Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Конденсаторы переменной емкости являются одним из наиболее важных элементов современной радиоаппаратуры, обеспечивая в большинстве случаев настройку контуров как в радиоприемной, так и в радиопередающей аппаратуре. Кроме того, они применяются достаточно широко в измерительной аппаратуре и в разнообразных устройствах электронной техники.
К рассматриваемому типу конденсаторов можно также отнести подстроечные конденсаторы (конденсаторы полупеременной емкости), у которых емкость изменяют лишь в период настройки аппаратуры при выпуске ее с завода; после того, как подобрано нужное значение емкости, оно фиксируется и конденсатор работает в дальнейшем как конденсатор постоянной емкости; новая перенастройка конденсатора производится только при ремонте данной аппаратуры.
Изменение емкости в конденсаторах с механическим управлением достигается за счет изменения одной из двух величин, определяющих емкость: площади обкладок или зазора между обкладками. При этом в основном используются или конденсаторы плоского типа (обычно плоского многопластинчатого) или цилиндрического (трубчатого) типа. В первом случае при постоянстве зазора, согласно формулам (2) и (3), емкость конденсатора должна изменяться прямо пропорционально изменению площади перекрытия обкладок (рис. 83, а). Для изменения последней необходимо производить механическое перемещение обкладок одного знака по отношению к обкладкам другого знака. Это перемещение, изменяющее площадь перекрытия, можно осуществлять или поступательным, или вращательным движением. Чаще всего в переменных конденсаторах применяется вращательное движение подвижной системы обкладок (ротора) по отношению к неподвижной (статору).
|
|
При изменении зазора между обкладками плоского конденсатора его емкость, согласно формуле (2), должна изменяться обратно пропорционально величине зазора; при этом изменение емкости носит гиперболический характер (рис. 83, б). Для изготовления подстроечных конденсаторов малой емкости с тонкой регулировкой емкости обычно используют правую ветвь кривой, где емкость мало изменяется с изменением зазора. Левая часть кривой используется в подстроечных воздушнослюдяных конденсаторах. Неудобством этого способа изменения емкости является то, что при изменении зазора меняется пробивное напряжение конденсатора. Этот способ регулировки емкости применяется относительно редко.
При использовании цилиндрического конденсатора для изменения его емкости применяют поступательное движение внутренней обкладки по отношению к внешней, неподвижной (рис. 84, а). При этом происходит изменение длины перекрытия обкладок, пропорционально которому изменяется емкость, согласно формуле (4). Этот принцип изменения емкости широко применяется в современных подстроечных конденсаторах. Возможно также использовать вращательное движение одного полуцилиндра по отношению к другому, получив возрастание емкости, пропорциональное увеличению площади перекрытия, зависящей от угла поворота , при постоянстве зазора (рис. 84, б); этот способ изменения емкости применяется редко. Изменение зазора в цилиндрическом конденсаторе можно осуществить, если внутренняя обкладка имеет ось, смещенную по отношению к оси внешней обкладки, причем мы будем поворачивать внутреннюю обкладку вокруг ее оси.
Таким образом, основными типами переменных конденсаторов, если их классифицировать по особенностям конструкции, являются:
а) плоские многопластинчатые конденсаторы с вращательным движением одной системы обкладок (пластин) по отношению к другой;
б) цилиндрические конденсаторы с поступательным движением внутренней обкладки по отношению к внешней.
По виду диэлектрика переменные конденсаторы можно разбить на следующие типы:
а) с газообразным или жидким диэлектриком: воздушные, вакуумные, газонаполненные, маслонаполненные;
б) с твердым неорганическим диэлектриком: керамические, стеклянные, воздушно-слюдяные.
в) с твердым органическим диэлектриком: пластмассовые, воздушно-пленочные.
По основному назначению различают конденсаторы: а) — для радиоприемной аппаратуры; б) — для радиопередающей аппаратуры; в) — для электроизмерительной техники. В случаях а) и в) конденсаторы рассчитываются на небольшие напряжения, обычно не превышающие нескольких сотен вольт, а чаще — нескольких десятков вольт; в случае б) при работе конденсатора в колебательном контуре большой мощности напряжения на конденсаторе могут достигать десятков киловольт.
При небольших напряжениях основным типом переменного конденсатора с механическим управлением емкостью является воздушный конденсатор плоского многопластинчатого или цилиндрического типов. Этот тип конденсатора обеспечивает возможность получения наиболее высоких электрических свойств (малый , малый ТКЕ, стабильность емкости), но имеет относительно большие размеры, что ограничивает верхний предел емкости значениями порядка 500—600 пФ.
Заливка зазоров в воздушном переменном конденсаторе жидким диэлектриком увеличивает его емкость в раз, то есть примерно в 2 раза при неполярных жидкостях и в 4—6 раз — при полярных, одновременно повышая и пробивное напряжение конденсатора. Однако замена воздуха жидкостью резко ухудшает электрические свойства конденсатора и требует его герметизации, что усложняет конструкцию и вызывает увеличение размеров, которое даже может свести на нет выигрыш в емкости, то есть препятствовать существенному улучшению удельных характеристик конденсатора. Поэтому переменные конденсаторы с жидким диэлектриком применяются редко.
Значительно большее распространение получили переменные конденсаторы с твердым диэлектриком как неорганическим, так, последнее время, и органическим; в основном эти конденсаторы применяются в качестве подстроечных. У таких конденсаторов заметно улучшены удельные характеристики, но электрические свойства обычно значительно хуже, чем у воздушных конденсаторов, а потому замена воздушного конденсатора переменным конденсатором с твердым диэлектриком не всегда возможна.
При использовании твердого диэлектрика в переменном конденсаторе, когда одна обкладка должна перемещаться по отношению к другой, практически не удается исключить наличие воздушного зазора. Поэтому в таком случае мы имеем дело не с одним твердым диэлектриком, а также и с последовательно включенным слоем воздуха, что накладывает особый отпечаток на свойства этих конденсаторов.
Для применения в мощных радиопередающих устройствах, где к конденсатору прикладывается высокое напряжение высокой частоты, газовая изоляция представляет интерес прежде всего из-за возможности получения малого и высокой стабильности емкости, обеспечивающей стабильность частоты контура. Поскольку в данном случае требуется обеспечить и достаточно высокую электрическую прочность, в качестве диэлектрика в переменном конденсаторе приходится применять сжатый газ или вакуум, причем в последнее время основное развитие нашли вакуумные конденсаторы переменной емкости.
Дата публикования: 2014-11-26; Прочитано: 1115 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!