TECHNOLOGIE PASIVNÍCH SOUČÁSTEK REZISTORY, KONDENZÁTORY, CÍVKY.

Prezentace na téma: "TECHNOLOGIE PASIVNÍCH SOUČÁSTEK REZISTORY, KONDENZÁTORY, CÍVKY."— Transkript prezentace:

1 TECHNOLOGIE PASIVNÍCH SOUČÁSTEK REZISTORY, KONDENZÁTORY, CÍVKY

2 ZÁKLADNÍ FUNKČNÍ VLASTNOSTI - HODNOTA ELEKTRICKÉHO ODPORU REZISTORU (jmenovitá, skutečná) - TOLERANCE JMENOVITÉ HODNOTY (odchylka v % z jmen. hodnoty) - DOVOLNÉ VÝKONOVÉ ZATÍŽENÍ (Juoleovy ztráty – zahřívání rezitoru) - NEJVĚTŠÍ DOVOLENÉ NAPĚTÍ (pro jednotlivá provedení mezi vývody R) - TEPLOTNÍ SOUČINITEL ODPORU (závisí na odporovém materiálu) - ŠUMOVÉ NAPĚTÍ (vlivem teploty a materiálu – ovlivňuje užitečný signál) POTENCIOMETRY NAVÍC - PRŮBĚH ODPORU V ZÁVISLOSTI NA POLOZE BĚŽCE - PŘECHODOVÝ ODPOR BĚŽCE A ŠELEST PŘI JEHO POHYBU - MOMENT OTÁČENÍ HŘÍDELE NEBO POHYBU POSUVNÉHO BĚŽCE REZISTORY VŠECHNY DŮLEŽITÉ VLASTNOSTI ZÁVISÍ NA KONEČNÉM PROVEDENÍ REZISTORŮ

3 ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ PODLE PROVEDENÍ - PEVNÉ - PEVNÉ S ODBOČKOU - PROMĚNNÉ = POTENCIOMETRY (proměna R hřídelem) = ODPOROVÉ TRIMRY (proměna R nástrojem) PEVNÉ REZISTORY PODLE KONSTRUKCE - DRÁTOVÉ = ODPOROVÁ DRÁHA Z ODPOROVÉHO VODIČE - VRSTVOVÉ = ODPOROVÁ DRÁHA -TENKÁ VRSTVA ODPOROVÉHO MATERIÁLU - HMOTOVÉ = CELÉ TĚLESO TVOŘENO ODPOROVÝM MATERIÁLEM (SMD,IO) VRSTVOVÉ PODLE MATERIÁLU ODPOROVÉ VRSTVY - UHLÍKOVÉ = UHLÍK S VHODNÝM POJIVEM NANESENÝ NA KERAMICKÉ TĚLÍSKO - METALIZOVANÉ = OXIDY KOVŮ NEBO JEJICH SLITINY NAPAŘENÉ NA KER. TĚLÍSKO

4 PŘÍKLADY KONSTRUKČNÍHO USPOŘÁDÁNÍ DRÁTOVÉ REZISTORY - ŘEZ VRSTVOVÉ REZISTORY - ŘEZ DETAIL PROVEDENÍ VRSTVY R = ρ*l/S POVRCHOVÝ LAK ODPOROVÝ VODIČ LAKOVÁ IZOLACE KERAMICKÉ TĚLÍSKO BODOVÝ SVÁR ČEPIČKA – PŘÍVOD POCÍNOVANÝ Cu PŘÍVOD KOVOVÁ ČEPIČKA NALISOVANÁ NA VODIČ POVRCHOVÝ LAK ODPOROVÁ VRSTVA KERAMICKÉ TĚLÍSKO BODOVÝ SVÁR ČEPIČKA – PŘÍVOD POCÍNOVANÝ Cu PŘÍVOD KOVOVÁ ČEPIČKA NALISOVANÁ NA VODIČ VYBROUŠENÉ DRÁŽKY VE VRSTVĚ UMOŽŇUJÍ NASTAVIT JMENOVITÝ ODPOR REZISTORU – TZV. JUSTOVÁNÍ (PRODLUŽUJE SE ODPOROVÁ DRÁHA, TÍM ROSTE ODPOR REZISTORU)

5 POTENCIOMETRY - REZISTORY S ODPOROVOU DRÁHOU, PO KTERÉ SE POHYBUJE BĚŽEC, KTERÝ TVOŘÍ ODBOČKU PLYNULE PROMĚNNÉHO ODPORU PODLE MATERIÁLU ODPOROVÉ DRÁHY - LAKOSAZOVÉ ( lak plněný sazemi – nejlevnější, nejčastěji užívané) - TVRDÝ UHLÍK ( kvalitnější, delší doba životnosti) - CERMET ( speciální sklo s rozptýleným práškem drahých kovů – nejlepší) - ODPOROVÝ DRÁT ( jako u rezistorů pevných) PODLE ZÁVISLOSTI DĚLICÍHO POMĚRU NA POLOZE BĚŽCE - LINEÁRNÍ N ( přímá úměrnost úhlu natočení hřídele nebo poloze běžce) - LOGARITMICKÉ G ( poměr roste s polohou běžce logaritmicky) - EXPONENCIÁLNÍ E ( poměr roste s polohou běžce exponenciálně) PODLE KONSTRUKČNÍHO PROVEDENÍ - OTOČNÉ ( hřídel, běžec se posouvá o kruhové dráze, α = 300°) - POSUVNÉ (běžec se posouvá po lineární dráze) - SE SPÍNAČEM NEBO BEZ NĚJ ( pro malé nebo nízké napětí) DÁLE MOHOU BÝT JEDNODUCHÉ, DVOJITÉ, TANDEMOVÉ, TANDEMOVÉ S RŮZNÝMI DRAHAMI (G,E), S ODBOČKAMI (H,L,Y), TAKÉ VÍCENÁSOBNÉ ( 3 – 6 na jedné hřídeli) NEBO VÍCEOTÁČKOVÉ (jemnější regulace)

6 PŘÍKLADY KONSTRUKČNÍHO USPOŘÁDÁNÍ JEDNODUCHÝ DVOJITÝTANDEMOVÝ LINEÁRNÍ (POSUVNÝ) HŘÍDEL PERTINAX ODPOR. DRÁHA SOUOSÝ HŘÍDEL POUZDRO BĚŽEC (UHLÍK) VÝVODY ŠROUBOVÉ UCHYCENÍ NA PANEL BĚŽEC (UHLÍK) ODPOROVÁ DRÁHA PRUŽNÉ SPOJENÍ BĚŽEC-VÝVOD PERTINAX VÝVODY BĚŽEC (UHLÍK) ODPOROVÁ DRÁHA VEDENÍ JEZDCE

7 PRŮBĚHY ODPOROVÉ DRÁHY U 1 U 2 A A = U 2 /U 1 1 lineární průběh N,( Ns speciální, H 3 odbočky) exponenciální průběh označení E logaritmický průběh G, (L,Y s odbočkou) 300 α°

8 ZÁKLADNÍ FUNKČNÍ VLASTNOSTI - HODNOTA ELEKTRICKÉ KAPACITY (jmenovitá a skutečná) - TOLERANCE JMENOVITÉ HODNOTY (odchylka v % z jmen. hodnoty) - DOVOLENÉ (JMENOVITÉ ) NAPĚTÍ (z katalogu nebo štítku) - ZTRÁTOVÝ ČINITEL (z katalogu, závisí na provedení a dielektriku) - IZOLAČNÍ ODPOR ( odpor izolace a dielektrika – 10E2 -10E5 MΩ) - ZÁVISLOST KAPACITY NA TEPLOTĚ ( změna teploty – změna rozměrů … ) - INDUKČNOST KONDENZÁTORU ( svitkové C, indukčnost přívodů … ) ELEKTROLYTICKÉ KONDENZÁTORY NAVÍC - IMPEDANCE A JEJÍ KMITOČTOVÁ ZÁVISLOST (Z = R + jXc) - ELEKTRICKÁ TRVANLIVOST A PROVOZNÍ POUŽITELNOST KONDENZÁTORY VŠECHNY DŮLEŽITÉ VLASTNOSTI ZÁVISÍ NA KONEČNÉM PROVEDENÍ KONDENZÁTORŮ

9 ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ PODLE PROVEDENÍ - PEVNÉ - PROMĚNNÉ = LADICÍ (proměna hřídelem ) = DOLAĎOVACÍ (nástrojem) PODLE DIELEKTRIKA - VZDUCHOVÉ (VAKUOVÉ) - S PAPÍROVÝM DIELEKTRIKEM - S METALIZOVANÝM PAPÍREM - S PLASTOVÝMI FÓLIEMI - SLÍDOVÉ - KERAMICKÉ - SKLENĚNÉ - ELEKTROLYTICKÉ DIELEKTRIKUM ROZHODUJE O KAPACITĚ SVOJÍ PERMITIVITOU, DÁLE O IZOLAČNÍM ODPORU, O ZTRÁTOVÉM ČINITELI JAKO DŮSLEDKU DIELEKTRICKÝCH ZTRÁT, TAKÉ O ZÁVISLOSTI KAPACITY NA TEPLOTĚ

10 PROMĚNNÉ KONDENZÁTORY LADICÍ A DOLAĎOVACÍ (kapacitní trimry) DIELEKTRIKUM OBVYKLE VZDUCH, PLASTOVÉ FÓLIE, U DOLAĎOVACÍCH TAKÉ SKLO A KERAMIKA LADICÍ KONDENZÁTORY JEDNODUCHÉ, DUÁLNÍ (vícenásobné výjimečně) PŘÍKLADY KONSTRUKČNÍHO USPOŘÁDÁNÍ LADICÍ DOLAĎOVACÍ KONDENZÁTOR KONDENZÁTORY ROTOR STATOR HŘÍDEL SKLENĚNÝ TRIMR OTÁČENÍM SE ZASOUVÁ PÍST SKLO STATOR ŘEZ Al TRIMREM ROTOR STATOR ŠROUBOVÝ HŘÍDEL

11 PEVNÉ KONDENZÁTORY 1) PAPÍROVÉ - DIELEKTRIKUM – PAPÍR ZE SULFÁTOVÉ CELULOZY = TENKÝ, VELKÁ HUSTOTA A ELEKTRICKÁ PEVNOST - ELEKTRODY – HLINÍKOVÉ FÓLIE - PROVEDENÍ – SVITKY V KOVOVÝCH POUZDRECH SE SKLENĚNÝMI PRŮCHODKAMI - VYUŽITÍ – JAKO VYSOKONAPĚŤOVÉ A ZAPALOVACÍ (malé nároky na kvalitu) 2) S METALIZOVANÝM PAPÍREM - MP - DIELEKTRIKUM – KONDENZÁTOROVÝ PAPÍR S NAPAŘENÝMI ELEKTRODAMI (Al,Zn) - PROVEDENÍ – SVITKY V ŠIROKÉM KONSTRUKČNÍM SORTIMENTU - VÝHODY – REGENERAČNÍ SCHOPNOST, MENŠÍ OBJEM, VĚTŠÍ SPOLEHLIVOST 3) S PLASTOVÝM DIELEKTRIKEM - DIELEKTRIKUM – PLASTOVÉ FÓLIE (polystyren, polyetylen, polyester, teflon, styroflex …) - ELEKTRODY – KOVOVÉ FÓLIE NEBO NAPAŘENÉ VRSTVY KOVU NA DIELEKTRIKU - PROVEDENÍ – ŠIROKÝ TVAROVÝ SORTIMENT - VÝHODY – VELKÝ IZOLAČNÍ ODPOR A ELEKTRICKÁ PEVNOST, MALÝ ZTRÁTOVÝ ČINITEL

12 4) SLÍDOVÉ - DIELEKTRIKUM – KALIBROVANÉ LÍSTKY MUSKOVITU (20-150 µm) - ELEKTRODY - KOVOVÁ FÓLIE NEBO NAPAŘENÁ VRSTVA NA SLÍDĚ - PROVEDENÍ – MINIATURNÍ, ZALISOVANÉ, VYSOCE STABILNÍ NORMÁLY - VÝHODY – VELMI MALÝ ZTRÁTOVÝ ČINITEL ( MĚŘICÍ A SDĚLOVACÍ TECHNIKA) 5) KERAMICKÉ - DIELEKTRIKUM – KERAMIKA S LINEÁRNÍ(1), NELINEÁRNÍ (2) TEPLOTNÍ ZÁVISLOSTI PERMITIVITY NA TEPLOTĚ A POLOVODIČOVÁ KERAMIKA (3) - ELEKTRODY – NAPAŘENÉ NA KERAMICE - PROVEDENÍ – ŠIROKÝ KONSTRUKČNĚ TVAROVÝ SORTIMENT - VYUŽITÍ – PODLE TYPU KERAMIKY 1 - REZONANČNÍ OBVODY, STABILITA KAPACITY 2 - VAZEBNÍ A BLOKOVACÍ KONDENZÁTORY 3 – BLOKOVACÍ, VAZEBNÍ, FILTRAČNÍ (µr~10E5) 6) ELEKTROLYTICKÉ - DIELEKTRIKUM – TENKÁ VRSTVA OXIDU HLINÍKU NEBO TANTALU - ELEKTRODY – PODLE DRUHU FÓLIE Al NEBO Ta A ELEKTROLIT KAPALNÝ NEBO TUHÝ DRUHÁ Al FÓLIE SLOUŽÍ JAKO VELKOPLOŠNÝ PŘÍVOD PROUDU

13 - VLASTNOSTI – VELKÁ KAPACITA NA JEDNOTKU OBJEMU – ZATÍM NENAHRADITELNÉ – VYŽADUJÍ SPRÁVNOU POLARITU STEJNOSMĚRNÉHO NAPĚTÍ - VYUŽITÍ – FILTRAČNÍ A BLKOVACÍ KONDENZÁTORY VE ZDROJÍCH PŘÍKLADY KONSTRUKČNÍHO PROVEDENÍ SVITKOVÝ KERAMICKÝ SLÍDOVÝ TC 257 M1 /B 100V= Al fólie Fólie UH (PAPÍR) KERAMIKA NAPAŘENÁ VRSTVA KRYCÍ VRSTVA NAPAŘ. VRSTVA SLÍDA

14 NAROZDÍL OD REZISTORŮ A KONDENZÁTORŮ SE CÍVKY NEVYRÁBĚJÍ V TAK ŠIROKÉM SORTIMENTU A MNOŽSTVÍ VÝJIMKY TVOŘÍ SORTIMENT MALÝCH TRANSFORMÁTORKŮ RŮZNÉHO PROVEDENÍ PODLE JÁDRA A SORTIMENT CÍVEK,KTERÉ SLOUŽÍ V ELEKTRONICE JAKO TLUMIVKY NEBO JAKO SOUČÁSTI FILTRAČNÍCH ČLENŮ V OBLASTI SÍŤOVÉHO NAPÁJENÍ ELEKTRONICKÝCH OBVODŮ OSTATNÍ DRUHY CÍVEK JSOU VYRÁBĚNY „NA ZAKÁZKU“, ZEJMÉNA PRO OBOR SDĚLOVACÍ TECHNIKY, IMPULZNÍCH ZDROJŮ A DALŠÍCH OBLASTÍ ELEKTRONIKY CÍVKY

15 ZÁKLADNÍ FUNKČNÍ VLASTNOSTI - VLASTNÍ INDUKČNOST POŽADOVANÉ HODNOTY - ČINITEL JAKOSTI PRO CÍVKY V OBORU REZONANČNÍCH OBVODŮ - VELIKOST SKINEFEKTU U CÍVEK PRO VF ELEKTRONIKU - VLIV JÁDRA U CÍVEK S JÁDREM NA JEJÍ CELKOVÉ VLASTNOSTI - IZOLAČNÍ ODPOR MEZI ZÁVITY A DALŠÍMI KOVOVÝMI ČÁSTMI ZÁKLADNÍ ROZDĚLENÍ PODLE KONSTRUKCE - SAMONOSNÉ (cívka je navinuta na trn a tvar drží sám vodič) - VINUTÉ NA KOSTŘE ( větší počet závitů nebo malý průměr vodiče) PODLE ZPŮSOBU VINUTÍ - VINUTÍ „ZÁVIT VEDLE ZÁVITU“ (prostorově nejúspornější) - KŘÍŽOVÉ VINUTÍ (závity ve vrstvách se kříží) - DIVOKÉ VINUTÍ (závity navinuté z hlediska směru chaoticky) ZPŮSOB VINUTÍ OVLIVŇUJE MAGNETICKÉ POLE UVNITŘ CÍVKY

16 PODLE JÁDRA - BEZ JÁDRA (malá indukčnost, lineární součástka) - S JÁDREM ( větší indukčnost podle jádra, omezená linearita) PODLE GEOMETRICKÉHO PROVEDENÍ CÍVKY - VÁLCOVÁ CÍVKA JEDNOVRSTVÁ (solenoid) - VÁLCOVÁ CÍVKA VÍCEVRSTVÁ - CÍVKA S JINÝM GEOMETRICKÝM USPOŘÁDÁNÍM INDUKČNOST CÍVKY ZÁKLADNÍ VLASTNOST, KTERÁ ZÁVISÍ NA GEOMETRICKÉM PROVEDENÍ CÍVKY A NA POČTU ZÁVITŮ (jeho druhé mocnině) PRO VÝPOČET INDUKČNOSTI NAVRHOVANÉ CÍVKY JE PRO KAŽDÉ GEOMETRICKÉ PROVEDENÉ POUŽÍVÁN JINÝ EMPIRICKÝ VZTAH POSTUP : volba průřezu vodiče a provedení cívky odhad počtu závitů a výpočet indukčnosti zpřesnění počtu závitů, změna rozměrů …. KONEČNÉ PROVEDENÍ NUTNO „DOLADIT“ MĚŘENÍM

17 CÍVKY BEZ JÁDRA PROVEDENÍ = SAMONOSNÉ ( malý počet závitů, jedna vrstva, silnější vodič) NA IZOLAČNÍ KOSTŘE ( jedno i vícevrstvé ze slabšího vodiče) PLOŠNÉ CÍVKY (jednozávitové vícevrstvé- plošné spoje) CÍVKY S JÁDREM JSOU PROVEDENY NA KOSTŘE (izolace od jádra), KONSTRUKČNÍ USPOŘÁDÁNÍ ZÁVISÍ NA DRUHU (BUDOUCÍM VYUŽITÍ) CÍVKY nf jádro vf jádro nf jádro vf jádro (tlumivka) vf cívka laď.obvodu síť.a nf transformátor vf vázané obvody JÁDRA PRO NÍZKÉ KMITOČTY (VE SCHÉMATU PLNÁ ČÁRA) PODLE KMITOČTU – PRO 50 Hz (plechy Si ocel, EI, M, F, permalloy C) – PRO NF TRANSFORMÁTORY (permalloy tl. 0,2-0,05mm)

18 JÁDRA PRO VYSOKÉ KMITOČTY (VE SCHÉMATU ČÁRKOVANĚ) PODLE KMITOČTU – DO 100 MHz (prášková magneticky měkká jádra) – AŽ DO GHz ( feritová magneticky měkká jádra) PODLE PROVEDENÍ – JÁDRA PRO VF CÍVKY (šrouby, hrníčková jádra) – JÁDRA PRO VF TRANSFORMÁTORY (obvykle EE) JÁDRO šroubové hrníčkové kostra cívky feritové jádro EE cívka na plošném spoji