Классификация конденсаторов. Конденсаторы можно классифицировать по многим признакам: по конструкции, назначению, роду диэлектрика

Конденсаторы можно классифицировать по многим признакам: по конструкции, назначению, роду диэлектрика, режиму работы, рабочему напряжению и другим признакам. Электрические свойства, конструкция, область применения, эксплуатационная надежность конденсаторов1 в значительной мере определяются диэлектриком. Поэтому классификация по роду диэлектрика конденсатора является наиболее целесообразной. По этому признаку различают пять групп конденсаторов: 1) с твердым неорганическим диэлектриком (керамические, слюдяные, стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклопленочные, сегнетокерамические); 2) с твердым органическим диэлектриком (бумажные, металлобумажные, пленочные из неполярных пленок, пленочные из полярных пленок), 3) электролитические (оксидные); 4) с газообразным диэлектриком (воздушные, газонаполненные, вакуумные); 5) с жидким диэлектриком.

Рассмотрим наиболее применяемые на практике группы.

Конденсаторы с твердым неорганическим диэлектриком. В радиоэлектронной аппаратуре на ИС широко применяются конденсаторы с припаянными или приваренными выводами, к которым в первую очередь относятся керамические, стеклянные и стеклокерамические, стеклоэмалевые, слюдяные и др. Кроме низковольтных (К 10) в аппаратуре широко применяются керамические высоковольтные конденсаторы (К 15).

Керамические конденсаторы подразделяют на неизолированные и изолированные. Неизолированные конденсаторы покрывают лаками и эмалями. Изолированные конденсаторы помещают в корпуса с вакуумной герметизацией. К основным типам низковольтных керамических конденсаторов относятся: трубчатые (КТ, КТП, КТП-Е), дисковые (КД, КДУ, КО, КДО), литые секционные (КЛГ, КЛС), монолитные (КМ, КМ-6, КЮ-9, К10-17, КЮ-23).

Основными типами высоковольтных керамических конденсаторов являются плоские (К15У-1); трубчатые (К15У-2) горшковые (К15У-3), импульсные, ультравысокочастотные, кольцевые (КВИ, КВУ, КВК), дисковые, сегнетокерами-ческие.

Стеклянные (К21-7, К21-8), стеклокерамические (СКМ, СКМ-Т, К22У-1), стеклоэмалевые (КС) конденсаторы конструктивно выполняются аналогично керамическим монолитным конденсаторам. Так же, как и керамические, конденсаторы на стеклооснове могут иметь защитное эмалированное или компаундированное покрытие или быть без него. По расположению выводов различают конденсаторы с разнонаправленными, однонаправленными выводами и без выводов.

Слюдяные конденсаторы применяют в высокочастотных цепях так как диэлектриком у таких конденсаторов является природный минерал слюда (мускавит) с очень высоким электрофизическими свойствами. Среди слюдяных наиболее распространены низковольтные конденсаторы малой мощности. Конструктивно они представляют собой плоский пакет, в котором прямоугольные или квадратные пластинки слюды чередуются с металлическими электродами.

Конденсаторы с твердым органическим диэлектриком, Современные конденсаторы с органическим диэлектриком отличаются значительным разнообразием, имеют широкий диапазон свойств и электрических характеристик: их емкость может составлять от десятков пикофарад до coтен микрофарад, а напряжение — от десятков вольт до сотен киловольт. Разнообразие свойств обусловлено многообразием видов используемых диэлектриков.

Бумажные конденсаторы с фольговыми обкладками могут быть низковольтными (К40) И высоковольтными (К.41). Металлобумажные (электроды конденсаторов выполнены в виде тонкого металлизированного слоя) аналогичны по свойствам и конструкции бумажным. Конденсаторы (К40, К41, К42) необходимо тщательно защищать от влаги, помещая в герметичные или уплотненные корпуса Все конденсаторы с бумажным диэлектриком имеют большие электрические потери (высокие значения tg δ) и не могут применяться на высоких частотах. Важным свойством металлобумажных конденсаторов (МБГП, МБГЦ, МБГ, МБМ, К42У-2, МБГ4) является самовосстановление электрической прочности. На этом свойстве металлобумажных конденсаторов основана операция их тренировки.

Пленочные конденсаторы по конструкции аналогична бумажным, однако в них в качестве диэлектрика вместо бумаги используют неполярные или полярные пленки. У металлопленочных конденсаторов в качестве обкладок используется металлизированный слой. В отличие от бумаги пленки из органических диэлектриков не являются гигроскопичными и поэтому защита пленочных конденсаторов| может быть не такой тщательной, как конденсаторов с бумажным диэлектриком.

Среди низковольтных пленочных конденсаторов наиболее распространены полистирольные открытого типа (ПСО, ПМ-2); герметизированные в металлических корпусах (МПГ-П, МПГ-Ц, МПГО); фторопластовые (ФТ, К72П-1 Ф4, К72-9); лавсановые (К74П-4, К74-5, К74-7); лакопленочные (К76П-1); поликарбонатные (К77-1).

Конденсаторы электролитические (оксидные). Оксидную пленку, обладающую высокой электрической прочностью и диэлектрической проницаемостью, могут образовывать на своей поверхности алюминий, тантал, ниобий и титан при анодном окислении. Анод выполняется из фольги, проволоки или в виде таблетки, полученной спеканием металлического порошка (объемно-пористый анод). Другой обкладкой конденсатора служит жидкий или полужидкий электролит, пропитывающий волокнистую прокладку (в жидкостных), пастообразную (в сухих) или полупроводник (в окисно-полупроводниковых конденсаторах). Обычный электролитический (оксидный) конденсатор является полярным, т. е. может быть использован на постоянном или пульсирующем напряжении с соблюдением определенной полярности при его включении. Наряду с полярным изготовляют неполярные конденсаторы, в которых катодная неоксидированная фольга заменяется вторым анодом.

Конденсаторы с оксидным диэлектриком обладают большими потерями, являются низковольтными, однако отличаются от других низковольтных конденсаторов большими емкостями (до сотен и тысяч микрофарад) при относительно небольших размерах.

Алюминиевые сухие электролитические конденсаторы получили наибольшее распространение среди оксидных. К ним относятся алюминиевые герметизированные (КЭГ, ЭГЦ); малогабаритные уплотненные (ЭМ, ЭМИ); уплотненные (К50-3, К50-ЗБ, К50-15) конденсаторы.

Танталовые электролитические конденсаторы бывают жидкие (К52-2) и сухие (ЭТ, ЭТН). Оксидно-полупроводниковые конденсаторы (с твердым электролитом) предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов. Отсутствие электролита и герметизация корпуса делают их более стабильными в процессе эксплуатации по сравнению с жидкими электролитическими конденсаторами. Наиболее распространены танталовые (К53-1), ниобиевые (К53-4) и алюминиевые (К53-14) конденсаторы. Конструктивно-электролитические конденсаторы выпускаются в цилиндрических и прямоугольных корпусах. Кроме конденсаторов, предназначенных для использования в электрических цепях, при одном заданном значении номинальной емкости, в производстве РЭА применяют также подстроечные, нелинейные конденсаторы и конденсаторные сборки.

При производстве РЭА в настоящее время наиболее широко применяются подстроечные конденсаторы с твердым диэлектриком (КТ4). По конструкции такие конденсаторы делят на дисковые, пластинчатые и цилиндрические.