www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Моделирование транзисторов 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31

параметров является Rs или tSR (эквивалентное последовательное сопротивление) ЭК. ESR состоит из:

Rд, - сопротизление выводов и алюминиевой фольги Rg ~ сопротивление электролита; R - сопротивление диэлектрика.

2. Потери в ЭК

Суммарные потери проще всего оценить, зная ток утечки I среднеквадратичное (RMS) значение переменного тока I, текущего через конденсатор, и значения эквивалентных сопротивлений ЭК.

Общее омическое сопротивление R состоит из сопротивления металла и электролита.

Диэлектрические потери пропорциональны энергии, запасенной в конденсаторе - Wj.=1/2CU Мощность Р рассеиваемая в ЭК, может быть записана следующим образом:

P,=fW + RF (2 1)

где f - частота, с которой конденсатор заряжается и разряжается.

Условимся, что ток через ЭК имеет синусоидальную форму. В этом случае потери будут;

P.=fCU/2 + Rl (2.2)

Поскольку l=wCU, а w=2pf, то

P.=UI(1/4k + 2к RCf)=UI(A-hBf) (2.3)

Сомножитель (A-bBf) представляет собой известный всем cosf. Однако пользоваться углом ф неудобно, т.к. обычно он близок к 90 deg;, поэтому при расчетах ЭК применяют угол 8 =90-(j называемый углом потерь. 1апб=5т(90-ф)/со5(90-ф)= 51п(90-ф) т.к. со5(90-ф)=1. Формула приобретает простой и понятный вид:

P,=Ultan5 (2.4)

Ошибка, возникающая из-за принятой аппроксимации несущественна для расчетов потерь ЭК, а измерение tan6 намного проще, чем cosф. Этот параметр называется тангенсом угла потерь и приводится в данных на ЭК.

Подставляя в (2.2} U=l/o gt;C, получаем:

P,= m + k/(47ffC)) (2.5)

Таким образом можно определить R или ESR - эквивалентное последовательное сопротивление, значение которого



1.4 1.2 1.0 0.8 О.б 0.4

ESR, ОЪт

О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Frequency, Hz

также приводится в технических характеристиках (по крайней мере у серьезных производителей).

R=R-hk/WfC) (2.6)

Как видно из (2.6), параметр является частотно зави-с/мым. График зависимости отчастоты дляЭК RIFA-450B-eSMKO-SS* приведен на рисунке. Это несколько затрудняет расчеты потерь. Кроме того, если ток имеет сгожно1Й спектральный состав, необходимо знать величину каждой гармо-. НИКИ. Однако, если низшие гармоники достаточно велики и частотно зависимый компонент мал по сравнению с омическим сопротивлением, расчет становится простым. Обычно на частотах свыше 500Гц практически не зависит от частоты,

P = rR(f gt;500ru) (2.7)

3. Тепловой расчет

Температура перегрева ЭК зависит от R и среднеквадратичного значения переменного тока I. Назовем температуру в наиболее нагретой точке конденсатора (точке перегрева) Т., а температуру окружающей среды - Т. В рабочем диапазоне перегрев является линейной функцией мощности потерь Р. Тогда справедливы следующие соотношения:

P=R/ (3.1)

где R, - тепловое сопротивление точка перегрева -окружающая среда .



4. Ток утечки

Причиной возникновения тока утечки I, нвляегся несовершенство оксидного слоя. Временная зависимость I, после включения:

irhPA) (- gt;

где -ток gt;течки через 5 минут после подачи постоянного напряжения на ЭК, а постоянная р имеетзначение в диапазоне (0.5-1).

Общая формула в уаановившемся состоянии имеет следующий вид:

1к*С*и. где константа к=3*10 (4 2)

5. Срок службы и надежность

Два основных параметра, влияющих на ресуос и надежность ЭК - это рабочее напряжение и температура. Для срока службы можно записать соотношение:

где - рабочее напряжение. Up - предельно допустимое напряжение, срок службы ЭК при напряжении U.

Показатель степени п=5 при 0.8Up lt;U lt;U: п=3 при 0.5Uj, lt;U lt;0.8Up. Это означает, что снижение рабочего напряжения на 21% увеличивает срок службы вдвое. Если U lt;0.5Up, срок службы практически не зависит от напряжения.

Срок службы имеет экспоненциальную температурную зависимость. График зависимости может быть описан выражением:

ln(Lj = A-8*T (5.2)

Надежность ЭК оказывается тем выше, чем выше его диаметр. Формула, учитывающая диаметр, имеет следующий вид:

L=f(D)2-* gt; . (5.3)

(Для конденсаторов, рассчитанных на 105 , вместо 85 в показателе степени должно быть 105).

Значение f (D) для различных значений диаметра приведено ниже:

Диаметр (мм) f( D) 35 30000 50 35000 65 45000 75 60000



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31