MDP kondensatoriaus konstrukcijos skaičiavimas

Tipinė MDP kondensatoriaus standartinė struktūra parodyta 1 paveiksle.

1 pav. MDP kondensatoriaus: vaizdas pjūvyje – (a) vaizdas plane (b);

1 – Al išvadas nuo viršutinės plokštelės; 2 – viršutinė kondensatoriaus plokštelė ilgio a ir pločio b; 3 – plonas oksidas; 4 – Al išvadas nuo apatinės kondensatoriaus plokštelės (n+ sritys).

MDP kondensatoriaus dielektriko storį dU nustato darbo įtampa Ud:

(4.1)

čia Kat – atsargos koeficientas, Epr – dielektriko medžiagos elektrinis atsparumas. Priimsim, kad Ud=36V (maksimali galima įtampa ant kondensatoriaus), dielektriko medžiaga – (geriausia atitinka pagal pramušimo įtampą), Epr=5*106V/cm, tada: dU=0.14mm, (atsarga Kat= 2)

Dielektriko storis parenkamas iš sąlygos:

{ dU, dmin}£ d£ dmax , (4.2) čia dmin , dmax – technologijoje leistinos ribinės dielektriko storio reikšmės (dmin »0.1 mm, dmax »1mm). Priimsim, kad dielektriko storis bus 0.14 mm, dielektrikas su santykine dielektrine skvarba ed =9. Apskaičiuosime specifinę talpą:

(4.3)

čia e0 =0.0885pF/cm, ed – dielektrinės medžiagos santykinė dielektrinė skvarba.

Paskaičiavus gausime, kad C0=568 928 pF/cm. Viršutinės kondensatoriaus plokštelės plotas

(4.4)

čia C – nominalinė kondensatoriaus talpa C= 5 pF, a ir b kondensatoriaus viršutinės plokštelės ilgis ir plotis. Paskaičiuoto kondensatoriaus plotas S0=8,79*10-6 cm2. Santykinė talpos paklaida:

(4.5)

čia

(4.6)

– maksimali, minimali, nominali ir kambario temperatūra, 0C, – temperatūrinis talpos koeficientas (=1.5*10-5(0C)-1), – TTK paklaida (=±0.5*10-5(0C)-1), – specifinės talpos paklaida (0.05…0.15), – geometrinių matmenų paklaida fotošablone, 0.1…0.5mm. Paskaičiavus talpos paklaidą gavome: