Колпак диэлектрический: Купить Средства электрозащиты Колпак электроизолирующий жесткий 25-120 мм2 по цене 3 024 руб. в магазине ЭлРоском

Колпаки и индивидуальные экранирующие комплекты | Испытания и ремонт средств защиты в электроустановках | Архивы

• испытание
• ремонт
• безопасность

Содержание материала

• Испытания и ремонт средств защиты в электроустановках
• Назначение и устройство средств защиты
• Указатели напряжения до 1000 В
• Указатели напряжения выше 1000 В
• Инструмент, перчатки, боты, коврики
• Колпаки и индивидуальные экранирующие комплекты
• Монтерские пояса, страховочные канаты, монтерские когти, лазы, каски
• Комплектование электроустановок средствами защиты
• Требования к персоналу, проводящему испытания
• Требования к устройству лабораторий и стендов для испытания средств защиты
• Устройства, аппараты и приборы, применяемые для испытания средств защиты
• Общие правила электрических испытаний средств защиты
• Стенды для испытания штанг, указателей напряжения, электроизмерительных клещей выше 1000 В
• Стенд для испытания диэлектрических средств защиты из полимерных материалов
• Стенд для испытания диэлектрических ковриков
• Стенды для механических испытаний средств защиты
• Испытание индивидуальных экранирующих комплектов
• Ремонт средств защиты

Страница 6 из 18

Колпаки диэлектрические применяются на элементах электроустановок, где наложение переносного заземления опасно или невозможно по условиям электробезопасности. Это, например, некоторые распределительные ящики, КРУ отдельных типов, сборки с вертикальным расположением фаз и т п. В электроустановках 6—10 кВ колпаки диэлектрические надеваются на ножи однополюсных разъединителей для предотвращения ошибочной подачи напряжения. Колпаки должны свободно надеваться и устойчиво держаться.
Колпаки изготовляются из резины или пластмассы, устанавливаются и снимаются с применением универсальных оперативных штанг. Перед применением колпаки осматривают на отсутствие трещин, разрывов, посторонних включений и других повреждений поверхности, а 1 раз в 3 года подвергают испытанию на электрическую прочность.

Колпаки диэлектрические испытываются на электрическую прочность после их изготовления напряжением 10 кВ переменного тока частотой 50 Гц в течение 2 мин, а в эксплуатации — 1 раз в 3 года напряжением 10 кВ в течение 1 мин. Методика испытания колпаков такая же, как и при испытании диэлектрических перчаток, бот и галош.

Индивидуальные экранирующие комплекты предназначены для защиты персонала, обслуживающего подстанции и ВЛ напряжением 400 кВ и выше, от воздействия электрического поля.
При работах в электроустановках переменного тока частотой 50 Гц, проводящихся в зоне влияния электрического поля, т.е. в пространстве, где напряженность его выше 5 кВ/м и где нет стационарных средств защиты или переносных экранирующих устройств, применяются экранирующие комплекты.

Комплекты экранирующей одежды в отличие от переносных и стационарных экранирующих устройств можно применять практически в любом месте производства работ. При применении комплектов экранирующей одежды длительность пребывания персонала в местах, где напряженность электрического поля превышает 5 кВ/м, не ограничивается.
Комплект экранирующей одежды состоит из экранирующего костюма (куртки и брюк), обуви с электропроводящей подошвой, экранирующей каски, электропроводящих рукавиц и перчаток. В комплект экранирующей одежды для дежурного персонала подстанций входит вместо костюма экранирующий халат. В качестве обуви применяются кожаные ботинки или сапоги на электропроводящей подошве с экранирующей межподкладкой из электропроводящей ткани. Для работ в сырую погоду предусмотрены резиновые сапоги из электропроводящей резины, а зимой — электропроводящие галоши на валенки.

В качестве головного убора применяется обычная каска из изоляционного материала, металлизированная цинком, или с накасником из экранирующей ткани. При работах в холодное время года на экранирующую одежду надевается обычная теплая спецодежда.
Разработан также зимний комплект экранирующей одежды для персонала, проводящего работы на ВЛ. Этот комплект состоит из костюма (утепленных полукомбинезона и куртки с капюшоном), экранирующей шапки-ушанки, рукавиц и перчаток с электропроводящим покрытием и электропроводящих галош на валенки.

Каждая часть комплекта одежды (куртка, брюки, обувь и т. д.) имеет контактные выводы (гибкий медный проводник, оканчивающийся кнопочным разъемом). Все части одежды электрически соединяются между собой с помощью контактных выводов.
При применении комплекта экранирующей одежды во время работ на металлических конструкциях и грунтах с высокой проводимостью он заземляется через электропроводящую обувь. При работах на изолирующих конструкциях и на грунтах с низкой проводимостью, а также на металлических конструкциях, когда комплект изолирован от «земли», он должен заземляться специальными проводниками со струбцинами, предусмотренными для этой цели в конструкции экранирующего костюма.

• Назад
• Вперед

• Назад
• Вперед

• Вы здесь:  
• Главная
• Книги
• Архивы
• Высоковольтные выключатели переменного тока

Читать также:

• Ремонт взрывозащищенного электрооборудования
• Маслонаполненные кабели на 110 кВ
• Воздушные выключатели с воздухонаполненными отделителями
• Ремонт и проверка электрооборудования, используемого во взрывоопасных газовых средах — ГОСТ Р 51330. 18-99
• Правила безопасности при работе на кабелях

Диэлектрический колпак — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Диэлектрические колпаки после изготовления необходимо испытывать на электрическую прочность напряжением 10 кВ в течение 2 мин, а в эксплуатации-1 раз в 3 года напряжением 10 кВ в течение 1 мин.
 [1]

Диэлектрические колпаки после изготовления необходимо испытывать на электрическую прочность напряжением 10 кВ в течение 2 мин, а в эксплуатации — 1 раз в 3 года напряжением 10 кВ в течение 1 мин.
 [2]

Диэлектрические колпаки ( рис. 41 г) надевают на ножи однополюсных разъединителей для предотвращения их включения. Устанавливают колпаки на присоединениях электроустановок, где наложеАе переносного заземления недопустимо по условиям электробезопасности. Колпаки должны надеваться на ножи разъединителей и устойчиво на них держаться. Колпаки изготовляют из резины или пластмассы. Их необходимо устанавливать и снимать с применением основных средств защиты.
 [3]

Диэлектрические колпаки после изготовления необходимо испытывать на электрическую прочность напряжением 10 кВ в течение 2 мин, а в эксплуатации — 1 раз в 3 года напряжением 10 кВ в течение 1 мин.
 [4]

Для этих же целей применяются крупногабаритные ( диаметром до 1 м) герметизирующие диэлектрические колпаки из облученного полиэтилена с различными радиусами кривизны.
 [5]

В электроустановках 6 — 10 кВ с однополюсными разъединителями для предотвращения их ошибочного включения допускается надевать на ножи специальные диэлектрические колпаки.
 [6]

КРУ отдельных типов, сборках с вертикальным расположением фаз), при подготовке рабочего места допускается не устанавливать заземления, а надевать диэлектрические колпаки на ножи разъединителей или устанавливать изолирующие накладки между контактами коммутационных аппаратов.
 [7]

Схема перископической антенны. а — двухэлементная. б — трехэлементная.| Отнесенный вариант перископической антенны.  [8]

Для защиты перископических антенн, выполненных по двухэлементной схеме ( см. рис. 2.37 а), от влияния снега или гололеда употребляются диэлектрические колпаки конической формы. Однако они оказывают заметное неблагоприятное влияние на электрические параметры перископической антенны и, кроме того, не исключают полностью возможности оседания на них снега или льда.
 [9]

К дополнительным электрозащитным средствам в установках напряжением выше 1000 В относятся диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические резиновые коврики, изолирующие подставки на фарфоровых изоляторах, диэлектрические колпаки, переносные заземления, оградительные устройства.
 [10]

К дополнительным электрозащитным средствам напряжением выше 1 кВ относятся: диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические ковры, индивидуальные экранирующие комплекты, изолирующие подставки и накладки, диэлектрические колпаки, переносные заземления, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.
 [11]

К дополнительным электрозащитным средствам в электро-установках напряжением выше 1000 В относятся: диэлектрические1 перчатки, диэлектрические боты, диэлектрические ковры, индивидуальные экранирующие комплекты, изолирующие подставки и накладки, диэлектрические колпаки, переносные заземления, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.
 [12]

В электроустановках, конструкция которых та-коза, что установка заземления опасна или невозможна ( например, в некоторых распределительных ящиках, КРУ отдельных типов, сборках с вертикальным расположением фаз), при подготовке рабочего места допускается не устанавливать заземления, а надевать диэлектрические колпаки на ножи разъединителей или устанавливать изолирующие накладки между контактами коммутационных аппаратов.
 [13]

В электроустановках, конструкция которых такова, что установка заземления опасна или невозможна ( например, в некоторых распределительных ящиках, КРУ отдельных типов, сборках с вертикальным расположением фаз), должны быть разработаны дополнительные мероприятия по обеспечению безопасности работ, включающие установку диэлектрических колпаков на ножи разъединителей, диэлектрических накладок или отсоединение проводов, кабелей и шин. Перечень таких электроустановок утверждается работодателем и доводится до сведения персонала.
 [14]

В электроустановках, конструкция которых такова, что установка заземления опасна или невозможна ( например, в некоторых распределительных ящиках, КРУ отдельных типов, сборках с вертикальным расположением фаз), должны быть разработаны дополнительные мероприятия по обеспечению безопасности работ, включающие установку диэлектрических колпаков на ножи разъединителей, диэлектрических накладок или отсоединение проводов, кабелей и шин. Перечень таких электроустановок утверждается работодателем и доводится до сведения персонала.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

MLCC, X7R, C0G, Y5V… » Примечания по электронике

Керамические конденсаторы используются в огромных количествах в качестве MLCC для поверхностного монтажа и выводных устройств, имеющих различные формы керамических диэлектриков: C0G, NP0, X7R, Y5V, Z5U и т.

д.

---

Учебное пособие по конденсаторам Включает:
Использование конденсаторов
Типы конденсаторов
Электролитический конденсатор
Керамический конденсатор
Танталовый конденсатор
Пленочные конденсаторы
Серебряный слюдяной конденсатор
Суперконденсатор
Конденсаторы для поверхностного монтажа
Технические характеристики и параметры
Как купить конденсаторы — советы и подсказки
Коды и маркировка конденсаторов
Таблица преобразования

---

Керамический конденсатор получил свое название из-за того, что в качестве диэлектрика в нем используются керамические материалы.

В семействе керамических конденсаторов используется много форм керамического диэлектрика: распространенные типы включают C0G, NP0, X7R, Y5V, Z5U, хотя их гораздо больше.

Хотя керамические конденсаторы в течение многих лет использовались в качестве электронных компонентов с выводами в очень многих электронных схемах, именно в качестве конденсаторов для поверхностного монтажа, SMT, где их свойства позволяют достичь очень малых размеров конденсаторов, сохраняя при этом высокие уровни производительности и емкости. .

Выбор освинцованных керамических конденсаторов

В результате бесчисленные миллиарды этих керамических конденсаторов, известных как MLCC, используются каждый год во всех видах электронного оборудования, поскольку их очень легко размещать на печатных платах.

Благодаря своим свойствам, включая производительность на всех частотах, включая радиочастоты, доступные диапазоны емкости, емкость для заданного объема, устойчивость и стабильность для некоторых форм диэлектрика, это одна из самых популярных форм доступных конденсаторов.

В то время как танталовые конденсаторы и электролитические конденсаторы используются для более высоких значений емкости свыше 1 мкФ, керамические конденсаторы доминируют на рынке для значений емкости менее 1 мкФ.

Керамические конденсаторы

, как в виде устройств с выводами, так и в виде конденсаторов для поверхностного монтажа, доступны для номиналов от нескольких пикофарад до значений чуть ниже 1 мкФ. Однако чаще всего они используются в качестве компонентов для поверхностного монтажа.

Основы керамических конденсаторов

Керамический диэлектрик, используемый в этих электронных компонентах, обладает многими полезными свойствами, включая низкий коэффициент потерь и приемлемый уровень стабильности, но это зависит от конкретного типа используемой керамики.

Используемая керамическая технология развивалась в течение многих лет, и это привело к тому, что сегодня можно достичь гораздо более высоких уровней емкости и производительности, чем это было возможно ранее.

Как следует из названия, керамические конденсаторы основаны на керамических диэлектриках. Керамика, используемая в керамических конденсаторах, представляет собой смесь тонко измельченных гранул параэлектрических или сегнетоэлектрических материалов. Их смешивают с другими материалами для достижения желаемых характеристик.

Керамика спекается при высоких температурах. Сформированная таким образом керамика образует электрическую и механическую основу конденсаторов.

Толщина керамических слоев в конденсаторах часто очень мала, но зависит от материала и требуемого рабочего напряжения.

Например, для низковольтных конденсаторов керамический диэлектрический слой может быть толщиной всего 5 мкм, но это часто ограничивается размером зерна керамического материала.

Есть несколько типов керамических конденсаторов, которые можно получить:

• Дисковый керамический конденсатор: Дисковый керамический конденсатор чаще всего используется в качестве конденсатора с выводами. Как видно из названия, он имеет форму диска с двумя выводами, выходящими из нижней части корпуса.

  Весь конденсатор покрыт смолой для обеспечения физической защиты и предотвращения проникновения влаги и других загрязняющих веществ.

  Внутренняя конструкция дискового керамического конденсатора

  Основной компонент состоит из одного диска из керамического диэлектрика. На этот диэлектрик наносятся электроды, а затем к электродам прикрепляются проволочные выводы. Наконец, добавляется смоляное покрытие и предварительно формируются выводы для придания любой формы, которая может понадобиться для процесса сборки.

  Дисковый керамический конденсатор со свинцом

• Конденсатор MLCC для поверхностного монтажа : Конденсаторы для поверхностного монтажа являются наиболее широко используемым форматом для этих компонентов в наши дни, поскольку компоненты для поверхностного монтажа используются в огромных количествах для массового производства электронного оборудования.

  В керамическом конденсаторе для поверхностного монтажа используется так называемый многослойный керамический конденсатор конструкции MLCC.

  По определению, многослойный керамический конденсатор представляет собой конденсатор для поверхностного монтажа, состоящий из нескольких отдельных слоев, уложенных вместе параллельно, при этом общий контакт осуществляется через поверхности выводов компонента.

  Поперечное сечение конденсатора MLCC, показывающее его конструкцию

  Корпус конденсатора обычно имеет тонкое покрытие для защиты конденсатора от проникновения влаги и других загрязняющих веществ, которые могут изменить его характеристики.

  Торцевое соединение конденсатора MLCC выполнено из нескольких слоев — внутренние обеспечивают хорошее соединение с электродами внутри конденсатора, а внешние предназначены для обеспечения превосходной паяемости.

  Во многих случаях в выводах MLCC используется либо серебряно-палладиевый сплав (AgPd) в соотношении 65 : 35, либо серебро, погруженное для соединения с электродами конденсатора.

  Затем может быть барьерный слой из гальванического никеля и, наконец, он покрыт слоем гальванического олова (NiSn).

  Выбор керамического конденсатора SMD

• Проходной конденсатор:   Проходные конденсаторы используются в приложениях, где требуется высокий уровень подавления в коробках экранов, через которые могут проходить провода.

Дисковые керамические конденсаторы с основными выводами широко используются для общей развязки и связи в различных схемных решениях, а также широко используются в ВЧ-схемах, поскольку их частотная характеристика хорошо распространяется в ВЧ- и СВЧ-диапазоне в зависимости от конкретного конденсатора. .

В настоящее время многие более специализированные дисковые керамические конденсаторы включаются во многие схемы — они используют более сложные диэлектрики и обеспечивают высокий уровень производительности.

Аналогично для версий компонентов для поверхностного монтажа базовые конденсаторы с хорошими характеристиками доступны для развязки, связи и т.п., а также для радиочастотных конструкций.

Опять же, произошло значительное увеличение производительности и разнообразия диэлектриков, доступных для керамических конденсаторов для поверхностного монтажа, с версиями с высокой устойчивостью и стабильностью, которые широко доступны и по относительно низкой цене, особенно в количествах, в которых они используются.

Тип керамического диэлектрика

Керамический конденсатор

может использовать целый ряд различных диэлектриков, в отличие от других типов конденсаторов, включая танталовые конденсаторы и электролитические конденсаторы. Эти разные диэлектрики придают конденсаторам очень разные свойства, поэтому помимо выбора керамического конденсатора может также потребоваться второе решение о конкретном типе диэлектрика.

Часто упоминаются обычные диэлектрики керамических конденсаторов, включая C0G, NP0, X7R, Y5V, Z5U и многие другие, указанные в списке дистрибьюторов. Но знание того, какой тип лучше, требует небольшого дальнейшего изучения.

Керамический конденсатор с маркировкой, указывающей тип диэлектрика (X7R)

Классы диэлектрика керамического конденсатора

Чтобы упростить выбор конденсаторов с требуемым диэлектриком, некоторые отраслевые организации определили ряд классов применения керамического диэлектрика.

Эти классы применения разделяют различные диэлектрики, доступные для керамических конденсаторов, на разные классы в соответствии с предполагаемым применением.

Керамические конденсаторы

Керамические конденсаторы класса 3

Классы применения диэлектриков керамических конденсаторов
Класс	Описание	Общие типы
Класс 1	Эти керамические конденсаторы обеспечивают высокий уровень стабильности и низкий уровень потерь и идеально подходят для использования в резонансных цепях.	НП0, Р100, Н33, Н75 и т. д.
Класс 2	класса 2 обладают высокой объемной эффективностью, т. е. большой емкостью при заданном объеме для сглаживания, обхода, связи и развязки.	X7R, X5R, Y5V, Z5U и т. д.
Класс 3	обеспечивают более высокий объемный КПД, чем керамические конденсаторы класса 2, но их температурная стабильность не так хороша. Типичная характеристика изменения емкости в зависимости от температуры составляет от −22% до +56% в диапазоне от 10°C до 55°C.	Доступны только компоненты с выводами. Больше не стандартизирован.

Эти классы керамических конденсаторов стандартизированы международными организациями, включая IEC, Международную электротехническую комиссию и EIA, Альянс электронной промышленности.

Керамический конденсатор класса 1 диэлектрик

Керамические конденсаторы

, в которых используются диэлектрики класса 1, обладают высочайшими характеристиками с точки зрения стабильности и потерь. Они могут обеспечить точные конденсаторы с высокими допусками со стабильными коэффициентами напряжения и температуры. Они также обеспечивают низкие потери и поэтому подходят для использования в генераторах, фильтрах и т.п.

Керамические диэлектрики класса 1

обычно изготавливаются на основе тонкоизмельченных материалов, таких как диоксид титана (TiO ₂ ), с добавками цинка, циркония, ниобия, магния, тантала, кобальта и стронция, хотя многие современные составы C0G (NP0) содержат неодим, оксиды самария и других редкоземельных элементов.

Коды конденсаторов класса 1:

Для определения характеристик диэлектрика керамического конденсатора используется трехзначный код, который относится к диэлектрикам керамического конденсатора класса 1.

• Первый символ представляет собой букву, обозначающую значащую цифру изменения емкости в зависимости от температуры в ppm/°C
• Второй символ является числовым и дает множитель
• Третий символ представляет собой букву и дает максимальную ошибку в ppm/C

В таблице ниже подробно описано, что означает каждый из кодов EIA.

Первый символ		Второй символ		Третий символ
Письмо	Сиг инжир*	Цифра	Множитель 10 x	Письмо	Допуск
С	0,0	0	-1	Г	+/-30
Б	0,3	1	-10	Х	+/-60
Л	0,8	2	-100	Дж	+/-120
А	0,9	3	-1000	К	+/-250
М	1,0	4	+1	л	+/-500
П	1,5	6	+10	М	+/-1000
Р	2,2	7	+100	Н	+/-2500
С	3,3	8	+1000
Т	4,7
В	5,6
У	7,5

Например, одним распространенным типом конденсатора класса 1 является C0G, и он будет иметь 0 дрейф с погрешностью ±30ppm/°C.

C0G (NP0) — самая популярная формула керамических материалов класса 1 EIA.

Керамика

C0G (NP0) является одним из самых стабильных диэлектриков для конденсаторов. Изменение емкости в зависимости от температуры составляет 0 ±30 ppm/°C, что составляет менее ±0,3% ΔC от -55°C до +125°C. Дрейф емкости или гистерезис для керамики C0G (NP0) незначителен и составляет менее ± ± 0,05 % по сравнению с ± 2 % для пленок.

Керамический диэлектрик C0G (NP0) обычно имеет «добротность» более 1000 и демонстрирует небольшие изменения емкости или «добротности» в зависимости от частоты. В дополнение к этому, диэлектрическое поглощение обычно составляет менее 0,6%, что аналогично слюде, известной своим очень низким поглощением.

Выбор керамического конденсатора SMD

Керамический конденсатор класса 2 с диэлектриком

Диэлектрики керамических конденсаторов класса 2 имеют гораздо более высокий уровень диэлектрической проницаемости, чем их аналоги класса 1. Это дает им гораздо более высокий уровень емкости для данного объема, т. е. лучшую эффективность объемной емкости. Однако это происходит за счет точности и стабильности. В дополнение к этому они демонстрируют нелинейный температурный коэффициент и емкость, которая в небольшой степени зависит от приложенного напряжения.

Благодаря этим характеристикам они идеально подходят для приложений с развязкой и связью, где точное значение емкости не критично, но где может быть проблема с пространством.

Коды конденсаторов класса 2

Три кода используются для определения характеристик диэлектрика керамического конденсатора.

• Первый символ — буква. Это дает низкую рабочую температуру.
• Второе числовое значение указывает максимальную рабочую температуру.
• Третий символ — буква, обозначающая изменение емкости в диапазоне температур.

В таблице ниже подробно описано, что означает каждый из кодов EIA.

Первый символ		Второй символ		Третий символ
Письмо	Низкотемпературный	Цифра	Высокотемпературный	Письмо	Изменить
х	-55С (-67Ф)	2	+45°С (+113°F)	Д	+/-3,3%
Д	-30С (-22F)	4	+65 (+149F)	Е	+/-4,7%
З	+10°С (+50°F)	5	+85 (+185F)	Ф	+/-7,5%
		6	+105 (+221F)	П	+/-10%
		7	+125 (+257F)	Р	+/-15%
				С	+/-22%
				Т	+22% / -33%
				У	+22% / -56%
				В	+22% / -82%

Популярные керамические диэлектрики класса 2 включают X7R, работающий в диапазоне температур от −55 до +125°C, с ΔC/C0 ±15%, Y5V, работающий в диапазоне температур от −30 до +85°C с ΔC/C0 +22/-82% и Z5U, который имеет температурный диапазон от +10 до +85°C и ΔC/C0 = +22/-56%.

Керамический конденсатор класса 3 диэлектрик

Керамические конденсаторные диэлектрики

класса 3 обеспечивают чрезвычайно высокий уровень диэлектрической проницаемости, причем показатели диэлектрической проницаемости в 50 000 раз выше, чем у некоторых керамических изделий класса 2.

С другой стороны, эти конденсаторные диэлектрики значительно уступают по точности и стабильности, а также старению с течением времени, емкости, зависящей от напряжения, нелинейной температурной характеристике и высоким потерям.

Еще одним недостатком этих конденсаторов является то, что их невозможно изготовить в многослойном формате, что исключает версии для поверхностного монтажа.

Эти конденсаторы были заменены другими технологиями, в результате чего они больше не стандартизируются IEC или EIA.

Керамический конденсатор класса 4 диэлектрик

Это были так называемые конденсаторы с барьерным слоем. Хотя в них использовались диэлектрики с высокой диэлектрической проницаемостью, они были вытеснены другими типами и в течение некоторого времени не стандартизировались.

Существует множество диэлектриков, которые можно использовать для керамических конденсаторов. Их производительность тщательно подобрана, чтобы гарантировать, что они соответствуют требуемым уровням производительности. При выборе керамического конденсатора для конкретного применения обращение к приведенным выше таблицам может дать необходимую информацию.

Обзор керамических конденсаторов

Керамические конденсаторы

широко используются в современном производстве электроники. Хотя керамические конденсаторы изначально использовались как электронные компоненты с выводами, по мере того, как технология поверхностного монтажа стала применяться в массовом производстве, вскоре они появились как конденсаторы для поверхностного монтажа. Сегодня многослойные керамические конденсаторы производятся в огромных количествах и дополняют характеристики других конденсаторов, таких как электролитические конденсаторы и танталовые конденсаторы, которые, как правило, используются для более высоких значений емкости выше 1 мкФ.

В таблице ниже приведены основные характеристики керамических конденсаторов.

Обзор керамических конденсаторов
Параметр	Детали
Типовые диапазоны емкости	от 10 пФ до 0,1 мкФ (100 нФ)
Наличие номинального напряжения	Примерно от 2В и выше — некоторые специализированные могут иметь напряжение 1кВ и выше.
Преимущества	Дешевизна в производстве Хорошие характеристики на высоких частотах Хорошая стабильность зависит от фактического керамического диэлектрика Доступен как в корпусах с выводами, так и в корпусах SMD (MLCC)
Недостатки	Невозможно достичь высоких уровней емкости поляризованных типов

Больше электронных компонентов:
Батареи
конденсаторы
Соединители
Диоды
полевой транзистор
Индукторы
Типы памяти
Фототранзистор
Кристаллы кварца
Реле
Резисторы
ВЧ-разъемы
Переключатели
Технология поверхностного монтажа
Тиристор
Трансформеры
Транзистор
Клапаны/трубки

    Вернуться в меню «Компоненты». . .

Руководство по диэлектрикам керамических конденсаторов и другим типам | Зак Петерсон

Захария Петерсон

| Создано: 14 февраля 2022 г.
&nbsp|&nbsp

Обновлено: 4 декабря 2022 г.

Конденсаторы составляют важную часть большинства электронных схем. Но что они на самом деле делают и что заставляет их функционировать как таковые? Это пассивные устройства, которые накапливают электрическую потенциальную энергию в виде напряжения между двумя заряженными проводниками, разделенными изолирующим диэлектриком. Изолирующий диэлектрический материал ограничивает постоянный ток и позволяет переменному току индуцировать ток смещения через две пластины, опосредованный поляризацией в присутствии приложенного напряжения. Эти компоненты находят свое применение во всем: от сетей аналоговых фильтров до источников питания и высокоскоростных цифровых компонентов.

Что помогает конденсаторам выполнять функции, для которых они предназначены? Сила электрического поля в диэлектрике конденсатора определяет, как через устройство возникает ток смещения, поэтому мы можем классифицировать конденсаторы на основе их изолирующего диэлектрика. В этой статье мы обсуждаем классификацию конденсаторных диэлектриков, включая раздел, посвященный керамическим конденсаторным диэлектрикам.

Существует несколько типов конденсаторных диэлектриков, каждый из которых поставляется в различных размерах. Некоторые материалы обычно имеют гораздо более высокую диэлектрическую проницаемость, чем другие, и можно считать, что они имеют более высокую «плотность емкости», что означает, что они обеспечивают более высокую емкость в меньших корпусах. Разработчики, заглянувшие внутрь блока питания, вероятно, видели большие радиальные конденсаторные блоки, стоящие на плате вертикально; это электролитические конденсаторы, и они требуют упаковки такого размера, чтобы обеспечить такие высокие значения емкости.

Другие диэлектрики для конденсаторов имеют другие преимущества, помимо обеспечения высокой плотности емкости. Они могут иметь очень высокое номинальное напряжение пробоя, они могут быть очень полезны для переменного тока, поскольку не требуют определенной полярности, или они могут иметь очень низкий температурный коэффициент, что делает их лучшим вариантом для прецизионных приложений. Это одна из причин, по которой в спецификациях и примечаниях к приложениям рекомендуется выбирать конденсаторы на основе их диэлектрического материала, а не на основе фактического значения емкости. В этих приложениях емкость конденсатора может иметь меньшее значение, чем конкретные преимущества самого диэлектрического материала конденсатора. Имейте это в виду, когда видите рекомендации по конденсаторам в спецификациях или примечаниях по применению.

Типы диэлектриков конденсаторов

Керамика

На емкость диэлектриков керамических конденсаторов влияют температура и приложенное напряжение. Они также имеют более низкие значения постоянного тока утечки и более низкое эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Керамические конденсаторы, как правило, неполярны и, следовательно, могут иметь любую ориентацию в топологии печатной платы; это одна из причин, по которой их предпочитают в высокочастотных сетях переменного тока и силовых установках. Однако их низкое ESR может допускать сильные переходные процессы в энергосистемах, чего можно было бы избежать с помощью конденсатора с регулируемым ESR.

Керамические конденсаторы изготавливаются путем покрытия двух сторон небольшого керамического диска металлической пленкой (например, серебром) и последующего укладки их вместе в упаковке конденсатора. Для достижения очень низкой емкости можно использовать один керамический диск диаметром 3–6 мм. Диэлектрическая проницаемость (Dk) диэлектриков керамических конденсаторов очень высока, поэтому относительно высокая емкость может быть получена в небольшом корпусе.

Электролитические (т. е. танталовые, алюминиевые и т. д.) или оксидные диэлектрики

Эти конденсаторы используются в цепях, где требуется очень высокая емкость. Здесь полужидкий раствор электролита в виде желе или пасты используется вместо очень тонкого слоя металлической пленки, который служит катодом. Они более стабильны с точки зрения емкости (например, более жесткие допуски и колебания температуры) и более стабильны при высоком напряжении. У них более высокое ESR, чем у керамических конденсаторов, и они неполяризованы.

Пластиковая пленка

Эти конденсаторные диэлектрики обычно имеют более низкое значение Dk и, следовательно, гораздо больший размер, но они очень полезны в высокочастотных цепях. Пленочные конденсаторы являются наиболее доступным типом конденсаторов, включая относительно большое семейство конденсаторов с различными диэлектрическими характеристиками. Следовательно, для этих конденсаторов может быть широкий диапазон спецификаций материалов.

Подложки для печатных плат

С технической точки зрения печатная плата является большим конденсатором, если она содержит большие смежные плоские слои. Плоскости в печатной плате могут обеспечить около 50 пФ/кв. дюйм емкости с очень низким ESL, поэтому плоские конденсаторы часто являются наиболее эффективной формой конденсатора, которую вы можете использовать для развязки переходных процессов, вызванных корпусом, в PDN высокоскоростной печатной платы.

Диэлектрики керамических конденсаторов и их классификация по прочности

Класс керамического конденсатора зависит от его диэлектрической прочности, которая определяет напряжение пробоя в диэлектрике конденсатора.

• Класс 1: Керамические конденсаторы Класса 1 обычно изготавливаются из оксидных материалов с добавками цинка, циркония, ниобия, магния, та, кобальта и стронция. нечувствительны к перепадам температуры. Примером могут служить резонансные цепи, такие как фильтры или согласующие цепи, где продукт должен иметь высокую точность в жестких условиях эксплуатации.
• Класс 2: Эти керамические конденсаторы изготовлены из термочувствительного диэлектрического материала на основе титаната бария. Эти керамические конденсаторы имеют высокую плотность емкости, т. е. можно достичь высокой емкости в малом объеме. Как правило, керамические конденсаторы класса 2 используются для сглаживания, обхода, связи и развязки.
• Класс 3: Эта группа диэлектриков керамических конденсаторов обеспечивает более высокую емкость по сравнению с керамическими материалами класса 2. Конденсаторы класса 3 считаются устаревшими и больше не стандартизируются IEC. Современные многослойные керамические конденсаторы класса 2 могут иметь более высокую емкость, лучшую стабильность и более высокую точность в более компактном корпусе.

Обратите внимание, что приведенные выше определения стандартизированы в IEC/EN 60384-1 и IEC/EN 60384-8/9/21/22. В EIA есть собственный набор определений для четырех классов диэлектриков керамических конденсаторов. Каждый класс обозначается римской цифрой, поэтому имейте это в виду, если вы видите страницы продуктов, на которых конденсатор определяется как класс 3 по сравнению с классом III; эти обозначения не эквивалентны.

Система кодирования конденсаторов

Для обозначения керамических конденсаторов используется трехзначная буквенно-цифровая система кодирования, зависящая от класса керамики. Дополнительные кодовые обозначения на корпусе конденсатора могут указывать на номинальное рабочее напряжение, допуски и температурный коэффициент.

Например, керамические конденсаторы класса 2 классифицируются по предельным рабочим температурам и чувствительности емкости к изменениям температуры. Значение чувствительности номинально в пределах верхнего и нижнего температурных пределов и не гарантируется вне этих пределов. Обратите внимание, что эти коды не являются названиями диэлектрических материалов керамических конденсаторов. Керамические соединения могут быть запатентованным названием продукта или названием химического соединения. Вместо этого эти коды используются для сопоставления области применения с требуемым уровнем допуска.
В таблице ниже показаны символы трехзначного кода обозначения керамических конденсаторов класса 2 (X5R, X7R и т. д.).

Низкотемпературный	Высокая температура	Изменение емкости
Х: -55 °С	4: +65 °С	П: 10%
Да: -30°С	5: 85 °С	Р: 15%
Z: +10 °C	6: 105 °С	L: 15 % или 40 % выше °C
	7: 125 °С	С: 22%
	8: 150 °С	Т: +22%/-33%
	9: 200 °С	У: +22%/-56%
		В: +22%/-82%

Как найти конденсаторы с особыми диэлектриками

Если вы ищете конденсаторы с электролитическим, пластиковым или даже полиэфирным диэлектриком, вы можете просто найти их в инструментах библиотеки деталей печатных плат. Такой сервис, как Octopart, может показать множество вариантов с конкретными диэлектриками, размерами корпуса, способами крепления и т. д. При выборе диэлектриков следует учитывать несколько основных моментов:

• Емкость и температурный коэффициент: Обе эти точки следует рассматривать вместе при поиске компонентов на основе диэлектриков.
• Допуски: Это не то же самое, что температурный коэффициент; это отклонение от номинального значения емкости (как и в других пассивах).
• Срок службы: Конденсаторные диэлектрики имеют ограничение на срок службы, при котором емкость будет медленно уменьшаться со временем и в конечном итоге превысит предел, определяемый допустимым уровнем устройства.
• Паразиты: ESL и ESR важны для высокочастотных приложений, в некоторых силовых приложениях, требующих быстрого переключения, или целостности питания для цифровых систем.
• Размер корпуса: Для конденсаторов с микросхемами и радиальных/аксиальных электролитических элементов корпус большего размера обеспечивает большую емкость. Они могут следовать стандартным обозначениям, таким как коды корпуса SMD для чип-конденсаторов. Меньшие корпуса будут иметь меньшие размеры пэдов и, следовательно, меньший ESL.

Для керамических конденсаторов среди этих основных спецификаций только пункты 1 и 2 стандартизированы на основе 3-значного кода обозначения. Если вы знаете, что конкретный код будет работать в вашем приложении, то вы можете искать по коду. Другие типы конденсаторов не имеют такой же стандартизированной системы наименования, как керамические, поэтому вы можете не найти нужные вам электролиты, если просто начнете поиск по кодовым буквам.

Наконец, для силовых приложений важно напряжение пробоя. Обратите внимание, что диэлектрики конденсаторов характеризуются их диэлектрической прочностью, которая представляет собой напряженность электрического поля, необходимую для разрушения диэлектрика. Напряжение пробоя зависит от конкретного устройства и будет важной характеристикой при проектировании энергосистем. Не забудьте учитывать эту спецификацию при проектировании источника питания и убедитесь, что номинальные характеристики относятся к переменному или постоянному напряжению; это распространенная ошибка, которая может привести к сбою вашей системы!

Независимо от того, являетесь ли вы источником питания или беспроводным устройством, вам необходимо включить конденсаторы, и вам может потребоваться выбрать их на основе диэлектрической проницаемости конденсатора. Когда вы нашли конденсаторы, которые вам нужны в вашей конструкции, используйте инструменты проектирования печатных плат в CircuitMaker, чтобы подготовить свои схемы и топологию печатной платы. Все пользователи CircuitMaker могут создавать схемы, макеты печатных плат и производственную документацию, необходимую для перехода от идеи к производству. Пользователи также имеют доступ к личному рабочему пространству на платформе Altium 365™, где они могут загружать и хранить проектные данные в облаке, а также легко просматривать проекты через веб-браузер на защищенной платформе.