Рассчет пленочных конденсаторов. Вариант 16 ПЗ6. Вариант 16 Провести расчет резисторов Сiи Сj расширителя импульсов при следующих условиях производство серийное, объем выпуска 10 000 штук, диапазон рабочих температур 2085С, время работы 3000 ч, шаг координатной сетки 1 мм, масштаб 20 16

• Название: Вариант 16 Провести расчет резисторов Сiи Сj расширителя импульсов при следующих условиях производство серийное, объем выпуска 10 000 штук, диапазон рабочих температур 2085С, время работы 3000 ч, шаг координатной сетки 1 мм, масштаб 20 16
• Анкор: Рассчет пленочных конденсаторов
• Дата: 15.04.2021
• Размер: 126.5 Kb.
• Имя файла: Вариант 16 ПЗ6.docx
• Тип: Документы; #194981

Вариант 16

Провести расчет резисторов С_iи С_j расширителя импульсов при следующих условиях: производство серийное, объем выпуска 10 000 штук, диапазон рабочих температур 20–85С, время работы 3000 ч, шаг координатной сетки 1 мм, масштаб 20:1.

	16
Сi	С2
Сj	С3
С2, пФ	1170
δС2, %	±20
С3, пФ	870
δС3, %	±15
Up, В	13

Электрическая схема



Up=13в, выбираем материал по таблице:

Материал для напыления

Удельная емкость С0·103, пФ/см2

Рабочее напряже-ние Up, В

Диэлектри-ческая проница-емость εд, при f = 1 кГц

Тангенс угла диэлектри-ческих потерь (tg δ)·10–3 при f = 1 кГц

Электри-ческая прочность Епр, В/см·106

Температу-рный коэф-фициент емкости αС·10–4, град–1 при Т = 60–125 С

диэлектрика

обкладок

Боросили-катное стекло

Алюми-ний А99

2,5 5 10 15

24 15 10 8

4

1–1,5

3–4

0,35

1. Формула емкости конденсатора



S = LB – площадь взаимного перекрытия обкладок, см²;

ε_д – относительная диэлектрическая проницаемость;

d – толщина диэлектрика, см;

С₀ = (0,0885 ε_д)/d – удельная емкость, пФ/см

2. Минимальная толщина диэлектрика

dmin>=k3*Up/Eпр=2.5*15/3.5*10^6=0,11 мкм

К_з = 2÷3 – коэффициент запаса электрической прочности;

Е_пр – электрическая прочность материала диэлектрика, В/мм

0,1 ≤ d_min ≤ 1 (мкм) d_min(опт) = 0,3–0,6 мкм

Удельная емкость

Сov=0.0885*4/0.0000107=33084 пФ/мм2

3. Суммарная относительная погрешность емкости конденсатора

δ_С = δ_С0 + δ_S + δ_Ct + δ_Cст

δ_C0 = 3÷5 % – относительная погрешность удельной емкости, которая зависит от материала и погрешности толщины;

δ_S = ΔS/S = (ΔLB + ΔBL)/BL – относительная погрешность активной площади конденсатора;

δ_Сt = α_С (Т_max–20С) – температурная погрешность;

δ_Сст = 1÷3 % – погрешность, обусловленная старением пленок конденсатора



δ_Сt = α_С (Т_max–20С)=0.35*10^-4*65=22.75*10^-4=0.02275

δ_Сст = 1÷3 %=0,01

4. Относительная погрешность активной площади конденсатора

δ_S → min при L = В, ΔL = ΔВ = 0,03 мм



δ_Sдоп = δ_С – δ_С0 – δ_Ct – δ_Cст > 0

Расчет погрешностей

δ_S2=0.1-0.03-0.22=0.048

δ_S3= 0.1-0.03-0.22-0.01=0.038

5. Удельная емкость



, (пФ/см²)

Со_точн2=С2*(δ_Sдоп/2l)²=1170*(0.048/2*0.003)²=74880 пФ/мм²

Со_точн3=С3*(δ_Sдоп/2l)²=870*(0.048/2*0.003)2=55680 пФ/мм²


S_min = 0,5×0,5 мм² – минимальная площадь, занимаемая конденсатором, исходя из технологических ограничений




С₀₂ = min(Co Cov Co_точн)=min(4000;3308;74880)=3308 пФ/мм²

С₀₃ = min(Co Cov Co_точн)=min(4000;3308;55680)=3308 пФ/мм²
6. Размеры верхней обкладки конденсатора

(см²) - площадь верхней обкладки конденсатора

К – эмпирический коэффициент, учитывающий краевой эффект

К = 1, если С/С₀ ≥ 5 мм²,

К = 1,3 – 0,06 С/С₀, если 1 ≤ С/С₀ < 5 мм²

При S_min < S < 200 мм

- округленное до числа, кратного шагу координатной сетки с учетом масштаба
С2/Со= 1170/3308=0.35

С3/Со= 870/3308=0.26

K2=1.3-0.06*0.35=1.279

K3=1.3-0.06*0.26= 1.2844

S2=C2/Co*k2=1170/330840*1.279 =0. 00276 см²

S3=C3/Co*k3= 870/330840* 1.2844= 0.00204 см²
L2=B2=S2^0.5=0.0525см0.55мм

L3=B3=S3^0.5= 0.045см0.50 мм

7. 
   Размеры нижней обкладки и диэлектрика
   

Lн2=B=L+2*q= 0.55+2*0.1=0.75

Lн3=B=L+2*q= 0.50+2*0.1=0.70

Lд=Вд=Lн+2*f

Lд2=Lн2+2f=0.75+2*0.2=1.15 мм=0.115 см

Lд3=Lн3+2f=0.70+2*0.2=1.10 мм=0.110 см
Площадь, занимаемая конденсатором,

S2=0.115*0.115=0.013225 СМ2

S3=0.110*0.110=0.0121 CМ2