Clasificarea condensatoarelor se bazează pe împărțirea lor în grupe în funcție de tipul de dielectric utilizat și în funcție de caracteristici de proiectare, care determină utilizarea lor în circuite specifice de echipamente (Tabelul 14). Tipul dielectricului determină principalii parametri electrici ai condensatorilor: rezistența de izolație, stabilitatea capacității, pierderile etc.

Caracteristicile de proiectare determină natura aplicării lor: suprimarea interferențelor, reglare, dozimetrică, puls etc.

SISTEM DE LEGENDĂ

Simbolul pentru condensatori poate fi prescurtat și complet.

Simbolul prescurtat este format din litere și cifre. Primul element - o literă sau o combinație de litere - denotă o subclasă a unui condensator:

• LA- capacitate constantă;
• CT- tuning;
• KP- capacitate variabila.

Al doilea element desemnează un grup de condensatori în funcție de tipul dielectricului (Tabelul 14). Al treilea element este scris cu cratima și corespunde numărului de serie al dezvoltării. Compoziția celui de-al doilea și al treilea element în unele cazuri poate include și o desemnare a literei.

Desemnarea convențională a condensatoarelor în funcție de materialul dielectricului

Tabelul 14

*un dielectric combinat constă dintr-o combinație specifică de straturi de diferite materiale.

Pentru tipurile vechi de condensatoare, denumirile s-au bazat pe caracteristici de design, tehnologice, operaționale și alte caracteristici (KD - condensatoare cu disc, FT - fluoroplastic rezistent la căldură; KTP - condensatoare tubulare prin trecere)

Marcajul de pe condensatori poate fi alfanumeric, conținând abrevierea condensatorului, tensiunea nominală, capacitatea, toleranța, grupul TKE, data de fabricație sau culoarea.

În funcție de dimensiunea condensatoarelor, sunt utilizate denumiri complete sau abreviate (codate) ale capacităților nominale și abaterile lor admise. Condensatoarele neprotejate nu sunt marcate, iar caracteristicile lor sunt indicate pe ambalaj.

Denumirea completă a capacităților nominale constă dintr-o valoare digitală a capacității nominale și o desemnare a unității (pF - picofarads, μF - microfarads, F - farads).

Denumirea codificată a capacităților nominale constă din trei sau patru caractere, inclusiv două sau trei cifre și o literă. O literă din alfabetul rus sau latin indică multiplicatorul care alcătuiește valoarea capacității și determină poziția virgulei punctului zecimal. Literele P (p), H (n), M (m), I (m), F (F) indică factorii 10e -12, 10e -9, 10e -6, 10e -3 și 1. De exemplu, 2,2 pF este notat 2P2 (2r2), 1500 pF - 1H5 (1n5), 0,1 uF -M1 (m1), 10 uF - 10 M (10m), 1 F - 1F0 (1F0).

Abaterile de capacitate admisibile (în procente sau în picofaradi) sunt marcate după valoarea nominală cu numere sau un cod (Tabelul 15).

Abateri admisibile de capacitate de la valoarea nominală

Tabelul 15

(Între paranteze sunt denumirile vechi)

Codificarea culorilor este utilizată pentru a marca capacitatea nominală, abaterea admisă a capacității, tensiunea nominală de până la 63 V (Tabelul 16) și grupul TKE (a se vedea Tabelele 18, 19). Marcarea se aplică sub formă de puncte sau dungi colorate.

PARAMETRII CONDENSATORILOR

Capacitate nominală și toleranță de capacitate.

Capacitate nominală (Cn) - capacitate, a cărei valoare este indicată pe condensator sau indicată în documentația însoțitoare. Valoarea reală a capacității poate diferi de valoarea nominală prin valoarea abaterii admisibile. Valorile capacității nominale sunt standardizate și sunt selectate din anumite serii de numere prin înmulțirea sau împărțirea lor cu 10 n , unde n este un întreg pozitiv sau negativ. Cele mai utilizate serii de capacități nominale sunt date în tabel. 17 (pentru valorile abaterilor admisibile ale capacităților, vezi tabelul. 15).

Coduri de culoare pentru marcarea condensatoarelor

Tabelul 16

Cea mai utilizată serie de valori nominale ale capacităților

Tabelul 17

Tensiune nominală (U H).

Aceasta este tensiunea marcată pe condensator (sau specificată în documentație), la care acesta poate funcționa în condiții specificate pe durata de viață, menținând parametrii în limite acceptabile. Tensiunea nominală depinde de proiectarea condensatorului și de proprietățile materialelor utilizate. În timpul funcționării, tensiunea de pe condensator nu trebuie să depășească tensiunea nominală. Pentru multe tipuri de condensatoare, cu creșterea temperaturii (de obicei mai mult de 70 ... 85 ° C), tensiunea admisă (U t) scade.

Tangenta de pierdere (tg b).

Caracterizează pierderile de energie activă în condensator. Valorile tangentei de pierdere a condensatoarelor ceramice de înaltă frecvență, mica, polistiren și fluoroplastic se află în (10 ... 15) x10e -4, policarbonat (15 ... 25) x10e -4, ceramică de joasă frecvență 0,035 , condensatoare de oxid (5 ... 35)%, tereftalat de polietilenă 0,01 ... 0,012.

Se numește inversul tangentei de pierdere factorul de calitate al condensatorului.

Rezistența de izolație și curentul de scurgere.

Acești parametri caracterizează calitatea dielectricului și sunt utilizați în calculele circuitelor de mare megaohm, de setare a timpului și de curent scăzut. Cea mai mare rezistență de izolație este pentru condensatoarele din fluoroplastic, polistiren și polipropilenă, puțin mai mică pentru condensatoarele ceramice de joasă frecvență, policarbonat și lavsan. Cea mai scăzută rezistență de izolare a segneto condensatoare ceramice.

Pentru condensatoarele cu oxid, este setat un curent de scurgere, valorile cărora sunt proporționale cu capacitatea și tensiunea. Condensatoarele de tantal au cel mai mic curent de scurgere (de la câțiva la zeci de microamperi), pentru condensatoarele din aluminiu, curentul de scurgere, de regulă, este cu unul sau două ordine de mărime mai mare.

Coeficientul de temperatură al capacității (TKE).

Acesta este un parametru folosit pentru a caracteriza condensatoarele cu o capacitate liniară în funcție de temperatură. Determină modificarea relativă a capacității cu temperatura atunci când aceasta se modifică cu un grad Celsius. Valorile TKE ale condensatoarelor ceramice și denumirile lor codificate sunt date în tabel. 18.

Valorile TKE ale condensatoarelor ceramice și simbolurile acestora

Tabelul 18

* *În cazurile în care sunt necesare două culori pentru a desemna un grup TKE, a doua culoare poate fi reprezentată de culoarea corpului.

Condensatoarele de mica și polistiren au TKE în (50…200)х10е -6 1/°С, policarbonat ±50х10е -6 1/°С. Pentru condensatoarele cu alte tipuri de dielectric, TKE nu este standardizat. Modificarea admisibilă a capacității condensatoarelor feroelectrice cu o dependență neliniară a TKE este dată în tabel. 19.

Modificarea capacității condensatoarelor ceramice cu TKE nestandardizat

Tabelul 19

* În cazurile în care sunt necesare două culori pentru a desemna un grup, a doua culoare poate fi reprezentată de culoarea corpului.

Caracteristicile condensatoarelor

Condensatorii, la fel ca toate componentele electronice, au o serie de caracteristici, ale căror valori nu se recomandă a fi depășite (pentru a asigura fiabilitatea și funcționarea corectă a circuitului).

Tensiune de operare: Deoarece un condensator este doi conductori separați de un dielectric, trebuie să acordați atenție tensiunii maxime. Prea mult tensiune înaltă poate provoca „defectarea” dielectricului și apariția unui scurtcircuit intern.

Polaritate: Unii condensatori sunt fabricați în așa fel încât să poată funcționa numai cu polaritatea corectă a tensiunii. Astfel de limitări sunt impuse de proiectarea lor: un strat subțire microscopic de dielectric este depus pe una dintre plăci sub influența unei tensiuni constante. Acești condensatori sunt numiți electrolitici și au marcaje clare de polaritate.

Cu polaritatea inversă a tensiunii, condensatoarele electrolitice de obicei eșuează din cauza distrugerii stratului dielectric ultrasubțire. Pe de altă parte, un strat dielectric subțire permite atingerea unor valori mari de capacitate într-un pachet de condensatori relativ mic. Din același motiv, condensatoarele electrolitice au o tensiune de funcționare destul de scăzută (comparativ cu alte tipuri de condensatoare).

Circuit echivalent: Deoarece plăcile unui condensator au o anumită rezistență și din moment ce niciun dielectric nu este un izolator perfect, nu există un „condensator perfect”. Un condensator real are o rezistență în serie echivalentă și o rezistență la scurgere (rezistență paralelă):

Din fericire, condensatoare cu low rezistență în serie iar măsurarea de înaltă rezistență este relativ ușor de fabricat.

Dimensiunea fizica: Minimizarea dimensiunilor este unul dintre cele mai importante obiective ale producătorilor de componente electronice. Cu cât dimensiunile componentelor sunt mai mici, cu atât circuitul poate fi implementat mai mare în volumul limitat al carcasei dispozitivului. În cazul condensatoarelor, există doi factori principali care limitează dimensiunea minimă a acestora: tensiunea de funcționare și capacitatea. Și acești factori, de regulă, sunt opuși unul față de celălalt. Singura modalitate de a crește tensiunea de funcționare a unui condensator este de a crește grosimea dielectricului său. Cu toate acestea, în acest caz, capacitatea sa va scădea. În același timp, capacitatea condensatorului poate fi mărită prin creșterea ariei plăcilor, ceea ce va duce inevitabil la o creștere a dimensiunii. De aceea, nu puteți judeca capacitatea unui condensator după dimensiunea sa. Un condensator de orice dimensiune poate avea o capacitate mare și o tensiune de funcționare scăzută sau invers. Să luăm următoarele două fotografii ca exemplu:

Dimensiunea fizică a acestui condensator este destul de mare, dar are o capacitate mică: doar 2 microfarad. Dar tensiunea sa de funcționare este destul de mare: 2000 de volți! Dacă condensator dat upgrade prin reducerea grosimii dielectricului, atunci este posibil să se realizeze o creștere multiplă a capacității, dar apoi tensiunea de funcționare va scădea semnificativ. Comparați această fotografie cu cea de mai jos. Prezintă un condensator electrolitic, ale cărui dimensiuni sunt comparabile cu cel anterior, dar caracteristicile lor (capacitate și tensiune de funcționare) sunt direct opuse:

Stratul dielectric subțire conferă acestui condensator o capacitate mult mai mare (20.000 de microfaradi), dar reduce semnificativ tensiunea de funcționare.

Mai jos sunt câteva mostre tipuri variate condensatori:

Condensatorii electrolitici și de tantal sunt sensibili la polaritatea tensiunii, carcasele lor sunt marcate corespunzător.

Condensatorii sunt una dintre cele mai comune componente în scheme electrice. Acordați o atenție deosebită următoarei fotografii placă de circuit imprimat- pe ea, fiecare componentă, indicată prin litera „C”, este un condensator:

Unii dintre condensatorii afișați pe placă sunt electrolitici obișnuiți: de exemplu, C30 (centru sus) și C36 (stânga, puțin deasupra centrului). Unele sunt un tip special de condensatoare electrolitice - tantal: de exemplu C14, C19, C24 și C22 (găsește-le singur). Condensatoarele de tantal sunt relativ capacitate mare pentru mărimea lor fizică.

Exemple de la chiar mai mici condensatoare (pentru montaj de suprafață) poti vedea in aceasta poza:

Aici condensatoarele sunt de asemenea marcate cu litera „C”.

„Manual” - informații despre diverse componente electronice: tranzistoare, microcipuri, transformatoare, condensatoare, LED-uri etc. Informațiile conțin tot ceea ce este necesar pentru selectarea componentelor și efectuarea calculelor inginerești, a parametrilor, precum și pentru fixarea cazurilor, scheme tipice incluziuni si recomandari de utilizare a radioelementelor.

Simboluri pentru condensatoare

Simbolul abreviat pentru condensatori este format din următoarele elemente:

primul element- o literă sau o combinație de litere care indică un condensator (K - un condensator de capacitate constantă; KT - un condensator reglat; KP - un condensator de capacitate variabilă: KS - ansambluri de condensatoare);

al doilea element- un număr care indică tipul de dielectric utilizat;

al treilea element- numărul de serie al dezvoltării unui anumit tip.

Un exemplu de simbol abreviat: K75-10 corespunde unui condensator combinat, numărul de proiectare 10.

Simbolul complet este format din următoarele elemente:

primul element- abreviere;

al doilea element- desemnări și valori ale parametrilor și caracteristicilor principali necesari pentru comandă și înregistrare în documentația de proiectare (varianta de proiectare, tensiune nominală, capacitate nominală, abatere admisă a capacității, grup și clasă pentru stabilitatea temperaturii);

al treilea element- desemnarea versiunii climatice, al patrulea element - desemnarea documentului pentru livrare (TU, GOST).

Poimerul simbolului complet: K75-10-250 V \u003d 1,0 μF ± 5% \u003d 2 \u003d OZHO. 484.465 TU corespunde condensatorului combinat K75-10 cu o tensiune nominală de 250 V, o capacitate nominală de 1,0 μF și o toleranță în capacitate de ± 5%, versiunea pentru toate climatele V.

Simbolurile abreviate și aplicațiile condensatoarelor sunt prezentate în Tabelul 1.

Tabelul 1. Abrevieri, scopul și principalele aplicații ale condensatoarelor

Sistemul de mai sus nu se aplică simbolurilor vechilor tipuri de condensatoare, care s-au bazat pe diferite caracteristici: soiuri de design, caracteristici tehnologice, caracteristici de performanta, domenii de aplicare, de exemplu: KD - condensatoare disc; KM - ceramică monolitică; KLS - sectiune turnata ceramica; KPK - condensatoare ceramice montate; KSO - condensatoare de mica comprimata; SGM - mica sigilata de dimensiuni mici; KBGI - condensatoare izolate etanșate cu hârtie, MBGCH - frecvență etanșată metal-hârtie; KEG - condensatoare electrolitice sigilate; IT - tantal electrolitic volume-poros.

Parametrii de bază ai condensatorilor

Capacitatea nominală - capacitatea condensatorului, indicată pe carcasă sau în documentația de însoțire. Valorile capacității nominale sunt standardizate.

Comisia Electrotehnică Internațională (IEC) a stabilit șapte serii preferate pentru valorile capacității nominale: E3; E6; E12; E24; E48; E96; E192.

Numerele de după litera E indică numărul de valori nominale din fiecare interval zecimal (deceniu) care corespund numerelor 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8 sau numere obținute prin înmulțirea lor și împărțirea la 10 n , unde n este un întreg pozitiv sau negativ.

În producția de condensatoare, se folosesc cel mai des seriile E3, E6, E12, E24, mai rar E48, E96 și E192.

În simbol, capacitatea nominală este indicată ca o valoare specifică, exprimată în picoyaradi (pF) sau microfaradi (µF).

Valoarea reală a capacității poate diferi de valoarea nominală prin valoarea abaterii admisibile în procente. Abaterile permise sunt codificate cu literele corespunzătoare.

Tabelul 2. Abateri admisibile ale capacitatii de la valoarea nominala

Notă. Notația veche este între paranteze.

Tensiune nominală - tensiunea indicată pe condensator (sau specificată în documentație), la care poate funcționa în condiții specificate pe parcursul duratei de viață, menținând parametrii în limite acceptabile. Tensiunea nominală depinde de proiectarea condensatorului și de proprietățile materialelor utilizate. În timpul funcționării, tensiunea de pe condensator nu trebuie să depășească tensiunea nominală. Pentru multe tipuri de condensatoare, cu creșterea temperaturii (de obicei 70 ... 85 ° C), tensiunea admisă scade.

Pentru condensatoarele cu o tensiune nominală de până la 10 kV, tensiunile nominale sunt stabilite din intervalul (GOST 9665-77): 1; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 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 V.

Coeficientul de temperatură al capacității (TKE). Acest parametru este utilizat pentru a caracteriza condensatoarele cu o capacitate liniară în funcție de temperatură. Determină modificarea relativă a capacității (în părți pe milion) de la temperatură atunci când aceasta se modifică cu 1 ºС. Valorile TKE ale condensatoarelor ceramice și denumirile lor codificate sunt date în tabelul 3.

Tabelul 3. Valorile TKE ale condensatoarelor ceramice și simbolurile acestora

1 Când sunt necesare două culori pentru a desemna un grup TKE, a doua culoare poate fi reprezentată de culoarea corpului.

Condensatoarele de mica și polistiren au TKE în (50...200)·10 -6 1/°С, policarbonat ±50·10 -6 1/°С. Pentru condensatoarele cu alte tipuri de dielectric, TKE nu este standardizat.

Pentru condensatoarele fero-ceramice cu abatere neliniară și non-standard a capacității de la temperatură, denumirile codificate ale abaterilor permise sunt date în tabelul 4.

Tabelul 4. Modificarea capacității condensatoarelor ceramice cu TKE nestandard

1 Când sunt necesare două culori pentru desemnarea grupului TKE, a doua culoare poate fi reprezentată de culoarea corpului.

Tangenta de pierdere (tg δ) caracterizează pierderea de energie în condensator , ceramică de joasă frecvență 0,035, oxid 5 ... 35% tereftalat de polihalen 0 01 ... 0,012.

Se numește inversul tangentei de pierdere factorul de calitate al condensatorului

Rezistență de izolație și curent de scurgere. Acești parametri caracterizează calitatea dielectricului și sunt utilizați în calculul circuitelor de înaltă rezistență, limitate în timp și cu curent scăzut. Cea mai mare rezistență de izolație este pentru condensatoarele fluoroplastice, polistiren și polipropilenă, puțin mai mică pentru condensatoarele ceramice de înaltă frecvență, policarbonat și lisan. Cea mai scăzută rezistență de izolație a condensatoarelor feroelectrice.

Pentru condensatoarele cu oxid, curentul de scurgere este normalizat, valorile cărora sunt proporționale cu capacitatea și tensiunea. Condensatoarele de tantal au cel mai mic curent de scurgere (de la unități la zeci de microamperi). Pentru condensatoarele din aluminiu, curentul de scurgere este de obicei cu unul până la două ordine de mărime mai mare.

Denumirile de capacitate codificate și codurile de culoare ale condensatoarelor În funcție de dimensiunea condensatoarelor, se folosesc denumiri complete sau abreviate (codate) ale capacităților nominale și abaterile lor admise.Condensatorii neprotejați nu sunt marcați, iar caracteristicile lor sunt indicate pe ambalaj.

Pentru marcarea condensatoarelor de dimensiuni mici se folosesc denumiri codificate (abreviate).

Denumirea codificată constă din numere care indică valoarea nominală a capacității și o literă care indică unitatea de capacitate și indică poziția punctului zecimal.

Denumirea completă a capacităților nominale constă dintr-o valoare digitală a capacității nominale și o desemnare a unității (pF - picofarads, μF - microfarads, F - farads).

Denumirea codificată a capacităților nominale constă din trei sau patru caractere, inclusiv două sau trei cifre și litera. Literele P (p), N (p). M(m), I(1), F(B) indică factorii 10 -12, 10 -9, 10 -6, 10 -3 și respectiv 1 pentru valorile capacității exprimate în faradi. De exemplu, o capacitate de 2,2 pF este desemnată 2P2 (2p2), 1500 pF - 1H5 (1p5), 0,1 μF - M1 (m1); 10 uF - 10M (10m); 1 farad - 1Ф0 (1F0).

Abaterile de capacitate admise (în procente sau picofaradi) sunt marcate după valoarea nominală cu numere sau un cod.

Codarea colorată este utilizată pentru a marca capacitatea nominală, abaterea admisă a capacității, tensiunea nominală de până la 63 V. Marcarea se aplică sub formă de puncte sau dungi colorate în conformitate cu tabelul 5.

Tabel 5. Coduri de culoare pentru marcarea condensatoarelor

Caracteristici de funcționare a unor tipuri de condensatoare. Condensatoarele de oxid cu un dielectric de oxid pot funcționa numai în circuite de curent continuu sau pulsatoriu, în timp ce amplitudinea tensiunii componentei variabile trebuie să fie mai mică decât tensiunea curent continuu. Este inacceptabil să se aplice la condensatori polari presiune constantă polaritate inversă.

Când se operează condensatoare de oxid la tensiuni joase, este necesar să se țină cont de prezența lor forta electromotoare(EMF) până la 1 V. În majoritatea probelor, polaritatea EMF coincide cu polaritatea condensatoarelor, iar în unele probe există o nepotrivire a polarității, precum și o schimbare a polarității în timp. EMF inerent poate apărea și în condensatoarele ceramice de tip 2 atunci când sunt expuse la sarcini de șocuri și vibrații și cu o schimbare bruscă a temperaturii.

Este permisă contraconectarea condensatoarelor de oxid - conectarea prin aceiași poli (plus cu plus sau minus cu minus) a doi condensatori polari de același tip cu aceeași capacitate și tensiune nominală. În acest caz, capacitatea totală este redusă de 2 ori. Condensatorii back-to-back sunt utilizați ca nepolari.

O caracteristică a funcționării condensatoarelor oxid-electrolitice este prezența creșterilor de curent de scurgere în momentul în care se aplică o tensiune de polarizare condensatorului. În acest caz, în primele secunde, curentul de scurgere scade rapid și în cele din urmă scade la o valoare constantă. Valoarea inițială a curentului de scurgere depinde (ceteris paribus) de timpul în care condensatorul a fost inactiv (sau a fost în depozit). Odată cu creșterea timpului de stocare și a temperaturii, curentul de scurgere crește, în timp ce timpul său de recuperare crește și el (în special pentru condensatoarele din aluminiu). Cea mai intensă creștere a curentului de scurgere are loc în timpul expunerii prelungite la temperaturi ridicate fără sarcină electrică.

Când lucrați cu condensatoare de înaltă tensiune, este necesar să se țină seama de fenomenul de absorbție a sarcinilor electrice în dielectric, care determină returul incomplet de energie în timpul descărcării rapide a condensatorului la sarcină. Pentru diferite tipuri de condensatoare, raportul dintre tensiunea reziduală de pe condensator și tensiunea de încărcare variază de la 3 la 15%, drept urmare tensiunea reziduală poate pune viața în pericol pentru personalul de întreținere.