Конденсатор переменной емкости – Моя Тесла-лаборатория. Конденсатор переменной емкости. / Мастерские / Отечественные мастер-классы (наша мастерская) / Коллективные блоги / Steampunker.ru

Переменный конденсатор — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 мая 2016;
проверки требуют 10 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 мая 2016;
проверки требуют 10 правок.

Двухсекционный прямочастотный конденсатор с воздушным диэлектриком, широко применяющийся в радиоприёмниках. Одна из секций включается в контур входного фильтра, вторая — в контур гетеродина. Крайние пластины каждой секции имеют надрезы; отгибая края этих пластин, можно добиться точного согласования ёмкости обеих секций в любом положении. Подстроечные конденсаторы с керамическим диэлектриком
Подстроечный конденсатор с воздушным диэлектриком и цилиндрическими пластинами: ротор движется по резьбе, «ввинчиваясь» в статор

Переменный конденсатор (конденсатор переменной ёмкости, КПЕ) — конденсатор, электрическая ёмкость которого может изменяться механическим способом, либо электрически, под действием изменения при

ru.wikipedia.org

Самодельный конденсатор переменной ёмкости — Embedded.by

В последнее время становится всё сложнее приобрести конденсаторы переменной ёмкости. Я столкнулся с этой проблемой при создании магнитной антенны: вакуумные конденсаторы меня не устроили высокой стоимостью, б/у КПЕ не устроили ржавым внешним видом. Кроме того КПЕ из старых приёмников имеют небольшой зазор между пластинами и при использовании их в магнитных антеннах прошиваются высоким напряжением. Так я принял решение делать самодельный КПЕ. В интернете нашлось немало конструкций, но наиболее меня заинтересовала статья http://www.qsl.net/n4dfp/buildcaps.html. Собственно по этой статье и был сделан конденсатор с небольшими доработками.

Итак, первым делом был найден лист алюминия. Найден он был в магазине типа сделай сам в виде листа от бочки йогурта (толщина 0,3-0,4 мм). Из листа ножницами были вырезаны заготовки по чертежам:

Чертежи в формате SVG можно скачать по ссылке.

Всего было вырезано 17 заготовок пластин статора, и 16 — ротора. Все пластины были выпрямлены, потом в нужных местах были просверлены отверстия 6 мм под винты. Рекомендую сверлить однотипные заготовки разом, зажав их в тиски. После сверловки заготовки были зачищены от краски и защитного слоя (лист для йогурта был окрашен рекламными надписями с одной и пищевым слоем с другой стороны). В итоге получилась такая кучка заготовок:

Из пластмассы были вырезаны боковые стенки конденсатора размером примерно 100х70 мм.

Для скрепления пластин я использовал болты М6 длиной 110 мм, гайки М6 толщиной 4,5 мм, и шайбы.

Крепление пластин схематически показано на рисунке (вид сбоку):

Первая пластина статора крепится через 3-4 шайбы (в зависимости от их толщины), чтобы обеспечить необходимый зазор между пластинами ротора и статора, и зажимается гайками. Первая пластина ротора зажимается гайками с двух сторон, при этом между боковой стенкой и крепежом обеспечивается небольшой зазор, чтобы болт с пластинами ротора свободно вращался в отверстии.

На противоположной боковой стенке конденсатора необходимо реализовать токоприёмник и пружинный элемент. Я объединил две функции в одну с помощью изогнутой пластины из того же алюминиевого листа и наклейки из пенистого пластика:

После сборки окончательно выпрямляем пластины и добиваемся одинакового расстояния между пластинами при любых положениях ротора.

В итоге получился конденсатор с диапазоном изменения ёмкости 7-330 пФ. Стоимость материалов составила менее 10 долларов.

embedded.by

Конденсатор переменной ёмкости, переменный конденсатор, вакуумные конденсаторы

Конденсатор переменной ёмкости (переменный конденсатор) — это конденсатор, ёмкость которого может изменяться в заданных пределах. Основное применение переменных конденсаторов — это различные схемы радиоприёмников и радиопередатчиков. Они имеют, как правило, небольшие пределы регулировки ёмкости. Обычно между 100 и 500 пФ.

Стандартное устройство КПЕ следующее: Половина пластин, электрически соединённых между собой, располагается неподвижно и называется статором. Другая половина пластин конденсатора, тоже соединённых между собой и через узел вращения (подшипник) и токосъём с корпусом, называется ротором, потому что вращается на своей оси. В процессе вращения роторные пластины заходят внутрь статорных. Чем больше пластины перекрывают друг друга, тем больше ёмкость переменного конденсатора. Когда роторные пластины полностью входят в статорную часть — его ёмкость максимальна. Когда они полностью выведены за пределы статора — ёмкость конденсатора переменной ёмкости равна его минимальному значению. Как правило КПЕ состоят не из одной секции, а из двух и даже более. Соединяя параллельно эти секции можно увеличивать ёмкость КПЕ. При этом увеличивается как максимальное, так и минимальное значение.

При классическом устройстве переменных конденсаторов электрический контакт с роторной частью пластин осуществляется через токосъёмник, что не может не сказываться на надёжности таких КПЕ. Таких проблем лишены КПЕ, устроенные таким образом, что у них имеется две статорные части, между которыми поворачивается роторная часть. Токосъём осуществляется со статорных (неподвижных) частей, а подвижная не имеет контактов. По существу — это два переменных конденсатора, соединённых последовательно. Такие конденсаторы ещё называют «бабочкой», за характерную форму роторных пластин, похожую на крылья бабочки.

 

Для высоковольтных цепей существуют вакуумные конденсаторы переменной ёмкости. Вакуумные потому, что внутри колбы находится вакуум. Тем самым значительно снижается способность конденсатора к «пробою» при высоких напряжениях. Одно из основных мест применения вакуумных конденсаторов — выходные каскады ламповых передатчиков. Такой конденсатор показан на втором рисунке.

Переменные конденсаторы имеют более короткий шпиндель, чем переменные резисторы или поворотные переключатели. Поэтому на них нельзя надеть соответствующие ручки для их вращения. Это связано с тем, что для вращения ротора конденсатора переменной ёмкости используются различные верньерные механизмы. На шпиндель конденсатора переменной ёмкости обычно надевается именно шкив верньера. При этом вращение ротора КПЕ получается более медленным и плавным. Это очень важно для точной настройки. Если вращать непосредственно ротор, то точно настроиться может не получиться вообще.

katod-anod.ru

2.2.4 Характеристика и использование некоторых типов конденсаторов постоянной емкости

Тип диэлектрика и
конструкция играют важную роль при
использовании конденсаторов.

Полиэтилентерефталатные
конденсаторы

(К73) имеют очень малую абсорбцию и малые
утечки. Поэтому их выгодно использовать
как интегрирующие конденсаторы в ЦАП,
таймерах, генераторах малых частот.

Полистирольные
(К71)
и фторопластовые
(К72) конденсаторы также имеют малые
утечки. Кроме того, их свойства очень
мало изменяются с частотой. Поэтому
такие конденсаторы используют в контурах,
где важную роль играет стабильность
параметров.

Бумажные
конденсаторы

(К40…К42) имеют большую реактивную
мощность. Поэтому их широко используют
для защиты от индустриальных помех, как
искрогасящие и пусковые.

Комбинированные
конденсаторы (К75) имеют большое пробивное
напряжение и широко используются в
цепях с высоким напряжением.

Оксидные
конденсаторы

(К50…К53) имеют большую удельную емкость.
Поэтому их выгодно использовать в
сглаживающих фильтрах блоков питания.
При этом танталовые
конденсаторы
(К51) имеют лучшие частотные свойства.

Следует отметить, что
оксидно-алюминиевые конденсаторы со
временем теряют свою емкость из-за
высыхания электролита. С этой точки
зрения более эффективны оксидно-танталовые,
оксидно-ниобиевые и оксидно-полупроводниковые
конденсаторы.

Керамические
конденсаторы

обладают малой индуктивностью. Их
применяют в первую очередь как блокирующие
и высокочастотные конденсаторы. В
последнем случае их используют для
термокомпенсации, фиксированной
настройке контуров.

    1. Переменные конденсаторы

Переменный
конденсатор это такой конденсатора,
емкость которого может изменяться
механически в любое время в определенных
пределах многократно.

Такие
конденсаторы широко применяются для
оперативной перестройки резонансных
контуров. Изменение емкости переменных
конденсаторов с механическим управлением
достигается изменением площади его
обкладок или изменением зазора между
обкладками. Последний способ применяется
крайне редко. Наибольшее распространение
получили конденсаторы переменной
емкости (КПЕ) с воздушным диэлектриком,
у которых группа параллельных пластин
(ротор) перемещается между пластинами
другой группы (статор) путем поворота
пластин ротора.

Переменные
конденсаторы классифицируются по
следующим признакам:

  • по виду диэлектрикаони бывают с твердым и газообразным
    диэлектриком;

  • по закону изменения
    емкости
    они бывают:прямоемкостные– изменение емкости прямо пропорционально
    углу поворота ротора;прямочастотные
    – изменение частоты резонансного
    контура прямо пропорционально углу
    поворота ротора;прямоволновые –
    изменение длины волны резонансного
    контура прямо пропорционально углу
    поворота ротора;логарифмические– изменение логарифма емкости прямо
    пропорционально углу поворота ротора.
    Закон изменения емкости определяется
    назначением конденсатора. Прямочастотные
    конденсаторы имееют равномерное
    изменение частоты по диапазону, а
    прямоволновые – равномерное изменение
    длины волны. Логарифмический конденсатор
    характеризуется постоянством
    относительного изменения частоты или
    емкости для одинаковых углов поворота
    ротора для постоянной точности отсчета.

  • по величине
    емкости и диапазону перестраиваемых
    частот
    ;

  • по форме электродовони бываютпластинчатыми;
    цилиндрическими
    испиральными;

  • по числу секцийконденсаторы делятся наодносекционныеимногосекционные;

  • по углу поворота
    переменные конденсаторы делятся на
    конденсаторы:с нормальным углом
    поворота
    (около 1800), с
    расширенным углом поворота (более1800)
    и уменьшенным углом поворота (менее1800).

Переменные
конденсаторы характеризуются следующими
параметрами:

  1. Минимальная
    емкость
    – это минимально достижимая
    емкость конденсатора;

  2. Максимальная
    емкость
    – это максимально достижимая
    емкость конденсатора;

  3. Переменная
    емкость
    – это разность между
    максимальной и минимальной емкостью
    конденсатора;

  4. Номинальное
    напряжение
    – этот параметр соответствует
    подобному параметру для постоянных
    конденсаторов;

  5. Температурный
    коэффициент емкости
    — этот параметр
    соответствует подобному параметру для
    постоянных конденсаторов;

  6. Момент вращения– характеризует механические усилия,
    необходимые для поворота ротора
    конденсатора.

Стабильность
параметров переменных конденсаторов
в значительной степени определяется
действием температуры и механических
факторов, а также конструкции и точности
сборки конденсатора. Так ТКЕ зависит
от используемых материалов, конструкции
и качества сборки конденсатора. Увеличение
площади рабочей пластины и ее толщины
увеличивает ТКЕ, а увеличение рабочего
зазора снижает ТКЕ. Реально ТКЕ переменных
конденсаторов лежит в диапазоне
(5…500)·10-6К-1.

Габариты
и масса переменных конденсаторов в
основном определяется диэлектрической
проницаемостью диэлектрика, площадью
пластин и рабочим зазором. Для уменьшения
габаритов применяются вместо воздушных
диэлектриков диэлектрики с диэлектрической
проницаемостью больше 1 и повышенной
электрической прочностью.

Конденсаторы
переменной емкости состоят из корпуса,
ротора, статора, подшипников и
токосъемников. Статор конденсаторов
переменной емкости, как правило,
выполняется изолированным от корпуса
конденсатора. Ротор соединяется с
корпусом при помощи токосъемников. В
многосекционных конденсатора ДВ, СВ и
КВ диапазонов секции ротора располагаются
на одной металлической оси. Для области
метровых и ультракоротких волн для
уменьшения паразитной связи между
секциями ротора ось изготавливают из
керамики.

Упрощенная
конструкция конденсатора переменной
емкости с воздушным зазором приведена
на рис.2.5. Для подгонки емкости отдельных
секций конденсатора крайние пластины
ротора и статора делают разрезными.

Система
обозначений переменных конденсаторов
соответствует принятой для постоянных
конденсаторов, которая описана в разделе
2.2.2, и состоит из двух буквКП (конденсатор
переменный), цифры, обозначающей тип
диэлектрика согласно табл.2.4, и числа,
обозначающего порядковый номер разработки
конденсатора.

Например:
КП2-13 3,0/150– конденсатор переменный
с воздушным диэлектриком, порядковый
номер разработки 13,минимальная емкость
3 пФ, максимальная емкость 150 пФ.

До
действующей системы обозначений
переменные конденсаторы обозначались
набором от двух до четырех букв, которые
отражали тип диэлектрика и его
конструктивные особенности.

Например:
КПВМ–2– конденсатор переменный
воздушный малогабаритный, номер
разработки 2.

studfiles.net

Моя Тесла-лаборатория. Конденсатор переменной емкости. / Мастерские / Отечественные мастер-классы (наша мастерская) / Коллективные блоги / Steampunker.ru


Это изделие не является полностью самостоятельным. Это только часть более сложного прибора, модель, которая предназначена для проверки технологии. Но недавняя публикация hamster76 — замечательный радиоприемник показал мне, что этой разработкой стоит поделится. Поэтому пишу в «Помощь стим-мастеру»

В свой публикации hamster76 рассказал о своих проблемах с поврежденным конденсатором, но ведь переменный конденсатор — сам по себе Тесла-прибор! Теслапанк конденсатор вполне может украсить какой-либо прибор.

В 20-х годах из двух способов настройки приемника — изменение индуктивности и изменение емкости в колебательном контуре предпочтение отдавалось изменению индуктивности. Первая причина этого — теоретическая: такая схема, потенциально, позволяет получить большую добротность контура и, как следствие, лучшие качества радиоприема. Вторая — технологическая. Конденсатор переменной емкости — сложный механический прибор, требующий высокой точности изготовления. Уже в 30-е годы ситуация изменилась — с одной стороны технические возможности радиопромышленности выросли, с другой стороны распространение супергетеродинной схемы приема требовало синхронной перестройки двух контуров одновременно, а сдвоенный конденсатор переменной емкости оказалось изготовить проще, чем сдвоенный вариатор. С тех пор вплоть до самого конца XX века переменный конденсатор стал практически обязательным элементом любого радиоустройства.

Главные требования к конденсатору это: 1) Непрерывность электрического контакта. В моменты когда конденсатор «отрывается» от схемы или, наоборот, «закорачивается», радиослушатель слышит очень неприятные щелчки. 2) Плавность хода. При плохой механике очень трудно настроится на станцию, и «удерживать волну» в дальнейшем. 3) Большой диапазон перестраиваемой емкости — позволяет захватить больше станций. 4) Малая минимальная емкость.

Для того, чтобы избежать проблемы плохого контакта ротора использована схема бесконтактного взаимодействия со статором. Пластины ротора никуда не подключены, они взаимодействуют со статором только через емкость дополнительных обкладок, это позволяет избежать проблемы плохого контакта. При повороте ротора емкости между пластинами перераспределяются, и общая емкость конденсатора меняется.

Такая конструкция имеет недостатки: больший, чем в других схемах, размер обкладок, нелинейность изменения емкости при повороте ротора, малый «рабочий диапазон» поворота ротора. Угол между положениями максимальной и минимальной емкости получается всего 90 градусов.

Зато конструкция получается очень простой, без подвижных электрических контактов. Кроме того, симметрия конструкции значительно облегчает устройство поворотной оси.

Конденсатор состоит из деревянных основания — статора и вращающейся на оси ручки — ротора. Они вырезаны из доски с помощью коронок и обточены на оси дрели. Диаметр статора (это, впрочем, совсем не важно.) 120 мм, диаметр ротора (а вот он влияет на максимальную емкость!) — 80 мм. Между статором и ротором вставлена изолирующая прокладка из тонкого картона. И на статоре и на роторе закреплены (маленькими гвоздиками) одинаковые полукруглые пластины из жести, пластины статора соединены проволокой с клеммами. Ось изготовлена из винта, на который надета скользкая пластмассовая трубка. Снизу оси, в выемке статора, установлена коническая пружина, взятая от контейнера для батареек. Пружина обеспечивает равномерность сжатия деталей и равномерность вращения. Сверху конструкцию фиксирует декоративная гайка.

Получившийся конденсатор имеет емкость 6-30 пФ. Это не очень много. Диапазон перестройки для длинных и средних волн должен быть около 40, для ультракоротких — 10. Самый простой способ улучшить характеристики — увеличить размер. Увеличение размера обкладок увеличит максимальную емкость. Кроме того, выяснилось, что большая часть минимальной емкости — это емкость массивных клемм, расположенных слишком близко друг к другу. Подключения к обкладкам стоило делать на максимальном расстоянии друг от друга.

Конденсатор используется для точной настройки детекторного радиоприемника и вполне удобен в обращении.

PS: Еще одно фото. «Старший брат» конденсатора с диаметром 120 мм и его катушка индуктивности.

steampunker.ru

6. Конструкция конденсаторов переменной ёмкости

Конструкция
КПЕ должна соответствовать назначению
конденсатора и требованиям к стабильности,
точности, потерям, виброустойчивости,
размерам, технологическим и паразитных
связей.

Основными
элементами конструкции КПЕ, которые в
значительной степени определяют свойства
конденсатора, являются корпус, ротор и
статор, подшипники и токосъёмное
устройство.

По конструктивному
выполнению корпуса, ротора и статора
могут быть разделены на литые, фрезерованные
и штампованные.

Литые конденсаторы
изготовляют при помощи литья из
алюминиевых или цинковых сплавов. Они
отличаются высокой стабильностью, но
не могут быть изготовлены большой
ёмкости без значительного увеличения
размеров. Особенно часто они используются
в радиоаппаратуре УКВ.

Фрезерованные
изготавливают фрезерованием из сплошного
куска, чаще всего используют алюминий
и его сплавы. Эти конденсаторы также
отличаются высокой стабильностью,
электрическими и механическими
показателями, но более сложны в
изготовлении, металлоёмки, а поэтому
малопригодны для массового производства.

Штампованные
конденсаторы наиболее удобны для
массового производства, хотя по
электрическим параметрам они уступают
предыдущим типам. Они изготавливаются
из штампованных деталей, соединённых
при помощи пайки, отбортовки, задавливания
или расчеканки.

Соединение
статорных пластин в пакет осуществляется
при помощи специальных полок или
гребёнок, шлицы которых вставляются
концы пластин; при сборке эти концы
раздавливаются специальным инструментом.
Закрепление роторных пластин осуществляется
аналогичным способом или непосредственно
на оси или специальной роторной втулке.

При применении
стальных или латунных пластин раздавливание
концов заменяется пайкой, что устраняет
остаточные деформации и повышается
стабильность.

Такой способ
закрепления используют на весьма высоких
частотах.

Пластины ротора
и статора штампуют из листового алюминия,
стали или латуни толщиной 0,3-0,8 мм,
прокатанной с точностью до
мкм. Отштампованные пластины для снятия
внутренних напряжений подвергаются
специальной рихтовке, и термической
обработке. Корпус штампованного
конденсатора изготавливают из листовой
стали толщиной 1,5-2,0 мм, отдельные части
которого соединяются расчеканкой или
сваркой. Для повышения стабильности и
механической прочности применяют литые
корпуса из алюминиевых или цинковых
сплавов.

Крепление статора
на корпус производят при помощи
изоляторов, имеющих вид планок или
колонок изготовленных из механически
прочной радиотехнической керамики типа
В. Изоляторы из пластмассы и т. п.
диэлектрики могут применяться только
в конденсаторах пониженного качества.

Оси выполняют из
стали, латуни и инвара и радиотехнической
керамики типа В, ультрафарфора и стеарита.
Для устранения прогибов и скручивания
диаметр оси выбирают достаточно большим
5-10
мм.

Конфигурация
металлической оси определяется способом
крепления роторных пластин. Непосредственно
на оси пластины крепятся с прорезанием
на ней специальных пазов.

Подшипники должны
обеспечивать плавное и лёгкое вращение
ротора при отсутствии непроизвольных
перемещений. Особенно недопустим
продольный люфт, который сопровождается
значительным изменением ёмкости при
помощи контактных сцепок. Подшипники
не должны допускать деформации оси и
корпуса из-за теплового расширения.

Назначение
токосъёмника – надёжное соединение
конденсатора со схемой. Применяются
типы токосъёмников: со скользящим
контактом, с гибким соединением,
бесконтактные (ёмкостные токосъёмы).
Наиболее широко применение имеют
токосъёмы со скользящим контактом.

Переходное
сопротивление должно быть по возможности
мало (<0,01 Ом) и не изменяться в процессе
эксплуатации. Полное сопротивление
токопроводящих деталей мало.

Пластины калибруют
по толщине с точностью до 3-5 мкм; с такой
же точностью выполняют размеры деталей,
фиксирующих расстояние между ними
(колонки, гребешки, шайбы).

;
;

studfiles.net

Конструирование конденсаторов переменной ёмкости с механическим управлением

Министерство образования Российской Федерации

Кафедра: КРЭМС

Курсовой проект

Расчётно-пояснительная записка по

десциплине: “Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы”

на тему: “Конструирование конденсаторов переменной ёмкости с механическим управлением”

Тамбов 2007 г.

Содержание

Введение

1. Общие свойства конденсаторов

2. Анализ задания

2.1 Переменные конденсаторы

2.2 Выбор направления проектирования

2.3 Обзор и анализ аналогичных конструкций

3. Расчёт прямоёмкостного конденсатора переменной ёмкости

3.1 Теоретические данные к расчёту

3.2 Определение исходных данных и численный расчёт

4. Стабильность конденсатора

4.1 Температурная неустойчивость КПЕ

4.2 ТКЕ конденсатора переменной ёмкости с плоскими пластинами

4.3 Условие термокомпенсации

5. Производственные погрешности

5.1 Влияние погрешностей производства

5.2 Влияния способа крепления пластин

5.3 Компенсация производственного разброса характеристики С=f

КПЕ

5.4 Методы обеспечения механической устойчивости

6. Конструкция конденсаторов переменной ёмкости

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

Введение

Термином радиоэлектронная аппаратура (РЭА) называют устройства или совокупности устройств, в которых исполняют полупроводниковые, электронные, газоразрядные и им аналогичные приборы.

Непременными изделиями любого устройства являются элементы. Часть этих элементов является составной частью конструкции устройства и предназначается для различных механических соединений, передачи и направления движений – различные оси и валы, колёса и шестерни, подшипники, скобы, планки.

Другая часть элементов сочетает выполнение механических операций с электрическими. Это различные переключатели, реле, электродвигатели, штепсельные разъёмы и аналогичные им электрические элементы.

И, наконец, третья часть элементов, особенно многочисленная и характерная для РЭА, образует электрическую схему. Согласно ГОСТ 2.701-68 их называют элементами схемы. К ним относят резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы и различные полупроводниковые и электронные приборы. Такие элементы могут иметь достаточно сложное устройство, но не допускают разделения на части, имеющие самостоятельное функциональное назначение.

Наибольшее применение в РЭА находят резисторы, конденсаторы и некоторые моточные изделия. Их называют элементами (радиокомпонентами) общего применения. Можно указать, что на один усилительный прибор (например, трансформатор) в среднем приходится от 4 до 25 резисторов, от 2 до 15 конденсаторов и от 3 до 5 различных моточных изделий. Поэтому мировое производство резисторов и конденсаторов составляет миллиарды штук в год. В меньших количествах применяются конструктивно более сложные изделия – различные колебательные контуры и фильтры, называемые специальными элементами.

Элементы общего применения являются изделиями массового производства, поэтому они подверглись достаточно широкой нормализации и стандартизации.

Стандартами и нормами установлены технткоэкономические и качественные показатели, параметры и размеры. Такие элементы называют типовыми. Выбор типовых элементов производится по параметрам и характеристикам, которые описывают их свойства, как при нормальных условиях эксплуатации, так и при различных воздействиях (климатических, механических и др.).

Специальные элементы широкой нормализации и стандартизации не подверглись, а поэтому проектируются применительно к требованиям электрической схемы и конструкции конкретного устройства и условиями его эксплуатации.

Основными электрическими параметрами являются номинальное значение величины, характерной для данного элемента (сопротивление резисторов, ёмкость конденсаторов, индуктивность катушек и т.д.) и пределы допускаемых отклонений; параметры характеризующие электрическую прочность и способность долго выдерживать электрическую нагрузку; параметры характеризующие потери, стабильность и надёжность.

1.
Общие свойства конденсаторов

Конденсаторы применяемы в РЭА, можно разделить на конденсаторы постоянной ёмкости, переменной ёмкости и подстроечные конденсаторы.

Конденсаторы постоянной ёмкости применяют в различных фильтрах, а также в колебательных контурах для получения фиксированной настройки, сопряжения, термокомпенсации и т. п.

Конденсаторы постоянной ёмкости, так же как и резисторы, являются особенно широко применяемыми элементами схемы, к которым предъявляются чрезвычайно разнообразные требования. Поэтому существует большое количество типов конденсаторов, значительная часть которых стандартизована (типовые конденсаторы) и налажено их массовое производство.

Выбор нужного типа производится на основании электрических характеристик.

Конденсаторы переменной ёмкости (КПЕ) применяются для плавной настройки колебательных контуров, регулировки различных связей и т. п. Конденсаторы переменной ёмкости ещё не подверглись полной стандартизации, и их разрабатывают применительно к схемам и требованиям конкретного задания.

Подстроечные конденсаторы применяют в тех цепях, ёмкость которых должна точно устанавливаться при разовой или периодической регулировке и не изменяться в процессе эксплуатации, например для выравнивания начальных ёмкостей сопряженных контуров, для настройки контуров с фиксированной настройкой, в качестве конденсаторов связи и т. п. Некоторые типы подстроечных конденсаторов стандартизованы и производятся в установленном порядке.

В зависимости от вида применяемого диэлектрика различают конденсаторы с газообразным, жидким и твёрдым диэлектриком. Отдельную группу составляют конденсаторы с оксидным диэлектриком (электролитические).

Конденсаторы с газообразным диэлектриком могут быть: вакуумными, газонаполненными и воздушными. Конденсаторы с твёрдым диэлектриком подразделяются на конденсаторы с органическим диэлектриком – бумажные, металлобумажные и плёночные (из органических синтетических плёнок) и на конденсаторы с неорганическим диэлектриком – керамические, слюдяные, стеклянные, стеклокерамические, стеклоэмалевые и т. п. Конденсаторы с жидким диэлектриком, а также вакуумные и газонаполненные в относительно маломощной РЭА имеют ограниченное применение.

Конденсаторы постоянной ёмкости обычно выполняются в твёрдом диэлектрике из конденсаторной керамики, слюды, бумаги, синтетических плёнок, конденсаторы переменной ёмкости – с воздушным диэлектриком.

Свойства конденсаторов характеризуются следующими основными параметрами: номинальной ёмкостью и допустимыми отклонениями от фактической ёмкости от номинальной; электрической прочностью; реактивной мощностью; сопротивлением изоляции; потерями; собственной индуктивностью и параметрами, характеризующими надёжность и стабильность ёмкости при воздействии температуры, влажности и других климатических и механических факторов, при длительном хранении, а также размером, массой и стоимостью. Конденсаторы переменной ёмкости характеризуют рядом дополнительных параметров, которые будут рассмотрены ниже.

Номинальная ёмкость типовых конденсаторов постоянной ёмкости (кроме электролитических, бумажных и плёночных) установлена ГОСТ 2519-67. Численные значения номинальных ёмкостей определяются рядами предпочтительных чисел Е6, Е12 и Е24 для допускаемых отклонений

5, 10 и 20% и более и рядами Е48, Е96 и Е192 для допускаемых отклонений меньше 5 %. Ёмкость электролитических конденсаторов (в мкФ) определяется рядом 1, 2, 5, 10, 20, и т. д.; ёмкость бумажных (в мкФ) – рядом 0,1, 0,25, 0,5, 1,2, 4,6, 8, 10, 20, 40 и т. д.

Для конденсаторов переменной ёмкости и подстроечных номинальной ёмкости не установлены.

Допускаемые отклонения фактической ёмкости от номинальной для конденсаторов постоянной ёмкости установлен ГОСТ 9661-73. Наиболее употребительными являются конденсаторы с допускаемым отклонением

5, 10, 20%. Для прецизионных установлены меньшие пределы (от 0,1%), для конденсаторов, к точности которых не предъявляется строгих требований, например для электролитических, до %.

Для оценки размеров различных конденсаторов их ёмкость относят к единице объёма и называют это отношение удельной ёмкостью (мкФ/кл3
). Наибольшей удельной ёмкостью обладают электролитические конденсаторы, а наименьшей воздушные.

Электрическая прочность конденсаторов характеризуется:

a) нормальным (идеально допускаемым) напряжением – максимальным напряжением, при котором конденсатор может работать в заданном диапазоне температур в течении гарантированного срока службы. Шкала номинальных напряжений установлена ГОСТ 9665-68;

mirznanii.com