3. 2. Порядок выполнения исследований

3.2.1. Исследование тке конденсаторов

В лабораторной работе исследуется температурная зависимость емкости двух конденсаторов с керамической изоляцией: многослойный с однонаправленными выводами и керамикой типа Y5Vи многослойный планарный конденсатор с керамикойХ7R. Рабочий диапазон температур первого конденсатора –25 … +85°С, второго –55 … +125°С. Для проведения исследований собирается схема, изображенная на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Схема проведения измерений ТКЕ керамических конденсаторов

Сначала измеряется емкость конденсаторов при комнатной температуре, а затем, производится постепенный нагрев конденсаторов до максимальной рабочей температуры с одновременным измерением емкости. По результатам измерений заполняется табл. 3.3.

Таблица 3.3

Температура Т, °С
Емкость конденсатора с керамикой Y5V, нФ
Температурный коэффициент емкости aС конденсатора с керамикой Y5V, ppm/°С
Емкость конденсатора с керамикой Х7R, нФ
Температурный коэффициент емкости aС конденсатора с керамикой Х7R, ppm/°С

Значения a_С рассчитываются по данным соседних столбцов таблицы с помощью формулы (3.1). По результатам эксперимента строятся зависимости емкости конденсаторов и ТКС от температуры и должен быть сделан вывод о принадлежности исследованных конденсаторов к какой-либо из нормализованных групп термостабильности (см. табл. 3.1 и табл. 3.2).

3.2.2. Исследование температурной зависимости тока утечки электролитического конденсатора с алюминиевыми электродами

В лабораторной работе исследуется температурная зависимость тока утечки алюминиевого электролитического конденсатора с номинальной емкостью 100 мкФ, с максимальным напряжением 50 В и диапазоном рабочих температур –25 … +85°С. Для измерения тока утечки конденсатора используется стабилизированное напряжение +18 В. Ток утечки измеряется с помощью мультиметра 1 по падению напряжения на балластном резистореR_б сопротивлением около 1 МОм, включенном в цепь зарядки конденсатора (рис. 3.3). Такой способ измерения тока вызван отсутствием в применяемых мультиметрах пределов измерения токов, рассчитанных на единицы мкА. После сборки схемы необходимо зарядить исследуемый конденсатор до напряжения источника питания, замкнув накоротко балластный резистор при помощи перемычки на 5-10 с. Перед началом измерений нужно также измерить сопротивление балластного резистораR_б. В процессе эксперимента необходимо измерять падение напряжения на балластном резисторе и пересчитывать его в ток с помощью закона Ома. При подключении конденсатораСк зажимам «Cx,Rx» следует помнить, что электролитический конденсатор является полярным и важно, чтобы положительный полюс конденсатора (+) подключался к положительному полюсу источника питания.

Рис. 3.3. Схема измерений температурной зависимости тока утечки алюминиевого электролитического конденсатора

По результатам исследований заполняется табл. 3.4 и строится зависимость тока утечки конденсатора от температуры.

Таблица 3.4

Температура Т, °С
Падение напряжения на балластном резисторе, мВ
Ток утечки, мкА (расчитать)

Сравните полученные значения тока утечки со значениями, вычисляемыми по эмпирической формуле (3.2).