|
Из-за технологических трудностей, связанных с одновременным сворачиванием в цилиндр нескольких слоев, образованных металлической
фольгой и диэлектрической пленкой, большая часть конденсаторов изготавливается методом напыления алюминиевого слоя толщиной
до 12 мкм на одну из сторон диэлектрической пленки для образования обкладки конденсатора. Следует отметить, что этот прием
не только облегчает технологию производства конденсаторов, по также позволяет получить более высокие значения удельной, относительно
занимаемого объема, емкости, так как пленка со слоем металлизации значительно тоньше фольги, однако, такие конденсаторы
характеризуются более высоким значением последовательного эквивалентного сопротивления, ESR. Так как последовательное эквивалентное
сопротивление для пленочных металлизированных конденсаторов становится значительным только на высоких частотах, когда оно
становится сравнимым с емкостным (реактивным) сопротивлением конденсатора, этот фактор не вызывает серьезных осложнений.
Однако фольговые конденсаторы часто рекомендуются их производителями, как более подходящие для использования в высокочастотных
импульсных цепях, именно по этой причине.
Уже упоминалось, что из-за гранулированной структуры напыляемой металлической пленки, которая применяется при изготовлении
пленочных резисторов и вызвана наличием небольшого количества посторонних примесей, в них возникают избыточные шумы, в силу
чего пленочные резисторы характеризуются всегда несколько более высоким уровнем шумов по сравнению с проволочными. Так как
обкладки в металлизированных пленочных конденсаторах также получают методами вакуумного напыления, то не будет очень самонадеянным
предположить, что конденсаторы будут страдать от точно такой же проблемы, связанной с качеством металлической пленки, с
тем лишь только отличием, что конденсаторы не подвергались планомерной проверке относительно уровня генерируемых шумов.
Хотя чисто субъективные ощущения позволяют сделать вывод, что при использовании фольговых конденсаторов качество звучания
радиоаппаратуры было лучше и, возможно, что причина этого явления заключается в технологических проблемах изготовления
конденсаторов.
Металлизированные бумажные конденсаторы
Металлизированная бумага являлась традиционным диэлектриком в конденсаторах, которые использовались в классических ламповых
усилителях, и в зависимости от
бумаги и ее способности к пропитке качество изделий менялось от весьма посредственных до хороших. К сожалению, если герметизация
металлизированных бумажных конденсаторов оказывается несколько худшей, чем идеальная, атмосферная влага проникает внутрь
конденсатора, приводя к высоким токам утечки. Автору как-то довелось приобрести стереофонический усилитель мощности Leak
Stereo 20, в котором использовались бумажные конденсаторы связи, и все они, как было потом установлено, оказались с большими
токами утечки.
Использование для пропитки бумаги (минерального) масла или эпоксидных смол значительно улучшает положение, до такой степени,
что изготовленный конденсатор имеет почти такие же хорошие характеристики, что и полипропиленовый конденсатор. Так как бумажные
конденсаторы обладают свойством «самозалечивания», они широко используются в энергетике. При возникновении пиков перенапряжения
бумажная изоляция пробивается в самом слабом месте, а напыленная металлическая пленка при этом испаряется, предотвращая,
таким образом, возникновение короткого замыкания и вызванных им серьезных последствий.
Слюдяные посеребренные конденсаторы
Слюдяные посеребренные конденсаторы, имеющие небольшие значения емкости, традиционно использовались в ВЧ цепях, а также
фильтрах звукового частотного диапазона, где необходима особенно высокая стабильность характеристик. Слюда представляет
кристаллический материал, который легко расщепляется на отдельные чрезвычайно тонкие слои, на которые потом наносятся пленка
из серебра. Сборка таких листов в пакеты обеспечивает очень низкое значение индуктивности конденсатора.
Так как слюда является природным материалом, она подвержена все капризам, свойственным неоднородным материалам. Существует
несколько различных по свойствам типов слюды, но слюда мусковит обеспечивает изготовление конденсаторов с наименьшими потерями.
Хотя мусковитная слюда и полистирол характеризуются сравнимыми по значению потерями (0,001 < tgδ < 0,0002), диэлектрические
потери в слюде примерно в 80 раз выше по сравнению с полистиролом, поэтому использование полистирола в качестве диэлектрика
является, как правило, предпочтительнее.
Из-за более высокой стоимости и большего разброса в параметрах посеребренные слюдяные конденсаторы сегодня практически
повсеместно заменены на полистироловые, которые, в свою очередь, постепенно заменяются на полипропиленовые.
Керамические конденсаторы
Керамические конденсаторы предназначаются в первую очередь для радиочастотных узлов радиоприемников и радиопередатчиков.
В аналоговых цепях звуковых трактов они обычно не используются!
До настоящего времени рассматриваемые диэлектрики характеризовались значением относительной диэлектрической проницаемости
εr < 10, однако для конденсаторов с керамическим
диэлектриком значение εr, может достигать 200 000! Как правило, для изготовления керамических конденсаторов
используется титанат бария, или титанат стронция, которые являются пьезоэлектрическими материалами. Это означает, что они
способны генерировать электрическое напряжение при приложении к ним механических воздействий (в частности, эти материалы
являлись основой для керамических картриджей, которые использовались для воспроизведения пластинок в «музыкальных центрах»
весьма посредственного качества).
Керамические конденсаторы могут использования в качестве высокочастотных блокировочных конденсаторов в цифровых цепях
или цепях подогревателей, в которых их нестабильность величины емкости и низкое значение tgδ не вызывает возникновение
существенных проблем.
|
