Выбор и замена керамических конденсаторов
Конденсатор в котором керамический материал действует как диэлектрик, называется керамическим . Он состоит из двух или более чередующихся слоев керамики и металлического слоя, выполняющего роль электрода. Состав керамического материала определяет электрические характеристики и следовательно, области применения. Данный материал будет наполняться в порядке добавления каждого нового типа конденсатора в каталог этого сайта . Первым был электролитический тип конденсатора . Соответственно будет наблюдаться не соответствие истории и эволюции конденсаторов.
К данному типу относится отечественная серия конденсаторов КМ-3, КМ-4, КМ-5, КМ-6, К10-17, К10-28, К10-36, К10-42, К10-43, К10-47, К10-49, К10-50, К10-52, К10-56, К10-57, К10-59, К10-69. Ссылка на сам справочник по конденсаторам . От туда взята некоторая информация для написания данной статьи. Здесь будет минимум информации для выбора нужного конденсатора. Для более подробных сведений обращайтесь к данному справочнику или документам в конце статьи. Начнём с серии К10-17, а именно с модификации Б, полное обозначение типа К10-17Б. Так же рекомендуется к прочтению википедия .
Итак, основные характеристики керамических конденсаторов серии К10-17Б
Конденсаторы К10-17Б керамические монолитные постоянной ёмкости универсального назначения. Изолированные, окукленные - в виде капелек, с однонаправленными выводами. Предназначены для работы в цепях постоянного и переменного тока и в импульсных режимах. Исполнение всеклиматическое (В), допускают работу в условиях повышенной влажности без дополнительной защиты. Изготавливается в водородоустойчивом (С) и неводородоустойчивом исполнении.
Диапазон номинальных ёмкостей ....... 2,2 пФ... 2,2 мкФ, хотя есть импортные аналоги с большей емкостью, в наличие например 4,7мкф. Но чем больше емкость тем меньше точность и стабильность;
Номинальное напряжение ....... 50; 100 В;
Группа по температурной стабильности отечественная маркировка/импортная ....... Н10/X7R; МП0/NP0(C0G); М47/NP0(C0G); М1500/NP0(C0G); Н20/Y5V(Z5Y); Н50/Y5V(Z5Y); Н90/Y5V(Z5Y);
Допускаемые отклонения ёмкости ....... ±5; ±10; ±20; +50/-20; +80/-20 %;
Тангенс угла потерь, не более ....... 0,035;
Сопротивление изоляции, не менее ....... 4000 МОм;
Относительная влажность воздуха при температуре +35 °C ....... 98 %;
Диапазон температур ....... -60... +125 °С;
Минимальная наработка ....... 15000 часов;
Срок сохраняемости ....... 25 лет.
Так как соответствие импортных стандартов отечественным может быть не полным, будут указываться средние значения исходя из емкости. Хотя согласно википедии, четких стандартов на конденсаторы нет, только на некоторые группы.
Подробней о параметрах указанных в таблице с характеристиками керамического конденсатора серии К10-17Б (ключевые характеристики).
Емкость - указывается в микрофарадах, нанофарадах или пикофарадах. Сокращенно МКФ (UF/μF), НФ (nF), ПФ (pF). По причине малой площади для маркировки на корпусе, указывают номинал в виде трехзначного кода, первые две цифры номинал в пикофарадах, третья порядок (количество нулей которые надо добавить).
Напряжение - указывается в вольтах (V) - по умолчанию считается до 50 вольт. Если нужно больше - изготавливается на заказ или используется другая серия/разновидность конденсатора.
ТКЕ - группа по температурной стабильности. Для К10-17Б - это Н10 (зарубежная маркировка X7R). Стабильный диэлектрик с предсказуемой температурной, частотной и временной зависимостью. Допускаемое относительное изменение емкости в интервале рабочих температур в %. Для группы Н10-Н20/X7R - это ±15%. Описание других групп смотрите в справочнике по конденсаторам .
Рабочая температура - температура окружающий среды, т.е. максимальная температура при которой они сохраняют свои характеристики. Обычно это -60… +125°C (градусы Цельсия).
Размеры - физические размеры в миллиметрах. Ширина - Ш. Глубина - Г. Высота - В. Без учета выводов.
Ссылки на загрузку дополнительных документов с расширенном описанием. Расширенное описание с таблицей - 1 , Расширенное описание с таблицей - 2 .
Описание технологии изготовления керамических чип конденсаторов ( Многослойные керамические конденсаторы (MLCC )
Внутренняя структура керамического чип конденсатора MLCC
1. Керамический диэлектрик
2. Керамическое или лакированное покрытие
3. Металлизированный электрод
4. Соединительные клеммы
Керамический чип конденсатор можно рассматривать как состоящий из множества однослойных конденсаторов, уложенных вместе в единый корпус. Исходным материалом для керамических чип конденсаторов является смесь тонко измельченных гранул параэлектрического или сегнетоэлектрического сырья, изменённых определенными добавками с высокой точностью. Состав смеси и размер частиц порошка, всего 10 нм. Опыт и знания накопленные производителем тут имеет большое значение и напрямую влияют на качество.
Тонкая керамическая фольга отлита из суспензии порошка с подходящим связующим материалом. Рулоны фольги разрезаются на листы одинакового размера, на которые наносится трафаретная печать со слоем металлической пасты, которая станет электродами. В автоматизированном процессе эти листы укладываются в требуемое количество слоев и затвердевают под давлением. Помимо относительной диэлектрической проницаемости, размер и количество слоев определяют номинал будущей емкости.
Электроды укладываются чередующимся образом, слегка смещенным от соседних слоев, так что каждый из них впоследствии может быть соединен со смещенной стороны, один слева, один справа. Слоистый пакет прессуется, а затем разрезается на отдельные компоненты. Требуется высокая механическая точность, например, для изготовления стопки из 500 или более слоев размером "0201" (0,5 мм × 0,3 мм ).
После резки связующее вещество удаляется выжиганием из пакета. За этим следует спекание при температурах от 1200 до 1450 ° C с получением конечной, в основном кристаллической, структуры. Этот процесс обжига создает желаемые диэлектрические свойства. За обжигом следует очистка, а затем металлизация обеих торцевых поверхностей. Благодаря металлизации концы и внутренние электроды соединяются параллельно, и конденсатор получает свои выводы. Наконец, каждый конденсатор проходит электрические испытания для обеспечения функциональности и упаковывается в катушку с лентой.
Описание размеров, маркировки, керамических чип конденсаторов
Сравнительный размер чип конденсатора 0805
Чип конденсаторы не имеют выводов, и в результате они обычно меньше, чем их аналоги с выводами. Для их монтажа не требуется отверстия в печатной плате и они предназначены для автоматизированной сборки, а не людьми. В результате компоненты для поверхностного монтажа (СМД-SMD ), такие как MLCC, обычно дешевле.
Изготавливаются стандартных форм и размеров для совместимости с оборудованием и автоматического монтажа. Поскольку на ранних этапах стандартизации преобладали американские стандарты EIA , размеры MLCC были стандартизированы EIA в единицах дюймов . Прямоугольный чип с размерами 0,06 дюйма в длину и 0,03 дюйма в ширину кодируется как "0603" . Этот код является международным и широко используется. JEDEC (IEC / EN) разработал второй метрический код .
Код EIA и метрический эквивалент обычных размеров конденсаторов с многослойной керамической структурой, а также размеры в мм показаны в следующей таблице. В таблице отсутствует мера высоты "H". Обычно этого нет в списке, потому что высота микросхем MLCC зависит от количества слоев и, следовательно, от емкости. Однако обычно высота H не превышает ширину W.
Таблица кодов размеров и соответствующие размеры чип конденсаторов MLCC
Чертеж EIA код дюйма Размеры Д × Ш дюйм × дюйм Метрический код IEC / EN Размеры Д × Ш мм × мм EIA код дюйма Размеры ДхШ дюйм × дюйм Метрический код IEC / EN Размеры Д × Ш мм × мм
Размеры Д × Ш × В чип конденсаторов керамических
01005
0.016 × 0.0079
0402
0.4 × 0.2
1806
0.18 × 0.063
4516
4.5 × 1.6
015015
0.016 × 0.016
0404
0.4 × 0.4
1808
0.18 × 0.079
4520
4.5 × 2.0
0201
0.024 × 0.012
0603
0.6 × 0.3
1812
0.18 × 0.13
4532
4.5 × 3.2
0202
0.02 × 0.02
0505
0.5 × 0.5
1825
0.18 × 0.25
4564
4.5 × 6.4
0302
0.03 × 0.02
0805
0.8 × 0.5
2010
0.20 × 0.098
5025
5.0 × 2.5
0303
0.03 × 0.03
0808
0.8 × 0.8
2020
0.20 × 0.20
5050
5.08 × 5.08
0504
0.05 × 0.04
1310
1.3 × 1.0
2220
0.225 × 0.197
5750
5.7 × 5.0
0402
0.039 × 0.020
1005
1.0 × 0.5
2225
0.225 × 0.25
5664/5764
5.7 × 6.4
0603
0.063 × 0.031
1608
1.6 × 0.8
2512
0.25 × 0.13
6432
6.4 × 3.2
0805
0.079 × 0.049
2012
2.0 × 1.25
2520
0.25 × 0.197
6450
6.4 × 5.0
1008
0.098 × 0.079
2520
2.5 × 2.0
2920
0.29 × 0.197
7450
7.4 × 5.0
1111
0.11 × 0.11
2828
2.8 × 2.8
3333
0.33 × 0.33
8484
8.38 × 8.38
1206
0.126 × 0.063
3216
3.2 × 1.6
3640
0.36 × 0.40
9210
9.2 × 10.16
1210
0.126 × 0.10
3225
3.2 × 2.5
4040
0.4 × 0.4
100100
10.2 × 10.2
1410
0.14 × 0.10
3625
3.6 × 2.5
5550
0.55 × 0.5
140127
14.0 × 12.7
1515
0.15 × 0.15
3838
3.81 × 3.81
8060
0.8 × 0.6
203153
20.3 × 15.3
Данный материал написан на основе сведений из Википедии в краткой форме и минимальном объеме необходимом для выбора конденсатора при ремонте электронных схем. Отметить нужно также, что производили (продавцы) керамических чип конденсаторов, не наносят маркировку непосредственно на корпус самой детали, только на упаковку. Выяснить номинал емкости можно, только замерив измерительным прибором. Причем расчетное напряжение вы не определите. Его следует определить исходя из схемы, какое в данной точке может быть напряжение или измерив его (если есть такая возможность).
Так же существуют данные компоненты в разных по форме и количеству выводов (более двух ) корпусах - читайте полное описание из Википедии или аналогичных источниках знаний. Т.к. эти относительно нестандартные конденсаторы встречаются гораздо реже - здесь они не рассматриваются. Для лучшего понимание особенностей применения этой категории электронных компонентов рекомендуется полное прочтение материала. Можете пройти по этой ссылке .