.

Конденсатор переменной емкости

Язык: русский
Формат: курсова
Тип документа: Word Doc
75 964
Скачать документ

16

Министерство образования и науки Украины

Харьковский технический университет радиоэлектроники

Кафедра ПЭЭА

Курсовой проект

по курсу: “Элементная база”

на тему: “Конденсатор переменной емкости”

Выполнил:

Проверил:

Харьков

Содержание

Введение

1. Анализ технического задания

1.1 Исходные данные

2. Обзор аналогичных конструкций и выбор направления проектирования

3. Электрический и конструкторский расчеты

Заключение

Список литературы

Введение

Функциональная электроника – это новое перспективное направление в
современной электронной базе РЭС. Устройства функциональной электроники
основаны на использовании динамических неоднородностей и физических
принципов интеграции. Это отличает их от транзисторов, диодов,
интегральных схем и других элементов РЭС, работа которых основана на
статических неоднородностях и конструкторской – технологической
интеграции. В настоящее время стоит вопрос о создании устройств, в
качестве основных носителей информации, в которых будут использованы
всевозможные виды динамических неоднородностей, т.е. устройства для
обработки больших массивов информации с помощью интеграции различных
физических эффектов.

Из всего многообразия РЭС в большинстве случаев возникает необходимость
в элементах, способных изменять свою емкость в зависимости от какого –
то внешнего параметра. Наиболее часто изменение емкости необходимо для
изменения резонансной частоты контура, в состав которого входит элемент.
Существует несколько типов таких, элементов, одним из которых является
конденсатор переменной емкости (КПЕ), рассматриваемый в данной работе.

Электрические конденсаторы являются одним из наиболее массовых элементов
РЭС. В СНГ их выпускается до 11 млн. штук в год (в мире выпуск достигает
10 штук в год). Применимость конденсаторов объясняется достаточно
широкими функциональными возможностями как элементов колебательных
контуров и фильтрующих, разделительных пусковых, помехоподавляющих,
блокировочных цепей и т.д.

1. Анализ технического задания

1.1 Исходные данные

Конденсатор переменной емкости – прямоемкостной;

Максимальная емкость Смах = 150пФ;

Минимальная емкость Смin = 8пФ;

4. Температурный коэффициент емкости ТКЕ = 10-5 1/град;

Рабочее напряжение Uраб = 100 в;

Количество секций – 1;

Угол поворота подвижной системы = 180 є;

Диаметр оси dоси = 6мм;

УХЛ 4.1 ГОСТ 15150 – 69;

Условия эксплуатации 2ст. ж; ГОСТ 16962 – 79

Программа 10 6 шт/год.

Значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации и
испытаниях УХЛ 4.1 ГОСТ 15150 – 69

Исполнение изделий – УХЛ; Категория изделий – 4.1

Значения температуры воздуха при эксплуатации, Сє

Рабочие

Верхнее значение + 25; Нижнее значение + 10; Среднее значение + 20

Предельные рабочие

Верхнее значение + 40; Нижнее значение + 1

Величина изменения температуры окружающего воздуха за 3ч. – 40 Сє;

Относительная влажностьСр. месячное значение в наиболее теплый и влажный
период и продолж. воздействияВерхнее значение

ЗначениеПродолжительность мес. 65% при 20 Сє 12 80% при 25
СєИнтенсивность дождя составляет – 3мм / мин.;

Плотность озона приземном слое воздуха составляет – 40 мкг / м3;

Температура +25 Сє; – 20 Сє

Механические воздействия ГОСТ 16962 – 79

Степень жесткости – ? ?

Вибрационные нагрузки Диапазон частотМакс. ускорение, g Длительность
удара1 – 601–Ударные нагрузкиМногократные–402 – 10Одиночные–2020 –
50Линейные нагрузки–25–

Для изделий, предназначенных для работы в условиях воздействия
акустического шума, значения характеристик акустического шума:

Диапазон частотМакс. уровен. зв. давления, дБ50 – 100000140

Температура воздуха или другого газа при транспортировании и хранении:

Верхнее значение + 60 С; нижнее значение – 60 С

Пониженное атмосферное давление мм. рт. ст. – 400;

Повышенное давление воздуха или другого газа, кгс / см – 3;

Относительная влажность: 98% при 25 С и более низких температурах без
конденсации влаги.

Выбор конструкции КПЕ

В ТЗ не оговорены требования к габаритам и массе предложенного к
разработке КПЕ. Об отсутствии жестких требований к этим параметрам
говорит и место его установки – стационарная аппаратура. В связи с этим
можно применить воздух в качестве диэлектрика, что позволяет
сконструировать конденсатор с более высокими качественными показателями
по сравнению с конденсаторами с твердым диэлектриком.

Дальше будут рассмотрены разнообразные варианты конструкций КПЕ и
выбраны наиболее подходящие для получения оговоренных в ТЗ
характеристик.

2. Обзор аналогичных конструкций и выбор направления проектирования

Изменение емкости конденсатора может быть получено двумя принципиально
различными способами управления – механическим и электрическим.
Особенности конденсаторов с механическим управлением заключается в
возможности реализации заданных законов изменения емкости при
перемещении пластин; получения широкого диапазона изменения емкости и
больших величин добротностей; обеспечение больших рабочих напряжений и
малых значений температурного коэффициента емкости (ТКЕ); независимости
величины емкости от приложенного напряжения; сравнительно большом
времени, необходимом для изменения емкости; зависимости величины емкости
от влажности и внешних механических воздействий, относительной сложности
конструкции и больших габаритах.

Конденсатор переменной емкости с механическим управлением представляет
собой две системы плоских пластин; неподвижную (статор) и подвижную
(ротор), расположенных таким образом, что при вращении

ротора его пластины входят в зазоры между пластинами статора.

В зависимости от угла поворота различают:

Конденсаторы с нормальным угловым диапазоном, при котором угол поворота
равен 180;

Конденсаторы с расширенным угловым диапазоном, при котором угол поворота
ротора больше 180;

Конденсаторы с уменьшенным угловым диапазоном, например равным 90.

В зависимости от величины приложенного напряжения конденсаторы
переменной емкости рассчитывают:

для электрических цепей с малым напряжением (менее 200в);

для электрических цепей с повышенным напряжением (более 200в);

для электрических цепей с большим напряжением (более 1000в);

По закону изменения емкости конденсаторы подразделяют на прямоемкостные,
прямоволновые, прямочастотные и логарифмические.

По типу диэлектрика конденсаторы различают на:

конденсаторы с воздушным диэлектриком;

конденсаторы заполненные сжатым газом;

вакуумные конденсаторы;

конденсаторы с жидким диэлектриком;

конденсаторы с твердым диэлектриком.

Газонаполненные, вакуумные конденсаторы и конденсаторы с жидким
диэлектриком отличаются сложностью конструкции, поэтому имеют очень
ограниченное применение, преимущественно в мощном радиостроении.

По способу выполнения электрического контакта с подвижной частью
конденсаторы разделяют на конденсаторы с трущимся, гибким и емкостным
токосъемами.

По типам аппаратуры, в которой используются конденсаторы, они
разделяются на конденсаторы для массовой радиовещательной аппаратуры и
конденсаторы для профессиональной радиоаппаратуры.

По числу секций конденсаторов, одновременно изменяющих свою емкость,
конденсаторы делят на односекционные и многосекционные.

Для одновременной настойки нескольких контуров применяются
многосекционные конденсаторы. В зависимости от того, какие из блоков
этого рода применены в аппаратуре, к схеме соединения отдельных секций
предъявляют различные требования. Например, в тех случаях, когда блок
конденсаторов должен быть проще и дешевле, используют схемы, в которых
все роторы гальванически соединены между собой общей металлической осью.
Однако при этом между отдельными секциями конденсатора возникает
электрическая связь, объясняемая электрической проводимостью оси,
соединяющей роторы.

В других случаях, когда существенно важно как можно больше уменьшить
связь между настраиваемыми контурами, применяют блоки, у которых и
статоры и роторы изолированы друг от друга, а ось соединяющая роторы,
сделана из изоляционного материала.

В соответствии с техническим заданием объем конструкции конденсатора
переменной емкости должен быть минимальным. Рабочее напряжение 100в,
число секций – 1, закон изменения емкости – прямоемкостной.

За основу конструкции выбираем штампованный конденсатор с полукруглыми
пластинами ротора.

Кроме КПЕ, плавное изменение емкости обеспечивают такие элементы, как
варикапы и вариконды. Это так называемые конденсаторы переменной емкости
с электрически управляемой емкостью.

Варикапы изменяют свою емкость в зависимости от приложенного обратного
смещения р-n перехода. Они обладают массой полезных свойств, таких как
малые размеры, высокая добротность и стабильность, но при этом
обеспечивают требуемый в некоторых случаях диапазон изменения емкости, в
результате чего применяются в основном в диапазоне УКВ и на более
высоких частотах, а также в схемах, где не требуется большое изменение
емкости.

В варикондах под действием приложенного постоянного смешения изменяется
диэлектрическая проницаемость материала между обкладками. Они имеют
коэффициент перекрытия по емкости от 2 до 5, но обладают низкой
температурной стабильностью емкости и не обеспечивают требуемый закон ее
изменения.

3. Электрический и конструкторский расчеты

Величина зазора d выбирается исходя из размеров конденсаторов, требуемой
точности, необходимой стабильности и электрической прочности и
производственно – технологических соображений. Чем больше зазор тем выше
электрическая прочность, стабильность, надежность и точность закона
изменения емкости. Следует также учесть, что при увеличении зазора
увеличивается объем конденсатора.

Для приближенного, но удовлетворяющего практическим требованиям расчета
можно исходить из того, что при нормальном давлении допустимая
напряженность поля между пластинами составляет 650 – 700 в/мм. Тогда
величина зазора будет равна:

d = Uр / 500 – 700, мм (3.1), где Uр – рабочее напряжение

d = 100/650 = 0,15 мм

Если рабочее напряжение конденсатора мало (Uр ” 250 в), то из
технических соображений диаметр принимают: d = 0,25 – 0,3 мм.

С точки зрения объема конденсатора величина зазора должна быть малой.

Но при малых зазорах понижается надежность. Считается, что конденсаторы
с зазором меньше 0,15мм вызывают чрезмерное усложнение производства. В
конденсаторах повышенной точности применяют большие зазоры, порядка 1,0
– 1,5 мм. Выбираю величину зазора 0,25мм.

Радиус выреза в статорных пластинах r0 определяется радиусом оси и
зазором между роторными и статорными пластинами:

r0 = r0с + (2 ч 3) d, (3.2), где r0с – радиус оси.

r0 = 3 + 2 · 0,25 = 3,25 мм.

Закон изменения радиусов контура пластины

Rф =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, мм (3.3)

где n – число пластин,

dC / dф – производная зависимости емкости контура от угла поворота.

Зависимость емкости от угла поворота ротора:

C =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, мм
(3.4)

где Cmin – начальная емкость контура, пФ,

Cmax – максимальная емкость контура или номинальная, пФ

Из формулы (3.4) имеем:
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(3.5)

Подставляя (3.5) в (3.4) получим:

Rф =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 2, мм,
(3.6)

Длинна конденсаторной секции вычисляется по формуле:

L = h d + d (n – 1), (3.7), где h – толщина пластин;

h = 2d = 2 0,25 = 0,50 мм, (3.8)

Общее количество пластин выбираю следующим образом: при большом числе
пластин длинна конденсатора получается чрезмерной, при малом –
возрастают размеры каждой пластины, что понижает их жесткость.

Поэтому выбираю количество пластин таким образом, чтобы длинна
конденсаторной секции примерно была равна радиусу ротора.

Количество пластин n = 5. При n = 5 имеем:

Rф =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,25 2 = 8,4 мм,

L == 0,505 + 0,25 (5 – 1) = 3,5 мм

Влияние изменения температуры на параметры конденсатора сказывается в
изменении свойств и объема материалов, из которых он изготовлен.

Изменение емкости под влиянием температуры в основном вызываются
изменением линейным размеров пластин и зазоров и изменением
диэлектрической проницаемости воздуха (диэлектрика), находящегося в
электрическом поле конденсатора. Надо иметь в виду, что емкость КПЕ
состоит из двух частей:

Постоянной части (представляет собой минимальную емкостью величина
которой не зависит от положения ротора) и переменной части, величина
которой изменяется при перемещении ротора.

Каждая из этих емкостей имеет определенный ТКЕ, зависящий как от
материалов, так и от последней. Минимальная емкость для воздуха ТКЕ = 20
10-6 С. Температурный коэффициент переменной части емкости (ТКЕ)
конденсатора определяется по формуле:

ТКЕ =
ТКpicscalex1000100090000038800000002001200000000000500000009020000000004
00000002010100050000000102ffffff00040000002e0118000500000031020100000005
0000000b0200000000050000000c02600140011200000026060f001a00ffffffff000010
000000c0ffffff2300000000010000830100000b00000026060f000c004d617468547970
650000300010000000fb0280fe0000000000009001010000020402001053796d626f6c00
02040000002d01000008000000320a000125000100000065000a00000026060f000a00ff
ffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc01020222537973
74656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000в
picscalex100010009000003880000000200120000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02800160011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffe3ffffff20010000630100000b00000026060f000c004d61746854797065
0000200010000000fb0280fe0000000000009001000000020402001053796d626f6c0002
040000002d01000008000000320a4001370001000000b1000a00000026060f000a00ffff
ffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc0102022253797374
656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000TKSA + TKd (3.9)

где
ТКpicscalex1000100090000038800000002001200000000000500000009020000000004
00000002010100050000000102ffffff00040000002e0118000500000031020100000005
0000000b0200000000050000000c02600140011200000026060f001a00ffffffff000010
000000c0ffffff2300000000010000830100000b00000026060f000c004d617468547970
650000300010000000fb0280fe0000000000009001010000020402001053796d626f6c00
02040000002d01000008000000320a000125000100000065000a00000026060f000a00ff
ffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc01020222537973
74656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000в – температурный
коэффициент диэлектрической проницаемости воздуха (2010-6),1/град;

TKSAи TKd – температурные коэффициенты активной площади пластин и
зазора, соответственно, 1/град

Температурный коэффициент активной площади пластин обуславливается
температурным коэффициентом линейного расширения
материалаpicscalex100010009000003880000000200120000000000050000000902000
000000400000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010
00000050000000b0200000000050000000c02600180011200000026060f001a00fffffff
f000010000000c0ffffff2300000040010000830100000b00000026060f000c004d61746
8547970650000300010000000fb0280fe0000000000009001010000020402001053796d6
26f6c0002040000002d01000008000000320a00011b000100000061000a00000026060f0
00a00ffffffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc0102022
253797374656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000мп, из
которого они изготовлены, и относительным перемещением секции ротора и
статора, вызванным температурным коэффициентом линейного расширения
материала основания
picscalex100010009000003880000000200120000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02600180011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffff2300000040010000830100000b00000026060f000c004d61746854797065
0000300010000000fb0280fe0000000000009001010000020402001053796d626f6c0002
040000002d01000008000000320a00011b000100000061000a00000026060f000a00ffff
ffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc0102022253797374
656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000мо, т. е:

TKSA = TKSs
picscalex100010009000003880000000200120000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02800160011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffe3ffffff20010000630100000b00000026060f000c004d61746854797065
0000200010000000fb0280fe0000000000009001000000020402001053796d626f6c0002
040000002d01000008000000320a4001370001000000b1000a00000026060f000a00ffff
ffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc0102022253797374
656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000 TKSl, (3.10)

где TKSs и TKSl – температурные коэффициент активной площади пластин и
зазора;

TKSs =
2picscalex10001000900000388000000020012000000000005000000090200000000040
0000002010100050000000102ffffff00040000002e01180005000000310201000000050
000000b0200000000050000000c02600180011200000026060f001a00ffffffff0000100
00000c0ffffff2300000040010000830100000b00000026060f000c004d6174685479706
50000300010000000fb0280fe0000000000009001010000020402001053796d626f6c000
2040000002d01000008000000320a00011b000100000061000a00000026060f000a00fff
fffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc010202225379737
4656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000мп, (3.11)

где
picscalex100010009000003880000000200120000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02600180011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffff2300000040010000830100000b00000026060f000c004d61746854797065
0000300010000000fb0280fe0000000000009001010000020402001053796d626f6c0002
040000002d01000008000000320a00011b000100000061000a00000026060f000a00ffff
ffff01000000000010000000fb021000070000000000bc02000000cc0102022253797374
656d00cc040000002d01010004000000f0010000030000000000мп – температурный
коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлены
пластины;

Так как температурный коэффициент активной площади пластин
обуславливается температурным коэффициентом линейного расширения
материала, из которого они сделаны, значит TKSs = TKSl, поскольку
материал одинаков

TKSl = 0, (3.12). Тогда TKSs = 2 19,9 10-6 = 39,8 10-6

Подставляя полученные значения в (3.10) получим: TKSA = 39,8 10-6.

Температурный коэффициент зазора между пластинами рассчитывается по
следующей формуле:

ТКd =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, (3.13)

где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 –
температурный коэффициент линейного расширения, из которого изготовлена
ось.

l – расстояние между пластинами ротора

ТКd = 12,5 10-6 1,2 – 2 19,9 10-6 0,25/1,2 – 2 0,50 = 15,4 10-6

ТКЕ = 20 10 – 6 + 39,8 10-6 + 15,4 10-6 = 75,2 10-6

Общий ТКЕ равен:

ТКЕ = 20 10-6+ 39,8 10-6 + 15,4 10-6 + 20 10-6= 95,2 10-6

Расчетный ТКЕ конденсатор ТКЕ заданного в техническом задании (95,2
10-6), значит параметры данного конденсатора соответствуют техническому
заданию.

Заключение

В данном курсовом проекте был произведен расчет переменного конденсатора
с прямоемкостной зависимостью. При проектировании и расчете КПЕ
руководствуемся условиями эксплуатации (климатические УХЛ ГОСТ 15150 –
69 и механические ст. ж ГОСТ 16962 – 79). Это говорит о том, что данный
конденсатор переменной емкости предназначен для использования в качестве
регулировочного, для подстройки контуров.

К данному конденсатору не предъявляется особых требований, значит
выбираем не очень дорогостоящие материалы и простую конструкцию.

В качестве материала пластин ротора и статора выбираем латунь, которая
имеет коэффициент линейного расширения 19,9 10

Ось данного КПЕ изготовляем металлическую, т. е мы выбрали мягкую сталь
с коэффициентом линейного расширения 12,5 10

Кроме этого, при проведении расчетов и при проектировании был определен
температурный коэффициент емкости ТКЕ который равен 9,52 10 Выбрали
форму пластин для данного КПЕ – полукруглые.

Функциональная зависимость емкости от угла поворота – линейная.

Был рассчитан радиус пластины ротора – 8,4 мм.

Количество выпущенных конденсаторов предусматривается n = 10 штук в год.
Изготовляем пластины ротора и статора, и другие детали КПЕ методом
штамповки.

Список литературы

1. Волгов В.А. Детали и узлы РЭА – М. Энергия. 2007. – 656с.

2. Устройства функциональной радиоэлектроники электрорадиоэлементы:
конспект лекций. Часть 1 / М.Н. Мальков, В.Н. Свитенко. – Харьков: ХИРЭ
2002. – 140с.

3. О.Ю. Савельев Конденсаторы. Конструкция и устройство – Москва.
ЕлАтомИздат. 2003.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020