КОНДЕНСАТОРЫ СПРАВОЧНИК Здесь приводятся основные справочные данные конденсаторов. Кодовая маркировка ёмкости. Код Емк. [пФ] Емк. [нФ] Емк. [мкФ] 681 680 0,68 0,00068 102 1000 1,0 0,001 152 1500 1,5 0,0015 222 2200 2,2 0,0022 332 3300 3,3 0,0033 472 4700 4,7 0,0047 682 6800 6,8 0,0068 103 10000 10 0,01 153 15000 15 0,015 223 22000 22 0,022 333 33000 33 0,033 473 47000 47 0,047 683 68000 68 0,068 104 100000 100 0,1 154 150000 150 0,15 224 220000 220 0,22 334 330000 330 0,33 474 470000 470 0,47 684 680000 680 0,68 105 1000000 1000 1,0 Маркировка электролитических конденсаторов для поверхностного монтажа. Код Емк. [мкФ] Напр. [В] CS6 4,7 16 CW6 6,8 16 DA6 1,0 20 DA7 10 20 DE6 1,5 20 DJ6 2,2 20 DN6 3,3 20 DS6 4,7 20 DW6 6,8 20 Е6 1,5 10/25 ЕА6 1,0 25 ЕЕ6 1,5 25 EJ6 2,2 25 EN6 3,3 25 ES6 4,7 25 EW5 0,68 25 GA7 10 4 GE7 15 4 GJ7 22 4 GN7 33 4 GS6 4,7 4 GS7 47 4 GW6 6,8 4 GW7 68 4 J6 2,2 6,3/7/20 JA7 10 6,3/7 JE7 15 6,3/7 JJ7 22 6,3/7 JN6 3,3 6,3/7 JN7 33 6,3/7 JS6 4,7 6,3/7 JS7 47 6,3/7 JW6 6,8 6,3/7 N5 0,33 35 N6 3,3 4/16 S5 0,47 25/35 VA6 1,0 35 VE6 1,5 35 VJ6 2,2 35 VN6 3,3 35 VS5 0,47 35 VW5 0,68 35 Дополнительная информация по конденсаторам — несколько справочников и программа, находятся здесь. Справочники радиодеталей |
| Оглавление: | Предисловие [3] Условные обозначения физических величин и параметров конденсаторов [4] ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ [5] Раздел первый. Классификация и система условных обозначений конденсаторов [5] 1.1. Общие понятия [5] 1.2. Классификация конденсаторов [6] 1.3. Система условных обозначений и маркировка конденсаторов [13] Раздел второй. Основные электрические параметры и характеристики конденсаторов [17] 2.1. Номинальная емкость и допускаемое отклонение емкости [17] 2.3. Тангенс угла потерь [19] 2.4. Сопротивление изоляции. Ток утечки [19] 2.5. Температурный коэффициент емкости [20] 2.6. Диэлектрическая абсорбция конденсаторов [21] 2.7. Полное сопротивление конденсаторов. Резонансная частота [21] 2.8. Реактивная мощность [22] 2.9. Вносимое затухание и сопротивление связи [23] 2.10. Специфические электрические параметры и характеристики подстроечных и вакуумных конденсаторов [23] Раздел третий. Применение и эксплуатация конденсаторов [24] 3.1. Эксплуатационные факторы и их воздействие на конденсаторы [24] 3.2. Частотные свойства конденсаторов и особенности их работы в импульсных режимах [31] ЧАСТЬ ВТОРАЯ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ [41] Раздел четвертый. Конденсаторы с неорганическим диэлектриком [41] 4.1. Низковольтные конденсаторы [41] Керамические монолитные: КМ-3, КМ-4, КМ-5, КМ-6, К10-9, К10-17, К10-23, К10-27, К10-28, К10-36, К10-42, К10-43, К10-47, К10-49, К10-50, К10-52 [41] Керамические дисковые, пластинчатые, трубчатые и секционные: КД-1, КД-2, КДУ, К10-18, К10-19, К10-24, К10-29, К10У-5, К10-7В, КТ-1, КТ-2, КТ-3, КТИ, К10-25, К10-38, КЛС; К10-45 [66] Стеклокерамические и стеклянные: СКМ, К22У-1, К22-4, К22-5, КС, К21-5, К21-7, К21-8, К21-9 [81] 4.2. Высоковольтные конденсаторы [108] Керамические: К15У-1, К15У-2, К15У-3, К15-11, К15-12, К15-13, К15-14, К15-9, КВИ-1, КВИ-2, КВИ-3, К15-4, К15-5, К15-10 [108] Слюдяные: KB, KP, КБ [125] 4.3. Помехоподавляющие конденсаторы [129] Керамические проходные и опорные: К10У-1, К10П-4, К10-44, К10-51, КТПМ-1, КТП, КО, КДО [129] Керамические проходные фильтры: Б7, Б14, Б23, Б23А [138] Раздел пятый. Конденсаторы с органическим диэлектриком [140] 5.1. Низковольтные низкочастотные конденсаторы [140] Металлобумажные: МБГ (МБГП, МБГЦ), МБГИ, МБГН МБГО МБГТ МБГЧ (МБГЧ-1, МБГЧ-2), МБМ, КМБП, К42У-2, К42П-5, К42Ч-6, К42-4, К42-8, К42-11, К42-18, К42-19 [155] Полиэтилентерефталатные: ПМГП, К73П-2, К73П-3, К73П-4, К73-5, К73-8, К73-9, K73-11, K73-15, К73-16, К73-17, К73-20, К73-22, К73-24, К73-26 [174] Комбинированные: К75-10, К75-12, К75-24, К75-38 [208] Лакопленочные: К76П-1, К76-3, К76-4, К76-5 218 Поликарбонатные: К77-1, К77-2, К77-3, К77-4, К77-6 [225] Полипропиленовые: К78-4 [239] 5.2. Низковольтные высокочастотные конденсаторы [241] Фторопластовые: ФТ, ФЧ, К72П-5, К72П-6, К72-9, К72-11, К72-11а [266] Полипропиленовые: К78-2, К78-3 [279] 5.3. Высоковольтные конденсаторы постоянного напряжения [284] Бумажные: К41-1, КБГ-П [284] Полистирольные: ПОВ [293] Фторопластовые: ФГТИ [294] Полиэтилентерефталатные: К74-6, К74-7, К73-12, К73-13, К73-14 [296] Полипропиленовые: К78-5 [301] Комбинированные: ПКГТ (ПКГТ-П, ПКГТ-И), К75-15, К75-21, К75-22А, К75-22Б, К75-29А, К75-29Б, К75-45, К75-47, К75-50, К75-51 [302] 5.4. Высоковольтные импульсные конденсаторы [320] Комбинированные: ПКГИ, К75-11, К75-14, К75-17, К75-18, К75-19, К75-20, К75-25, К75-27, К75-28, К75-30, К75-39, К75-40, К75-44, К75-46, К75-48, К75-49, линии формирования Б4-1 [323] 5.5. Дозиметрические конденсаторы [339] Фторопластовые: К72-1, К72-4, К72-8 [339] 5.6. Помехоподавляющие конденсаторы [341] Бумажные: КЗ, КБП, ОКБП, ОКП, ОБПТ, КБПС-Ф, МБП, 3Б [341] Пленочные: ОППТ, К72П-3, К73-18, К73-21 [352] Комбинированные: К75-37, К75-41, К75-42, К75-43, К75П-4 [359] Раздел шестой. Конденсаторы с оксидным диэлектриком [368] 6.1. Конденсаторы общего назначения [368] Танталовые оксидные объемно-пористые: ЭТО, К52-1, К52-1Б, К52-2, К52-5, К52-7А, К52-9, К52-10 [415] Танталовые оксидно-электролитические фольговые: ЭТ [428] Танталовые оксидно-полупроводниковые: К53-1, К53-1А, КОПП, К53-6А, К53-10, К53-15, К53-15А, К53-16, К53-16А, К53-18, К53-22, К53-30 [430] Алюминиевые оксидно-полупроводниковые: К53-14, К53-14А [454] Ниобиевые оксидно-полупроводниковые: К53-4, К53-4А, К53-19, К53-21, К53-26 [457] 6.2. Конденсаторы неполярные [466] Танталовые оксидно-электролитические: К52-8 [470] Танталовые оксидно-электролитические фольговые: ЭТН [473] Танталовые оксидно-полупроводниковые: К53-7 [474] 6.3. Конденсаторы высокочастотные [476] Алюминиевые оксидно-электролитические: К50-33 [476] Танталовые оксидно-полупроводниковые: К53-25, К53-28 [479] Ниобневые оксидно-полупроводниковые: К53-27 [484] 6.4. Конденсаторы импульсные [487] Алюминиевые оксидно-электролитические: К50И-1, К50-3Ф, К50-3И, К50И-8, К50-13, К50-17, K50-21, К50-23 [487] 6.5. Конденсаторы пусковые [492] Алюминиевые оксидно-электролитические: К50-19 [492] 6.6. Конденсаторы помехоподавляющие [493] Танталовые оксидно-полупроводниковые: К53-17 [493] Раздел седьмой. Конденсаторы подстроенные [495] 7.1. Конденсаторы с твердым диэлектриком [495] Керамические дисковые: КТ4-21, КТ4-23, КТ4-24, КТ4-25, КТ4-27, КТ4-28, КТ4-29, КПК-2, КПК-3, КПКМ: керамические цилиндрические: КПК-МТ [495] 7.2. Конденсаторы с воздушным диэлектриком: КТ2, КПВ, КПВМ [504] Раздел восьмой. Конденсаторы вакуумные [508] 8.1. Конденсаторы вакуумные постоянной емкости В, KB, ВВ, ВМ, К61-1, К61-3, К61-4, К61-5, К61-9, К61-16, К61-18 [508] 8.2. Конденсаторы вакуумные переменной емкости КП1-3, КП1-3М, КП1-4, КП1-6—КП1-12, КП1-12Т-01, КП1-13, КП1-16 [513] Раздел девятой. Конденсаторы нелинейные [520] 9.1. Вариконды: ВК2, ВК4, КН1-5, КН1-6 [520] 9.2. Термоконденсаторы КН2-2 [524] Приложения 1. Краткие справочные данные конденсаторов [526] 2. Алфавитный указатель конденсаторов [572] |
Электролитический конденсатор, теория и примеры
Определение и обще сведения о конденсаторах
Конденсаторы – это очень распространенный элемент радиоэлектронных схем. Они могут классифицироваться по разным показателям, в том числе, по виду диэлектрика. В электролитических конденсаторах в качестве диэлектрика используют тонкую пленку оксида (чаще всего это окислы алюминия, тантала, ниобия). Толщина ее составляет от м, что позволяет получить большую емкость конденсатора. Такая пленка характеризуется высокой электрической прочностью. Это важно, так напряженность электрического поля, которое создается в оксидной пленке довольно высокая и приближена к пределу теоретической прочности кристалла. Оксидная пленка получается в результате электрохимической реакции.
В зависимости от вещества и состояния электролита конденсатор является жидкостным (электролит — жидкость), сухим (электролит – вязкая паста) или оксидно – полупроводниковым (оксидный слой покрыт слоем полупроводника). Жидкостные и сухие электролитические конденсаторы имеют свои достоинства. Так, электролитические конденсаторы, имеющие в качестве диэлектрика жидкость, лучше охлаждаются, выдерживают большие нагрузки и могут восстанавливаться при пробое. Однако они имеют существенный ток утечки. Сухие электролитические конденсаторы обладают более простой конструкцией, чем жидкостные, несут меньшие потери при работе. Сухие электролитические конденсаторы в настоящее время применяются чаще.
Электролитические конденсаторы обладают большими емкостями при относительно малых размерах и невысокой стоимости.
Однако у них есть и недостатки, такие как: невысокая надежность, небольшая точность и стабильность, существенные потери энергии, плохое сопротивление изоляции. Они являются чувствительными к изменению температуры, так при увеличении температуры их емкость увеличивается. Электролитические конденсаторы сильно реагируют на перенапряжение, имеют рабочее напряжение (обычно) менее 500 В. Кроме того, конденсатор обладает полярностью и может снижать емкость со временем, так как электролит высыхает, оксидная пленка разрушается.
Электролитические конденсаторы используют в схемах с пульсирующим и постоянным напряжением. Часто электролитические конденсаторы имеют полярность. При последовательном соединении двух электролитических конденсаторов, имеющих одинаковую емкость, причем плюс с плюсом (или минус с минусом), получают неполярный конденсатор, который можно применять в цепях переменного тока для короткого времени работы. При этом суммарная емкость уменьшается. Для того, чтобы получить неполярный электролитический конденсатор оксидную пленку наносят на обе обкладки.
Принципиальное устройство электролитического конденсатора
Чаще всего электролитический конденсатор состоит из двух пластин из металла (например, алюминия), размещенных в электролите. На одну из пластин наносят пленку из оксида – эта пластина становится одной обкладкой конденсатора (рис.1) (анодом). Вторая обкладка – это электролит. Данная металлическая пластина, которая не имеет пленки, осуществляет контакт с электролитом.
Рис. 1
Виды электролитических конденсаторов
Электролитические конденсаторы в свою очередь разделяют на:
- полимерные;
- полимерные радиальные;
- стандартной конфигурации;
- миниатюрные;
- полярные и не полярные;
- низкоимпедансные и др.
Электролитические конденсаторы, имеющие в своем составе оксидную пленку, всегда являются полярными. Предельное напряжение для них зависит от вещества, так для алюминиевых конденсаторов максимальное напряжение составляет около 600 В, танталовые конденсаторы выдерживают около 175 В. Данный тип конденсаторов имеет существенный ток утечки (у алюминиевых конденсаторов около , у танталовых — ). Алюминиевые электролитические конденсаторы имеют емкости от 2 до нескольких тысяч микро фарад и рабочие напряжения от 6В до 600 В.
Примеры решения задач
Долговечность керамических, танталовых и электролитических конденсаторов
Конденсаторы являются основными элементами, которые ограничивают долговечность электронных устройств. Хотя срок службы конденсатора зависит от электрических факторов и факторов окружающей среды, срок безопасного хранения зависит главным образом от условий, в которых он находится. Срок службы большинства конденсаторов зависит от таких факторов окружающей среды, как влажность, температура и атмосферное давление. Хранение конденсаторов в сложных условиях может существенно повлиять на их электрические свойства и даже полностью повредить их.
Влияние факторов окружающей среды на долговечность конденсаторов варьируется в зависимости от химического состава и конструкции данного элемента. Например алюминиевые электролитические конденсаторы очень чувствительны к таким факторам, особенно к высоким температурам.
Конденсаторы содержат химические материалы и воздействие на них высоких температур ускоряет реакции, происходящие в них. Предполагается, что в случае алюминиевых электролитических конденсаторов повышение температуры на 10C может даже удвоить их скорость. Постепенное испарение электролита, в то время как эти конденсаторы подвергаются воздействию высоких температур, вызывает уменьшение емкости и увеличение тангенса угла потерь.
Долговечность электролитических конденсаторов
Алюминиевые электролитические конденсаторы чаще всего используются в схемах, где требуются высокие значения емкости. Обычно применяются для фильтрации напряжения в источниках питания. Срок службы таких устройств и зависит в основном от этих конденсаторов.
Параметры которые изменяются когда эти конденсаторы хранятся в течение длительного времени без зарядки, представляют собой в основном эквивалентное последовательное сопротивление (ESR), ток утечки и емкость. ЭПС и ток утечки увеличиваются, а емкость уменьшается. Тем не менее эти изменения обычно невелики если конденсаторы хранятся при комнатной температуре. Современные алюминиевые электролитические конденсаторы имеют более длительный срок хранения по сравнению с их предшественниками.
В случае электролитических конденсаторов изменения ESR, емкости и токи утечки в основном вызваны химической реакцией между слоем оксида алюминия и электролитом. Хранение этих конденсаторов при высоких температурах вызывает деградацию уплотнительного материала. Когда этот материал ослаблен, может произойти чрезмерное испарение электролита, что влияет на электрические характеристики конденсатора.
Изменения характеристик алюминиевых электролитических конденсаторов при длительном хранении также могут быть вызваны проникновением электролита в оксидную пленку. Это основная причина изменения тока утечки. Скорость ухудшения качества слоя оксида алюминия является функцией времени и температуры.
При хранении алюминиевых электролитических конденсаторов важно не подвергать их воздействию влаги. Высокая влажность ускоряет окисление выводов элемента, что ухудшает их паяемость. Помимо недостатка влаги, необходимо также обеспечить чтобы эти компоненты не подвергались воздействию ультрафиолета, озона, масла и ионизирующего излучения. Воздействие их на конденсаторы приводит к разрушению резиновых уплотнений. А ослабление торцевых уплотнений снижает общую надежность и ускоряет испарение электролита, в том числе это уменьшает их емкость.
Важно знать время хранения алюминиевых электролитических конденсаторов перед их использованием в устройстве. Поскольку ток утечки увеличивается с увеличением времени хранения, конденсатор, который хранился в течение длительного времени, может иметь большой ток утечки и, следовательно, не подходит для любого применения — большой ток, необходимый для восстановления пленки оксида алюминия, может повредить компонент. Это увеличение тока также может отрицательно повлиять на электронную схему.
Слой можно регенерировать путем подачи напряжения на компонент. Этот процесс восстановления поврежденного оксидного слоя конденсатора называется преобразованием конденсатора. Тем не менее рекомендуется вообще не использовать конденсаторы, которые хранились в течение длительного времени.
Долговечность танталовых конденсаторов
Танталовые конденсаторы имеют более длительный срок хранения. Электрические параметры этих конденсаторов существенно не меняются при долгом хранении. В отличие от алюминиевых электролитических конденсаторов, танталовые обладают более высокой стабильностью и их емкость не ухудшается со временем.
Многочисленные исследования показали что такие конденсаторы можно хранить в течение длительного периода времени с небольшими изменениями электрических характеристик или вообще без них. Тем не менее имеется небольшое изменение тока утечки, когда танталовый конденсатор хранится в неблагоприятных условиях.
Хранение танталовых конденсаторов при высоких температурах может вызвать значительное изменение этого тока, но нормальный ток утечки восстанавливается когда напряжение подается на компонент в течение короткого времени. Небольшие изменения или отсутствие изменений тока утечки замечены, когда эти конденсаторы хранятся при низких температурах. При хранении танталовых конденсаторов рекомендуется следовать инструкциям производителя.
Долговечность керамических конденсаторов
Срок годности керамических конденсаторов во многом определяется условиями упаковки и хранения. В отличие от алюминиевых электролитических конденсаторов, диэлектрический материал многослойных керамических конденсаторов (MLCC) не имеет никаких недостатков, если конденсатор хранится в течение короткого времени. Однако длительное хранение многослойных конденсаторов для сборки SMD может вызвать старение диэлектриков (диэлектрики класса II) и проблемы с пайкой, что затрудняет автоматическую сборку.
Когда керамические конденсаторы хранятся в течение длительного времени, медленный процесс окисления может привести к деградации их выводов. Хранение керамического конденсатора на открытом воздухе или воздействие на него хлора или диоксида серы ускоряет процесс окисления. Конечное окисление влияет на паяемость конденсаторов.
Емкость керамических конденсаторов изготовленных из диэлектриков класса II, таких как X7R, Z5U и Y5U, со временем несколько уменьшается. Это падение емкости из-за старения элемента является функцией времени и не зависит от условий хранения. Чтобы обратить вспять процесс старения диэлектрик нагревают до температуры выше точки Кюри.
Керамические конденсаторы следует хранить в условиях температуры и влажности указанных производителем. Перед использованием конденсатора проверьте рекомендуемый срок службы, дату получения и проверьте качество его выводов.
Подведем итоги
Для большинства конденсаторов срок хранения зависит от условий. Электрические характеристики хранимых конденсаторов меняются в основном в зависимости от этих условий, в частности от температуры и влажности.
Для некоторых конденсаторов, таких как алюминиевые электролитические, температура хранения определяет скорость химических реакций происходящих в компоненте — такие конденсаторы, хранящиеся при высоких температурах теряют свою емкость быстрее чем конденсаторы, хранящиеся при низких температурах. Некоторые конденсаторы необходимо переформировать после длительного хранения без подзарядки.
