Keramický kondenzátor: co to je a jeho výhody

V tomto blogu jsme již komentovali další Elektronické komponenty, počítaje v to elektrolytické kondenzátoryA jak je lze zkontrolovat. Nyní přichází na řadu keramický kondenzátor, zvláštní typ těchto pasivních zařízení, která jsou také široce používána v mnoha obvodech všeho druhu a která mají některé zvláštnosti ve srovnání s elektrolytickými kondenzátory.

S tímto návodem to pochopíte Co jsou, jak jsou postaveny, možné aplikace, jak fungují a také některé příklady použití a kde je můžete zakoupit.

Co je to kondenzátor?

Un kondenzátor Je to elektronické zařízení schopné uchovat elektrický náboj ve formě rozdílu potenciálů. Jedná se o pasivní prvek, jako jsou odpory, potenciometry, cívky atd. Pokud jde o způsob, jak dosáhnout tohoto skladování energie, dělají to udržováním elektrického pole.

Kondenzátory mají mnoho použití a mohou být použity jak v elektronických obvodech, tak v elektrických obvodech, a to jak v stejnosměrný proud a střídavý proud.

keramický kondenzátor

Un keramický kondenzátor Obvykle má ten zvláštní tvar, který někdy vypadá jako čočka, i když je lze implementovat i jako prvky pro povrchovou montáž (SMD), jako je MLCC (dnes velmi módní kvůli problémům grafických karet NVIDIA). V tomto případě je rozdíl oproti jiným typům kondenzátorů v tom, že použitým dielektrickým materiálem je keramika, odtud jeho název.

Obvykle používají několik vrstev, s různé kapacity (obvykle jsou od 1nF do 1F, i když některé jsou až do 100F), velikosti a geometrické tvary. Avšak kvůli negativním vlivům, jako jsou vířivé proudy.

Keramický (levý) a elektrolytický (pravý) kondenzátor

Jedním z rozdílů s elektrolytem je keramický kondenzátor Chybí jim polarita dají se tedy použít jakkoli a ve střídavých obvodech bezpečně, což se u elektrolytů, které mají definovanou polaritu a póly je třeba respektovat, pokud nechcete skončit s explodujícím kondenzátorem, nestane.

Na druhou stranu, keramický kondenzátor má také fantastický frekvenční charakteristika. Vyznačují se také dobrou tepelnou odolností díky svému materiálu a nízkou cenou.

Historie keramického kondenzátoru

keramický kondenzátor vznikla v Itálii v roce 1900. Koncem 1930. let 3. století se titanát začal přidávat do keramiky (BaTiO40 nebo titaničitan barnatý), kterou bylo možné vyrábět s nižšími náklady. První aplikace těchto zařízení byly ve vojenském elektronickém vybavení během 70. let XNUMX. století, o dvě desetiletí později se začaly prodávat keramické laminované kondenzátory, které byly zásadní pro vývoj elektroniky v XNUMX. letech.

Typy keramických kondenzátorů

Existuje několik typy keramických kondenzátorů, některé z nejdůležitějších jsou:

• polovodiče: jsou nejmenší, protože dosahují dobré hustoty, velké kapacity a malé velikosti. K tomu používají vysokou dielektrickou konstantu a velmi tenké vrstvy.
• vysokého napětí: Titaničitan barnatý a titaničitan strontnatý se používají jako keramický materiál, aby vydržel vyšší namáhání. Přestože dosahují vysokého dielektrického koeficientu a dobré podpory střídavého proudu, mají nevýhodu změny kapacity s rostoucí teplotou.
• vícevrstvý keramický kondenzátor: používají několik vrstev keramiky nebo dielektrika a vodivého materiálu. Jsou také známé jako monolitické čipové kondenzátory. Jsou vysoce přesné, mají malé rozměry a jsou ideální pro povrchovou montáž PCB. Uvedené MLCC jsou tohoto typu.

L keramické diskové kondenzátory typicky mají kapacity od 10pF do 100pF, s podporou napětí od 16V do 15kV a v některých případech i vyšší. Ty jsou nejoblíbenější díky své všestrannosti.

Naproti tomu vícevrstvá keramika typu MLCCvyužívají broušení paraelektrických a feroelektrických materiálů spolu se střídajícími se kovovými vrstvami. Mohou mít 500 vrstev nebo více a s tloušťkou vrstvy 0.5 mikronu. Rozsah jeho aplikací je poněkud specifičtější as nižší kapacitou a podporou napětí než předchozí.

aplikace

V závislosti na typu keramického kondenzátoru je použití Mohou být velmi rozmanité, jak jsem již uvedl dříve:

• MLCC: obecně pro elektronický průmysl, v široké škále zařízení, od počítačů po mobilní zařízení, televizory atd.
• ostatní: Mohou sahat od vysokonapěťových a střídavých spotřebičů a systémů přes AC/DC měniče, vysokofrekvenční obvody až po kartáčované stejnosměrné motory pro snížení RF šumu, robotiku atd.

Charakteristika kondenzátoru

Kondenzátory, elektrolytické i keramické, mají řadu vlastností, které byste měli znát při výběru těch správných pro váš projekt. jsou znak Zvuk:

• Preciznost a tolerance: Stejně jako rezistory mají i kondenzátory svou toleranci a přesnost. V současné době existují dvě třídy:
  • Třída 1 je určena pro aplikace, kde je vyžadována nejvyšší přesnost a kde kapacita zůstává konstantní s aplikovaným napětím, teplotou a frekvencí. Pracují v rozsahu teplot od -55ºC do +125ºC a tolerance se obvykle mění pouze ±1%.
  • Třída 2 mají vyšší kapacitu, ale jsou méně přesné a jejich tolerance je horší. Jeho tepelná stabilita může způsobit, že se jeho kapacita bude lišit až o 15 % a tolerance přibližně 20 % odchylky od jmenovité kapacity.
• Formát: Existují konvenční keramické kondenzátory pro pájení nebo použití na vývojové desce, MLCC pro moderní tištěné obvody nebo PCB.
• výkon a napětí: ne všechny podporují stejné napětí a výkon. Je to parametr, který budete muset při nákupu zkontrolovat, abyste se ujistili, že podporuje rozsahy, ve kterých bude fungovat. Ty s více než 200 VA snesou napětí od 2 kV do 100 kV, což je hodně i na elektrické vedení. MLCC však obvykle podporují kdekoli od několika voltů do stovek voltů.

Kódy

Keramické kondenzátory mají na jedné straně vyryté 3 číslice. Například 101, 102, 103 atd., Kromě hodnot v pF (pico farads). Tyto kódy jsou snadno interpretovatelné:

• První dvě číslice představují hodnotu kapacity v pF.
• Třetí číslo udává počet nul aplikovaných na hodnotu.

Por ejemplo, 104 znamená, že má 10 · 10.000 100.000 = 100 0.1 pF, nebo co je totéž XNUMX nF nebo XNUMX μF.

En nápisy Můžete také vidět výrobce, podporované napětí nebo tolerance...

Výhody a nevýhody

Pokud vás zajímá výhody a nevýhody u keramického kondenzátoru jsou hlavní body:

• Výhoda:
  • Kompaktní konstrukce.
  • levný.
  • Vhodné pro střídavý proud díky jeho nepolarizované povaze.
  • Odolné vůči rušení signálu.
• Nevýhody:
  • Hodnota kapacity je menší.
  • Mají mikrofonní účinek na obvody.

Jak zkontrolovat keramický diskový kondenzátor

Chcete-li otestovat funkci keramického diskového kondenzátoru a zkontrolovat, zda funguje správně nebo zda není poškozen (zkrat v důsledku nadměrného napětí,...), můžete Následuj tyto kroky:

1. Ke kontrole keramického kondenzátoru použijte multimetr nebo multimetr.
2. Viz článek věnovaný tomuto...

kde koupit kondenzátory

Koupit je levná zařízení, můžete se podívat na specializované obchody s elektronikou nebo na platformy jako Amazon:

• Balení 650 keramických kondenzátorových jednotek 10 různých typů/kapacit.
• Balení 630 kusů elektrolytických kondenzátorů různých kapacit.
• Sada 100 keramických kondenzátorů typu MLCC.
• 10 nepolarizovaných polypropylenových kondenzátorů.
• 300 jednotek vysokonapěťových kondenzátorů.
• 4 vysokonapěťové elektrolytické kondenzátory.