Condensatore ceramico: cos'è e i suoi vantaggi

In questo blog ne abbiamo già commentati altri Componenti elettronici, compreso condensatori elettrolitici e come si possono controllare. Adesso è il turno del condensatore ceramico, un particolare tipo di questi dispositivi passivi che trovano largo impiego anche in molti circuiti di ogni tipo, e che presentano alcune particolarità rispetto ai condensatori elettrolitici.

Con questa guida capirai Quali sono, come sono costruiti, le possibili applicazioni, come funzionano, oltre ad alcuni esempi di utilizzo e dove è possibile acquistarli.

Cos'è un condensatore?

Un condensatore È un dispositivo elettronico in grado di immagazzinare una carica elettrica sotto forma di differenza di potenziale. È un elemento passivo, come resistori, potenziometri, bobine, ecc. Per quanto riguarda il modo per ottenere questo accumulo di energia, lo fanno sostenendo un campo elettrico.

I condensatori hanno molti usi e possono essere utilizzati sia nei circuiti elettronici che nei circuiti elettrici, sia in corrente continua e corrente alternata.

condensatore ceramico

Un condensatore ceramico Di solito ha quella forma particolare, che a volte sembra una lenticchia, anche se possono essere implementati anche come elementi a montaggio superficiale (SMD), come MLCC (molto di moda ora a causa dei problemi delle schede grafiche NVIDIA). In questo caso, la differenza con altri tipi di condensatori è che il materiale dielettrico utilizzato è la ceramica, da cui il nome.

Di solito usano diversi strati, con capacità diverse (di solito vanno da 1nF a 1F, anche se ce ne sono alcuni fino a 100F), dimensioni e forme geometriche. Tuttavia, a causa di effetti negativi come le correnti parassite.

Condensatore ceramico (a sinistra) ed elettrolitico (a destra).

Una delle differenze con l'elettrolitica è che il condensatore ceramico Mancano di polarità quindi possono essere utilizzati in qualsiasi modo, e nei circuiti in corrente alternata in sicurezza, cosa che non accade con gli elettrolitici, che hanno una polarità definita e i poli devono essere rispettati se non si vuole finire con un condensatore che esplode.

D'altra parte, un condensatore ceramico ha anche un fantastico risposta in frequenza. Si distinguono anche per la buona resistenza al calore dovuta al materiale e al prezzo contenuto.

Storia del condensatore ceramico

condensatore ceramico nasce in Italia, nel 1900. Alla fine degli anni '1930 si iniziò ad aggiungere alla ceramica il titanato (BaTiO3 o titanato di bario), che poteva essere prodotto a un costo inferiore. Le prime applicazioni di questi dispositivi furono nelle apparecchiature elettroniche militari negli anni '40. Due decenni dopo, iniziarono a essere venduti condensatori laminati in ceramica, essenziali per lo sviluppo dell'elettronica negli anni '70.

Tipi di condensatori ceramici

Ce ne sono diversi tipi di condensatore ceramico, alcuni dei più importanti sono:

• semiconduttori: sono i più piccoli, poiché raggiungono una buona densità, con una grande capacità e dimensioni ridotte. Per questo usano un'elevata costante dielettrica e spessori di strato molto sottili.
• alta tensione: Il titanato di bario e il titanato di stronzio sono usati come materiale ceramico per resistere a sollecitazioni più elevate. Sebbene raggiungano un elevato coefficiente dielettrico e un buon supporto CA, hanno lo svantaggio di modificare la capacità all'aumentare della temperatura.
• condensatore ceramico multistrato: utilizzano più strati di materiale ceramico o dielettrico e conduttivo. Sono anche conosciuti come condensatori a chip monolitici. Sono estremamente precisi, di piccole dimensioni e ideali per il montaggio su superficie PCB. Detti MLCC sono di questo tipo.

I condensatori a dischi ceramici in genere hanno capacità da 10 pF a 100 pF, con supporto per tensioni comprese tra 16 V e 15 kV e in alcuni casi anche superiori. Questi sono i più popolari per la loro versatilità.

Al contrario, la ceramica multistrato digitare MLCC, impiegano molature di materiali paraelettrici e ferroelettrici insieme a strati metallici alternati. Possono avere 500 strati o più e con spessori di 0.5 micron. La sua gamma di applicazioni è in qualche modo più specifica e con capacità e supporto di tensione inferiori rispetto ai precedenti.

applicazioni

A seconda del tipo di condensatore ceramico, il usi Possono essere molto vari, come ho già commentato in precedenza:

• MLCC: generalmente per l'industria elettronica, in un'ampia gamma di dispositivi, dai computer, ai dispositivi mobili, ai televisori, ecc.
• Altro: Possono variare da apparecchiature e sistemi ad alta tensione e CA, convertitori CA/CC, circuiti ad alta frequenza, motori CC con spazzole per ridurre il rumore RF, robotica, ecc.

Caratteristiche del condensatore

I condensatori, sia elettrolitici che ceramici, hanno una serie di caratteristiche che dovresti conoscere quando scegli quelli giusti per il tuo progetto. Siamo caratteristiche sono:

• Precisione e tolleranza: Proprio come i resistori, anche i condensatori hanno la loro tolleranza e precisione. Attualmente ci sono due classi:
  • La classe 1 è per applicazioni in cui è necessaria la massima precisione e in cui la capacità rimane costante con la tensione, la temperatura e la frequenza applicate. Questi funzionano in intervalli di temperatura da -55ºC a +125ºC e la tolleranza di solito varia solo ±1%.
  • Le classi 2 hanno una capacità maggiore, ma sono meno precise e la loro tolleranza è peggiore. La sua stabilità termica può far variare la sua capacità fino al 15% e tolleranze di circa il 20% di variazione rispetto alla capacità nominale.
• Formato: Esistono condensatori ceramici convenzionali, per la saldatura o l'uso su una scheda di sviluppo, gli MLCC per i moderni circuiti stampati o PCB.
• potenza e tensione: non tutti supportano la stessa tensione e potenza. È un parametro che dovrai controllare al momento dell'acquisto per assicurarti che supporti gli intervalli in cui funzionerà. Quelli con più di 200 VA possono sopportare tensioni da 2 kV fino a 100 kV, che è molto, anche per le linee elettriche. Tuttavia, gli MLCC in genere supportano da pochi volt a centinaia di volt.

codici

I condensatori ceramici hanno 3 cifre incise su una delle loro facce. Ad esempio, 101, 102, 103, ecc., oltre ai valori in pF (pico farad). Queste i codici sono facili da interpretare:

• Le prime due cifre sono il valore della capacità in pF.
• Il terzo numero indica il numero di zeri applicati al valore.

da ejemplo, un 104 significa che ha 10 · 10.000 = 100.000 pF, o ciò che è lo stesso 100 nF o 0.1 μF.

En le iscrizioni Puoi anche vedere il produttore, la tensione supportata o le tolleranze...

Vantaggi e svantaggi

Se ti chiedi vantaggi e svantaggi di un condensatore ceramico, i punti salienti sono:

• Vantaggi:
  • Struttura compatta.
  • a buon mercato.
  • Adatto per corrente alternata per la sua natura non polarizzata.
  • Tollerante alle interferenze di segnale.
• Svantaggi:
  • Il valore della capacità è inferiore.
  • Hanno un effetto microfonico sui circuiti.

Come controllare un condensatore a disco ceramico

Per testare il funzionamento di un condensatore a dischi ceramici e verificare se funziona correttamente o se è danneggiato (cortocircuito per sovratensione,...), è possibile Segui questi passi:

1. Utilizzare un multimetro o un multimetro per controllare il condensatore ceramico.
2. Vedi articolo dedicato a questo...

dove acquistare condensatori

Per acquistare questi dispositivi economici, puoi guardare nei negozi di elettronica specializzati o su piattaforme come Amazon:

• Nessun prodotto trovato..
• Confezione da 630 unità di condensatori elettrolitici di varie capacità.
• Kit da 100 condensatori ceramici tipo MLCC.
• 10 condensatori in polipropilene non polarizzati.
• 300 unità di condensatori ad alta tensione.
• 4 condensatori elettrolitici ad alta tensione.