Большая Советская Энциклопедия (КО) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 344

  К. э. с жидким диэлектриком имеют при тех же размерах, что и К. э. с газообразным диэлектриком, большую ёмкость, т. к. диэлектрическая проницаемость у жидкостей выше, чем у газов; однако такие К. э. имеют большой ТКЕ и большие диэлектрические потери , по этим причинам они не перспективны.

  К К. э. с твёрдым неорганическим диэлектриком относятся стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические, керамические (низкочастотные и высокочастотные) и слюдяные К. э. Стеклянные, стеклоэмалевые и стеклокерамические К. э. представляют собой многослойный пакет, состоящий из чередующихся слоев диэлектрика и обкладок (из серебра и др. металлов). В качестве диэлектрика используются конденсаторное стекло, низкочастотная или высокочастотная стеклоэмаль и стеклокерамика. Эти К. э. имеют относительно малые потери, малые ТКЕ, устойчивы к воздействию влажности и температуры, имеют большое сопротивление изоляции. Долговечность этих К. э. при номинальном напряжении и максимальной рабочей температуре не менее 5000 ч. Керамические К. э. представляет собой поликристаллический керамический диэлектрик, на который вжиганием нанесены обкладки (из серебра, платины, палладия). К обкладкам припаяны выводы, и вся конструкция покрыта влагозащитным слоем. Керамические К. э. подразделяют на низковольтные высокочастотные (малые потери, высокая резонансная частота, малые габариты и масса), низковольтные низкочастотные (повышенная удельная ёмкость, относительно большие потери) и высоковольтные К. э. (от 4 до 30 кв ), в которых используется специальная керамика, имеющая высокое пробивное напряжение.

  В 1960-х гг. в связи с развитием полупроводниковой техники, применявшей рабочие напряжения главным образом до 30 в , широкое распространение получили керамические К. э. на основе тонких (около 0,2 мм ) керамических плёнок. Применение сегнетокерамики в качестве диэлектрика позволило получить удельную ёмкость порядка 0,1 мкф/см3 . Эти К. э. рекомендуется ставить в низковольтных низкочастотных цепях. В слюдяных К. э. диэлектриком служит слюда, расщепленная на тонкие пластинки до 0,01 мм. Слюдяные К. э. имеют малые потери, высокое пробивное напряжение и высокое сопротивление изоляции. Электроды в слюдяных К. э. делают из фольги или наносят на слюду испарением металла в вакууме либо вжиганием. Слюдяные низковольтные К. э. широко применяют в радиотехнике (электрические фильтры, цепи блокировки и т. п.). Недостаток слюдяных К. э. — малая временная и температурная стабильность ёмкости, особенно у К. э. с обкладками из фольги.

  К. э. с твёрдым органическим диэлектриком изготавливают намоткой длинных тонких лент диэлектрика и фольги (обкладки); иногда применяют обкладки в виде нанесённого на диэлектрик слоя металла (цинк, алюминий) толщиной 0,03—0,05 мкм. В бумажных К. э. диэлектриком служит специальная конденсаторная бумага; эти К. э. имеют относительно большие потери, повышенную удельную стоимость. Эффективное использование бумажных К. э. возможно при частотах до 1 Мгц. Бумажные К. э. широко применяются в низкочастотных цепях высокого напряжения при большой силе тока, например для повышения коэффициента мощности (cos j ).

  В металлобумажных К. э. применением металлизированных обкладок достигается большая удельная ёмкость (по сравнению с бумажными К. э.), однако уменьшается сопротивление изоляции. Металлобумажные К. э. обладают свойством «самовосстанавливаться» после единичных пробоев. Бумажные и металлобумажные К. э. не рекомендуется применять в цепях с очень низким (по сравнению с номинальным) напряжением.

  В пленочных К. э. диэлектриком служит синтетическая плёнка (полистирол , фторопласт и др.). Плёночные К. э. имеют большие сопротивления изоляции, большие ТКЕ, малые потери, относительно малую удельную стоимость. В комбинированных (бумажно-плёночных) К. э. совместное применение бумаги и плёнки увеличивает сопротивление изоляции и напряжение пробоя, отчего повышается надёжность К. э. Наибольшей удельной ёмкостью обладают лакоплёночные К. э. с тонкими металлизированными плёнками. Эти К. э. по удельной ёмкости приближаются к электролитическим К. э., но имеют лучшие электрические характеристики и допускают эксплуатацию при знакопеременном напряжении.

  В электролитических (оксидных) К. э. диэлектриком является оксидная плёнка, нанесённая электролитическим способом на поверхность пластинки из алюминия, тантала, ниобия или титана, которая служит одной из обкладок К. э. Второй обкладкой служит жидкий, полужидкий или пастообразный электролит или полупроводник. Электролитические К. э. обладают большой удельной ёмкостью, имеют большие потери и ток утечки, малую стабильность ёмкости. Наилучшие по своим электрическим характеристикам — оксидно-полупроводниковые электролитические К. э., однако их удельная стоимость пока ещё высока. Эксплуатация электролитических К. э. возможна только при определённой полярности напряжения на обкладках, что ограничивает допустимую величину переменной составляющей рабочего напряжения. В связи с этим электрические К. э., как правило, применяют только в цепях постоянного и пульсирующего тока низкой частоты (до 20 кгц ) в качестве блокировочных конденсаторов, в цепях развязки, в электрических фильтрах и т. п.

  К. э. переменной ёмкости и полупеременные изготовляются с механически и электрически управляемой ёмкостью. Изменение ёмкости в К. э, с механическим управлением достигается чаще всего изменением площади его обкладок или (реже) изменением зазора между обкладками. Наибольшее распространение получили воздушные К. э. переменной ёмкости — две группы параллельных пластин, из которых одна группа (ротор) может перемещаться так, что её пластины заходят в зазоры между пластинами др. группы (статора). Ёмкость К. э. изменяют, меняя взаимное угловое положение пластин статора и ротора. К. э. переменной ёмкости с твёрдым диэлектриком (керамические, слюдяные, стеклянные, плёночные) в основном используются как полупеременные (подстрочные) с относительно небольшим изменением ёмкости.

  В К. э. с электрическим управлением ёмкостью применяют два типа твёрдого диэлектрика: сегнетоэлектрик (вариконд ) и полупроводник с запорным слоем (варикап , семикап и т. д.). Вариконды увеличивают свою ёмкость с увеличением напряжения на обкладках. В варикапах для изменения ёмкости используется зависимость ширины p — n -перехода от приложенного напряжения: с увеличением напряжения ёмкость снижается вследствие увеличения ширины p — n- перехода. Варикапы имеют большую по сравнению с варикондами стабильность ёмкости и меньшие потери при высоких частотах.

  Принятая в СССР система сокращённых обозначений К. э. постоянной ёмкости состоит из четырёх индексов: 1-й индекс (буквенный) К — конденсатор; 2-й (цифровой) — группа К. э. по виду диэлектрика; 3-й (буквенный) — назначение К. э. (П— для работы в цепях постоянного и переменного тока, Ч — для работы в цепях переменного тока, У — для работы в цепях постоянного и переменного тока и в импульсных режимах, И — для работы в импульсных режимах, К. э., у которых нет индекса, — для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока); 4-й индекс — порядковый номер исполнения К. э. Пример обозначения: К15И-1 — К. э. постоянной ёмкости, керамический, предназначен для работы в импульсных режимах.

  Для К. э. переменной ёмкости с механическим управлением приняты следующие обозначения: два первых индекса (буквенных) КТ — подстроечные (полупеременные), КП — переменной ёмкости; третий индекс (цифровой) обозначает вид используемого диэлектрика. Для К. э. с электрически управляемой ёмкостью применяется обозначение КН (конденсатор нелинейный); третий индекс обозначает основной параметр К. э. (коэффициент усиления) и четвёртый — назначение К. э.