- Что такое конденсатор?
- Принцип работы конденсаторов
- Виды конденсаторов
- Характеристики и свойства
- Физические величины, используемые в маркировке емкости керамических конденсаторов
- Маркировка отечественных конденсаторов
- Ёмкость
- Маркировка конденсаторов импортного производства
- Цветовая маркировка импортных конденсаторов
- Способы маркировки емкости конденсатора
- Немного о параметрах
- Зачем нужна маркировка?
- Краткая таблица цифровой кодировки неполярных керамических конденсаторов
- Кодовая маркировка, дополнение
- Кодовая маркировка электролетических конденсаторов для поверхностного монтажа
- Правила расшифровки маркировки
- Небольшие замечания и советы по работе с конденсаторами
Что такое конденсатор?
Прибор, который накапливает электроэнергию в виде электрических зарядов, называется конденсатором.
Количество электричества или электрический заряд в физике измеряют в кулонах (Кл). Электрическую ёмкость считают в фарадах (Ф).
Уединенный проводник электроёмкостью в 1 фараду — металлический шар с радиусом, равным 13 радиусам Солнца. Поэтому конденсатор включает в себя минимум 2 проводника, которые разделяет диэлектрик. В простых конструкциях прибора — бумага.
Работа конденсатора в цепи постоянного тока осуществляется при включении и выключении питания.Только в переходные моменты меняется потенциал на обкладках.
Конденсатор в цепи переменного тока перезаряжается с частотой, равной частоте напряжения источника питания. В результате непрерывных зарядов и разрядов ток проходит через элемент. Выше частота — быстрее перезаряжается прибор.
Сопротивление цепи с конденсатором зависит от частоты тока. При нулевой частоте постоянного тока величина сопротивления стремится к бесконечности. С увеличением частоты переменного тока сопротивление уменьшается.
Принцип работы конденсаторов
При подсоединении цепи к источнику электрического тока через конденсатор начинает течь электрический ток. В начале прохождения тока через конденсатор его сила имеет максимальное значение, а напряжение – минимальное. По мере накопления устройством заряда сила тока падает до полного исчезновения, а напряжение увеличивается.
В процессе накопления заряда электроны скапливаются на одной пластинке, а положительные ионы – на другой. Между пластинами заряд не перетекает из-за присутствия диэлектрика. Так устройство накапливает заряд. Это явление называется накоплением электрических зарядов, а конденсатор –накопителем электрического поля.
Виды конденсаторов
Емкостные элементы классифицируют по типу диэлектрика, применяемого в конструкции.
Характеристики и свойства
К параметрам конденсатора, которые используют для создания и ремонта электронных устройств, относят:
- Ёмкость — С. Определяет количество заряда, которое удерживает прибор. На корпусе указывается значение номинальной ёмкости. Для создания требуемых значений элементы включают в цепь параллельно или последовательно. Эксплуатационные величины не совпадают с расчетными.
- Резонансная частота — fр. Если частота тока больше резонансной, то проявляются индуктивные свойства элемента. Это затрудняет работу. Чтобы обеспечить расчетную мощность в цепи, конденсатор разумно использовать на частотах меньше резонансных значений.
- Номинальное напряжение — Uн. Для предупреждения пробоя элемента рабочее напряжение устанавливают меньше номинального. Параметр указывается на корпусе конденсатора.
- Полярность. При неверном подключении произойдет пробой и выход из строя.
- Электрическое сопротивление изоляции — Rd. Определяет ток утечки прибора. В устройствах детали располагаются близко друг к другу. При высоком токе утечки возможны паразитные связи в цепях. Это приводит к неисправностям. Ток утечки ухудшает емкостные свойства элемента.
- Температурный коэффициент — TKE. Значение определяет, как ёмкость прибора меняется при колебаниях температуры среды. Параметр используют, когда разрабатывают устройства для эксплуатации в тяжелых климатических условиях.
- Паразитный пьезоэффект. Некоторые типы конденсаторов при деформации создают шумы в устройствах.
Физические величины, используемые в маркировке емкости керамических конденсаторов
Для определения величины емкости в международной системе единиц (СИ) используется Фарад (Ф, F). Для стандартной электрической схемы это слишком большая величина, поэтому в маркировке бытовых конденсаторов используются более мелкие единицы.
Таблица единиц емкости, применяемых для бытовых керамических конденсаторов
Наименование единицы | Варианты обозначений | Степень по отношению к Фараду | |
Микрофарад | Microfarad | мкФ, µF, uF, mF | 10-6F |
Нанофарад | Nanofarad | нФ, nF | 10-9F |
Пикофарад | Picofarad | пФ, pF, mmF, uuF | 10-12F |
Редко применяется внемаркировочная единица миллифарад – 1 мФ (10-3Ф).
Маркировка отечественных конденсаторов
Для всех постсоветских предприятий характерна достаточно полная маркировка радиоэлементов, допускающая незначительные отличия в обозначениях.
Ёмкость
Первым и самым важным параметром конденсатора является емкость. В связи с этим значение данной характеристики располагается на первом месте и кодируется буквенно-цифровым обозначением. Так как единицей измерения емкости является фарада, то в буквенном обозначении присутствует либо символ кириллического алфавита «Ф», либо символ латинского алфавита «F».
Так как фарад – большая величина, а используемые в промышленности элементы имеют намного меньшие номиналы, то и единицы измерения имеют разнообразные уменьшительные префиксы (мили-, микро-, нано- и пико). Для их обозначения используют также буквы греческого алфавита.
- 1 миллифарад равен 10-3 фарад и обозначается 1мФ или 1mF.
- 1 микрофарад равен 10-6 фарад и обозначается 1мкФ или 1F.
- 1 нанофарад равен 10-9 фарад и обозначается 1нФ или 1nF.
- 1 пикофарад равен 10-12 фарад и обозначается 1пФ или 1pF.
Читайте также: Что такое выпрямитель напряжения и для чего нужен: типовые схемы выпрямителей
Если значение емкости выражено дробным числом, то буква, обозначающая размерность единиц измерения, ставится на месте запятой. Так, обозначение 4n7 следует читать как 4,7 нанофарад или 4700 пикофарад, а надпись вида n47 соответствует емкости в 0,47 нанофарад или же 470 пикофарад.
В случае, когда на конденсаторе не обозначен номинал, то целое значение говорит о том, что емкость указана в пикофарадах, например, 1000, а значение, выраженное десятичной дробью, указывает на номинал в микрофарадах, например 0,01.
Ёмкость конденсатора, указанная на корпусе, редко соответствует фактическому параметру и отклоняется от номинального значения в пределах некоторого диапазона. Точное значение емкости, к которой стремятся при изготовлении конденсаторов, зависит от материалов, используемых для их производства. Разброс параметров может лежать в пределах от тысячных долей до десятков процентов.
Величина допустимого отклонения ёмкости указывается на корпусе конденсатора после номинального значения путем проставления буквы латинского или русского алфавита. К примеру, латинская буква J (русская буква И в старом обозначении) обозначает диапазон отклонения 5% в ту или иную стороны, а буква М (русская В) – 20%.
Такой параметр, как температурный коэффициент емкости, входит в состав маркировки достаточно редко и наносится в основном на малогабаритные элементы, применяемые в электрических схемах времязадающих цепей. Для идентификации используется либо буквенно-цифровая, либо цветовая система обозначений.
Встречается и комбинированная буквенно-цветовая маркировка. Варианты её настолько разнообразны, что для безошибочного определения значения данного параметра для каждого конкретного типа конденсатора требуется обращение к ГОСТам или справочникам по соответствующим радиокомпонентам.
Маркировка конденсаторов импортного производства
На сегодняшний день стандарты, которые были приняты от IEC, относятся не только к иностранным видам оборудования, а и к отечественным. Данная система предполагает нанесение на корпус продукции маркировки кодового типа, которая состоит из трех непосредственных цифр.
Две цифры, которые расположены с самого начала, обозначают емкость предмета и в таких единицах, как пикофарадах. Цифра, которая расположена третьей по порядку – это число нулей. Рассмотрим это на примере 555 – это 5500000 пикофарад. В том случае, если емкость изделия является меньше, чем один пикофарад, то с самого начала обозначается цифра ноль.
Есть также и трехзначный вид кодировки. Такой тип нанесения применяется исключительно к деталям, которые являются высокоточными.
Цветовая маркировка импортных конденсаторов
Обозначение наименований на таком предмете, как конденсатор, имеет такой же принцип производства, что и на резисторах. Первые полосы на двух рядах обозначают емкость данного устройства в тех же измерительных единицах. Третья полоса имеет обозначение о количестве непосредственных нулей. Но при этом полностью отсутствуют синий окрас, вместо него применяют голубой.
Важно знать, что если цвета идут одинаковые подряд, то между ними целесообразно осуществить промежутки, чтобы было четко понятно. Ведь в другом случае эти полосы будут сливаться в одну.
Способы маркировки емкости конденсатора
На деталях советского производства, чаще всего имеющих довольно большую площадь поверхности, наносились числовые значения емкости, ее единица измерения и номинальное напряжение в вольтах. Например, 23 пФ, то есть 23 пикофарада.
Расшифровка маркировки обозначений современных керамических конденсаторов отечественного и зарубежного производства – мероприятие более сложное.
Немного о параметрах
Про два последних параметра (мощность и допуск) стоит сказать пару слов. Допуск в характеристиках конденсаторов — это допустимое/возможное отклонение ёмкости от указанного номинала. Есть виды с малым допуском — в несколько процентов, есть с больши́м — до 20%. Заменить конденсатор с малым допуском на аналог по ёмкости и напряжению, но более высоким допуском можно далеко не всегда. Такое допустимо только в бытовой технике. И то, только там, где величина заряда не слишком критична. Но лучше искать замену с аналогичным допуском.
Кодировка допустимого отклонения емкости | Допуск % |
E | 0.005 |
L | 0.01 |
P | 0.002 |
W | 0.005 |
B | 0.1 |
C | 0.25 |
D | 0.5 |
F | 1 |
G | 2 |
H | 2.5 |
J | 5 |
K | 10 |
M | 20 |
N | 30 |
Q | -10 … +30 |
T | -10…+50 |
S | -20…+50 |
Z | -20…+80 |
Часто бывает так, что периодически «вылетает» конденсатор на одном и том же месте. По нашей логике хочется заменить его на элемент с больши́м напряжением. Но здесь может быть 2 варианта. Во-первых: в цепи имеют место скачки напряжения превышающие номинальное напряжение детали. Во-вторых, не учтена реактивная мощность конденсатора, если он работает в высокочастотных цепях.
По большей части параметр мощности не указывают и найти его можно в спецификации на деталь. Им обычно пользуются узкие специалисты.
Ещё может быть указан температурный коэффициент — ТКЕ, но он ставится далеко не во всех случаях. Он отображает изменение ёмкости в зависимости от температуры элемента. Обычно проставляется, если есть значительная зависимость. Если изменения незначительны, их просто опускают. Многие параметры легко узнавать имея тестер радиоэлементов.
Зачем нужна маркировка?
Цель маркировки электронных компонентов – возможность их точной идентификации. Маркировка конденсаторов включает в себя:
- данные о ёмкости конденсатора – главной характеристике элемента;
- сведения о номинальном напряжении, при котором прибор сохраняет свою работоспособность;
- данные о температурном коэффициенте емкости, характеризующем процесс изменения емкости конденсатора в зависимости от изменения температуры окружающей среды;
- процент допустимого отклонения емкости от номинального значения, указанного на корпусе прибора;
- дату выпуска.
Для конденсаторов, при подключении которых требуется соблюдать полярность, в обязательном порядке указывается информация, позволяющая правильно ориентировать элемент в электронной схеме.
Система маркировки конденсаторов, выпускавшихся на предприятиях, входивших в состав СССР, имела принципиальные отличия от системы маркировки, применяемой на тот момент иностранными компаниями.
Краткая таблица цифровой кодировки неполярных керамических конденсаторов
Кодовая маркировка, дополнение
В соответствии со стандартами IEC на практике применяется четыре способа кодировки номинальной емкости.
А. Маркировка 3 цифрами
Первые две цифры указывают на значение емкости в пигофарадах (пф), последняя — количество нулей. Когда конденсатор имеет емкость менее 10 пФ, то последняя цифра может быть «9». При емкостях меньше 1.0 пФ первая цифра «0». Буква R используется в качестве десятичной запятой. Например, код 010 равен 1.0 пФ, код 0R5 — 0.5 пф.
Код | Емкость [пФ] | Емкость [нФ] | Емкость [мкФ] |
109 | 1,0 | 0,001 | 0,000001 |
159 | 1,5 | 0,0015 | 0,000001 |
229 | 2,2 | 0,0022 | 0,000001 |
339 | 3,3 | 0,0033 | 0,000001 |
479 | 4,7 | 0,0047 | 0,000001 |
689 | 6,8 | 0,0068 | 0,000001 |
100* | 10 | 0,01 | 0,00001 |
150 | 15 | 0,015 | 0,000015 |
220 | 22 | 0,022 | 0,000022 |
330 | 33 | 0,033 | 0,000033 |
470 | 47 | 0,047 | 0,000047 |
680 | 68 | 0,068 | 0,000068 |
101 | 100 | 0,1 | 0,0001 |
151 | 150 | 0,15 | 0,00015 |
221 | 220 | 0,22 | 0,00022 |
331 | 330 | 0,33 | 0,00033 |
471 | 470 | 0,47 | 0,00047 |
681 | 680 | 0,68 | 0,00068 |
102 | 1000 | 1,0 | 0,001 |
152 | 1500 | 1,5 | 0,0015 |
222 | 2200 | 2,2 | 0,0022 |
332 | 3300 | 3,3 | 0,0033 |
472 | 4700 | 4,7 | 0,0047 |
682 | 6800 | 6,8 | 0,0068 |
103 | 10000 | 10 | 0,01 |
153 | 15000 | 15 | 0,015 |
223 | 22000 | 22 | 0,022 |
333 | 33000 | 33 | 0,033 |
473 | 47000 | 47 | 0,047 |
683 | 68000 | 68 | 0,068 |
104 | 100000 | 100 | 0,1 |
154 | 150000 | 150 | 0,15 |
224 | 220000 | 220 | 0,22 |
334 | 330000 | 330 | 0,33 |
474 | 470000 | 470 | 0,47 |
684 | 680000 | 680 | 0,68 |
105 | 1000000 | 1000 | 1,0 |
* Иногда последний ноль не указывают.
В. Маркировка 4 цифрами
Возможны варианты кодирования 4-значным числом. Но и в этом случае последняя цифра указывает количество нулей, а первые три — емкость в пикофарадах.
Код | Емкость[пФ] | Емкость[нФ] | Емкость[мкФ] |
1622 | 16200 | 16,2 | 0,0162 |
4753 | 475000 | 475 | 0,475 |
С. Маркировка емкости в микрофарадах
Вместо десятичной точки может ставиться буква R.
Код | Емкость [мкФ] |
R1 | 0,1 |
R47 | 0,47 |
1 | 1,0 |
4R7 | 4,7 |
10 | 10 |
100 | 100 |
D. Смешанная буквенно-цифровая маркировка емкости, допуска, ТКЕ, рабочего напряжения
В отличие от первых трех параметров, которые маркируются в соответствии со стандартами, рабочее напряжение у разных фирм имеет различную буквенно-цифровую маркировку.
Код | Емкость |
p10 | 0,1 пФ |
Ip5 | 1,5 пФ |
332p | 332 пФ |
1НО или 1nО | 1,0 нФ |
15Н или 15n | 15 нФ |
33H2 или 33n2 | 33,2 нФ |
590H или 590n | 590 нФ |
m15 | 0,15мкФ |
1m5 | 1,5 мкФ |
33m2 | 33,2 мкФ |
330m | 330 мкФ |
1mO | 1 мФ или 1000 мкФ |
10m | 10 мФ |
Кодовая маркировка электролетических конденсаторов для поверхностного монтажа
Приведенные ниже принципы кодовой маркировки применяются такими известными , «Hitachi» и др. Различают три основных способа кодирования
А. Маркировка 2 или 3 символами
Код содержит два или три знака (буквы или цифры), обозначающие рабочее напряжение и номинальную емкость. Причем буквы обозначают напряжение и емкость, а цифра указывает множитель. В случае двухзначного обозначения не указывается код рабочего напряжения.
Код | Емкость [мкФ] | Напряжение [В] |
А6 | 1,0 | 16/35 |
А7 | 10 | 4 |
АА7 | 10 | 10 |
АЕ7 | 15 | 10 |
AJ6 | 2,2 | 10 |
AJ7 | 22 | 10 |
AN6 | 3,3 | 10 |
AN7 | 33 | 10 |
AS6 | 4,7 | 10 |
AW6 | 6,8 | 10 |
СА7 | 10 | 16 |
СЕ6 | 1,5 | 16 |
СЕ7 | 15 | 16 |
CJ6 | 2,2 | 16 |
CN6 | 3,3 | 16 |
CS6 | 4,7 | 16 |
CW6 | 6,8 | 16 |
DA6 | 1,0 | 20 |
DA7 | 10 | 20 |
DE6 | 1,5 | 20 |
DJ6 | 2,2 | 20 |
DN6 | 3,3 | 20 |
DS6 | 4,7 | 20 |
DW6 | 6,8 | 20 |
Е6 | 1,5 | 10/25 |
ЕА6 | 1,0 | 25 |
ЕЕ6 | 1,5 | 25 |
EJ6 | 2,2 | 25 |
EN6 | 3,3 | 25 |
ES6 | 4,7 | 25 |
EW5 | 0,68 | 25 |
GA7 | 10 | 4 |
GE7 | 15 | 4 |
GJ7 | 22 | 4 |
GN7 | 33 | 4 |
GS6 | 4,7 | 4 |
GS7 | 47 | 4 |
GW6 | 6,8 | 4 |
GW7 | 68 | 4 |
J6 | 2,2 | 6,3/7/20 |
JA7 | 10 | 6,3/7 |
JE7 | 15 | 6,3/7 |
JJ7 | 22 | 6,3/7 |
JN6 | 3,3 | 6,3/7 |
JN7 | 33 | 6,3/7 |
JS6 | 4,7 | 6,3/7 |
JS7 | 47 | 6,3/7 |
JW6 | 6,8 | 6,3/7 |
N5 | 0,33 | 35 |
N6 | 3,3 | 4/16 |
S5 | 0,47 | 25/35 |
VA6 | 1,0 | 35 |
VE6 | 1,5 | 35 |
VJ6 | 2,2 | 35 |
VN6 | 3,3 | 35 |
VS5 | 0,47 | 35 |
VW5 | 0,68 | 35 |
W5 | 0,68 | 20/35 |
В. Маркировка 4 символами
Код содержит четыре знака (буквы и цифры), обозначающие емкость и рабочее напряжение. Буква, стоящая вначале, обозначает рабочее напряжение, последующие знаки — номинальную емкость в пикофарадах (пФ), а последняя цифра — количество нулей. Возможны 2 варианта кодировки емкости: а) первые две цифры указывают номинал в пикофарадах, третья — количество нулей; б) емкость указывают в микрофарадах, знак m выполняет функцию десятичной запятой. Ниже приведены примеры маркировки конденсаторов емкостью 4.7 мкФ и рабочим напряжением 10 В.
С. Маркировка в две строки
Если величина корпуса позволяет, то код располагается в две строки: на верхней строке указывается номинал емкости, на второй строке — рабочее напряжение. Емкость может указываться непосредственно в микрофарадах (мкФ) или в пикофарадах (пф) с указанием количества нулей (см. способ В). Например, первая строка — 15, вторая строка — 35V — означает, что конденсатор имеет емкость 15 мкФ и рабочее напряжение 35 В.
Правила расшифровки маркировки
Сначала разберемся с цифровой маркировкой конденсаторов. Ели устройство имеет маленькие размеры, то для указания емкости используется стандарт EIA. При наличии в коде только двух цифр, после которых следует буква, их значение соответствует номинальной емкости. Третья цифра в коде представляет собой множитель нуля. Если она находится в диапазоне от 0 до 6, то к первым двум цифрам необходимо добавить соответствующее количество нулей. Скажем, обозначение «463» равно 46*10 3 .
Единицы измерения зависят от размеров устройства, и для маленьких это — пикофарады. В остальных случаях принято использовать микрофарады. Когда цифровое обозначение будет расшифровано, необходимо переходить к буквам. Когда они расположены в составе первых двух символов, то используется один из 2 способов:
- Буква «R» заменяет запятую — надпись 3R2 соответствует емкости в 3,2 пикофарады.
- Буква «р» используется в качестве десятичной запятой — р60 соответствует 0,6 пикофарадам. Буквы «n» и «m» выполняют аналогичную задачу, но соответствуют нано- и микрофараде.
Небольшие замечания и советы по работе с конденсаторами
Необходимо помнить, что следует выбирать конденсаторы с повышенным номинальным напряжением при возрастании температуры окружающей среды,создавая больший запас по напряжению, для обеспечения высокой надежности. Если задано максимальное постоянное рабочее напряжение конденсатора, то это относится к максимальной температуре (при отсутствии дополнительных оговорок). Поэтому, конденсаторы всегда работают с определенным запасом надежности. И все-же, желательно обеспечивать их реальное рабочее напряжение на уровне 0,5—0,6 номинального.
Если для конденсатора оговорено предельное значение переменного напряжения, то это относится к частоте (50-60) Гц. Для более высоких частот или в случае импульсных сигналов следует дополнительно снижать рабочие напряжения во избежание перегрева приборов из-за потерь в диэлектрике. Конденсаторы большой емкости с малыми токами утечки способны долго сохранять накопленный заряд после выключения аппаратуры. Что бы обеспечить более быстрый их разряд, для большей безопасности, следует подключить параллельно конденсатору резистор сопротивлением 1 МОм (0,5 Вт).
- https://masandilov.ru/elektronika/tablicza-markirovki-kondensatorov-vidy-i-ponyatie-oboznachenij
- https://hmelectro.ru/poleznye_statyi/markirovka-kondensatorov-tsifrovaya-tsvetnaya-eyo-rasshifrovka
- https://odinelectric.ru/equipment/electronic-components/kak-rasshifrovat-markirovku-kondensatora
- https://ElProv.ru/na-dele/markirovka-elektroliticheskih-kondensatorov.html
- http://www.MasterVintik.ru/kodovaya-markirovka-kondensatorov/
- https://pressadv.ru/materialy/markirovka-keramicheskih-kondensatorov-onlajn.html
Как вам статья?