Электроника автомобильных систем управления (стр. 4 )

*2 Многооборотный.

*3 Размеры сечения.

7. Характеристики проволочных переменных подстроечных резисторов

Тип резистора	Pном, Вт	Размеры сечения, мм	Высота, мм	Масса, г	Диапазон Rном, Ом	Ряд	Диапазон температур, °С
СП5-2ВА*	0,5	10X10	9,4	1,6	3,3 — 22-103	Е6	— 60 — +155
СП5-2ВБ*	0,5	10x6,3	10	1,8	3,3 — 22-103	Е6	— 60 — +155
СП5-6	0,5	11X11	16,8	3	100 — 10-103	Е12	— 60 — +125
СП5-51*	0,25	7x7,5	23	2	10 — 10-103	Е6	— 60 — +125
СП5-22*	0,5	7x6,5	30	3,2	10 — 33-103	Е6	— 60 — +125
СП5-16А	0,25	(11)	9,7	1,8	3,3 — 22-103	Е6	— 60 — +155
СП5-16А	0,5	(13)	9,7	2,2	3,3 — 33-103	Е6	— 60 — +155

* Многооборотный.

Примечания: 1. В скобках указан диаметр резистора.

2. Допускаемые отклонения сопротивлений всех резисторов, кроме резисторов типа СП5-6, соответствуют ряду Еб, а резисторов типа СПб-б — ряду Е12.

3. Для резисторов типа СП5-16А ТКС= ±(50-5/°С.

Переменный подстроенный резистор обычно устанавливают параллельно постоянному резистору. При этом номинальное сопро­тивление подстроенного резистора выбирают примерно на порядок выше, чем постоянного резистора. Такое включение постоянного и подстроенного резисторов позволяет примерно в пределах 10 % регулировать их общее сопротивление. При этом влияние темпе­ратуры на общее сопротивление параллельно включенных посто­янного и переменного резисторов такое же, как и при уменьшении на порядок ТК. С переменного резистора.

ТКС у переменных проволочных резисторов примерно на поря­док ниже, чем у непроволочных. Поэтому их применение позволяет более просто решать проблему обеспечения стабильности сопро­тивления цепи, в которой устанавливается переменный резистор. Однако в этом случае увеличивается стоимость аппаратуры, по­скольку проволочные переменные резисторы имеют более высокую стоимость по сравнению с непроволочными.

При выборе резисторов для автомобильной электронной аппа­ратуры из большой номенклатуры выпускаемых подстроечных резисторов целесообразно ориентироваться, в первую очередь, на наиболее дешевые непроволочные переменные резисторы, которые подключают параллельно основному постоянному резистору. Про­волочные подстроечные резисторы следует использовать при необ­ходимости обеспечения особо высоких требований по термоста­бильности аппаратуры.

В табл. 6 приведены характеристики некоторых переменных непроволочных подстроечных резисторов, которые могут быть реко­мендованы для применения в автомобильной электронной аппара­туре. Аналогичные данные для проволочных переменных под­строечных резисторов приведены в табл. 7.

Конденсаторы

В электронной аппаратуре систем управления агрега­тами автомобилей конденсаторы переменной емкости практически не применяют, а из числа конденсаторов постоянной емкости ис­пользуют конденсаторы с органическим, неорганическим и оксид­ным диэлектриками. Тип диэлектрика в первую очередь опреде­ляет характеристики конденсатора постоянной емкости.

Основные параметры конденсаторов следующие.

1.Номинальная емкость Сном, которой маркируется конденса­тор. Значения номинальной емкости конденсаторов стандартизо­ваны, а их количество в декаде определяется типом ряда. Наи­более часто употребляются ряды ЕЗ, Е6, Е12, Е24, в которых соот­ветственно 3, 6, 12 и 24 значений номинальной емкости в каждой декаде.

2. Допускаемое отклонение фактической емкости конденсатора от номинального значения. Ниже приведены допускаемые отклоне­ния емкости для различных конденсаторов:

с неорганическим и органическим диэлектриком.........±0,1; ±0,25; ±0,5;±1; ±2; ±5; ±10; ±20;

с оксидным диэлектриком. . . ±5; ±10; ±20; ±30; +30; +50; +80; +100

— 10 — 20 — 20 — 10

с неорганическим и органиче­ским диэлектриком......±30; +30; +50; +50; +50; +80; +100

— 10 — 0 — 10 — 20 — 20 — 10

с оксидным диэлектриком. . .

3. Номинальное напряжение UHОМ, представляющее собой наи­большее напряжение, при котором конденсатор может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением его параметров.

Для полярных конденсаторов, т. е. конденсаторов, предназна­ченных для работы в цепях постоянного и пульсирующего токов без изменения полярности подводимого к ним напряжения, помимо номинального напряжения, дополнительно оговаривается допусти­мая амплитуда переменной составляющей напряжения. При этом сумма постоянного рабочего напряжения и амплитуды переменной составляющей не должна превышать номинального напряжения.

4. Диапазон рабочих температур, в котором должна обеспечи­ваться нормальная работа электронной аппаратуры при темпера­туре окружающей среды — 40 — +70°C в случае установки аппара­туры в моторном отделении или — 40 — +55°С при установке вне моторного отделения.

Для выполнения этого требования, учитывая перегрев электрон­ной аппаратуры по отношению к температуре окружающего воз­духа, верхний предел допустимой температуры конденсатора дол­жен быть, как правило, не ниже 85 °С.

В северных районах страны температура воздуха может дости­гать — 55°С. Во избежание отказа аппаратуры при таких усло­виях необходимо, чтобы установленные в ней конденсаторы выдер­живали данную температуру хотя бы в нерабочем состоянии. Как правило, это достаточное условие, поскольку в случае эксплуата­ции транспорта при особо низких температурах перед включением электронной аппаратуры обычно осуществляют пуск двигателя и обогрев пространства, где расположена аппаратура.

У большинства выпускаемых современных конденсаторов с не­органическими и органическими диэлектриками данные требова­ния обеспечиваются, поэтому имеется возможность широкого вы­бора того или иного типа конденсатора. Конденсаторы с оксид­ными диэлектриками имеют в целом худшие показатели в части рабочего температурного диапазона. Поэтому номенклатура та-ких конденсаторов с требуемыми параметрами является более узкой.

5. Температурный коэффициент емкости (ТКЕ), который равен относительному изменению, емкости конденсатора при изменении его температуры на 1 °С. Значение ТКЕ определяется по формуле

ТКЕ = СТ1 - СТ2/[СТ1 (T1 - T2)]t

где Т1 и Т 2 — температуры, при которых измеряется емкость кон­денсатора; СТ1 и СТ2 — емкости конденсатора при температурах соответственно Т1 и Т2.

По величине ТКЕ конденсаторы разбиты на группы (по ГОСТ 26192 — 84), которым присваиваются обозначения (табл. 8). Кон­денсаторы, емкость которых в зависимости от температуры изме­няется в значительных пределах, разбиты по группам ТКЕ соглас­но данным табл. 9 [29].

8. Условное обозначение групп конденсаторов по термостабильности

ТКЕ - 106 1/°С, при 20 — 85° С	Буквенно-цифровое обозначение	Цвет кода
+ (100±40)	П100	Красный с фиолетовым
+ (33±30)	П33	Серый
±30	МПО	Черный
— (33±30)	М33	Коричневый
— (47±40)	М47	Голубой с крас­ным
— (75±40)	М75	Красный
— (150±40)	Ml 50	Оранжевый
— (220±40)	М220	Желтый
— (330±60)	МЗЗО	Зеленый
— (470±90)	М470	Голубой
— (750±120)	М750	Фиолетовый
— (1500±250)	Ml 500	Оранжевый
— (2200±500)	М2200	Желтый с оран­жевым

Примечание. П — конденсаторы с по­ложительным ТКЕ, М — с отрицательным ТКЕ, МПО — с ТКЕ неопределенного знака.

9. Условное обозначение групп конденсаторов по допускаемому отклонению емкости в рабочем диапазоне температур

Допускаемое отклонение емкости, %	Буквенно-цифровое обозначение	Цвет кода
±10	Н10	Оранжевый с черным
±20	Н20	Оранжевый с красным
±30	И30	Оранжевый с зеленым
±50	Н50	Оранжевый с голубым
±70	Н70	Оранжевый с фиолетовым
±90	Н90	Оранжевый с белым

6. Показатели, характери­зующие электрическое сопро­тивление конденсатора при подведении к нему напряже­ния постоянного тока. Для конденсаторов с органическим или неорганическим диэлектриком характерно высокое электрическое сопротивление. В связи с этим качество изоляции их диэлектрика оценивают по­стоянной времени т (в с), равной произведению номинальной ем­кости конденсатора (в мкФ) на его сопротивление (в МОм).

У конденсаторов с оксидным диэлектриком сопротивление существенно ниже, чем у конденсаторов с органическим и неорга­ническим диэлектриками. Поэтому качество изоляции конденсато­ров с оксидным диэлектриком оценивают по силе тока, который продолжает протекать через конденсатор и после окончания про­цесса его зарядки. Такой ток называется током утечки, а его сила измеряется при подведении к конденсатору номинального напря­жения. Сила тока утечки достигает установившегося значения спустя несколько минут после окончания процесса зарядки конден­сатора. Поэтому ее величину измеряют через 10 мин после подве­дения к конденсатору напряжения. Связь между силой тока утечки и постоянной времени конденсатора выражается формулой

т = UномС/Iут,

где С — в мкФ; UUOM — в В; Iут — в мкА.

Действие тока утечки эквивалентно подключению параллельно конденсатору резистора, сопротивление которого тем меньше, чем больше сила тока утечки. В связи с этим при использовании кон­денсаторов, имеющих большую силу тока утечки, оказывается не­возможным получение высоких постоянных времени зарядки и разрядки конденсатора, что иногда требуется для создания время-задающих элементов электронной аппаратуры. Сила тока утечки оксидных конденсаторов возрастает по мере увеличения их темпе­ратуры, поэтому возможность применения конденсатора того или иного типа в качестве времязадающего элемента следует оцени­вать при предельной положительной рабочей температуре конден­сатора.

Для конденсаторов с органическим диэлектриком характерны очень большие значения постоянной времени, поэтому использова­ние конденсаторов этого типа в качестве элементов времязадаю-щих цепей не имеет ограничений. Также пригодно для этой цели большинство типов конденсаторов с неорганическим диэлектриком.

7. Удельные показатели по размерам. Размеры конденсаторов определяются их удельной емкостью Суд, т. е. емкостью, отнесен­ной к единице объема конденсатора.

Наибольшую удельную емкость 50 — 150 мкФ/см3 имеют конден­саторы с оксидным диэлектриком. Для большинства конденсаторов с органическим и неорганическим диэлектриками характерны зна­чения Суд не более 1 — 2 мкФ/см3. Однако оксидные конденсаторы заметно уступают по стабильности характеристик конденсаторам иных типов, поэтому их применение не всегда возможно. При оценке целесообразности использования конденсаторов того или иного типа следует прежде всего оценить требуемый уровень ста­бильности их характеристик.

Все многообразие областей применения конденсаторов в автомобильной электронной аппаратуре можно свести к двум группам:

использование конденсатора в качестве элемента электриче­ской цепи, нормальное функционирование которой не нарушается при изменении емкости конденсатора даже в значительных преде­лах (например, при изменении температуры окружающей среды). Это, в частности, имеет место, если конденсатор входит в состав фильтра или выполняет функции разделительного устройства; . применение конденсатора в качестве составного элемента уст­ройства, характеристики которого зависят от емкости конденса­тора. К таким устройствам, например, могут быть отнесены пре­образователи, содержащие интегрирующие цепи, напряжение на выходе которых должно изменяться в функции времени заряда конденсаторов.

При последующем рассмотрении характеристик конденсаторов различного типа и оценки целесообразности их использования в первую очередь будет приниматься во внимание, к какой из ука­занных групп относится область применения конденсатора.

Конденсаторы с органическим диэлектриком. Конденсаторы этого типа относятся к неполярным конденсаторам, т. е. они могут применяться в цепях постоянного, пульсирующего и переменного токов. По диапазону рабочих температур и ТКЕ конденсаторы с органическим диэлектриком имеют удовлетворительные показа­тели. Поэтому они могут применяться в качестве элементов цепей, для которых необходима повышенная стабильность емкости кон­денсатора. В этом случае определяющими факторами для выбора того или иного типа конденсатора являются его размеры, рабочий температурный диапазон, величина ТКЕ, допускаемое отклонение емкости, а также стоимость конденсатора.

При одной и той же емкости размеры конденсатора возрастают по мере увеличения его номинального напряжения. В автомобиль­ной электронной аппаратуре конденсаторы, как правило, рабо­тают при небольших напряжениях. Поэтому для данной аппара­туры оказывается возможным использования конденсаторов с минимальным номинальным напряжением, составляющим для конденсаторов с органическим диэлектриком обычно 63 — 100 В.

В табл. 10 приведены характеристики некоторых типов кон­денсаторов с органическим диэлектриком, которые, в первую оче­редь, могут быть рекомендованы для применения в автомобильной электронной аппаратуре. Для того чтобы оценить габаритные по­казатели конденсаторов этих типов, в таблице приведены сравни­тельные данные по размерам конденсаторов каждого типа ем­костью 0,1 и 0,47 мкФ.

Конденсаторы с неорганическим диэлектриком. Конденсаторы с неорганическим диэлектриком являются неполярными конденса­торами, т. е. они могут работать в цепях постоянного, пульсирую­щего и переменного токов. В автомобильной электронной аппара­туре в основном применяют керамические конденсаторы, среди которых наибольшее распространение получили монолитные кон­денсаторы. Как правило, используют керамические конденсаторы сравнительно небольшой емкости (от. сотен до тысяч пикофарад). Обычно их применяют в качестве элементов электрических фильт­ров (совместно с оксидными конденсаторами) или в устройствах защиты от помех и для предотвращения автоколебаний в цепях усилителей.

10. Характеристики конденсаторов с органическим диэлектриком

Обозначение	Диапазон емкостей, мкФ	Допускаемые отклонения емкости, %	Диапазон рабочих температур, °С	Изменение емкости в диапазоне рабочих температур, %	Uном, В	т, с	Размеры, мм, при емкости
0, 1 мкФ	0,47 мкФ
Ди аметр	Длина	Диаметр	Длина
			Металлобумажные
МБМ	0,05 — 1,0	±10; ±20	— 60 — - 1-70	— 15 — 4- 10	60	1000	8,5	20	11	36
			Полиэтилен- терефлатные
К73-16	0,1 — 22	±5; ±10; ±20	— 60 — hi 25	— 10 — [-18	63	4000	6	18	7	32
К73-11	0,1 — 22	±5; ±10; ±20	— 60 — (-125	— ю — his	63	4000	6	13	10	13
К73-9	0,001 — 0,47	±5; ±10; ±20	— 60 — 1-100	— 10 — МО	100	20000	8x11*	20	13x18*	24
К73-17	0,22 — 4,7	±5; ±10; ±20	— 60 — f-125	— 12 — 1-18	63	4000			8x15*	12
К73-24 незащищен­ный)	0,01 — 0,27	±5; ±10; ±20	— 60 — НОО		100		2,5x6*	8,5
			Лакопленочные
К76-4	0,47 — 10	±5; ±10; ±20	— 60 — h70		25	100			6	19

* Размеры сечения.