¿Por qué los capacitores se venden con tolerancias desequilibradas?

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Versión corta: algunos condensadores (y probablemente algunos otros componentes) se venden con tolerancias desequilibradas / asimétricas. ¿Por qué?

Explicación:

Muchos capacitores cerámicos están marcados con, por ejemplo, una tolerancia de + 80% -20% o algo similar desequilibrado.

Por ejemplo, digamos que tengo un condensador con el valor (admitido) de 17pF y una tolerancia de + 80%, -20%.

(Ignore el abuso de cifras significativas).

  • Valor máximo: 17pF * (1 + 80%) = 17pF * 1.8 ≈ 30.6pF
  • Valor mínimo: 17pF * (1 - 20%) = 17pF * 0.8 ≈ 13.6pF
  • Valor medio: (30.6pF + 13.6pF) / 2 ≈ 22.1pF
  • Tolerancia por encima de la media: (30.6pF - 22.1pF) /22.1pF ≈ + 38.5%
  • Tolerancia por debajo de la media: (13.6pF - 22.1pF) /22.1pF ≈ -38.5%

Sería justo decir que este capacitor supuestamente "17pF" es virtualmente idéntico a un capacitor de 22pF con una tolerancia de ± 40%.

Por un proceso similar, un capacitor de 10000pF + 80% -20% (un valor real de un catálogo, no creado) debe ser igual a un 13000pF alrededor de ± 40%.

Entonces, si digo que quiero un componente de un valor determinado, ¿por qué me están vendiendo algo que es un poco más probable que supere en exceso que un valor inferior a este valor? ¿Es este desequilibrio útil para alguien?

    
pregunta psmay

3 respuestas

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A diferencia de las resistencias, cuyo precio es esencialmente independiente de la resistencia, excepto en valores extremos que representan menos del 0.01% del mercado, la mayoría de los condensadores tienen un costo que está fuertemente vinculado a la capacitancia: cuesta más hacer una gran capitalización. que uno pequeño. Además, los condensadores se usan a menudo en circunstancias donde un límite superior al especificado podría funcionar mejor que el especificado, hasta cierto límite, pero el límite mayor podría no valer un precio mayor.

Supongamos que un diseñador determina que un dispositivo necesita un mínimo de 8uF para funcionar correctamente en una situación particular, pero cualquier cosa hasta 20uF funcionaría igual de bien. Algunos fabricantes pueden producir dispositivos dentro de +/- 20% de su objetivo; Otros fabricantes son capaces de +/- 33% de su objetivo. Si las tolerancias publicadas fueran simétricas, habría que especificar que la parte podría ser 10uF +/- 20% o 12uF +/- 33% - un poco incómodo. Sin embargo, si los fabricantes, por convención, usan el -20% para la tolerancia inferior y ajustan la tolerancia superior según sea necesario, entonces es posible comparar y sustituir directamente las piezas con diferentes tolerancias sin afectar la operación del circuito.

    
respondido por el supercat
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En su mayoría, se ve una tolerancia de -20% + 80% para las cerámicas con Y en su nombre. Estas cerámicas tienen una buena densidad de energía, pero son "descuidadas" en cuanto a que la capacitancia final varía con la temperatura, el voltaje aplicado y tiene importantes variaciones de fabricación.

Este tipo de condensadores tiene sentido en aplicaciones de alto volumen, ya que son un poco más baratos de fabricar que aquellos con otras cerámicas y tolerancias más estrictas. Su uso principal es para tapas de derivación y filtrado secundario en fuentes de alimentación. En estas aplicaciones, el circuito puede depender de alguna capacitancia mínima, pero muchas más no causan problemas. Los fabricantes saben esto y, por lo tanto, especifican estos condensadores más por su valor mínimo garantizado según el valor central más probable.

A menos que tenga una aplicación de alto volumen en la que los pequeños ahorros adicionales para las cerámicas tipo Y hagan la diferencia, me mantendría alejado de ellas.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Para tolerancia, la calificación es la variación permitida del valor nominal . Como señala Supercat, esto suele ser más útil si no varía mucho en el lado negativo, ya que para muchas aplicaciones (por ejemplo, capacitancia en masa), por lo general, no le importa si la capacitancia aumenta significativamente, pero una reducción significativa podría causar problemas. .

Para contrastar la tolerancia al coeficiente de temperatura, tenga en cuenta que una clasificación de tolerancia EIA de Z es -20%, + 80%. Esta es la asimetría opuesta a un índice de coeficiente de temperatura V de + 22%, -82%.

Para coeficiente de temperatura:

Creo que la cifra -20%, + 80% dada para tolerancia significa el cambio máximo de capacitancia en el rango de temperatura nominal.
Si observamos un dieléctrico de Y5V típico (de una de las hojas de datos de Vishays), se puede ver que la curva no es simétrica alrededor de 25 dec C (que es de donde proviene el valor marcado). Esto se calificará como + 20, -70.

Aquíhayotrográficoparaunelectrolíticodealuminio,conunacurvadiferente(perotodavíaasimétrica-Probablementeclasificada+10,-20):

Parece que los códigos de tolerancia son lo que tolerancia real probada "encajará" (es decir, el cambio máximo permitido), por lo que, por ejemplo, a +20, -70 probablemente se le asignará el código V ( +22, -82) ya que se garantiza que está dentro de esta clasificación (por lo tanto, Y5V)

    
respondido por el Oli Glaser

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