La clasificación de los condensadores se basa en su división en grupos según el tipo de dieléctrico utilizado y según caracteristicas de diseño, lo que determina su uso en circuitos específicos de equipos (Tabla 14). El tipo de dieléctrico determina los principales parámetros eléctricos de los condensadores: resistencia de aislamiento, estabilidad de capacitancia, pérdidas, etc.

Las características de diseño determinan la naturaleza de su aplicación: supresión de interferencias, sintonización, dosimetría, pulso, etc.

SISTEMA DE LEYENDA

El símbolo de los condensadores se puede abreviar y completar.

El símbolo abreviado consta de letras y números. El primer elemento, una letra o una combinación de letras, denota una subclase de un condensador:

• A- capacidad constante;
• Connecticut- Afinación;
• KP- capacidad variable.

El segundo elemento denota un grupo de capacitores dependiendo del tipo de dieléctrico (Tabla 14). El tercer elemento se escribe con guión y corresponde al número de serie del desarrollo. La composición del segundo y tercer elemento en algunos casos también puede incluir una designación de letra.

Designación convencional de condensadores según el material del dieléctrico.

Tabla 14

*un dieléctrico combinado consiste en una combinación específica de capas de diferentes materiales.

Para los tipos antiguos de condensadores, las designaciones se basaron en el diseño, la tecnología, el funcionamiento y otras características (KD - condensadores de disco, FT - fluoroplástico resistente al calor; KTP - condensadores tubulares de paso)

La marca en los capacitores puede ser alfanumérica y contener la abreviatura del capacitor, voltaje nominal, capacitancia, tolerancia, grupo TKE, fecha de fabricación o color.

Dependiendo del tamaño de los condensadores, se utilizan designaciones completas o abreviadas (codificadas) de capacidades nominales y sus desviaciones permisibles. Los condensadores desprotegidos no están marcados y sus características se indican en el embalaje.

La designación completa de capacitancias nominales consiste en un valor digital de la capacitancia nominal y una designación de unidad (pF - picofaradios, μF - microfaradios, F - faradios).

La designación codificada de las capacidades nominales consta de tres o cuatro caracteres, incluidos dos o tres dígitos y una letra. Una letra del alfabeto ruso o latino denota el multiplicador que constituye el valor de la capacidad y determina la posición de la coma del punto decimal. Las letras P (p), H (n), M (m), I (m), F (F) denotan los factores 10e -12, 10e -9, 10e -6, 10e -3 y 1. Por ejemplo, 2,2 pF se denota 2P2 (2r2), 1500 pF - 1H5 (1n5), 0,1 μF -M1 (m1), 10 μF - 10 M (10m), 1 F - 1F0 (1F0).

Las desviaciones de capacidad permitidas (en porcentaje o en picofaradios) se marcan después del valor nominal con números o un código (Tabla 15).

Desviaciones permisibles de capacidad del valor nominal

Tabla 15

(Entre paréntesis están las designaciones antiguas)

El código de colores se utiliza para marcar la capacidad nominal, la desviación permisible de la capacidad, la tensión nominal hasta 63 V (Tabla 16) y el grupo TKE (ver Tablas 18, 19). El marcado se aplica en forma de puntos o rayas de colores.

PARÁMETROS DE CONDENSADORES

Capacitancia nominal y tolerancia de capacitancia.

Capacitancia nominal (Cn) - capacitancia, cuyo valor se indica en el capacitor o se indica en la documentación adjunta. El valor real de la capacitancia puede diferir del valor nominal por la cantidad de desviación permitida. Los valores de capacitancia nominal están estandarizados y se seleccionan de ciertas series de números multiplicándolos o dividiéndolos por 10 n, donde n es un número entero positivo o negativo. Las series de capacidades nominales más utilizadas se dan en la tabla. 17 (para los valores de desviaciones permisibles de capacidades, ver tabla. 15).

Códigos de color para marcar capacitores

Tabla 16

La serie más utilizada de valores nominales de capacidades.

Tabla 17

Tensión nominal (UH).

Este es el voltaje marcado en el capacitor (o especificado en la documentación), al cual puede operar bajo condiciones específicas durante su vida útil mientras mantiene los parámetros dentro de límites aceptables. La tensión nominal depende del diseño del condensador y de las propiedades de los materiales utilizados. Durante el funcionamiento, la tensión en el condensador no debe superar la tensión nominal. Para muchos tipos de condensadores, con el aumento de la temperatura (generalmente más de 70 ... 85 ° C), el voltaje permitido (U t) disminuye.

Tangente de pérdidas (tg b).

Caracteriza las pérdidas de energía activa en el condensador. Los valores de la tangente de pérdida de los condensadores cerámicos de alta frecuencia, mica, poliestireno y fluoroplásticos se encuentran dentro de (10 ... 15) x10e -4, policarbonato (15 ... 25) x10e -4, cerámica de baja frecuencia 0.035 , condensadores de óxido (5 ... 35)%, tereftalato de polietileno 0,01 ... 0,012.

El recíproco de la tangente de pérdida se llama factor de calidad del condensador.

Resistencia de aislamiento y corriente de fuga.

Estos parámetros caracterizan la calidad del dieléctrico y se utilizan en los cálculos de circuitos de baja corriente, ajuste de tiempo y alto megaohmio. La resistencia de aislamiento más alta es para capacitores de fluoroplástico, poliestireno y polipropileno, ligeramente menor para capacitores de cerámica de baja frecuencia, policarbonato y lavsan. La resistencia de aislamiento más baja de segneto condensadores cerámicos.

Para los condensadores de óxido, se establece una corriente de fuga, cuyos valores son proporcionales a la capacitancia y el voltaje. Los condensadores de tantalio tienen la corriente de fuga más baja (de unos pocos a decenas de microamperios), para los condensadores de aluminio, la corriente de fuga, por regla general, es uno o dos órdenes de magnitud mayor.

Coeficiente de temperatura de capacidad (TKE).

Este es un parámetro que se utiliza para caracterizar capacitores con una capacitancia lineal en función de la temperatura. Determina el cambio relativo en la capacitancia con la temperatura cuando cambia en un grado Celsius. Los valores TKE de los condensadores cerámicos y sus designaciones codificadas se dan en la tabla. Dieciocho.

Valores TKE de capacitores cerámicos y sus símbolos

Tabla 18

* *En los casos en que se requieran dos colores para designar un grupo TKE, el segundo color puede estar representado por el color del cuerpo.

Los capacitores de mica y poliestireno tienen TKE dentro de (50…200)х10е -6 1/°С, policarbonato ±50х10е -6 1/°С. Para capacitores con otros tipos de dieléctricos, TKE no está estandarizado. El cambio permisible en la capacitancia de los capacitores ferroeléctricos con una dependencia no lineal de TKE se da en la Tabla. 19

Cambio de la capacitancia de los capacitores cerámicos con TKE no estandarizados

Tabla 19

* En los casos en que se requieran dos colores para designar un grupo, el segundo color puede estar representado por el color del cuerpo.

Características de los condensadores

Los condensadores, como todos los componentes electrónicos, tienen una serie de características, cuyos valores no se recomienda exceder (para garantizar la confiabilidad y el correcto funcionamiento del circuito).

Tensión de funcionamiento: Dado que un capacitor consta de dos conductores separados por un dieléctrico, debe prestar atención a su clasificación de voltaje máximo. Demasiado Alto voltaje puede provocar la "ruptura" del dieléctrico y la aparición de un cortocircuito interno.

Polaridad: Algunos capacitores están hechos de tal manera que solo pueden funcionar con la polaridad de voltaje correcta. Tales limitaciones vienen impuestas por su diseño: una capa microscópicamente delgada de dieléctrico se deposita sobre una de las placas bajo la influencia de un voltaje constante. Estos condensadores se denominan electrolíticos y tienen marcas claras de polaridad.

Con polaridad de tensión inversa, los condensadores electrolíticos suelen fallar debido a la destrucción de la capa dieléctrica ultrafina. Por otro lado, una capa dieléctrica delgada permite alcanzar altos valores de capacitancia en un paquete de capacitores relativamente pequeño. Por la misma razón, los condensadores electrolíticos tienen un voltaje de funcionamiento bastante bajo (en comparación con otros tipos de condensadores).

Circuito equivalente: Dado que las placas de un condensador tienen cierta resistencia, y dado que ningún dieléctrico es un aislante perfecto, no existe tal cosa como un "condensador perfecto". Un capacitor real tiene una resistencia en serie equivalente y una resistencia de fuga (resistencia en paralelo):

Afortunadamente, los condensadores con baja resistencia en serie y la medición de alta resistencia es relativamente fácil de fabricar.

Tamaño físico: La minimización del tamaño es uno de los objetivos más importantes de los fabricantes de componentes electrónicos. Cuanto más pequeñas sean las dimensiones de los componentes, más grande se puede implementar el circuito en el volumen limitado de la carcasa del dispositivo. En el caso de los capacitores, existen dos factores principales que limitan su tamaño mínimo: el voltaje de operación y la capacitancia. Y estos factores, por regla general, son opuestos entre sí. La única forma de aumentar la tensión de funcionamiento de un condensador es aumentar el espesor de su dieléctrico. Sin embargo, en este caso, su capacidad disminuirá. Al mismo tiempo, la capacitancia del condensador se puede aumentar aumentando el área de las placas, lo que inevitablemente conducirá a un aumento de tamaño. Es por eso que no puedes juzgar la capacitancia de un capacitor por su tamaño. Un capacitor de cualquier tamaño dado puede tener una gran capacitancia y un voltaje de operación bajo, o viceversa. Tomemos como ejemplo las dos fotos siguientes:

El tamaño físico de este capacitor es bastante grande, pero tiene una capacitancia pequeña: solo 2 microfaradios. Pero su voltaje de funcionamiento es bastante alto: ¡2000 voltios! si un condensador dado actualice reduciendo el grosor del dieléctrico, entonces es posible lograr un aumento múltiple en la capacitancia, pero luego su voltaje de operación caerá significativamente. Compara esta foto con la siguiente. Muestra un condensador electrolítico, cuyas dimensiones son comparables al anterior, pero sus características (capacidad y tensión de funcionamiento) son directamente opuestas:

La delgada capa dieléctrica le da a este capacitor una capacitancia mucho mayor (20,000 microfaradios), pero reduce significativamente el voltaje de operación.

A continuación se muestran algunas muestras. varios tipos condensadores:

Los capacitores electrolíticos y de tantalio son sensibles a la polaridad del voltaje, sus cajas están marcadas en consecuencia.

Los capacitores son uno de los componentes más comunes en diagramas electricos. Presta mucha atención a la siguiente foto. placa de circuito impreso- en él, cada componente, indicado por la letra "C", es un condensador:

Algunos de los condensadores que se muestran en la placa son electrolíticos ordinarios: por ejemplo, C30 (centro superior) y C36 (izquierda, ligeramente por encima del centro). Algunos son un tipo especial de condensadores electrolíticos: tantalio: por ejemplo, C14, C19, C24 y C22 (encuéntrelos usted mismo). Los condensadores de tantalio son relativamente gran capacidad por su tamaño físico.

Ejemplos desde incluso más pequeño condensadores (para Montaje superficial) puede ver en esta foto:

Aquí los condensadores también están marcados con la letra "C".

"Manual" - información sobre varios componentes electrónicos: transistores, microchips, transformadores, condensadores, LED etc. La información contiene todo lo necesario para la selección de componentes y realización de cálculos de ingeniería, parámetros, así como el pinout de cajas, esquemas típicos inclusiones y recomendaciones para el uso de radioelementos.

Símbolos para capacitores

El símbolo abreviado de condensadores consta de los siguientes elementos:

primer elemento- una letra o una combinación de letras que denotan un capacitor (K - un capacitor de capacitancia constante; KT - un capacitor sintonizado; KP - un capacitor de capacitancia variable: KS - conjuntos de capacitores);

segundo elemento- un número que indica el tipo de dieléctrico utilizado;

tercer elemento- el número de serie del desarrollo de un tipo particular.

Un ejemplo de un símbolo abreviado: K75-10 corresponde a un condensador combinado, número de diseño 10.

El símbolo completo consta de los siguientes elementos:

primer elemento- abreviatura;

segundo elemento- designaciones y valores de los principales parámetros y características requeridos para ordenar y registrar en la documentación de diseño (variante de diseño, voltaje nominal, capacitancia nominal, desviación permisible de capacitancia, grupo y clase para estabilidad de temperatura);

tercer elemento- designación de la versión climática, el cuarto elemento - designación del documento para la entrega (AQUELLA, GOST).

Poimer del símbolo completo: K75-10-250 V \u003d 1.0 μF ± 5% \u003d 2 \u003d OZHO. 484.465 TU corresponde al capacitor combinado K75-10 con tensión nominal de 250 V, capacitancia nominal de 1.0 μF y tolerancia en capacidad de ± 5%, versión todo clima V.

Los símbolos abreviados y las aplicaciones de los capacitores se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1. Abreviaturas, finalidad y principales aplicaciones de los condensadores

El sistema anterior no se aplica a los símbolos de tipos antiguos de condensadores, que se basaban en varias características: variedades de diseño, características tecnológicas, características de presentación, áreas de aplicación, por ejemplo: KD - condensadores de disco; KM - monolítico cerámico; KLS - sección de fundición de cerámica; KPK - condensadores cerámicos amañados; KSO - condensadores de mica comprimida; SGM - mica sellada de tamaño pequeño; KBGI - condensadores aislados sellados con papel, MBGCH - frecuencia sellada con metal y papel; KEG - condensadores electrolíticos sellados; IT - volumen poroso de tantalio electrolítico.

Parámetros básicos de condensadores.

Capacidad nominal - capacitancia del condensador, indicada en la caja o en la documentación adjunta. Los valores de capacitancia nominal están estandarizados.

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) ha establecido siete series preferidas para valores de capacitancia nominal: E3; E6; E12; E24; E48; E96; E192.

Los números después de la letra E indican el número de valores nominales en cada intervalo decimal (década) que corresponden a los números 1.0; 1,5; 2.2; 3.3; 4,7; 6.8 o números obtenidos al multiplicarlos y dividirlos por 10 n , donde n es un número entero positivo o negativo.

En la producción de condensadores, las series E3, E6, E12, E24 se utilizan con mayor frecuencia, con menos frecuencia E48, E96 y E192.

En el símbolo, la capacitancia nominal se indica como un valor específico, expresado en picoyarads (pF) o microfaradios (µF).

El valor real de la capacitancia puede diferir del valor nominal por el valor de la desviación permitida en porcentaje. Las desviaciones permitidas se codifican con las letras correspondientes.

Tabla 2. Desviaciones permisibles de capacidad del valor nominal

Nota. La notación antigua está entre paréntesis.

Tensión nominal - la tensión indicada en el condensador (o especificada en la documentación), a la que puede funcionar en las condiciones especificadas durante su vida útil manteniendo los parámetros dentro de límites aceptables. La tensión nominal depende del diseño del condensador y de las propiedades de los materiales utilizados. Durante el funcionamiento, la tensión en el condensador no debe superar la tensión nominal. Para muchos tipos de condensadores, con el aumento de la temperatura (generalmente 70 ... 85 ° C), el voltaje permitido disminuye.

Para capacitores con un voltaje nominal de hasta 10 kV, los voltajes nominales se establecen desde el rango (GOST 9665-77): 1; 1,6; 2,5; 3.2; cuatro; 6.3; diez; dieciséis; veinte; 25; 32; 40; cincuenta; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 350; 400; 450; 500; 630; 800; 1000; 1600, 2000; 2500; 3000; 4000; 5000; 6300; 8000; 10.000 voltios

Coeficiente de temperatura de capacidad (TKE). Este parámetro se utiliza para caracterizar capacitores con una capacitancia lineal en función de la temperatura. Determina el cambio relativo en la capacitancia (en partes por millón) de la temperatura cuando cambia en 1 ºС. Los valores TKE ​​de los condensadores cerámicos y sus designaciones codificadas se dan en la tabla 3.

Tabla 3. Valores TKE de condensadores cerámicos y sus símbolos.

1 Cuando se requieren dos colores para designar un grupo TKE, el segundo color puede estar representado por el color del cuerpo.

Los condensadores de mica y poliestireno tienen un TKE de (50...200)·10 -6 1/°С, los de policarbonato ±50·10 -6 1/°С. Para capacitores con otros tipos de dieléctricos, TKE no está estandarizado.

Para capacitores ferrocerámicos con desviación no lineal y no estándar de la capacitancia de la temperatura, las designaciones codificadas de las desviaciones permisibles se dan en la Tabla 4.

Tabla 4. Cambio en la capacitancia de capacitores cerámicos con TKE no estándar

1 Cuando se requieren dos colores para la designación del grupo TKE, el segundo color puede estar representado por el color del cuerpo.

Tangente de pérdida (tg δ) caracteriza la pérdida de energía en el condensador, cerámica de baja frecuencia 0,035, óxido 5 ... 35% tereftalato de polihaleno 0 01 ... 0,012.

El recíproco de la tangente de pérdida se llama factor de calidad del capacitor

Resistencia de aislamiento y corriente de fuga. Estos parámetros caracterizan la calidad del dieléctrico y se utilizan en el cálculo de circuitos de baja corriente, de tiempo limitado y de alta resistencia. La mayor resistencia de aislamiento es para capacitores de fluoroplástico, poliestireno y polipropileno, ligeramente menor para capacitores de cerámica de alta frecuencia, policarbonato y lysan. La resistencia de aislamiento más baja de los condensadores ferroeléctricos.

Para los condensadores de óxido, la corriente de fuga está normalizada, cuyos valores son proporcionales a la capacitancia y el voltaje. Los condensadores de tantalio tienen la corriente de fuga más baja (desde unidades hasta decenas de microamperios). Para los condensadores de aluminio, la corriente de fuga suele ser uno o dos órdenes de magnitud mayor.

Designaciones de capacitancia codificadas y códigos de color de los capacitores Según el tamaño de los capacitores, se utilizan designaciones completas o abreviadas (codificadas) de capacitancias nominales y sus desviaciones permisibles. Los capacitores sin protección no están marcados y sus características se indican en el empaque.

Para marcar capacitores de tamaño pequeño, se utilizan designaciones codificadas (abreviadas).

La designación codificada consta de números que indican el valor nominal de la capacitancia y una letra que indica la unidad de capacitancia y la posición del punto decimal.

La designación completa de capacitancias nominales consiste en un valor digital de la capacitancia nominal y una designación de unidad (pF - picofaradios, μF - microfaradios, F - faradios).

La designación codificada de las capacidades nominales consta de tres o cuatro caracteres, incluidos dos o tres dígitos y la letra. Las letras P (p), N (p). M(m), I(1), F(B) denotan los factores 10 -12 , 10 -9 , 10 -6 , 10 -3 y 1 respectivamente para valores de capacitancia expresados ​​en faradios. Por ejemplo, una capacitancia de 2,2 pF se designa como 2P2 (2p2), 1500 pF - 1H5 (1p5), 0,1 μF - M1 (m1); 10uF - 10M (10m); 1 faradio - 1Ф0 (1F0).

Las desviaciones de capacitancia permitidas (en porcentaje o picofaradios) están marcadas después del valor nominal con números o un código.

La codificación de colores se utiliza para marcar la capacidad nominal, la desviación permisible de la capacidad, la tensión nominal hasta 63 V. La marca se aplica en forma de puntos o rayas de colores de acuerdo con la tabla 5.

Tabla 5. Códigos de colores para marcar capacitores

Características de funcionamiento de algunos tipos de condensadores. Los capacitores de óxido con dieléctrico de óxido solo pueden operar en circuitos de corriente continua o pulsante, mientras que la amplitud del voltaje del componente variable debe ser menor que el voltaje corriente continua. Es inaceptable aplicar a condensadores polares. presión constante polaridad inversa.

Al operar condensadores de óxido a bajos voltajes, es necesario tener en cuenta la presencia de sus propios fuerza electromotriz(EMF) hasta 1 V. En la mayoría de las muestras, la polaridad de la EMF coincide con la polaridad de los condensadores, y en algunas muestras hay una falta de coincidencia de polaridad, así como un cambio de polaridad con el tiempo. La EMF inherente también puede ocurrir en capacitores cerámicos tipo 2 cuando se exponen a cargas de choque y vibración y con un cambio brusco de temperatura.

Se permite la contraconexión de condensadores de óxido: conexión por los mismos polos (más con más o menos con menos) de dos condensadores polares del mismo tipo con la misma capacidad nominal y voltaje. En este caso, la capacidad total se reduce 2 veces. Los condensadores espalda con espalda se utilizan como no polares.

Una característica del funcionamiento de los condensadores electrolíticos de óxido es la presencia de picos de corriente de fuga en el momento en que se aplica un voltaje de polarización al condensador. En este caso, en los primeros segundos, la corriente de fuga disminuye rápidamente y finalmente disminuye hasta un valor constante. El valor inicial de la corriente de fuga depende (ceteris paribus) del tiempo durante el cual el condensador estuvo inactivo (o estuvo almacenado). Con un aumento en el tiempo y la temperatura de almacenamiento, la corriente de fuga aumenta, mientras que su tiempo de recuperación también aumenta (especialmente para condensadores de aluminio). El aumento más intenso de la corriente de fuga se produce durante la exposición prolongada a temperaturas elevadas sin carga eléctrica.

Cuando se trabaja con condensadores de alta tensión, es necesario tener en cuenta el fenómeno de absorción de cargas eléctricas en el dieléctrico, lo que provoca un retorno de energía incompleto durante la descarga rápida del condensador a la carga. Para varios tipos de condensadores, la relación entre la tensión residual del condensador y la tensión de carga oscila entre el 3 y el 15 %, por lo que la tensión residual puede poner en peligro la vida del personal de mantenimiento.