Узлы функциональной электроники (стр. 7 из 9)
Например: МБМ;
К42-2.
Слюдяные.
Берется пакет из слюдяных пластинок и обкладки ( алюминий или оловянно-свинцовый сплав ), а затем всё это герметизируется. У таких конденсаторов малые потери ( работают до 100МГц ), хорошая стабильность, но имеют большие габариты.
Например: КСО
К31-3.
Керамические.
Диэлектрик выполнен из ВЧ керамики, обкладки наносятся методом вжигания серебра. Конструкции: дисковые, трубчатые, пластинчатые, бочоночные, проходные, опорные и литые щелевидные. Эти конденсаторы высокостабильные, с малыми потерями и дешевые.
Например: КТ ( трубчатый );
КД ( дисковый );КМ-6 ( малогабаритный ).
Стеклянные.
В качестве диэлектрика используется стекло, удельная емкость выше чем у слюдяных. Они дёшевы, малогабаритны и стабильны, с высокой электрической прочностью.
Например: КС
К21-5.
Стеклянно керамические.
Диэлектрик – это стекло смешанное с керамикой, для увеличения e.
Например: СКМ;
К22-5.
Пленочные.
Диэлектрик – это синтетическая пленка с фольговым или металлизированными обкладками. В качестве диэлектрика используются органические полярные ( большие потери ) и неполярные ( малые потери ) диэлектрики.
Например: ПСО ( полистирольные ) – полистирол плавится при низкой температуре;
К70-6;
ФТ ( фторопластовые );
К72-2;
К73-3 ( лавсановые – полярный диэлектрик ).
Оксидные.
В качестве диэлектрика применяется пленка окисла металла. В качестве пленок используются окислы тантала, ниобия или алюминия. Все эти конденсаторы полярные.
Разновидности: оксидные электролитические алюминиевые;
оксидные электролитические танталовые ( ниобиевые );
объемно-пористые;
оксидные полупроводниковые.
Для увеличения площади обкладок используется травление фольги.
Например: К50-3 ( К50-6 ).
e у танталового окисла в 2.5 раза больше, чем у окисла алюминия, следовательно, меньшие габариты, дорогие, стабильные, но с малым рабочим напряжением. У ниобия e больше в 5 раз, чем у алюминия, но он дороже тантала.
Например: К51-3 ( танталовый ).
Объемно-пористые конденсаторы чаше всего танталовые, представляют собой пористое тело с танталом, залитое электролитом, следовательно, большая емкость.
У оксидных полупроводниковых диэлектриков электролит заменен полупроводником, здесь нет проблем с испарением электролита, что увеличивает стабильность. Они выпускаются алюминиевые, танталовые и ниобиевые.
Например: К53-8;
К53-4;
К53-1.
Катушки индуктивности.
1.Катушки индуктивности – это элемент электронной аппаратуры, функционирование которого определяется эффектом взаимодействия электрических и магнитных полей.
Такой эффект позволяет создать элемент имеющий реактивное сопротивление переменному току и не оказывающий сопротивление постоянному току.
Классификация катушек индуктивности.
1.По постоянству значения индуктивности.
- перестраиваемые (вариометр);
- подстраиваемые;
- не перестраиваемые;
2.По конструкции.
- каркасные;
- бескаркасные;
- однослойные;
- многослойные;
- экранированные;
- неэкранированные;
- с сердечником;
- без сердечника;
- цилиндрические;
- кольцевые;
- броневые;
- спиральные;
Условно графические обозначения.
Катушка индуктивности имеет следующее позиционное обозначение – L.
1. Катушка индуктивности - 2. Если катушка с отводами –
3.Катушка с сердечником:
-
 |  |
- магнитодиэлектрический сердечник; ферритовый;
 |
4.Немагнитный материал;
-
Сердечник с зазором; Вариометр; 
- Подстраиваемая катушка;
 |
4. Индуктивная связь:(Точка показывает начало обмотки).
-
 |
катушки с общим сердечником;
 |
 |
- катушка с отдельными подстроенными сердечниками;
Основные параметры катушек индуктивности.
Рассмотрим принцип действия катушек индуктивности. Если через катушку индуктивности пропустить ток, то возникнет переменное магнитное поле, оно хар – ся магнитным потоком Ф , при изменении потока в проводнике возникает ЭДС – самоиндукции, и она направлена противоположно основной ЭДС, именно поэтому катушка и оказывает сопротивление переменному току – называемое реактивным сопротивлением.
Коэффициент пропорциональности между величиной этого реактивного сопротивления и частотой w переменного тока и называется индуктивностью L.
XL = wL
1.Индуктивность L.
а). L = 2l(ln (4l/d) – 1) – индуктивность прямого проводника.
l – длина;
d – диаметр;
Если l = 1м, d = 1мм, то L = 1,2 мкГн.
Для увеличения индуктивности проводник можно свернуть в спираль, при этом в магнитном поле созданным каждым витком оказываются и другие витки, что соответственно приводит к увеличению индуктивности.
б). L - индуктивность однослойной цилиндрической катушки.
L = L0 W2 D ; L0 = L0(l/d)
D - диаметр катушки;
l – длина катушки;
Для дальнейшего увеличения индуктивности в катушку вводят сердечник.
в).Lc – индуктивность катушки с сердечником.
Lc = mэфL;
mэф – эффективная магнитная проницаемость сердечника, которая зависит от начальной магнитной проницаемости и конструкции сердечника.
2. Допуск на индуктивность.
Допуск не нормируется, требуемая точность (±0,1%)¸(±30%).
Для регулирования в катушку вводят регулировочный сердечник.
3. Добротность Q – характеризует величину потерь (отношение реактивного сопротивления к активному сопротивлению).
Q=wL/rL;
Реальные значения Q – (20¸600).
rL = r0 + Rq + RC + RCL + Rd
r0 - омическое сопротивление катушки;
Rq – сопротивление потерь на вихревые токи;
RC – сопротивление потерь в сердечнике;
RCL – сопротивление потерь в собственной емкости;
Rd – сопротивление диэлектрических потерь;
 |
4.Собственная емкость CL – емкость, измеренная на выводах, ее наличие приводит к ограничению собственной частоты.
2. Стабильность.
Температурная стабильность - aL = DL/Dt * 1/ L0;
Добротная стабильность - aC = DQ/Dt * 1/ Q0;
Временная стабильность - b = DL/DT * 1/ L0;
Схема замещения катушки.
 |
Особенности катушек индуктивности.
· Однослойные катушки – они могут быть с шаговой и рядовой обмоткой, такие катушки обычно используются на высоких частотах до 100 МГц.
Для увеличения добротности используют бескаркасные катушки либо выполненные на ребристых каркасах.
 |
Также для увеличения добротности часто используют серебрение проводника. Для увеличения стабильности однослойных катушек используют горячую намотку либо воженную намотку, но при этом снижается добротность.
· Многослойные катушки выполняют рядовой намоткой, произвольной, синусонированной либо универсальной намоткой.
Наличие большой собственной емкости ограничивает частоту до 2 МГц. Для увеличения добротности используют провод - лицендрат (несколько проводников в жгут и на конце спаиваются).
· Спиральные катушки - имеют невысокую добротность, не большая индуктивность.
Экранированные катушки индуктивности.
Экран необходим для снижения действия магнитного поля.
Эффективность экранирования оценивается отношением H в определенной точке пространства с экраном и без экрана.
Для повышения эффективности экранирования, нужно использовать экраны с меньшим r (экраны с посеребрением). Эффективность увеличится с увеличение толщины стенки экрана, она также увеличится с ростом частоты.
Но наличие экрана приведет увеличению собственной емкости и к некоторому уменьшению индуктивности, уменьшению добротности.