المكثفات (الثابتة و قدرة متغيرة) موجودة في أي جهاز إلكتروني تقريبًا. الكميات الرئيسية التي تميز المكثف هي قدرته و جهد التشغيل. ثالث خاصية مهمةالذي يحدد نطاق المكثفات هو قدرتها على العمل في دوائر ذات تيارات عالية التردد. يمكن أن يكون تصميم المكثفات، اعتمادًا على الغرض وحجم السعة، متنوعًا للغاية.

الوحدة الدولية المقبولة عمومًا لقياس السعة هي الفاراد (F). ومع ذلك، فإن الفاراد كوحدة للسعة كبير جدًا ولا فائدة منه للأغراض العملية. لذلك، يتم عادةً قياس سعة المكثفات بكميات مشتقة - بالميكروفاراد (μF) عند مسافة نسبية أهمية عظيمةالسعة (1 F = 10 6 μF) وفي بيكوفاراد (pF) - عند مستوى منخفض (1 μF = 10 6 pF).

يُشار عادةً إلى الانحراف المسموح به للسعة عن القيمة الاسمية كنسبة مئوية، ولكن في المكثفات ذات السعات الصغيرة جدًا، يُشار إلى الانحراف المسموح به عن القيمة الاسمية بالبيكوفاراد. إذا تمت الإشارة إلى "100 ± 10%" على المكثف، فهذا يعني أن سعته لا يمكن أن تكون أقل من 90، وأكثر من NO pF. إذا لم تتم الإشارة إلى التسامح في العلامة، فإن هذا المكثف له انحراف مسموح به عن القيمة الاسمية ±: 20٪. في المكثفات المصنعة بانحراف واحد فقط مسموح به عن القيمة الاسمية، على سبيل المثال، مكثفات الأكسيد (الاسم القديم - التحليل الكهربائي) من سلسلة KE، KDS الكهروضوئية، لا يُشار أيضًا إلى التسامح.

عندما يعمل مكثف في دائرة بها مكونات متغيرة وثابتة، المبلغ الإجماليالجهد االكهربى التيار المباشروقيمة سعة الجهد، يجب ألا يتجاوز التيار المتردد الجهد المقنن. إذا كان المكون المتغير للجهد صغيرًا (والذي يحدث في جميع مراحل تضخيم الترددات العالية والمتوسطة للمستقبل)، فعند اختيار مكثف، يكفي أن نأخذ في الاعتبار الجهد الثابت عبره فقط. لكن. في دوائر المرحلة النهائية والمقوم، يجب أيضًا مراعاة المكون المتغير.

ومع ذلك، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن هامش الجهد لا ينبغي أن يكون مرتفعا جدا، لأن المكثفات ذات الجهد المقنن الأعلى عادة ما يكون لها أبعاد أكبر، مما يؤدي إلى زيادة في أبعاد الجهاز بأكمله ككل، وفي نهاية المطاف إلى زيادة في تكلفة الجهاز.

لا يُنصح باستخدام المكثفات الأكسيدية (أو كما كانت تسمى سابقًا، التحليل الكهربائي) عند جهد مكون التيار المتردد الذي يقترب من نصف جهد تشغيل المكثف. يتم تفسير ذلك من خلال ميزات الجهاز وطريقة تشغيله.

في درجة الحرارة العاديةيمكن أن تكون السعة الفعلية لمكثف الأكسيد أقل بنسبة 20% وأكثر بنسبة 80% مما هو مذكور على جسمه. كحد أقصى درجة حرارة التشغيل، والتي بالنسبة للمكثف المستخدم على نطاق واسع هو 70 - 80 درجة مئوية، يمكن أن تزيد السعة بنسبة 20 - 30٪ مقارنة بتلك المقاسة في درجة الحرارة العادية. بالنسبة للمكثفات المخصصة للمعدات المنزلية، يمكن أن تنخفض السعة عند درجة حرارة - 10 درجة مئوية بمقدار النصف مقارنة بالسعة عند درجة الحرارة العادية (المكثفات K50-6، K50-7). في المعدات الخاصة بظروف التشغيل الميدانية، يتم استخدام المكثفات (K50-3، K50-ZA، K50-ZB)، والتي يتم تقليل قدرتها بما لا يزيد عن النصف عند درجة حرارة - 40 ... - 60 درجة مئوية.

مكثفات الأكسيد قطبية. أنها تعمل بشكل جيد في دوائر التيار المستمر والجهد النابض. وفي الوقت نفسه، يتم أيضًا إنتاج مكثفات أكسيد غير قطبية بأقطاب كهربائية من رقائق الألومنيوم والتنتالوم. يمكن لهذه المكثفات العمل في دوائر التيار المتردد.

تتراوح الفولتية المقدرة لمكثفات الأكسيد المنتجة تجاريًا من 3 إلى 450 فولت، وتتراوح السعات المقدرة من أجزاء من الميكروفاراد إلى عدة آلاف من الميكروفاراد، مع المكثفات ذات السعات الكبيرة التي عادةً ما يكون لها جهد مقنن أقل.

لذا. نظرًا لأن الحد الأقصى للجهد المسموح به يشمل أيضًا سعة المكون المتغير، فبالنسبة لمكثفات الأكسيد القطبي بجهد تشغيل يتراوح من 100 إلى 450 فولت، يجب ألا تتجاوز قيمة المكون المتغير 8٪ من هذه الفولتية. كلما كانت السعة والجهد المقدر أكبر، كلما كانت السعة المسموح بها للتيار المتردد أصغر. إذا كان المكون المتغير كبيرا، فإن مكثف الأكسيد يسخن. في مثل هذه الحالات، يجب استبدال مكثفات الأكسيد بأنواع أخرى من المكثفات، على سبيل المثال، المكثفات الورقية ذات السعة العالية.

تشمل خصوصيات مكثفات الأكسيد حقيقة أنه لا يمكن استخدامها في مرشحات المعدل إلا بترددات تصل إلى 1000 هرتز. مع زيادة التردد (أعلى من 50 هرتز)، سوف تصبح السعة الفعالة أقل وأقل بالنسبة للسعة الاسمية، وفي الترددات الأعلى، تتناقص السعة المسموح بها للمكون المتغير أيضًا بشكل عكسي مع التردد. لذلك، عند تردد 100 هرتز، تكون السعة المسموح بها نصف تلك عند تردد 50 هرتز.

تتمتع مكثفات الأكسيد بمقاومة عزل منخفضة نسبيًا. في الاسمية ل من هذا النوعالمكثفات عند جهد التشغيل، يمكن أن يصل تيار التسرب إلى 0.1 مللي أمبير لكل ميكروفاراد من السعة. يشير التسرب فوق هذا المعيار إلى ضعف جودة المكثف. يجب استبدال هذا المكثف.

تستخدم مكثفات الأكسيد بشكل أساسي في مرشحات إمداد الطاقة، وفي مرشحات الفصل، أفي معدات الترانزستور - في دوائر الاتصال بين مراحل الترانزستور ولتحويل المقاومات في دوائر باعث الترانزستور. كما أنها تستخدم لتحويل المقاومات في دوائر الكاثود للأنابيب المفرغة.

أما بالنسبة لمكونات الراديو الأخرى، فإن متطلبات صلابة الانحرافات المسموح بها للسعة عن القيمة الاسمية للمكثفات تعتمد على الوظيفة التي تؤديها في جهاز معين. لذلك، بالنسبة للمكثفات التي تقوم بتحويل المقاومات في دوائر الكاثود لمصابيح مكبرات الصوت RF وIF، ومكثفات المرشح ومكثفات الحجب في دوائر الأنود والشاشة، يمكن أن تكون السعات كبيرة بشكل تعسفي، ولكن ليس أقل من القيمة الاسمية الموضحة في الرسم التخطيطي؛ بالنسبة لمكثفات الاقتران المستخدمة في مكبرات الصوت ذات التردد المنخفض، يمكن أن تكون الانحرافات عن القيمة الاسمية 20 - 30٪. يجب ألا تختلف سعة المكثفات المستخدمة في الدوائر التصحيحية التي تعمل على تحسين استجابة التردد لمكبرات الصوت ذات التردد المنخفض بأكثر من ± 10٪ عن السعة المحسوبة. يتم فرض متطلبات صارمة بنفس القدر على المكثفات المستخدمة في أجهزة الاستقبال المتغايرة الفائقة لدوائر التوصيل.

يلعب نوع العازل المستخدم في المكثف دورًا حاسمًا في تحديد تطبيق المكثف. في الدوائر التذبذبية ذات نطاق الموجات الطويلة والمتوسطة، يمكنك عمليا استخدام المكثفات الأكثر أنواع مختلفة، بما في ذلك تلك التي تحتوي على عازل ميكا، على الرغم من أن هذه المكثفات لا تحتوي دائمًا على خسائر منخفضة بما فيه الكفاية.

يمكن استخدامها في جميع الدوائر الحالية ذات التردد العالي المكثفات السيراميكية(للسعات التي تصل إلى 1000 - 5000 بكسل فاراد) أو الورق غير الحثي (للسعات التي تزيد عن 1000 - 5000 بكسل فاراد).

في دوائر شبكات المصابيح ومرشحات الأنود للشلالات عالية التردد، يجوز استخدام المكثفات الورقية غير الحثية لفصل الدوائر؛ في هذه الحالة، يجب تأريض البطانة الخارجية للمكثف أو توصيلها بالسلك السالب المشترك (يتم تمييز هذا الطرف بالعلامة المقابلة على جسم أو نهاية المكثفات غير الحثية). في المراحل ذات التردد المنخفض، يمكن أن تكون جميع المكثفات ورقية.

يُنصح بوجود مكثفات متغيرة لضبط الدائرة المتذبذبة لأجهزة الاستقبال باستخدام عازل هوائي. وهذا ينطبق إلى حد أكبر على الدوائر التذبذبية لأدوات القياس. أفضل المكثفات المتقلبة هي تلك التي تحتوي على عوازل الهواء والسيراميك.

الأعطال الرئيسية للمكثفات: انهيار العزل ( دائرة مقصورةبين الألواح)، تيار تسرب عالي (عزل ضعيف بين الألواح)، أسلاك مكسورة، وبالنسبة للأكسيد (الكهربائي) - فقدان السعة.

التحقق من صلاحية المكثفات. يمكن بسهولة اكتشاف الأعطال في المكثفات، وخاصة المكثفات الكبيرة، مثل فقدان السعة وقصر الدائرة الكهربية وتيار التسرب العالي، باستخدام مقياس الضخامة، بالإضافة إلى مقياس الأومتر أو حتى مسبار بسيط.

إذا كان المكثف عالي السعة في حالة جيدة، فعند توصيل المسبار به، ستنحرف إبرة الجهاز أولاً بشكل حاد إلى اليمين، وكلما زادت سعة المكثف، زاد الانحراف، ثم تبدأ في العودة ببطء نسبيًا إلى اليسار واستقر فوق أحد الأقسام في بداية المقياس. إذا كان المكثف معيبًا، أي أنه فقد سعته أو به تسرب، ففي الحالة الأولى لن ينحرف سهم الجهاز إلى اليمين على الإطلاق، وفي الحالة الثانية سينحرف المقياس بأكمله تقريبًا، ثم تستقر على أحد الأقسام في نهايتها حسب قيمة مقاومة التسرب. عند فحص المكثف بهذه الطريقة، يجب عليك دائمًا الانتباه إلى ما إذا كان جهد إمداد الجهاز يتجاوز الجهد المسموح به للمكثف، وإلا فقد يحدث انهيار العزل في المكثف بالفعل أثناء الاختبار.

يمكن أيضًا تقييم حالة عزل المكثفات بسعة ميكروفاراد، وأحيانًا حتى أعشار ميكروفاراد، من خلال شدة الشرارة إذا تم توصيل المكثف أولاً بمصدر جهد وشحنه، ثم يتم توصيل أطرافه دائرة قصيرة. بهذه الطريقة، يمكنك اختبار أي نوع من المكثفات (باستثناء الإلكتروليتية).

في بعض الحالات، يكون من الصعب فحص المكثفات الصغيرة (في حدود العشرات والمئات من بيكوفاراد)، حيث تكون الشرارة أثناء التفريغ ضئيلة، وتكون مقاومة التسرب عالية جدًا بحيث يمكن بسهولة الخلط بين مكثف به سلك مكسور. للحصول على خدمة صالحة تمامًا مع مقاومة عالية للتسرب.

أرز. 8. وصف طريقة قياس سعة المكثف الإلكتروليتي

إذا كان هناك العديد من المكثفات الصغيرة من نفس النوع، فيمكنك اختيار المكثف الأقل تسربًا باستخدام جهاز استقبال الأنبوب التقليدي. في هذه الحالة، يتم فصل الهوائي عن جهاز الاستقبال، ويتم ضبط التحكم في مستوى الصوت على أقصى موضع لمستوى الصوت. يتم توصيل كل من المكثفات، التي يجب أن يكون جهد انهيارها أكبر من الجهد الموجود على شبكة شاشة المصباح، بطرف واحد بهيكل جهاز الاستقبال، والآخر بشبكة شاشة المصباح.

إذا كان تسرب المكثف صغيرا، فلن يتم سماع النقر إلا عند لمس شبكة شاشة المصباح لأول مرة، ولن تكون جميع اللمسات اللاحقة مصحوبة بنقرات. إذا كان المكثف به تسرب كبير، فستكون النقرة مصحوبة بكل لمسة. يمكن لهذه الطريقة اختبار المكثفات ذات السعات من 50 pF إلى 0.1 μF.

يمكن فحص المكثفات المتصلة بدائرة الجهد العالي بطريقة أخرى - باستخدام مقياس الفولتميتر المستمر (500 - 600 فولت)، على سبيل المثال الأفوميتر. للقيام بذلك، تحتاج إلى فك طرف المكثف المتصل بهيكل جهاز الاستقبال أو مكبر الصوت، وتوصيل الفولتميتر بين هذا الطرف والهيكل. ثم يتم توصيل جهاز الاستقبال أو مكبر الصوت بالشبكة. إذا كان المكثف يعمل بشكل صحيح، فإن إبرة الجهاز، بعد تسخين المصابيح، سوف تنحرف بعدة أقسام ثم تعود إلى الصفر. إذا لم يرجع السهم إلى الصفر فهذا يدل على وجود تسرب في المكثف، ويتناسب حجم تيار التسرب إلى حد ما مع قراءات الفولتميتر.

باستخدام مقياس الأومتر أو الأفوميتر في وضع قياس المقاومة، إذا لزم الأمر، يمكنك تحديد قطبية مكثف الأكسيد (النوع K50-6، وما إلى ذلك). عند توصيله بمكثف، الجهاز ج. اعتمادًا على كيفية توصيل المجسات، ستظهر مقاومة أكبر في موضع واحد ومقاومة أقل في موضع آخر. تتوافق المقاومة الأعلى مع الحالة التي يكون فيها المسبار الموجب للجهاز متصلاً بالقطب الموجب للمكثف.

أرز. 9. اختبار المكثفات

كافٍ بطريقة بسيطة- باستخدام الفولتميتر (الأفوميتر) وساعة التوقيت، يمكنك تحديد السعة غير المعروفة لمكثف الأكسيد. يجب أن يتمتع جهاز القياس بمقاومة لا تقل عن 10 كيلو أوم/فولت. بعد تجميع الرسم البياني في الشكل. 8، مكثف من خلال زر قطع الاتصال Kn1الاتصال بالمصدر الجهد المستمروالشحن. إذا قمت بعد ذلك بالضغط على الزر، فسيبدأ المكثف في التفريغ من خلال الفولتميتر، وسوف ينخفض ​​الجهد عبره وفقًا للقانون الأسي. الوقت الذي يصل فيه الجهد إلى 0.37 من القيمة الأولية يسمى ثابت الوقت ت.يتم حساب سعة المكثف في هذه الحالة باستخدام الصيغة:

ج = ر/ر،

أين مع- سعة غير معروفة للمكثف، μF؛

ت- ثابت الوقت، أي مدة تفريغ المكثف إلى 0.37 من القيمة الأولية، s؛

ر- مقاومة دائرة التفريغ، MOhm؛ عمليا للمخطط في الشكل. 8 رتساوي مقاومة المقاومة الإضافية المتصلة على التوالي مع إطار نظام الفولتميتر المتحرك. جهاز بسيط لاختبار المكثفات. لاختبار المكثفات (التي تتراوح سعتها من أجزاء من الميكروفاراد إلى عشرات الميكروفاراد)، يمكن أيضًا استخدام جهاز بسيط، يظهر الرسم التخطيطي له في الشكل. 9. يمكن استخدام الجهاز لاختبار أنواع مختلفة من المكثفات، بما في ذلك المكثفات الأكسيدية (الكهربائية)، ولكن في الحالة الأخيرة من الضروري مراقبة قطبية اتصالها. يجب أن نتذكر أيضًا أنه لا يمكن فحص المكثفات ذات الجهد المنخفض بهذه الطريقة، نظرًا لأن الجهد الموفر للمكثف مرتفع نسبيًا - من 90 إلى 210 فولت. نظرًا لأن الجهاز لا يحتوي على محول عزل، يتم توصيل المكثفات به، لتجنب حدوث صدمة كهربائية، يجب أن يتم ذلك فقط عند فصل الجهاز تمامًا عن الشبكة.

أرز. 10. طريقة "ضبط" مكثف ثابت

عند فحص المكثفات المتصلة بالجهاز، قم بالتبديل في 2يجب أن تكون مفتوحة. في حالة المكثفات العاملة، يومض مصباح النيون لفترة قصيرة ثم ينطفئ على الفور. إذا كان هناك تسرب في المكثف، ينطفئ المصباح ببطء. إذا كان المكثف مكسورًا، فلن ينطفئ المصباح.

في حالة اختبار المكثفات ذات السعة الصغيرة جدًا، يمكن للجهاز أن يظهر فقط تسربًا ودائرة كهربائية قصيرة.

عند اختبار المكثفات الكبيرة، مثل مكثفات المرشح، قم بالتبديل في 2يجب أن تكون مغلقة. يبقى إجراء التحقق كما هو. بعد الاختبار باستخدام هذا الجهاز، يجب تفريغ المكثفات ذات السعة العالية، لأنها قد تحتفظ بالشحن.

تعديل مكثف القدرة الثابتة. عند إعداد جهاز الاستقبال، غالبًا ما يتعين عليك اختيار المكثفات الخاصة بالداين المحلي ودوائر الإدخال. إذا كان جهاز الاستقبال يستخدم مكثفات KTK، فيمكن تبسيط اختيار سعة المكثفات في هذه الدوائر. للقيام بذلك، يتم لف عدة لفات من سلك PEL 0.3 بإحكام على جسم المكثف بجوار الطرف (الشكل 10) ويتم لحام أحد طرفي هذا اللولب بطرف المكثفات. من خلال نشر وتبديل اللفات اللولبية، يمكنك ضبط سعة المكثف ضمن حدود صغيرة. قد يحدث أنه من خلال توصيل نهاية اللولب بأحد أطراف المكثف، لا يمكن تحقيق تغيير في السعة. في هذه الحالة، ينبغي أن تكون ملحومة دوامة إلى محطة أخرى.

استبدال المكثفات. إذا لم يتوفر مكثف ذو سعة مناسبة، فيمكن غالبًا استبداله بسلسلة (أو أكثر) من المكثفات المتصلة أو المتوازية. يمكن حساب السعة الإجمالية لمكثفين عند توصيلهما على التوالي باستخدام الصيغة:

إجمالي ج =(C1-C2)/(C1 + C2)

أين ج1و ج2- سعة كل من المكثفات المتصلة على التوالي.

إذا تم توصيل المكثفات على التوازي، فإن السعة الإجمالية تساوي مجموع سعاتها.

يمكن أيضًا توصيل مكثفات الأكسيد (الكهربائية) ذات الأطراف القطبية على التوازي أو على التوالي. ومع ذلك، عند توصيلها في سلسلة، يجب دائمًا اتخاذ تدابير إضافية لمنع انهيار العزل. هذا مهم بشكل خاص، في حالة عدم وجود مكثفات الأكسيد لجهود التشغيل المطلوبة، يتم استبدالها بمكثفات ذات جهد تشغيل أقل. لموازنة الفولتية، يتم توصيل المقاومات من نفس المقاومة (0.5 - 1.5 ميجا أوم) بالتوازي مع كل من المكثفات المتصلة بالسلسلة (الشكل 11، أ). الخسائر الناجمة عن توصيل هذه المقاومات ضئيلة ولا تؤثر عمليا على تشغيل المقوم. السعة الإجمالية لمكثفين متساويين في السعة، متصلين على التوالي وفقًا للمخطط الموضح في الشكل. 11، أ، تساوي نصف سعة كل منهما.

يمكن أيضًا توصيل مكثفات الأكسيد في سلسلة متتالية (الشكل 11، ب)، عن طريق التوصيل بالتوازي مع كل منها الثنائيات المصممة للجهد المقابل، وليس أقل الفولتية المقدرةكل من المكثفات. وبالتالي يمكن للمكثفات المتصلة أن تعمل في دائرة التيار المتردد. مع مكثفين متساويين في السعة، تكون سعتهما الإجمالية مساوية لسعة مكثف واحد، والجهد المشترك للدائرة بأكملها هو الجهد المقنن لمكثف واحد.

أرز. 11. طرق تشغيل مكثفات الأكسيد:

أ - اتصال تسلسلي; ب- اتصال من الخلف إلى الخلف إلى السلسلة

<< >>

حقوق الطبع والنشر لـ V.F.Gainutdinov، 2006 - 2016. جميع الحقوق محفوظة.
يُسمح بإعادة إنتاج مواد الموقع على الإنترنت مع الإشارة الإلزامية إلى رابط نشط للموقع http://site ومع رابط لمؤلف المادة (إشارة إلى المؤلف وموقعه).

المكثفات الخزفية هي عنصر طبيعي في أي شيء تقريبًا دائرة كهربائية. يتم استخدامها حيث القدرة على العمل مع إشارات القطبية المتغيرة، وخصائص التردد الجيدة، والخسائر المنخفضة، وتيارات التسرب المنخفضة، وانخفاض أبعادوتكلفة منخفضة. عندما تتقاطع هذه المتطلبات، لا يمكن استبدال المكثفات الخزفية عمليًا. لكن المشاكل المرتبطة بتكنولوجيا الإنتاج الخاصة بهم أدت إلى إحالة هذا النوع من المكثفات بشكل أساسي إلى الأجهزة ذات السعة المنخفضة. في الواقع، كان يُنظر مؤخرًا إلى مكثف سيراميك سعة 10 ميكروفاراد على أنه شيء غريب ومذهل، وكانت مثل هذه المعجزة تساوي قيمة حفنة من المكثفات الإلكتروليتية المصنوعة من الألومنيوم والتي لها نفس السعة والجهد، أو العديد من مكثفات التنتالوم المماثلة.

ومع ذلك، فإن تطور التكنولوجيا سمح للعديد من الشركات أن تعلن الآن أن مكثفاتها الخزفية قد وصلت إلى سعة 100 ميكروفاراد وتعلن عن بدء إنتاج المزيد قيم كبيرةقبل نهاية هذا العام. والانخفاض المستمر في أسعار جميع منتجات هذه المجموعة المصاحبة لهذه العملية يجبرنا على إلقاء نظرة فاحصة على غرابة الأمس من أجل مواكبة تطور تقنيوتظل قادرة على المنافسة.

بضع كلمات عن التكنولوجيا. عندما نتحدث عن المكثفات الخزفية، سننظر إلى المكثفات الخزفية متعددة الطبقات. يوضح الشكل 1 بنية هذا المكثف، والشكل 2 عبارة عن صورة لقسم موسع بشكل كبير من منتج أحد رواد العالم في إنتاجهم - شركة يابانيةموراتا

يتم تحديد قدرتها بواسطة الصيغة:
, (1)
أين
ε 0 - ثابت عازل الفراغ،
ε هو ثابت العزل الكهربائي للسيراميك المستخدم كمادة عازلة،
S 0 - المنطقة النشطة لقطب واحد،
ن - عدد الطبقات العازلة،
د هو سمك الطبقة العازلة.

وبالتالي، يمكن تحقيق زيادة في سعة المكثف عن طريق تقليل سمك الطبقات العازلة، وزيادة عدد الأقطاب الكهربائية، ومساحتها النشطة، وزيادة ثابت العزل الكهربائي للعازل.
يعد تقليل سمك العزل الكهربائي وإمكانية زيادة عدد الأقطاب الكهربائية الطريقة الرئيسية لزيادة سعة المكثفات الخزفية. لكن تقليل سمك العازل يؤدي إلى انخفاض جهد الانهيار. ولذلك، من الصعب العثور على المكثفات ذات السعة العالية لجهود التشغيل العالية.
إن زيادة عدد الطبقات هي عملية مرتبطة تقنيًا بانخفاض سمك الطبقة الواحدة. ويبين الشكل 3 الاتجاهات التكنولوجية السنوات الأخيرةفي هذا المجال يمثله موراتا.

الزيادة في المنطقة النشطة لقطب واحد تعني زيادة في الأبعاد الكلية للمكثف - وهي ظاهرة غير سارة للغاية تؤدي إلى زيادة حادة في تكلفة المنتج.
تؤدي الزيادة في ثابت العزل الكهربائي مع زيادة ملحوظة في السعة إلى تدهور كبير في استقرار درجة الحرارة واعتماد قوي للسعة على الجهد المطبق.
الآن دعونا نلقي نظرة على إمكانيات وميزات استخدام المكثفات الخزفية عالية السعة. قبل بدء المناقشة، يجدر الانتباه إلى المقترحات الحالية والخطط الفورية لقادة الصناعة Murata وSamsung Electro-Mechanics، الموضحة أدناه.

سيكون مجال التطبيق الطبيعي لمثل هذه المجموعة من المكثفات الخزفية عالية السعة هو استبدال مكثفات التنتالوم والألومنيوم سطح جبلفي دوائر قمع التموجات، وفصل مكونات التيار المستمر والتيار المتردد للإشارة الكهربائية، ودمج الدوائر. ومع ذلك، فمن الضروري أن نأخذ في الاعتبار الاختلافات الأساسية بين هذه المجموعات من الأجزاء، والتي تجعل، في معظم الحالات، بدائل لا معنى لها مثل: المكثف الإلكتروليتي الاسمي سالفولتية في تصنيفات مماثلة سالجهد مكثف السيراميك. دعونا نفكر بإيجاز في الأسباب الرئيسية لذلك.

يتم تحديد خصائص تردد المكثفات من خلال اعتماد ممانعتها والمقاومة التسلسلية المكافئة (ESR) على التردد. تظهر التبعيات النموذجية من هذا النوع لمكثفات السيراميك والتنتالوم والألومنيوم في الشكل 4 والشكل 5.

وبالتالي، لتوفير نفس المستوى من قمع التموج مع مكثف التنتالوم 10 ميكروفاراد بتردد 1 ميجاهرتز، يمكنك استخدام مكثف سيراميك بسعة 1.0-2.2 ميكروفاراد. إن التوفير في مساحة اللوحة والمال واضح.

إن المقاومة المتسلسلة المكافئة المنخفضة وما يرتبط بها من خسائر منخفضة تجعل من الممكن تحميل المكثفات الخزفية بشكل أثقل بكثير من المكثفات الإلكتروليتية، على الرغم من أبعادها الإجمالية الأكثر تواضعًا بشكل ملحوظ، دون التسبب في تسخين حرج للجزء. تظهر في الشكل 6 منحنيات مقارنة لمكثفات التسخين بواسطة تيارات نبضية ذات ترددات مختلفة.

ميزة أخرى مهمة للمكثفات الخزفية هي قدرتها على التحمل لفترة قصيرة الجهد العاليالأحمال الزائدة أعلى عدة مرات من تلك الاسمية. أي شخص اختار مكثفات التنعيم لتبديل مصادر الطاقة يعرف مدى أهمية ذلك! لأنه هناك، في لحظات بدء التشغيل وإيقاف التشغيل، يمكن إنشاء نبضات تصل إلى عدة قيم لجهد الخرج، مما يفرض استخدام المكثفات الإلكتروليتية ذات احتياطي الجهد الكبير.

الخصائص المقارنة لجهد الانهيار لـ أنواع مختلفةتظهر المكثفات وفقًا لنتائج الاختبارات التي أجرتها موراتا في الشكل 7

الآن بضع كلمات عن الحزن. لجميع المزايا، يتم إنتاج المكثفات الخزفية عالية السعة باستخدام المواد العازلة X7R/X5R وY5V. هُم سمة مميزةهو الاعتماد القوي على ثابت العزل الكهربائي، ومعه، وفقًا لـ (1)، السعة على درجة الحرارة والجهد المطبق. تظهر التبعيات النموذجية من هذا النوع للمكثفات ذات الأنواع المختلفة في الشكلين 8 و9.

منهم نرى أنه مع المتطلبات الصارمة إلى حد ما لاستقرار القيمة الاسمية، على سبيل المثال في دوائر التوقيت، أو عند فصل المكونات الثابتة والمتغيرة، يمكن التوصية فقط بالمكثفات الخزفية ذات العوازل الكهربائية X5R/X7R لاستبدال المكثفات الإلكتروليتية، الأخيرة والتي قد يكون أكثر إثارة للاهتمام إذا أخذنا في الاعتبار نطاق درجة حرارة التشغيل المسموح به: -55 درجة مئوية +125 درجة مئوية، مما يسمح له بالعثور على تطبيق في كل من المعدات المصممة للعمل في الهواء الطلق في الظروف الشمالية وفي معدات السيارات، مع متطلباتها الصارمة للحفاظ على الأداء في درجات الحرارة المرتفعة.

ومع ذلك، بالنسبة لمكثف التنعيم، فإن استقرار القيمة الاسمية ليس معلمة حرجة. لذلك، يمكنك الاعتماد على الطلب المرتفع على الحاويات المعتمدة على سيراميك Y5V الأقل استقرارًا، والتي يمكن الحصول منها على أجزاء ذات حجم وتكلفة أصغر.

فاليري ستيبوكوف