Резисторы, конденсаторы и колебательные контуры - 20 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ЮФУ | Ростов-на-Дону

Составители: 

Рубрика: 

электролит считается слабым. В танталовых конденсаторах используется
сильный электролит – раствор H
2
SO
4
или LiCl. Электролит сильно влияет на
способность конденсаторов работать при отрицательных температурах. С
понижением температуры сопротивление электролита растет. При
определенной температуре электролит замерзает и его сопротивление резко
возрастает (рис.21). Для расширение диапазона рабочих температур в слабый
электролит добавляют этиловый спирт C
2
H
5
OH или метилгликоль C
2
H
4
OH-
OСH
3
. Различают неморозостойкие алюминиевые конденсаторы Н (-10˚С),
морозостойкие (-40˚С), особо морозостойкие (-60˚С). танталовые
конденсаторы работают при -60˚С и более низких температурах.
Оксидный слой вентильного металла обладает нелинейной вольтампер-
ной характеристикой (ВАХ) из-за образования p-i-n–структуры (рис.22,23).
При «-» на аноде p-i-n–структура включается в прямом направлении, наблю-
дается инжекция электронов и дырок в i - область, ток резко возрастает. При
«+» на аноде переходы закрыты и протекает малый ток утечки Iу. Ток утечки
возрастает с ростом температуры (рис.24). По температурным характерис-
тикам танталовые конденсаторы лучше алюминиевых.
Оксидный слой алюминиевых электролитических конденсаторов полу-
чают формовкой – прогревом конденсаторов при 80…120˚С при повышенном
напряжении на аноде (до 750В). Со временем оксидный слой увеличивается
по толщине вследствие прокисления алюминиевой фольги. Обычно конечная
толщина оксидного слоя достигается (0,01…2)мкм. Чем тоньше этот слой,
тем выше емкость, но меньше рабочее напряжение, причем Up<U
форм
. Уда-
ется получить С = 4000мкФ.
Эквивалентная схема электролитического конденсатора (рис.25) по-
зволяет объяснить зависимость С
эф
и
δ
tg
от температуры (рис.26). Здесь С
– емкость между анодом и катодом, r
э
– сопротивление электролита, R
из
=R
у
– сопротивление изоляции-утечки, С
эф
и R
эф
– элементы параллельной схе-
мы замещения конденсатора, которые можно измерить прибором. При низких
температурах R
из
высоко и им можно пренебречь. Тогда
э
wCrtg
=
δ
с ростом
температуры в отрицательную область r
э
растет, поэтому возрастает и
δ
tg
.
Но
δ
δ
δ
2
2
2
1
,
1 tg
tg
rR
tg
С
C
ээфэф
+
=
+
=
. Поэтому с ростом
δ
2
tg
, С
эф
уменьшается.
При положительных температурах r
э
мало и им можно пренебречь. Тогда
из
эф
wCR
tgСC
1
,
==
δ
. С ростом температуры R
и
з
падает, поэтому
δ
tg
растет,
СC
эф
=
мало меняется. С ростом частоты С
эф
уменьшается, так как
выключается структурная поляризация (рис.27). При этом
δ
tg
возрастает
(затем он сова будет уменьшаться). Рабочий диапазон частот электролити-
20

Страницы