Κεραμικός πυκνωτής: τι είναι και τα πλεονεκτήματά του

Σε αυτό το blog έχουμε ήδη σχολιάσει άλλα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ, συμπεριλαμβανομένου ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές, Και πώς μπορούν να ελεγχθούν. Τώρα είναι η σειρά του κεραμικού πυκνωτή, ένας συγκεκριμένος τύπος αυτών των παθητικών συσκευών που χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε πολλά κυκλώματα όλων των ειδών και που έχουν κάποιες ιδιαιτερότητες σε σύγκριση με τους ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές.

Με αυτόν τον οδηγό θα καταλάβετε Τι είναι, πώς κατασκευάζονται, τις πιθανές εφαρμογές, πώς λειτουργούν, καθώς και μερικά παραδείγματα χρήσης και πού μπορείτε να τα αγοράσετε.

Τι είναι ο πυκνωτής;

Un συμπυκνωτής Είναι μια ηλεκτρονική συσκευή ικανή να αποθηκεύει ένα ηλεκτρικό φορτίο με τη μορφή διαφοράς δυναμικού. Είναι ένα παθητικό στοιχείο, όπως αντιστάσεις, ποτενσιόμετρα, πηνία κ.λπ. Όσο για τον τρόπο επίτευξης αυτής της αποθήκευσης ενέργειας, το κάνουν διατηρώντας ένα ηλεκτρικό πεδίο.

Οι πυκνωτές έχουν πολλές χρήσεις και μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε ηλεκτρονικά κυκλώματα όσο και σε ηλεκτρικά κυκλώματα, τόσο σε συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα.

κεραμικός πυκνωτής

Un κεραμικός πυκνωτής Συνήθως έχει αυτό το περίεργο σχήμα, που μερικές φορές μοιάζει με φακή, αν και μπορούν να εφαρμοστούν και ως επιφανειακά στοιχεία (SMD), όπως το MLCC (πολύ της μόδας πλέον λόγω των προβλημάτων των καρτών γραφικών NVIDIA). Σε αυτή την περίπτωση, η διαφορά με άλλους τύπους πυκνωτών είναι ότι το διηλεκτρικό υλικό που χρησιμοποιείται είναι κεραμικό, εξ ου και το όνομά του.

Συνήθως χρησιμοποιούν πολλά στρώματα, με διαφορετικές ικανότητες (είναι συνήθως από 1nF έως 1F, αν και υπάρχουν μερικά έως 100F), μεγέθη και γεωμετρικά σχήματα. Ωστόσο, λόγω αρνητικών επιπτώσεων όπως τα δινορεύματα.

Κεραμικός (αριστερά) και ηλεκτρολυτικός (δεξιός) πυκνωτής

Μία από τις διαφορές με τα ηλεκτρολυτικά είναι ότι ο κεραμικός πυκνωτής Τους λείπει η πολικότητα Ως εκ τούτου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν με οποιονδήποτε τρόπο και σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος με ασφάλεια, κάτι που δεν συμβαίνει με τα ηλεκτρολυτικά, τα οποία έχουν καθορισμένη πολικότητα και οι πόλοι πρέπει να τηρούνται εάν δεν θέλετε να καταλήξετε με έναν πυκνωτή που εκρήγνυται.

Από την άλλη, ένας κεραμικός πυκνωτής έχει επίσης ένα φανταστικό απόκριση συχνότητας. Ξεχωρίζουν επίσης για την καλή τους αντοχή στη θερμότητα λόγω του υλικού τους και τη χαμηλή τιμή τους.

Η ιστορία του κεραμικού πυκνωτή

κεραμικός συμπυκνωτής δημιουργήθηκε στην Ιταλία, το 1900. Στα τέλη της δεκαετίας του 1930, το τιτανικό άρχισε να προστίθεται στα κεραμικά (BaTiO3 ή τιτανικό βάριο), τα οποία μπορούσαν να κατασκευαστούν με χαμηλότερο κόστος. Οι πρώτες εφαρμογές αυτών των συσκευών ήταν σε στρατιωτικό ηλεκτρονικό εξοπλισμό κατά τη δεκαετία του 40. Δύο δεκαετίες αργότερα, θα άρχισαν να πωλούνται κεραμικοί πυκνωτές με πλαστικοποίηση, οι οποίοι ήταν απαραίτητοι για την ανάπτυξη των ηλεκτρονικών στη δεκαετία του 70.

Τύποι κεραμικών πυκνωτών

Διάφοροι τύποι κεραμικών πυκνωτών, μερικά από τα πιο σημαντικά είναι:

• ημιαγωγών: είναι τα μικρότερα, αφού επιτυγχάνουν καλή πυκνότητα, με μεγάλη χωρητικότητα και μικρό μέγεθος. Για αυτό χρησιμοποιούν υψηλή διηλεκτρική σταθερά και πολύ λεπτό πάχος στρώσης.
• υψηλής τάσης: Το τιτανικό βάριο και το τιτανικό στρόντιο χρησιμοποιούνται ως κεραμικό υλικό για να αντέχουν σε υψηλότερες καταπονήσεις. Αν και επιτυγχάνουν υψηλό διηλεκτρικό συντελεστή και καλή υποστήριξη AC, έχουν το μειονέκτημα ότι αλλάζουν χωρητικότητα με την αύξηση της θερμοκρασίας.
• πολυστρωματικός κεραμικός πυκνωτής: χρησιμοποιούν πολλές στρώσεις κεραμικού ή διηλεκτρικού και αγώγιμου υλικού. Είναι επίσης γνωστοί ως μονολιθικοί πυκνωτές τσιπ. Είναι υψηλής ακρίβειας, μικρού μεγέθους και ιδανικά για επιφανειακή τοποθέτηση PCBs. Τα εν λόγω MLCC είναι αυτού του τύπου.

Ο Πυκνωτές κεραμικών δίσκων έχουν συνήθως χωρητικότητες από 10pF έως 100pF, με υποστήριξη για τάσεις που κυμαίνονται από 16V έως 15kV και ακόμη υψηλότερες σε ορισμένες περιπτώσεις. Αυτά είναι τα πιο δημοφιλή λόγω της ευελιξίας τους.

Αντίθετα, το πολυστρωματικό κεραμικό τύπου MLCC, χρησιμοποιούν λείανση παραηλεκτρικών και σιδηροηλεκτρικών υλικών μαζί με εναλλασσόμενα μεταλλικά στρώματα. Μπορούν να έχουν 500 στρώματα ή περισσότερα, και με πάχος στρώματος 0.5 microns. Το εύρος των εφαρμογών του είναι κάπως πιο συγκεκριμένο, και με χωρητικότητες και υποστήριξη τάσης χαμηλότερες από τις προηγούμενες.

εφαρμογές

Ανάλογα με τον τύπο του κεραμικού πυκνωτή, το χρήσεις Μπορούν να είναι πολύ ποικίλα, όπως έχω σχολιάσει προηγουμένως:

• MLCC: γενικά για τη βιομηχανία ηλεκτρονικών, σε ένα ευρύ φάσμα συσκευών, από υπολογιστές, έως φορητές συσκευές, τηλεοράσεις κ.λπ.
• άλλοι: Μπορούν να κυμαίνονται από συσκευές και συστήματα υψηλής τάσης και εναλλασσόμενου ρεύματος, έως μετατροπείς AC/DC, κυκλώματα υψηλής συχνότητας, κινητήρες συνεχούς ρεύματος με βούρτσα για μείωση του θορύβου ραδιοσυχνοτήτων, ρομποτική κ.λπ.

Χαρακτηριστικά πυκνωτών

Οι πυκνωτές, ηλεκτρολυτικοί και κεραμικοί πυκνωτές, έχουν μια σειρά από χαρακτηριστικά που πρέπει να γνωρίζετε όταν επιλέγετε τους κατάλληλους για το έργο σας. Είναι χαρακτήρας ήχου:

• Ακρίβεια και ανοχή: Ακριβώς όπως οι αντιστάσεις, έτσι και οι πυκνωτές έχουν την ανοχή και την ακρίβειά τους. Αυτή τη στιγμή υπάρχουν δύο κατηγορίες:
  • Η κλάση 1 είναι για εφαρμογές όπου απαιτείται η υψηλότερη ακρίβεια και όπου η χωρητικότητα παραμένει σταθερή με την εφαρμοζόμενη τάση, θερμοκρασία και συχνότητα. Αυτές οι εργασίες σε θερμοκρασία κυμαίνεται από -55ºC έως +125ºC και η ανοχή ποικίλλει μόνο συνήθως ±1%.
  • Η κατηγορία 2 έχει μεγαλύτερη χωρητικότητα, αλλά είναι λιγότερο ακριβής και η ανοχή τους είναι χειρότερη. Η θερμική του σταθερότητα μπορεί να προκαλέσει διακύμανση της χωρητικότητάς του έως και 15% και ανοχές περίπου 20% διακύμανση σε σχέση με την ονομαστική χωρητικότητα.
• Μορφή: Υπάρχουν συμβατικοί κεραμικοί πυκνωτές, για συγκόλληση ή χρήση σε πλακέτα ανάπτυξης, τα MLCC για σύγχρονα τυπωμένα κυκλώματα ή PCB.
• ισχύς και τάσης: δεν υποστηρίζουν όλα την ίδια τάση και ισχύ. Είναι μια παράμετρος που θα πρέπει να ελέγξετε κατά την αγορά για να βεβαιωθείτε ότι υποστηρίζει τις περιοχές στις οποίες θα λειτουργήσει. Όσα έχουν πάνω από 200 VA μπορούν να αντέξουν τάσεις από 2 kV έως 100 kV, που είναι πολύ, ακόμη και για καλώδια ρεύματος. Ωστόσο, τα MLCC συνήθως υποστηρίζουν οπουδήποτε από λίγα βολτ έως εκατοντάδες βολτ.

Κωδικοί

Οι κεραμικοί πυκνωτές έχουν 3 ψηφία χαραγμένα σε μία από τις όψεις τους. Για παράδειγμα, 101, 102, 103, κ.λπ., επιπλέον των τιμών σε pF (pico farads). Αυτά τα οι κώδικες είναι εύκολο να ερμηνευτούν:

• Τα δύο πρώτα ψηφία είναι η τιμή χωρητικότητας σε pF.
• Ο τρίτος αριθμός υποδεικνύει τον αριθμό των μηδενικών που εφαρμόζονται στην τιμή.

Με παράδειγμα, ένα 104 σημαίνει ότι έχει 10 · 10.000 = 100.000 pF, ή τι είναι το ίδιο 100 nF ή 0.1 μF.

En οι επιγραφές Μπορείτε επίσης να δείτε τον κατασκευαστή, την υποστηριζόμενη τάση ή τις ανοχές...

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Αν αναρωτιέστε για το πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός κεραμικού πυκνωτή, τα κύρια σημεία είναι:

• Πλεονέκτημα:
  • Συμπαγής δομή.
  • φτηνός.
  • Κατάλληλο για εναλλασσόμενο ρεύμα λόγω της μη πολωμένης φύσης του.
  • Ανεκτικό σε παρεμβολές σήματος.
• Μειονεκτήματα:
  • Η τιμή χωρητικότητας είναι μικρότερη.
  • Έχουν μικροφωνική επίδραση στα κυκλώματα.

Πώς να ελέγξετε έναν πυκνωτή κεραμικού δίσκου

Για να ελέγξετε τη λειτουργία ενός πυκνωτή κεραμικού δίσκου και να ελέγξετε αν λειτουργεί σωστά ή αν έχει υποστεί ζημιά (βραχυκύκλωμα λόγω υπερβολικής τάσης,...), μπορείτε Ακολουθήστε αυτά τα βήματα:

1. Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο ή πολύμετρο για να ελέγξετε τον κεραμικό πυκνωτή.
2. Δείτε άρθρο αφιερωμένο σε αυτό...

πού να αγοράσετε πυκνωτές

Για να τα αγοράσετε φθηνές συσκευές, μπορείτε να δείτε σε εξειδικευμένα καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών ή σε πλατφόρμες όπως το Amazon:

• Δεν βρέθηκαν προϊόντα..
• Συσκευασία 630 μονάδων ηλεκτρολυτικών πυκνωτών διαφόρων χωρητικοτήτων.
• Κιτ 100 κεραμικών πυκνωτών τύπου MLCC.
• 10 μη πολωμένοι πυκνωτές πολυπροπυλενίου.
• 300 μονάδες πυκνωτών υψηλής τάσης.
• 4 ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές υψηλής τάσης.