Представляем статью от нашего друга Yooree (Юрия)! Керамические конденсаторы на конкретном рынке в СНГ сейчас часто представлены продуктами от наших китайских друзей (друзей?). Это отнюдь не означает, что китайские керамические конденсаторы плохие, в последнее время они достаточно хорошо их делают, нам важно только отличать однослойные от многослойных. Создать обсуждение статьи на форуме

Автор: yooree

 

Однослойные и многослойные керамические конденсаторы в звуковом тракте. Основные внешние отличия 

Многослойные керамические 

Как правило выполняются в форме “подушечек”, достаточно яркого желтого цвета. (Показаны на рисунке сверху) 

Рабочее напряжение этих конденсаторов не менее 50В.

Номинал обозначен 3-мя цифрами, последняя из которых означает количество нолей.

Например, 101 = 100 пФ, 332 = 3300 пФ, 104 = 100000 пФ/0.1 мкФ.

Как правило, емкость для многослойников – от 0,1 мкФ до 1.0 мкФ.

  Такие конденсаторы имеют ограниченное применение в аудио приложениях, они годятся разве только на срез сигнала по ВЧ.

 

Однослойные керамические

Как правило выполняются в форме “таблеточек”, достаточно тонкие, грязно-желтого/грязно-оранжевого или грязно-бордового цвета.

Рабочее напряжение чаще всего до 50В (все современные – точно до 50В), номиналы обозначены по той же системе что и для многослойных.

Однослойные керамические отлично подходят для полупроводниковых аудиоустройств в определенных ”местах”, как то: тонкомпенсация, отфильтровка крайних ВЧ в пассивных, активных и активно-пассивных темброблоках, в активных ВЧ фильтрах и наилучшим образом работают в различных EMI фильтрах, снабберах и как шунты по питанию. Максимальная емкость для однослойников как правило 0,22 мкФ.

Подсказки по выбору электролитических конденсаторов.

По электролитам потенциальным пользователям точно не помешает знать всех официальных производителей.

Да извинят меня некоторые новые производители, но пока в список можно уверенно внести :

• Sanyo

• Rubycon

• Nippon Chemi-Con

• Nichicon

• Fujitsu

• EPCOS

• Teapo

• CapXon

• Jamicon

• Matsushita (Panasonic)

• Samsung / SAMWHA

• Hitachi

• HITANO

• ELNA

• Vishay

• OST

• Elzet

 

Я не привел некоторые марки, которые очень редки для рынка СНГ, типа Cornell Dubilier и т.п.

 

А вот теперь, черный список — “ фирм — призраков” изделия которых приобретать не только бесполезно, но и морально вредно.

• D.S

• Chssi (HK(M), WG(M))

• G-LUXON (SM)

• GSC

• Jackcon

• Li-con (Licon)

• Jenpo

• JPCON

• JODEN

• Rulycon

• Tayeh

• Lelon

• Ltec

• E.V.A.TOP

• JunFu (WG, HK)

• FULLTEC

• KYS

• SOWA

• KSC

• EASICON

• Gjt

• Elite

• REC

• GLORIA (GAE)

• MK (M)P8

 

В списке подозрительных могут оказаться конденсаторы с начертанием VENT, на самом деле, VENT – это не фирма, а тип исполнения корпуса. Нет повода для беспокойства по VENT.

---

Создать обсуждение статьи на форуме

*Название темы на форуме должно соответствовать виду: Заголовок статьи [обсуждение статьи]

Представляем статью от нашего друга Yooree (Юрия)! Керамические конденсаторы на конкретном рынке в СНГ сейчас часто представлены продуктами от наших китайских друзей (друзей?). Это отнюдь не означает, что китайские керамические конденсаторы плохие, в последнее время они достаточно хорошо их делают, нам важно только отличать однослойные от многослойных. Создать обсуждение статьи на форуме

Автор: yooree

 

Однослойные и многослойные керамические конденсаторы в звуковом тракте. Основные внешние отличия 

Многослойные керамические 

Как правило выполняются в форме “подушечек”, достаточно яркого желтого цвета. (Показаны на рисунке сверху) 

Рабочее напряжение этих конденсаторов не менее 50В.

Номинал обозначен 3-мя цифрами, последняя из которых означает количество нолей.

Например, 101 = 100 пФ, 332 = 3300 пФ, 104 = 100000 пФ/0.1 мкФ.

Как правило, емкость для многослойников – от 0,1 мкФ до 1.0 мкФ.

  Такие конденсаторы имеют ограниченное применение в аудио приложениях, они годятся разве только на срез сигнала по ВЧ.

 

Однослойные керамические

Как правило выполняются в форме “таблеточек”, достаточно тонкие, грязно-желтого/грязно-оранжевого или грязно-бордового цвета.

Рабочее напряжение чаще всего до 50В (все современные – точно до 50В), номиналы обозначены по той же системе что и для многослойных.

Однослойные керамические отлично подходят для полупроводниковых аудиоустройств в определенных ”местах”, как то: тонкомпенсация, отфильтровка крайних ВЧ в пассивных, активных и активно-пассивных темброблоках, в активных ВЧ фильтрах и наилучшим образом работают в различных EMI фильтрах, снабберах и как шунты по питанию. Максимальная емкость для однослойников как правило 0,22 мкФ.

Подсказки по выбору электролитических конденсаторов.

По электролитам потенциальным пользователям точно не помешает знать всех официальных производителей.

Да извинят меня некоторые новые производители, но пока в список можно уверенно внести :

• Sanyo

• Rubycon

• Nippon Chemi-Con

• Nichicon

• Fujitsu

• EPCOS

• Teapo

• CapXon

• Jamicon

• Matsushita (Panasonic)

• Samsung / SAMWHA

• Hitachi

• HITANO

• ELNA

• Vishay

• OST

• Elzet

 

Я не привел некоторые марки, которые очень редки для рынка СНГ, типа Cornell Dubilier и т.п.

 

А вот теперь, черный список — “ фирм — призраков” изделия которых приобретать не только бесполезно, но и морально вредно.

• D.S

• Chssi (HK(M), WG(M))

• G-LUXON (SM)

• GSC

• Jackcon

• Li-con (Licon)

• Jenpo

• JPCON

• JODEN

• Rulycon

• Tayeh

• Lelon

• Ltec

• E.V.A.TOP

• JunFu (WG, HK)

• FULLTEC

• KYS

• SOWA

• KSC

• EASICON

• Gjt

• Elite

• REC

• GLORIA (GAE)

• MK (M)P8

 

В списке подозрительных могут оказаться конденсаторы с начертанием VENT, на самом деле, VENT – это не фирма, а тип исполнения корпуса. Нет повода для беспокойства по VENT.

---

Создать обсуждение статьи на форуме

*Название темы на форуме должно соответствовать виду: Заголовок статьи [обсуждение статьи]

Конденсатор (ёмкость) –элемент, способный накапливать электромагнитную энергию в собственном электрическом поле, образуемом обкладками конденсатора. Обозначается – С. Напряжение и ток на его контактах связано зависимостью:

Величина ёмкости измеряется в фарадах (Ф).

1 фарада – это величина такой ёмкости, на которой имеет место падение напряжения 1 вольт при наличии заряда в ёмкости 1 кулон.

1 фарада – очень большая величина, поэтому применяемые в технике конденсаторы имеют величины: — пикофарад – 10^-12; нанофарад – 10^-9; микрофарад – 10^-6.

Процессы, происходящие в конденсаторе на временном графике при подключении конденсатора к источнику прямоугольного однополярного сигнала, показаны на рисунке.

Из рисунка видно, что в момент подачи прямоугольного импульса источника тока (красный), напряжение на выводах конденсатора (фиолетовый) сначала равно нулю и с изменением времени увеличивается по экспоненте – конденсатор заряжается, а ток конденсатора (зелёный) наоборот сначала максимален, но потом по мере заряда уменьшается по экспоненте. При пропадании импульса, напряжение на выводах конденсатора уменьшается по экспоненте – конденсатор разряжается, а ток, изменивший полярность сначала максимален, и по мере разряда уменьшается из отрицательной области до нуля. Скорость изменения напряжения и тока зависит от значения ёмкости. Чем больше ёмкость, тем медленнее они изменяются (экспонента более вытянута по времени).

Эффективное использование многослойных керамических конденсаторов

Напряжение и ток на нагрузочном резисторе ведут себя одинаково, и изображены на временном графике оранжевым цветом. Их взаимосвязь описывается законом Ома.

Фактически, мы рассмотрели «четырёхполюсник» состоящий из конденсатора и резистора, который называют дифференцирующей цепочкой.

---

Дифференцирующая цепочка применяется для преобразования прямоугольных импульсов большой длительности в прямоугольные импульсы малой длительности. Чтобы, Вам было понятнее, дифференцирующая цепочка и преобразование импульса изображены на следующем рисунке.

Вслед за дифференцирующей цепочкой устанавливается пороговое устройство, не пропускающее через себя всё, что ниже по амплитуде установленного порога, с выхода порогового устройства, срезанные импульсы поступают на усилитель-ограничитель, который усиливает «кривой» импульс и ограничивая его амплитуду «сверху» пропускает его на выход.

Кроме функции преобразования прямоугольных импульсов, дифференцирующая цепочка может применяться в качестве фильтра высоких частот (ФВЧ). Конденсатор – инертный элемент. Если к конденсатору с большой ёмкостью приложить переменное напряжение низкой частоты, в силу своей инертности, ёмкость будет не способной пропустить через себя ток, ведь конденсатору сначала надо будет зарядиться, а потом отдавать заряд. Свойство конденсатора сопротивляться переменному электрическому току называют реактивным сопротивлением конденсатора, которое используется при конструировании частотных фильтров и колебательных контуров. Реактивное сопротивление конденсатора обозначается Xc или Zc и измеряется в Омах. Реактивное сопротивление конденсатора связано с собственной ёмкостью и частотой тока выражением:

Из формулы видно, что реактивное сопротивление конденсатора обратно пропорционально частоте. Другими словами, чем выше частота, тем меньше реактивное сопротивление конденсатора.

Теперь представьте, что дифференцирующая цепь, это – описанный на сайте делитель напряжения, где вместо первого резистора выступает конденсатор. А мы из формулы теперь знаем, что конденсатор легко пропускает высокие частоты – его сопротивление минимально и плохо пропускает низкие частоты – его сопротивление максимально. В радиоэлектронике, когда рассчитывают частотные фильтры, то считают характеристикой фильтра – частоту среза, которая определяется как значение частоты сигнала, на котором амплитуда выходного сигнала уменьшается (затухает) до значения 0,7 от входного сигнала. Чтобы было понятнее, изображу это на рисунке.

То, что изображено, называется амплитудно-частотной характеристикой, или сокращённо — АЧХ. Для фильтра высоких частот соответствует АЧХ фиолетового цвета, и частота среза равная значению f2.

Зная, как рассчитывается делитель напряжения и реактивное сопротивление конденсатора на определённой частоте, Вы элементарно можете рассчитать простейший г-образный фильтр высокой частоты на конденсаторе и резисторе.

Если в дифференцирующей цепочке поменять местами конденсатор и резистор, то мы получим – интегрирующую цепочку. Все процессы в интегрирующей цепочке происходят точно так же, как и в дифференцирующей. Временные графики, показанные на первом рисунке абсолютно справедливы для интегрирующей цепочки. Отличие заключается в том, что выходным элементом является не резистор, а конденсатор. Поэтому, на выходе интегрирующей цепи будут не остроконечные дифференцированные импульсы (зелёного цвета), а импульсы напряжения, которое присутствует на выводах конденсатора (фиолетового цвета). Ну а если дифференцирующая цепочка – это фильтр высоких частот, то интегрирующая цепочка – это фильтр низких частот (ФНЧ). И рассчитывается он так же, через делитель напряжения. Для фильтра низких частот соответствует АЧХ на рисунке — оранжевого цвета, и частота среза равная значению f1.

Cледует добавить, частотные фильтры, выполненные на конденсаторах и резисторах имеют пологую амплитудно-частотную характеристику. Другими словами у таких фильтров слабо выражен частотный срез. Более качественный срез имеют фильтры состоящие из конденсаторов и катушек индуктивности (дросселей), но об этом позже, когда изучим катушку индуктивности.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

“Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники”

кафедра ЭВС

РЕФЕРАТ

На тему:

«Высокочастотные и низкочастотные конденсаторы

постоянной ёмкости. Полупеременные конденсаторы медицинской электроники »

МИНСК, 2008

Высокочастотные конденсаторы (керамические, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические и стеклянные) имеют малую паразитную индуктивность и незначительные потери в диэлектрике, обладают высокими стабильностью (10 1/°С) и точностью (до ±2%), достаточной температуростойкостью, малыми габаритами и массой.

Высокочастотные конденсаторы применяют в схемах генераторов и усилителей сверхвысокой, высокой и промежуточной частот. Наиболее точные и стабильные высокочастотные конденсаторы используют как контурные, а остальные – в качестве разделительных, фильтровых и термокомпенсирующих в высокочастотных цепях. Номинальная ёмкость некоторых из них может быть до 1мкФ, поэтому их используют как разделительные и даже фильтровые по высокой и низкой частоте (например, КМ, КЛГ, КЛС).

Рис. 1. Высокочастотные конденсаторы

а – КЛГ, б – КМ-6, в – КД-2Е, г – КТ-1, д – КТП (вариант «б»),

е – К10-17 (варианты «а» и «в»), ж – К10-60, з – К15-5, и – КСОТ, к – К22-4

Керамические литые герметизированные и секционированные конденсаторы КЛГ и КЛС имеют значительную ёмкость и сравнительно малые габариты 4´5´(4¸10) мм. Конденсаторы, изготовляемые из термостабильной керамики, имеют, как правило, малую емкость и жесткие допуски ( ±2%; ±5%), а из сегнетокерамики – менее стабильны и точны (от –20 до +80%), но обладают наибольшей емкостью.

Керамические малогабаритные пакетные конденсаторы КМ-6 (монолитные) обладают повышенной удельной емкостью вследствие малой толщины пластинок (0,2 мм), спрессованных в пакет, или применения керамики, обладающей высокой диэлектрической постоянной (тиконд-150, сегнетокерамика).

Дисковые керамические конденсаторы КДУ и КДО используются в качестве контурных, разделительных и фильтровых (опорных) в высокочастотных цепях аппаратуры. Конденсаторы КДУ, имеющие короткие утолщенные ленточные выводы, припаянные параллельно или перпендикулярно обкладкам диска (диаметром 8,5 – 16,5 мм и толщиной 2 – 5 мм), обладают малой собственной индуктивностью и могут применяться на частоте до 500 МГц. Конденсаторы КДО (фильтровые) имеют металлический фланец с резьбовой втулкой, на котором закреплен диск диэлектрика. Плюсовой вывод выполнен в виде ленточного лепестка, а минусовой – в виде резьбовой втулки, с помощью которой конденсатор ввинчивают в металлическое основание. Конденсаторы КД-2Е (дисковые повышенной надежности) используются как контурные и имеют диаметр 6 –10 мм при толщине 7 мм.

Керамические трубчатые конденсаторы КТ, КТ-1Е и КТ-2Е, обладающие высокой точностью, стабильностью и надежностью, чаще используются как контурные, имеют размеры (3,5¸7)´(10¸50) мм и радиальные гибкие проволочные выводы.

Конденсаторы КТ-1Е и КТ-2Е (повышенной надежности) похожи по конструкции на резисторы ОМЛТ (на трубки надеты колпачки с проволочными аксиальными выводами).

Керамические трубчатые проходные КТП и опорные КО конденсаторы, используемые в качестве фильтровых при напряжении до 750 В, ввинчиваются в шасси аппаратуры металлическими резьбовыми фланцами.

Керамические высоковольтные импульсные конденсаторы КВИ, используемые в цепях напряжением от 5 до 15 кВ, при обычной цилиндрической форме имеют гибкие проволочные аксиальные выводы, а выполненные в виде укороченного плоского цилиндра – резьбовые втулки, прессованные в торцы. Эти конденсаторы применяют в высоковольтных выпрямителях телевизионных приемников.

Керамические миниатюрные конденсаторы К10 предназначены в качестве компонентов микросхем и микросборок.

Конденсаторы К10-17 превосходят по удельной емкости в 2-3 раза конденсаторы КМ-6 К10-9 и выпускаются трех исполнений: в опрессованных и компаундированных оболочках с гибкими проволочными выводами (для РЭА, работающей в тропических условиях) и с металлизированными выводами –площадками (для микросхем). Размеры конденсаторов первых двух исполнений от 6,6´4,5´5,5 до 8,2´6,6´5,5 мм, а третьего – от 1,7´1,2´1 до 5,9´4,3´1,8 мм.

Конденсаторы К10-22 имеют диаметр от 1,7 до 6,7 мм и толщину не боле 0,3 мм.

Конденсаторы К10-23 по конструкции аналогичны первому варианту исполнения конденсаторов К10-17, имеют размеры 9´4,5´6,5 мм и применяются в условиях тропического климата.

Конденсаторы К10-27, изготовленные в виде монолитной керамической пластины прямоугольной формы с размерами сторон (4¸8) ´(4¸6,5) мм при толщине 1 – 1,2 мм. Так как эти конденсаторы выполнены из двух, трех или пяти секций, они соответственно имеют по три, четыре и шесть выводов.

Конденсаторы К10-42 (незащищенные для СВЧ техники), предназначенные для работы на частоте до 2 ГГц, имеют торцевые луженые или серебреные контакты; их размеры 1,5´(1,3¸1,4)´(1¸1,2) мм.

Конденсаторы К10-50 выпускаются в двух вариантах – «а» и «б». Для варианта «а» длина составляет от 6,8 до 8,4 мм, высота 5,6 мм; ширина от 4,6 до 6,7 мм при массе от 0,5 до 0,8 г.

Керамические конденсаторы

Для варианта «б» длина составляет от 1,5 до 5,5 мм, высота от 1,2 до 4,4 мм при массе от 0,1 до 0,6 г.

Слюдяные опрессованные конденсаторы КСОТ и К31У-3Е нескольких типоразмеров отличаются габаритами, массой, выводами (проволочные, ленточные, резьбовые) и используются как контурные и разделительные в высокочастотных цепях. Эти конденсаторы имеют четыре группы стабильности, обозначаемые на корпусе буквами А, Б, В, и Г. наиболее стабильны конденсаторы группы Г (с металлизированными обкладками), поскольку их ТКЕ определяют в основном КТР диэлектрика (слюда), а не фольги, который значительно больше. Конденсаторы пропитываю церезином и опрессовывают термоактивной пластмассой.

Стеклянные конденсаторы К21-7 предназначены для работы в высокочастотных, а также импульсных устройствах, выпускаются тропического исполнения прямоугольной формы с размерами (7,5¸11)´(3¸3,5)´(9,5¸11,5) мм и предназначены для установки на печатные платы.

Стеклокерамические конденсаторы К22-4 применяют в герметизированных микросхемах вместо конденсаторов К10-9 и К10-17, стоимость которых выше. Размеры этих конденсаторов (2,7¸6,1)´(2,8¸6,8)´2,1 мм.

Низкочастотные конденсаторы постоянной емкости

В цепях постоянного, пульсирующего и переменного токов низкой частоты в качестве фильтровых, блокировочных и разделительных применяют конденсаторы большой номинальной емкости. Такими конденсаторами являются бумажные, металлобумажные, пленочные и в большей части электролитические, а также оксидно-полупроводниковые.

Бумажные, металлобумажные и пленочные конденсаторы чаще всего применяют как разделительные и блокировочные, пленочные малой емкости – как контурные, а бумажные большой емкости – как фильтровые низкой частоты.

Основные конструкции бумажных, металлобумажных и пленочных конденсаторов приведены на рис. 2, а – е.

Бумажные конденсаторы обладают повышенной удельной емкостью вследствие малой толщины диэлектрика (до 5 мкм), достаточно температуростойки и дешевы в изготовлении.

Металлобумажные конденсаторы имеют еще более высокую удельную емкость, поскольку их изготавливают из металлизированной бумаги с весьма тонким (до 1 мкм) слоем металлизации. После пробоя благодаря выгоранию слоя металлизации вокруг канала пробоя (обуглившегося столбика бумаги) они самовосстанавливаются, т.е. исчезает короткое замыкание обкладок.

Основными недостатками бумажных и металлобумажных конденсаторов являются большие потери и невысокая стабильность. Кроме того, практически все эти конденсаторы требую пропитки и герметизации корпуса. Электрическая прочность металлобумажных конденсаторов в процессе старения снижается и, кроме того, они имеют низкое сопротивление изоляции (за счет миграции ионов слоя металлизации в бумагу), что необходимо учитывать при расчете разделительных цепей каскадов усилителей.

Рис. 2. Бумажные, металлобумажные и пленочные конденсаторы:

а– К42П-5, б – К71-5, в – К71-7, г – К73-16, д – К75-24, е – К77-2б

Конденсаторы К40У-9 (в герметизированном металлическом корпусе) цилиндрической формы, с аксиальными выводами используются как блокировочные и разделительные. Предшественниками их являлись конденсаторы К40П-2 (малогабаритные в пластмассовой опрессовке), которые и сейчас могут применяться в РЭА широкого назначения.

Конденсаторы К42П-5 (цилиндрические с герметичными торцами) предназначены для малогабаритной аппаратуры, эксплуатируемой в сравнительно легких условиях.

При крайних значениях температур отклонение емкости бумажных и металлобумажных конденсаторов от номинальной не превышает ±15%.

В пленочных конденсаторах многих типов в качестве диэлектрика используются неполярные пленки из полистирола и фторопласта-4, а также полярные из лавсана (полиэтилентерефталата) и фторопласта-3. Толщина пленки обычно составляет 20-30 мкм, а лака – от 2 до 3 мкм. Обкладки этих конденсаторов выполняют из фольги или напыляют на диэлектрик.

Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы обладают большими удельными емкостью и энергией. Недостатками этих конденсаторов являются нестабильность параметров, зависимость от низких температур, ограниченный диапазон частот (постоянный и пульсирующий низкочастотный токи), униполярность для некоторых типов (способность конденсатора работать только при приложении определенной фазы напряжения). Поэтому их применяют как фильтровые, реже – как блокировочные и в зависимости от материала диэлектрика подразделяют на электролитические алюминиевые, танталовые, ниобиевые и оксидно-полупроводниковые. В качестве электролитов в электролитических конденсаторах используют концентрированные растворы кислот и щелочей. В оксидно-полупроводниковых конденсаторах вместо электролита применяют твердый полупроводник – оксид марганца MnO2