Почему конденсаторы продаются с несбалансированными допусками?

Короткая версия: некоторые конденсаторы (и, вероятно, некоторые другие компоненты) продаются с несбалансированными / асимметричными допусками. Почему?

Объяснение:

Многие керамические конденсаторы маркированы, например, с допуском + 80% -20% или чем-то подобным дисбалансом.

Например, допустим, что у меня есть конденсатор с (предположительно изобретенным) значением 17 пФ и допуском + 80%, -20%.

(Пожалуйста, игнорируйте злоупотребление значительными цифрами.)

• Максимальное значение: 17 пФ * (1 + 80%) = 17 пФ * 1,8 ≈ 30,6 пФ
• Минимальное значение: 17 пФ * (1 - 20%) = 17 пФ * 0,8 ≈ 13,6 пФ
• Среднее значение: (30,6 пФ + 13,6 пФ) / 2 ≈ 22,1 пФ
• Допуск выше среднего: (30,6 пФ - 22,1 пФ) / 22,1 пФ ≈ + 38,5%
• Допуск ниже среднего: (13,6 пФ - 22,1 пФ) / 22,1 пФ ≈ -38,5%

Было бы справедливо сказать, что этот предположительно конденсатор «17 пФ» практически идентичен конденсатору 22 пФ с допуском ± 40%.

Аналогичным образом, конденсатор емкостью 10000 пФ + 80% -20% (реальное значение из каталога, не придумано) должен быть таким же, как 13000 пФ около ± 40%.

Итак, если я скажу, что мне нужен компонент заданной стоимости, почему мне продают что-то, что с гораздо большей вероятностью может перескочить, чем недопустить эту стоимость? Является ли этот дисбаланс полезным для всех?

В отличие от резисторов, цена которых по существу не зависит от сопротивления, за исключением крайних значений, которые составляют менее 0,01% рынка, большинство типов конденсаторов имеют стоимость, которая сильно привязана к емкости - стоит сделать большую крышку, чем маленькую один. Кроме того, конденсаторы часто используются в тех случаях, когда колпачок, который больше указанного, может работать лучше, чем указанный, до определенного предела, но больший колпачок может не стоить дороже.

Предположим, что разработчик определяет, что устройству требуется минимум 8 мкФ для правильной работы в конкретной ситуации, но все, что до 20 мкФ, будет работать так же хорошо. Некоторые производители могут производить устройства в пределах +/- 20% от их целевого показателя; другие производители способны на +/- 33% своей цели. Если опубликованные допуски были симметричными, нужно было бы указать, что деталь может быть либо 10 мкФ +/- 20%, либо 12 мкФ +/- 33% - немного неловко. Однако, если производители по соглашению используют -20% для нижнего допуска и при необходимости корректируют верхний допуск, то можно напрямую сравнивать и заменять детали с разными допусками, не влияя на работу схемы.

В основном вы видите допуск -20% + 80% для керамики с Y в их названии. Эти керамики имеют хорошую плотность энергии, но являются «неаккуратными» в том, что конечная емкость изменяется в зависимости от температуры, приложенного напряжения и имеют значительные производственные отклонения.

Эти типы конденсаторов имеют смысл в приложениях с большим объемом, так как они немного дешевле в производстве, чем конденсаторы с другой керамикой и более жесткими допусками. Их основное использование - для обходных заглушек и вторичной фильтрации на источниках питания. В этих приложениях схема может полагаться на некоторую минимальную емкость, но намного больше не вызывает проблем. Производители знают об этом и, следовательно, задают эти конденсаторы больше для их гарантированного минимального значения в сравнении с наиболее вероятным центральным значением.

Если у вас нет приложения с большим объемом, где небольшая дополнительная экономия для керамики типа Y имеет значение, я бы просто держался подальше от них.

Для допуска допускается отклонение от номинального значения. Как указывает Supercat, это, как правило, более полезно, если оно не сильно меняется на отрицательной стороне, поскольку для многих приложений (например, объемная емкость) вы обычно не возражаете, если емкость значительно увеличивается, но значительное уменьшение может вызвать проблемы. ,

Чтобы сопоставить допуск с временным коэффициентом, обратите внимание, что рейтинг допуска по ОВОС Z составляет -20%, + 80%. Это противоположно асимметрии с коэффициентом V temp + 22%, -82%.

Для временного коэффициента:

Я думаю, что показатель -20%, + 80%, приведенный для допуска, означает максимальное изменение емкости в номинальном температурном диапазоне.
Если мы посмотрим на типичный диэлектрик Y5V (из одной из таблиц Vishays), вы можете увидеть, что кривая не симметрична около 25 дек C (что, как правило, откуда взято отмеченное значение). Это будет оценено как + 20, -70.

Вот еще один график для алюминиевого электролита, с другой (но все же асимметричной кривой - вероятно, рейтинг +10, -20):

Кажется, что коды допусков - это то, к чему «вписывается» фактический протестированный допуск (т. Е. Максимально допустимое изменение), поэтому, например, +20, -70, вероятно, будет присвоен код V (+22, -82), поскольку это гарантировано. быть внутри этого рейтинга (отсюда Y5V)