Билет №2. Конденсаторы, применяемые в электронных устройствах, их типы, основные электрические параметры и характеристики, частотные свойства, схема замещения на высоких частотах
Конденсаторы, применяемые в устройствах промышленной электроники, подразделяют на конденсаторы постоянной емкости, подстроечные и переменной емкости. Конденсаторы классифицируют по нескольким признакам:
по виду используемого диэлектрика — конденсаторы с газообразным (воздушные), жидким (масляные), твердым неорганическим (слюдяные, керамические, стеклокерамические и др.), твердым органическим (бумажные, пленочные и др.), оксидным (оксидно-полупроводниковые жидкостные, сухие и твердые) диэлек-триками;
по назначению — конденсаторы общего применения и специальные; по номинальному (рабочему) напряжению—низковольтные (Uраб<1600 В) и высоковольтные (Uраб>1600 В) конденса-торы. Основными параметрами конденса-торов являются: номинальная емкость (номинал); допустимое отклонение от номинала; электрическая прочность; температурный коэффициент емкости. Номиналы емкостей, так же как и номиналы резисторов, устанавливают в соответствии со шкалой ГОСТа. Электрическая
прочность характеризуется: номинальным (рабочим) напряжением (Uраб. при котором конденсатор может работать в течение указанного срока службы и более длительно с соблюдением условий эксплуатации; испытательным напряжением Uисп, определяющим способность конденсатора выдерживать кратковременные
перегрузки по напряжению; пробивным напряжением, т. е. напряжением, при котором наступает пробой диэлектрика. Для конденсаторов установлено три ряда номинальных емкостей: Е6, Е12 и Е24. Число, стоящее после буквы Е, определяет количество номинальных величин в ряду. Каждый ряд задается числовыми коэффи-циентами. Температурный коэффициент емкости ТКС—величина, характеризующая
относительное изменение емкости конденсатора при изменении температуры на 1°С. В конденсаторах постоянной емкости применяются в основном твердые и оксидные диэлектрики. Конденсаторы типов КСО (конденсаторы слюдяные спрессованные), КСГ (конденсаторы слюдяные герметизиро-ванные), СГМ (слюдяные герметизированные малогабаритные), обладающие наиболее высокими показателями, широко используют в резонансных контурах, в цепях блокировки, связи. Керамические конденсаторы подразделяют на трубчатые (КТ), дисковые (КД),
монолитные (КМ), пластинчатые (КП) и др.
Керамические конденсаторы имеют высокие электрические показатели, малые габариты, массу и стоимость. Их применяют в тех же случаях, что и слюдяные. К малогабаритным керамическим конденсаторам относят литые (КЛГ, КЛС) и монолитные (КМ) конденсаторы, обладающие наибольшей удельной емкостью.
Стеклоэмалевые конденсаторы (КС) яв-ляются наиболее дешевыми. К конденсаторам с твердым органическим диэлектриком относят бумажные, металлобумажные, пленочные и др. Бумажные конденсаторы изготовляют в виде рулона бумажной ленты, которая находится между лентами алюминиевой фольги. У пленочных конденсаторов диэлектриком является синтетическая пленка, например полисти-рольная (ПМ — пленочные полистирольные малогабаритные
или ПОВ — пленочные открытые высоковольтные). Пленочные конденсаторы имеют высокие электрические показатели, в частности отрицательный ТКС, что позво-ляет использовать их для параметрической стабилизации. Электролитические конденсаторы выполняют с оксидным диэлектриком. Оксидный диэлектрик в виде пленки наносят на одну из пластин конденсатора, в качестве которой служит тонкая алюминиевая или танталовая фольга. Другой пластиной конденсатора является электролит, в зависимости от вида которого различают жидкостные, сухие и твердые электролитические конденсаторы. Электролитические конденсаторы являются униполярными. Для работы в цепях переменного тока выпускают неполярные электролитические конденсаторы, например типа ЭП (электролитический пусковой). Подстроечные конденсаторы и конденсаторы переменной емкости служат для настройки резонансных контуров, фазовращающих мостов и т. д. Диэлектриком в них являются керамика и воздух. Подстроечный конденсатор характеризуется емкостями Сmin и Сmaх.
Конденсаторы переменной емкости представляют собой систему неподвижных пластин (статор), относительно которых вращается система подвижных пластин (ротор). Примеры обозначений конденсато-ров: КЮП-1 —конденсатор постоянной емкости, керамический, с номинальным напряжением ниже 1600 В, предназначенный для работы в цепях переменного и постоянного токов.