Тема 2.2 Основные виды конденсаторов и их конструкции.

Конструктивно конденсаторы состоят из ряда составных частей:

• диэлектрические прокладки в виде воздушного промежутка, пленки или ленты;

• проводящие обкладки, на которых накапливается заряд;

• элементы соединения обкладок и прокладок;

• элементы соединения выводов с обкладками;

• элементы герметизации;

• элементы крепления в РЭС и ЭВС.

К основным видам конденсаторов относят:

Керамические изготавливаются на основе керамической массы из окислов Ti и Ва. Из керамической массы формируют ленты, обжигают, затем наносят металлическую пленку, после чего опять осуществляют вжигание. Ленты собирают в пакеты с учетом номинала.

Достоинствами керамических конденсаторов являются:

• высокая стабильность их параметров;

• малая собственная индуктивность;

• небольшая удельная емкость;

• невысокая стоимость.

Их изготавливают с широким диапазоном номинальных емкостей и ТКЕ. Так как керамика обладает высокой влагостойкостью, то и меры по защите от влаги достаточно просты. Обычно используют осаждение пленки с хорошими изоляционными свойствами и малой гигроскопичностью на поверхность собранного конденсатора, что позволяет гарантировать его работу при влажности 98..100% и температуре до 150º С.

Выпускаются также монолитные многослойные керамические конденсаторы, применяемые в аппаратуре на ИС, называемые безкорпусными.

На базе керамических конденсаторов изготавливают конденсаторные сборки.

Слюдяные имеют малые потери, высокую стабильность параметров. В основном их применяют в линиях задержки из-за низкой технологичности и высокой стоимости.

Бумажные конденсаторы по своим электрическим параметрам уступают керамическим и слюдяным, но из-за низкой стоимости их применяют в качестве фильтровых, шунтирующих, блокировочных, а так же в силовых цепях, где большие потери не имеют значения.

Оксидные (электролитические) конденсаторы состоят из одной обкладки – анода выполненной из алюминия, тантала, ниобия; в качестве диэлектрика используется окисел этого же металла; второй обкладкой – катодом является электролит (борная кислота, аммиак); и корпус.

Основное преимущество таких конденсаторов состоит в том, что можно получить большую емкость при малых габаритах. Но их недостатком является малое сопротивление изоляции, низкая точность, пониженная надежность.

«Сухой» электролитический конденсатор отличается от жидкого тем, что вместо раствора электролита применяется бумага пропитанная в этом электролите.

1 - металл: Al; Ti; Ta; Nb;

2 - окисел: Al₂O₃; Ta₂O₅; TiO₂; Nb₂O₂;

3 - жидкий электролит;

4- металл (тот же, что и на 1).

Рисунок 2.3.-Устройство электролитического конденсатора.

Оксидно-полупроводниковые состоят из стержня из алюминия, тантала, ниобия, формируемого по порошковой технологии; покрываемый раствором соли, а затем подвергается обжигу при высокой температуре. В результате разложения соли в порах стержня остается двуокись марганца, которая играет роль диэлектрика. Второй электрод (катод) формируется нанесением на стержень поверх двуокиси марганца жидкодисперсного графита, который после вжигания покрывается оловянно-свинцовой пленкой.

Достоинства:

• малые потери;

• большая удельная емкость;

• долгий срок хранения.

Применяются в основном в транзисторной аппаратуре с повышенными требованиями к параметрам конденсаторов.

Конденсаторные сборки представляют собой блок из конденсаторов, электрически соединенных между собой и размещенных в общем корпусе. В конденсаторных сборках могут размещаться керамические, а так же оксидно-полупроводниковые конденсаторы. В настоящее время в цепях фильтрации питания микросхем используют конденсаторы сборки, которые создаются в основном на базе керамических, а также оксидно-полупроводниковых конденсаторов и представляют собой блок из конденсаторов, электрически соединенных между собой и размещенных в общем корпусе.

Конденсаторные сборки типа Б18 имеют десять разновидностей схем соединения и выпускаются в 14-выводном пластмассовом корпусе. Сборки типа Б18 рекомендуется использовать с микросхемами серии К1533

Конденсаторные сборки типа Б18А выполняются в 16-выводном пластмассовом корпусе, унифицированном с корпусом микросхем серии К500 и предназначены для совместной работы с этими ИМС (Рис. 40).

Рисунок 2.4. – Виды конденсаторных сборок

Фильтры проходные Б23 предназначены для подавления помех в диапазоне 100 МГц — 6 ГГц в цепях вторичных источников электропитания и силовой автоматики в ЭВМ.

Их обычно включают в цепи фильтрации шин питания микросхем.