Конденсаторы
В данном разделе представлены все основные группы конденсаторов, используемые в силовой электронике, охватывающие практически все доступные на сегодняшний день диапазоны параметров по емкости, напряжению и току. Для применения в звене постоянного тока предлагаются как традиционные электролитические, так и сильноточные пленочные конденсаторы.
Кроме того, Вы сможете подобрать конденсаторы со специфическими требованиями для специальных применений (снабберные, импульсные и т.д.). Нашими основными партнерами — производителями конденсаторов — являются компании Electronicon (Германия) для пленочных конденсаторов и Itelcond (Италия) для электролитических.
Для выбора конденсатора для Вашего применения воспользуйтесь удобными параметрическими таблицами, разбитым в меню слева по назначению (можно выбрать и «все»).
На отдельной странице собрана информация о конденсаторах и другой продукции для компенсации реактивной мощности.
Кроме того, представлена группа сверхъемких конденсаторов («ультраконденсаторы») производства Maxwell Technologies.
На страницу КОНДЕНСАТОРЫ сайта efo-power >>
Производители
Новости
Сертификаты
Документация
Справочная информация по продукции American Technical Ceramics
Информационные материалы
atc_products_rus.pdf — Краткий обзор продукции American Technical Ceramics (на русском)
prod_select.pdf — Краткий обзор продукции American Technical Ceramics (на английском)
design_kits.pdf — Описание наборов конденсаторов, индуктивностей, резистивных продуктов для разработчкиков: наборов образцов компонентов ATС различных серий и номиналов (на английском).
atc_ltcc_products_guide_rus.pdf — Руководство по разработке продуктов на основе многослойных керамических плат выполненных по LTCC — технологии. Заказная тонкопленочная продукция (на русском). Предоставляется исключительно в справочных целях!
Программное обеспечение
tselect90_revc.zip — Программа TechSelect (интерфейс на английском языке) позволяет определить на требуемой частоте значения добротности, ESR, ESL, Xc, Xl, Z, и многие другие параметры конденсаторов АТС. Помимо этого, программа осуществляет подобор конденсаторов по требуемым характеристикам, а также формирование соответствующего наименования модели.
Компания American Technical Ceramics (сокращенно — ATC) была образована в Нью-Йорке в 1966 году и вначале называлась Phase Industries Inc. Свое нынешнее название компания получила в июне 1984 года. ATC разрабатывает и производит керамические и фарфоровые многослойные конденсаторы, однослойные керамические конденсаторы, индуктивности, резисторы и мощные нагрузки, а также заказные изделия на базе многослойной керамики для использования в ВЧ/СВЧ, медицинской аппаратуре, в системах ВОЛС, а также в широком спектре изделий специального назначения и аэрокосмической отрасли.
Компания имеет собственный исследовательский центр в Джексонвилле, Флорида (Jacksonville, Florida), деятельность которого направлена на создание новых компонентов и улучшение параметров уже существующих. Основное производство ATC сосредоточено в Хантигтон Стэйшн, Нью-Йорк (Huntington Station, New York), однако часть производства находится там же, где и исследовательский центр, — в Джексонвилле. Эта часть производства подверглась серьезной модернизации и в настоящее время позволяет производить высококачественные керамические структуры различных размеров, форм и внутренней конфигурации со строго заданными параметрами. Производство ATC сертифицировано по стандарту ISO-9001, а вся продукция сертифицирована по жестким стандартам MIL-PRF55342, MIL-STD202 и ANSI/J-STD-002.
Поставки продукции осуществляются через широкую сеть представительств в США, Европе, Канаде и странах Азиатско-Тихоокеанского региона. Как было отмечено выше, продукцию ATC составляют много- и однослойные керамические и фарфоровые конденсаторы, различные резистивные продукты, чип-индуктивности, а также заказные специализированные тонкопленочные схемы.
Продукция American Technical Ceramics:
- многослойные керамические конденсаторы
- однослойные конденсаторы
- сверхширокополосные конденсаторы
- конденсаторы миллиметрового диапазона
- конденсаторы общего применения
- конденсаторные сборки большой мощности
- чип-индуктивности
- резистивные изделия (резисторы, нагрузки, аттенюаторы)
Подробная техническая информация о продукции содержится в наших информационных материалах, а также на веб-сайте производителя.
Твердотельный оксидный конденсатор от ТЕАРО. Маленький шаг в технологии производства, большой скачок в надежности и качестве
Авторы статьи
Станислав Косенко, Ольга Синякова, [email protected]
Задать вопрос
Заказать образцы
Полезные ссылки
(Опубликовано в журнале «Вестник Электроники» №3 2014)
В 1983 году на мировом рынке традиционно известные алюминиевые оксидные конденсаторы с жидким электролитом впервые были потеснены их «младшими собратьями», изготавливаемыми по обновленной технологии. Многие производители, в том числе тайваньская фирма ТЕАРO, зародившаяся еще в 1956 году как одно из подразделений корпорации SAMPO, вместо жидкого электролита вскоре стали применять специальный токопроводящий твердотельный полимер, что позволило существенно улучшить параметры таких конденсаторов. В данной статье поясняются особенности устройства и маркировки твердотельных оксидных конденсаторов, производимых фирмой
Рис. 1. Конструкция оксидного конденсатора
Устройство оксидных конденсаторовСреди общеизвестных электронных компонентов наиболее простым является конденсатор, содержащий две металлические обкладки, разделенные диэлектриком. Чем больше площадь обкладок и тоньше слой диэлектрика, тем большей емкостью обладает конденсатор. Столь незамысловатый прибор незаменим практически во всех электронных устройствах, и прежде всего, как фильтрующий элемент, сглаживающий пульсирующее напряжение в импульсных источниках питания. Очевидно, что для требуемой достаточно большой емкости площадь обкладок конденсатора получается весьма значительной, поэтому для уменьшения габаритов одним из немногих конструктивных решений исполнения такого элемента может быть сворачивание обкладок в компактный рулон. Такую конструкцию оксидного конденсатора иллюстрирует рис. 1.
Верхняя часть рисунка (1a) соответствует внешнему виду собранного конденсатора, а средняя (1б) – условно развернутому рулону, образованному обкладками. Здесь хорошо видно, что две алюминиевые ленточные обкладки в центре рулона соединены с выводами, на один из которых (более длинный – анод) подают положительное напряжение, на другой (катод) – отрицательное. Рулон с выводами помещен в алюминиевый корпус – стакан, в верхней части которого выводы герметизируют с помощью уплотнительного резинового диска. При свертывании в рулон отрицательная обкладка с обеих сторон оказывается отделенной от положительной разделительным слоем, который в конденсаторе с жидким электролитом представляет собой пористую бумагу, пропитанную специальным токопроводящим жидким химическим составом. В твердотельном конденсаторе в качестве разделительного слоя, как упоминалось ранее, используют токопроводящий полимер. Такую конструкцию межобкладочного пространства в оксидном конденсаторе поясняет его крупноплановое сечение, показанное на рис. 1в.
Как можно убедиться, разделительный слой в данной конструкции разделяет обкладки лишь физически, а по своим электрическим свойствам он служит почти идеальным проводником. Следовательно, во избежание короткого замыкания между обкладками должен существовать еще и некий диэлектрик. Таким диэлектриком в оксидных конденсаторах с жидким электролитом служит показанная на рисунке тонкая пленка из оксида алюминия на положительной обкладке. В полимерных конденсаторах изоляционную окисную пленку создают не на обкладке, а на поверхности токопроводящего разделительного слоя. Как в первом, так и во втором случае окисление производят электрохимическим способом. Регулируя длительность процесса окисления, получают такую толщину окисной пленки, чтобы с запасом обеспечить ее пробивное напряжение, существенно превышающее требуемое максимально допустимое рабочее для данного конденсатора.
Рис. 2. Процесс самовосстановления твердотельного полимерного конденсатора
Описанная конструктивная особенность порождает два замечательных свойства твердотельных конденсаторов, существенно повышая их качественные показатели по сравнению с аналогами. Во-первых, при возникновении электрического пробоя в последних под воздействием значительного электрического тока вскипающий электролит сопровождается бурным газовыделением, взрывом корпуса и нередко – даже повреждением других близкорасположенных на общей печатной плате элементов. Но в твердом токопроводящем полимере отсутствует как жидкая, так и газообразная фаза, поэтому и взрыв исключен. И во-вторых, полимерные конденсаторы благодаря электротермическому воздействию электрического тока утечки при микропробоях обладают важным свойством самовосстановления, как это поясняет рис. 2.
При нормальной работе твердотельного оксидного конденсатора (рис.2a) его структура бездефектна, все элементы (анодная обкладка, токопроводящий слой и диэлектрическая окисная пленка на нем) функционируют нормально. Однако под воздействием стресса – внешнего резкого механического или термического воздействия, как и при чрезмерно быстром изменении напряжения на обкладках, в сравнительно тонкой изоляционной пленке, исчисляемой микрометрами, может возникнуть микродефект (рис. 2б). В силу ухудшения изоляционных свойств окисной пленки ток утечки между обкладками может существенно возрасти. Его протекание в таком случае приводит к электротермическому разогреву полимерного слоя (рис. 2в), и капсула расплавленного полимера «накрывает» микродефект. При дальнейшем нагреве молекулярные связи в проводящем ток полимерном сегменте вблизи микродефекта разрываются, электрическое сопротивление проводящего слоя многократно возрастает, соответственно ток утечки резко снижается, капсула остывает, и параметры конденсатора быстро приходят в норму (рис. 2г).
Твердотельный токопроводящий полимер по своим характеристикам оказался также более жизнестойким и термостабильным по сравнению с жидким электролитом, с годами постепенно испаряющимся сквозь рези-новый уплотнительный диск (рис. 1). Поэтому проводимость жидкого электролита со временем снижается, отрицательно воздействуя на основные параметры конденсатора, что подтверждено специальными исследованиями, проведенными в научных подразделениях компании ТЕАРО. О результатах этих исследований далее пойдет речь в нашей статье.
Таблица 1. Общие параметры оксидных конденсаторов, участвующих в испытании
Сравнительная характеристика оксидных конденсаторовДля сравнительных исследований специалистами были выбраны три типа производимых компанией ТЕАРО конденсаторов с номинальной емкостью 470 мкФ и предельным рабочим напряжением 16 В: миниатюрный алюминиевый электролитический общего применения (Miniature Aluminum Electrolytic Capacitor) серии SK; электролитический низкоимпедансный с увеличенной долговечностью (Aluminum Electrolytic Low Impedance & Long Life Capacitor) серии TA; твердотельный алюминиевый с токопроводящим полимером (Conductive Polymer Aluminum Solid Capacitor) серии CG. Перечисленные конденсаторы сравнивались как между собой, так и с производимыми сторонними компаниями танталовыми конденсаторами (Tantalum Capacitor), условно обозначенными на рисунках индексом ТТ. В некоторых случаях емкость танталовых конденсаторов и сравниваемых аналогов отличалась от 470 мкФ, о чем сообщалось в исходных данных проводимых экспериментов.
Необходимо отметить, что конденсаторы серии SK производятся с наиболее широкой возможностью выбора как требуемого напряжения (6,3…500 В), так и емкости (1…22000 мкФ). Для конденсаторов серии CG этот выбор значительно меньше – 2,5…25 В и 10…2200 мкФ соответственно. Интервал рабочего напряжения и номинальной емкости низкоимпедансных долговечных конденсаторов составляет 6,3…35 В и 33…8200 мкФ. Танталовые конденсаторы производятся с допустимым рабочим напряжением 2,5…63 В и емкостью 0,1…2200 мкФ. Номинальная емкость всех конденсаторов измеряется на частоте 120 Гц при окружающей температуре 20 °С. С ростом рабочей частоты, что необходимо учитывать в проектировании ИИП, емкость конденсаторов существенно меняется, причем по-разному для различных типов.Габаритные размеры всех отобранных для сравнительной оценки конденсаторов примерно одинаковы.
Для учета тока утечки сравниваемых аналогов в таблице приведена некоторая эмпирическая формула, одинаковая для танталовых и алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом. Значение емкости в формулу подставляют в мкФ, а напряжения в вольтах. Если результат вычисления превышает 3 мкА, тогда в инженерных расчетах руководствуются этим предельно возможным значением. Определить ток утечки можно и практически, подавая рабочее напряжение на конденсатор не менее чем за 2 мин до измерений. У полимерного конденсатора ток утечки может быть в десятки раз больше, чем у аналогов, но не более 300 мкА.
Приведенные в таблице стоимостные показатели следует принимать как ориентировочные, поскольку они подвержены изменениям из конъюнктурных соображений. Но общая тенденция такова, что наиболее низкая цена у алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом. Примерно вдвое выше у низкоимпедансных электролитических, и в шесть раз – у полимерных. Такое соотношение цен вполне оправдано, и мы это увидим по результатам измерений электрических параметров. Если руководствоваться только таким важным параметром, как эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС), и перед конструктором при проектировании импульсного источника питания стоит задача обеспечения минимальных пульсаций его выходного напряжения, то возможных решений будет два: либо применить один полимерный конденсатор, либо не менее 10 аналогичных алюминиевых с жидким электролитом. Очевидно, что второй вариант можно принять в малоответственных проектах. Там, где требуется надежность источника питания и термостабильность параметров проектируемого прибора в целом, применение твердополимерных конденсаторов представляется наиболее рациональным. Рассмотрим подробнее данный аспект проектирования на практических примерах.
Влияние ЭПС конденсатора на параметры источника питанияРис. 3. Схема включения конденсатора в рабочем режиме
Сравнение ЭПС твердотельного полимерного конденсатора с другими аналогами показывает, что оно минимально и составляет 11 мОм. Его измеряют на стандартной частоте 100 кГц при температуре 20 °С. ЭПС низкоимпедансного конденсатора в 8 раз больше, а для алюминиевого оно увеличивается двадцатикратно. Причем в отличие от твердотельного полимерного для выбранных аналогов ЭПС измеряют на частоте 120 Гц, что дополнительно ухудшит их показатели на рабочих частотах в десятки килогерц. Данный параметр сильно зависит от емкости конденсатора, рабочей частоты и используемых в изготовлении материалов. Более подробно данное свойство конденсаторов будет рассмотрено ниже.
Для того чтобы понять важность данного параметра, обратимся к рис. 3, где изображены схема включения конденсатора С и его эквивалентная схема замещения. На рисунке в виде отдельного резистора R отображено ЭПС, и как отдельный дроссель L – эквивалентная последовательная индуктивность (ЭПИ). Конденсатор включен между импульсным источником питания (ИИП), преобразующим напряжение 12 В в более низкое 5 В, и некоторой нагрузкой, составленной из цифровых интегральных микросхем (ИМС).
В работе понижающего ИИП можно наблюдать два полупериода, что сказывается на выходном напряжении ИИП, как это показано на рис. 4. На первом полупериоде происходит передача определенной порции электрической энергии в накопительный конденсатор С1 и параллельно в нагрузку ИМС, при этом пульсирующее напряжение на нагрузке и фильтрующем алюминиевом конденсаторе с жидким электролитом возрастает от 4,93 до 5,07 В (рис. 4а). На втором полупериоде выход ИИП отключен от нагрузки, и ее питание осуществляется за счет энергии, накопленной конденсатором, при этом пульсирующее напряжение снижается от 5,07 до 4,93 В. Таким образом, размах пульсаций составляет 140 мВ, в то время как средний уровень выходного напряжения, поддерживаемый системой регулирования в ИИП, соответствует требуемому значению 5 В.
Рис. 4. Осциллограммы пульсаций выходного напряжения с разнотипными фильтрующими конденсаторами
Пульсации рабочего напряжения следует учитывать при выборе конденсатора. Запас максимально допустимого рабочего напряжения с учетом пульсаций, как показано в таблице, установлен с коэффициентом 1,15 от номинального для твердотельного полимерного конденсатора и 1,25 для остальных, что составляет 18,4 и 20 В соответственно.
На другой осциллограмме (рис. 4б) показано, как изменятся пульсации выходного напряжения, если вместо алюминиевого с жидким электролитом применить твердотельный полимерный конденсатор той же номинальной емкости 470 мкФ. Здесь отчетливо заметно, что резко снизился размах пульсаций – от 140 до 30 мВ. Такому факту можно дать простое объяснение, если обратиться к рис. 3. Поскольку ЭПС конденсатора включено параллельно нагрузке, постоянная составляющая тока I= проходит к нагрузке напрямую, не ощущая наличия конденсатора. Но на пульсации, то есть переменную составляющую тока I~, ЭПС оказывает шунтирующее воздействие, отводя на общий провод питания их основную часть, как показано на рисунке. Чем меньше ЭПС, тем сильнее шунтирование, что подтверждает сравнение рисунков 4а и 4б.
Необходимо заметить, что при смене фильтрующего конденсатора изменился не только размах пульсаций, но и форма. При этом примерно равными остаются очень резкие игольчатые броски напряжения. Причина их присутствия обусловлена наличием в конденсаторах ЭПИ, показанной как отдельный дроссель на рис. 3. Резкое изменение тока при его пульсации порождает на ЭПИ напряжение ЭДС самоиндукции, накладывающееся на выходное напряжение. При больших ЭПС относительный вклад игольчатых фрагментов в пульсациях напряжения малозаметен, и общая форма пульсаций носит пилообразную форму. При малых ЭПС относительный вклад ЭПИ возрастает, поэтому пульсации вместо пилообразной приобретают экспоненциальную форму. Следовательно, наблюдая за формой пульсаций выходного напряжения, можно сделать определенный вывод о влиянии на данный параметр ИИП величины ЭПС примененных конденсаторов и выбрать наилучший.
Как показано на рис. 3, пульсации высокочастотного тока порождаются не только в ИИП. Нагрузка ИМС, объединяющая в общем случае ряд цифровых устройств (коммутатор, триггер, схема совпадения, счетчик, сдвигающий регистр и пр.) является нестационарной. В ходе срабатывания отдельных элементов в ИМС также могут возникнуть значительные импульсные токи i~, и если ЭПС фильтрующего конденсатора будет недостаточно мало, шунтирование вторичных помех окажется неэффективным. В этом случае помеховые сигналы от ИМС смогут проникнуть на другие узлы, подключенные к общему ИИП, и вызвать отказ в работе прибора в целом. Поэтому в ответственных случаях проектирования конструктор должен осознанно выбирать фильтрующий конденсатор таким, чтобы он надежно подавлял пульсации тока как со стороны ИИП, так и со стороны нагрузки.
Оценка влияния температуры корпуса на основные параметры конденсатораВ таблице приведены значения максимально допустимых пульсаций тока в отобранных конденсаторах, составляющие 0,4 А для алюминиевого с жидким электролитом, 0,84 А для низкоимпедансного и 5 А для твердотельного полимерного конденсатора. Здесь фигурирует эффективное значение тока. Обращает на себя внимание значительное различие данного показателя для разнотипных конденсаторов, примерно одинаковых по габаритам. И вполне обоснованно можно предположить, что в данном случае главную роль играют не габариты, а эквивалентное последовательное сопротивление, столь разнящееся в зависимости от типа конденсатора и его емкости.
Рис. 5. Температурная зависимость корректирующего коэффициента для допустимых пульсаций тока
Если в основе ограничения напряжения на конденсаторе, содержащего пульсации, лежит опасность электрического пробоя тонкой диэлектрической окисной пленки, о чем говорилось ранее, то при ограничении пульсаций тока учитывают другой критерий, связанный с тепловым разрушением. Об отрицательном влиянии на долговечность конденсатора повышенной рабочей температуры мы поговорим несколько позже. Сейчас же лишь поясним, как учитывают и нормируют нагрев конденсатора пульсациями тока.
Известно, что при прохождении тока I через резистор сопротивлением R на нем выделяется электрическая мощность P, измеряемая в ваттах. Данное соотношение справедливо и по отношению к конденсатору, если учесть, что в качестве тока подставляют эффективное значение пульсаций тока в амперах, а эквивалентное последовательное сопротивление – в омах (чтобы мощность измерялась в ваттах), а не миллиомах, как ранее. Выделяемая на конденсаторе мощность пульсаций приводит к возрастанию температуры корпуса на ΔT градусов, которую определяют [2] по формуле:
ΔT= I2R/AH
где А– эффективная охлаждающая поверхность конденсатора, зависящая от его типоразмера, см 2; Н– коэффициент теплового излучения, численно равный примерно 1,5…2 мВт/см2 · °С. Как можно заключить, градиент температуры в прилежащем к конденсатору пространстве прямо пропорционален значению ЭПС и возведенному в квадрат эффективному значению пульсаций тока и обратно пропорционален эффективной охлаждающей поверхности конденсатора.
Рис. 6. Температурная зависимость корректирующего коэффициента для допустимого рабочего напряжения
Принято считать, что условия эксплуатации конденсатора вполне приемлемы, если разница температуры корпуса и окружающей среды не превышает 5 °С. Именно из этих соображений рассчитывают максимальное значение пульсаций тока, приведенное в таблице. Однако вполне понятно, что условия рассеяния тепла при окружающей температуре 25 и 85 °С несколько отличаются. Поэтому для учета влияния максимально допустимых пульсаций тока на нагрев конденсатора вводят дополнительный поправочный коэффициент, графическая зависимость которого от температуры представлена на рис. 5.
Предположим, несколько примененных на выходе ИИП фильтрующих конденсаторов емкостью 100 мкФ и предельным рабочим напряжением 10 В должны рассеять пульсации тока с эффективным значением 3000 мА. Температура внутри корпуса ИИП составляет 95 °С. Поскольку для полимерного конденсатора допустимые пульсации тока составляют 2320 мА, с учетом поправочного коэффициента это значение, как показано на рисунке, при повышенной температуре не изменится. Следовательно, два полимерных конденсатора с большим запасом обеспечат требуемую надежность ИИП. В случае применения аналогичных танталовых конденсаторов учитываем, что они при комнатной температуре способны рассеять пульсации тока 1149 мА, и при температуре 95 °С следует учитывать температурный коэффициент 0,9. В результате допустимые пульсации тока для них составят 1034 мА, и для нейтрализации пульсаций 3000 мА потребуется как минимум три танталовых конденсатора, что заведомо невыгодно как с надежностной, так и экономической точки зрения. Стоимость танталовых конденсаторов может быть в несколько раз больше, чем у полимерных аналогов.
Рис. 7. Температурная зависимость относительного изменения емкости
Поправочный температурный коэффициент следует также учитывать при выборе максимально допустимого рабочего напряжения конденсатора, для чего служит диаграмма на рис. 6. Если, например, для питания некоторого устройства потребуется применить ИИП с выходным напряжением 10 В в условиях окружающей температуры 95 °С, в та- ком случае без малейшего ущерба для надежности могут быть применены твердотельные полимерные конденсаторы с предельно допустимым рабочим напряжением 10 В, и ни в коем случае – танталовые, у которых поправочный температурный коэффициент при заданной температуре 95 °С равен 0,92, то есть допустимое напряжение снизится до значения 10•0,92=9,2 В. Если предельное рабочее напряжение для танталовых конденсаторов при температуре 85 °С выбрать равным 16 В, то при 95 °С допустимое напряжение составит 16•0,92=14,72 В, что вполне удовлетворяет условиям эксперимента. Однако здесь не учитывается термостабильность танталового конденсатора, о чем будет пояснено далее, поэтому в жестких условиях оправданным оказывается применение только полимерных конденсаторов.
Изменение температуры корпуса приводит также к изменению номинального значения емкости алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом, и почти не оказывает никакого влияния на низкоимпедансный и твердотельный полимерный конденсатор, как это иллюстрирует рис. 7 для конденсаторов емкостью 15 мкФ на частоте 100 кГц. Даже при температуре –30 °С алюминиевый конденсатор уменьшает свою емкость на 25%, что делает невозможным его применение в условиях отрицательных температур. Низкоимпедансный конденсатор по термостабильности номинальной емкости незначительно превосходит твердотельный полимерный, но выбор последнего более предпочтителен, так как он намного превосходит низкоимпедансный по термостабильности ЭПС, о чем наглядно свидетельствует рис. 8. На рисунке приведены диаграммы изменения ЭПС трех конденсаторов емкостью 15 мкФ на частоте 100 кГц. При снижении температуры корпуса от 25 до –20 °С ЭПС алюминиевого конденсатора с жидким электролитом изменяется в интервале 1,5…7 Ом (увеличивается в 4,7 раза), низкоимпедансного 0,68…0,9 Ом (увеличивается на 32%), у твердотельного полимерного не изменяется и составляет 18 мОм.
Рис. 8. Температурная зависимость эквивалентного последовательного сопротивления
Теперь обратимся к рис. 3, и повторим измерения с твердотельным полимерным конденсатором емкостью 470 мкФ и предельным рабочим напряжением 16 В. Результат данного измерения повторяет полученный ранее (рис. 4б). Подчеркнем, что данные измерения проведены при комнатной температуре 25 °С. На следующем этапе исследований за счет внешнего охлаждения снизим температуру конденсатора до –20 °С, и отметим, что при этом размах пульсаций остается прежним. Попытаемся вместо полимерного конденсатора применить три алюминиевых конденсатора с жидким электролитом емкостью 470 мкФ, соединенных параллельно. При комнатной температуре пульсации напряжения иллюстрирует рис. 9а. Снова охладим конденсаторы (рис. 9б), и, как видим, размах пульсаций возрастает более чем в 2 раза. На основании проведенных измерений можно сделать вывод: применение вместо одного полимерного нескольких конденсаторов с жидким электролитом позволяет получить соизмеримо малые пульсации напряжения, однако при отрицательных температурах они недопустимо возрастают за счет изменения емкости и ЭПС последних, что исключает их использование в ответственных проектах.
Рис. 9. Влияние температуры на пульсации напряжения в конденсаторе с жидким электролитом
Рассмотренный выше подробный учет влияния температуры на параметры конденсаторов подтверждает, что наиболее термостабильным среди них является твердотельный полимерный. Однако при этом влияние частоты затрагивалось лишь косвенно, поэтому более подробно остановимся на частотной стабильности параметров.
Влияние частоты на параметры конденсаторовНа рис. 3 представлена общепринятая схема замещения конденсатора, включающая в себя электрическую емкость, ЭПС и ЭПИ. Потребность реального учета ЭПС и ЭПИ в конденсаторах возникла после того, как схемотехническое построение источников питания (ИП) как в промышленной, так и бытовой электронике претерпело качественный скачок. Используемые ранее низкочастотные ИП с трансформаторами, работающими на частоте 50 Гц, за какое-то десятилетие почти повсеместно были вытеснены ИИП благодаря их более совершенным массогабаритным показателям и более высокому КПД. Однако при этом принцип импульсного преобразования энергии на частотах в десятки килогерц предполагал, что рабочие частоты фильтрующих конденсаторов должны существенно возрасти, поскольку спектральные составляющие таких коммутирующих импульсов размещаются в диапазоне сотен килогерц – единиц мегагерц.
Для этого потребовалось учитывать полное сопротивление конденсатора Z, характер изменения которого с частотой f определяют емкостная составляющая XC=1/2πfC и индуктивная XL=2πfL, как это изображено на рис. 10. Поскольку емкостное сопротивление конденсатора обратно пропорционально частоте, с ростом частоты оно уменьшается.
Индуктивное, прямо пропорциональное частоте, наоборот – возрастает. Существует также некоторая резонансная частота fрез, на которой емкостная составляющая сопротивления по модулю уравнивается с индуктивной. Явлением резонанса обусловлен характер изменения модуля полного сопротивления, включающего в себя геометрическую сумму всех компонентов – активного R=ЭПС и реактивных XL, XC:
Геометрическое суммирование можно выполнить на рисунке сложением отдельных графических компонентов и убедиться, что модуль полного сопротивления вначале монотонно уменьшается, затем стабилизируется на уровне, близком к эквивалентному последовательному сопротивлению, после чего начинает расти.
Рис. 10. Качественная характеристика частотной зависимости полного сопротивления конденсатора
Подставив в вышеприведенную формулу параметры сравниваемых низкоимпедансного и полимерного конденсаторов, можно получить диаграмму изменения модуля их полного сопротивления, приведенную на рис. 11. Но это, если можно так выразиться, «теоретический продукт», не учитывающий, что емкость конденсаторов с изменением частоты отнюдь не стабильна. На практике эта зависимость весьма сильная, особенно для танталового конденсатора, как это иллюстрирует рис. 12. Алюминиевые конденсаторы с жидким электролитом, уступающие танталовым по своим параметрам, рассматривать в данном аспекте не имеет смысла. Сравнивая графики для полимерных и танталовых конденсаторов, видим, что на частоте 1 кГц емкость танталового конденсатора снижается почти на 13%, на 10 кГц – на 27%, и когда частота достигает 100 кГц – уменьшается в 2 раза! Можно ли такой конденсатор применять в ответственных проектах? Ответ вполне ожидаемый.
Рис. 11. Влияние температуры на полное сопротивление танталового и полимерного конденсатора
При тех же условиях твердотельный полимерный конденсатор свою емкость почти не меняет и имеет неоспоримое преимущество перед аналогами как по частотной стабильности своих параметров, так и температурной, о чем шла речь в предыдущем разделе статьи. Но при этом никак не был затронут вопрос о влиянии температуры на долговечность конденсаторов. Рассмотрим его особо.
Влияние температуры на долговечность конденсаторов
Рис. 12. Частотная зависимость емкости танталового и полимерного конденсатора
Как установлено многолетними исследованиями, на долговечность оксидных конденсаторов определяющее влияние оказывает температура корпуса, которая зависит как от температуры окружающего воздуха (внешней теплоты), так и теплоты, порождаемой внутри конденсатора (внутренней теплоты). Внешняя теплота вызывает ускоренную деградацию образующих конденсатор элементов (рис. 1) – резинового уплотнительного диска, электролита, алюминиевых обкладок, а также испарение электролита, как упоминалось ранее. Эти разрушительные процессы ускоряются внутренней теплотой, основным источником которой является подробно рассмотренное в предыдущем разделе рассеяние на ЭПС конденсатора пульсаций тока. Именно так создается некий порочный круг отрицательных, взаимно ускоряющих друг друга процессов: тепло порождает ухудшение параметров конденсатора, ухудшение параметров приводит к возрастанию температуры конденсатора.
Таблица 2. Зависимость долговечности конденсаторов от рабочей температуры и пульсаций тока
Скорость протекания деградационных процессов в твердотельном полимерном конденсаторе гораздо меньше, чем в конденсаторах с жидким электролитом, поскольку стойкость полимера несравненно выше. Выполним расчет долговечности конденсаторов в зависимости от условий эксплуатации с помощью табличного процессора Excel на основе вспомогательных материалов от специалистов фирмы TEAPO. Отталкиваясь от максимально допустимой рабочей температуры 85°С для алюминиевых конденсаторов с жидким электролитом и 105 °С для твердотельных полимерных, будем в расчетах понижать рабочую температуру ступенями по 10 °С, одновременно изменяя пульсации рабочего тока на уровне 25%, 50%, 75% и 100% от максимально допустимого значения. Результаты расчета представлены в таблице 2. Анализируя полученные данные, можно убедиться в несомненном преимуществе твердотельных полимерных конденсаторов, поскольку при любых условиях их долговечность оказывается в 3…6 раз выше по сравнению с конденсаторами на основе жидкого электролита. Да и сами исходные условия для полимерных конденсаторов несопоставимо тяжелее. Например, максимально жесткий режим у конденсаторов с жидким электролитом соответствует температуре 85 °С и пульсациям тока 0,4 А, а у полимерных – 105 °С и 5 А. Аналогичный вывод можно получить при анализе диаграмм, размещенных на рис. 13. Здесь учитывают необратимое уменьшение емкости конденсатора в процессе эксплуатации и считают, что конденсатор подлежит замене при снижении емкости более допустимых техническими условиями (ТУ) пределов – 10 или 20%.
Таблица 3. Твердотельные полимерные конденсаторы фирмы ТЕАРО
Рис. 13. Температурная зависимость долговечности танталового и полимерного конденсатора
Подводя итог проведенному сравнительному анализу параметров трех различающихся по технологии изготовления типов конденсаторов, можно сделать вывод о несомненном преимуществе параметров полимерного конденсатора серии CG. Компания TEAPO производит также множество других серий полимерных конденсаторов, но в рамках одной статьи подробно их осветить просто невозможно, поэтому ограничимся лишь общей характеристикой.
Обзор полимерных конденсаторов фирмы ТЕАРОПолную номенклатуру конденсаторов, производимых фирмой ТЕАРО, и подробную характеристику параметров можно почерпнуть из источника [4]. Вкратце познакомимся лишь с твердотельными полимерными, представленными в таблице 3.
Рис. 14. Габаритные размеры полимерных конденсаторов серии CG
Пользуясь приведенными в таблице данными, конструктор в соответствии с техническим заданием на прорабатываемый проект сможет выбрать такой типономинал твердотельного полимерного конденсатора, который позволит без труда достичь требуемых технических параметров устройства. Данные по ЭПС для конкретного конденсатора представляют собой некоторое значение в интервале, показанном в таблице, причем, как это пояснялось ранее, с уменьшением емкости выбранного конденсатора его ЭПС возрастает, и наоборот.
Рис. 15. Маркировка полимерных конденсаторов
Габаритные размеры твердотельных полимерных конденсаторов также сильно разнятся в зависимости от серии, емкости и максимально допустимого рабочего напряжения. Приведем данные лишь для используемых нами в испытании конденсаторов серии CG (рис. 14). Здесь диаметр корпуса D может принимать значения от 4 до 10 мм, диаметр выводов d – 0,45…0,6 мм, высота корпуса H – 5,4…12,5 мм, межвыводное расстояние P – 1,5…5±0,5 мм. Для остальных типономиналов требуемые характеристики без труда можно найти в [4].
Маркировка конденсаторов производится на торцевой стороне корпуса так, как это показано на рис. 15.
ЗаключениеСтремительное развитие рынка электронной техники в настоящее время ускоряется благодаря зарождению и становлению все новых и новых прикладных цифровых и интернет-технологий. Производители в сегменте инновационных приборов и оборудования, стремясь обеспечить себе конкурентные преимущества на рынке за счет безупречной надежности своих продуктов, вынуждены применять комплектующие компоненты с высочайшими техническими параметрами. Также одним из определяющих критериев выбора элементной базы служит репутация ее поставщика. Удачным примером производителя с мировым именем, который одновременно с постоянным высоконаучным обеспечением своего производства руководствуется грамотным менеджментом в области ценовой политики реализуемых на рынке пассивных элементов, заслуженно следует признать компанию Teapo Electronic Corporation.
Данная фирма осуществляет прямые поставки своей продукции более чем четыремстам ведущим производителям компьютерной техники и телекоммуникационного оборудования, блоков питания и бытовой электронной техники, среди которых можно назвать всемирно известные компании LiteOn, Dell, Asus, Gigabyte, Elitegroup, Motorola, Hewlett Packard и многие другие.
Приведенная аргументация стратегии выбора элементной базы наряду с широкой технической поддержкой своей продукции, осуществляемой компанией Teapo Electronic Corporation, для любого конструктора, выбирающего в своей практической деятельности полимерные конденсаторы от данного производителя, служит убедительной гарантией того, что разработанный им прибор не ухудшит технические показатели в течение всего расчетного срока службы.
Дополнительную информацию о продукции Teapo Electronic Corporation можно получить у официального дистрибьютора в России и Украине – компании PT Electronics, [email protected].
Литература
1. http://www.teapo.com.tw
2. https://ptelectronics.ru/wp-content/uploads/Teapo_polymer_cap_2014.ppt
3. Introduction of Life Calculation Formula — https://ptelectronics.ru/wp-content /uploads/20140108 _ Alum_ E- CAP_ Life _Calculation_Formula_Intro.ppt
4. Full Page Catalog www.teapo.com/WebSiteFile/Download/Catalog.pdf
Расчет параметров конденсатора онлайн
Не знаю как Вам, а мне никогда не нравилось работать и вычислять ёмкости конденсаторов. Больше всего раздражало наличие в исходных данных, ёмкостей в разных номиналах, в пикофарадах, в нанофарадах, микрофарадах. Их приходилось переводить в Фарады, что влекло за собой глупейшие ошибки в расчетах.
Конденсатор — в принципе это любая конструкция, которая может сохранять накопленный электрический потенциал. Если же эта конструкция, не только хранит электроэнергию, но и генерирует её, то это уже источник электропитания и никак не конденсатор.
Конструкция конденсаторов может быть любой, но чаще всего в практике используется плоский конденсатор, состоящий из двух проводящих пластин, между которыми находится какой либо диэлектрик. Это связано с тем, что расчет ёмкости такого конденсатора ведется по известной формуле и простотой его создания. Свернув такой плоский конденсатор в рулон, мы получаем, что при фактическом скромном размере «рулона», там находится плоский конденсатор, длиной в десятки сантиметров и обладающий повышенной ёмкостью.
Емкости конденсаторов некоторых форм известны, и мы дальше их рассмотрим.
Но хотелось бы заметить, что на наш взгляд, потенциал развития конденсаторов до конца не завершен. Ведь форма конструкции какого либо конденсатора может быть любая, материалы из которого сделаны обкладки или диэлектрический слой тоже могут быть любыми в пределах таблицы Менделеева. Единственная сложность, это невозможность теоретически просчитать потенциальную ёмкость, новосозданного (другой конструкции) конденсатора. Это усложняет нахождение самой лучшей конструкции конденсатора.
Есть хорошая книга по рассмотрению электрической ёмкости различных фигур. Для любопытных рекомендую поискать на просторах Интернета: Расчет электрической ёмкости в авторстве Ю.Я.Иоселль 1981 года
Данный бот рассчитывает параметры типовых форм конденсаторов. Отличие от других калькуляторов, присутствующих в интернете, это возможность задавать параметры, которые Вам известны, для того что бы рассчитать остальные.
И последнее нововведение, которое вы можете использовать. Вам не обязательно придется переводить заданные данные в метры, фарады и т.д. Достаточно обозначить размерность данных.
Например, если ёмкость известна и равно 100 пикофарад, то боту можно так и написать c=100пикофарад или с=100пФ, бот сам переведет в Фарады.
Результат, тоже будет выдан оптимально визуальному восприятию пользователя.
Это стало возможно с созданием бота Система единиц измерения онлайн
Плоский конденсатор. Параметры
Полученные характеристики плоского конденсатора |
Ёмкость такого сооружения определяется следующей формулой.
где ε0 = 8,85.10-12 Ф/м — абсолютная диэлектрическая проницаемость
Если же конденсатор состоит не из пары пластин, а каого то n-ого количества плоских пластин то ёмкость такого «слоёного» конденсатора составит
Еще интереснее выглядит формуа такого «слоёного» конденсатора, если в слоях находятся разные диэлектрики , разной толщины d
S- площадь одной из обкладок конденсатора ( предполагаем что другая обкладка имеет такую же площадь)
d- расстояние между обкладками
С- ёмкость конденсатора
Рассмотрим примеры
Задача: Ёмкость плоского конденсатора 350 нанофарад, расстояние между обкладками 1 миллиметр, и заполнено воздухом. Определить какова площадь обкладок?
Сообщаем боту что нам известно: C=350нФ, d=1мм. Так как у воздуха диэлектрическая проницаемость 1.00059 то e=1.00059. Поле площадь очистим, так именно его мы будем определять
Получаем вот такой ответ
Полученные характеристики плоского конденсатора |
d = 1 милиметр |
Ответ, площадь обкладок конденсатора при таких значениях должна составлять почти 40 квадратных метров.
Цилиндрический КОНДЕНСАТОР
Полученные характеристики цилиндрического конденсатора |
Цилиндрический конденсатор представляет в простейшем случае две трубки разного диаметра вложенных друг в друга. разделенных диэлетриком
Иногда может получится так, что ёмкость цилиндрического конденсатора станет отрицательной величиной. Ничего страшного, это лишь говорит о том что Вы перепутали радиусы внешней и внутренней оболочки местами.
- Расчет понижающего конденсатора >>
Как соединить конденсаторы
Конденсаторы можно соединять последовательно и параллельно. Результирующую емкость в обоих случаях рассчитывают по формулам. Такое соединение применяют в случаях, когда отсутствуют конденсаторы с требуемыми параметрами, но есть другие.Любые конденсаторы можно соединять лишь тогда, когда они разряжены и отключены от остальных элементов схемы. Не разряжайте их коротким замыканием — используйте подходящую нагрузку. Подключайте ее изолированными проводами, не касаясь токоведущих частей. Разрядив конденсатор, проверьте вольтметром, что он действительно разряжен, также пользуясь щупами с изолированными проводами и ручками и не касаясь токоведущих частей.
Перед проведением расчетов емкости конденсаторов следует перевести в одинаковые единицы. В данном случае пользоваться системой СИ нерационально, поскольку входящая в нее единица — фарада — является очень большой. В зависимости от того, какие конденсаторы вы соединяете, можно пользоваться пикофарадами, нанофарадами или микрофарадами.
Соединяя конденсаторы параллельно, результирующую емкость рассчитайте, просто просуммировав емкости всех конденсаторов. Рабочее же напряжение этой конструкции будет равно наименьшему из рабочих напряжений входящих в нее конденсаторов.
При последовательном соединении конденсаторов вначале найдите обратную величину емкости каждого из них, затем сложите эти величины, а затем найдите обратную величину суммы. Обратной величиной называют результат деления единицы на число. Выглядит этот так: Cрезульт=1/(1/С1+1/С2+ … +1/Сn), где Cрезульт — результирующая емкость, а C1…Cn — емкости конденсаторов в последовательной цепочке. С рабочим напряжением такой конструкции сложнее. В теории, при последовательном соединении конденсаторов одинаковой емкости достаточно сложить их рабочие напряжения, а если их емкости разные, то напряжения распределятся на них обратно пропорционально емкостям. На практике же разброс параметров и утечки могут привести к непредсказуемому распределению напряжений. Поэтому надежнее всего руководствоваться тем же правилом, что и при параллельном соединении: рабочее напряжение всей конструкции равно рабочему напряжению того из конденсаторов, у которого оно наименьшее.
При смешанном (последовательно-параллельном) соединении конденсаторов разделяйте конструкцию на группы конденсаторов, соединенных только последовательно или только параллельно. Рассчитайте параметры каждой из групп, а затем рассматривайте ее как один конденсатор с соответствующими параметрами. После этого посмотрите, как соединены эти группы — последовательно или параллельно — и произведите по соответствующей формуле расчет параметров всей конструкции. Полярные конденсаторы подключайте в одинаковой полярности, и в такой же полярности включайте конструкцию в схему, где она будет работать. Соединять встречно-последовательно два полярных конденсатора даже одинаковой емкости для получения неполярного не рекомендуется — разброс параметров и утечки могут привести к выходу их из строя. Хотя бы один полярный конденсатор делает полярной всю конструкцию.
Иногда электролитические конденсаторы шунтируют (присоединяя параллельно) керамическими значительно меньшей емкости. В этом случае считать что-либо по формулам не нужно, потому что прибавлением емкости можно пренебречь. А делают так не для увеличения емкости, а для фильтрации высокочастотных помех, которые не убираются электролитическими конденсаторами по причине паразитной индуктивности.
Керамические конденсаторы — AVX-Kyocera | МикроЭМ
Производственные мощности подразделения керамических конденсаторов располагаются в городах Myrtle Beach (США), Colorado (США), Juarez (Мексика), Manaus (Бразилия), Coleraine (Северная Ирландия), Uherske (Чехия), Penang (Малазия).
Керамические конденсаторы для импульсных источников питания
Импульсные источники питания с высокой частотой преобразования предъявляют жесткие требования к конденсаторам, используемым во входных и выходных фильтрах в DC-DC резонансной цепи или DC-DC преобразователях, моделирующих импульсы.
Компанией AVX разработано несколько типов керамических конденсаторов для подобных приложений. Проведенная серия испытаний доказала, что все конденсаторы обладают близкими к идеальным характеристиками и отвечают самым жестким требованиям для использования в данных приложениях.
Серия | Тип диэлектрика | Напряжение, В | Емкость* |
SK | C0G(NP0) X7R N1500 Z5U | 25 – 500 25 – 500 50 — 500 25 — 200 | 0,001 мкФ – 1,2 мкФ 0,01 мкФ – 33 мкФ 0,001 мкФ — 2 мкФ 0,1 мкФ – 120 мкФ |
SE | X7R | 25 — 100 | 0,33 мкФ – 39 мкФ |
SV | C0G(NP0) N1500 X7R | 600 — 5000 | 10 пФ — 0,15 мкФ 100 пФ — 0,47 мкФ 100 пФ – 2,2 мкФ |
SXP | C0G(NP0) VHT/X7R | 50 — 3000 | 100 пФ — 0,39 мкФ 1000 пФ – 12 мкФ |
SMX (до +200°С) | C0G(NP0) VHT/X7R | 25 — 500 | макс. 16 мкФ макс. 270 мкФ |
* — в зависимости от размера и напряжения
Каталог по керамическим конденсаторам специального применения(20 МБ)
Керамические ЧИП-конденсаторы
Основные характеристики керамических чип-конденсаторов
* — указаны сводные данные по параметрам
Тип диэлектрика | Типоразмер корпуса | Емкость* | Напряжение*, В | Примечание |
C0G(NP0) | 0101…2225 | 0,5 пкФ — 0,1 мкФ | 6,3 — 500 | |
X7R | 0101…2225 | 100 пкФ — 100 мкФ | 6,3 — 500 | |
X8R | 0603…1206 | 270 пкФ — 0,47 мкФ | 25; 50 | С расширенным температурным диапазоном до +175 °С |
X7S | 0402…1210 | 0,033 мкФ — 22 мкФ | 6,3 — 100 | |
X5R | 0101…1812 | 100 пкФ — 100 мкФ | 4 — 50 | |
X5R | 0402…1206 | 0,33 мкФ — 100 мкФ | 4 — 16 | Низкопрофильные |
Y5V | 0201…1210 | 1000 пкФ — 22 мкФ | 6,3 — 50 | |
X7R, X8R FLEXITERM | 0402…2220 | 220 пкФ — 22 мкФ | 10 — 500 | Гибкие выводы для улучшения механических свойств в термических процессах |
X7R, X5R, X7S | 0306…0612 | 1 нФ — 3,3 мкФ | 4 — 50 | Низкоиндуктивные в свинцовом и бессвинцовом исполнении |
ВР, ВХ | 0805…2225 | 10 пкФ — 470 нФ | 50; 100 | Для специальных приложений |
C0G(NP0), X7R, X5R, X8R | 0402…2220 | 0,5 пкФ — 100 мкФ | 4 — 500 | В свинцовом и бессвинцовом исполнении |
Каталог по керамическим ЧИП-конденсаторам(14 МБ)
КАКИЕ КОНДЕНСАТОРЫ ПОСТАВИТЬ В УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ Любой усилитель мощности состоит из компонентов, объединенных
тем или иным способом. Количество компонентов может исчисляться десятками, а то и сотнями единиц и от
каждого компонента что то зависит — это как кирпичики одного здания, от которых зависит и высота, и красота,
и прочноcть всей конструкции. Об этих «кирпичиках» и пойдет речь в этой статье. КОНДЕНСАТОРЫ Про устройство конденсатора, пожалуй, рассказывать смысла не имеет — на эту тему достаточно много написано, поэтому сразу перейдем к параметрам, но для начала вспомним обозначение: В зависимости от используемой при производсте
технологии конденсаторы деляться на на серии:
К основным параметрам конденсатора является емкость, т.е. способность конденсатора накапливать электрический заряд. Далее идет плотность энергии, в основном применяется к электролитическим конденсаторам. Этот параметр важен при использовании конденсатора как накопителя энергии и последующей ее мгновенной отдачей, например накопительные конденсаторы фотовспышки. Номинальное напряжение — параметр описывающий при каком напряжении конденсатор может эксплуатироваться непрерывно, круглосуточно. Превышение этого параметра ведет пробою диэлектрика и выходу конденсатора из строя. Для многих типов конденсаторов с увеличением температуры допустимое напряжение снижается, что связано с увеличением тепловой скорости движения носителей заряда и, соответственно, снижению требований для образования электрического пробоя. Кроме этого у электролитических конденсаторов существует полярность, поскольку конструктивно выполнены на основе химических элементов, при смене полярности которые разрушаются и приводят к закипанию электролита, пары которого приводят к взрыву конденсатора. Эквивалентная схема конденсатора пиведена ниже и на ней видно, что у конденсатора есть еще «дополнительные» элементы: R1 — электрическое сопротивление изоляции
конденсатора, отвечающий за ток утечки — чем выше сопротивление
R1, тем меньше ток утечки. Здесь V1 является генератором прямоугольных
импульсов с длительностью 1 мС (1000 Гц) и амплитудой 10 В. По мере заряда конденсатора C1 напряжение на резисторе R1 уменьшается, поскольку через конденсатор перестает протекать ток: Кроме этого, в момент окончания импульса
(на 0,5 мС) конденсатор начинает разряжаться, поскольку напряжение
на генераторе равно нулю, а R1 не имеет источника ЭДС. Это
означает, что ток меняет свое направление на противоположное,
т.е. на верхнем выводе R1 появляется отрицательное напряжение
и оно присутствует до тех пор пока конденсатор не разрядится. Кроме того, что на R1 теперь приходит
переменное напряжение его стало меньше — форма напряжение
отличается от изначальной прямоугольной довольно сильно, следовательно
С1имеет какое то сопротивление, но конденсатор по определению
не может иметь сопротивления, поскольку между обкладками конденсатора
находится изолятор. Именно поэтому этот эквивалент конденсатора
называют реактивным сопротивлением. Из рисунка видно, что напряжение на
R1 приобрело более прямоугольную форму, т.е. очевидно, что
действующее напряжение, приложенное к R1 возросло, слдеовательно
реактивное сопротивление С1 уменьшилось. Рисунок один в один повторяет тот, который
был при емкости в 47 нФ и частоте 1 кГц, только теперь частота
100 Гц, а емкость 470 нФ. Это подтверждает, что реактивное
сопротивление конденсатора зависит и от частоты и от емкости
самого конденсатора. где F — частота в Герцах, С — емкость
в Фаррадах. Со звуковой карты подавалось синусоидальное напряжение максимальной амплитуды (2В эфф.), резистор подбирался так, чтобы напряжение на конденсаторе было в пределах 2…2,5 В амплитудного (т.е. примерно 1,5 вольта действующего) значения. Кроме напряжения на конденсаторе, измерялось и выходное напряжение звуковой карты, чтобы контролировать ее искажения. Из измерений видно, что искажения самой карты намного меньше, и не влияют на точность (искажения карты вычитались из результатов, вычитание было абсолютно правильным: корень квадратный из разности квадратов амплитуд соответствующей гармоники). В результате тестов было выяснено, что минимальные искажения вносят конденсаторы
МБМ, а максимальные многослойная керамика КМ-5, остальные «кандидаты» расположились следующим
образом:
Другими словами, если удасться собрать идеальный усилитель с Кг равным нулю, то используя в качестве разделительного конденсатора C1 конденсаторы МБМ на выходе получим Кг равным 0,0014%, а используя К10-17А — 0,8%: Примерно так же обстоят дела у электролитических
конденсаторов — все «болячки» конденсаторов у них
присутствуют, только для электролитических конденсаторов наиболее интересным
является ESR, покольку электролитические конденсаторы больше
применяются в цепях питания, т.е. используется их свойство
накапливать и отдавать энергию. Обычно ESR указывается для
определенной частоты/ емкости/рабочего напряжения, а также
типоразмера корпуса конденсатора.
Разумеется, что при использовании конденсаторов с низким ESR к раcположению проводников на печатной плате предъявляются более жесткие требования — не правильная разводка платы может, если и не перечеркнуть полностью, то существенно снизить эффективность этих кондесаторов: Кроме упомянутых конденсатров существуют дополнительные серии
«For Audio» — «СПЕЦИАЛЬНО ДЛЯ АУДИО» и
имеющие сверхмалое ERS, повышенную плотность энергии и конечно
же не копеечную стоимость. Использовать такие кондесаторы
стоит в сверхвысококачественных усилителях, а если речь идет
уже о таком качестве звукового тракта, то уже имеется и соответствующий
опыт, следовательно расписывать все прелести «For Audio»
не имеет смысла. Сумарную емоксть получившегося конденсатора
можно вычилить в два этапа: КАКИЕ РЕЗИСТОРЫ И ПРОВОДА ИСПОЛЬЗОВАТЬ В УСИЛИТЕЛЕ МОЩНОСТИ
Адрес администрации сайта: [email protected]
|
Параметрический поиск конденсаторов.
ВЫ МОЖЕТЕ ПОИСКОВАТЬ ВСЕ ЕСТЬ КОНДЕНСАТОРЫ, ВХОДЯЩИЕ В ПАРАМЕТРЫ КОНДЕНСАТОРА
Емкость pF0.3 pF0.4 pF0.5 pF0.6 pF0.7 pF0.8 pF1 pF1.1 pF1.2 pF1.3 pF1.4 pF1.5 pF1.6 pF1.7 pF1.8 pF2 pF2.1 pF2.2 pF2.4 pF2.5 pF2.7 pF2.8 pF3 pF3.1 pF3.3 pF3.5 pF3.6 pF3.9 pF4 pF4.2 pF4.3 pF4.5 pF4.7 pF5 pF5.1 pF5.2 pF5. 5 pF5.6 pF6 pF6.2 pF6.5 pF6.8 pF7 pF7.5 pF8 pF8.2 pF8.5 pF9 pF9.1 pF9.6 pF10 pF10.2 pF10,5 pF11 pF12 pF13 pF14 pF14,8 pF15 pF16 pF16,8 pF17 pF18 pF19 pF20 pF21 pF22 pF24 pF25 pF27 pF28 pF29 pF30 pF31,6 pF33 pF34 pF35 pF36 pF37 pF38 pF43 pF34 pF45 pF45 pF45 pF45 pF45 pF40 pF pF51 pF51.1 pF52 pF53 pF55 pF56 pF56.2 pF57 pF58 pF59 pF60 pF62 pF64 pF65 pF66 pF67 pF68 pF69 pF70 pF71 pF75 pF76 pF77 pF78 pF80 pF82 pF85 pF86 pF87 pF89 pF90 pF91 pF92 pF94 pF95 pF98 pF100 pF102 pF105 pF106 pF110 pF113 pF115 pF117 pF120 pF121 pF125 pF127 pF128 pF130 pF135 pF140 pF141 pF142 pF147 pF150 pF152 pF156 pF158 pF160 pF165 pF166 pF168 pF170 pF175 pF178 pF179 pF180 pF181 pF184 pF190 pF192 pF195 pF196 PF200 pF205 pF210 pF215 pF218 pF220 pF222 pF230 pF237 pF240 pF245 pF250 pF260 pF261 pF270 pF274 pF280 pF287 pF290 PF300 pF301 pF305 pF310 pF316 pF320 pF322 pF324 pF330 pF332 pF338 pF340 pF348 pF350 pF360 pF360.5 pF361 pF374 pF380 pF383 pF385 pF390 pF392 pF400 pF402 pF410 pF412 pF414 pF420 pF422 pF430 pF442 pF455 pF460 pF464 pF470 pF472 pF490 pF500 pF510 pF523 pF525 pF550 pF560 pF562 pF570 pF572 pF576 pF590 pF600 pF604 pF608 pF615 pF619 pF620 pF640 pF646 pF649 pF652 pF654 pF665 pF678 pF680 pF690 PF700 pF720 pF730 pF745 pF750 pF753 pF762 pF768 pF780 pF785 pF792 pF800 pF810 pF820 pF825 pF840 pF850 pF860 pF865 pF866 pF880 pF887 pF909 pF910 pF950 pF990 pF1000 pF1068 pF1070 pF1091 pF1100 pF1150 pF1170 pF1200 pF1210 pF1240 pF1250 pF1270 pF1280 pF1300 pF1350 pF1400 pF1429 pF1470 pF1500 pF1540 pF1560 pF1580 pF1600 pF1610 pF1620 pF1652 pF1682 pF1700 pF1720 pF1730 pF1786 pF1800 pF1830 pF1840 pF1870 pF1900 pF1950 pF1960 pF1980 pF2000 pF2050 pF2100 pF2130 pF2150 pF2200 pF2300 pF2320 pF2356 pF2370 pF2385 pF2400 pF2500 pF2520 pF2570 pF2580 pF2600 pF2690 pF2700 pF2740 pF2800 pF2850 pF2870 pF2900 pF2911 pF2940 PF3000 pF3010 pF3100 pF3120 pF3160 pF3200 pF3210 pF3250 pF3300 pF3320 pF3360 pF3400 pF3480 pF3500 p F3547 pF3570 pF3600 pF3610 pF3650 pF3700 pF3750 pF3830 pF3900 pF4000 pF4020 pF4050 pF4070 pF4100 pF4120 pF4170 pF4200 pF4220 pF4300 pF4340 pF4350 pF4400 pF4420 pF4470 pF4480 pF4560 pF4600 pF4670 pF4700 pF4740 pF4800 pF4820 pF4870 pF4990 pF5000 pF5050 pF5100 pF5110 pF5120 pF5160 pF5300 pF5360 pF5400 pF5500 pF5560 pF5600 pF5620 pF5900 pF5950 pF6000 pF6100, pF6190, pF6200, pF6300, pF6490, pF6500, pF6610, pF6630, pF6800, pF6810, pF6930, pF7000, pF7100, pF7190, pF7200, pF7500, pF7900, pF7920, pF8000, pF8200, pF8250, pF8588F, p7000, pF8000 pF,01 uF0.0105 uF0.0109 uF0.0109 uF0.011 uF0.011 uF0.0117 uF0.012 uF0.0121 uF0.0122 uF0.0124 uF0.0127 uF0.013 uF0.0132 uF0.0133 uF0.0135 uF0.014 uF0 .0143 мкФ0,0144 мкФ0,0147 мкФ0,0148 мкФ0,015 мкФ0,0151 мкФ0,0154 мкФ0,0155 мкФ0,0157 мкФ0,0158 мкФ0,016 мкФ0,0162 мкФ0,0165 мкФ0,0169 мкФ0,0174 мкФ0,0176 мкФ0,0175 мкФ uF0.0178 uF0.0179 uF0.018 uF0.0182 uF0.0183 uF0.0185 uF0.0186 uF0.0187 uF0.0189 uF0.019 uF0.0192 uF0.0193 uF0.0195 uF0.0196 uF0.02 uF0.021 uF0. 0213 uF0.0215 uF0.022 uF0.023 uF0.0231 uF0.0232 uF0.0235 uF0.0237 uF0.024 мкФ0,0249 мкФ0,025 мкФ0,0252 мкФ0,026 мкФ0,0261 мкФ0,027 мкФ0,0275 мкФ0,0278 мкФ0,028 мкФ0,029 мкФ0,0291 мкФ0,03 мкФ0,0301 мкФ0,0305 мкФ0,0311 мкФ0,0316 мкФ0 .033 мкФ0,0332 мкФ0,0348 мкФ0,035 мкФ0,0352 мкФ0,0353 мкФ0,0357 мкФ0,036 мкФ0,0365 мкФ0,037 мкФ0,0383 мкФ0,0386 мкФ0,039 мкФ0,0398 мкФ0,04 мкФ0,0419 мкФ0,042 uF0.043 uF0.0442 uF0.045 uF0.0456 uF0.047 uF0.05 uF0.051 uF0.052 uF0.0533 uF0.0536 uF0.0537 uF0.054 uF0.056 uF0.058 uF0.0585 uF0.06 uF0. 0601 мкФ0,0605 мкФ0,062 мкФ0,064 мкФ0,065 мкФ0,066 мкФ0,068 мкФ0,07 мкФ0,0715 мкФ0,072 мкФ0.0732 uF0.075 uF0.0754 uF0.08 uF0.082 uF0.0828 uF0.083 uF0.084 uF0.0844 uF0.086 uF0.087 uF0.0882 uF0.0886 uF0.09 uF0.0909 uF0.091 uF0.0925 uF0 .0936 мкФ0,0953 мкФ0,1 мкФ0,102 мкФ0,1097 мкФ0,11 мкФ0,1125 мкФ0,1128 мкФ0,12 мкФ0,13 мкФ0,135 мкФ0,136 мкФ0,14 мкФ0,15 мкФ0,154 мкФ0,16 мкФ0,17 uF0.18 uF0.19 uF0.195 uF0.197 uF0.2 uF0.2131 uF0.22 uF0.226 uF0.23 uF0.237 uF0.24 uF0.25 uF0.27 uF0.28 uF0.294 uF0.3 uF0. 301 мкФ0,32 мкФ0,33 мкФ0,333 мкФ0,334 мкФ0,35 мкФ0,36 мкФ0,38 мкФ0,39 мкФ0,4 мкФ0,428 мкФ0,43 мкФ0,44 мкФ0,45 мкФ0,464 мкФ0,47 мкФ0.48 мкФ0,49 мкФ0,5 мкФ0,51 мкФ0,511 мкФ0,517 мкФ0,52 мкФ0,526 мкФ0,55 мкФ0,56 мкФ0,6 мкФ0,61 мкФ0,62 мкФ0,63 мкФ0,65 мкФ0,653 мкФ0,66 мкФ0 0,68 мкФ 0,685 мкФ 0,7 мкФ 0,715 мкФ 0,717 мкФ 0,732 мкФ 0,75 мкФ 0,785 мкФ 0,8 мкФ 0,82 мкФ 0,83 мкФ 0,85 мкФ 0,9 мкФ 0,906 мкФ 0,91 мкФ 0,92 мкФ 0,95 uF0.97 uF0.995 uF1 uF1.0035 uF1.02 uF1.08 uF1.1 uF1.14 uF1.15 uF1.18 uF1.2 uF1.22 uF1.24 uF1.25 uF1.3 uF1.3241 uF1.4 uF1 .5 мкФ1,6 мкФ1,65 мкФ1,7 мкФ1,75 мкФ1,77 мкФ1,8 мкФ1,85 мкФ1,86 мкФ1,9 мкФ2 мкФ2,1 мкФ2,142 мкФ2,15 мкФ2,16 мкФ2,2 мкФ2,25 мкФ2. 3 мкФ2,37 мкФ2,4 мкФ2,5 мкФ2,6 мкФ2.7 мкФ2,75 мкФ2,8 мкФ3 мкФ3,15 мкФ3,24 мкФ3,3 мкФ3,4 мкФ3,5 мкФ3,6 мкФ3,7 мкФ3,75 мкФ3,85 мкФ3,9 мкФ4 мкФ4,14 мкФ4,22 мкФ4,32 мкФ4. 4 мкФ4,5 мкФ4,7 мкФ5 мкФ5,5 мкФ5,6 мкФ5,62 мкФ5,7 мкФ6 мкФ6,2 мкФ6,5 мкФ6,6 мкФ6,75 мкФ6,8 мкФ7 мкФ7,3 мкФ7,5 мкФ7,8 мкФ8 мкФ8,2 uF8.5 uF9 uF9.4 uF10 uF10.5 uF11 uF11.5 uF11.56 uF12 uF12.5 uF13 uF13.5 uF14 uF15 uF16 uF16.3 uF16.5 uF17 uF17.5 uF18 uF18.5 uF19 uF20 uF21 uF21.5 uF22 uF22.1 uF22.5 uF23 uF23.5 uF24 uF24.5 uF25 uF26 uF27 uF27.5 uF28 uF29 uF30 uF31 uF32 uF33 uF34 uF35 uF36 uF38 uF38.48 uF39 uF39.6 uF39.87 uF40 uF41 uF42 uF42.5 uF43 uF45 uF46 uF47 uF48 uF50 uF51 uF52 uF53 uF53.3 uF55 uF56 uF60 uF62 uF63 uF64 uF65 uF68 uF69 uF70 uF72 uF72 uF75 uF77F uF10080 uF85 uF81 uF85 uF8 uF108 uF85 uF81 uF110 uF8 uF8 uF8 uF10 uF85 uF81 uF81 uF10 uF124 uF125 uF130 uF135 uF140 uF145 uF150 uF160 uF161 uF170 uF175 uF180 uF185 uF189 uF190 uF200 uF210 uF216 uF220 uF225 uF230 uF233 UF240 uF243 uF250 uF260 uF270 uF271 uF275 uF280 uF290 uF300 uF310 uF320 uF324 uF325 uF330 uF340 uF350 uF370 uF375 uF378 uF380 uF390 uF400 uF410 uF415 uF420 uF430 uF440 uF450 uF460 uF470 uF480 uF490 uF500 uF510 uF520 uF525 uF530 uF540 uF550 uF560 uF561 uF570 uF580 uF590 uF600 uF610 uF620 uF625 uF630 uF640 uF645 uF650 uF660 uF680 uF682 uF690 uF700 uF708 uF710 uF720 uF740 uF750 uF760 uF770 uF780 uF800 uF810 uF815 uF820 uF830 uF840 uF850 uF860 uF865 uF870 uF875 uF880 uF890 uF900 uF910 uF925 uF930 uF940 uF950 uF960 uF970 uF980 uF990 uF1000 uF1050 uF1100 uF1150 uF1175 uF1200 uF1225 uF1250 uF1300 uF1350 uF1400 uF1440 uF1500 uF1500 uF F1650 uF1700 uF1800 uF1890 uF1900 uF1940 uF1980 uF2000 uF2100 uF2200 uF2250 uF2300 uF2400 uF2500 uF2600 uF2700 uF2800 uF2900 uF3000 uF3100 uF3200 uF3300 uF3330 uF3400 uF3450 uF3500 uF3600 uF3700 uF3800 uF3900 uF4000 uF4100 uF4200 uF4300 uF4400 uF4470 uF4500 uF4600 uF4700 uF4800 uF4900 uF5000 uF5100 uF5200 uF5300 uF5400 uF5500 uF5600 uF5700 uF5800 uF5900 uF6000 uF6100 uF6200 uF6300 uF6400 uF6500 uF6600 uF6700 uF6800 uF6900 uF7000 uF7100 uF7200 uF7300 uF7400 uF7500 uF7600 uF7700 uF7800 uF7900 uF8000 uF8100 uF8200 uF8300 uF8400 uF8500 uF8600 uF8700 uF8800 uF8900 uF9000 uF9100 uF9200 uF9300 uF9400 uF9500 uF9600 uF9700 uF9800 uF9900 uF10000 uF10400 uF10500 uF10800 uF10900 uF11000 uF11100 uF11500 uF12000 uF12500 uF12900 uF13000 uF13500 uF14000 uF14500 uF15000 uF15500 uF15600 uF16000 uF16500 uF17000 uF17500 uF17600 uF18000 uF19000 uF19500 uF20000 uF20500 uF21000 uF21500 uF22000 uF23000 uF23200 uF23900 uF24000 uF25000 uF26000 uF27000 uF27500 uF28000 uF28500 uF29000 uF30000 uF31000 uF31500 uF32 000 uF33000 uF34000 uF34800 uF35000 uF36000 uF37000 uF37500 uF38000 uF39000 uF40000 uF41000 uF42000 uF42500 uF43000 uF43500 uF44000 uF45000 uF46000 uF47000 uF48000 uF49000 uF50000 uF51000 uF52000 uF53000 uF53500 uF54000 uF55000 uF56000 uF57000 uF58000 uF59000 uF60000 uF61000 uF62000 uF63000 uF64000 uF65000 uF66000 uF67000 uF68000 uF69000 uF70000 uF71000 uF72000 uF73000 uF74000 uF75000 uF76000 uF77000 uF78000 uF80000 uF81000 uF82000 uF83000 uF84000 uF85000 uF86000 uF87000 uF88000 uF89000 uF
uF
uF93000 uF94000 uF95000 uF96000 uF97000 uF98000 uF99000 uF100000 uF105000 uF110000 uF120000 uF130000 uF135000 uF137000 uF140000 uF150000 uF155000 uF160000 uF161000 uF170000 uF180000 uF185000 uF1
uF196000 uF200000 uF210000 uF220000 uF225000 uF230000 uF240000 uF250000 uF260000 uF280000 uF300000 uF320000 uF330000 uF340000 uF3
uF400000 uF430000 uF450000 uF470000 uF4 uF560000 uF630000 uF650000 uF1000000 uF1200000 uF1500000 uF3000000 uF6000000 uF15000000 uF22000000 uF25000000 uF 2000000000 мкФ 18000000000 мкФ
Напряжение
V0.5 V1.4 V1.5 V2 V2.3 V2.5 V2.7 V3 V3.3 V3.5 V4 V4.2 V5 V5.5 V5.6 V6 V6.3 V7 V7.5 V8 V10 V12 V12.5 V13 V15 V16 V18 V20 V21 V25 V28 V30 V32 V33 V35 V36 V40 V45 V50 V55 V60 V63 V64 V70 V75 V80 V85 V90 V100 V110 V115 V120 V125 V130 V132 V135 V140 V150 V160 V165 V170 V170 V175 V240 V2208190 V230 V240 V230 V2202 V250 V230 V230 V230 V240 V230 V240 V240 V2202190 V2 V260 V270 V275 V277 V280 V290 V300 V305 V310 V315 V320 V325 V330 V340 V346 V350 V360 V370 V375 V380 V385 V400 V410 V420 V425 V430 V435 V440 V445 V450 V460 V540 V540 V530 V530 V650 V750 V540 V650 V450 V560 V62500 V450 V560 V62500 V450 V560 V62500 V450 V560 V540 V530 V530 V450 V540 V540 V530 V530 V800 V850 V960 V1000 V1200 V1250 V1300 V1400 V1500 V1600 V1700 V1750 V1800 V2000 V2100 V2200 V2300 V2500 V2600 V3000 V3400 V3500 V3600 V4000 V4500 V5000 V5500 V6000 V6500 V7000 V7400 V7500 V8000 V9000 V10000 V10500 V11000 V11500 V12000 V12500 V13000 V13500 V14000 V14500 V15000 V16000 V17000 V20000 V25000 V30000 V32000 V33000 V35000 V36000 V40000 V43000 V45000 V50000 V55000 V80000 V
Толерантность
-..1,1% .10 + 75% .25.25% .25pf. 5.5 pf.5% ++. 1-5 + -. 25 + -. 5 + -. 75pf +/- 10 +/- 1,5% + / — 2,5 % + — 0,1pf + -0,25pf + -0,5pf + -1% + 1-0% + 10 + 30 + 10 + 75 + 10-0% + 100-0 + 100-0% + 100-10 + 10-30 + 10-75 + -15pf + -2% + — 20 + 20-0 + 20-0% + 20-10% + 20-25% + 20-50 + 20-80 + 25-10 + 30-0% + 30 -10 + 30-10% + 30-15 + 40-10 + 40-20 + 4-6 + 50 + 5-0% + 50-10 + 50-10% + 50-15 + 50-20 + 50- -20 + -5pf + 70-30% + 75-10 + 75-10% + 80% -20% + 80-2- + 80-20 + 80-20% ± 0,25pf ± 0,5pf ± 1pf0-0 + 100% -0 + 50% 0% -0% + 20% -0% + 100% 0,1 pf0,1pf0,2% 0,250,25pf0,5% 0,5pf-0 + 50% 11% 1 pf1% 1,25% 1010 % -10 + 100% -10 + 30% -10 + 50-10 + 50% -10 + 75-10 + 100% -10 + 50-10 + 75-10 + 75% 10% -10% + 50% -10% + 75% -10% + 30% -10% + 50% -10% + 75% -10% + 80% -10% 30% -10% + 100% -10% + 150% -10% + 20% -10% + 50% -10% + 75% -10 / + 75-10 + 100-10 + 100% -10 + 150-10 + 150% -10 + 20-10 + 30-10 + 30
-1-10 + 30% -10 + 5-10 + 5% -10 + 50-10 + 50% -10 + 75-10 + 75% 100100% -10-100-10-75% 1515% -15% + 20% -15 / + 30-15 + 30-15 + 30% -15 + 50-15 + 50% -15 + 75-15 + 75% 22% 2% 2.52,5% 2020% -20 + 8020% -20% + 80% 20 %% — 20% + 50% -20% + 80% -20 + 50-20 + 50% -20 + 75% -20 + 80-20 + 80% 2225% 2933% 3030% 4% -40-40 + 8540% -40% + 60% -40 + 85% 55% 5% -5% 5050% -50 + 10-50 + 20% 66% 608 -80 + 20-80 + 20% 85abcdfggmvhjklmn / an / a% opqstwxyz
Температура
— + 80-20110-10 5010010510561101251401751851×720-20 c + 80c от -20 до 85-25 ° c до +85 ° c2co2r2x7-30c до 100c от -35 ° c до +85 ° c от -35 ° c до + 85 ° c3x540-40 От 85-40 до + 85-40 до 105-40 до 65-40 до 70-40 до 85-40c до + 100c-40c до 704550-50 8555-55 ° C до -55 ° C до +100 ° C-55 ° c до +125 ° c-55 ° c до +150 ° c-55 до 105-55 до 125-55 до 85-55 до 90-55 ° c до + 125 ° c от -55c до + 125c-55c до 125c5yp60620f65 -65 до 125707575u8082858xr9095bbcbkbnbxcc0gc5ucgchcjckcogcog / npocohcojcokdd2d5ueffzgmvjb1l2lglhmm5emplmprnn / an080n1000n150n1500n220n2200n2800n330n3300n390n470n4700n50n75n750np0nplnpony5fp100p2gp2hp3kpgphrr3lrgrhs2hs2ls3ls3ns5lshslsl0slosrt2ht3mt5et5uthuu2ju2mu5pujwkx2x50x5cx5dx5ex5fx5px5rx5sx5tx5ux5vx7rx7sy5by5dy5ey5fy5py5ry5sy5ty5uy5vyaybydyfynynsyrz5 [z54z5dz5ez5fz5jz5lz5pz5rz5sz5tz5uz5vz7rzpzt
Интервал
мм0.05 мм0,1 мм0,12 мм0,13 мм0,15 мм0,16 мм0,17 мм0,2 мм0,25 мм0,27 мм0,3 мм0,34 мм0,35 мм0,36 мм0,37 мм0,4 мм0,45 мм0 0,5 мм0,51 мм0,55 мм0,6 мм0,64 мм0,65 мм0,7 мм0,75 мм0,76 мм0,8 мм0,85 мм0,9 мм0,95 мм1 мм1,02 мм1,05 мм1,12 мм1. 15 мм1,25 мм1,27 мм1,5 мм1,52 мм1,78 мм1,95 мм2 мм2,03 мм2,08 мм2,13 мм2,29 мм2,3 мм2,38 мм2,44 мм2,5 мм2,54 мм2,73 мм2,75 мм2,79 мм2,83 мм2,97 мм3 мм3,05 мм3,13 мм3,17 мм3,3 мм3,52 мм3,56 мм3,73 мм3,75 мм3,81 мм3,86 мм4 мм4,06 мм4,08 мм4,32 мм4,44 мм4,5 мм4,57 мм4,67 мм4,76 мм4.83 мм5 мм5,03 мм5,04 мм5,08 мм5,18 мм5,33 мм5,39 мм5,59 мм5,65 мм5,72 мм5,84 мм6 мм6,05 мм6,1 мм6,3 мм6,35 мм6,4 мм6. 47 мм6,5 мм6,58 мм6,6 мм6,86 мм7 мм7,11 мм7,37 мм7,49 мм7,5 мм7,62 мм7,87 мм7,94 мм8 мм8,06 мм8,13 мм8,23 мм8,38 мм8. 64 мм8,89 мм9 мм9,02 мм9,14 мм9,27 мм9,4 мм9,5 мм9,52 мм9,55 мм9,65 мм9,91 мм9,93 мм10 мм10,16 мм10,18 мм10,41 мм10,67 мм10. 81 мм10,92 мм11 мм11,05 мм11,18 мм11,43 мм11,68 мм11,91 мм11,94 мм12 мм12,19 мм12,7 мм12,95 мм13 мм13,21 мм13,46 мм13,72 мм13,97 мм14 мм14,22 мм 14.27 мм 14,4 мм 14,48 мм 14,73 мм 14,99 мм15 мм 15,24 мм 15,49 мм 15,75 мм 15,88 мм16 мм16,26 мм16,5 мм16,51 мм16,76 мм17,02 мм17,27 мм17,53 мм 17. 78 мм18 мм18,03 мм18,29 мм18,54 мм18,8 мм19,05 мм19,3 мм19,56 мм19,81 мм20 мм20,07 мм20,32 мм20,57 мм20,83 мм21 мм21,08 мм21,34 мм21,59 мм21 0,84 мм22 мм22,1 мм22,12 мм22,22 мм22,35 мм22,5 мм22,61 мм22,86 мм23,11 мм23,37 мм23,62 мм23,88 мм24 мм24,13 мм24,45 мм24,64 мм24,89 мм25 25,15 мм 25,4 мм 25,65 мм 25,91 мм 26 мм 26,16 мм 26,42 мм 26,67 мм 26,92 мм 27,18 мм 27,43 мм 27.5 мм 27,56 мм 27,69 мм 27,94 мм 28,19 мм 28,45 мм 28,57 мм 28,58 мм 28,7 мм 28,96 мм 29,21 мм 29,97 мм 30,48 мм31,75 мм33,02 мм34,04 мм34,29 мм34 .8 мм35 мм35.05 мм35.56 мм36.32 мм36.58 мм36.83 мм37.08 мм37.5 мм38 мм38.1 мм39.37 мм39.62 мм40 мм41.28 мм42.93 мм43 мм44.96 мм46.99 мм 47. 62 мм 48,26 мм 50,8 мм 54,61 мм 57,15 мм 62,74 мм 72,9 мм 82,55 мм 113,28 мм 114,3 мм 127 мм 241,3 мм 255 мм 457,2 мм 698,5 мм 914,4 мм
Терминалы
-аксиальные обжимные провода, образованные разъемами для быстрого подключения, радиальные винты, защелкивающиеся провода для пайки,
Производитель
a1 componentsacoacucapacushnetadiaeaeroaeromaero-maerovoxafalbatronixamerican конденсатор corporationamerican radionicsamerican shizuki АМФ (по возрастанию) американский транс-coilamericanshizukicorp (по возрастанию) amperexarc electricarcoarcolyticarcotronicsargentarizona capacitorarizona capacitorsascaschbacherastronatcavxavx / kyoceraaxelbaknorbaknor indbaldwinbarker микрофарад (BMI) barkermicrofarads (BMI) BC componentsbccomponentsbec-bishopbec-capbell industriesbennicbhbhcbishopbmcbmibpbrelbyabbycapcal chipcalceracal-chipcallinscal-rcambridgecamelcapacitor industriescapacitor technologycaparcapatronicscapcomcaptroncapxonccicdecde / mallorycde -маленькийcdetcenterengieeringcentralabcentre engineeringcenturyкерамикаcgechicago condenserchicagocondenserciicircuit functionsИсследование компонентовКомпоненты в исследованиях компонентов sdeerborndelcondialectrondiamonddicksondieldielectric лабораторииdielectrondolinko-wilkensdong-illdubilierducatidynaplexeacoeatonecgef johnsonefc wescoeimacel mencoelec.conceptselectrocubeelectronelectron productselectronic conceptselgenelnaelpacememcepcosepecerieerie-tusonixevoxevox / rifaevox-rifaewfaradfaradayfaradonfastfcifdof-dynefecfrakogegeneral electricgeneral instrumentgenteqgenteq capacitorsgiglassmikeg-luxongoguengoodallgudemanhechigh энергия corphiltonhi-qhitachihitanohjcholystonehvciccico-rallyiecieiill capillcapillinois capacitorimbind / midwecindcoindustrial condensorindustrial midwecintercapinternational компоненты corp.iskraittitwitw-paktronjacjamiconjardjard-marsjarojecjenningsjfdjianghaijohansonkahgankckkeckemetkentkingswayklckoakyoceralelonlibertym.пм / emagnetekmaidamallorymallory-rmcmallroymanyuemarcapmarconmarsmarshallmatsuomaxwellmdcmepmepcomepco / electrameritekmialmicamoldmiconicsmidwecmmcmousermpmpimulti productsmulticompmuratamurata-erienasunational capacitorncinecnemconicnichiconnissei arcotronicsnnknovacapnpcntinwlnytnytronicsohmokayaosoartioutboard морские corp.paccompacepaktronpanasonicphilipsphilips-crlphilips-mepcophycompplastic capacitorsplesseyplessypotterppcpresidiopyramidrcarfrferfe internationalrg allenrgaricheyrichey capacitorrifarocrodersteinroedersteinrogersrohmronkenrsrtmrubyconrutiliconsahasaha-suscosamganosamsungsamwhasan-запад Фернандо capsangsangamosangamo-cdesanyosbesciseacorsecseisemcosemcorshimionshimizusic safcosiemenssimicsimic электроника (SE) skottieskysolasolarsoshinsouthern электроника ф-dynesprspraguesprague-ceramitesprague-goodmansprguestabilitystandardstanleystcstettnerstksuflexsurgesyfert.c.taishing electronicstaitrontaitsutaiyotaiyo yudentansitortayehtcitdkteteapotecatetech-captempletenta electrictexas instrumentstex-capthompsonthomsontititacontokintosintpctripath технологии inc.trwtrw / asctsctusonixucuccunilatorunited chemiconunitrodeusivaradynevenkelverticalvishayvishay / roedersteinvishay / spraguevishay / tansitorvitramonvoltronicswalsinwaycomwescowest capwest-capwestcapwestern electricwimawitw-кВт-к industriesworld productswurthxicionxiconyageoyorkyuhchang
Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) | S-параметр
для общего назначения ГРМ Продукция общего назначения Почтовый индекс: 82.2 МБ GR3 Высокая эффективная емкость и высокий пульсирующий ток Тип ZIP: 0,3 МБ GRJ Мягкое завершение типа ZIP: 1,7 МБ GR4 Ethernet LAN и первичная-вторичная связь преобразователей постоянного тока в постоянный Почтовый индекс: 0.2 МБ GR4 Схема разветвителя G-Fast, xDSL ZIP: 0,1 МБ GR7 Только цепь вспышки камеры ZIP: 0,1 МБ GJM High Q Тип Почтовый индекс: 33.3 МБ GQM High Q и High Power Тип ZIP: 6,4 МБ GA2 На основании Закона Японии о безопасности электрических устройств и материалов ZIP: 0,1 МБ GA3 Сертифицированный стандарт безопасности Тип: Тип GB, Тип GD, Тип GF Почтовый индекс: 0.4 МБ LLL LW обратный низкий ESL тип ZIP: 0,7 МБ LLR LW Обратно-контролируемое ESR Low ESL Тип ZIP: 0,1 МБ GJ4 Тип с низким уровнем искажений Почтовый индекс: 0.1 МБ GJ8 Тип с низким уровнем акустического шума ZIP: 0,1 МБ ZRA на промежуточной плате типа ZIP: 0,1 МБ ZRB на промежуточной плате типа Почтовый индекс: 0.1 МБ KRM Металлический зажим типа ZIP: 0,6 МБ КР3 Металлический зажим с высокой эффективной емкостью и допустимым током пульсаций, тип ZIP: 0,1 МБ для автомобилей (информационно-развлекательная система) БРТ Совместимость с AEC-Q200 для информационно-развлекательной системы Почтовый индекс: 5.4 МБ GXT Многослойные керамические конденсаторы с водоотталкивающим чипом, совместимые с AEC-Q200, для информационно-развлекательной системы ZIP: 0,6 МБ для автомобилей (трансмиссия / безопасность) GCM для автомобилей Почтовый индекс: 16.7 МБ GGM Многослойные керамические конденсаторы с водоотталкивающим чипом ZIP: 0,5 МБ GC3 Высокая эффективная емкость и высокий пульсирующий ток Тип ZIP: 0,3 МБ GCJ Мягкое завершение типа Почтовый индекс: 4.4 МБ GCQ Высококачественный чип, тип ZIP: 2,8 МБ GCD MLSC Тип конструкции ZIP: 1,0 МБ GCE Мягкая заделка MLSC Тип конструкции Почтовый индекс: 1.3 МБ GGD Водоотталкивающие многослойные керамические конденсаторы MLSC Design Chip ZIP: 0,1 МБ ООО LW Реверсивные многослойные керамические конденсаторы с низким ESL-чипом Почтовый индекс: 0.1 МБ КСМ Металлический зажим типа ZIP: 0,4 МБ КС3 Металлический зажим с высокой эффективной емкостью и допустимым током пульсаций, тип Почтовый индекс: 0.2 МБ KCA Металлический зажим, сертифицированный по стандарту безопасности, тип ZIP: 0,2 МБ для имплантируемых медицинских устройств (схема Non Life support) GCH Для имплантируемых медицинских устройств (схема не жизнеобеспечения) Почтовый индекс: 1.7 МБ
Capacitor Tutorial — Symbol, Parameters, Connections
Конденсатор — основной пассивный электронный компонент (рядом с индуктором и резистором ), который состоит как минимум из двух электрических проводников (пластин) и разделяющего их диэлектрика (изолятор). После подачи напряжения на пластины начинается сбор электрического заряда .
В зависимости от конструкции, параметров и типа системы, в которой применяются конденсаторы, они могут собирать энергию , задействовать (передача энергии), фильтровать и блокировать сигналы . Фильтры и RC-таймеры получили свое название от комбинации резистора и конденсатора в одной системе — и аналогично в системе RLC использовались резистор и конденсатор, но с добавлением катушки .
Рис. 1. Обозначение конденсатора Емкость конденсатора (количество заряда, которое может накапливать конденсатор) выражается в [Фарадах] .Несмотря на то, что 1 Фарад — это большая единица, обычно производимые конденсаторы имеют значения емкости пико [ пФ] , нано [ нФ ] и микро [ мкФ ] фарад.
C — емкость конденсатора [F — F арад]
Q — электрический заряд на одной пластине [ C — C oulomb]
V — напряжение между пластинами [ V — V olt]
Конденсаторы — Раздел - электролитические — работают только на низких частотах, имеют значительную емкость и величину утечки,
- керамика — обычно работают на высоких частотах, из этого материала также изготавливают подстроечные конденсаторы, которые представляют собой конденсаторы переменной емкости,
- полимер — (пластик) — подходят для работы при больших токах и отличаются высоким сопротивлением напряжению.
Конденсатор — Основные технические параметры - Номинальная мощность — значение, указанное производителем, оно определяет мощность этого элемента,
- Допуск емкости — указывается в процентах [%], максимальное отклонение фактической стоимости товара от его номинальной стоимости,
- Номинальное напряжение — максимально допустимое значение напряжения для соответствующего компонента, обычно дается как сумма напряжения и пикового значения переменного напряжения,
- Испытательное напряжение — значение напряжения, которое конденсатор способен «выдержать» за короткое время,
- Температурный коэффициент емкости ( TCC ) — описывает максимальное изменение емкости в заданном диапазоне температур,
- Утечка — отвечает за саморазряд конденсатора, зависит от сопротивления изоляции,
- Сопротивление импульсам напряжения — описана оптимальная частота заряда и разряда конденсатора,
- Коэффициент рассеяния конденсатора (tan δ) — он зависит от температуры и частоты, чем выше значение, тем хуже качество конденсатора.
Конденсаторы — последовательное и параллельное соединение Как и в случае катушек индуктивности и резисторов, конденсаторы можно подключать параллельно и последовательно.
Последовательное соединение:
Рис. 2. Конденсаторы, включенные последовательно Емкость последовательно соединенных конденсаторов (в отличие от резисторов) может быть описана следующей формулой:
Параллельное соединение
Емкость конденсаторов, соединенных параллельно, определяется по формуле:
Электрический заряд конденсаторов, соединенных параллельно, представляет собой сумму зарядов, собранных на них — как показывает приведенное выше соотношение.
Рис. 3. Параллельное соединение конденсаторов Как читать технический паспорт конденсатора — Блог о пассивных компонентах
Источник: блог Capacitor Faks
, автор: Энтони Келли, Capacitor Faks
Конденсаторы используются в электронных схемах для широкого спектра применений, включая связь, синхронизацию, фильтрацию, развязку и формирование волны. Эти пассивные компоненты бывают самых разных форм, размеров и конструкций, и обычно нелегко определить компонент, отвечающий конкретным требованиям приложения.В большинстве электронных схем общие характеристики схемы во многом определяются выбором конденсаторов.
Таким образом, определение компонента, отвечающего требованиям приложения, является критическим шагом в проектировании электронных схем. Рабочие характеристики любого электронного компонента указываются производителями в технических паспортах продукта. Это делает технический паспорт одним из самых полезных ресурсов для проектировщиков схем и инженеров.
Несмотря на свою полезность, листы данных могут содержать много информации, что затрудняет пользователям извлечение сведений, которые им требуются для данного компонента.Типовой лист данных конденсатора содержит следующую информацию о компоненте:
- Тактико-технические характеристики
- Типовые области применения
- Ограничения компонента
В этом руководстве мы дадим вам советы, которые помогут максимально эффективно использовать технические характеристики конденсатора. Итак, откуда вы берете нужную таблицу данных? Паспорта конденсаторов обычно доступны на веб-сайте производителя. В качестве альтернативы, вы можете легко загрузить отсюда любой технический паспорт конденсатора.Важно дважды проверить номер модели и дату публикации, чтобы убедиться, что вы используете правильный лист данных.
Таблицы данных конденсаторов, как и другие спецификации продуктов, различаются по конструкции и компоновке в зависимости от производителя. В этом руководстве мы рассмотрим различные разделы типовой спецификации конденсатора.
Обзор
В этом разделе приведены характеристики, функции и типичные области применения компонента.
Приложения
Большинство производителей предоставляют примеры приложений, для которых можно использовать конденсатор.Этот раздел помогает разработчикам схем легко находить компоненты, подходящие для их приложений. Этот список обычно не является исчерпывающим.
Электрические характеристики
В этом разделе представлены электрические параметры, представляющие интерес для разработчиков схем. Некоторые параметры указаны непосредственно в таблице данных, а другие нет. Важно отметить, что большинство этих параметров задаются при определенных условиях.
Напряжение
Это один из ключевых параметров, который следует учитывать при выборе конденсатора для вашего приложения.Для большинства типов конденсаторов производители указывают характеристики напряжения в виде номинального напряжения, импульсного напряжения, рабочего напряжения, переходного напряжения, обратного напряжения и пульсирующего напряжения. Номинальное напряжение определяет максимальное пиковое значение напряжения, которое может быть приложено между выводами компонента. Это номинальное напряжение обычно указывается на компоненте производителем. Для сравнения, рабочее напряжение определяет диапазон допустимых напряжений, которые могут быть приложены к компоненту без его повреждения.
Емкость
В большинстве технических паспортов конденсаторов емкость компонента указывается в терминах номинальной емкости, емкости переменного / постоянного тока и свойств защиты от заряда-разряда. Подробная информация о том, как емкость компонента изменяется в зависимости от температуры и частоты, обычно приводится в этом подразделе.
Для некоторых типов конденсаторов емкость компонента может значительно измениться со временем. Необратимые изменения в основном зависят от характеристик используемого диэлектрического материала.Скорость, с которой дрейфует емкость компонента, зависит от изменений температуры, которым подвергается компонент. Среднее изменение емкости в диапазоне температур обычно описывается температурным коэффициентом. В большинстве технических паспортов эти изменения представлены в виде кривых производительности.
Пример зависимости конденсатора от температуры. Источник изображения www.vishay.com
Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR)
Для типичной эквивалентной схемы эквивалентное последовательное сопротивление является резистивной составляющей цепи.Так же, как емкость и коэффициент рассеяния, этот параметр в значительной степени зависит от изменений температуры и частоты. ESR и коэффициент рассеяния конденсатора тесно связаны. В большинстве технических паспортов характеристики ESR компонента представлены в виде кривых производительности.
Импеданс
Основные составляющие общего импеданса конденсатора варьируются в зависимости от конденсаторной технологии. Величина импеданса зависит от отдельных реактивных и резистивных компонентов эквивалентной схемы конденсатора.Три составляющих — индуктивное реактивное сопротивление, емкостное реактивное сопротивление и эквивалентное последовательное сопротивление — меняются в зависимости от рабочей частоты. Последние два также зависят от температуры. В большинстве технических паспортов характеристики импеданса конденсатора обычно представлены в виде рабочих характеристик.
Пример зависимости импеданса от частоты. Источник изображения www.vishay.com
Коэффициент рассеяния (tanδ)
Этот электрический параметр описывает соотношение между эффективной мощностью и реактивной мощностью, когда на компонент подается синусоидальное напряжение.Если мы рассмотрим типичную эквивалентную схему, этот параметр связывает составляющую емкостного реактивного сопротивления и эквивалентное последовательное сопротивление. Изменение этого параметра в зависимости от частоты и температуры обычно указывается в технических характеристиках, обычно в виде кривых рабочих характеристик.
Источник изображения: www.vishay.com
Эквивалентная последовательная индуктивность (ESL)
ESL — один из ключевых компонентов базовой эквивалентной схемы типичного конденсатора.Этот параметр в первую очередь определяется внутренней конструкцией компонента и его конфигурацией клемм. Эквивалентная последовательная индуктивность компонента относительно не зависит от температуры и частоты.
Ток утечки
Этот параметр зависит от многих факторов, включая конструкцию компонента, внутреннюю температуру и приложенное напряжение. Время и условия хранения в значительной степени определяют начальный ток утечки компонента. В большинстве технических паспортов характеристики тока утечки конденсатора представлены в виде рабочих характеристик.
Ток пульсации
Ток, протекающий через устройство при подаче переменного напряжения, эквивалентен среднеквадратическому значению пульсирующего тока. Этот ток вызывает потери мощности и определяет самонагревающиеся свойства компонента. Для большинства конденсаторов разработчик схемы должен рассчитать максимальный ток пульсации.
Некоторые из факторов, которые следует учитывать при определении максимально допустимого значения тока, включают температуру окружающей среды, термическое сопротивление, эквивалентное последовательное сопротивление и используемые методы охлаждения.В большинстве технических паспортов производители указывают номинальное значение пульсирующего тока при определенных температурных и частотных условиях.
Прочность на пробой
Этот параметр во многом определяется конструкцией компонента и варьируется от одного типа конденсатора к другому. Для алюминиевых электролитических конденсаторов большинство производителей используют изолирующие гильзы для повышения прочности на пробой.
Температурные характеристики
Большинство рабочих параметров конденсатора в значительной степени зависят от температуры, при которой работает компонент.В техническом паспорте указан температурный диапазон, для которого разработан компонент. Он также предоставляет информацию о том, как изменения температуры влияют на другие параметры, обычно в виде кривых производительности.
Другие рабочие характеристики, представляющие интерес для разработчиков схем, включают следующие:
Сопротивление изоляции
Вносимые потери
- Скорость старения
Графики производительности
Большинство параметров конденсаторов зависят от таких условий, как температура и частота.Для таких параметров производители используют кривые производительности для описания характеристик компонента. Разработчик схемы может определить конкретное значение для такого параметра, прочитав значение, которое соответствует условиям, при которых компонент будет использоваться.
Размеры
При разработке схемы одним из ключевых факторов, которые следует учитывать, является размер компонента. Производители предоставляют эту информацию, чтобы вы могли выбрать компонент, который соответствует требованиям к пространству вашей схемы.Размер обычно указывается как в дюймах, так и в миллиметрах.
Источник изображения: kemet.com
Строительство
Для некоторых приложений проектировщика схем может интересовать технология изготовления компонента. В этом разделе представлены детали конструкции, которые могут быть интересны разработчикам схем.
Механическое напряжение
Если вы собираетесь использовать конденсатор там, где он может подвергаться ударам и вибрациям, очень важно учитывать его устойчивость к механическим воздействиям.Некоторые из параметров, которые приведены в таблицах данных, чтобы помочь вам оценить пригодность компонента для такого применения, включают высоту эксплуатации, устойчивость к вибрации и надежность клемм и проводов.
Пайка
Рабочие характеристики конденсатора могут значительно ухудшиться, если не соблюдены требования к пайке, указанные производителем. Воздействие на конденсатор чрезмерных температур, более длительное время пайки и нанесение излишка паяльного материала — вот некоторые из факторов, которые могут снизить производительность компонента.Типовой лист данных содержит инструкции по процедуре пайки, условиям и ограничениям пайки, а также рекомендуемые продукты для пайки. Эта информация предназначена для конденсаторов, требующих пайки.
Источник изображения: www.kemet.com
Крепление
Электронная схема может выйти из строя, если компонент установлен неправильно. Чтобы обеспечить оптимальную работу вашей схемы, производители конденсаторов предоставляют рекомендации по установке в технических паспортах компонентов.В большинстве случаев предусмотрено несколько рекомендуемых монтажных положений, чтобы обеспечить гибкость при проектировании. Перед установкой компонента всегда важно обращать внимание на предостережения, содержащиеся в паспорте. Помимо монтажных позиций, производители компонентов также указывают в этом разделе рекомендуемые моменты затяжки.
Охлаждение
Некоторые типы конденсаторов, например, алюминиевые электролитические конденсаторы, выделяют тепло в обмотках. Избыточный нагрев может существенно повлиять на ток пульсаций и срок службы компонента.Для компонентов, которые могут выделять значительное количество тепла, естественной конвекции недостаточно, и необходимо обеспечить внешнее охлаждение для достижения оптимальной производительности. Некоторые из наиболее распространенных методов охлаждения конденсаторов включают использование принудительной вентиляции или радиаторов. Обычно производители указывают в технических паспортах, требуется ли внешнее охлаждение.
Климатическая категория
Рабочие характеристики конденсатора в значительной степени зависят от климатических условий, в которых используется компонент.Одним из наиболее важных условий окружающей среды, которые следует учитывать, является температура. Производитель указывает в техническом паспорте, как характеристики компонента меняются в зависимости от температуры и других условий окружающей среды.
Соображения безопасности
Некоторые из наиболее распространенных рисков, связанных с использованием конденсаторов, включают опасность поражения электрическим током, вентиляцию и возгорание. Эти риски различаются в зависимости от конденсаторной технологии и технических характеристик конкретного компонента.Например, алюминиевые электролитические конденсаторы, особенно те, которые предназначены для работы при высоком напряжении, могут вызвать смертельный удар электрическим током, и с ними следует обращаться с особой осторожностью. Информация о потенциальных рисках, связанных с компонентом, обычно включается в лист данных.
Условия хранения
Для большинства типов конденсаторов рабочие характеристики в значительной степени зависят от того, как компоненты хранятся и как долго. Чтобы свойства вашего компонента не сильно пострадали, вы должны хранить их в соответствии с указаниями производителя.Подробная информация о рекомендуемых условиях хранения и инструкции о том, как использовать компонент после хранения в течение определенного периода времени, обычно приводятся в техническом паспорте.
Источник изображения: tdk.com
Информация об испытаниях
Для некоторых конденсаторов производитель может предоставить тестовую информацию, позволяющую разработчикам оценить, подходит ли компонент для конкретного применения или нет. Например, для пленочных конденсаторов большинство производителей предоставляют подробную информацию о различных испытаниях, включая испытание на надежность выводов, испытание сухим теплом, циклическое испытание влажным теплом, испытание с быстрым изменением температуры, испытание на холод и испытание в устойчивом состоянии при влажном тепле.
Квалификация / сертификация
Для некоторых приложений требуются конденсаторы, отвечающие строгим требованиям к характеристикам и надежности. Эта информация включает методы тестирования и помогает разработчикам схем узнать, соответствует ли компонент конкретным требованиям данной отрасли.
Источник изображения: www.vishay.com
Информация для заказа
Этот раздел помогает разработчику схем ознакомиться с системой нумерации, используемой производителем.В этом разделе также приведены другие рекомендации производителя, которые могут помочь разработчику схем легко заказать компоненты.
Источник изображения: kemet.com
Утилизация конденсаторов
Некоторые конденсаторы содержат токсичные материалы, поэтому важно обеспечить их правильную утилизацию, чтобы предотвратить загрязнение. Этот раздел помогает разработчикам схем и инженерам узнать о рисках, связанных с неправильной утилизацией той или иной конденсаторной технологии, и о том, как их уменьшить.
Прочие
Другие разделы / подразделы, которые являются общими в технических паспортах конденсаторов, включают следующее:
Источник рекомендуемого изображения: Техническое описание конденсаторов Kemet и AVX
Стандартные значения, используемые в конденсаторах, индукторах и резисторах
10
15
22
33
47
68 10
12
15
18
22
27
33
39
47
56
68
82 10
11
12
13
15
16
18
20
22
24
27
30
33
36
39
43
47
51
56
62
68
75
82
91 100
102
105
107
110
113
115
118
121
124
127
130
133
137
140
143
147
150
154
158
162
165
169 1769 162
165
169
182
187
191
196
200
205
210
215
221
226
232
237
243
249
255
261
267
274
280
297 907 9069 316
324
332
340
348
357
365
374
383
392
402
412
422
432
442
453
464
475
487 903
464
475
487
569 499 5669
576
590
604
619
634
649
665
681
698
715
732
750
768
787
806
825
845
866
907 907 907
86669
907 907
100
102
105
107
110
113
115
118
120
121
124
127
130
133
137
140
143
147
150
154
158
1607
162
174
178
180
182
187
191
196
200
205
210
215
220
221
226
232
237
240
243
249
907 907 267 267 27069 2769 249
287
294
300
301
309
316
324 330
332
340
348
357
360
365
374
383
390
392
402
412
422
430
432
442
457
464
47011
457
464
47011 9069 457
523
536
549
560
562
576
590
604
619
620
634
649
665
680
681
698
715
732 25 907 907 698
715
732 25 907 907
866
887
909
910
931
953
976
PPI 0505C | Вертикальная ориентация
Условия измерения и примечания
Здесь описаны соображения и условия измерения, использованные при создании последовательной матрицы рассеяния конденсаторов PPI 0505C для вертикально ориентированных деталей.Все комментарии относятся к деталям в последовательной микрополосковой конфигурации, то есть конденсаторам, которые охватывают зазор в центральной дорожке микрополосковой линии передачи и у которых плоскости электродов параллельны поверхности подложки.
Параметры рассеяния многослойных керамических конденсаторов, установленных на микрополосковых подложках, зависят не только от конструкции диэлектрика и электродного конденсатора, но и от ряда параметров, связанных с подложкой. К ним относятся: (1) диэлектрическая проницаемость и толщина подложки; (2) монтажная площадка и размеры дорожек; и (3) ориентация конденсатора (плоскости внутренних электродов относительно поверхности подложки), горизонтальная или вертикальная.
С учетом вышеизложенного, матрицы рассеяния были получены из электрических моделей, созданных Modelithics, Inc., специализированным поставщиком, с которым PPI заключила контракт. Модели, полученные на основе измерений большого количества деталей, расположенных на нескольких различных подложках, позволяют пользователям вводить диэлектрическую проницаемость и толщину подложки, размеры посадочной площадки и — для некоторых серий — ориентацию конденсатора. Подробная информация для каждой серии представлена в листе технических данных модели Modelithics (который можно найти в другом месте на веб-сайте PPI).Во всех случаях модели тщательно сравниваются с экспериментальными данными. Измерения производятся с использованием копланарных зондов; переходы копланарно-микрополосковые, а также любые другие структуры между пробниками и краями монтажной площадки тестируемого конденсатора извлекаются с использованием статистических методов TRL.
Измерения обычно выполняются на векторном анализаторе цепей в диапазоне от 0,045 до 12 ГГц для каждого номинала конденсатора на каждой подложке. Матрица рассеяния — это просто текстовый файл; образец показан ниже:
# ГГц S MA R 50
1.0800 0,003246 9,376196 0,9968 -8,122725 0,9968 -8,122725 0,003246 9,42346
1,0813 0,003303 10,56340 0,9968 -8,136674 0,9968 -8,136674 0,003303 10,6130
1,0825 0,003362 11,71266 0,9968 -8,150645 0,9968 -8,150645 0,003362 11,7644
1,0837 0,003423 12,82437 0,9967 -8,164638 0,9967 -8,164638 0,003423 12,8781
Первая строка — это заголовок, обозначенный символом #. Последующие символы описывают соответственно единицы частоты, параметр, формат измерения и характеристический импеданс измерительной системы в Ом.Данные расположены следующим образом: Первый столбец — это частота в единицах, указанных в заголовке. Следующие два столбца — это величина S11 (опять же, как указано в заголовке) и фаза S11. Последующие пары столбцов представляют S12, S21 и S22.
Важно понимать, что верхняя частота, на которой действительна матрица рассеяния, является либо пределом измерения 12 ГГц, либо вторым параллельным резонансом устройства. Параллельные резонансы в последовательной микрополосковой конфигурации проявляются как выемки (отсасывания) в S21 или S12, вносимые потери.Параллельные резонансы в последовательной микрополосковой конфигурации проявляются как выемки (отсасывания) в S21 или S12, вносимые потери.
Следует отметить, что для некоторых программных симуляторов могут потребоваться искусственные данные — например, Обратные потери 0 дБ и очень большие вносимые потери — добавляйте при нулевой частоте, чтобы избежать пассивности или других проблем. В общем, рекомендуется соблюдать осторожность при использовании программного моделирования, поскольку многие программы пытаются экстраполировать данные матрицы рассеяния как ниже, так и выше частот, на которых они действительны, и часто приводят к совершенно неверным результатам.
На рис. 1 показан типичный конденсатор на монтажных площадках микрополосковой подложки.
Рис.1 Многослойный керамический конденсатор в последовательной конфигурации на микрополосковой подложке.
Базовые плоскости всегда находятся на краях контактных площадок, как показано. Применяются следующие параметры:
Серия : 0505C
Ориентация детали : Вертикальная
Подложка : Rogers RO4350
Диэлектрическая проницаемость подложки : 3.66
Толщина подложки (мил) : 25
PADG (мил) : 15
PADL (мил) : 20
PADW (мил)
1 50 -Ом Ширина дорожки на подложке (мил) : 53,8
Расстояние между базовой плоскостью (мил) : 55
Последние два параметра, ширина дорожки 50 Ом на подложке (мил) и расстояние между опорной плоскостью (мил), приведены только для справки.Чтобы определить внутренние свойства и возможности детали, часто бывает полезно охарактеризовать ее с помощью минимальных внешних паразитных факторов, в данном случае наименьшего количества дополнительных паразитных реактивных сопротивлений, помимо базового конденсатора, охватывающего промежуток в микрополосковой дорожке. Как правило, для этого необходимы два условия:
- Размеры монтажной площадки соответствуют размерам выводов детали. (Обратите внимание, что в большинстве случаев это условие не будет практичным в крупномасштабном производстве, где монтажные площадки должны быть больше, чем заделки деталей, чтобы обеспечить допуски по размерам и размещению и создать место для галтели припоя.)
- Ширина характеристического импеданса 50 Ом, близкая к ширине детали. Это (а) позволяет избежать неоднородностей, создаваемых большими различиями в ширине; и (b), для приложений с блокировкой постоянного тока, где последовательным емкостным реактивным сопротивлением и ESR можно пренебречь по сравнению с последовательным индуктивным реактивным сопротивлением, создает последовательную индуктивность и шунтирующую емкость на единицу длины, близкую к таковой для линии с сопротивлением 50 Ом. На рис. 2 показано, как общая эквивалентная схема для многослойного керамического конденсатора на микрополоске приблизительно сокращается для приложения блокировки постоянного тока до сосредоточенной эквивалентной схемы для короткой длины линии передачи.
Рис. 2 Общая эквивалентная схема для MLCC на микрополоске (слева) приблизительно сводится для блока постоянного тока к сосредоточенной эквивалентной схеме для короткой длины линии передачи (справа)
PPI создал по крайней мере один набор матриц рассеяния в каждой серии, где эталонные плоскости близко совпадают с номинальными краями детали, а ширина дорожки 50 Ом на конкретной подложке близка к номинальной ширине детали. Ограничения размеров монтажной площадки в моделях определяли, в какой степени эти условия могут быть достигнуты.
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Passive Plus Inc. (PPI) приложила все усилия, чтобы эта информация была как можно более точной. Однако PPI не несет ответственности за его использование или за любые нарушения прав третьих лиц, которые могут возникнуть в результате его использования. PPI оставляет за собой право вносить изменения в содержание или модификацию своей продукции без предварительного уведомления.
Часть 9 — Параметры испытаний и электрические свойства
Добро пожаловать в серию «Основы работы с конденсаторами», где мы расскажем вам обо всех особенностях микросхем конденсаторов — их свойствах, классификации продукции, стандартах испытаний и сценариях использования — чтобы помочь вам сделать обоснованные решения о правильных конденсаторах для ваших конкретных приложений.После описания классификации диэлектриков в нашей предыдущей статье давайте обсудим условия испытаний конденсаторов и их электрические свойства.
Электрические характеристики конденсаторов с керамической микросхемой сильно зависят от условий испытаний, в первую очередь от температуры, напряжения и частоты. Эта зависимость от параметров испытаний более очевидна для сегнетоэлектрических диэлектриков класса II и пренебрежимо мала или более легко предсказуема для составов класса I. Поэтому были установлены определенные отраслевые стандарты измерений, которые устанавливают соответствующие пределы производительности для любых заданных электрических свойств и диэлектрических характеристик.
Температурная зависимость
Температурный коэффициент (зависимость емкости и температуры)
Как правило, материалы с более высокой диэлектрической проницаемостью K при 25 ° C демонстрируют большее изменение при изменении температуры. Температурный коэффициент емкости (T CC или TC) измеряет отклонение емкости от температуры и выражается в единицах ppm / ° C (частей на миллион на градус Цельсия) для конденсаторов класса I и% ΔC (изменение емкости в процентах. ) от измерения комнатной температуры для конденсаторов класса II.
Диэлектрические потери и температура
Диэлектрики класса I демонстрируют лишь незначительное изменение коэффициента рассеяния (DF) с температурой в стандартном температурном диапазоне от -55 ° C до 125 ° C, тогда как диэлектрики класса II демонстрируют общее уменьшение DF с температурой (особенно в точке или около точки Кюри). материала). При комнатной температуре 25 ° C отраслевые стандарты требуют, чтобы DF для стандартных диэлектриков класса I (например, C0G-NP0) не превышал 0,1%, тогда как DF для диэлектриков класса II Mid-K (например, X7R) не должен превышать 2 .5%, а DF диэлектриков High-K класса II (таких как Z5U и Y5V) не должен превышать 3,0%.
Рисунок 1. Кривые коэффициента диэлектрических потерь при температуре
Сопротивление изоляции и температура
Емкость конденсатора обратно пропорциональна его сопротивлению изоляции (IR), которое является мерой способности материала выдерживать утечку тока. Поскольку тепловая энергия увеличивает диффузию носителей заряда, утечка тока увеличивается с температурой.Обычно ИК-излучение большинства диэлектриков при 125 ° C уменьшается на один-два порядка величины по сравнению с измерением при 25 ° C. Отраслевые стандарты требуют, чтобы показания ИК-излучения при 125 ° C превышали 100 Ом-Фарад (ΩF).
Диэлектрическая прочность и температура
Диэлектрическая прочность изоляторов обратно пропорциональна температуре, так как тепло снижает внутреннее сопротивление материала. Как правило, правильно спроектированный конденсатор прочной конструкции должен выдерживать нормальное напряжение диэлектрика 25 ° C, выдерживающее импульсное напряжение, даже при температуре 125 ° C.
Зависимость напряжения постоянного тока
Коэффициент постоянного тока (зависимость емкости и постоянного напряжения)
При подаче постоянного напряжения все сегнетоэлектрические составы класса II в конечном итоге испытывают снижение диэлектрической проницаемости, и это воздействие более серьезное для диэлектриков с более высокой диэлектрической проницаемостью. Такое поведение объясняется ограничением постоянного напряжения на реакцию поляризационных механизмов, которые приводят к увеличению диэлектрической проницаемости материала.
Как видно на рисунке 2, ожидаемая емкость изменяется с увеличением напряжения смещения постоянного тока вольт / мил. Толщина отдельных диэлектрических слоев определяет нагрузку устройства вольт / мил во время работы. Следовательно, конденсаторы с одинаковым значением емкости и номинального напряжения могут вести себя по-разному в зависимости от внутренней конструкции конденсаторов.
Рисунок 2. Коэффициенты напряжения для смещения постоянного тока
Этот эффект имеет большое значение в конструкции конденсаторов, предназначенных для удовлетворения характеристик, которые требуют, чтобы комбинированные коэффициенты температуры и напряжения (TVC) не превышали определенного ΔC в рабочем диапазоне температур при рабочем напряжении.Предполагая, что диэлектрик доступен с T.C. характеристики находятся в пределах максимального ΔC ± 15%, производителю обычно нужно обращать внимание только на отрицательный вклад коэффициента напряжения.
Например, давайте рассмотрим конденсатор X7R емкостью 0,1 мкФ, рассчитанный на 50 В постоянного тока. Этот многослойный керамический конденсатор (MLCC) состоит из 30 слоев толщиной 1,5 мм, что означает, что диэлектрические слои испытывают только 33 В / мм при работе при 50 В постоянного тока. Следовательно, согласно рисунку 2, коэффициент напряжения (VC) составляет всего -15%.Если T.C. диэлектрика составляет ± 7% ΔC, а VC составляет -15% ΔC, тогда максимальное TVC составляет + 7% -22% ΔC.
Контроль напряжения и старение
Диэлектрики класса II испытывают эффект ускоренного старения при воздействии постоянного напряжения даже при комнатной температуре, и этот эффект еще сильнее проявляется при более высоких напряжениях и с диэлектриками с повышенной диэлектрической проницаемостью. При производстве диэлектриков Mid-K или высоковольтных устройств с жесткими допусками (± 5%) продукт обычно повторно нагревается после испытания на выдерживаемое ИК-излучение или напряжение диэлектрика, чтобы сохранить допуск по емкости и установить новый цикл старения.Блоки X7R могут снизить емкость до 3% после испытания выдерживаемым постоянным напряжением 300 вольт / мил.
Коэффициент рассеяния и напряжение постоянного тока
Диэлектрики класса II уменьшают диэлектрические потери с увеличением напряжения. Фактически, DF может быть уменьшен в 75% при смещении 100 вольт / мил для диэлектриков X7R.
Зависимость от напряжения переменного тока
Коэффициент переменного напряжения (зависимость емкости и переменного напряжения)
У конденсаторов класса II диэлектрическая проницаемость всегда увеличивается с изменением испытательного напряжения переменного тока (более высокие диэлектрики K реагируют быстрее), пока не будет достигнуто некоторое пороговое значение напряжения, при котором эффект обратится.Диэлектрики класса I, работающие в параэлектрическом состоянии, демонстрируют незначительную или ограниченную реакцию на смещение переменного тока.
Отраслевые стандарты определяют испытательное напряжение 1,0 ± 0,2 В среднеквадратичное значение для всех диэлектриков, за исключением некоторых менее стабильных корпусов класса II High-K, которые обычно устанавливаются производителями на 0,1 или 0,5 В среднеквадратичное значение . Таким образом, применение этих материалов при других напряжениях создает проблемы корреляции даже при низком напряжении (менее 5 В, действующее значение, / мил), как показано на рисунке 3.Как и в случае с коэффициентом постоянного напряжения, ситуация еще больше усложняется из-за дополнительной переменной конструкции конденсатора (т. Е. Толщины диэлектрика отдельных слоев).
Рисунок 3. Коэффициенты переменного напряжения
Коэффициент рассеяния и напряжение переменного тока
Увеличение диэлектрической проницаемости при испытательном напряжении переменного тока сопровождается заметным увеличением коэффициента рассеяния, как показано на рисунке 4. Поскольку MLCC построены с тонкими диэлектрическими слоями, они не идеальны для использования схем с большим переменным напряжением и большим током. , поскольку диэлектрические потери становятся весьма значительными при напряжении / мил от 5 до 20 В, действующее значение / мил.
Рисунок 4. Влияние смещения переменного тока на диэлектрические потери
Частотная зависимость
Ранее мы обсуждали тесную взаимосвязь частоты, диэлектрической поляризации и диэлектрических потерь. По сути, увеличение частоты приложенного поля приводит к уменьшению измеренного значения емкости. Некоторые поляризационные процессы имеют более медленное время реакции, которое не может угнаться за высокочастотным изменением полярности поля, что приводит к снижению диэлектрической проницаемости и увеличению диэлектрических потерь.
Эти эффекты являются общими для всех диэлектрических групп, но более преобладают в сегнетоэлектрических составах, которые демонстрируют большую ионную поляризацию. Типичные кривые зависимости емкости и коэффициента рассеяния от частоты показаны на рисунках 5 и 6.
Рисунок 5. Зависимость емкости от частоты
Рисунок 6. Коэффициент рассеяния в зависимости от частоты
Старение и зависимость от времени
Как обсуждалось в части 5 нашей серии статей, сегнетоэлектрические диэлектрики проявляют старение, когда происходит потеря емкости, когда ионы в кристаллической решетке смещаются и стабилизируются в положениях с более низкой потенциальной энергией.Ограничения на процентные потери емкости за декаду-час скорости старения обычно устанавливаются пользователями микросхем конденсаторов.
Ожидается, что X7R будет стареть менее 2,5% за декаду час, и большинство диэлектриков с этой характеристикой обычно имеют скорость старения от 0,8% до 2,0% за декаду час. Спецификация старения High-K по необходимости более либеральна; нормальным считается скорость старения 5% за декаду час. Многие диэлектрики класса II могут также демонстрировать старение коэффициента рассеяния, что более характерно для составов с высоким содержанием K.
Надеюсь, часть 9 дала вам лучшее понимание параметров диэлектрических испытаний и того, как их результаты могут повлиять на ваше конкретное приложение. В части 10 мы подробно рассмотрим отраслевые стандарты тестирования. Также ознакомьтесь с нашими конденсаторами Knowles Precision Devices, чтобы ознакомиться с полным ассортиментом нашей продукции.
Чтобы узнать больше о конденсаторах, загрузите нашу электронную книгу «Руководство по выбору правильного конденсатора для вашего конкретного применения».
Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) | S-параметр
В зависимости от конструкции, параметров и типа системы, в которой применяются конденсаторы, они могут собирать энергию , задействовать (передача энергии), фильтровать и блокировать сигналы . Фильтры и RC-таймеры получили свое название от комбинации резистора и конденсатора в одной системе — и аналогично в системе RLC использовались резистор и конденсатор, но с добавлением катушки .
Q — электрический заряд на одной пластине [ C — C oulomb]
V — напряжение между пластинами [ V — V olt]
Сопротивление изоляции
Вносимые потери
Стандартные значения, используемые в конденсаторах, индукторах и резисторах
15
22
33
47
68
12
15
18
22
27
33
39
47
56
68
82
11
12
13
15
16
18
20
22
24
27
30
33
36
39
43
47
51
56
62
68
75
82
91
102
105
107
110
113
115
118
121
124
127
130
133
137
140
143
147
150
154
158
162
165
169 1769 162
165
169
182
187
191
196
200
205
210
215
221
226
232
237
243
249
255
261
267
274
280
297 907 9069
324
332
340
348
357
365
374
383
392
402
412
422
432
442
453
464
475
487 903
464
475
487
569 499 5669
576
590
604
619
634
649
665
681
698
715
732
750
768
787
806
825
845
866
907 907 907
86669
907 907
102
105
107
110
113
115
118
120
121
124
127
130
133
137
140
143
147
150
154
158
1607
162
174
178
180
182
187
191
196
200
205
210
215
220
221
226
232
237
240
243
249
907 907 267 267 27069 2769 249
287
294
300
301
309
316
324
332
340
348
357
360
365
374
383
390
392
402
412
422
430
432
442
457
464
47011
457
464
47011 9069 457
523
536
549
560
562
576
590
604
619
620
634
649
665
680
681
698
715
732
715
732
866
887
909
910
931
953
976
1.0800 0,003246 9,376196 0,9968 -8,122725 0,9968 -8,122725 0,003246 9,42346
1,0813 0,003303 10,56340 0,9968 -8,136674 0,9968 -8,136674 0,003303 10,6130
1,0825 0,003362 11,71266 0,9968 -8,150645 0,9968 -8,150645 0,003362 11,7644
1,0837 0,003423 12,82437 0,9967 -8,164638 0,9967 -8,164638 0,003423 12,8781
Ориентация детали : Вертикальная
Подложка : Rogers RO4350
Диэлектрическая проницаемость подложки : 3.66
Толщина подложки (мил) : 25
PADG (мил) : 15
PADL (мил) : 20
PADW (мил)
1 50 -Ом Ширина дорожки на подложке (мил) : 53,8
Расстояние между базовой плоскостью (мил) : 55