في هذه المدونة علقنا بالفعل على أخرى مكونات الكترونيةبما في ذلك المكثفات كهربائيا، كيف يمكن فحصها. الآن إنه دور مكثف السيراميك، نوع معين من هذه الأجهزة السلبية التي تستخدم أيضًا على نطاق واسع في العديد من الدوائر من جميع الأنواع ، والتي لها بعض الخصائص مقارنة بالمكثفات الإلكتروليتية.
مع هذا الدليل سوف تفهم ما هم، كيف يتم بناؤها ، التطبيقات الممكنة ، كيف تعمل ، بالإضافة إلى بعض أمثلة الاستخدام وأين يمكنك شرائها.
ما هو المكثف؟
Un مكثف إنه جهاز إلكتروني قادر على تخزين شحنة كهربائية على شكل فرق جهد. إنه عنصر سلبي ، مثل المقاومات ومقاييس الجهد والملفات وما إلى ذلك. أما بالنسبة لطريقة تحقيق تخزين الطاقة هذا ، فإنهم يفعلون ذلك من خلال الحفاظ على مجال كهربائي.
للمكثفات استخدامات عديدة ، ويمكن استخدامها في كل من الدوائر الإلكترونية والدوائر الكهربائية ، سواء في التيار المباشر والتيار المتردد.
مكثف السيراميك
Un مكثف السيراميك عادةً ما يكون له هذا الشكل الغريب ، والذي يبدو أحيانًا مثل العدس ، على الرغم من أنه يمكن أيضًا تنفيذه كعناصر مثبتة على السطح (SMD) ، مثل MLCC (من المألوف جدًا الآن بسبب مشاكل بطاقات الرسومات NVIDIA). في هذه الحالة ، يتمثل الاختلاف مع الأنواع الأخرى من المكثفات في أن المادة العازلة المستخدمة هي السيراميك ، ومن هنا جاء اسمها.
وعادة ما يستخدمون عدة طبقات ، مع قدرات مختلفة (عادة ما تكون من 1nF إلى 1F ، على الرغم من وجود بعضها يصل إلى 100F) والأحجام والأشكال الهندسية. ومع ذلك ، بسبب الآثار السلبية مثل التيارات الدوامة.
مكثف خزفي (يسار) وإلكتروليت (يمين)
أحد الاختلافات مع التحليل الكهربائي هو أن مكثف السيراميك يفتقرون إلى القطبية لذلك ، يمكن استخدامها بأي طريقة ، وفي دارات التيار المتناوب بأمان ، شيء لا يحدث مع التحليلات الكهربائية ، التي لها قطبية محددة ويجب احترام الأقطاب إذا كنت لا تريد أن ينتهي بك الأمر بمكثف متفجر.
من ناحية أخرى ، يحتوي المكثف الخزفي أيضًا على قيمة رائعة استجابة التردد. تتميز أيضًا بمقاومتها الجيدة للحرارة نظرًا لموادها وسعرها المنخفض.
تاريخ مكثف السيراميك
مكثف سيراميك تم إنشاؤه في إيطاليا عام 1900. في نهاية الثلاثينيات من القرن الماضي ، بدأ إضافة التيانات إلى السيراميك (BaTiO1930 أو تيتانات الباريوم) ، والتي يمكن تصنيعها بتكلفة أقل. كانت التطبيقات الأولى لهذه الأجهزة في المعدات الإلكترونية العسكرية خلال الأربعينيات ، وبعد عقدين ، بدأ بيع المكثفات المصفحة بالسيراميك ، والتي كانت ضرورية لتطوير الإلكترونيات في السبعينيات.
أنواع المكثفات الخزفية
عدة أنواع مكثفات السيراميكومن أهمها:
- أشباه الموصلات: هي الأصغر لأنها تحقق كثافة جيدة ، ذات سعة كبيرة وصغيرة الحجم. لهذا يستخدمون ثابتًا عازلًا عاليًا وسماكة طبقة رقيقة جدًا.
- الجهد العالي: تستخدم تيتانات الباريوم وتيتانات السترونشيوم كمواد خزفية لتحمل الضغوط العالية. على الرغم من أنها تحقق معامل عازل عاليًا ودعمًا جيدًا للتيار المتردد ، إلا أنها تعاني من عيوب تغيير السعة مع زيادة درجة الحرارة.
- مكثف سيراميك متعدد الطبقات: يستخدمون عدة طبقات من السيراميك أو مادة عازلة للكهرباء أو موصلة للكهرباء. وهي معروفة أيضًا باسم مكثفات الرقاقة المتجانسة. إنها دقيقة للغاية وصغيرة الحجم ومثالية للتثبيت على السطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور. MLCCs المذكورة هي من هذا النوع.
الكثير مكثفات قرص السيراميك عادة ما يكون لديهم قدرات من 10pF إلى 100pF ، مع دعم لجهود تتراوح من 16V إلى 15kV وحتى أعلى في بعض الحالات. هذه هي الأكثر شعبية بسبب تنوعها.
في المقابل ، السيراميك متعدد الطبقات اكتب MLCC، تستخدم طحن المواد شبه الكهربائية والمواد الحديدية الكهربية جنبًا إلى جنب مع الطبقات المعدنية المتناوبة. يمكن أن تحتوي على 500 طبقة أو أكثر ، وبسمك طبقة 0.5 ميكرون. نطاق تطبيقاتها أكثر تحديدًا إلى حد ما ، مع قدرات ودعم جهد أقل من سابقاتها.
التطبيقات
اعتمادًا على نوع مكثف السيراميك ، فإن الاستخدامات يمكن أن تكون متنوعة للغاية ، كما علقت سابقًا:
- MLCC: بشكل عام لصناعة الإلكترونيات ، في مجموعة واسعة من الأجهزة ، من أجهزة الكمبيوتر ، إلى الأجهزة المحمولة ، وأجهزة التلفزيون ، إلخ.
- آخرون: يمكن أن تتراوح من أجهزة وأنظمة الجهد العالي والتيار المتردد ، إلى محولات التيار المتردد / التيار المستمر ، والدوائر عالية التردد ، إلى محركات التيار المستمر المصقولة لتقليل ضوضاء التردد اللاسلكي ، والروبوتات ، وما إلى ذلك.
خصائص المكثف
للمكثفات ، سواء المكثفات الإلكتروليتية أو الخزفية ، سلسلة من الخصائص التي يجب أن تعرفها عند اختيار المناسب منها لمشروعك. نكون ملامح هي:
- الدقة والتسامح: تمامًا مثل المقاومات ، تتمتع المكثفات أيضًا بقدرة تحمل ودقة. يوجد حاليًا فئتان:
- الفئة 1 مخصصة للتطبيقات التي تتطلب أعلى دقة وحيث تظل السعة ثابتة مع الجهد المطبق ودرجة الحرارة والتردد. تتراوح درجات الحرارة هذه بين -55 درجة مئوية و + 125 درجة مئوية ، وعادة ما يختلف التفاوت فقط ±1٪.
- تتمتع الفئة 2 بسعة أعلى ، ولكنها أقل دقة وتحملها أسوأ. يمكن أن يتسبب ثباتها الحراري في أن تتنوع قدرتها حتى 15٪ وتفاوتات تصل إلى 20٪ تقريبًا فيما يتعلق بالسعة الاسمية.
- شكل: توجد مكثفات سيراميك تقليدية ، للحام أو للاستخدام على لوحة التطوير ، أو MLCCs للدوائر المطبوعة الحديثة أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
- الطاقة والجهد: لا تدعم جميعها نفس الجهد والطاقة. إنها معلمة يجب عليك التحقق منها عند الشراء للتأكد من أنها تدعم النطاقات التي ستعمل بها. يمكن لأولئك الذين لديهم أكثر من 200 فولت أمبير أن يتحملوا الفولتية من 2 كيلو فولت حتى 100 كيلو فولت ، وهذا كثير ، حتى بالنسبة لخطوط الطاقة. ومع ذلك ، تدعم MLCCs عادةً في أي مكان من بضعة فولتات إلى مئات الفولتات.
الرموز
تحتوي المكثفات الخزفية على 3 أرقام محفورة على أحد وجوهها. على سبيل المثال ، 101 ، 102 ، 103 ، إلخ ، بالإضافة إلى القيم في pF (بيكو فاراد). هؤلاء الرموز سهلة التفسير:
- أول رقمين هما قيمة السعة بوحدة pF.
- الرقم الثالث يشير إلى عدد الأصفار المطبقة على القيمة.
من قبل مثال، يعني 104 أن لديها 10 · 10.000 = 100.000 بيكو فاراد ، أو ما هو نفس 100 نانو فاراد أو 0.1 ميكرو فاراد.
En النقوش يمكنك أيضًا رؤية الشركة المصنعة أو الجهد المدعوم أو التفاوتات ...
مزايا وعيوب
إذا كنت تتساءل عن مزايا وعيوب من مكثف السيراميك ، النقاط البارزة هي:
- ميزة:
- هيكل مدمج.
- الرخيص.
- مناسب للتيار المتردد بسبب طبيعته غير المستقطبة.
- متسامح لإشارة التدخل.
- عيوب:
- قيمة السعة أقل.
- لها تأثير ميكروفوني على الدوائر.
كيفية فحص مكثف قرص السيراميك
لاختبار تشغيل مكثف قرص السيراميك ، والتحقق مما إذا كان يعمل بشكل صحيح أم أنه تالف (ماس كهربائى بسبب الجهد الزائد ، ...) ، يمكنك اتبع هذه الخطوات:
- استخدم مقياسًا متعددًا أو متعددًا للتحقق من مكثف السيراميك.
- انظر المقال المخصص لهذا...
من أين تشتري المكثفات
لشراء هذه أجهزة رخيصة، يمكنك البحث في متاجر الإلكترونيات المتخصصة أو على منصات مثل أمازون:
- لا توجد منتجات.
- عبوة مكونة من 630 وحدة من المكثفات الالكتروليتية بسعات مختلفة.
- مجموعة من 100 مكثفات سيراميك من نوع MLCC.
- 10 مكثفات بولي بروبيلين غير مستقطبة.
- 300 وحدة مكثفات جهد عالي.
- 4 مكثفات كهربائية عالية الجهد.