Секреты радиомастеров - Андрей Кашкаров

Обозначения отечественных конденсаторов в соответствии с ОСТ 11.074.008.98 (действует с 1998 г.) следующие.

Обозначения конденсаторов

Первый элемент обозначения – буква или сочетание букв, определяющих тип конденсатора (К – постоянной емкости, КТ – подстроечный, КП – переменный, КС – конденсаторные сборки – не путайте с начальным обозначением микросхем, например серии КС193ИЕ2).

Второй элемент — используемый вид материала (диэлектрика). Далее некоторые сведения, относящиеся к конденсаторам, применяемым в усилителях различного назначения:

10 – керамические;

20 – кварцевые;

21 – стеклянные;

22 – стеклокерамические;

23 – стеклоэмалевые;

26 – тонкопленочные с неорганическим диэлектриком;

31, 32 – слюдяные;

40 – бумажные и фольговые;

42 – бумажные металлизированные;

50 – оксидные (электролитические) алюминиевые;

51 – оксидные танталовые и ниобиевые;

52 – оксидные танталовые объемопористые;

53 – оксидно-полупроводниковые;

58 – с двойным электрическим слоем, они же ионисторы;

60 – воздушные;

61 – вакуумные;

70 – полистирольные с металлизированными обкладками;

72 – второпластовые;

73, 74 – полиэтилентерефталатные.

Ионисторы – особые конденсаторы. Несколько слов об ионисторах. Это оксидные конденсаторы большой общей емкости (в несколько десятков и сотен Фарад, рассчитанные на рабочее напряжение 10–50 В). В современных усилителях применение ионисторов оправдано в качестве фильтрующих элементов по питанию. Эквивалент электрической схемы ионистора в последовательном соединении (в прямом направлении) кремниевого диода, ограничительного резистора, конденсатора большой емкости (отрицательная обкладка подключена к общему проводу) и параллельно ему RНАГР. Как примеры ионисторов – распространенные приборы К58-3 и К58-9.

Третий элемент в обозначении конденсатора – порядковый номер разработки (П – для работы в цепях постоянного и переменного тока, Ч – для работы в цепях переменного тока, У – для работы в цепях переменного тока и в импульсных режимах, И – для работы в импульсных режимах).

Из старых типов, которые еще можно встретить в усилителях выпуска 1980–1990 гг. встречаются обозначения: КД – конденсаторы дисковые, КМ – конденсаторы керамические монолитные, KЛC – керамические литые секционные, КСО – конденсаторы слюдяные спресованные, СГМ – слюдяные герметизированные малогабаритные, КБГИ – бумажные герметизированные изолированные, МБГЧ – металлобумажные герметизированные высокочастотные, КЭГ – электролитические герметизированные, ЭТО – электролитические танталовые объемно-пористые. Типы (КД, KЛC, КСО, КГМ, КБГИ, МБГЧ, КЭГ) в усилителях желательно не применять по причине их иного предназначения и повышенным внутренним шумам.

Конденсаторы, как и постоянные резисторы, разделяются по группам допуска отклонения от номинальной емкости. Эти данные сведены в табл. 6.

Таблица 6

Буквенное обозначение допуска конденсаторов постоянной емкости

В табл. 7 представлены данные буквенного обозначения напряжения (маркировки) на конденсаторах.

Таблица 7

Буквенное обозначение номинального напряжения для конденсаторов

Малогабаритные конденсаторы с малой величиной допуска (0,001… 10 %), рекомендуемые к применению в высококачественных усилителях, маркируются шестью цветовыми кольцами на корпусе. Первые три кольца – численная величина емкости в пФ, четвертое кольцо – множитель, пятое – допуск, шестое – ТКЕ.

Температурный коэффициент емкости (ТКЕ) характеризует относительное изменение емкости от номинального значения при изменении температуры окружающей среды. Буквенное обозначение ТКЕ может быть: М – отрицательное, П – положительное, МП – близким к нулю, Н – не нормируется. Следующие за буквой Н цифры определяют допустимые изменения емкости в интервале рабочих температур. У слюдяных конденсаторов ТКЕ обозначен первой буквой на корпусе, у керамических‑каждой группе соответствует определенный цвет корпуса или цветовая точка на корпусе. В усилителях керамические конденсаторы группы «Н» по ТКЕ применяют в качестве шунтирующих, фильтровых элементов и для связи между каскадами на низкой частоте сигнала. Как и любые проводники, конденсаторы обладают некоторой индуктивностью. Чем больше емкость и размеры обкладок конденсаторов, тем больше паразитная индуктивность.

Зарубежные производители конденсаторов не имеют единой системы обозначения своих приборов. Конденсаторы малой емкости используются в усилительной технике в качестве разделительных между каскадами усилителя. Не желательно для этой цели применять лакопленочные, пленочные, металлопленочные и однослойные металлобумажные конденсаторы, так как при эксплуатации на малых (менее 1 В) напряжениях у данных типов наблюдается нестабильность сопротивления изоляции.

Выбор оксидного конденсатора для электронного устройства

При выборе оксидного конденсатора для выходных каскадов УЗЧ необходимо стремиться к тому, чтобы ток утечки не превышал значения 0,1 мА/1 мкФ. Рабочее напряжение такого конденсатора должно в два раза превышать максимальное расчетное напряжение в действующей цепи. Подача напряжения обратной полярности недопустима. Несоблюдение полярности алюминиевых оксидных конденсаторов (К50-29, К50-20, К50-24, К50-35 и аналогичные) приводит к короткому замыканию цепи и нередко заканчивается взрывом конденсатора, если он находится под напряжением. Для предотвращения несчастных случаев, которые возможны при несоблюдении полярности конденсатора, желательно использовать конденсаторы с предохранительными отверстиями на корпусе. В цепях с переменной полярностью желательно использовать керамические неполярные конденсаторы.

При эксплуатации оксидных конденсаторов в качестве разделительных при малых напряжениях, учитывают наличие у них собственной ЭДС, с действующим значением до 1 В. Это значение может совпадать или не совпадать с полярностью конденсатора. Оксидные конденсаторы типов К50-26, К50-20, могут изменять полярность на противоположную с течением времени. Это вносит в работу усилителя некачественные (нежелательные) изменения, влияющие на шумы, передачу сигналов между каскадами и в целом на нормальную работу устройства. Танталовые конденсаторы типа К52-2, К52-5, ЭТО и другие при встречном включении (как неполярные) допускают работу в цепях переменного тока с частотой до 20 кГц при действующем значении напряжения до 3 В.

Не допускайте, чтобы оксидный конденсатор находился под напряжением, превышающем, его рабочее напряжение (допустимо только кратковременное перенапряжение, несколько сек). При прохождении через конденсатор импульсного тока обращают внимание на максимальное напряжение на конденсаторе (сумма постоянного напряжения и напряжения пульсаций – если конденсатор включен в электрическую цепь как сглаживающий пульсации фильтр), чтобы оно не превышало номинального значения. В противном случае, этот приводит к преждевременному отклонению электрических характеристик конденсаторов (особенно оксидных) от номинальных. Например, оксидный алюминиевый конденсатор К50-24 рассчитан на работу в течении 2000 часов. После этого времени предприятие изготовитель не гарантирует сохранение номинальной емкости, тока утечки и прочих важных параметров. 2000 часов – это примерно 83 суток. Естественно, что для высококачественного усилителя нежелательно использовать такого рода конденсаторы. Практикой установлено, что эксплуатируемые при комнатной температуре усилители и приборы имеют более долговременную историю стабильной и эффективной работы, чем те, которые используется при разных (в том числе отрицательных температурах окружающей среды).

Это объясняется тем, что рабочий температурный диапазон широко популярных оксидных конденсаторов «привязан» к температуре +10…+70 °C. Использование конденсатора при комнатной температуре гарантирует длительный срок его полезной службы. Сумма постоянного обратного напряжения и амплитуды пульсаций не должна превышать значение 2 В.

Для каждой серии современных конденсаторов указывается максимальное значение тангенса угла потерь (tg 5), которое, как правило, измеряется на частоте сигнала 120 Гц при температуре окружающей среды +20 °C. Отсюда вычисляется эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) по формуле

ESR = tgδ/2pfC,

где f – частота, при которой производились измерения, Гц; С – емкость конденсатора, Ф.

В электрических цепях, где процесс заряда-разряда происходит с высокой частотой, значение емкости (по определению конденсатора) может уменьшаться. Если через конденсатор протекает импульсный ток, значение которого превышает номинальное значение тока конденсатора, то на конденсаторе выделяется избыточное тепло (его можно зафиксировать «невооруженными» руками, прикосновением) его емкость уменьшается, срок службы сокращается.