Под наши номиналы конденсаторов более подходит боросиликатное стекло (ЕТО.035.015.ТУ) с удельной емкостью 150…400 пФ/мм2, диэлектрической проницаемостью e0 = 4, tgdд 0.1…0.15 102, электрической прочностью ЕПР = 300…400 В/мкм, ТКЕ 104 Мaeд = 0.36, daeд = 0.01, коэффициентом старения 10-5 Мкeд = 1, dкeд = 0.5. Также имеем технологические ограничения на размеры обкладок: Dl = Db = 0.005мм. – максимальное отклонение размеров обкладок, Мсо = 0.01 – среднее значение производственной относительной погрешности удельной емкости, dсо = 0.005 – половина поля рассеивания производственной относительной погрешности удельной емкости.
Вычислим среднее значение относительной погрешности удельной емкости, Вызванной изменением температуры, Мcotb при верхней и Мcotn при нижней предельной температуре:
% % (34)Среднее значение относительной погрешности емкости, вызванной изменением температуры (2.17; 2.18 [5]):
(35) % %Половины полей рассеяния относительной погрешности предельной емкости, вызванной изменением температуры:
% (36)Половины полей рассеяния относительной погрешности емкости, вызванной изменением температуры (2.20; 2.21 [5]):
(37) %Среднее значение относительной погрешности удельной емкости, вызванной старением диэлектрической пленки:
% (38)Среднее значение относительной погрешности емкости, вызванной старением диэлектрической пленки (2.23; 2.24 [5]):
(39) %Половина поля рассеяния относительной погрешности удельной емкости, вызванной старением диэлектрической пленки:
% (40)Половина полей рассеяния относительной погрешности емкости, вызванной старением диэлектрической пленки (2.26; 2.27 [5]):
(41) %Найдем сумму средних значений относительных погрешностей:
% (42) % (43)Введем коэффициент запаса на уход емкости под действием не учетных факторов:
Определим допустимое значение половины поля рассеяния, производственной относительной погрешности активной площади:
% % - минимальное значение двух предыдущих.Допустимый коэффициент формы активной площади конденсатора:
(46)Коэффициент формы берем из условия 2.39 [5]:
(47)К = 1.
Определим максимальную удельную емкость, обусловленную заданным допуском на емкость по техническим параметрам:
пФ/мм2 (48)Коэффициент запаса электрической прочности конденсатора принимаем равный 2:
Определим максимальную удельную емкость, обусловленную электрической прочностью межслойного диэлектрика и рабочим напряжением:
пФ/мм2 (49) мм. – минимальная толщина диэлектрика, тогда максимальная удельная емкость из допустимого уровня производственного брака: пФ/мм2 (50)Определим минимальную удельную емкость, приняв значение максимальной толщины диэлектрика:
мм.Тогда:
пФ/мм2 (51)Выберем удельную емкость из условия:
(52) пФ/мм2Определим соответствующую С0 толщину диэлектрика:
мм. (53)Определим расчетную активную площадь конденсатора:
мм2 (54)Определим расчетное значение длины и ширины верхней обкладки конденсатора при выбираем коэффициенте формы:
мм. мм. (55)С учетом масштаба фото оригинала:
мм. мм.h = 0.2 мм. – минимальное расстояние краем нижней и верхней обкладок, обусловленное выбранной технологией.
Определим расчетное значение длины и ширины нижней обкладки конденсатора:
мм. мм. (57)С учетом масштаба фото оригинала:
мм. мм. мм. – минимальное расстояние между краем нижней обкладки и диэлектрическим слоем, обусловленное выбранной технологией.Определим расчетное значение длины и ширины диэлектрического слоя конденсатора:
мм. мм. (59)С учетом масштаба фото оригинала:
мм. мм.Определим площадь, занимаемую конденсатором:
мм2 (61)Определим точность емкости сконструированного конденсатора. Для этого определим среднее значение относительной погрешности активной площади:
(62)Определим среднее значение производственной погрешности:
(63)