Fig Dependenţa curentului de fugă de temperatură. I 0 este curentul de fugă la θ = 25 C [30].

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Fig Dependenţa curentului de fugă de temperatură. I 0 este curentul de fugă la θ = 25 C [30]."

Κορνήλιος Κουβέλης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Fig Dependenţa curentului de fugă de temperatură. I 0 este curentul de fugă la θ = 25 C [30]. Fig Dependenţa curentului de fugă de raportul U/U R. I 0 este curentul de fugă la tensiunea nominală U R. U este tensiunea de lucru [30]. 71

2 Condensatoare. Fig Dependenţa curentului de fugă I f în funcţie de puritatea aluminiului [3]. Pentru o comparaţie globală a parametrilor condensatoarelor electrolitice cu Al cu electrolit organic semiconductor cu alte tipuri de condensatoare, se prezintă câteva caracteristici în figurile A - condensator cu Al cu electrolit organic (47µF/16V); B - condensator cu Al cu electrolit semiuscat antiinductiv (47µF/16V); C - condensator cu tantal (47µF/16V); D - condensator cu aluminiu cu electrolit semiuscat antiinductiv (100µF/16V). Fig Impedanţa în funcţie de frecvenţă pentru diverse tipuri de condensatoare electrolitice [43]. 72

3 A - 0,47µF/25V; B - 4,7µF/25V; C - 27µF/6,3V; D - 220µF/10V. Fig Impedanţa şi rezistenţa serie echivalentă de pierderi în funcţie de frecvenţă pentru diverse valori ale capacităţii condensatoarelor electrolitice cu Al cu electrolit organic [43]. OS - condensator electrolitic cu Al cu electrolit organic; Al - condensator electrolitic cu Al cu electrolit semiuscat; Ta - condensator electrolitic cu Ta (electrolit MnO 2 ); MY - condensator cu folie de polipropilenă; CR - condensator ceramic de tip II. Fig Variaţia cu temperatura a rezistenţei serie echivalentă de pierderi, f = 100KHz; C = 0,47µF [43]. 73

4 Condensatoare. OS - condensator electrolitic cu Al cu electrolit organic; Al - condensator electrolitic cu Al cu electrolit semiuscat; Ta - condensator electrolitic cu Ta (electrolit MnO 2 ); MY - condensator cu folie de polipropilenă; CR - condensator ceramic de tip II. Fig Variaţia cu temperatura a capacităţii; f = 120KHz; C = 0,47µF [43]. Din fig rezultă o bună comportare în frecvenţă a condensatorului electrolitic cu aluminiu cu electrolit organic (OSCON - organic semiconductor condensator), caracteristicile de frecvenţă fiind foarte apropiate de cele ale condensatoarelor cu folie de dielectric (plastic). De asemenea, în jurul frecvenţei de rezonanţă, impedanţa condensatorului OSCON este mult mai mică faţă de impedanţa celorlalte condensatoare electrolitice, datorită valorii mici a rezistenţei electrice serie. La 100 KHz, impedanţa unui condensator de tip OSCON de 47µF este egală cu impedanţa unui condensator antiinductiv cu electrolit semiuscat de 1000µF (fig3.46). Din fig.3.48, rezultă o foarte bună stabilitate cu temperatura a rezistenţei echivalente serie, iar din fig rezultă o variaţie a capacităţii cu temperatura comparabilă cu a tantalului. Având în vedere importanţa curentului ondulatoriu (valoarea maxim admisibilă în anumite condiţii) în tabelul se prezintă câteva valori comparative pentru cele trei tipuri de condensatoare electrolitice, de unde rezultă marea valoarea a acestuia faţă de celelalte tipuri. Condensatoarele OSCON se realizează în varianta cu terminale radiale pentru plantare şi în varianta SMD pentru montare orizontală şi verticală. 74

5 Tabel Curentul ondulatoriu (A) la f = 100kHz şi θ = 45 C. C N / U N Tip condensator electrolitic OSCON cu Al cu electrolit cu Ta semiuscat 33µF/16V 1,37 0,45 0,74 47µF/16V 1,83 0,45 0,84 100µF/10V 2,67 0,45 1,10 220µF/10V 3,37 0,48 1,15 Alţi parametrii specifici: - C N de l µf la 2200µF, cu toleranţa ±5%, ±10%, ±20%; - tensiunea nominală, 4V; 6,3V; 10V; 16V, 20V; 25V; - intervalul maxim de temperatură de utilizare [-55, 105] C. În figurile sunt prezentate câteva caracteristici specifice condensatoarelor OSCON. A - 1µF/25V; D - 47µF/6,3V. Fig Curentul de fugă în funcţie de tensiunea aplicată la borne [43]. 75

6 Condensatoare. A - 1µF/25V; C - 10µF/16V; F - 150µF/16V. Fig Tangenta unghiului de pierderi în funcţie de temperatură; f = 120Hz [43]. A - 1µF/25V; C - 10µF/16V; F - 150µF/16V. Fig Variaţia capacităţii cu temperatura, f = 120Hz [43]. 76

7 A - 1µF/25V; C - 10µF/16V; F - 150µF/16V Fig Variaţia curentului de fugă cu temperatura, U = U N [43]. A - 1µF/25V; B - 10µF/10V; D - 47µF/6,3V E-150µF/16V. Fig Variaţia impedanţei cu temperatura; f = 100KHz [43] Polarizarea condensatoarelor electrolitice Majoritatea condensatoarelor electrolitice sunt realizate în variantă polarizată (varianta nepolarizată este foarte puţin utilizată), deci sunt specifice aplicaţiilor de c.c. 77

8 Condensatoare. La semnal electric variabil (sinusoidal, impulsuri bipolare) pot fi utilizate fără prepolarizare în c.c. dacă tensiunea vârf-vârf nu depăşeşte 4V sau tensiunea efectivă 1,5V. Până la această tensiune joncţiunea metal - oxid (tip np) este încă blocată. Peste valori ale tensiunii variabile de 4V vv, condensatoarele electrolitice trebuie prepolarizate în c.c., adică tensiunea variabilă este suprapusă peste o tensiune continuă conform figurii U ca Fig Polarizarea condensatorului electrolitic. Sau utilizat notaţiile: U ac - tensiunea aplicată la bornele condensatorului, între anod şi catod; U cc - tensiunea în c.c.; U ca - tensiunea în c.a. (valoarea maximă); U N - tensiunea nominală în c.c.; U V - tensiunea de vârf. Deci pentru polarizarea corectă a condensatorului electrolitic trebuie ca: U ac = U cc + U ca U N, (3.84) U cc - Uca > 0 sau U cc - U ca - 2V vv (3.85) Valoarea maximă a tensiunii sinusoidale U ac ce poate fi aplicată la bornele condensatorului este dependentă nu numai de tensiunea nominală, ci şi de frecvenţa tensiunii, valoarea nominală a curentului ondulatiriu, tangenta unghiului de pierderi, valoarea capacităţii, temperatura mediului ambiant, temperatura maximă de utilizare (modul de determinare va fi expus în paragraful solicitarea electrică maximă a condensatoarelor). Tensiunea sinusoidală U ca ce poate fi aplicată la bornele condensatorului creşte cu tensiunea nominală, curentul ondulatoriu, temperatura maximă de utilizare, puterea nominală şi este invers proporţională cu tangenta unghiului de pierderi, frecvenţa semnalului, capacitatea nominală, temperatura mediului ambiant Conectarea în serie sau în paralel a condensatoarelor electrolitice 78

9 Conectarea în serie a condensatoarelor electrolitice este utilizată pentru a obţine tensiune nominală mai mare pentru condensatorul echivalent figura 3.56.a, sau pentru a obţine condensatoare electrolitice nepolarizate prin conectarea în serie a două condensatoare polarizate, figura 3.56.b. În c.c. un condensator este echivalent cu rezistenţa sa de izolaţie R iz. Deci tensiunea U i de la bornele condensatorului C i din figura 3.56.a. va fi: U i = R U izi n (3.86) R j= 1 izj Fig Conectarea în serie a condensatoarelor electrolitice. Având în vedere că rezistenţa de izolaţie a unui condensator ia valori într-un interval relativ mare, precum şi faptul că se modifică cu tensiunea şi temperatura, rezultă că tensiunea U i la bornele condensatorului C i poate să depăşească tensiunea lui nominală U Ni, ceea ce implică modificarea nepermisă a parametrilor condensatorului şi chiar distrugerea sa. De aceea se recomandă conectarea în paralel cu fiecare condensator a unei rezistenţe, figura Fig Conectarea în paralel a rezistenţelor cu condensatoarele conectate în serie. Rezistenţa R i va fi: 1 R i = 50MΩ C [ F ] i µ (3.87) Conectarea în paralel a condensatoarelor electrolitice este utlizată pentru a obţine o capacitate echivalentă mai mare şi / sau curent nominal mai mare. 79

10 Condensatoare. La conectarea în paralel a condensaroarelor electrolitice de valoare mare se recomandă conectarea în serie cu fiecare condensator a unei siguranţe, pentru protecţia la supracurent, figura Aceasta are în vedere faptul că cel mai adesea defecterea condensatoarelor conduce la scurtcircuit. Condensatorul fiind de capacitate mare are o energie electrică acumulată foarte mare (E = CU 2 / 2), iar la scurtcircuit apare un curent electric foarte mare, care poate produce puternice perturbaţii şi distrugerea eventuală a traseelor de cablaj. Siguranţa poate fi înlocuită cu o rezistenţă de valoare mică, figura Fig Conectarea în paralel a condensatoarelor electrolitice de capacitate mare. 3.2 Condensatoare variabile Generalităţi Condensatoarul variabil reprezintă un condensator la care utilizatorul poate modifica capacitatea în mod continuu într-un anumit interval [C m, C M ] stabilit de producător. După rolul pe care-l au în circuitele electronice se clasifică în: - condensatoare variabile de control, utilizate pentru modificarea parametrilor unor circuite electronice în timpul utilizării aparaturii; (modificarea frecvenţei unui radioreceptor pentru acordul cu staţia de emisie, modificarea frecvenţei unui generator sinusoidal; modificarea capacităţii unui Q-metru pentru obţinerea rezonanţei cu inductanţa, etc.) 80

11 - condensatoare variabile de ajustare, utilizate pentru reglarea la valoarea nominală a parametrilor unor circuite electronice; sunt utilizate pentru compensarea abaterii celorlalte componente de care depinde parametrul circuitului; au intervalul de capacitate [C m, C M ] mult mai mic decât al celor de control ; se întâlnesc şi sub denumirea de semivariabile sau trimere. 81

Σχετικά έγγραφα

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36].

Fig Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36]. Componente şi circuite pasive Fig.3.85. Impedanţa condensatoarelor electrolitice SMD cu Al cu electrolit semiuscat în funcţie de frecvenţă [36]. Fig.3.86. Rezistenţa serie echivalentă pierderilor în funcţie