Опасность разрушения (взрыва)
Взрывы электролитических конденсаторов — довольно распространённое явление. Основной причиной взрывов является перегрев конденсатора, вызываемый в большинстве случаев утечкой или повышением эквивалентного последовательного сопротивления вследствие старения (актуально для импульсных устройств). В современных компьютерах перегрев конденсаторов — также очень частая причина выхода их из строя, когда они стоят рядом с источниками повышенного тепловыделения (радиаторы охлаждения).
Классификация конденсаторов.
По характеру изменения емкости все конденсаторыподразделяются на постоянные и переменные. У постоянных конденсаторов величина емкости (в пределах оговоренных значений) остается неизменной при эксплуатации в течение всего срока службы. У переменных конденсаторов конструкция позволяет изменять взаимное положение пластин и по заданному закону изменять величину их емкости в процессе регулировки аппаратуры после ее изготовления или ремонта, а также в процессе эксплуатации аппаратуры. Выделяют также подстроечные конденсаторы. Ихемкость изменяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется в процессе функционирования аппаратуры.
По материалудиэлектрика конденсаторы разделяют на следующие группы:
· с газообразным (воздушным, вакуумным) диэлектриком;
· керамические;
· стеклянные;
· стеклокерамические;
|
|
|
· тонкопленочные с неорганическим диэлектриком (слюдяные, бумажные (фольговые и металлизированные));
· тонкопленочные с органическим диэлектриком (полистирольные, полиэтилентерефталатные, поликарбонатные, полипропиленовые, фторопластовые, лакопленочные, комбинированные);
· 0ксидные (электролитические, полупроводниковые, объемно-пористые);
· сегнетокерамическим диэлектриком.
По назначениюконденсаторы разделяют на следующие группы:
· конденсаторы общего назначения;
· прецизионные конденсаторы;
· высокочастотные и импульсные конденсаторы;
· высоковольтные конденсаторы;
· переменные (подстроечные) конденсаторы.
35) Керамические конденсаторы являются самыми распространенными в РЭА, построенной на дискретных деталях. На их керамическую основу методом вжигания наносят обкладки в виде тонких слоев серебра, к которым припаивают выводы конденсатора. Так как метод вжигания серебра широко используется в производстве различных деталей и компонентов РЭА, то кратко поясним его сущность. На поверхность отожженной керамики наносят слой пасты, состоящей из углекислого серебра Ag C O3, окиси висмута Pb2 O3 - и борнокислого свинца РЬ B4 O4, в растворе канифоли и скипидара. При обжиге конденсатора при температуре около 800 °C канифоль и скипидар выгорают, металлическое серебро восстанавливается, образуя тонкий слой, прочно сцепленный с поверхностью керамики.
|
|
|
Конструктивное оформление керамических конденсаторов весьма разнообразно. Внешний вид некоторых низковольтных и высоковольтных конденсаторов показан на (кадр 12...15). Высоковольтные керамические конденсаторы выпускаются на рабочее напряжение до 20 кВ.
Керамические конденсаторы хорошо работают в цепях постоянного и переменного тока и в импульсном режиме. Основное применение они находят в высокочастотных цепях в качестве контурных, термокомпенсирующих, блокировочных, разделительных и др. В зависимости от величины и знака ТКЕ производится окраска корпуса конденсатора и его маркировка различными цветами.
36)
Для изготовлениястеклянных конденсаторов используют пластинки из щелочного стекла, которые укладывают в пакет, чередуя с фольгой, и затем весь пакет подвергают спеканию. По своим свойствам и конструкции они близки к слюдяным конденсаторам, выдерживают температуру до +200°С, однако имеют напряжение UНОМ £ 500 В.
Для изготовления стеклоэмалевых конденсаторов применяют размельченную стеклоэмаль, слои которой чередуют со слоями серебряной пасты с последующим спеканием этой структуры. Конденсаторы выдерживают рабочую температуру до +100°С и выпускаются низковольтными и высоковольтными. По структуре близки к ним стеклокерамические конденсаторы, допускающие рабочую температуру до +200°С, в которых диэлектриком служит спекаемая смесь из порошка обожженной керамики и 20..30% легко плавкой стеклоэмали.
|
|
|
37) Электролитические конденсаторы
В электролитических конденсаторах в качестве диэлектрика используется окись алюминия, диэлектрическая постоянная которой составляет 8–8,5, а градиент напряжения – 0,07 В/А. Поэтому толщина диэлектрика конденсатора на напряжение постоянного тока 900 В должна составлять 12000 ангстрема, или 1,2 мкм. Однако такая толщина диэлектрической пленки для электролитических конденсаторов неприемлема. Это объясняется тем, что для получения требуемой удельной мощности конденсатора в пленке окиси алюминия вытравливаются ямки, формирующие ее микрорельеф, уровень которого зависит от толщины пленки диэлектрика. С увеличением толщины емкостной коэффициент, обусловленный микрорельефом диэлектрика, уменьшается. Это приводит к тому, что значение емкости конденсатора на напряжение 500 В вдвое меньше емкости низковольтного конденсатора. С другой стороны, проводимость электролита конденсатора на напряжение 500 В составляет 5 Ом/см против 150 Ом/см для конденсатора на низкое напряжение. В результате эффективное значение тока высоковольтного конденсатора не может превышать 20 мА/мкФ. По этим причинам максимальное номинальное напряжение электролитических конденсаторов составляет 500–600 В, и для получения требуемого высокого напряжения пользователь должен последовательно соединять несколько конденсаторов. А поскольку существует разброс значений сопротивления диэлектрика конденсаторов, пользователь для балансировки напряжения должен присоединить к каждому конденсатору резистор. При подаче обратного напряжения, в полтора раза превышающего номинальное значение, начинается химическая реакция, и, если это напряжение подается достаточно долго, конденсатор взрывается или вытекает электролит. Чтобы не допустить этого, пользователь вынужден присоединять к каждому конденсатору параллельный диод. И наконец, рассмотрим наиболее важный для некоторых применений фактор – способность выдерживать выбросы напряжения. Максимально допустимое напряжение выброса электролитических конденсаторов составляет 1,15–1,2 от значения номинального напряжения постоянного тока. Поэтому пользователь при выборе электролитического конденсатора должен учитывать не его номинальное напряжение, а напряжение выброса.
|
|
|
38) В слюдяных конденсаторах в качестве диэлектрика чаде всего применяется высококачественная природная слюда мусковит. Так как пластинки слюды имеют ограниченные размеры, то диэлектрик конденсатора оформляется в виде пакета (кадр 9).Обкладки изготовляются из фольги, а в более высококачественных конденсаторах - в виде тонкого слоя металла, нанесенного на слюду методом вжигания или испарения в вакууме.
Ввиду высокой гигроскопичности слюды конденсаторы защищают от влаги. Вначале с этой целью конденсаторы спрессовывались в пластмассу, а в последнее время стала применяться их герметизация.
Со слюдяным диэлектриком изготовляются прецизионные (precision - точность) конденсаторы, контурные, блокировочные, высоковольтные (до 60 кВ) и др. Отличительными особенностями слюдяных конденсаторов являются малые потери на высоких частотах, высокие пробивное напряжение и сопротивление. Общий их недостаток - довольно высокая стоимость.
39) Конденсаторы с органическим диэлектриком.
Конденсаторы с органическим диэлектриком, имея электрические и эксплуатационные параметры, удовлетворяющие широкому диапазону требований, применяются в самых разнообразных отраслях электроники.
Этому способствуют свойства используемых диэлектриков, а также конструктивно-технологические особенности пленочных конденсаторов, изготавливаемых намоткой конденсаторного элемента из длинных тонких лент органического диэлектрика и металлизированных или фольговых электродов.
Пленочные конденсаторы не содержат драгоценных металлов и сравнительно просты в изготовлении, поэтому стоимость конденсаторов при достаточном уровне механизации относительно невелика.
Такие конденсаторы обладают малой абсорбцией заряда, исключительно высокой постоянной времени, повышенной стабильностью емкости, малыми потерями в широком диапазоне частот. Высокие и стабильные электрические характеристики при относительно малых габаритах также являются большим преимуществом пленочных конденсаторов.
Области применения таких конденсаторов: радиотелевизионная аппаратура, звукозаписывающая и звуковоспроизводящая аппаратура, счетнорешающие устройства, электроизмерительная техника и т. п.
Органические диэлектрики широко используются для изготовления энергоемких импульсных конденсаторов, конденсаторов на повышенные реактивные мощности для работы при переменном напряжении, как низкой, так и высокой частоты, применяются, как фазосдвигающие для двигателей переменного тока, емкостные фильтры для подавления индустриальных помех.
40) ----
41) Магнитные материалы, Магнетики — материалы, вступающие во взаимодействие с магнитным полем, выражающееся в его изменении, а также в других физических явлениях — изменение физических размеров, температуры, проводимости, возникновению электрического потенциала и т. д.
Виды магнитных материалов
§ Магнитотвёрдые материалы:
§ Магнитомягкие материалы:
§ Магнитострикционные материалы:
§ Магнитооптические материалы:
§ Термомагнитные материалы:
Виды магнитных материалов
§ Магнитотвёрдые материалы:
§ Магнитомягкие материалы:
§ Магнитострикционные материалы:
§ Магнитооптические материалы:
§ Термомагнитные материалы:
42) ----
43) Катушка индуктивности — винтовая, спиральная или винтоспиральная катушка из свёрнутого изолированного проводника, обладающая значительной индуктивностью при относительно малойёмкости и малом активном сопротивлении. Как следствие, при протекании через катушку переменного электрического тока, наблюдается её значительная инерционность.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 627; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!