CA1, CA2, CA17, CA19), имеет лучшее по сравнению с предыдущей линейкой допустимое отклонение емкости: 1–10% против 5–20% при том же температурном диапазоне. Эта серия рекомендована к применению в фильтрах, линиях задержки, высокочастотных генераторах, блокировании DC и также удовлетворяет стандартам MIL.

Некоторый сумбур в представление этих изделий потребителю вносит тот факт, что в [2] слюдяные конденсаторы представлены в одной таблице с Film-конденсаторами на основе полимеров, хотя слюда по типу диэлектрика, конечно же, должна быть отнесена к классу неорганических материалов. Понятно, что классификационным параметром в данном случае выбрана «пленочность», и тем не менее этот факт еще раз подчеркивает уже упоминавшийся тезис о том, что в мировой конденсаторной индустрии отсутствует общепринятая классификация конденсаторов.

Значительный набор слюдяных конденсаторов присутствует и в продуктовой линейке фирмы Cornell Dubilier. Производителем они позиционируются в основном как замена керамическим и фарфоровым конденсаторам в приложениях с жесткими по механическим нагрузкам условиями эксплуатации. Наряду с изделиями для энергетических приложений Cornell выпускает конденсаторы в окукленных корпусах с радиальными выводами для VHF/UHF-диапазонов и чип-конденсаторы для RF.

Одной из основных серий выводных изделий является CD17–18. Это конденсаторы с низкими вносимыми потерями до 1 ГГц (рис. 6).

Рис. 6. Слюдяные конденсаторы в окукленных корпусах Cornell Dubilier [3]

Серия имеет несколько расширенный температурный диапазон –55…+150 °C, низкое допустимое отклонение емкости не более 5% и высокую линейность емкости, сравнимую с керамикой первого класса. Производителем подчеркиваются низкие вносимые потери, не превышающие 0,2 дБ в рабочем диапазоне (рис. 7).

Рис. 7. Вносимые потери в частотном диапазоне. Cornell Dubilier

Интересны для разработчиков аппаратуры и две серии слюдяных чип-конденсаторов Cornell Dubilier — MC и немагнитная MCN (рис. 8).

Рис. 8. Слюдяные чип-конденсаторы Cornell Dubilier [4]

Они одинаковы по конструкции и различаются только материалом наружных электродов. В серии MC они выполнены из никеля, а MCN — из меди (рис. 9).

Рис. 9. Конструкция слюдяного чип-конденсатора Cornell Dubilier

Обе серии имеют четыре форм-фактора: 0805, 1210, 1812, 2220 (EIA) и рабочее напряжение до 1000 В. Зависимость сериального сопротивления от частоты представлена на рис. 10.

Рис. 10. Зависимость ESR от частоты для серий MC и MCN Cornell Dubilier

Наиболее известными производителями стеклянных и слюдяных конденсаторов являются AVX (стеклянные), EXXELIA и Cornell Dubilier (слюдяные). К производителям слюдяных также можно отнести фирму Custom Electronics, Inc., которая выпускает несколько серий выводных высоковольтных конденсаторов для военных, ракетных, спутниковых, низкотемпературных и медицинских приложений.

 

Конденсаторы с использованием кремния

Рассмотрение кремниевых конденсаторов начнем с замечания о том, что технология изготовления этих устройств базируется на хорошо отработанных методах создания силиконовых подложек в микроэлектронной промышленности.

Первое из рассматриваемых изделий можно назвать полупроводниковым конденсатором с усложненной структурой диэлектрика. Речь идет о технологии MNOS (metal-nitride-oxide-semiconductor), которая является развитием широко известной технологии MIS (metal-insulator-semiconductor). В случае когда в качестве диэлектрика используется оксид или диоксид кремния, технология называется MOS (metal-oxide-semiconductor). Конденсаторы этого типа производятся фирмами MACOM Technology Solutions и Vishay. Исторически полупроводниковые конденсаторы в основном использовались в микросхемах, поскольку технология их производства позволяла формировать емкость на одной подложке с активными компонентами. Обычно добротность таких конденсаторов невелика, но низкая стоимость производства в данном случае становилась определяющей. Со временем, в силу взрывного развития технологий производства полупроводниковых подложек, MIS-конденсаторы выделились в отдельный тип изделий и активно применяются в микроволновой технике. Как уже отмечалось, технология MNOS является развитием MIS/MOS-технологии. На рис. 11 представлена упрощенная конструкция MNOS-конденсатора.

Рис. 11. Устройство MNOS-конденсатора

В MOS-технологии на положительно легированную полупроводниковую кремниевую подложку (p‑Si) методом химического осаждения из паровой фазы наносится тонкий слой диоксида кремния. При изготовлении MNOS-конденсатора поверх диоксида наносится еще слой нитрида кремния. Появление второго слоя диэлектрика снижает потери и температурный коэффициент емкости. Типовое значение температурного коэффициента составляет 40–50 ppm/°C. Двухслойный диэлектрик, так же как классический «сандвич», применяемый в механических конструкциях, сокращает зависимость от механических нагрузок и резонансов и повышает стабильность параметров конденсатора. MNOS-конденсаторы выпускаются как в виде чипов, так и с выводами и применяются в диапазоне до 20 ГГц.

Еще одна интересная конструкция кремниевого конденсатора предложена и реализована в изделии фирмы IPDiA (в 2016 году приобретена фирмой Murata, с 2017‑го называется Murata Integrated Passive Solutions). Формально это однослойный кремниевый конденсатор. Но фактически структура этого единственного слоя столь сложна, а выгоды от его создания столь существенны, что данный тип конденсаторов сравнивают не с «одноклассниками» из класса SLCC, а с многослойными конденсаторами (MLCC). В документации фирмы-изготовителя такой тип конденсатора называется трехмерным конденсатором высокой плотности (The 3D high-density capacitor). На рис. 12 представлено устройство трехмерного конденсатора первого поколения.

Рис. 12. ЗD кремниевый конденсатор первого поколения от IPDiA

Суть конструкции трехмерного конденсатора состоит в том, что в объеме силиконовой подложки посредством технологии сухого травления создается регулярная структура калиброванных пор. Затем в этих порах легированным кремнием формируется нижний электрод конденсатора. Потом идет тонкий слой диэлектрика, поверх которого посредством термовакуумного испарения с последующим осаждением формируется верхний электрод также из легированного кремния [5]. На рис. 12 присутствует выноска с хорошо известной формулой, связывающей емкость конденсатора с тремя основными конструктивными параметрами: площадью обкладок (S), толщиной диэлектрика (e) и диэлектрической проницаемостью материала диэлектрика (ε_s). Представленная конструкция использует сразу два из трех возможных компонентов формулы (указаны стрелками) для увеличения емкости.

Необходимо отметить, что в настоящее время производится уже третье поколение 3D-конденсаторов. Для количественного разделения поколений используется такой параметр, как емкость в пересчете на 1 мм² площади конденсатора. Устройства первого поколения имели плотность емкости 25 нФ/мм², второго — 80 нФ/мм², а современное, третье поколение обладает емкостью 250 нФ/мм² [5]. Специалисты фирмы особенно подчеркивают тот факт, что при производстве этих конденсаторов применяются только стандартные процессы и зарекомендовавшие себя материалы.

Размещение высокой емкости в ограниченном объеме однослойного конденсатора позволяет сравнивать эти конденсаторы с многослойными. В документе [5] сравнивается 3D кремниевый конденсатор IPDiA, выполненный в виде СМД чип-компонента, и стандартный многослойный чип-конден-сатор 0402 (EIA) (рис. 13).

Рис. 13. Относительные размеры 3D- и MLCC-конденсаторов

На рис. 13 видно, что для набора заявленной емкости стек слоев многослойного конденсатора должен иметь высоту 500 мкм, в то время как такая же емкость трехмерного конденсатора занимает лишь 50 мкм. На рис. 14 показано, как сама конструкция многослойного конденсатора порождает паразитные распределенные параметры емкости по сравнению с таковыми же у конструкции от IPDiA.

Рис. 14. Распределенные паразитные параметры 3D- и MLCC-конденсаторов

В документе [6] сравниваются температурные свойства 3D- и MLCC-конденсаторов и их отношение к постоянному смещению (DC-bias) (рис. 15, 16).

Рис. 15. Изменение емкости от температуры 3D и MLCC

Рис. 16. Изменение емкости от приложенного постоянного напряжения

Обратим внимание, что конденсаторы IPDiA не только имеют ярко выраженную линейную зависимость емкости от температуры, но и в отличие от керамик первого класса (C0G) и второго класса (X7R) сохраняют температурную стабильность емкости до +200 °C.

Сравнение DC-bias показывает, что конденсаторы IPDiA имеют свойства, сравнимые с керамиками первого класса.

Основной диапазон применения трехмерных конденсаторов высокой плотности от IPDiA достигает 67 ГГц. В производственной линейке IPDiA (Murata Integrated Passive Solutions) имеется более десяти серий 3D кремниевых конденсаторов. Среди них низкопрофильные (80 мкм), высокотемпературные (+200 °C), сверхвысокотемпературные (+250 °C), конденсаторы для проводного монтажа и сверхширокополосные до 67 ГГц [6].

Кроме того, из изделий, выпускаемых компанией IPDiA, следует отметить:

• высокостабильные кремниевые конденсаторы серии HSSC423, имеющие температурную стабильность <±0,5% в диапазоне температур –55…+150 °C;
• вертикальные конденсаторы серии WTSC144, имеющие температурную стабильность <±1,5% в диапазоне температур –55…+200 °C;
• низкопрофильные конденсаторы серии LPSC424 толщиной до 80 мкм номиналом 0,68–100 нФ;
• встраиваемые кремниевые конденсаторные сборки с проволочными перемычками серии ETSC, выпускаемые толщиной до 250 мкм и предназначенные для работы при температуре до +200 °C;
• бескорпусные кремниевые конденсаторы серии XTSC427, предназначенные для работы при температуре до +250 °C и имеющие номинал 10 нФ – 1 мкФ.

И в завершение рассмотрения экспансии кремния в конденсаторную индустрию приведем два примера от компании AVX (Kyocera Group). В настоящее время в производственной линейке этой фирмы широко представлены тонкопленочные («тонкопленочные» (Thin Film, TF) использован производителем как название технологии с применением кремния, в то время как в отраслевой традиции термином Film обозначаются пленочные конденсаторы с диэлектриком на основе органических полимеров) конденсаторы серии ACCU.

ACCU — это не аббревиатура, а сокращение от слова accuracy — «точность» [7]. Предпосылкой к созданию новой технологии производства конденсаторов послужила недостаточная, по мнению специалистов AVX, точность параметров керамических конденсаторов. Процесс термической обработки (спекания) керамических слоев совместно с металлическими приводит к увеличению потерь, снижению диэлектрической константы и сопротивления изоляции. Также возрастает вариативность проводимости электродов конденсатора от изделия к изделию и уменьшается точность размеров. Использование высокоточных технологий, заимствованных из полупроводникового производства, таких как осаждение металла в условиях высокого вакуума, фотолитография с контролем толщины линии менее чем в 2 мкм, химическое осаждение диэлектриков из паровых сред, позволило создать серию тонкопленочных конденсаторов с точными параметрами. Упрощенно конструкция конденсатора серии ACCU-P приведена на рис. 17.

Рис. 17. Структура слоев конденсатора серии ACCU-P (AVX)

В качестве изолирующих материалов с низкими потерями в этом изделии использованы оксинитрид и диоксид кремния (рис. 17). В сочетании с высокопроводящими электродами это позволило получить высокодобротные конденсаторы с низким ESR.

Исследование двух наборов конденсаторов, в каждом из которых было по пять образцов конденсаторов емкостью 3,3 пФ, представлено на рис. 18. В первый набор входят MLCC-изделия, во второй ACCU-P. Графики обратных потерь показывают, что конденсаторы, сделанные по кремниевой технологии, имеют не только лучшую повторяемость свойств от изделия к изделию, но и лучшие частотные характеристики.

Рис. 18. Сравнение MLCC и ACCU-P конденсаторов 3,3 пФ (AVX)

И у этих конденсаторов имеется чип-форма, что, конечно же, наряду с частотными свойствами тонких пленок облегчает их использование в высокочастотном оборудовании. Очень наглядно миниатюризация кремниевых компонентов представлена в примере, где в чип-форму облекается даже не отдельный конденсатор, а фильтр нижних частот. Это ФНЧ фирмы AVX, выпускаемый в чип-корпусе 0805 (2,03×1,55×0,8 мм) [8]. В контексте основной темы статьи упоминание о фильтре не будет выглядеть эклектично, поскольку понятно, что конструкция фильтра содержит конденсатор. Линейка чип-ФНЧ 0805 имеет фильтры с частотами 750 МГц – 4 ГГц с низким уровнем вносимых потерь и импедансом 50 Ом. Рабочая температура –40…+85 °C. Изделия отвечают требованиям RoHS. На рис. 19 представлены зависимости вносимых и обратных потерь фильтра LP0805h3900ASTR от частоты. Рабочая частота фильтра 2900 МГц.

Рис. 19. Вносимые (S21) и обратные (S11) потери тонкопленочного чип-фильтра AVX

Статья опубликована в №7’2020 журнала «Компоненты и технологии»

Литература

1. AVX Glass Dielectric Capacitors. Version 15.2.
2. Product & Solutions. EXXELIA. Overview of all Exxelia product lines.
3. www.cde.com/resources/catalogs/CD17‑CDVpdf /ссылка утеряна/
4. www.cde.com/resources/catalogs/MC.pdf
5. Silicon Capacitors Benefits for Phase Sensitive Broadband Applications. White Piper. Rev. 2. IPDiA, 2015.
6. 3D Silicon Capacitors. Product Line Leaflet. IPDiA, 2016.
7. datasheets.avx.com/Accu-P.pdf
8. AVX Thin Film Product Update. December 2016.

Стеклянный конденсатор — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Стеклянный конденсатор

Cтраница 1

Стеклянные конденсаторы являются первым типом конденсатора, появившимся в середине XVIII в. Рихман использовали эти конденсаторы для исследования атмосферного электричества в 1752 г. Широко применявшиеся ранее стеклянные конденсаторы были вытеснены из высокочастотной техники слюдяными и из техники высоких напряжений — бумажно-масляными. Высокая Епр стекла снова привлекла к нему внимание для изготовления конденсаторов с высоким Upae при малых значениях Сн, постоянном напряжении и частоте 50 гц. Опытные конденсаторы, разработанные в Ленинградском электротехническом институте имени В. И. Ульянова ( Ленина) под руководством Н. П. Богородицкого, показаны на фиг.  [1]

Стеклянные конденсаторы, которые известны с 1750 г., были вытеснены затем в значительной мере слюдяными, а в последнее время особенно широкое распространение ( в радиотехнике) получили кер а м и — чес кие конденсаторы. Слюдяные и керамические конденсаторы отличаются малыми токами утечки, но и сравнительно малой емкостью.  [3]

Стеклянные конденсаторы выпускаются нескольких типов.  [5]

Конструкция стеклянного конденсатора представляет собой чередующиеся слои стеклянной ленты и материала электрода. Эти слои соединяются в монолитный блок с помощью высокой температуры и давления. Стекло-эмалевые конденсаторы имеют такую же конструкцию — чередующиеся слои керамической глазури и серебра, сплавленные в монолитный блок.  [6]

Для стеклянных конденсаторов особенно опасна неоднородность поля у края обкладки, так как при появлении короны на краях местный разогрев может быстро привести конденсатор к тепловому пробою.  [7]

Для стеклянных конденсаторов особенно опасна неоднородность поля у края обкладки, так как при появлении короны на краях местный разогрев быстро приводит конденсатор к тепловому пробою. Поэтому листовое стекло применялось только при напряжениях не свыше 4 — 6 кв; при более высоких напряжениях применяли стеклянные колбы удлиненной формы, позволяющие за счет утолщения стекла у горлышка выровнять поле у края обкладок и устранить опасность появления краевой короны.  [9]

В стеклянных конденсаторах в качестве диэлектрика используется стекло, основным преимуществом которого является его малая стоимйсть и возможность получения высокой электрической прочности при небольшой толщине диэлектрического слоя.  [10]

Отличительной чертой стеклянных конденсаторов является их высокая теплостойкость.  [11]

Диэлектриком в стеклянных конденсаторах служит стеклянная пленка. Электроды выполняются в виде фольги либо наносятся методом напыления металла. Хотя диэлектрическая проницаемость стекла невысока ( не более 20), многослойная конструкция позволяет получать приемлемое значение удельной емкости.  [12]

Некоторый перио времени стеклянные конденсаторы широко применялись в техник как при низкой частоте, так и при радиочастотах, но затем вышл из употребления, уступив свое место в области низких частот б мажным конденсаторам, а в области высоких частот — слюдяньа На рис. 145 ( выше) можно легко заметить, насколько стеклянны конденсаторы уступают бумажным и слюдяным по величине удель ной реактивной мощности в соответствующих областях частот.  [13]

К ним относятся керамические, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические и стеклянные конденсаторы. Они имеют малую паразитную индуктивность и незначительные потери в диэлектрике, обладают высокой стабильностью ( 10 5 1 / С), высокой точностью ( до 2 %), малыми габаритными размерами и массой, а также термостойкостью. В основном их применяют в схемах генераторов и усилителей СВЧ, высокой и промежуточной частот.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

стеклянный конденсатор — это… Что такое стеклянный конденсатор?

стеклянный конденсатор

glass-plate capacitor

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• стеклянный колпачок
• стеклянный корпус

Смотреть что такое «стеклянный конденсатор» в других словарях:

• Стеклянный конденсатор — 18. Стеклянный конденсатор D. Glaskondensator E. Glass capacitor F. Condensateur à verre Конденсатор с диэлектриком из стекла Источник: ГОСТ 21415 75: Конденсаторы. Термины и определения оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ 21415-75: Конденсаторы. Термины и определения — Терминология ГОСТ 21415 75: Конденсаторы. Термины и определения оригинал документа: 13. Анод конденсатора D. Kondensatoranode E. Anode of a capacitor F. Anode d un condensateur Положительный электрод полярного конденсатора Определения термина из… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• РЕНТГЕНОТЕХНИКА — РЕНТГЕНОТЕХНИКА. Содержание: Рентгеновские трубки……………659 Трансформаторы………………665 Работа трубки и требования к аппаратам …. 668 Выпрямители тока……………..6 70 Аппараты…………………671 Методы измерения лучен …   Большая медицинская энциклопедия

• Фонарь проекционный — (волшебный) оптический прибор, служащий для отбрасывания (проектирования) на белую, хорошо отражающую или пропускающую свет плоскость (экран) увеличенного изображения какого либо небольшого предмета. В качестве такого предмета чаще всего служит… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• ТЕПЛОТА — кинетическая часть внутренней энергии вещества, определяемая интенсивным хаотическим движением молекул и атомов, из которых это вещество состоит. Мерой интенсивности движения молекул является температура. Количество теплоты, которым обладает тело …   Энциклопедия Кольера

• Электровакуумный диод — У этого термина существуют и другие значения, см. Диод (значения). Электровакуумный диод  вакуумная двухэлектродная электронная лампа. Катод диода нагревается до температур, при которых возникает термоэлектронная эмиссия. При подаче на анод… …   Википедия

• Микроскоп* — оптический прибор, основанный на преломлении (диоптрический М.) световых лучей и служащий для получения сильно увеличенных действительных или мнимых изображений небольших, не различаемых невооруженным глазом предметов; изображения эти, полученные …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Микроскоп — оптический прибор, основанный на преломлении (диоптрический М.) световых лучей и служащий для получения сильно увеличенных действительных или мнимых изображений небольших, не различаемых невооруженным глазом предметов; изображения эти, полученные …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Полупроводниковый диод —         двухэлектродный электронный прибор на основе полупроводникового (ПП) кристалла. Понятие «П. д.» объединяет различные приборы с разными принципами действия, имеющие разнообразное назначение. Система классификации П. д. соответствует общей… …   Большая советская энциклопедия

• Диод (электронная лампа) — Электровакуумный диод электронная лампа с двумя электродами (катод и анод). Разновидность диода. Используется в детекторах (амплитудных или частотных) и в выпрямителях. Высоковольтная разновидность кенотрон. Содержание 1 История 2 Устройство 3 …   Википедия

• Люминесцентная лампа — Различные виды люминесцентных ламп Люминесцентная лампа  газоразрядный источник …   Википедия

Basic Electronics — Фиксированные конденсаторы

Конденсаторы, стоимость которых фиксирована в процессе производства и не может быть изменена позже, называются Фиксированными конденсаторами . Основная классификация постоянных конденсаторов выполняется как поляризованные и неполяризованные. Давайте посмотрим на неполяризованные конденсаторы.

Неполяризованные конденсаторы

Это конденсаторы, которые не имеют определенной полярности , что означает, что они могут быть подключены в цепи, так или иначе, не заботясь о размещении правого и левого выводов. Эти конденсаторы также называются неэлектролитическими конденсаторами .

Основная классификация неполяризованных конденсаторов выполняется, как показано на следующем рисунке.

Среди типов конденсаторов давайте сначала рассмотрим керамические конденсаторы.

Керамические конденсаторы

Обычными конденсаторами, используемыми среди фиксированного типа, являются керамические конденсаторы. Керамические конденсаторы представляют собой фиксированные конденсаторы, которые имеют керамический материал в качестве диэлектрика.

Эти керамические конденсаторы также классифицируются как класс 1 и класс 2 в зависимости от их применения. Например, Class1 обладает высокой стабильностью и лучше всего работает в приложениях с резонансными контурами, в то время как Class2 обладает высокой эффективностью и дает наилучшие результаты для соединений.

Полый трубчатый или пластинчатый керамический материал, такой как диоксид титана и титанат бария , покрыт осаждением соединения серебра на обеих стенках, так что обе стороны действуют как две пластины конденсатора, а керамика действует как диэлектрик. Отводы вытянуты с этих двух поверхностей, и вся эта сборка заключена во влагостойкое покрытие.

Наиболее часто используемыми современными керамическими конденсаторами являются многослойные чиповые конденсаторы ( MLCC ). Эти конденсаторы изготовлены по технологии поверхностного монтажа и в основном используются из-за их небольшого размера. Они доступны в порядке от 1 до 100 мкФ.

Пленочные конденсаторы

Пленочные конденсаторы имеют пленочное вещество в качестве диэлектрического материала. В зависимости от типа используемой пленки они классифицируются как бумажные и металлические пленочные конденсаторы.

Эти пленочные конденсаторы являются бумажными диэлектрическими конденсаторами, тогда как бумажный конденсатор использует вощеную бумагу, в то время как металлический пленочный конденсатор использует металлизированную бумагу. Расположение почти такое же, как показано ниже.

Бумажные конденсаторы

Бумажные конденсаторы используют бумагу в качестве диэлектрического материала. Два тонких листа оловянной фольги берут и помещают между тонкими вощеными или промасленными листами бумаги. Эта статья действует как диэлектрик. Современная бумага заменяется пластиковой.

Эти листы зажаты и свернуты в цилиндрическую форму и заключены в пластиковый корпус. Выводы вытянуты. На следующем рисунке показан пример бумажных конденсаторов.

Бумажные конденсаторы доступны в диапазоне от 0,001 мкФ до 2 мкФ, а номинальное напряжение может достигать 2000 вольт. Эти конденсаторы полезны в приложениях высокого напряжения и тока.

Металлические пленочные конденсаторы

Металлические пленочные конденсаторы — это другой тип пленочных конденсаторов. Их также называют конденсаторами из металлической фольги или металлизированными бумажными конденсаторами, поскольку используемый здесь диэлектрик представляет собой бумагу, покрытую металлической пленкой.

В отличие от бумажных конденсаторов, пленка из алюминия или цинка наносится на бумагу для формирования диэлектрика в этих металлических пленочных конденсаторах. Вместо размещения алюминиевых листов между бумагами здесь непосредственно наносится бумага. Это уменьшает размер конденсатора.

Алюминиевое покрытие предпочтительнее цинкового покрытия, чтобы избежать разрушения конденсатора из-за химического восстановления. Листы с алюминиевым покрытием прокатываются в форме цилиндра и выводятся. Все это герметизируется воском или пластиковой смолой для защиты конденсатора. Эти конденсаторы полезны в приложениях высокого напряжения и тока .

Другие конденсаторы

Это разные конденсаторы, которые названы в честь используемых диэлектрических материалов. В эту группу входят слюдяные конденсаторы, воздушные конденсаторы, вакуумные конденсаторы, стеклянные конденсаторы и т. Д.

Слюдяные конденсаторы

Конденсаторы слюды изготавливаются с использованием тонких листов слюды в качестве диэлектрических материалов. Так же, как бумажные конденсаторы, тонкие металлические листы зажаты между ними листами слюды. Наконец слои металлических листов соединяются на обоих концах и образуются два провода. Затем вся сборка заключена в пластиковую бакелитовую капсулу. На следующем рисунке показано, как выглядит конденсатор Mica.

Конденсаторы слюды доступны в диапазоне от 50 до 500 пФ. Конденсаторы Mica имеют высокое рабочее напряжение до 500 вольт. Это наиболее часто используемые конденсаторы для электронных схем, таких как волновые фильтры, резонансные схемы, схемы связи и мощные высокочастотные высокочастотные радиовещательные передатчики.

Воздушные конденсаторы

Воздушные конденсаторы с воздушным конденсатором. Простейшие воздушные конденсаторы с проводящими пластинами, между которыми находится воздух. Эта конструкция точно такая же, как конденсатор с регулируемой настройкой, описанный выше. Эти конденсаторы могут быть как фиксированными, так и переменными, но фиксированные используются очень редко, так как существуют другие с превосходными характеристиками.

Вакуумные конденсаторы

Вакуумные конденсаторы используют высокий вакуум в качестве диэлектрика вместо воздуха или какого-либо другого материала. Они также доступны в фиксированном и переменном режимах. Конструкция этих конденсаторов аналогична вакуумным трубкам. Они в основном видны в виде стеклянных цилиндров, которые содержат концентрические концентрические цилиндры.

Следующее изображение показывает переменный вакуумный конденсатор.

На следующем рисунке показано, как выглядит фиксированный вакуумный конденсатор —

Вакуумные конденсаторы переменного тока доступны в диапазоне от 12 до 5000 пФ и используются для высоковольтных применений, таких как от 5 до 60 кВ. Они используются в основном оборудовании, таком как радиовещательные передатчики высокой мощности, РЧ-усилители и большие антенные тюнеры .

Стеклянные конденсаторы

Стеклянные конденсаторы очень эксклюзивны и имеют много преимуществ и применений. Как и все вышеперечисленные типы, здесь стекло является диэлектрическим веществом. Наряду со стеклянным диэлектриком, алюминиевые электроды также присутствуют в этих конденсаторах. Пластиковая инкапсуляция производится после удаления проводов. Выводы могут быть осевыми или трубчатыми.

Есть много преимуществ стеклянного конденсатора, таких как —

• Температурный коэффициент низкий.
• Это бесшумные конденсаторы.
• Они производят высококачественную продукцию с низкими потерями.
• Они способны выдерживать высокие рабочие температуры.
• Эти конденсаторы могут выдерживать большие радиочастотные токи.

Есть много применений для этих стеклянных конденсаторов, таких как —

Стеклянный конденсатор со змеиной трубкой для лабораторного использования по заводской цене

ЦзянсуHaoQiTeaching Instrument Co., Ltd.-это компания, занимающаяся научными исследованиями, дизайном, производством, эксплуатацией и продажами. Компания расположена в красивом районе реки Янцзы-Тайчжоу, всего в 100 метрах от южного выхода из Пекина-Шанхая и Скоростной автомагистрали нинтонг. Наша компания специализируется на продаже обучающих инструментов, стеклянных инструментов, спортивного оборудования и т. д. в начальной и средней школе, естественных науках, биологии, биологии, математике и т. Д. Компания была основана в августе 1990 года, ранее известная как TaixingHaoQi Teaching Instrument Co., ltd. после более чем 20 лет закалки, JiangsuHaoQi Teaching Instrument Co., Ltd. была основана в ноября 2010 года. В настоящее время компания занимает площадь более 50 акров. Более 150 человек, включая более 20 научно-технических сотрудников. Продукция экспортируется в более чем 20 провинции по всей стране и хорошо воспринимается новыми и старыми клиентами. ЦзянсуHaoQi Teaching Instrument Co., Ltd., с уникальной философией бизнеса, отличным качеством продукции, гибкой и диверсифицированной бизнес-стратегией, быстрым методом доставки и совершенной системой послепродажного обслуживания, сделать более высокое качество и низкая цена учебное оборудование продукты для образования. Карьера услуги.

1. Как насчет времени доставки?

Образцы: около 3-7 дней.

Массовый заказ: около 25 дней после получения 30% предоплаты T/T.

2. Какие виды платежей вы поддерживаете?

Принимаем банковский перевод, аккредитив, Western Union, электронный чек.

3. Вы берете плату за образцы

Согласно политике нашей компании, мы просто берем образцы на основе цены EXW.
И мы вернем стоимость образцов во время следующего заказа.

4. Можете ли вы производить в соответствии с дизайном клиентов?

Да, мы являемся профессиональным производителем; OEM и ODM приветствуются.

1) логотип шелковой печати на изделии;

2) Корпус индивидуального продукта;

3) Заказная цветная коробка;

4) Любая ваша идея о продукте, мы можем помочь вам конструировать и положить его в производство.

5. Что насчет доставки?

Мы сотрудничаем с DHL, TNT, UPS, FEDEX, EMS, China Air Post.

Вы также можете выбрать своего собственного экспедитора

6. Какова цена продукта?

Мы предложим вам предложение как можно скорее после получения вашего запроса, поэтому не стесняйтесь обращаться к нам.
Мы можем произвести продукт под вашим брендом; Также размер может быть изменен по вашему требованию.

7. Что насчет послепродажного обслуживания?

1) все продукты проходят строгую проверку качества в доме перед упаковкой.

2) Все продукты будут хорошо упакованы перед отправкой.

Большой Диметр, кулер из кварцевого стекла/стеклянный катушечный конденсатор для дистилляции

Описание и отзывы

Характеристики

Материал

QUartz-часы стекло

Чистота:

MБолее чем 99.99%

Наши преимущества:

1. Профессиональные кварцевые трубки и завод по дальнейшей обработке продукции

2, открытие 6 комплектов кварцевой трубчатой мебели

3, имея передовую станку centra и технический стекольный токарный станок

4. квалифицированная международная команда продаж и обслуживания

 

Преимущества:

1. Высокое качество, конкурентоспособная цена и элегантный внешний вид

2.Высокая температура сопротивлениеИ устойчив к коррозии

3. точные размеры согласно таможне’Запрос

3.LOng срок использования

Обслуживание:

1,Товары будут отправлены agian, если они повреждены в пути

 2,Идеальная система ремонта и техническое руководство

Во время использования

Дополнительные серсиз: 

1,Дайте достаточно предложений о вашем дизайне

2,Помочь сделать чертеж

3,Для большого количества, мы можем принять оплату O/A

Применение:

 WГрубо используется вПолупроводник, Металлургия, Химическая промышленность, Электрический источник света,Фото-связи, Медицинское оборудование, Научно-исследовательских инструментовИ так далее.

Мы очень ценим Ваш визит и помощь. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь со мной.

Химический состав (Ug/Г)
AL	Li ion аккумулятор	K	Na	Ca	Fe	Ti	Мг	Cu	B
3,2	0.4	0,9	2.1	0,5	0,8	0,6	0.22	0.15	0.29

 

Ключевые слова: кулер кварцевой трубки, Кварцевая конденсаторная трубка, Кварцевая Очистительная трубка, большая диметровая кварцевая трубка для химикатов

 

Товары в деталях:

Профессиональная Упаковка

 Змеевиковый конденсатор для дистилляции

 

 

 

Наша мастерская

 

 

Вопросы и ответы

1. В: вы фабрика или торговая компания?
О: мы фабрика

 

2. В: где находится ваша фабрика? Как я могу побывать там?
О: наша фабрика расположена в городе донхай, провинция Цзянсу, около 15 минут езды от аэропорта. Все наши клиенты, из дома или за рубежом, тепло рады посетить нас!

 

3. В: какой материал товары?

A: материал-кварцевое стекло

 

4. В: Как я могу получить некоторые образцы?

О: Для нас большая честь предложить вам образцы.

 

5. Вопрос: как ваша фабрика относится к контролю качества?

О: качество является приоритетом. Люди kkquartz всегда уделяют большое внимание контролю качества с самого начала до конца.

 

🛍 Зажим 2 «стеклянный конденсатор, дефлегматор, димрот, рефлюкс, конденсатор дистиллятора. 300 мм, трубы od6мм. 5682.6₽

Конденсатор из нержавеющей стали 304, дефлегматор, димрот, рефлюкс, конденсатор дистиллятора. 300 мм, трубы od6мм.

Димрот из нержавеющей стали Идеально подходят для традиционного производства водки, бренди или рома, они обеспечивают большую поверхность для взаимодействия с паром.

Высота 350 мм

Труба из нержавеющей стали id4мм od6мм

Резьбовое соединение 1/4″

Диаметр катушки 44 мм

Соединительная резьба 1/4 «MNPT

Объем переработки 3500 Вт (приблизительно)

Нержавеющая сталь 304 соединитель шланга 1/4 «x 8 мм в комплекте — 2 шт.

Комплект входит в комплект

Димрот 300 мм — 1 шт.

2 «смотровая стеклянная труба 350 мм — 1 шт

2″Нержавеющая сталь 304 зажим — 1 шт.

2 «силиконовая прокладка — 1 шт

1/4 «Барб фитинг — 2 шт

Вес 2,1 кг

Да, Мы сочетаем доставку!Если у вас есть какие-либо вопросы по стоимости доставки, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами по сообщению или Aliexpress электронной почте перед покупкой товара (ов).

Доставка: Мы всегда отправляем товар (ы) в течение 5-7 рабочих дней (суббота и праздники не включены) после получения оплаты. Товар (ы) будет отправлен зарегистрированной авиапочтой с номером отслеживания. Доставка в США, Канаду, Великобританию, Австралию и Японию занимает около 15-20 рабочих дней, 20-30 рабочих дней в другие страны. 6-8 недель для доставки в Бразилию, Испанию, италия или другие страны в другие страны не указаны. Время доставки может зависеть от задержки таможни, праздников, событий или других факторов неопределенности. Мы не можем гарантировать время прибытия. Убедитесь, что вы согласны с временем доставки перед покупкой. Если вы хотите выбрать более быструю доставку, пожалуйста, свяжитесь со мной перед покупкой. Отзывы: Мы стремимся предоставить вам положительные отзывы после получения оплаты. Если по какой-либо причине вы не чувствуете, что мы заработали Положительные отзывы, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами по Aliexpress электронной почте, мы свяжемся как можно быстрее, чтобы решить любую проблему. Мы оставим положительные отзывы о всех покупках и ценим Ваш превосходный опыт работы с другими AliExpressers! Гарантия: Мы гарантируем, что все описания товаров являются точными. В случае, если товар неисправен или вы получили неправильный товар, Свяжитесь с нами по электронной почте Aliexpress. Мы будем рады решить любую проблему как можно быстрее. Возврат: Возврат или обмен принимаются на большинство неиспользованных товаров в течение 14 дней с момента получения, но клиент hav eto оплачивает дополнительную стоимость доставки. Пожалуйста, свяжитесь с нами перед возвратом товара. Обратите внимание: Импортные пошлины, налоги и сборы не включены в цену товара или стоимость доставки. Эти расходы являются обязанностью покупателя. Пожалуйста, свяжитесь с таможней вашей страны, чтобы определить, какие дополнительные расходы будут до торгов/покупки. Эти расходы обычно взимаются компанией по доставке (доставке) или при получении товара Ndash не путайте их для дополнительных расходов на доставку. Вопросы и ответы 1. В: Как я могу оплатить покупки? A: Мы принимаем Escrow , Btc. Кредитная карта легко оплачивается через Escrow. 2. В: Товар (ы) отправляется с номером отслеживания? A: Да, все товары доставляются с номером отслеживания в каждом заказе, и вы можете увидеть статус доставки на соответствующем веб-сайте. 3. В: Когда я хочу купить, сколько стоит оптовая цена? A: Если клиент хочет купить оптом, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами по сообщению или Aliexpress электронной почте, мы дадим вам лучшую цену. 4. В: Мне нужны некоторые Похожие продукты, но я не могу узнать в вашем магазине, можете ли вы предоставить это? A: Да, вы можете отправить нам фотографию. Мы сделаем все возможное, чтобы узнать цену и ответить вам. Кроме того, мы принимаем индивидуальные продукты. Стеклянные конденсаторы

— Msrblog

Стеклянные конденсаторы используются там, где требуется максимальная производительность для ВЧ-цепей. Конденсаторы со стеклянным диэлектриком обладают очень высокими характеристиками, хотя их стоимость высока по сравнению со многими другими формами конденсаторов. Обычно стеклянный конденсатор имеет относительно низкое значение емкости. Емкость стеклянных конденсаторов может варьироваться от долей пикофарад до двух до тысячи пикофарад. Как таковые, эти конденсаторы используются в основном в радиочастотных схемах.

Хотя характеристики стеклянных конденсаторов чрезвычайно высоки, это также обычно отражается на стоимости — она ​​может составлять несколько фунтов или долларов за каждый компонент. Такие стеклянные диэлектрические конденсаторы зарезервированы только для самых строгих требований RF, часто для продуктов небольшого объема, где стоимость не является такой проблемой, как в продуктах большого объема. Поставка стеклянных конденсаторов также ограничена небольшим количеством производителей и поставщиков, и конденсаторы могут отсутствовать на складе.

Преимущества и характеристики стеклянных конденсаторов

Стеклянные конденсаторы имеют несколько преимуществ по сравнению с типами конденсаторов. В частности, стеклянные конденсаторы применимы для высокопроизводительных ВЧ-приложений:

Низкотемпературный коэффициент: Стеклянные конденсаторы имеют низкотемпературный коэффициент. Для этих конденсаторов часто получаются значения чуть более 100 ppm / C.

Отсутствие гистерезиса: некоторые типы конденсаторов демонстрируют гистерезис в своих температурных характеристиках.Это не относится к стеклянным конденсаторам, которые имеют одинаковую температуру / емкость при повышении и понижении температуры.

Нулевая скорость старения: многие компоненты электроники меняют свое значение с возрастом, поскольку внутри компонента происходят химические реакции. Стеклянные конденсаторы не проявляют этого эффекта и сохраняют свое первоначальное значение в течение длительного времени.

Отсутствие пьезоэлектрического шума: некоторые конденсаторы в небольшой степени проявляют пьезоэлектрический эффект. Это может привести к появлению таких эффектов, как микрофон на осцилляторах.Там, где это может быть проблемой, использование стеклянных конденсаторов может помочь решить проблему.

Чрезвычайно низкие потери / высокая добротность: стеклянные конденсаторы имеют очень низкие потери, так как практически отсутствуют диэлектрические потери. Это позволяет строить с их помощью схемы с очень высокой добротностью. при условии, что другие компоненты (например, катушки индуктивности) не имеют потерь.

Устойчивость к большим токам ВЧ: некоторые конденсаторы не способны выдерживать большие значения тока. Это не относится к стеклянным конденсаторам, которые подходят для использования в ВЧ усилителях большой мощности и т. Д.

Возможность работы при высоких температурах: конденсаторы со стеклянным диэлектриком могут работать при очень высоких температурах. Многие из них могут работать при температурах примерно до 200 ° C, не опасаясь повреждения или снижения производительности.

Источник информации:

Конструкция стеклянного конденсатора — точка назначения

Стеклянные конденсаторы используются там, где для ВЧ цепей требуется максимальная производительность. Конденсаторы со стеклянным диэлектриком обладают очень высокими характеристиками, хотя их стоимость высока по сравнению со многими другими формами конденсаторов.Обычно стеклянный конденсатор имеет относительно низкое значение емкости. Емкость стеклянных конденсаторов может варьироваться от долей пикофарад до двух до тысячи пикофарад. Как таковые, эти конденсаторы используются в основном в радиочастотных схемах.

Конструкция стеклянного конденсатора

Конструкция стеклянных диэлектрических конденсаторов относительно проста для понимания. Конденсатор состоит из трех основных элементов: стеклянного диэлектрика, алюминиевых электродов и оболочки.Однако сборка стеклянных конденсаторов выполняется таким образом, чтобы обеспечить получение требуемых характеристик.

Поскольку емкости между двумя пластинами не всегда достаточно для обеспечения требуемого уровня производительности, большинство конденсаторов используют многопользовательскую конструкцию, чтобы обеспечить несколько слоев пластин с вкрапленным диэлектриком для обеспечения требуемой емкости.

Хотя стеклянные пластины всегда плоские и трубчатая конструкция не применима, стеклянные конденсаторы обычно выпускаются с выводами радиальной или осевой формы.По сути, выводы выходят из капсулы сбоку или с конца.

Хотя характеристики стеклянных конденсаторов чрезвычайно высоки, это также обычно отражается на стоимости — она ​​может составлять несколько фунтов или долларов за каждый компонент. Такие стеклянные диэлектрические конденсаторы зарезервированы только для самых строгих требований RF, часто для продуктов небольшого объема, где стоимость не является такой проблемой, как в продуктах большого объема. Поставка стеклянных конденсаторов также ограничена небольшим количеством производителей и поставщиков, и конденсаторы могут отсутствовать на складе.

Источник информации;

Области применения стеклянных конденсаторов — точка назначения

Стеклянные конденсаторы используются там, где для ВЧ цепей требуется максимальная производительность. Конденсаторы со стеклянным диэлектриком обладают очень высокими характеристиками, хотя их стоимость высока по сравнению со многими другими формами конденсаторов. Обычно стеклянный конденсатор имеет относительно низкое значение емкости. Емкость стеклянных конденсаторов может варьироваться от долей пикофарад до двух до тысячи пикофарад.Как таковые, эти конденсаторы используются в основном в радиочастотных схемах.

Применение стеклянных конденсаторов

Стеклянные конденсаторы могут найти применение во многих областях благодаря своим рабочим характеристикам. Они, как правило, являются специализированными компонентами и обычно довольно дороги.

Цепи, подверженные экстремальным температурам: с учетом устойчивости к широкому диапазону температур, как высоких, так и низких, в некоторых цепях, которые могут подвергаться воздействию очень суровых условий окружающей среды, могут использоваться стеклянные конденсаторы.Они не только могут выдерживать высокие и низкие температуры, но и не сильно меняют стоимость в этих экстремальных условиях. Соответственно, удаленные датчики могут использовать стеклянные конденсаторы.

Приложения, требующие схемы с высокой добротностью: для многих схем, включая генераторы и фильтры, могут потребоваться компоненты с высокой добротностью для обеспечения требуемых характеристик. Фильтры смогут достичь требуемой полосы пропускания, а для генераторов будет ряд преимуществ, включая улучшение характеристик фазового шума, уменьшение дрейфа и уменьшение паразитных колебаний.

Низкие требования к микрофону: Может быть целесообразно использовать стеклянные конденсаторы в цепях, где микрофон может быть проблемой. ВЧ-генераторы, в том числе в схемах фазовой автоподстройки частоты и синтезаторах ФАПЧ, могут выиграть от их использования.

Усилители большой мощности: Высокая токовая способность стеклянных конденсаторов может позволить их использование в усилителях мощности ВЧ, где другие формы конденсаторов не подходят.

Области высоких допусков: Во многих областях, таких как фильтры или автономные генераторы, могут потребоваться высокие допуски и точность, сопровождаемые низкотемпературным коэффициентом, для поддержания допусков в прецизионной цепи.

Хотя характеристики стеклянных конденсаторов чрезвычайно высоки, это также обычно отражается на стоимости — она ​​может составлять несколько фунтов или долларов за каждый компонент. Такие стеклянные диэлектрические конденсаторы зарезервированы только для самых строгих требований RF, часто для продуктов небольшого объема, где стоимость не является такой проблемой, как в продуктах большого объема. Поставка стеклянных конденсаторов также ограничена небольшим количеством производителей и поставщиков, и конденсаторы могут отсутствовать на складе.

http://www.radio-electronics.com/info/data/capacitor/glass-dielectric-capacitors.php

Базовая электроника — Типы конденсаторов

В предыдущем уроке мы узнали о практической конструкции конденсатора и различные технические аспекты, связанные со стандартным конденсатором. Давайте теперь обсудим различные типы коммерческих конденсаторов и связанные с ними практические технические характеристики. Это очень поможет в выборе подходящего конденсатора для конкретного применения.Конденсаторы классифицируются в зависимости от используемого диэлектрического материала следующим образом:

1) Бумага
2) Слюда
3) Пластиковая пленка
4) Стекло
5) Керамика
6) Электролитическая
7) Полупроводниковая
8) Переменная

Бумажные конденсаторы
Бумажные конденсаторы — один из самых ранних типов конденсаторов. Их делают, помещая пропитанную минеральным маслом бумагу между двумя алюминиевыми фольгами. Вся сборка свернута, провода прикреплены к алюминиевой фольге, и сборка заключена в цилиндрический картонный футляр и запечатана воском.

Бумажные конденсаторы довольно громоздки и почти заменены пластиковыми пленочными конденсаторами. Их все еще можно найти в некоторых электрических устройствах — в большинстве потолочных вентиляторов и воздухоохладителей по-прежнему используются бумажные конденсаторы. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

Слюдяные и металлизированные слюдяные конденсаторы
Слюдяные конденсаторы используют листы слюды в качестве диэлектрика и обычно изготавливаются в виде многопластинчатых конденсаторов.В одном из вариантов слюдяных конденсаторов в качестве диэлектрика используются листы слюды, покрытые серебряной краской, для большей устойчивости к влаге и ионизации. Слюдяные конденсаторы известны низким допуском (всего 1%), низкими эксплуатационными потерями (коэффициент рассеяния 0,001%), высоким коэффициентом качества и стабильностью на высоких частотах. Однако эти конденсаторы довольно громоздки, пропорционально их емкости. Слюдяные конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

Пластиковые пленочные конденсаторы
Пленочные конденсаторы включают в себя множество семейств конденсаторов, в которых в качестве диэлектрического материала используются различные пластмассы.Они почти заменили бумажные конденсаторы в аудио-, радиосхемах и схемах, работающих при низком и среднем напряжении. Некоторые из обычно используемых пластиков в пленочных конденсаторах включают поликарбонат, полиэстер (ПЭТ), полипропилен (ПП), полистирол, полисульфон, парилен, каптон-полиимид, тефлон (ПТФЭ, фторуглерод) и металлизированный полиэстер (металлизированный пластик). Эти конденсаторы бывают различной геометрии, например, овальной или круглой формы с оберткой и заполнением, прямоугольным эпоксидным корпусом, круглым эпоксидным корпусом, металлическим герметичным прямоугольным или круглым корпусом, а также с радиальными или осевыми выводами.Некоторые из популярных семейств пластиковых пленочных конденсаторов описаны ниже.

1) Пленка из поликарбоната (ПК) — эти конденсаторы известны своим долгим сроком службы и низкими эксплуатационными потерями в широком диапазоне частот и почти заменили поликарбонатные конденсаторы. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

2) Полиэфирная (ПЭТ) пленка. Эти конденсаторы популярны благодаря своей невысокой стоимости и небольшому размеру. Они в основном заменили металлизированные пластмассовые и полистирольные конденсаторы в устройствах постоянного и низкочастотного переменного тока.Эти конденсаторы могут использоваться с напряжением до 60 000 В, но не рекомендуются для приложений с высокой мощностью из-за значительных рабочих потерь при высоких температурах и частотах. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

3) Полипропиленовая (ПП) пленка — это самые популярные конденсаторы с пластиковой пленкой, известные своим низкотемпературным коэффициентом, низкими эксплуатационными потерями, низким влагопоглощением и стабильностью при высоких температурах и высокой мощности.Однако эти конденсаторы склонны к повреждению и выходу из строя из-за переходных перенапряжений и перепадов напряжения. Они имеют следующие технические характеристики:

4) Пленка из полистирола (PS). Эти конденсаторы известны своей узкой емкостью и высокой стабильностью и быстро заменяются конденсаторами из полиэтилентерефталата. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

5) Полисульфоновая пленка — полисульфоновые конденсаторы аналогичны поликарбонатным конденсаторам и известны своей термической стабильностью.Есть ограниченное количество производителей этих конденсаторов, и они не всегда доступны. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

6) Каптоновая полиимидная пленка — известно, что эти конденсаторы обладают самой высокой диэлектрической прочностью и могут иметь рабочую температуру до 250 ° C. Однако эти дорогостоящие конденсаторы не подходят для ВЧ приложений. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

7) Тефлоновая (PTFE) пленка — эти громоздкие и дорогие конденсаторы известны своими низкими рабочими потерями, широким диапазоном температур и превосходной стабильностью в критических приложениях.Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

8) Металлизированный пластик — эти конденсаторы представляют собой улучшенную разновидность конденсаторов из ПЭТ, ПП, ПЭН, ППС и тефлона. Они меньше по размеру по сравнению с их неметаллизированными пластиковыми версиями. Единственным ограничением этих конденсаторов является их низкий номинальный ток пульсации.

9) Фольга — это пленочные версии конденсаторов из полипропилена, ПЭТ и тефлона. Они известны стабильностью импульсов и лучшими номинальными токами пульсаций.

Существует множество других типов и вариантов пластиковых и пластиковых пленочных конденсаторов, в том числе пленочные силовые конденсаторы.Популярные пленочные силовые конденсаторы включают металлизированные бумажные конденсаторы, бумажные пленочные / фольговые (крафт-бумага) конденсаторы, металлизированные полипропиленовые (односторонние или двухсторонние металлизированные полипропиленовые) конденсаторы, полипропиленовые пленочные / фольговые конденсаторы и MKV Power (полипропилен в качестве диэлектрика между металлизированной бумагой. в качестве проводников) Конденсаторы.

Стеклянные конденсаторы
Эти очень дорогие конденсаторы известны своей прочностью, стабильностью, точностью и надежностью в экстремальных условиях окружающей среды.Они даже устойчивы к ядерному излучению и наиболее подходят для использования в военных целях. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

Керамические конденсаторы
Керамические конденсаторы относятся к широкому спектру конденсаторов, доступных как дисковые конденсаторы, конденсаторы MLC (многослойные керамические) и конденсаторы SMD. Состав этих конденсаторов зависит от производителя. Некоторые из обычно используемых материалов в конструкции керамических конденсаторов включают титанат стронция, оксид титана, титанат бария и т. Д.Альянс электронной промышленности (EIA) разделил керамические конденсаторы на следующие три класса:

Керамические конденсаторы класса 1 — Это лучшие керамические конденсаторы, обеспечивающие минимальные допуски, термическую стабильность, низкие рабочие потери и наиболее подходящие для высокочастотных приложений. Эти конденсаторы состоят из оксида титана с другими добавками, такими как магний, кобальт, кальций, цинк, ниобий и т. Д. Эти конденсаторы имеют собственные коды EIA для указания их номинальной емкости и допусков.Эти конденсаторы имеют высокую диэлектрическую проницаемость от 5 до 150. Все преимущества керамических конденсаторов класса 1 связаны с их размером. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

Керамические конденсаторы класса 2 — Керамические конденсаторы класса 2 менее стабильны и точны по сравнению с конденсаторами класса 1. Однако эти конденсаторы меньше по размеру по сравнению с ними. Они также имеют свои собственные коды EIA для определения их емкости и допусков. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

Керамический класс 3 — Эти конденсаторы наименее стабильны и точны среди керамических конденсаторов с другими недостатками, такими как нелинейная температурная зависимость, зависимость от напряжения и высокие рабочие потери.Они имеют короткий срок службы и не выдерживают высоких напряжений. Однако они обладают высокой диэлектрической проницаемостью (до 50 000) и компактны (имеют размеры несколько миллиметров). Другие типы конденсаторов уже заменили класс 3, и EIA больше не стандартизирует их.

Электролитические конденсаторы
Электролитические конденсаторы — это поляризованные конденсаторы с высокой емкостью на единицу объема. Поскольку эти конденсаторы поляризованы, их необходимо подключать в цепь с правильной полярностью.У них есть один вывод в качестве анода, который представляет собой металлическую пластину, покрытую оксидом металла; жидкий или твердый электролит служит катодом. Когда через электролитический конденсатор протекает постоянный ток, металлическая пластина начинает окисляться из-за электролита, и на нее осаждается тонкий изолирующий слой оксида металла, который служит диэлектриком. Поскольку слой оксида металла очень тонкий, он обеспечивает очень высокую емкость на единицу объема. Как правило, эти конденсаторы предназначены для увеличения площади поверхности анода.

При подключении этих конденсаторов с обратной полярностью электролит начинает выделять газ, который расширяется в герметичном корпусе конденсатора и может привести к взрыву. Эти конденсаторы имеют значительный ток утечки, что делает их непригодными для многих приложений. Электролитические конденсаторы выпускаются трех семейств:

.

1) Алюминиевый электролитический — в этих конденсаторах используется алюминиевая фольга в качестве анода и оксид алюминия в качестве диэлектрической среды. Они могут содержать этиленгликоль, диметилацетамид, гамма-бутиролактон или диметилформамид в качестве жидкого электролита или диоксид марганца или проводящий полимер в качестве твердого электролита.Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

2) Танталовый электролитический — в этих конденсаторах используется тантал в качестве анода и оксид тантала в качестве диэлектрической среды. Они могут содержать серную кислоту, диоксид марганца или проводящий полимер в качестве электролита и обладают высокой надежностью, эффективностью и меньшими размерами по сравнению с электролитическими алюминиевыми типами. Они часто используются в военных приложениях из-за их стабильности и надежности. Эти конденсаторы имеют следующие технические характеристики:

3) Ниобиевые электролитические конденсаторы — эти конденсаторы используют ниобий в качестве анода, пятиокись ниобия в качестве диэлектрической среды и диоксид марганца или проводящий полимер в качестве электролита.Они доступны в виде конденсаторов SMD и имеют следующие технические характеристики:

Полупроводниковые конденсаторы
Полупроводниковые конденсаторы — это наноразмерные конденсаторы, изготовленные на интегральных схемах путем формирования узоров из оксидного слоя, зажатого между полупроводниковыми материалами. Эти конденсаторы упакованы в виде массивов конденсаторов и в основном используются в ИС памяти и процессора. Их крошечные емкости могут выдерживать низкие и пульсирующие напряжения постоянного тока.

Переменные конденсаторы
Емкость переменных конденсаторов можно изменять, изменяя расстояние между проводящими пластинами или изменяя площадь взаимной поверхности между перекрывающимися пластинами.Общие типы переменных конденсаторов следующие:

1) Регулируемый воздушный зазор (триммер воздушного зазора). Эти конденсаторы переменного тока имеют вращающийся набор пластин, называемый ротором, и фиксированный набор пластин, называемый статором. Емкость изменяется путем вращения вала управления, который изменяет расстояние или площадь поверхности между пластинами. Эти конденсаторы могут иметь емкость от нескольких пикофарад до 000 пикофарад и номинальное напряжение до тысяч вольт. Эти неполяризованные конденсаторы обычно использовались в ВЧ и аудиосхемах.Эти конденсаторы практически заменили варакторные диоды.

2) Керамический триммер — это керамические конденсаторы класса 1, предназначенные для обеспечения переменной емкости. Они предназначены для установки емкости, которую не нужно менять слишком часто. Их емкость может варьироваться от нескольких пикофарад до 200 пикофарад. Из-за своей неполяризации они могут работать с напряжением от низкого до среднего и обычно используются вместе с конденсаторами переменной емкости.

3) Коаксиальные — это конденсаторы линии передачи, обеспечивающие емкость между внутренней и внешней трубкой коаксиальной линии передачи.Их емкость можно изменять, сдвигая внутреннюю трубку внутрь или наружу. Эти конденсаторы используются в радиочастотных цепях и могут иметь емкость от нескольких пикофарад до 100 пикофарад.

4) Настройка воздушного зазора — это круглые или логарифмические переменные конденсаторы, в которых ротор и статор используются в качестве проводников, а воздух — в качестве диэлектрической среды. Эти громоздкие и дорогие переменные конденсаторы используются в коммерческих электрических устройствах.

5) Настройка вакуума — они похожи на конденсаторы настройки с воздушным зазором и используют вакуум в качестве диэлектрической среды.Эти громоздкие и дорогие переменные конденсаторы используются в мощных ВЧ-устройствах.

6) SF ₆ Настройка с газовым наполнением — Эти конденсаторы аналогичны конденсаторам настройки с воздушным зазором и используют газ SF ₆ в качестве диэлектрической среды для повышения эффективности и низких потерь.

В следующей статье мы обсудим выбор конденсатора для конкретного приложения и считывание корпусов конденсаторов.

---

В рубрике: Tutorials
Tagged With: kemet

---

Электрические свойства конденсатора с горизонтальной решеткой с использованием композитного органического диэлектрического слоя из пропитанной стекловолоконной эпоксидной смолы

Мы представляем конденсатор с горизонтальной решеткой с девятью емкостями в едином корпусе с использованием слоя органического диэлектрика пропитанный стекловолокном в качестве листа препрега.Органический твердый конденсатор с горизонтальной решеткой с диэлектриком из препрегов эпоксидного типа может реализовать девять емкостей в одном корпусе с помощью уникального простого процесса ламинирования и резки. Затем мы исследуем основные электрические свойства конденсатора горизонтальной решетки. Органические твердотельные конденсаторы с пятью электродами и четырьмя диэлектриками: слой Cu / PPG / слой Cu / PPG / слой Cu / PPG / Cu / слой PPG / Cu с горизонтальной структурой решетки. Размер готового конденсатора решетки — 2.85 × 2,85 мм. Высота изготовленного матричного конденсатора в вертикальном направлении составляет 0,5 мм, при этом девять емкостей имеют последовательную структуру. Среднее значение емкости C ₁ , C ₂ , C ₃ и C ₄ составляет 1,98 нФ, и каждый допуск имеет значение в пределах 1% на основе среднего ценить. Скорость изменения температуры в емкости сохраняет почти линейную характеристику, но скорость изменения имеет тенденцию плавно увеличиваться от 120 ° C и более.Значения емкости C ₅ , C ₆ и C ₇ с параллельной цепью были измерены в соответствии с напряжением. Импеданс и ESR (эквивалентный последовательный резистор) C ₁ были измерены в зависимости от частоты и температуры.

1. Введение

TDK Конденсаторные решетки серии CKC предлагают несколько многослойных керамических чип-конденсаторов (MLCC) в одном корпусе. Уникальная конструкция TDK обеспечивает низкий уровень перекрестных помех, что позволяет получить отдельные конденсаторы в одном корпусе 100 нФ.Типы массивов сконфигурированы в стилях пакетов 2-в-1 и 4-в-1 [1]. SEMCO производит массив конденсаторов (CAP, 100 нФ, 16 В, ± 20%, X7R, 0805) имеет типы корпусов 2-в-1 и 4-в-1 [2]. Конденсаторы массива состоят из нескольких конденсаторов в одном корпусе и позволяют сократить время и стоимость размещения, а также площадь схемы. Несколько других компаний также производят конденсаторы матричного типа. Диэлектрики в используемом здесь матричном конденсаторе изготовлены из керамических материалов. Как правило, керамическая нагрузка, которая используется в качестве диэлектрика, должна быть намного ниже 50 об.%, Чтобы успешно пройти испытание на надежность при высоких температурах.Диэлектрические свойства композитов полимер-керамика для встроенных конденсаторов были представлены в исследовании по оптимизации керамических пленок при керамической нагрузке 40 об.% Для улучшения допуска встроенной емкости и электрических свойств [3–5]. Воздействие порошка BaTiO ₃ на керамико-полимерные пленки и MLCC с использованием оксидов на основе BaTiO ₃ широко применяется в диэлектрических материалах для различных электронных компонентов [6–9]. В этом исследовании представлено исследование, в котором матричные конденсаторы сконструированы с использованием PPG органического типа (препрега) вместо керамических материалов, таких как BaTiO ₃ .Препрег является промежуточным материалом для высокопрочных композитов и часто используется в листовой форме. Он состоит из формовочного материала, пропитанного эпоксидной смолой (MATRIX), специально смешанного с армирующим материалом — углеродным волокном, стекловолокном и арамидным волокном, среди прочего. Высокопрочные, эластичные и сверхлегкие элементы широко применяются в спорте, отдыхе, аэрокосмической, автомобильной, робототехнической и других областях, где требуются высококачественные материалы. Эпоксидная смола типа препрег — превосходный материал, обладающий такими свойствами, как малый вес, высокая прочность, термостойкость, превосходная стабильность размеров при высокой температуре, низкий коэффициент теплового расширения (КТР), химическая стойкость и коррозионная стойкость по сравнению с обычными органическими материалами. эпоксидная смола [10–12].В пропитанной стекловолоконной эпоксидной смоле используются энергонакопительные структуры для изготовления композитных конденсаторов и батарей [13]. Компания PPG с использованием GCU исследовала получение композитов на основе гибридных ненасыщенных полиэфирных смол, армированных стекловолокном, с использованием нового процесса изготовления препрега и пресса. Исследованы изгибные, ударные и термомеханические свойства композитов GCU [14]. Недавно для измерения температурных характеристик стекловолоконной эпоксидной смоле были добавлены различные свойства, такие как УНТ [15].

Мы изучили фундаментальные свойства емкостей типа матрицы 6-в-1 в едином теле с использованием только органических диэлектриков в ранее опубликованной статье [16]. В этом исследовании мы представляем температурные и радиочастотные характеристики конденсатора горизонтального типа (9-в-1) с емкостью 9 шт. С использованием органического диэлектрика из материала препрега вместо диэлектрика, приготовленного из обычного порошка BaTiO ₃ . Это исследование направлено на подтверждение применимости этого материала к матричным конденсаторам на основе результатов, полученных с помощью базовой структуры и экспериментов с использованием композитного органического диэлектрического слоя из пропитанной стекловолоконной эпоксидной смолы.Следовательно, матричные конденсаторы с составным органическим диэлектриком из препрега могут применяться в различных электронных схемах, чтобы продемонстрировать возможность уменьшения размера модуля.

Во-первых, на рисунке 1 представлена ​​структура обычного керамического матричного конденсатора (MLLC) с четырьмя конденсаторами.

Поперечное сечение состоит из внутреннего электрода (Ni), керамического диэлектрика (BaTiO ₃ ) и внешнего электрода (Cu / Ni / Sn). Для повышения надежности, обеспечивающей высокую емкость в MLCC, очень важны никелевые электроды с однородностью.Следовательно, однородные и непрерывные слои никелевого электрода и диэлектрика могут обеспечивать работу под высоким напряжением, подавляя токи утечки, пробой и деградацию диэлектрика. При изготовлении MLCC с высокой надежностью необходимо одновременно обеспечить высокую плотность керамического BaTiO ₃ и сплошного никелевого электрода. Чтобы способствовать уплотнению MLCC на основе BaTiO ₃ , использовали наночастицы или намеренно модифицировали состав BaTiO ₃ легирующими элементами [17, 18].

В этом исследовании горизонтальные решетчатые конденсаторы с девятью емкостями в одном корпусе можно пояснить с помощью иллюстрации на Рисунке 2. Она состоит из структурной матрицы последовательного типа: слой Cu / PPG / слой Cu / PPG / Cu / PPG. слой / Cu / слой PPG / Cu соединены друг с другом. Он может иметь структуру из девяти матричных конденсаторов, как показано в следующем уравнении:

Матричные конденсаторы с емкостью 9 ea в одном корпусе содержат пять электродов и четыре диэлектрика, а также органический диэлектрик из материалов PPG между металлами (Cu ) и металл (Cu) могут образовывать емкость.Емкость между точками A – B, B – C, C – D, DE, H – J, H – K, H – L, I – K и J – L составляет C ₁ , C ₂ , C ₃ , C ₄ , C ₅ , C ₆ , C ₇ , C ₈ , и 9 соответственно. Если органический диэлектрический материал и толщина сделаны постоянными, значения емкости C ₁ , C ₂ , C ₃ и C ₄ будут такими же. C ₅ будет иметь последовательную емкость от C ₁ и C ₂ , электрически соединенных последовательно как уравнение (1). C ₆ может получить значение последовательной емкости из C ₁ , C ₂ и C ₃ посредством электрически последовательных структур, как показано в уравнении (1). C _7, C _8, и C ₉ также можно рассчитать с помощью уравнения (1), как показано на рисунке 2.Как мы знаем, если конденсаторы имеют электрически последовательную структуру, значение последовательной емкости будет пропорционально уменьшено с использованием уравнения (1).

Реализация предложенного конденсатора горизонтальной решетки имеет несколько полезных преимуществ, если его применить к электронной схеме, как показано в таблице 1. Во-первых, она может уменьшить размер длины соединения и объем электронной схемы, если несколько конденсаторов скомпонованы в одну единое тело. Уменьшенный размер электронной схемы может снизить значение импеданса в высокочастотной среде.Во-вторых, если значение емкости в предлагаемом матричном конденсаторе может быть свободно сформировано между электродами, последовательные и параллельные цепи могут быть сформированы очень легко. В этом исследовании мы предложили уникальный твердотельный конденсатор, который может реализовать значения емкости 9ea в одном корпусе на фоне структуры, показанной на рисунке 1. Кроме того, экспериментальные образцы были подготовлены с использованием нового процесса изготовления и их электрических характеристик, таких как напряжение , температура и частота.

Предлагаемый конденсатор решетки Заземление Пример принципиальной схемы 1 точка 2 точки 3 точки 4 точки В случае заземления 4 — В случае заземления 2 — В случае заземления 2 земли 2 Нет заземления (параллельно)

2.Экспериментальный метод

Как показано на рисунке 3, матричные конденсаторы с последовательной структурой с использованием листа PPG в горизонтальном направлении могут быть изготовлены следующим образом: (1) PPG, используемый в этом исследовании, служит диэлектрическим слоем в конденсаторе, чей меньшая толщина указывает на большое значение емкости. Лист PPG, формовочный материал, пропитанный специально смешанной эпоксидной смолой и стекловолоконной смолой, толщиной 60 мкм мкм использовался для формирования диэлектрического слоя между медными электродами.PPG может использоваться в качестве диэлектрического материала в конденсаторе благодаря его высокой прочности, устойчивости к тепловому удару, низкому КТР, химической стойкости и коррозионной стойкости. Между медными электродами формировали листы размером 100 × 100 мм. Лист PPG ламинировали с использованием давления / времени / температуры оборудования одновременно, и прессованный лист PPG был сформирован с приблизительной толщиной 50 мкм м между двумя листами Cu. Лист PPG содержит эпоксидную смолу стадии B (пропитанное стекловолокно).Он имеет текучесть смолы менее 2,5 мм и содержание 65%. В процессе ламинирования некоторое количество эпоксидной смолы выпало, и полученная толщина уменьшилась примерно до 50 мкм мкм. Он не содержит галогенов, образует очень мало пыли в процессе штамповки и резки, имеет низкий КТР по оси Z и высокую способность к пайке. В настоящее время диэлектрическая проницаемость этого материала составляет примерно 4,5-6,9 на низкой частоте. Листовые материалы PPG должны быть разработаны так, чтобы они обладали превосходными электрическими свойствами, стабильными температурными характеристиками и высокой емкостью на высоких частотах.(2) Очистили верх и низ медного листа. После укладки пяти листов Cu и четырех листов PPG их одновременно прессовали с использованием профилей ламинирования (шаг 1 ‘). (3) Прессованные образцы вырезали с помощью механического алмазного резака на предварительно разработанный размер по вертикали на 2’ ~ 3 ‘. (4) Ширина предложенного матричного конденсатора была определена с помощью 2-х ступенчатого процесса, как показано на рисунке 3. Сначала он был обрезан до размера заранее заданной ширины. Образец, приготовленный в процессе резки, следует снова разрезать в 3 этапа.Трехступенчатый процесс был проведен для определения высоты с использованием заранее заданного размера. После резки образец наклоняли в сторону и кладут на пол. Конденсатор матрицы с девятью емкостями, состоящий из пяти электродов и четырех диэлектриков, может быть изготовлен с использованием последовательности нового процесса, как описано выше. Вырезанный образец был обработан с использованием операции механического сплющивания.

На рис. 4 (а) показана плоская фотография уникального матричного конденсатора, изготовленного с использованием пяти электродов и четырех диэлектриков.Изготовленный конденсатор имеет размер образца 1 (2,754 × 3,674 мм) с четырьмя электродами и тремя диэлектриками, а образец 2 (2,85 × 2,85 м) имеет пять электродов и четыре диэлектрика. Толщина электрода и диэлектрика в плоскости примерно 0,5 мм. Увеличивая количество листов Cu и PPG, можно изготовить больше горизонтальных решетчатых конденсаторов. На рис. 4 (b) показан вид сверху синтезированной эпоксидной смолы, пропитанной стекловолокном, которое действует как диэлектрик между электродами. Микроструктуру изготовленного образца конденсатора с горизонтальной решеткой охарактеризовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (JSM-6360, Jeol).Одно стекловолокно диаметром 8 мкм м, состоящее из нескольких частей, было изготовлено в один объект. Это было связано в матричной форме. Впоследствии один лист PPG может быть изготовлен путем покрытия эпоксидной смолой, которая имеет высокую механическую прочность и может поддерживать высокую надежность в процессе. Диэлектрическая проницаемость низкая, но скорость изменения температуры довольно стабильна.

3. Результаты

Рисунок 5 показывает, что изготовленные образцы ( S ₁ , S ₂ , S ₃ и S ₄ ) были припаяны на печатной плате. Доска для измерения электрических свойств.Схема электродов на печатной плате была спроектирована таким образом, что матричный конденсатор с пятью электродами и четырьмя диэлектриками соединялся пайкой. Изготовленные матричные конденсаторы ( S ₁ , S ₂ , S ₃ и S ₄ ) имеют разную длину и ширину. Электрические свойства матричных конденсаторов с четырьмя диэлектриками между пятью электродами были измерены с использованием электродной площадки в точках A-E для образца S ₃ на печатной плате.

На рисунке 6 показаны электрические свойства емкости / импеданса / ESR в зависимости от температуры и частоты в точке измерения изготовленного образца S ₃ . Как показано на рисунке 6 (a), C ₁ (AB), C ₂ (BC), C ₃ (CD), C ₄ (DE), C ₅ (A – C), C ₆ (A – D) и C ₇ (A – E) согласно смещению постоянного тока (0–40 В) были измерены с использованием LCR измерителя (E4980A, Keysight Frequency 1 MHz, Level 1 V) от каждой точки измерения на печатной плате.Поскольку значение емкости C ₅ (A – C), C ₆ (A – D) и C ₇ (A – E) является последовательной схемой в соответствии с уравнением (1 ) ожидается снижение вдвое. Измеренное среднее значение емкости C ₁ , C ₂ , C ₃ и C ₄ , как показано на рисунке 6 (a), составляет 1,98 пФ, и каждый Допуск на основе среднего значения имеет значение в пределах 1%.Используя измеренные средние значения C ₁ и C ₂ , рассчитанное значение емкости C ₅ можно интерпретировать как 0,94 пФ, но фактическое измеренное значение составляет 0,98 пФ, что составляет примерно 4 % толерантность. Измеренное значение C ₆ составило 0,65 пФ, что соответствует значению, вычисленному по формуле последовательной цепи C ₁ , C ₂ и C ₃ соответственно.Однако измеренное значение C ₇ составило 0,38 пФ, но допуск составил 20% по сравнению с расчетным значением. По сути, скорость изменения емкости в соответствии с напряжением смещения превосходна в пределах 1% в случае C ₅ и C ₆ . Напряжение смещения постоянного тока в этом эксперименте измеряло характеристики емкости при 40 В. Однако характеристики BDV листа PPG, используемого в качестве диэлектрического материала в этом исследовании, могут быть удовлетворительными даже выше 200 В.На рисунке 6 (b) показана скорость изменения емкости с температурой в точке ° C ₁ (A-B). Кривые TCC (температурно-емкостные характеристики) и емкости определяли с помощью прецизионного измерителя LCR HP 4284A (HP, США) при испытательном напряжении 1 В и частоте 1 кГц. Диапазон температур был от -55 до 120 ° C. При -55, 25 и 120 ° C емкость составляла 1,903, 2,098 и 2,35 пФ соответственно. Как показано на Рисунке 6 (b), измерения емкости проводились в диапазоне температур от -55 до 120 ° C, помещая матричные конденсаторы в температурную камеру (S&A Inc., СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ). Скорость изменения емкости сохраняет почти линейную характеристику, но имеет тенденцию плавно увеличиваться от 120 ° C и более. Линейная скорость изменения емкости в зависимости от температуры также может использоваться в качестве датчика температуры. Стекловолокно, пропитанное эпоксидной смолой, имеет низкие диэлектрические свойства, но отличные температурные характеристики. Он может служить датчиком с четырьмя распределениями изменения температуры в среднем на одном теле. Здесь четыре скорости изменения емкости: C ₁ (A-B), C ₂ (B-C), C ₃ (C-D) и C ₄ (D-E).Каждая емкость, измеренная по температуре, может более точно анализировать распределение температуры в среде измерения. На рисунках 6 (c) и 6 (d) показаны зависимости импеданса и ESR от частоты с использованием анализатора импеданса RF (E4991A, keysight, 1 МГц ~ 3 ГГц) для C ₁ . Можно видеть, что форма волны импеданса и ESR имеют одинаковые периодические характеристики в зависимости от частоты. Измеренная резонансная частота составляла 0,38 ГГц. Несколько точек пика отраженного импеданса после резонансной частоты представляют собой форму волны, отраженную от каждого электрода.Было измерено, что ESR составляет 11 Ом или меньше, и было подтверждено, что оно увеличивается в том месте, где увеличивается резонансная частота. Если характеристические значения конденсаторов от C ₁ до C ₄ известны, аналогичные электрические характеристики можно ожидать и от других конденсаторов ( C ₅ — C ₉ ). На рисунке 6 (d) показаны измерения импеданса от C ₁ до C ₄ .Очевидно, что значение импеданса увеличивается с C ₁ до C ₄ , потому что каждая точка измерения имеет разное расстояние. Кроме того, более высокая частота указывает на большие колебания значения импеданса, которые, как ожидается, будут устранены путем формирования схемы печатной платы, подходящей для высокочастотных измерений. Требуются дальнейшие исследования для изготовления матричных конденсаторов очень небольшого размера с хорошими высокочастотными характеристиками.

4. Выводы

В этом исследовании мы предлагаем уникальные матричные конденсаторы с последовательной структурой в горизонтальном направлении с использованием листов PPG.В диэлектрическом слое используются листовые материалы PPG из пропитанного стекловолокна. Предлагаемая матрица конденсаторов имеет емкость 9 шт. С использованием пяти листов Cu и четырех листов PPG. Мы создали полезные и уникальные матричные конденсаторы, используя простые и уникальные производственные процессы. Цель этого исследования — подтвердить, что его можно применить к решеткам конденсаторов на основе результатов, полученных с помощью основных теорий и экспериментов. Кроме того, в качестве датчика температуры можно использовать линейную скорость изменения емкости в зависимости от температуры.Электрические свойства датчика температуры требуют дальнейшего изучения и анализа и все еще изучаются. Результаты электрических свойств могут быть применены к электронным схемам, чтобы продемонстрировать возможность уменьшения размера и шума модуля. Описанный выше новый производственный процесс подходит для простых и экономичных характеристик органических материалов при оптимизации сложной технологии резки. В будущем наше направление исследований будет заключаться в разработке малогабаритного конденсатора с тонкой решеткой, использующего органические листы большой емкости в качестве надежного композитного диэлектрического слоя из пропитанного стекловолоконного эпоксидного материала.

Доступность данных

Авторы заявляют, что данные, подтверждающие выводы этого исследования, доступны в статье.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Это исследование было поддержано Программой фундаментальных научных исследований через Национальный исследовательский фонд Кореи (NRF), финансируемой Министерством образования (NRF-2016R1A6A3A11931569). Это исследование было поддержано программой GRRC провинции Кёнгидо (GRRC Sungkyunkwan 2017-B02: Разработка ультратонкого и ультратонкого конвергентного датчика температуры / влажности / давления на основе МЭМС), финансируемой Платформой материалов и процессов для конвергентных датчиков. .

Пробивная прочность диэлектриков в стекле с использованием полимерных покрытий

Повышение пробивной прочности диэлектриков в стекле с использованием полимерных покрытий

Высокотемпературные силовые электронные и импульсные силовые приложения будут стимулировать разработку компонентов схем, которые работают в экстремальных условиях окружающей среды. Существует несколько типов конденсаторов, и выбор зависит от таких факторов, как частота, температура и стоимость. Электролитические конденсаторы имеют высокое последовательное сопротивление и самонагревание при высоких токах пульсаций сокращает срок службы конденсатора [1].Керамические конденсаторы обладают отличными характеристиками и соответствуют большинству требований — высокий пульсирующий ток, низкая паразитная индуктивность и высокая температура для импульсной силовой и силовой электроники [2]; однако доступный размер конденсаторов и режим отказа являются препятствиями для их использования в качестве конденсаторов промежуточного контура в преобразователях мощности электромобилей. Пленочные полипропиленовые конденсаторы обладают высокой надежностью и способностью к самовосстановлению, но они не обладают достаточными высокотемпературными характеристиками для будущих автомобильных применений [3].Новые диэлектрические материалы для конденсаторов необходимы для работы в условиях высоких температур и сильных пульсаций тока.

Объемный КПД конденсатора напрямую зависит от плотности энергии диэлектрика. Накопление электростатической энергии в конденсаторах количественно оценивается двумя способами — плотностью энергии и общей накопленной энергией. Полная энергия в Джоулях связана с объемом конденсатора и плотностью энергии. Плотность энергии, выраженная формулой (единицы Дж / см3), является параметром материала, который отражает формулу диэлектрической проницаемости и формулу прочности диэлектрического пробоя как ключевые свойства материала.Поскольку пробивная прочность диэлектрика и плотность энергии обычно уменьшаются с увеличением размера конденсатора, общая энергия конденсатора не масштабируется пропорционально большим объемам материалов, необходимых для изготовления конденсаторов. Важно поддерживать высокие значения плотности энергии, поскольку объем конденсатора увеличивается от лабораторного до практического размера конденсатора.

Стеклянные конденсаторы

подходят для высокотемпературных применений из-за их превосходных изоляционных свойств и возможности самовосстановления при пробое диэлектрика.Предыдущие исследования показали, что бесщелочное стекло имеет высокую прочность на пробой (12 МВ / см) и плотность энергии 35 Дж / см3 при комнатной температуре и низкие диэлектрические потери для лабораторных конденсаторов при температурах до 200 ° C [4], [5]. Было показано, что прочность диэлектрического пробоя уменьшается по мере увеличения толщины стеклянного слоя с 12 МВ / см по формуле до 4 МВ / см по формуле [6]. Кроме того, пробивная прочность уменьшается с увеличением площади диэлектрика, так как увеличивается вероятность обнаружения критического дефекта.В этой статье будут рассмотрены конструкции стекло / полимер / металл, которые значительно увеличивают сопротивление разрушению листового стекла, не содержащего щелочи, по сравнению со стеклом без покрытия.

Чтобы получить полный реферат и публикацию, посетите цифровую библиотеку IEEE (с действующей зарегистрированной учетной записью).

Различные типы конденсаторов на рынке с описанием

В предыдущем посте мы узнали о различных типах конденсаторов, доступных на рынке, таких как керамические, электролитические, танталовые, конденсаторы типа серебряной слюды.На этом список не заканчивается. Вот еще несколько типов конденсаторов, о которых вам следует знать.

Типы конденсаторов, представленные на рынке с описанием

В дополнение к конденсаторам, перечисленным в предыдущем посте, в печатных платах также широко используются следующие конденсаторы: —

1. Типы полиэфирных пленочных конденсаторов

Конденсаторы этого типа также содержат диэлектрическую пленку, расположенную между слоями. с пластиной пленки. Они доступны по очень низкой цене и обеспечивают допуск от 5% до 10%.

2.Типы металлизированных полиэфирных пленочных конденсаторов

Они также являются типом ранее описанных полиэфирных пленочных конденсаторов. Однако они несут в себе заметную разницу. В конденсаторах этого типа полиэфирная пленка полностью металлизирована. Преимущество этого заключается в том, что мы можем получить высокое значение емкости в конденсаторе небольшого размера.

3. Типы поликарбонатных конденсаторов

Эти типы конденсаторов очень надежны и используются там, где производительность имеет первостепенное значение.Они имеют высокий уровень допуска и сохраняют свое значение емкости в течение более длительного периода времени.

Они также имеют большой температурный допуск от -55 ° C до + 125 ° C. Производство конденсаторов этого типа в настоящее время остановлено, и они доступны в очень небольшом количестве.

4. Типы полипропиленовых конденсаторов

В конденсаторах этого типа в качестве диэлектрического материала используется полипропиленовая пленка. Они имеют диапазон емкости выше конденсатора из поликарбоната.

Они обычно доступны в свинцовой форме.

5. Типы стеклянных конденсаторов

В конденсаторах этого типа в качестве диэлектрической среды используется стекло. Они в основном используются в функциях RF.

Они очень дороги, но являются лучшим выбором, когда производительность важнее всего. У них незначительные потери и почти нет шума.

6. Типы суперконденсаторов

Они широко известны как суперконденсаторы или электрохимические конденсаторы с двойным слоем (EDLC) или ультраконденсаторы.Эти типы конденсаторов имеют очень высокое значение емкости, измеряемое тысячами фарад.

Это исключительные устройства для аккумулирования электроэнергии, которые обладают большей способностью аккумулировать энергию, чем обычные конденсаторы, и очень высокой удельной мощностью по сравнению с батареями.

7. Типы переменных конденсаторов

Как следует из названия, емкость таких конденсаторов можно изменять вручную. Они состоят из двух разных наборов пластин. Один фиксированный, а другой подвижный.