К53-8


(фото Андрея Секретова)

Весьма редкие ныне алюминиевые оксидно-полупроводниковые конденсаторы уплотненной конструкции. Производитель - НИИ "Гириконд", г.Санкт-Петербург.

Для этих конденсаторов характерно высокое значение отношения Uф к Uном, порядка 5—6 раз вместо 1,15—1,5, как для обычных конденсаторов. Максимальный заряд этих конденсаторов составляет 30 мккл, наибольшее значение удельного заряда равно 38,5 мккл/см3.

Электрические параметры

Интервал рабочих температур –60…+85°С
Диапазон выпускаемых емкостей 0,5...20 мкФ
Номинальное напряжение 15, 6, 3 и 1,5 В
Изменение емкости конденсаторов при крайних предельных температурах
   от +20 до +50% при положительной температуре
   от -25 до -40% при отрицательной температуре
Допустимая амплитуда напряжения переменной составляющей по отношению к номинальному напряжению - не более 20%, на частотах до 50 Гц включительно
Тангенс угла потерь
   у конденсаторов на номинальные напряжения 1,5; 3 и 6 В - 20%
   на номинальное напряжение 15 В — не более 15%
Ток утечки конденсаторов
   при нормальных условиях не более 13 мкА
   при повышенной предельной температуре не более 43 мкА
Относительная влажность до 98% при температуре +40° С
Атмосферное давление от 5 до 2280 мм рт. ст.
Вибрация в диапазоне частот от 5 до 2500 Гц с ускорением до 18 g
Многократные удары с ускорением до 150 g
Срок службы 5000 ч
Срок хранения 12 лет

   В качестве полупроводника используется двуокись марганца (МnО2), нанесенная на оксидную пленку алюминия пиролитическим способом. Использование твердого электролита позволило получить конденсаторы, обладающие высокой стабильностью электрических характеристик при изменении окружающей температуры и частоты питающего напряжения.

   Анод конденсатора изготавливается из алюминиевой фольги (99,99%) толщиной 20 мкм (по некоторым источникам - 200 мкм) с площадью, равной 1х1 см. Для повышения емкости фольга предварительно подвергается электрохимическому травлению.
   Нанесение оксидного слоя на аноды производится в растворе лимонной кислоты и буры.
   Полупроводниковый катод наносится путем «пропитки» формованного анода в водном растворе азотнокислого марганца и последующего термического разложения последнего, согласно реакции

Мn (NO3)2 * 6Н2O -> МnО2 + 2NO2 + H2O


1 — алюминиевый оксидированный анод; 2 — анодный вывод; 3 — край слоя графита; 4 — металлический слой, нанесенный поверх графитового; 5 — катодный вывод; 6 — слой влагозащитного компаунда

1 — вентильный металл (анод); 2 — оксидный слой; 7 — слой полупроводника; 8 — слой графита; 9 — слой металла, нанесенный напылением

   Образующиеся при реакции пары двуокиси азота в присутствии паров воды повреждают оксидную пленку на аноде, увеличивая ток утечки. Поэтому полезна предварительная подсушка «пропитанных» анодов перед проведением операции пиролитического разложения азотнокислого марганца. В одном из опытов введение такой подсушки позволило снизить ток утечки с 17 до 5 мкА. После подсушки процесс пиролиза производится при 400°С. При выборе режима подсушки надо иметь в виду, что до 80°С могут удаляться лишь пары воды, в пределах 80—180°С удаляется вода и окислы азота, а при температуре выше 180° С — только окислы азота. Следует иметь в виду, что написанная выше реакция несколько упрощена, точнее писать Мn (NO3)2 * xН2O, где x=4...7; кроме NO2 может также выделяться NO.

   В процессе пиролиза оксидный слой повреждается даже при подсушке, поэтому после пиролиза приходится производить дополнительную подформовку анода в том же электролите. Обычно операции пропитки, пиролиза и подформовки производят несколько раз. Поверх слоя МnO2 наносят слой графита, а на него — слой припоя ПОС, нанесенный для лучшего контактирования, к которому затем припаивают катодный вывод. Анодный приваривается к лепестку алюминиевой фольги, не покрытому двуокисью марганца.

   В таком виде конденсатор помещается в пластмассовый корпус и заливается эпоксидным компаундом. Подобная конструкция конденсатора обеспечивает ему надежную защиту от действия влаги.

Источники:

1. Ренне В.Т. Электрические конденсаторы. "Энергия", Ленинградское отделение, 1969.
2. Незнайко А.П. Новые типы конденсаторов. Л., "Энергия", 1970 (Массовая радиобиблиотека. Вып.728)
3. Краткий справочник радиолюбителя. Березовский М.А., Писаренко В.М. - Киев "Технiка", 1975
4. Малогабаритная радиоаппаратура. Справочник радиолюбителя. - Киев "Наукова думка", 1975.
5. Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. Под ред. В.Н. Дулина, М.С. Жука. М., "Энергия", 1977
6. Бодиловский З.Г. Справочник молодого радиста: 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1983. (Профтехобразование. Библиотечная серия).

домой