المجموعات

مكثفات الميكا الفضية

مكثفات الميكا الفضية

يوفر مكثف الميكا الفضي مستويات عالية جدًا من الأداء مع قيم تسامح قريبة مع مستويات منخفضة من القيمة تتغير مع درجة الحرارة.

نظرًا لأدائه ، فقد كان هو المكثف المفضل للعديد من دوائر التردد اللاسلكي مثل المذبذبات والمرشحات حيث كانت هناك حاجة إلى التسامح الوثيق والانجراف المنخفض.

في الوقت الحاضر ، يمكن للأنواع الأخرى مثل المكثفات الخزفية توفير مستوى مماثل من الأداء في مساحة أو حجم أصغر وأيضًا بتكلفة أقل بكثير. ونتيجة لذلك ، لم يتم استخدام مكثف الميكا الفضي على نطاق واسع هذه الأيام ، على الرغم من أن هذه المكثفات لا تزال متوفرة وتستخدم في عدد من التطبيقات حيث يتطلب الأداء المطلوب لها. سيتم مواجهتها أيضًا عند إصلاح أجهزة الراديو القديمة وغيرها من المعدات.

كانت هذه المكثفات متاحة تقليديًا كأجهزة تحتوي على الرصاص ، ولكن بعض المكثفات المثبتة على سطح الميكا الفضية متوفرة أيضًا كمنتجات متخصصة.

ما هو مكثف الميكا الفضي

تم تطوير مكثفات الميكا الفضية من مكثفات الميكا المبكرة جدًا التي كانت تستخدم في أوائل عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي. تم تصنيع مكثفات الميكا المبكرة هذه بواسطة شركة Dubilier ولا يزال من الممكن رؤية بعض مكثفات Micadon الخاصة بهم في أجهزة الراديو القديمة.

صُنعت هذه المكثفات من صفائح من الميكا ورقائق نحاسية محصورة معًا ومثبتة - غالبًا ما يمكن رؤية المشابك في بناء المكثف.

كانت هذه المكثفات المبكرة من الميكا ذات مستويات ضعيفة من التسامح والاستقرار الناتج عن الخدمة غير الكاملة لعزل الميكا الذي كان مادة تحدث بشكل طبيعي. تشير الإشارات إلى مكثفات الميكا من عشرينيات القرن الماضي دائمًا إلى هذا النوع.

تم تطوير مكثفات الميكا القديمة بشكل أكبر وتم تحسين أدائها بشكل كبير لإعطاء مكثفات الميكا الفضية المستخدمة مؤخرًا وحتى متوفرة اليوم.

مكثفات الميكا الفضية ، كما يوحي الاسم ، تستخدم عازل الميكا الذي يتم تغطيته بالفضة لتوفير الألواح أو الأقطاب الكهربائية للمكثف.

الميكا هو معدن السيليكات اللامع الذي يحدث بشكل طبيعي وله هيكل متعدد الطبقات أو أحادي الميل وهذا يعني أنه يمكن تقسيمه بسهولة إلى ألواح رقيقة.

تحتوي المادة على ثابت عازل مرتفع نسبيًا مقارنة بالعديد من المعادن الأخرى ذات الطبقات الطبيعية. يتراوح عادة بين 5 و 7. الميكا مستقرة جدًا ميكانيكيًا وكيميائيًا مما يجعلها قاعدة جيدة للمكثفات الإلكترونية. يعني الاستقرار الكيميائي أن الأداء طويل المدى لمكثف الميكا الفضي جيد بشكل خاص.

لا يتفاعل الميكا مع الزيت والماء والعديد من أحماض القلويات والمذيبات. ونتيجة لذلك ، لا يحدث التقادم إلى أي درجة كبيرة ، كما أن التغيرات في بخار الماء في الغلاف الجوي لا تسبب اختلافات لا داعي لها في أداء المكثف الكلي.

يجب اختيار الميكا الطبيعية بعناية لأن بعض العينات تحتوي على شوائب يمكن أن تؤدي إلى تدهور أداء مكثف الميكا الفضي. كما أن صفائح الميكا المستخدمة في تصنيع المكثفات تكون رقيقة نسبيًا تتراوح من حوالي 0.025 إلى 0.1 مم.

هناك درجة عالية من الاختلاف في المواد الخام لأنها تحدث بشكل طبيعي. ينتج عن هذا ارتفاع تكاليف التصنيع بسبب الفرز والتفتيش والتصنيع الاختلافات المطلوبة.

هناك أنواع مختلفة من الميكا: الميكا المسكوفيت (خصائص كهربائية ممتازة) والفلوجوبايت (مقاومة درجات الحرارة العالية) هي الأكثر شيوعًا. توجد الميكا في عدد محدود من الأماكن حول العالم بما في ذلك الهند وأفريقيا الوسطى وأمريكا الجنوبية.

على الرغم من أن الميكا أكثر تكلفة من العوازل الأخرى ، إلا أنها شكل مثالي للعزل الكهربائي للمكثفات عالية الأداء. فيما يلي ملخص لخصائص الميكا:

معلمات عازلة الميكا
معاملالقيمة
ثابت العزل الكهربائي6
قوة عازلة10000 فولت لكل مل

خصائص مكثف الميكا الفضية

يعود سبب الاستخدام المستمر لمكثفات الميكا الفضية إلى حقيقة أنها يمكن أن توفر مستويات عالية جدًا من الأداء ، أفضل في العديد من المجالات مقارنة بأي نوع آخر من المكثفات. ولكن في العديد من التطبيقات ، توفر تقنيات أخرى أكثر حداثة مستويات أداء تلبي احتياجات هذا المطلب المحدد.

يتم تلخيص الخصائص الخاصة لمكثف الميكا الفضي أدناه:

  • دقة عالية: يمكن الحصول على مكثفات الميكا الفضية بأرقام تفاوت +/- 1٪. هذا أفضل بكثير من أي شكل آخر من المكثفات المتاحة اليوم.
  • معامل درجة الحرارة: تعد كفاءة درجة الحرارة المشتركة لمكثفات الميكا الفضية أفضل بكثير من معظم أنواع المكثفات الأخرى. معامل درجة الحرارة موجب وعادة ما يكون في المنطقة 35 إلى 75 جزء في المليون / درجة مئوية ، مع +50 جزء في المليون / درجة مئوية هي قيمة متوسطة. هذه الخاصية مفيدة في ضمان عدم انجراف المذبذبات (والفلاتر) بشكل غير ملائم مع درجة الحرارة.
  • مدى القيمة: عادةً ما تكون قيم مكثفات الميكا الفضية في النطاق بين عدد قليل من البيكوفاراد يصل إلى 2000 أو ربما ثلاثة آلاف بيكوفاراد.
  • اختلاف السعة المنخفضة مع الجهد: تظهر مكثفات الميكا الفضية القليل جدًا من الاعتماد على الجهد.
  • س عالية: تحتوي مكثفات الميكا الفضية على مستويات عالية جدًا من Q وعوامل طاقة صغيرة على العكس. كلاهما يكاد يكون مستقلاً عن التردد. هذه إحدى خصائص المكثفات المفيدة في صنع مذبذبات منخفضة الضوضاء ومرشحات انتقائية.

على الرغم من أن مكثفات الميكا الفضية تتمتع بقدرة تحمل عالية وفعالية مشتركة في درجات الحرارة المنخفضة ، فمن المعروف أنها تقفز في القيمة في بعض المناسبات. عندما يحدث هذا ، يمكن أن يتسبب في قفز مذبذب في التردد ، أو أن يغير مرشح خصائصه.

هيكل مكثف الميكا الفضي

تم تصنيع مكثفات الميكا المبكرة جدًا في عشرينيات القرن الماضي عن طريق لقط صفائح من الميكا بأقطاب نحاسية بينها. هذه تركت مفتوحة للجو. لم يكن أداء مكثفات الميكا القديمة سيئًا للغاية بشكل مفاجئ ، ولكن تم تحسين هذا عندما تم استخدام الأقطاب الكهربائية الفضية بدلاً من ذلك ..

تستخدم مكثفات الميكا الفضية الحالية أقطابًا كهربائية فضية مطلية مباشرة على الميكا. يتم استخدام عدة طبقات للحصول على المستوى المطلوب من السعة. كما أن مساحة الأقطاب الكهربائية لها تأثير كبير على السعة.

بمجرد صنع مكثف الميكا الفضي الأساسي ، يتم وضعه في غلاف خزفي يقلل من دخول الرطوبة والملوثات الأخرى.

تتوفر مكثفات الميكا الفضية بشكل أساسي في الإصدارات المحتوية على الرصاص - تتوفر مجموعة محدودة من مكثفات سطح الميكا الفضية من عدد محدود من الموردين. تميل إلى أن تكون منتجًا أكثر تخصصًا.

تم تغليف مكثفات الميكا الفضية المستخدمة في أجهزة الراديو ذات الصمام أو الأنبوب المفرغ بشكل عام في الشمع. كان هذا يميل إلى الذوبان بسهولة نسبيًا تاركًا "نقاط" صغيرة من الشمع في الجزء السفلي من الراديو.

تطبيقات مكثف الميكا الفضية

مكثفات الميكا الفضية قادرة على توفير مستويات عالية جدًا من الدقة والاستقرار وخسارة منخفضة. نتيجة لذلك ، وجدت مكثفات الميكا الفضية العديد من الاستخدامات على وجه الخصوص لتطبيقات التردد اللاسلكي:

  • المرشحات: تتيح مستويات التسامح القريبة لمكثف الميكا الفضي حساب الأداء الدقيق والتنبؤ به. كما تتيح مستويات الخسارة المنخفضة لمكثف الميكا الفضي تحقيق مرشحات Q عالية.
  • مذبذبات الترددات اللاسلكية: يمكن لمكثفات الميكا الفضية تمويل الاستخدامات داخل مذبذبات التردد اللاسلكي. في هذه التطبيقات ، تتيح مستويات الخسارة المنخفضة تحسين Q للدائرة المضبوطة. يؤدي هذا إلى تحسين الاستقرار وانخفاض مستويات ضوضاء المرحلة. كما أن معامل درجة الحرارة المنخفض الخاص بهم يتيح لمذبذبات التشغيل الحر تحقيق مستويات استقرار جيدة وانجراف منخفض.
  • اقتران وفصل: تعني تكلفة مكثفات الميكا الفضية عمومًا أنها لا تُستخدم في الاقتران والفصل ، ولكنها يمكن أن تتحمل الفولتية العالية وقد يعني هذا أنها استخدمت في هذه التطبيقات من حين لآخر. يمكن استخدامها في أجهزة إرسال ومضخمات التردد اللاسلكي حيث يتم استخدام قدرتها على الجهد العالي حيث أن المكثفات الخزفية أو الخزفية منخفضة التكلفة غير متوفرة على نطاق واسع.

ملخص مكثف الميكا الفضي

يقدم الجدول أدناه بعض الميزات البارزة حول بعض مكثفات الأغشية المعدنية الأكثر استخدامًا والتي يمكن أخذها في الاعتبار عند تصميم الدوائر أو استبدال المكونات القديمة.

ملخص مكثف الميكا الفضي
معاملتفاصيل
مدى القيمةقليل من pF إلى ~ 4700pF
طاقة كهربائية شغالة100 فولت إلى 1 كيلو فولت
معامل درجة الحرارة30-75 جزء في المليون / درجة مئوية
مزايا
  • إغلاق قيم التسامح المتاحة
  • مستويات منخفضة من معامل درجة الحرارة
  • س عالية
  • خسارة منخفضة
  • تتغير السعة المنخفضة جدًا مع الجهد
سلبيات
  • كبير
  • مكلفة
  • عرضة في بعض الأحيان لقفزات قيمة مفاجئة
  • غير متوفر على نطاق واسع كمكثفات مثبتة على السطح


شاهد الفيديو: ما هو المكثف و طريقة عمله (قد 2021).