Каталог огранизаций по электромонтажу и электролабораторий:
Москва
Санкт-Петербург

Конденсатор 104

Одним из важнейших элементов электронной схемы и практически любой теле,- радиоаппаратуры является ёмкостной двухполюсник под названием конденсатор. Из всего разнообразия, которое выдаёт потребителям рынок электронных деталей, можно выделить конденсатор 104. Это пассивный компонент электроцепи, который часто используется в частотных фильтрах, колебательных контурах и других узлах.

Керамический конденсатор
Керамический конденсатор

Устройство керамических конденсаторов

Изначально этот элемент представлял собой две пластины, между которыми сохранялся воздушный промежуток. Впоследствии этот промежуток стали заполнять различными диэлектриками.

Конструкция керамической детали
Конструкция керамической детали

Важно! Изменяя размер пластин (площадь обкладок) и экспериментируя с составом и структурой диэлектрика, варьировали главное свойство двухполюсника – ёмкость (C). Конденсаторы иногда зовут просто емкостью.

На схемах подобный элемент обозначают двумя параллельными вертикальными отрезками с расстоянием между ними. Это визуально напоминает две пластины и воздушный промежуток.

Изображение емкости на схемах
Изображение емкости на схемах

Керамические конденсаторы относятся к классу элементов с твёрдым диэлектриком неорганического происхождения. Это в данном случае  керамика. Структура конденсатора 104к представляет собой следующее строение:

  • керамический диск, выступающий в качестве диэлектрика;
  • два слоя серебра, которые нанесены на диск методом напыления с двух сторон;
  • выводы для подключения.

У керамических дисковых двухполюсников устойчивая линейная зависимость C от температуры. Схема их включения не зависит от полярности прикладываемого напряжения, поэтому они называются неполярными.

Внимание! Конденсатор является накопителем (аккумулятором) энергии, которую он собирает, заряжаясь, и может отдать её в нужный момент, разрядившись на нагрузку. Ёмкостной двухполюсник не пропускает постоянный ток, но не препятствует прохождению переменного.

Элементы с одним диэлектрическим промежутком называют однослойными. Небольшой размер дисковых керамических ёмкостей, согласно их электрическим характеристикам, не позволяет накопить на обкладках заряд, воздействие которого можно проверить, коснувшись рукой двух его выводов одновременно. Однако детали, обладающие большой ёмкостью (несколько тысяч микрофарад), могут, разрядившись через тело человека, нанести ему удар током.

Керамические дисковые элементы
Керамические дисковые элементы

Многослойные конденсаторы

Если у металлопленочных элементов для увеличения величины С применяют не один слой плёнок диэлектрика и обкладок, то у керамических для этого также заменяют один слой несколькими.

К сведению. Применение подобных элементов для цепей с изменяющейся полярностью питания давало хорошие результаты по частотным характеристикам, позволяло иметь малые потери, низкий ток утечек, небольшие габариты, но и маленькую ёмкость.

Японская фирма Murata разработала технологию, которая поставила на конвейер конденсаторы с C = 100 мкФ и выше. Современным представителем керамических элементов с большой емкостью выступают многослойные модели. Формула их ёмкости (в фарадах):

C = E0*(E*S0*N)/D,

где:

  • E0 – постоянная диэлектрическая проницаемость (ПДП) вакуума;
  • E – ПДП керамики;
  • S0 – рабочая площадь обкладки (электрода), мм2;
  • N – количество диэлектрических слоёв;
  • D – толщина диэлектрического слоя, мм.

Формула говорит о том, что, если уменьшить слой керамики, увеличить число электродов (слоёв) и их площадь, то можно добиться значительного увеличения ёмкости элемента.

Важно! Нельзя бесконечно истончать слой диэлектрика без риска получить низкий порог пробоя. Этот критичный баланс между высоким рабочим напряжением и большой ёмкостной характеристикой ограничивает производство идеальных элементов подобной конструкции.

Та же корпорация Murata, увеличивая количество слоёв с одного до сотни (за десятилетие), добилась уменьшения толщины керамики с 10 мкм лишь до 1,8 мкм. Технически увеличить количество диэлектрических слоев допустимо, только истончая единичный слой. Для того чтобы правильно подбирать нужный ёмкостной элемент, разработана маркировка керамических конденсаторов (КК).

Маркировка КК

Любая расшифровка емкостных двухполюсников выполняется двумя или тремя знаками. На элементы маленького размера наносят обозначения по стандартам EIA. Первые две цифры – это всегда обозначение емкости. Если после двух цифр стоит буква n, это нанофарады. Конденсатор с 10n на корпусе имеет номинал 10 нанофарад.

В трёхзначной кодировке третья цифра обозначает множитель нуля. Так, например, 104 на корпусе элемента – это 10 пикофарад и множитель 104.

В итоге получается:

10*104пФ = 100000 пФ = 100 нФ = 0,1 мкФ.

Исходя из этого, код 010 будет означить 0,1 пФ. Часто используют латинскую R, чтобы обозначить значение С, которое меньше 1 пФ, например, 0R7 = 0,7 пФ.

Внимание! Когда после первых двух знаков стоят цифры 9 или 8, то это значит, что величину С необходимо умножить на 0,1 и 0,01, соответственно, а не умножать на 10 со степенью 9 или 8. К примеру, 109 = 10*0,1 = 1,0 пФ; 138 = 13*0,01 = 0,13 пФ.

Буквы, стоящие сразу за тремя цифрами, обозначают процент погрешности значения С. У конденсатора 104j, j означает ± 5%.

Для керамических конденсаторов маркировка в таблице
Для керамических конденсаторов маркировка в таблице

Варианты кодировок номинальных напряжений конденсатора

Значение напряжения, которое является для элемента номинальным (Uном), может наноситься на корпус детали отдельным кодом. К примеру, для 104j конденсатора номинал 16 В будет отмечен сочетанием 1С.

Отмечены следующие соотношения между кодом и величиной Uном:

  • 1С = 16 В;
  • 1E = 25 В;
  • 1H = 50 В;
  • 2A = 100 В;
  • 2D = 200 В;
  • 2E = 250 В;
  • 2F = 315 В;
  • 2G = 400 В;
  • 2J = 630 В.

Если на элементе присутствует маркер 2E, значит, к нему можно приложить номинальное напряжение 250 В.

Емкостные величины

Конденсатор 104 емкость которого считают как 10*104, будет обладать величиной С, равной 100000 пф или 0,1 мкФ. Чтобы ответить на вопрос, конденсатор 100n это сколько пикофарад, нужно знать кратность и дробность математических приставок. Для этого можно заглянуть в таблицу или воспользоваться онлайн-переводчиком величин.

Таблица кратных и дробных приставок
Таблица кратных и дробных приставок

Умение расшифровывать кодировку керамических конденсаторов позволяет подобрать аналогичную деталь, заменить неисправную или применить нужную при сборке схемы. Обозначения на корпусе типа 104, 100n, 108j и другие буквенно-цифровые метки уже никого не смогут ввести в заблуждение.

Видео