Инженеринг ревю бр. 4/2016

42 юни 2016 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ електроника няма изолация (както е показано на фиг. 2а) или да има лента без метализация. Видът на диелектрика може да е част от наименованието на кондензаторите, например РР (от Polypropylene), PEN (от Polyethylene Naphthalate) и PET (от Polyethylene Terephthalate), предшествано от М (от Metallized). Диелектрикът PPS (от Polyphenylene-Sulphide) осигурява широк температурен обхват и слабо влияние на температурата върху капацитета. За увеличаване на UR кондензаторите могат да съдържат последователно свързани секции – два от най-често използваните случаи са дадени на фиг. 2б, в. Предимство на филм-кондензаторите е самовъзстановяването (Selfhealing) - при настъпване на пробив в диелектрика малка част от метализацията (размери няколко десетки nm) се изпарява, при което действието и параметрите на кондензатора се запазват. Конструктивно филм-кондензаторите могат да са за платки с отвори (редове 3, 5 и 6 на табл. 2), за повърхностен монтаж (ред 8), без изводи (Chip Capacitor – редове 1, 2 и 4) и за закрепване с болтове (ред 7). Специфични особености в технологията на изработка на филм-кондензаторите определя препоръчваните им приложения – като блокиращи и прехвърлящи (Bypassing and Signal Coupling), каквито са дадените на редове 1, 6 и 8 на табл. 2, за комуникационни и битови устройства (редове 2 и 3), за осцилатори, високочестотни избирателни усилватели и тестолентови филтри и времезадаващи вериги (редове 4 и 8), ключови стабилизатори и инвертори за осветление (ред 5), за управление на електродвигатели (ред 7). От този тип са основната част на високоволтовите кондензатори (High Voltage Capacitor, HV Capacitor), като обикновено се приема, че те са с UR≥3 kV при типична горна граница 120 kV. Характерен пример е HA Series на FT Cap (Fischer&Tausche Capacitors) с С между 1 nF и 500 nF, стойности на UR от 4 до 30 kV и импулсни токове 4,2 – 410 А. Друг специфичен вид са мощните кондензатори (Power Capacitor), позволяващи големи променливи токове (параметър е максимално допустимата средноквадратична стойност IRMS) и приложения в индустриални захранвания, честотни конвертори и инвертори за фотоволтаици. Типичен пример е серията PowerLink на FT Cap с С=6 - 65µF, UR=700 V - 1.5 kV и IRMS=29 A. Керамични кондензатори (Ceramic Capacitor) Те са най-масово разпространените кондензатори - съществуват различни данни за относителния им дял в световното производство, но със сигурносттой е не под 50%. Сред основните им предимства са надеждността при експлоатация, широкият работен температурен обхват, осигуряването на добри параметри при сравнително ниска цена, наличието на модели с UR до няколко десетки kV и други за работа при високи (RF) и свръхвисоки (Microwave) честоти. Недостатъкът им по отношение на големия капацитет постепенно намалява – вече съществуват модели до няколко стотици µF, които в редица случаи заместват електролитните кондензатори особено в устройства с малки размери (често се оказва, че няколко успоредно свързани керамични кондензатора са с по-малък обем от електролитен със същия капацитет). Тази замяна е свързана и с предимството, че керамичните кондензатори не се нуждаят от постоянно напрежение за поляризация. Основният вид са многослойните кондензатори (Multilayer Ceramic Capacitor) MLCC за повърхнинен монтаж (SMD), идея за чиято конструкция е показана на фиг. 3а, като дебелината на слоевете керамика е около 1 µm, а на металните - дори помалка. В подобрената конструкция (Open Mode Design) с намаляваща дължина на пластинките (фиг. 3б) съществува по-малка опасност от късо съединение на MLCС и съответно повреда на устройството при леко огъване на печатната платка. В зависимост от желаните параметри на кондензаторите и предвидените им приложения се ползват различни керамики (означения BP, CH, C0G, JB, N4700, X5R, X6S, X7R, X7S, ¹ -èäîâçèîðÏ ëåò ïèÒ ,ñíàðåëîò(;Ñ ± èðï%,FD[)% /V,td/Vd{]zHk,f m }s UR G,pR[)s/VW(;V, W;] {t,W }F ,âõáî.ïìåò.áàÐ oÑ f[ ser , ,CàízHM m ]F 1 temeK seireSEDL 7.4-Fn1 m }001{;]1/8.0[)02;01(;F U4.1(;0001-05 R }004{;]1[)2/ 55- ¸ ]1/8.2[501+ 2 CIN stnenopmoC seireSHPSN 22-Fn01 m ]1/5.1[)02;01(;F U5.1(;36-61 R ;]nim1[)06/ }nim003{ 55- ¸ 501+ 3 nocihciN seireSKXQ 3.3-Fn01 m ]1/8.0xam[)01;5(;F U57.1(;036,004,052 R )1/ }nim0003{;]nim9[ 04- ¸ 501+ 4 cinosanaP )X(UHCE seireS -81{;]1/6.0[)5;2(;Fn022-Fp001 }0011 ]nim3[)06/RU5.1(;05,61 55- ¸ ]1.0/21[521+ 5 nocybuR seireSHPM 22-Fn74 m ]1/xam1.0[)01;5;3(;F U5.1(;008-001 R )06/ }nim0057{;]nim52[ 04- ¸ 501+ 6 KDT …02523B 92523B 7.4-1.0 m ;]001/21.0[)01;5(;F }008-8.0{ ;]nim57.3[036-05 }nim0521{ 55- ¸ ]86/2.0[;521+ 7 yahsiV 683PKMM 022-Fn1 m ;]001/21.0[)02;01;5(;F }0085-57{ U4.1(;0052-036 R )06/ ]nim5[ 55- ¸ ]6.0/6.1[58+ 8 AMIW SPP-DMS 2.2-Fn01 m ;]01/2.0[)02;01;5(;F }54-3{ U6.1(;0001-36 R ;]nim01[)2/ }nim0003{ 55- ¸ 041+ Таблица 2. Филм-кондензатори. Фиг. 2. а в б а в б Фиг. 3. MLCC. а - класическа структура; б-подобрена структура; в - класически корпуси SMD; г - корпуси SMD с малка ESL. Източник: Murata Източник: Kemet г

RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=