7. Конденсаторы. Основные параметры и характеристики.

Конденсатором называется пассивный компонент электронных устройств, предназначенный для накопления энергии электрического поля.

Электрические характеристики, конструкция и область применения зависят от типа диэлектрика между его обкладками. По виду диэлектрика конденсаторы постоянной емкости подразделяют:

• с газообразным диэлектриком (воздушные, газонаполненные, вакуумные);

• с жидким диэлектриком;

• с твердым неорганическим диэлектриком (керамические, стеклокерамические, стеклоэмалевые, тонкослойные из неорганических пленок, слюдяные);

• с твердым органическим диэлектриком (бумажные, металлобумажные, фторопластовые);

• с оксидным диэлектриком (электролитические, оксидно-полупроводниковые, оксидно-металлические), выполняемые с использованием алюминия, титана, ниобия, сплавов тантала и ниобия.

Основные параметры конденсаторов:

1) Номинальное значение емкости конденсатора.

2) Допускаемое отклонение емкости от номинального значения (в %).

С = (Сф-Сн)/ Сн* 100%,

где Сф – фактическое значение емкости;

Сн – номинальное значение емкости .

3) Тангенс угла потерь или добротность – характеризует потери в конденсаторе и определяется как отношение его активной Р мощности к реактивной Q:

tg = P / Q.

4) Номинальное рабочее напряжение – наибольшее напряжение при котором конденсатор способен надежно работать в течении всего срока эксплуатации.

5) Ток утечки (в основном для электролитических конденсаторов)

Iут = K*Cном*Uн + m,

где К и m – коэффициенты, зависящие от типа и ёмкости конденсатора;

К = 10-410-6; m = 0  10-2 мА;

Сном, Uном – номинальная емкость, мкФ, и напряжение, В.

6) Сопротивление изоляции или постоянная времени саморазряда. Сопротивление изоляции определяют из формулы

R _из = U_о / I_ут;

где Uо - постоянное напряжение, приложенное к конденсатору;

Iут - ток утечки.

7) Температурный коэффициент ёмкости:

ТКЕ = [С / (С_н*T)] *100.

В зависимости от материала диэлектрика ТКЕ может быть положительным, нулевым или отрицательным.

8) Шумы в конденсаторе обусловлены частичными разрядами, мерцаниями емкости и пьезоэлектрическими разрядами.

9 Частотные свойства конденсаторов – характеризуют работу в конкретной полосе частот. Определяются эквивалентной схемой (Lв – индуктивность выводов; Rв – сопротивление выводов).

10 По назначению конденсаторы подразделяют на 4 группы:

8. Катушки индуктивности. Основные параметры и характеристики.

Катушкой индуктивности называется пассивный компонент электронных устройств, предназначенный для накопления энергии магнитного поля.

Катушки индуктивности, как правило, имеют цилиндрическую или спиральную форму витков.

Одна из разновидностей катушек индуктивности носит название дросселей. Их основное применение – блоки питания. Они обеспечивают большое сопротивление для переменных токов и малое для постоянных или низкочастотных токов.

Область применения катушек индуктивности ограничена из-за:

- трудности микроминиатюризации;

- значительных массогабаритных показателей;

- плохой повторяемости характеристик и параметров;

- повышенной трудоемкости изготовления;

- сложности расчета.

Основные параметры катушек индуктивности:

1 Номинальная индуктивность катушки.

2 Допускаемое отклонение индуктивности катушки (класс по точности).

3 Номинальная добротность катушки - определяется отношением реактивного сопротивления катушки к сопротивлению потерь:

Q =  * L / R_пот.

4 Температурный коэффициент индуктивности катушки.

5 Частотные свойства – характеризуют работу в конкретной полосе частот. Определяются эквивалентной схемой ( Rпот – сопротивление, характеризующее потери в магнитном проводе катушки; rпр – характеризует активное сопротивление проводов; С∑ - ёмкость, учитывающая наличие межвитковых емкостей, емкостей отдельных выводов относительно корпуса, емкостей выводов катушки).

Различают катушки индуктивности постоянные, подборные, подстроечные и переменные.

В вычислительной технике используются, в основном, катушки индуктивности, которые называются дросселями питания.