Принцип работы конденсатора
Конструкция
На схемах конденсатор обозначается в виде двух параллельных линий, не связанных между собой:
Это соответствует его простейшей конструкции — двум пластинам (обкладкам), разделенным диэлектриком. Фактическое исполнение этого изделия чаще всего представляет собой завернутые в рулон обкладки с прослойкой диэлектрика или иные причудливые формы, но суть остается той же самой.
Емкость конденсатора
Электрическая ёмкость – способность проводника накапливать электрические заряды. Чем больше заряд вмещает проводник при данной разности потенциалов, тем больше ёмкость. Зависимость между зарядом Q и потенциалом φ выражается формулой:
C=Q/φ
где Q — заряд в кулонах (Кл), φ — потенциал в вольтах (В).
Емкость измеряется в фарадах (Ф), что вы помните еще с уроков физики. На практике чаще встречаются более мелкие единицы: миллифарад (мФ), микрофарад (мкФ), нанофарад (нФ), пикофарад (пФ).
Накопительная способность зависит от геометрических параметров проводника, диэлектрической проницаемости среды, где он находится. Так, для сферы из проводящего материала она будет выражаться формулой:
C=4πεε0R
где ε0—8,854·10^−12 Ф/м, электрическая постоянная, а ε — диэлектрическая проницаемость среды (табличная величина для каждого вещества).
В реальной жизни нам чаще приходится иметь дело не с одним проводником, а с системами таковых. Так, в обычном плоском конденсаторе емкость будет прямо пропорциональна площади пластин и обратно — расстоянию между ними:
C=εε0S/d
ε здесь — диэлектрическая проницаемость прокладки между пластинами.
Емкость параллельных и последовательных систем
Параллельное соединение емкостей представляет собой один большой конденсатор с тем же слоем диэлектрика и суммарной площадью пластин, поэтому общая емкость системы представляет собой сумму таковых у каждого из элементов. Напряжение при параллельном соединении будет одним и тем же, а заряд распределится между элементами схемы.
C=C1+C2+C3
Последовательное соединение конденсаторов характеризуется общим зарядом и распределенным напряжением между элементами. Поэтому суммируется не емкость, а обратная ей величина:
1/C=1/С1+1/С2+1/С3
Из формулы емкости одиночного конденсатора можно вывести, что при одинаковых элементах, соединенных последовательно, их можно представить в виде одного большого с той же площадью обкладки, но с суммарной толщиной диэлектрика.
Советуем изучить Флюс для пайки – что это такое и для чего он нужен
Что такое конденсатор?
Прибор, который накапливает электроэнергию в виде электрических зарядов, называется конденсатором.
Количество электричества или электрический заряд в физике измеряют в кулонах (Кл). Электрическую ёмкость считают в фарадах (Ф).
Уединенный проводник электроёмкостью в 1 фараду — металлический шар с радиусом, равным 13 радиусам Солнца. Поэтому конденсатор включает в себя минимум 2 проводника, которые разделяет диэлектрик. В простых конструкциях прибора — бумага.
Работа конденсатора в цепи постоянного тока осуществляется при включении и выключении питания.Только в переходные моменты меняется потенциал на обкладках.
Конденсатор в цепи переменного тока перезаряжается с частотой, равной частоте напряжения источника питания. В результате непрерывных зарядов и разрядов ток проходит через элемент. Выше частота — быстрее перезаряжается прибор.
Сопротивление цепи с конденсатором зависит от частоты тока. При нулевой частоте постоянного тока величина сопротивления стремится к бесконечности. С увеличением частоты переменного тока сопротивление уменьшается.
С помощью мультиметра
Перед проведением экспериментов важно собрать схему так, чтобы испытательное напряжение источника постоянного тока (ИП) не превышало 70-75% от номинала, указанного на корпусе накопителя или в справочнике. Например, если электролит рассчитан на 16 В, то ИП должен выдавать не более 12 В
Если номинал электролита неизвестен, начинать эксперимент следует с малых значений в диапазоне 5-6 В, и затем постепенно повышать напряжение на выходе ИП.
Watch this video on YouTube
Конденсатор должен быть полностью разряжен — для этого нужно соединить его ножки или выводы накоротко на несколько секунд металлической отверткой или пинцетом. Можно подключить к ним лампу накаливания от карманного фонарика, пока она не потухнет или резистор. Затем следует внимательно осмотреть изделие — на нем не должно быть повреждений и вздутий корпуса, особенно защитного клапана.
Потребуются следующие устройства и компоненты:
- ИП — батарея, аккумулятор, блок питания компьютера или специализированное устройство с регулируемым выходным напряжением;
- мультиметр;
- резистор;
- монтажные принадлежности: паяльник с припоем и канифолью, бокорезы, пинцет, отвертка;
- маркер для нанесения знаков полярности на корпус проверяемого электролита.
Затем следует собрать электрическую схему:
- параллельно резистору с помощью «крокодилов» (т.е. щупов с зажимами) присоединить мультиметр, настроенный на измерение постоянного тока;
- плюсовую клемму ИП соединить с выводом резистора;
- другой вывод резистора соединить с контактом емкости, а ее 2 контакт присоединить к минусовой клемме ИП.
Если полярность подключения электролита правильная, мультиметр ток не зафиксирует. Т.о., контакт, соединенный с резистором, будет плюсовым. В противном случае мультиметр покажет наличие тока. В этом случае с минусовой клеммой ИП был соединен плюсовой контакт электролита.
Watch this video on YouTube
Другой способ проверки отличается тем, что мультиметр, параллельно подключенный к сопротивлению, переводится в режим измерения постоянного напряжения. В этом случае при правильном подключении емкости прибор покажет напряжение, величина которого затем будет стремиться к нулю. При неправильном подключении напряжение сначала будет падать, но потом зафиксируется на ненулевой величине.
Согласно 3 способу прибор, измеряющий постоянное напряжение, присоединяется параллельно не сопротивлению, а проверяемой емкости. При правильном подключении полюсов емкости напряжение на ней достигнет величины, выставленной на ИП. Если же минус ИП будет соединен с плюсом емкости, т.е. неправильно, напряжение на конденсаторе поднимется до значения, равного половине величины, выдаваемой ИП. Например, если на клеммах ИП 12 В, то на емкости будет 6 В.
После окончания проверок емкость следует разрядить так же, как и в начале эксперимента.
Как проверить конденсатор на работоспособность мультиметром?
Как расшифровать маркировку конденсатора и узнать его ёмкость?
Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?
Что такое анод и катод?
Описание, технические характеристики и аналоги выпрямительных диодов серии 1N4001-1N4007
Определение площади сечения проводника по его диаметру
Вычисление с помощью формул
Вычисление номинальной емкости элемента требуется в 2 случаях:
- Конструкторы электронной аппаратуры рассчитывают параметр при создании схем.
- Мастера при отсутствии конденсаторов подходящей мощности и емкости используют расчет элемента для подбора из доступных деталей.
RC цепи рассчитывают с применением величины импеданса — комплексного сопротивления (Z). Rа — потери тока на нагревание участников цепи. Ri и Rе — учитывают влияние индуктивности и ёмкости элементов. На выводах резистора в RC цепи напряжение Uр обратно пропорционально Z.
Тепловое сопротивление увеличивает потенциал на нагрузке, а реактивное уменьшает. Работа конденсатора на частотах выше резонансных, когда растет реактивная составляющая комплексного сопротивления, приводит к потерям напряжения.
Частота резонанса обратно пропорциональна способности накапливать заряд. Из формулы для определения Fр вычисляют, какие значения Ск (емкости конденсатора) требуются для работы цепи.
Для расчета импульсных схем используют постоянную времени цепи, определяющую воздействие RC на структуру импульса. Если знают сопротивление цепи и время заряда конденсатора, по формуле постоянной времени вычисляют емкость. На истинность результата влияет человеческий фактор.
Мастера используют параллельные и последовательные соединения конденсаторов. Формулы расчета обратны формулам для резисторов.
Последовательное соединение делает емкость меньше меньшей в соединении элементов, параллельная схема суммирует величины.
Виды конденсаторов
Конденсаторы различаются по видам, их насчитывается всего три:
- Керамические, пленочные и им подобные неполярные не маркируются, но их характеристики легко определяются при помощи мультиметра. Диапазон емкостей от 10 пикофарад до 10 микрофарад.
- Электролитические – производятся в форме алюминиевого бочонка, маркируются, с виду напоминают обычные вводные, но монтируются на поверхности.
- Танталовые – корпус прямоугольный, размеры разные. Цвет выпуска – черный, желтый, оранжевый. Маркируются специальным кодом.
Электролитические компоненты
На таких SMD-компонентах обычно промаркирована емкость и рабочее напряжение. К примеру, это может быть 156v, что будет означать, что его характеристики – 15 микрофарад и напряжение в 6 В.
А может оказаться, что маркировка совершенно другая, например D20475. Подобный код определяет конденсатор как 4.7 мкФ 20 В. Ниже представлен перечень буквенных обозначений совместно с их эквивалентом напряжения:
- е – 2.5 В;
- G – 4 В;
- J – 6.3 В;
- A – 10 В;
- С – 16 В;
- D – 20 В;
- Е – 25 В;
- V – 35 В;
- Н – 50 В.
Полоска, равно как и срез, показывает положение ввода «+».
Керамические компоненты
Маркировка керамических SMD-конденсаторов имеет более широкое количество обозначений, хотя сам код их содержит всего 2–3 символа и цифру. Первым символом, при его наличии, обозначен производитель, второй говорит о номинальном напряжении конденсатора, ну а цифра – емкостный показатель в пкФ.
К примеру, простейшая маркировка Т4 будет означать, что емкость данного керамического конденсатора равна 5.1 × 10 в 4-й степени пкФ.
Таблица обозначений номинального напряжения представлена ниже.
Маркировка танталовых SMD-конденсаторов
Такие элементы типоразмера «а» и «в» маркируются буквенным кодом по номинальному напряжению. Таких букв 8 – это G, J, A, C, D, E, V, T. Каждая буква соответствует напряжению, соответственно – 4, 6.3, 10, 16, 20, 25, 35, 50. За ним следует емкостный код в пкФ, состоящий из трех цифр, последняя из которых будет обозначать число нулей. К примеру, маркировкой Е105 обозначен конденсатор 1 000 000 пкФ = 10 мкФ, а его номинал составит 25 В.
Размеры C, D, E маркируются прямым кодом, подобно коду электролитических конденсаторов.
Основная сложность в в том, что на данный момент, хотя и есть общепринятые правила обозначений, некоторые крупные и известные компании вводят свою систему обозначений и кодов, которая кардинально отличается от общепринятой. Делается это для того, чтобы при ремонте изготовленных ими печатных плат применялись только оригинальные детали и SMD-компоненты.
Тантал как двигатель прогресса
Одним из магистральных направлений в борьбе за уменьшение размеров элементной базы, которая ведется с первых дней существования радиоэлектроники, является увеличение частоты сигнала, проходящего по цепям. Например, силовой трансформатор, рассчитанный для работы на частоте 400 Гц, в восемь раз меньше такого же по мощности, но пятидесятигерцового.
Однако на пути прогресса встает устаревшая конструкция электролитических конденсаторов. Они сделаны на основе двух свернутых в рулон листов алюминиевой фольги, а потому большая емкость может быть достигнута только экстенсивно – путем увеличения размеров. Кроме того, из-за огромной паразитной индуктивности они плохо работают на частотах свыше 100 КГц и не могут обеспечить функционирование высокочастотных инверторных – преобразующих постоянное напряжение в последовательность прямоугольных импульсов переменной полярности – схем.
Дело в том, что непременным условием работы электролитического конденсатора является наличие оксидной пленки-диэлектрика на поверхности анода. Слой с необходимыми диэлектрическими свойствами может образовываться, например, на поверхности титана, иридия, алюминия, тантала. Но из всего ряда металлов только у последних двух его толщину можно технологически контролировать. А без этого создать элемент электронной схемы с заданными параметрами невозможно. Так что другого решения дилеммы – использовать дорогой тантал или отказаться от прогресса – просто не было. Небольшим утешением явилось то, что этого металла в конденсаторе совсем немного – сотые доли грамма.
Допуски
В соответствии с требованиями Публикаций 62 и 115-2 IEC для конденсаторов установлены следующие допуски и их кодировка:
Таблица 1
| Допуск | Буквенное обозначение | Цвет |
| ±0,1* | В(Ж) | |
| ±0,25* | С(У) | оранжевый |
| ±0,5* | D(Д) | желтый |
| ±1,0* | F(P) | коричневый |
| ±2,0 | G(Л) | красный |
| ±5,0 | J(И) | зеленый |
| ±10 | К(С) | белый |
| ±20 | М(В) | черный |
| ±30 | N(Ф) | |
| -10…+30 | Q(0) | |
| -10…+50 | Т(Э] | |
| -10…+100 | Y(Ю) | |
| -20…+50 | S(Б) | фиолетовый |
| -20,..+80 | Z(A) | серый |
*-Для конденсаторов емкостью
Перерасчет допуска из % (δ) в фарады (Δ):
Δ=(δхС/100%)
Пример:
Реальное значение конденсатора с маркировкой 221J (0.22 нФ ±5%) лежит в диапазоне: С=0.22 нФ ± Δ = (0.22 ±0.01) нФ, где Δ= (0.22 х 10-9 х 5) х 0.01 = 0.01 нФ, или, соответственно, от 0.21 до 0.23 нФ.
Зачем нужна маркировка?
Цель маркировки электронных компонентов – возможность их точной идентификации. Маркировка конденсаторов включает в себя:
- данные о ёмкости конденсатора – главной характеристике элемента;
- сведения о номинальном напряжении, при котором прибор сохраняет свою работоспособность;
- данные о температурном коэффициенте емкости, характеризующем процесс изменения емкости конденсатора в зависимости от изменения температуры окружающей среды;
- процент допустимого отклонения емкости от номинального значения, указанного на корпусе прибора;
- дату выпуска.
Для конденсаторов, при подключении которых требуется соблюдать полярность, в обязательном порядке указывается информация, позволяющая правильно ориентировать элемент в электронной схеме.
Система маркировки конденсаторов, выпускавшихся на предприятиях, входивших в состав СССР, имела принципиальные отличия от системы маркировки, применяемой на тот момент иностранными компаниями.
Емкость пластин и генератор Ван де Граафа
Конденсаторы обычно представляют собой две пластины, между которыми проложен слой диэлектрика.
[Емкость между двумя пластинами, Ф
] = [Диэлектрическая проницаемость вакуума, Ф/м ] * [Диэлектрическая проницаемость диэлектрика между пластинами ] * [Площадь пластин, кв. м ] / [Расстояние между пластинами, м ]
[Диэлектрическая проницаемость вакуума, Ф/м
] приблизительно равна 8.854E-12, [Расстояние между пластинами, м ] много меньше линейных размеров пластин.
Рассмотрим такой интересный случай. Пусть у нас есть две пластины с определенной разностью потенциалов. Начнем их физически разносить в пространстве. Мы тратим энергию, так как пластины притягиваются друг к другу. Напряжение между пластинами будет расти, так как заряд остается прежним, а емкость убывает.
На этом принципе основана работа генератора Ван де Граафа. Там на ленте транспортера установлены металлические пластины или крупицы вещества, способного переносить заряд. Когда эти крупицы приближаются к заземленной пластине, между ними и землей прилагается некоторое, довольно высокое напряжение (1000 и более Вольт). Они заряжаются. Дальше транспортер увозит их от заземленной пластины. Емкость между ними и землей падает в тысячи или десятки тысяч раз, напряжение, соответственно, растет в то же количество раз. Далее эти крупицы контактируют с телом, на котором накапливается заряд, и отдают ему часть своего заряда. Так можно получить 10 или даже 100 миллионов Вольт.
Габаритные размеры (мм)
Серия CA
| Код | ФD | L | A | H | I | W | P | K |
| A | 3,0 | 5,4 | 3,3 | 4,5 max | 1,5 | 0,55±0,1 | 0,6 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| B | 4,0 | 5,4 | 4,3 | 5,5 max | 1,8 | 0,65±0,1 | 1,0 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| C | 5,0 | 5,4 | 5,3 | 6,5 max | 2,2 | 0,65±0,1 | 1,5 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| D | 6,3 | 5,4 | 6,6 | 7,8 max | 2,6 | 0,65±0,1 | 2,2 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| E | 8,0 | 6,2 | 8,3 | 9,4 max | 3,4 | 0,65±0,1 | 2,2 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| F | 8,0 | 10,2 | 8,3 | 10,0 max | 3,4 | 0,90±0,2 | 3,1 | 0,70±0,20 |
| G | 10,0 | 10,2 | 10,3 | 12,0 max | 3,5 | 0,90±0,2 | 4,6 | 0,70±0,20 |
Серия CB
| Код | ФD | L | A | H | I | W | P | K |
| B | 4,0 | 5,4 | 4,3 | 5,5 max | 1,8 | 0,65±0,1 | 1,0 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| C | 5,0 | 5,4 | 5,3 | 6,5 max | 2,2 | 0,65±0,1 | 1,5 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| D | 6,3 | 5,4 | 6,6 | 7,8 max | 2,6 | 0,65±0,1 | 2,2 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| E | 8,0 | 6,2 | 8,3 | 9,5 max | 3,4 | 0,65±0,1 | 2,2 | 0,35+0,15 (-0,20) |
| F | 8,0 | 10,2 | 8,3 | 10,0 max | 3,4 | 0,90±0,2 | 3,1 | 0,70±0,20 |
| G | 10,0 | 10,2 | 10,3 | 12,0 max | 3,5 | 0,90±0,2 | 4,6 | 0,70±0,20 |
Цветовая маркировка отечественных радиоэлементов
Цветовая маркировка заземляющих проводников
С распространением линий автоматического монтажа нашла применение цветовая маркировка конденсаторов. Наибольшее распространение получила четырехцветная маркировка при помощи цветных полос.
Первые две полосы означают номинальную емкость в пикофарадах и множитель, третья полоса – допустимое отклонение, четвертая – номинальное напряжение. Например, на корпусе имеется желтая, голубая, зеленая и фиолетовая полосы. Следовательно, элемент имеет такие характеристики: емкость – 22*106 пикофарад (22 μF), допустимое отклонение от номинала – ±5%, номинальное напряжение – 50 В.
Цветовая маркировка
Первая цветная полоса (в данном случае, которая имеет желтый цвет) делается более широкой или располагается ближе к одному из выводов. Также следует ориентироваться по цвету крайних полос. Такой цвет, как серебряный, золотой и черный, не может быть первым, поскольку обозначает множитель или ТКЕ.
Приставка к мультиметру esr метр
Я внес минимальные изменения. Корпус — от неисправного «электронного дросселя» для галогеновых ламп. Питание — батарея «Крона» 9 Вольт и стабилизатор 78L05 . Убрал переключатель — измерять LowESR в диапазоне до 200 Ом надо очень редко (если приспичит, использую параллельное подключение).
Изменил некоторые детали. Микросхема 74HC132N, транзисторы 2N7000 (to92) и IRLML2502 (sot23). Из-за увеличения напряжения с 3 до 5 Вольт отпала необходимость подбора транзисторов. При испытаниях устройство нормально работало при напряжении батареи свежей 9,6 В до полностью разряженной 6 В.
Кроме того, для удобства, использовал smd-резисторы. Все smd-элементы прекрасно паяются паяльником ЭПСН-25. Вместо последовательного соединения R6R7 я использовал параллельное соединение — так удобнее, на плате я предусмотрел подключение переменного резистора параллельно R6 для подстройки нуля, но оказалось, что «нуль» стабилен во всем диапазоне указанных мною напряжений.
Удивление вызвало то, что в конструкции «разработанной в журнале» перепутана полярность подключения VT1 — перепутаны сток и исток (поправьте, если я неправ). Знаю, что транзисторы будут работать и при таком включении, но для редакторов такие ошибки недопустимы.
↑ Наладка
Наладка очень проста и заключается в установке чувствительности с помощью R4 при подключенном резисторе 2…5 Ом и установке нуля цифрового вольтметра на диапазоне 200mV.
Операции надо повторить несколько раз, далее можно убедиться в точности измерителя, подключая резисторы 0,1…5 Ом.
Настраивать надо со штатными шнурами, плату хорошенько промыть, конденсатор С3 должен быть термостабилен.
↑ К вопросу о точности вообще
Начиная с 10 Ом, точность примерно 3% и ухудшается примерно до 6% при 20 Ом (200мВ), но точность при измерениях бракованных элементов не важна. Поскольку измерения проводятся при комнатной температуре, термонестабильность будет мала, испытаний на эту тему я не проводил.
При измерениях ESR конденсаторов в компьютерных блоках питания и на материнских платах, я пришел к выводу, что конденсаторы от 1000 мкФ с сопротивлением 0,5 Ом надо срочно выпаивать и отправлять в ведро, нормальное ESR 0,02…0,05 Ом.
Попутно обнаружил, что у исправных конденсаторов ESR очень сильно зависит от температуры, так у конденсатора 22 мкФ ESR уменьшалась от тепла пальцев на 10%. Это объясняет, почему некоторые фанатичные лампадные конструкторы специально делают подогрев конденсаторов в катодных цепях с помощью проволочных обогревателей.
По этой причине, а также по причине имеющегося сопротивления контактов считаю, что в измерения тысячных долей Ом нет особой необходимости.
↑ Итого
Данный прибор работает у меня около месяца, его показания при измерениях конденсаторов с ESR в единицы Ом совпадают с прибором по схеме Ludens. Он уже прошёл проверку в боевых условиях, когда у меня перестал включаться компьютер из-за емкостей в блоке питания, при этом не было явных следов «перегорания», а конденсаторы были не вздувшимися.
https://youtube.com/watch?v=Q6bBJLlXjTI
Точность показаний в диапазоне 0,01…0,1 Ом позволила отбраковать сомнительные и не выбрасывать старые выпаянные, но имеющие нормальную ёмкость и ESR конденсаторы. Прибор прост в изготовлении, детали доступны и дёшевы, толщина дорожек позволяет их рисовать даже спичкой. На мой взгляд, схема очень удачна и заслуживает повторения.
↑ Файлы
Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
— Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»
Оригинальная статья в журнале «Радио» № 8 за 2011 год: ▼ radio-8-2011-esr-meter.7z 13/08/16 ️ 1,09 Mb ⇣ 54
Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
— Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»
Не секрет, что наибольшее число отказов современной аппаратуры происходит по вине оксидных конденсаторов. Это не только обрыв, потеря емкости, короткое замыкание, но и дефект, выражающийся в увеличении активной составляющей конденсатора.
Маркировка конденсаторов
Конденсаторы цифровой, буквенно-цифровой и цветовой маркировкой. Цифровая маркировка используется на деталях малого размера. Это СМД тип, плёночные и полимерные. Три или четыре цифры указывают ёмкость. Если нужна иная информация, искать надо в справочниках или даташитах.
Маркировка конденсаторов не стандартизована
На корпусах побольше могут быть указаны и другие важные параметры. Но их расположение и способ маркировки не стандартизирован. Например, в первой строчке может быть указан номинал. А может — отклонение или логотип/название фирмы. В первой строчке может стоять и номинальное напряжение и температурный коэффициент. Так что надо смотреть не только на цифры, но ещё и на единицы измерения.
Параметры могут быть указаны в любом порядке
Какие параметры могут быть указаны в маркировке
Для конденсаторов важны три параметра:
- ёмкость;
- номинальное (рабочее) напряжение;
- допуск по отклонению ёмкости.
С первыми двумя всё ясно. Вот только стоит заметить, что на некоторых конденсаторах номинальное напряжение может быть не указано. Если предполагается высокое напряжение, надо смотреть в данных производителя.
https://youtube.com/watch?v=WjvTiRHV8kk
Немного о параметрах
Про два последних параметра (мощность и допуск) стоит сказать пару слов. Допуск в характеристиках конденсаторов — это допустимое/возможное отклонение ёмкости от указанного номинала. Есть виды с малым допуском — в несколько процентов, есть с больши́м — до 20%. Заменить конденсатор с малым допуском на аналог по ёмкости и напряжению, но более высоким допуском можно далеко не всегда. Такое допустимо только в бытовой технике. И то, только там, где величина заряда не слишком критична. Но лучше искать замену с аналогичным допуском.
| Кодировка допустимого отклонения емкости | Допуск % |
|---|---|
| E | 0.005 |
| L | 0.01 |
| P | 0.002 |
| W | 0.005 |
| B | 0.1 |
| C | 0.25 |
| D | 0.5 |
| F | 1 |
| G | 2 |
| H | 2.5 |
| J | 5 |
| K | 10 |
| M | 20 |
| N | 30 |
| Q | -10 … +30 |
| T | -10…+50 |
| S | -20…+50 |
| Z | -20…+80 |
Часто бывает так, что периодически «вылетает» конденсатор на одном и том же месте. По нашей логике хочется заменить его на элемент с больши́м напряжением. Но здесь может быть 2 варианта. Во-первых: в цепи имеют место скачки напряжения превышающие номинальное напряжение детали. Во-вторых, не учтена реактивная мощность конденсатора, если он работает в высокочастотных цепях.
По большей части параметр мощности не указывают и найти его можно в спецификации на деталь. Им обычно пользуются узкие специалисты.
Ещё может быть указан температурный коэффициент — ТКЕ, но он ставится далеко не во всех случаях. Он отображает изменение ёмкости в зависимости от температуры элемента. Обычно проставляется, если есть значительная зависимость. Если изменения незначительны, их просто опускают. Многие параметры легко узнавать имея тестер радиоэлементов.
Другие способы маркировки ёмкости конденсаторов
В случае четырёхзначной маркировки на конденсаторе она расшифровывается также как описано выше. Только ёмкость закодирована тремя цифрами и только последняя — минусовая степень 10.
Ещё десятичные указатели заменяют мультипликаторами. Это условное обозначение единиц измерения.
- p — пикофарад;
- n — нанофарад;
- μ — микрофарад;
- m — миллифарад.
Причём играет роль и место буквы по отношению к цифрам. Она ставится вместо запятой. При расшифровке маркировки конденсаторов такого типа мысленно ставим запятую на место буквы. Рассмотрим несколько примеров чтобы было понятнее о чём идёт речь.
В цифробуквенных кодировках ставят буквы на место запятой
- p50 — это 0,5 пФ;
- 1p5 — это 1,5 пФ;
- 15p — это 15 пФ;
- 150p — расшифровывается как 150 пФ.
С другими буквами маркировка конденсаторов такого типа расшифровывается аналогично. В маркировке конденсаторов российского производства используются аналогичные буквы российского алфавита. Для пикофарад — п, для микрофарад — мк, для милифарад — м, нанофарды — н.
| Кодировка номинального напряжения конденсатора | Напряжение |
|---|---|
| m | 25V |
| I | 40 (50)V |
| a | 63V |
| b | 100V |
| c | 160V |
| d | 250V |
| e | 400V |
| f | 630V |
| h | 1000V |
| i | 1600V |
| без маркировки | 500V |
Номинальное напряжение указывает при каком максимальном значении конденсатор может работать длительное время без изменения свойств. Оно кодируется маленькими латинскими буквами. Стоять может в любом месте. Перед числовым значением, после него, в первой или второй строчке.
Маркировка конденсаторов тремя цифрами
При такой маркировке две первые цифры определяют мантиссу емкости, а последняя — показатель степени по основанию 10, другими словами в какую степень нам нужно возвести число 10, или еще проще сколько нулей нужно добавить после первых 2-х чисел.
Полученное таким образом число соответствует емкости в пикофарадах. Если первая цифра «0», то емкость менее 1пФ (010 = 1.0пФ). Если последняя цифра равна «9» то это означает что показатель степени равен «-1» что мы должны мантиссу умножить на 10 в степени «-1» или другими словами разделить ее на 10.
кодпикофарады, пФ, pFнанофарады, нФ, nFмикрофарады, мкФ, μF
| 109 | 1.0 пФ | ||
| 159 | 1.5 пФ | ||
| 229 | 2.2 пФ | ||
| 339 | 3.3 пФ | ||
| 479 | 4.7 пФ | ||
| 689 | 6.8 пФ | ||
| 100 | 10 пФ | 0.01 нФ | |
| 150 | 15 пФ | 0.015 нФ | |
| 220 | 22 пФ | 0.022 нФ | |
| 330 | 33 пФ | 0.033 нФ | |
| 470 | 47 пФ | 0.047 нФ | |
| 680 | 68 пФ | 0.068 нФ | |
| 101 | 100 пФ | 0.1 нФ | |
| 151 | 150 пФ | 0.15 нФ | |
| 221 | 220 пФ | 0.22 нФ | |
| 331 | 330 пФ | 0.33 нФ | |
| 471 | 470 пФ | 0.47 нФ | |
| 681 | 680 пФ | 0.68 нФ | |
| 102 | 1000 пФ | 1 нФ | |
| 152 | 1500 пФ | 1.5 нФ | |
| 222 | 2200 пФ | 2.2 нФ | |
| 332 | 3300 пФ | 3.3 нФ | |
| 472 | 4700 пФ | 4.7 нФ | |
| 682 | 6800 пФ | 6.8 нФ | |
| 103 | 10000 пФ | 10 нФ | 0.01 мкФ |
| 153 | 15000 пФ | 15 нФ | 0.015 мкФ |
| 223 | 22000 пФ | 22 нФ | 0.022 мкФ |
| 333 | 33000 пФ | 33 нФ | 0.033 мкФ |
| 473 | 47000 пФ | 47 нФ | 0.047 мкФ |
| 683 | 68000 пФ | 68 нФ | 0.068 мкФ |
| 104 | 100000 пФ | 100 нФ | 0.1 мкФ |
| 154 | 150000 пФ | 150 нФ | 0.15 мкФ |
| 224 | 220000 пФ | 220 нФ | 0.22 мкФ |
| 334 | 330000 пФ | 330 нФ | 0.33 мкФ |
| 474 | 470000 пФ | 470 нФ | 0.47 мкФ |
| 684 | 680000 пФ | 680 нФ | 0.68 мкФ |
| 105 | 1000000 пФ | 1000 нФ | 1 мкФ |
Кодовая маркировка, дополнение
В соответствии со стандартами IEC на практике применяется четыре способа кодировки номинальной емкости.
Маркировка 3 цифрами
Первые две цифры указывают на значение емкости в пигофарадах (пф), последняя — количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пФ первая цифра «0».
Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пФ, код 0R5 — 0.5 пф.
| Код | Емкость | Емкость | Емкость |
| 109 | 1,0 | 0,001 | 0,000001 |
| 159 | 1,5 | 0,0015 | 0,000001 |
| 229 | 2,2 | 0,0022 | 0,000001 |
| 339 | 3,3 | 0,0033 | 0,000001 |
| 479 | 4,7 | 0,0047 | 0,000001 |
| 689 | 6,8 | 0,0068 | 0,000001 |
| 100* | 10 | 0,01 | 0,00001 |
| 150 | 15 | 0,015 | 0,000015 |
| 220 | 22 | 0,022 | 0,000022 |
| 330 | 33 | 0,033 | 0,000033 |
| 470 | 47 | 0,047 | 0,000047 |
| 680 | 68 | 0,068 | 0,000068 |
| 101 | 100 | 0,1 | 0,0001 |
| 151 | 150 | 0,15 | 0,00015 |
| 221 | 220 | 0,22 | 0,00022 |
| 331 | 330 | 0,33 | 0,00033 |
| 471 | 470 | 0,47 | 0,00047 |
| 681 | 680 | 0,68 | 0,00068 |
| 102 | 1000 | 1,0 | 0,001 |
| 152 | 1500 | 1,5 | 0,0015 |
| 222 | 2200 | 2,2 | 0,0022 |
| 332 | 3300 | 3,3 | 0,0033 |
| 472 | 4700 | 4,7 | 0,0047 |
| 682 | 6800 | 6,8 | 0,0068 |
| 103 | 10000 | 10 | 0,01 |
| 153 | 15000 | 15 | 0,015 |
| 223 | 22000 | 22 | 0,022 |
| 333 | 33000 | 33 | 0,033 |
| 473 | 47000 | 47 | 0,047 |
| 683 | 68000 | 68 | 0,068 |
| 104 | 100000 | 100 | 0,1 |
| 154 | 150000 | 150 | 0,15 |
| 224 | 220000 | 220 | 0,22 |
| 334 | 330000 | 330 | 0,33 |
| 474 | 470000 | 470 | 0,47 |
| 684 | 680000 | 680 | 0,68 |
| 105 | 1000000 | 1000 | 1,0 |
* Иногда последний ноль не указывают.
Маркировка 4 цифрами
Возможны варианты кодирования 4-значным числом. Но и в этом случае последняя цифра указывает количество нулей, а первые три — емкость в пикофарадах.
| Код | Емкость | Емкость | Емкость |
| 1622 | 16200 | 16,2 | 0,0162 |
| 4753 | 475000 | 475 | 0,475 |
Вместо десятичной точки может ставиться буква R.
| Код | Емкость |
| R1 | 0,1 |
| R47 | 0,47 |
| 1 | 1,0 |
| 4R7 | 4,7 |
| 10 | 10 |
| 100 | 100 |
Смешанная буквенно-цифровая маркировка емкости, допуска, ТКЕ, рабочего напряжения
В отличие от первых трех параметров, которые маркируются в соответствии со стандартами, рабочее напряжение у разных фирм имеет различную буквенно-цифровую маркировку.
| Код | Емкость |
| p10 | 0,1 пФ |
| Ip5 | 1,5 пФ |
| 332p | 332 пФ |
| 1НО или 1nО | 1,0 нФ |
| 15Н или 15n | 15 нФ |
| 33H2 или 33n2 | 33,2 нФ |
| 590H или 590n | 590 нФ |
| m15 | 0,15мкФ |
| 1m5 | 1,5 мкФ |
| 33m2 | 33,2 мкФ |
| 330m | 330 мкФ |
| 1mO | 1 мФ или 1000 мкФ |
| 10m | 10 мФ |
Особенности хранения
Танталовые конденсаторы способны сохранять рабочие характеристики в течение длительного времени. При соблюдении нужного режима (температура до +40°, относительная влажность 60%) конденсатор при длительном хранении теряет способность к пайке, сохраняя другие рабочие характеристики.
Общие рекомендации по продлению срока службы танталового конденсатора и повышению безопасности его эксплуатации:
- Соблюдение требований техпроцессов;
- Многоступенчатый контроль качества продукции;
- Соблюдение условий хранения;
- Выполнение требований к организации рабочего места для монтажа устройств на плату;
- Соблюдение рекомендуемого температурного режима пайки;
- Правильный выбор безопасных рабочих режимов;
- Соблюдение требований по эксплуатации.
