3. CONDENSATOARE Condensatorul reprezintă o componentă electrică (electronică) pasivă realizată în scopul obţinerii unei impedanţe capacitive concentrată într-un volum cât mai mic şi cu o comportare cât mai apropiată de impedanţa pur capacitivă într-o bandă de frecvenţă cât mai mare. Parametrul fundamental al unui condensator îl reprezintă capacitatea electrică C, definită ca raportul între sarcina electrică q acumulată pe armături şi tensiunea electrică U aplicată la borne, C = q / U (3.1) Unitatea de măsură în S.I. a capacităţii este faradul (F), reprezentând capacitatea unui condensator la care aplicând o tensiune de 1V între borne, se încarcă cu o sarcină electrică de 1C, [F] = [C] / [V] (3.2) Faradul este o unitate mult prea mare pentru necesităţile practice şi de aceea se utilizează în general submultiplii: pf, nf, µf, mf. 1pF = 10-3 nf = 10-6 µf = 10-12 F 1nF = 10-3 µf = 10-9 F 1µF = 10-6 F 1mF = 10-3 F Primul condensator electric construit a rămas în istoria ştiinţei sub numele de,,butelia de Leida'', realizat de E.G.V.Kleist şi P.V.Musschenbroeck în anul 1745, alcătuit dintr-o sticlă cu foiţe de staniol în interior şi exterior. Condensatorul plan a fost realizat în 1794 de T.B.Lc Roy şi P. D'arcy. Se poate aprecia că prima componentă electrică (sau cel puţin printre primele) a fost condensatorul. În paralel cu dezvoltarea electricităţii, şi în special a electronicii, condensatoarele au avut o evoluţie continuă, atât din punct de vedere tehnologic, cât şi al parametrilor caracteristici. Deoarece, în general orice sistem electronic utilizează condensatoare, parametrii acestuia fiind determinaţi de parametrii tuturor componentelor utilizate la realizarea lui, fiecare etapă a electronicii a impus şi realizarea unor condensatoare specifice acesteia. Pe scurt ecestea ar fi: - etapa tuburilor electronice (1920-1960) - condensatoare la tensiuni mari (sute de volţi); - etapa tranzistoarelor (1948-1970) - condensatoare discrete cu terminale pentru plantare de tensiuni reduse, zeci de V; - etapa circuitelor integrate cu capsule DIP (1959-1980) - condensatoare cu terminale pentru plantare cu parametrii superiori; apar condensatoarele multistrat dar şi condensatoare specifice (integrate DIP, micro-q, etc.); 5
Condensatoare - etapa tehnologiei de montare a componentelor pe suprafaţa de echipare (începând cu 1985 ) - condensatoare SMD; - etapa circuitelor module multicip (MCM, 1990...) - condensatoare specifice, condensatoare de decuplare încorporate, condensatoare incluse în structura MCM realizate prin tehnologia straturilor subţiri, etc. Chiar şi în etapa actuală când se utilizează circuite integrate complexe (VLSI, UVLSI, MCM, etc), condensatorul reprezintă componenta electronică cea mai utilizată, din punct de vedere numeric, în multe tipuri de circuite electronice. În practică se fabrică o mare diversitate de condensatoare, având în vedere pe de o parte marea varietate a tipurilor de circuite electronice ce necesită utilizarea lor, dar şi multitudinea de parametrii caracteristici necesari: capacitate, tensiune, curent, putere activă şi reactivă, frecvenţă, stabilitate, etc. Având în vedere posibilitatea de modificare a capacităţii de către utilizator, condensatoarele sunt de două tipuri: - condensatoare fixe, realizate de producător pentru o anumită valoare a capacităţii, care nu poate fi modificată de utilizator; - condensatoare variabile, la care utilizatorul poate să modifice continuu valoarea capacităţii într-un anumit interval [C m, C M ], determinat de producător. 3.1.Condensatoare fixe 3.1.1.Clasificare. Simboluri grafice. Există o mare varietate de condensatoare fixe ce pot fi clasificate după multe criterii. Principala clasificare a condensatoarelor are în vedere tipul dielectricului utilizat la realizarea lor. Din acest punct de vedere sunt: cu mică, cu sticlă, cu hârtie, cu polistiren (stiroflex), cu poliester (polietilentereftalat, PETE), cu polipropilenă, cu policarbonat, cu hârtie şi poliester, cu hârtie şi polipropilenă, cu hârtie şi policarbonat, cu oxizi metalici (Al 2 O 3, Ta 2 O 5 ), cu ceramică, cu teflon, cu porţelan. În funcţie de numărul materialelor dielectrice utilizate, pot fi cu un dielectric sau cu dielectric mixt (mai mulţi dielectrici suprapuşi sau amestecaţi în volum). Având în vedere tipul terminalelor, condensatoarele sunt cu terminale pentru plantare (inserţie) şi terminale pentru montare directă pe suprafaţă (tehnologia SMT - Surface Monted Technology), componentele destinate acesteia fiind denumite componente SMD (Surface Mount Devices). Ca formă constructivă condensatoarele sunt: plate, disc, tubulare, cilindrice, paralelipipedice. Din punct de vedere al polarităţii, sunt nepolarizate şi polarizate (electrolitice). Având în vedere aplicaţiile în care sunt utilizate, pot fi considerate condensatoare de uz general (folosite într-o mare varietate de circuite) şi 6
condensatoare speciale, realizate pentru anumite aplicaţii, cum ar fi: condensatoare de trecere, de decuplare, pentru protecţia contactelor mecanice, pentru filtre de reţea (tip X, Y), pentru reducerea interferenţei radio, pentru corecţia factorului de putere, etc. Pot fi de asemenea clasificate din punct de vedere al capacităţii, tensiunii, puterii, curentului, frecvenţei, stabilităţii etc. Principalele simboluri grafice utilizate în schemele electronice pentru condensatoarele fixe sunt prezentate în figura 3.1. + - + - + - + - a b c d e f a - condensator (fix, nepolarizat); b - condensator de trecere; c,d,e,f - condensator electrolitic (polarizat). Fig.3.1.Simboluri grafice pentru condensatoare 3.1.2. Parametrii condensatoarelor fixe Ca orice componentă electronică, condensatoarele prezintă o serie de parametrii specifici, a căror cunoaştere este necesară pentru proiectarea electrică a circuitelor în care sunt utilizate. Capacitatea nominală, C N, reprezintă valoarea capacităţii dorită a se obţine în procesul de fabricaţie. Este inscripţionată pe corpul condensatorului. Pentru toleranţe t ± 20%, valorile capacităţilor nominale sunt standardizate conform seriilor de valori E N. Pentru toleranţe mari (t > 20%) şi valori mari ale capacităţii, valorile nominale nu sunt standardizate, putând exista diferenţe de la o firmă la alta. Valoarea capacităţii este măsurată în anumite condiţii, prezentate de producător în catalog. În funcţie de valoarea capacităţii, măsurătorile se realizează la o anumită frecvenţă. Pentru capacităţi mici (C < 1nF), f = 1MHz; pantru capacităţi medii, (1nF < C < 1µF), f = 1kHz; pentru capacităţi mari (C > 1µF), f = 50Hz (100Hz). Temperatura de măsură, numită şi temperatura camerei sau de referinţă, este în general 20 C sau 25 C. Umiditatea relativă este în general de (45-75)% şi presiunea atmosferică de (860-1060) mbar. Capacitatea unui condensator este dependentă de tipul dielectricului, fiind proporţională cu permitivitatea relativă (ε r ) şi de dimensiuni, fiind proporţională cu suprafaţa armăturii şi invers proporţională cu distanţa dintre armături (grosimea dielectricului). 7
Condensatoare Valoarea capacităţii nominale acoperă în general plaja de la 0,47pF (0,1pF), la 150mF (470mF). Toleranţa, t, numită şi toleranţă de fabricaţie, reprezentând abaterea maximă a capacităţii reale faţă de cea nominală, rezultată în urma procesului de fabricaţie. Se măsoara în aceleaşi condiţii ca şi capacitatea. Toleranţele pot fi simetrice sau asimetrice. Iau valori de la ± 0,2% la - 20%, + 80% (100%). Sunt marcate în general pe corpul condensatoarelor. Domeniul valorilor nominale, [C Nm,C NM ], reprezintã mulţimea valorilor capacităţilor nominale disponibile sau realizabile pentru un anumit tip constructiv de condensator. Capacitatea specifică, Cs, reprezintă raportul dintre capacitatea nominală şi volumul condensatorului. Domeniul temperaturilor de utilizare, [θ m, θ M ], reprezintă intervalul maxim de temperatură în care poate fi utilizat un condensator. Avînd în vedere condiţiile reale în care va funcţiona condensatorul, temperatura corpului, θ c, trebuie să fie inclusă în intervalul [θ m, θ M ], θ c [θ m, θ M ] (3.3) Temperatura minimă θ m, respectiv maximă θ M, este dependentă de toate materialele utilizate la realizarea condensatorului. În majoritatea cazurilor θ m şi θ M sunt limitate de tipul dielectricului sau eventual de materialul elementului de protecţie. Utilizarea condensatorului în afara intervalului [θ m, θ M ] conduce la modificarea parametrilor condensatorului peste limitele admise şi în ultimă instanţă la distrugerea termică (pentru θ c > θ M ) sau mecanicã (pentru θ m < θ M ). [θ m, θ M ] ia valori de la [5,70] C, la [-55, 200] C. Categoria climatică, θ m / θ M / N, reprezintă condiţiile climatice la care producătorul supune la încercări condensatorul. Categoriile climatice utilizate sunt conform normei I.E.C. 68. θ m reprezintă temperatura minimă de utilizare, θ M este temperatura maximă de utilizare, iar N este numărul de zile de încercare a condensatorului la căldură umedă. Domeniul temperaturilor de depozitare, [θ dm, θ dm ], reprezintă intervalul maxim de temperatură la care pot fi depozitate condensatoarele astfel încît să-şi păstreze parametrii caracteristici specifici precizaţi de producător. Tensiunea nominală, U N. Poate fi precizată numai în curent continuu, numai în curent alternativ sau şi în c.c. şi în c.a. În c.c. tensiunea nominală reprezintă valoarea maximă a tensiunii continue ce poate fi aplicată la bornele condensatorului la o funcţionare îndelungată. În c.a., tensiunea nominală reprezintă valoarea maximă a tensiunii efective de o anumită frecvenţă (precizată în catalog) ce poate fi aplicată la bornele condensatorului la o funcţionare îndelungată. Tensiunea nominală este direct proporţională cu rigiditatea dielectrică şi grosimea dielectricului. Ia valori de la 2V la 8
40 kv(100kv). Depăşirea tensiunii nominale poate conduce la modificări în structura dielectricului sau la străpungere dielectrică. Tensiunea de vârf, U v, este valoarea maximă de vârf a tensiunii sub formă de impuls, precizată pentru o anumită durată maximă a impulsului şi pentru o anumită frecvenţă maximă de repetiţie a impulsurilor. În funcţie de tipul condensatorului, tensiunea de vârf este, U v = (1,1-1,25)U Ncc (3.4) Viteza maximă de creştere a tensiunii, (du/dt) M, constituie valoarea maximă a vitezei de creştere a tensiunii ce poate fi aplicată la bornele condensatorului. Este limitată în general de rezistenţa ohmică a armăturilor şi/sau de inductanţa condensatorului. În funcţie de tipul condensatorului, poate lua valori de la unităţi de V/µs, la sute de V/µs. Tensiunea admisibilă, U A, este valoarea maximă efectivă a tensiunii ce poate fi aplicată la bornele condensatorului, ce funcţionează în anumite condiţii precizate.tensiunea U A, este dependentă de: valoarea capacităţii, forma şi parametrii semnalului electric (c.c., c.a., impuls, combinaţii dintre acestea), de tensiunea nominală, puterea nominală, curent nominal, tangenta unghiului de pierderi, temperatura mediului ambiant, etc.(vezi paragraf 3.4). Curentul nominal, I N, este valoarea efevtivă maximă a curentului sinusoidal ce poate parcurge un condensator la o funcţionare îndelungată. Curentul nominal este limitat de rezistenţa electrică a armăturilor, zonelor de contactare şi terminalelor sau de inductanţa condensatorului. Între I N şi (du/dt) M, există relaţia, I N = C N (du/dt) M (3.5) Curentul de vârf, I V, reprezintă valoarea maximă de vârf a curentului ce poate parcurge un condensator la un semnal sub formă de impuls, precizat pentru o anumită durată maximă a impulsului şi o anumită frecvenţă maximă de repetiţie a impulsurilor. Curentul admisibil, I A, constituie valoarea efectivă maximă a curentului ce poate parcurge un condensator pentru anumite condiţii de funcţionare precizate. Valoarea curentului admisibil I A se determină în funcţie de: forma şi parametrii semnalului electric, valoarea capacităţii, tensiunea nominală, puterea nominală, tangenta unghiului de pirderi, temperatura mediului ambiant, etc (vezi paragraful 3.4). La condensatoarele electrolitice se prezintă curentul admisibil, numit curent ondulatoriu (ripple), ce reprezintă valoarea maximă a curentului sinusoidal cu frecvenţa de 100Hz ce poate parcurge condensatorul la o funcţionare îndelungată.valorile uzuale sunt de la ma la 10A(20A). Puterea nominală, P N, reprezintă puterea maximă ce poate să o evacueze un condensator către mediul ambiant avînd temperatura egală cu temperatura nominală. Puterea nominală este proporţională cu suprafaţa totală a condensatorului şi temperatura maximă T M, fiind dependentă şi de conductivitatea termică a materialului elementului de protecţie. Ia valori de la zeci de mw, la sute de W. 9
Condensatoare Temteratura nominală, θ N, reprezintă valoarea maximă a temperaturii mediului ambiant pentru care condensatorul poate disipa puterea P N. Coeficientul de disipare, D, constituie puterea evacuată de condensator mediului ambiant corespunzătoare variaţiei temperaturii corpului cu 1 C. Între mărimile P N, D, θ N, există relaţia: P N = D(θ M -θ N ). (3.6) Puterea admisibilă, P A, reprezintă puterea maximă pe care poate să o disipe un condensator ce funcţionează într-un mediu ambiant cu temperatura θ a, P A = D(θ M - θ a ) = P N (θ M - θ a ) / (θ M -θ N ) (3.7) Reprezentarea grafică a puterii admisibile în funcţie de temperatura mediului ambiant se numeşte diagramă de disipare, aceasta fiind prezentată de producători în cataloage şi poate avea forma tipică conform figurii 3.2a sau 3.2b. P A [W] P A [W] a) b) Fig.3.2. Diagrame de disipare. Tangenta unghiului de pierderi, tgδ, este definit ca raportul între puterea activă şi puterea reactivă, tgδ = P a / P r (3.8) Parametrul tgδ exprimă pierderile totale de putere ale unui condensator. Cu ajutorul unghiului de pierderi δ se determină defazajul ϕ între tensiunea de la bornele condensatorului şi curentul prin condensator, ϕ = - π / 2 + δ (3.9) 10
Într-un condensator se disipă putere activă din cauza pierderilor prin conducţie şi polarizaţie în dielectric şi a pierderilor în rezistenţa electrică a armăturilor, zonelor de conectare şi terminalelor. Poate lua valori de la 10-4 la 0,4. Rezistenţa electrică serie, R s, este rezistenţa electrică a armăturilor, zonelor de conectare şi terminalelor.valorile uzuale pot fi de la mω la sute de mω. Tangenta unghiului de pierderi datorate rezistenţei serie, tgδ s, exprimă pierdrile de putere activă în rezistenţa serie R s, tgδ s = ωcr s (3.10) Tangenta unghiului de pierderi în dielectric, tgδ є, exprimă pierderile de putere activă prin conducţie şi polarizaţie în dielectric. Între tgδ, tgδ s, tgδ ε există relaţia, tgδ = tgδ s + tgδ є = ωcr S + 1 / (ωcr є ) (3.11) unde R є reprezintă rezistenţa paralelă echivalentă a pierderilor în dielectric. Având în vedere cele două tipuri de pierderi în dielectric, tgδ є poate fi pus sub forma: tgδ є = tgδ iz + tgδ p (3.12) unde tgδ iz reprezintă tangenta unghiului de pierderi prin conducţie în dielectric şi tg δ p, tangenta unghiului de pierderi prin polarizaţie în dielectric. Este evident că: tgδ = tgδ s + tgδ p + tgδ iz (3.13) Rezistenţa echivalentă serie de pierderi, R ES, reprezentînd rezistenţa serie echivalentă tuturor pierderilor unui condensator; se determină cu relaţia, R ES = tgδ / ωc = R s + 1 / ω 2 C 2 R ε (3.14) Factorul de calitate, Q, este definit ca raportul între puterea reactivă şi activă, Q = P r / P a = 1 / tgδ. (3.15) Rezistenţa de izolaţie, R iz, este definită ca fiind raportul între tensiunea continuă aplicată la bornele condensatorului şi curentul ce se stabileşte prin condensator după un interval de n minute de la aplicarea tensiunii, (n este proporţional cu valoarea capacităţii nominale; se determină astfel încât condensatorul să se afle în regim permanent). R iz = U cc / I cc (3.16) Condiţiile în care se determină R iz sunt precizate de producător. În general U cc U N, θ r = 20 C sau 25 C, umiditatea relativă (45-75)%, presiunea atmosferică 860-1060 mbar. Rezistenţa de izolaţie caracterizează condensatorul în c.c. din punct de 11
Condensatoare vedere al conducţiei electrice, este precizată pentru valori relativ mici ale capacităţii, în general pentru C < 100nF. R iz poate lua valori de la sute MΩ la sute de GΩ sau TΩ. Constanta de timp de izolaţie, τ iz, reprezintă produsul R iz C N. Este specifică condensatoarelor nepolarizate cu capacitatea C > 100nF. Ia valori de la 10 3 s la 10 5 s. Curentul de fugă, I f, reprezintă curentul ce se stabileşte printr-un condensator electrolitic la aplicarea unei tensiunii continue egală ca valoare cu tensiunea nominală, după un interval de timp de la aplicarea tensiunii, I f = U Ncc / R iz (3.17) Curentul de fugă I f este specific condensatoarelor electrolitice, poate lua valori de la µa la sute de µa. Parametrii R iz, I f, τ iz sunt oarecum ''echivalenţi'' caracterizând comportarea condensatorului în c.c. din punct de vedere al conducţiei electrice. Coeficientul de variaţie cu temperatura, α TC, reprezintă abaterea relativă a capacităţii la variaţia temperaturii condensatorului cu un grad, α c = ( C/C) / C. (3.18) Condensatoarele la care variaţia capacităţii cu temperatura este caracterizată prin coeficientul α c se numesc condensatoare cu coeficient definit de temperatură. La acestea variaţia capacităţii cu temperatura se consideră ca fiind liniară în tot intervalul maxim de temperatură de utilizare. Ia valori de la 400 ppm/ C, la -1500ppm/ C (-5600ppm/ C). Abaterea capacităţii cu temperatura, reprezintă abaterea maximă relativă a capacităţii cu temperatura, în intervalul maxim de utilizare, faţă de valoarea capacităţii la temperatura θ 0 (20 C, 25 C). Poate fi precizară grafic, C/C θ0 = (C θ -C θ0 )/C θ0 (3.19) unde C θ, este capacitatea la temperatura θ, θ [θ m, θ M ]; C θ0, este capacitatea la temperatura θ 0. De asemenea poate fi precizată prin abaterile maxime k 1 şi k 2, corespunzătoare temperaturilor extreme, θ m, θ M. K 1 C( θ m ) C( θ 0 ) = C( θ ) 0 ; K 2 C( θ M ) C( θ 0 ) = C( θ ) 0 (3.20) K1 poate lua valori de la -3% (2%) la -20%, iar K2 de la 1% la 100%. Aceste condensatoare se numesc cu coeficient nedefinit cu temperatura, prezentînd variaţii relativ mari ale capacităţii cu temperatura, care pot fi liniare sau neliniare. 12
Toleranţe datorate diverşilor factori, t j, exprimând abaterea maximă datorată diverşilor factori. Toleranţa globală a capacităţii, tg, exprimând abaterea maximă datorată tuturor factorilor. Inductanţa condensatorului, L p, este inductanţa parazită, dependentă de construcţia armăturilor şi de tipul terminalelor. În funcţie de tipul condensatorului poate lua valori de la 1nH la sute de nh. Frecvenţa de rezonanţă, f r, se determină cu relaţia, 1 f r = (3.21) 2π LC p Reprezintă frecvenţa maximă a semnalului pînă la care impedanţa condensatorului are un caracter capacitiv. Frecvenţa minimă, f 45m, reprezintă frecvenţa minimă pentru care unghiul de pierderi δ = 45. Se determină cu relaţia: 1 f 45m = (3.22) 2πC N R iz Impedanţa condensatorului, Z, reprezintă impedanţa determinată utilizând o schemă echivalentă ce are în vedere şi elemente parazite: R s, R p, L. În funcţie de frecvenţa semnalului electric la care este utilizat, impedanţa unui condensator este : - pur rezistivă în c.c. şi la f r ; - preponderent rezistivă, pentru f < f 45m şi în jurul frecvenţei de rezonanţă; - preponderent capacitivă pentru f (f 45m, 0,1... 0,2f r ); - inductivă pentru f > f r. Se poate aproxima că impedanţa unui condensator se apropie de impedanţa ideală; Z = 1 (3.23) jωc pentru intervalul de frecvenţă f [5f 45m, f r /10]. Condiţiile de lipire, precizează temperatura la care trebuie realizată lipirea terminalelor condensatorului pe cablajul imprimat şi durata lipirii. 3.1.3.Marcarea şi codificarea condensatoarelor fixe Marcarea condensatoarelor, ca de altfel a tuturor componentelor pasive, nu se realizează prin inscripţionarea codului alfanumeric pe corpul lor, ca la componentele active. Având în vedere multitudinea valorilor capacităţii nominale, toleranţei, coeficientului de variaţie cu temperatura, tensiunii nominale, etc. acest mod de marcare ar fi foarte complicat, datorită numărului foarte mare de coduri necesare. De 13
Condensatoare aceea, la condensatoare se utilizează o marcare simplificată, prin inscripţionarea unor parametrii specifici pe corpul condensatorului. Pentru marcarea condensatoarelor există o multitudine de coduri (alfanumerice, literale, numerice, culori), care sunt standardizate internaţional sau naţional, dar şi coduri specifice firmelor producătoare. Pe corpul unui condensator pot fi inscripţionate: capacitatea nomimală, toleranţa de fabricaţie, coeficientul de variaţie cu temperatura, tensiunea nominală, tipul de dielectric, codul condensatorului, clasa, data de fabricaţie, fiabilitatea, polaritatea bornelor, terminalul conectat la armătura exterioară, firma producătoare, etc Capacitatea nominală, C N, este în general marcată. Principalele coduri de marcare sunt: în clar, alfanumeric, numeric şi codul culorilor. Marcarea în clar a capacităţii nominale este exemplificată în tabelul 3.1. Tabel 3.1. Marcarea în clar a capacităţii nominale: Marcare 220pF 100nF 3,3µF 47µF C N [F] 22 10-11 10-7 3,3 10-6 47 10-6 Codul alfanumeric utilizat pentru marcarea capacităţii nominale este prezentat în tabelul 3.2; în locul virgulei se utilizează simbolurile literale p, n, µ. În alte ţări p este înlocuit cu U, n cu T sau K, µ cu M. Tabelul 3.2. Marcarea capacităţii nominale în cod alfanumeric. Marcare 3p3 100p 4n7 100n 1M 2M2 C N 3,3pF 100pF 4,7nF 100nF 1µF 2,2µF Codul numeric pentru marcarea capacităţii nominale este format din trei cifre. Primele două reprezintă cifrele semnificative a capacităţii, iar a treia este factorul de multiplicare, conform tabelului 3.3, în care sunt prezentate şi cîteva exemple. Tabelul 3.3. Marcarea capacităţii nominale în cod cifric. Factor de 1 10 10 2 10 3 10 4 multiplicare Cod 9(R) 1 2 3 4 Marcare 109 221 102 223 474 C N 10pF 220pF 1nF 22nF 470nF Utilizând codul culorilor, capacitatea nominală este marcată cu trei culori, pentru seriile de valori nominale E 6, E 12 şi E 24 şi cu patru culori pentru seriile E 48, E 96, E 192, etc. Culorile sunt inscripţionate pe corpul condensatorului sub formă de inele, linii sau puncte. Codul culorilor este prezentat în tabelul 3.4, iar ordinea de citire şi semnificaţia fiecărei culori în figura 3.3 [7] notate a - m, semnificând: a - coeficientul de variaţie cu temperatura; b - prima cifră semnificativă a capacităţii nominale; c - a doua cifră semnificativă a capacităţii nominale; d - factorul de multiplicare; e -toleranţa (de fabricaţie); 14
f - tensiunea nominală; h - terminalul conectat la armătura exterioară; j - a treia cifră semnificativă a capacităţii nominale; k - gama temperaturilor de lucru, folosită numai la condensatoarele cu mică: negru pentru [-55,100] C, roşu pentru [-55, -180] C şi galben pentru [-55, 125] C; m - clasa condensatorului, specifică fiecărei firme. Deci capacitatea nominală este marcată cu ajutorul culorilor b c d sau b c j d. Câteva exemple de marcare sunt prezentate în tabelul 3.5. Tabelul 3.4.Codul culorilor pentru condensatoare Notaţii fig. 3.3 b, c, j. d e a f Culoare Cifre semnifi cative Factor multiplicare Toleranţa Coef. temp. Tensiune nominală (V) CC CT a CM CH CM C N 10 pf(pf) CC C N >10pF (%) CC (%) CM (%) CH (ppm/ C) CC Negru 0 1 1 1 ±2 ±20 ±20 ±20 0 630 10 Maro 1 10 10 10 ±0,1 ±1 ±1-33 100 1,6 Roşu 2 10 2 10 2 10 2 ±0,25 ±2 ±2 ±2-75 250 160 4 Portocaliu 3 10 3 10 3 10 3 ±2.5 ±3-150 300 40 Galben 4 10 4 10 4 10 4-220 400 63 6,3 Verde 5 10 5 10 5 ±0,5 ±5 ±5 ±5-330 250 16 Albastru 6-10 6-470 630 25 Violet 7-10 7-750 700 Gri 8 10-2 10 8 +0,5-2200 800 25 Alb 9 10-1 10 9 ±1 ±10 ±10 +120 900 2,5 Auriu - - 10-1 10-1 ±5 +100 1000 Argintiu - - ±10 2000 În tabelul 3.4, tipul de condensator a fost notat astfel: CC - condensatoare ceramice monostrat; CM - condensatoare cu mică; CH - condensatoare cu hârtie; CP - condensatoare cu poliester; CS - condensatoare cu stiroflex (polistiren); CTa - condesatoare electrolitice cu Tantal. Tabelul 3.5. Exemple de marcare a capacităţii nominale în codul culorilor pentru condensatoare ceramice. b maro galben portocaliu portocaliu Marcare c negru violet portocaliu galben j - - - gri d roşu alb portocaliu negru C N (F) 10 10 2 p=1n 47 10-1 =4,7p 33 10 3 p=33n 348 1p=348p CH CM CS CT a 15
Condensatoare Toleranţa, t, este marcată la majoritatea tipurilor de condensatoare. La anumite condensatoare, la cele cu toleranţe mari (în general t > ±20%) nu se marchează. Toleranţa poate fi marcată în clar, codul culorilor, cod literal. La marcarea în clar se inscripţionează pe corpul condensatorului cifrele toleranţei, cu sau fără simbolul %. La condensatoarele cu capacitatea nominală C N 10pF, toleranţa este dată în pf. Marcarea în codul culorilor este conform tabelului 3.4 şi figurii 3.3. Marcarea în cod literal a toleranţei este conform tabelului 3.6. Tensiunea nominală, U N, poate fi marcată sau nemarcată. Marcarea poate fi în clar, codul culorilor, cod literal, cod numeric. La marcarea în clar a tensiunii nominale se inscripţionează pe corpul condensatorului cifrele tensiunii în V, specificîndu-se uneori şi tipul tensiunii pentru care este definită, utilizîndu-se simbolul c.c pentru tensiune continuă sau c.a. pentru tensiune alternativă. Marcarea în codul culorilor este conform tabelului 3.4 şi figurii 3.3, codul literal este prezentat în tabelul 3.7 şi codul numeric în tabelul 3.8. Tabelul 3.6. Codul literal pentru marcarea toleranţei condensatoarelor. Cod AH AQ B C D E F G H J C N >10pF -20 ±15 ±0,1 ±0,25 ±0,5 ±25 ±1 ±2 ±2,5 ±5 (%) +100 Tole ranţa C N 10pF (pf) ±0,1 ±0,25 ±0,5 ±1 Cod K M N P Q S T X Z Toleran ţa C N >10pF (%) ±10 ±20 ±30 0 +100-10 +30-20 +30-10 +50-20 +40-20 +80 C N 10pF (pf) - - - Tabelul 3.7. Codul literal pentru marcarea tensiunii nominale a condensatoarelor. Cod a b c d e g f u v w U N (V cc ) 50 125 160 250 350 700 100 U N (V ca ) 250 350 500 Tabelul 3.8. Cod numeric pentru marcarea tensiunii nominale a condensatoarelor. Cod 1 2 3 4 5 6 7 U N (V) 25 50 100 200 300 400 500 Coeficientul de variaţie cu temperatura, TC, este determinat practic de tipul de dielectric utilizat la realizarea condesatorului. De aceea se marchează fie tipul de dielectric, fie coeficientul de variaţie cu temperatura. La anumite condensatoare la care tipul de dielectric poate fi recunoscut după aspectul condensatorului, nu se marchează nici coeficientul de variaţie cu temperatura, nici tipul de dielectric (polistiren, poliester, etc.). Coeficientul de variaţie cu temperatura se marchează 16
numai la condensatoarele ceramice, la celelalte tipuri marcîndu-se în general fie tipul de dielectric printr-un cod literal sau codul condensarorului. Multe firme folosesc pentru marcarea tipului de dielectric codurile: KT - folii de poliester; MKT - folii de poliester metalizate; KP - folii de polipropilenă; MKP - folii de polipropilenă metalizate; MKC - folii de policarbonat metalizate; KS - folii de polistiren; MKT - P - folii de poliester metalizate şi folii de hîrtie; MKC - P - folii de policarbonat metalizate şi folii de hîrtie. Figura 3.3.Codul culorilor pentru condensatoare 17