Проектирование электронных промышленных устройств. Кузнецов Б.Ф. - 22 стр.

22

        4. показатели надежности, долговечности и сохраняемости конденсаторов;
        5. конструкцию конденсаторов, способы монтажа, габариты и массу.
      В целях повышения надежности и долговечности конденсаторов во всех возможных случаях
следует использовать их при менее жестких нагрузках и облегченных режимах по сравнению с до-
пустимыми.
      Большинство конденсаторов по назначению можно разделить на следующие четыре основ-
ные категории:
        1. для связи по переменному току, включая шунтирование (передача переменного сигна-
            ла с фильтрацией постоянной составляющей);
        2. блокировочные (фильтрация переменного сигнала, наложенного на постоянный, или
            фильтрация высоких частот, наложенных на сигнал низкой частоты в сигнальных схе-
            мах, контурах опорного напряжения или питания);
        3. активные/пассивные RC фильтры и частотно - избирательные схемы;
        4. аналоговые интеграторы и схемы выборки - хранения (накопление и хранение заряда).
      Полярные конденсаторы с оксидным диэлектриком или электролитические могут работать
только в цепях постоянного или пульсирующего тока, при этом амплитуда напряжения переменной
составляющей должна быть меньше напряжения постоянного тока. Недопустимо подавать на по-
лярные конденсаторы постоянное напряжение обратной полярности. Для этих типов конденсато-
ров выбор режима работы является определяющим фактором надежности. Неверный выбор кон-
денсатора и неправильный расчет режимов его работы может заметно снизить надежность аппара-
туры и явиться причиной отказов. Особенностям применения и методике выбора и расчета номи-
налов электролитических конденсаторов будет посвящен раздел далее, а здесь приведем некоторые
причины, способные привести к преждевременному отказу полярного конденсатора:
        1. переохлаждение (обычно ниже – 30 оС). приводит к резкому росту ESR (эквивалентно-
            го последовательное сопротивление) и падению емкости;
        2. перегрев (повышенная температура окружающей среды или превышение допустимого
            тока пульсаций); приводит к росту ESR и тока утечки, падению емкости;
        3. превышение рабочего напряжения приводит к росту ESR и падению емкости;
        4. переходные перенапряжения могут привести к повышению тока утечки и внутренне-
            му короткому замыканию в конденсаторе;
        5. воздействие высоких частот; может привести к изменению емкости и ESR;
        6. обратное напряжение может привести к повышению тока утечки, потере емкости, уве-
            личению ESR, сокращению срока службы;
        7. механические вибрации приводят к внутреннему короткому замыканию, увеличению
            тока утечки, потере емкости.
      Допускается встречное включение оксидных конденсаторов — соединение одноименными
полюсами (плюс с плюсом или минус с минусом) двух однотипных с одинаковыми номинальными
емкостью и напряжением полярных конденсаторов. При этом общая емкость уменьшается в 2 раза.
Встречно включенные конденсаторы применяются как неполярные. Оксидно-электролитические
танталовые конденсаторы типа ЭТО, К52-2 и К52-5 на номинальное напряжение 15 В и выше при
встречном включении допускают работу в цепях переменного тока частотой до 20 Гц при амплиту-
де напряжения не более 3 В.
      Особенностью эксплуатации оксидно-электролитических конденсаторов является наличие
бросков тока утечки в момент подачи на конденсатор поляризующего напряжения. При этом в пер-
вые секунды ток утечки быстро убывает и с течением времени снижается до установившегося зна-
чения. Начальное значение тока утечки зависит (при прочих равных условиях) от времени, в тече-
ние которого конденсатор бездействовал (либо находился на хранении). С увеличением времени
хранения и температуры ток утечки возрастает, одновременно увеличивается время его восстанов-
ления (особенно у алюминиевых конденсаторов). Наиболее интенсивно увеличение тока утечки
происходит при длительном воздействии повышенных температур без электрической нагрузки.