Kondensator to urządzenie elektryczne, które magazynuje energię w postaci pola elektrycznego. Składa się z dwóch metalowych płytek oddzielonych dielektrykiem lub substancją nieprzewodzącą. Typy kondensatorów są szeroko podzielone na podstawie stałej pojemności i zmiennej pojemności. Najważniejsze są kondensatory o stałej pojemności, ale istnieją również kondensatory o zmiennej pojemności. Należą do nich kondensatory obrotowe lub trymerowe. Kondensatory o stałej pojemności są podzielone na kondensatory foliowe, kondensatory ceramiczne, kondensatory elektrolityczne i kondensatory nadprzewodnikowe. Kliknij link, aby dowiedzieć się więcej Różne typy kondensatorów . Kondensator ceramiczny opisany bardziej szczegółowo w tym artykule.
Różne typy kondensatorów
Polaryzacja i symbol kondensatora ceramicznego
Kondensatory ceramiczne są najczęściej spotykane w każdym urządzeniu elektrycznym i jako dielektryk wykorzystuje materiał ceramiczny. Kondensator ceramiczny jest urządzeniem niepolarnym, co oznacza, że nie mają polaryzacji. Możemy więc podłączyć go w dowolnym kierunku na płytce drukowanej.
Z tego powodu są one generalnie znacznie bezpieczniejsze niż kondensatory elektrolityczne. Oto symbol niespolaryzowanego kondensatora podany poniżej. Wiele typów kondensatorów, takich jak koraliki tantalowe, nie ma biegunowości.
Polaryzacja i symbol kondensatora ceramicznego
Budowa i właściwości kondensatorów ceramicznych
Kondensatory ceramiczne są dostępne w trzech typach, chociaż dostępne są inne style:
- Ceramiczne kondensatory dyskowe z wyprowadzeniami do montażu przelotowego, pokryte żywicą.
- Wielowarstwowe kondensatory ceramiczne do montażu powierzchniowego (MLCC).
- Specjalnego typu, bezołowiowe ceramiczne kondensatory ceramiczne do mikrofali, przeznaczone do umieszczenia w szczelinie na płytce drukowanej.
Różne typy kondensatorów ceramicznych
Ceramiczne kondensatory dyskowe są wykonane przez pokrycie ceramicznego dysku srebrnymi stykami po obu stronach, jak pokazano powyżej. Ceramiczne kondensatory dyskowe mają wartość pojemności od około 10 pF do 100 μF przy szerokim zakresie napięć znamionowych, od 16 V do 15 KV i więcej.
Aby uzyskać większe pojemności, urządzenia te mogą być wykonane z wielu warstw. Plik MLCC są wykonane z mieszanki materiałów paraelectric i ferroelectric i na przemian z metalowymi stykami.
Po zakończeniu procesu nakładania warstw urządzenie jest podgrzewane do wysokiej temperatury i mieszanka jest spiekana, uzyskując materiał ceramiczny o pożądanych właściwościach. Wreszcie powstały kondensator składa się z wielu mniejszych kondensatorów połączonych równolegle, co prowadzi do wzrostu pojemności.
MLCC składają się z ponad 500 warstw o minimalnej grubości około 0,5 mikrona. W miarę postępu technologii grubość warstwy maleje, a pojemność rośnie w tej samej objętości.
Ceramiczne dielektryki kondensatorów różnią się w zależności od producenta, ale typowymi związkami są dwutlenek tytanu, tytanian strontu i tytanian baru.
Na podstawie zakresu temperatur roboczych, dryfu temperatury, tolerancji definiuje się różne klasy kondensatorów ceramicznych.
Kondensatory ceramiczne klasy 1
Pod względem temperatury są to najbardziej stabilne kondensatory. Mają prawie liniową charakterystykę.
Najpowszechniejszymi związkami używanymi jako dielektryki są
- Tytanian magnezu dla dodatniego współczynnika temperaturowego.
- Tytanian wapnia do kondensatorów o ujemnym współczynniku temperaturowym.
Kondensatory ceramiczne klasy 2
Kondensatory klasy 2 charakteryzują się lepszą wydajnością objętościową, ale odbywa się to kosztem mniejszej dokładności i stabilności. W rezultacie są zwykle używane do odsprzęgania, sprzęgania i omijać aplikacje gdzie dokładność nie ma pierwszorzędnego znaczenia.
- Zakres temperatur: -50C do + 85C
- Współczynnik rozpraszania: 2,5%.
- Dokładność: średnia do niskiej
Kondensatory ceramiczne klasy 3
Kondensatory ceramiczne klasy 3 oferują wysoką sprawność objętościową przy niskiej dokładności i niskim współczynniku rozpraszania. Nie wytrzymuje wysokich napięć. Często używanym dielektrykiem jest tytanian baru.
- Kondensator klasy 3 zmieni swoją pojemność o -22% do + 50%
- Zakres temperatur od + 10C do + 55C.
- Współczynnik strat: od 3 do 5%.
- Będzie miał dość słabą dokładność (zwykle 20% lub -20 / + 80%).
Typ klasy 3 jest zwykle używany do odsprzęgania lub w innych zasilacz aplikacje, w których dokładność nie jest problemem.
Wartości kondensatorów ceramicznych
Kod kondensatora ceramicznego zwykle składa się z trzycyfrowej liczby, po której następuje litera. Bardzo łatwo jest zdekodować, aby znaleźć wartość kondensatora.
Wartości kondensatorów ceramicznych
Pierwsze dwie cyfry znaczące oznaczają pierwsze dwie cyfry rzeczywistej wartości pojemności, która wynosi 47 (powyższy kondensator).
Trzecia cyfra to mnożnik (3), który wynosi × 1000. Litera J oznacza tolerancję ± 5%. Ponieważ jest to system kodowania EIA, wartość będzie w pikofaradach. Dlatego wartość powyższego kondensatora wynosi 47000 pF ± 5%.
Tabela systemu kodowania EIA
Na przykład, jeśli kondensator jest oznaczony jako 484N, jego wartość wynosi 480000 pF ± 30%.
Zastosowania kondensatorów ceramicznych
- Kondensatory ceramiczne są głównie stosowane w obwodzie rezonansowym w stacjach nadawczych.
- Kondensatory dużej mocy klasy 2 są stosowane w zasilaczach laserowych wysokiego napięcia, wyłącznikach mocy, piecach indukcyjnych itp.
- Kondensatory do montażu powierzchniowego są często używane w płytki obwodów drukowanych i aplikacje o dużej gęstości.
- Kondensatory ceramiczne mogą być również używane jako kondensatory ogólnego przeznaczenia ze względu na ich niepolarność i są dostępne w wielu różnych pojemnościach, napięciach znamionowych i rozmiarach.
- W szczotce zastosowano ceramiczne kondensatory dyskowe Silniki prądu stałego aby zminimalizować szum RF.
- MLCC stosowane w płytkach drukowanych (PCB) są przystosowane do napięć od zaledwie kilku do kilkuset woltów, w zależności od zastosowania.
Na podstawie powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że w tych kondensatorach zastosowano ceramikę jako dielektryk. Ze względu na ich właściwość niepolarności mogą łączyć się w dowolnym kierunku na płytce drukowanej. Mamy nadzieję, że lepiej zrozumieliście tę koncepcję. Ponadto wszelkie wątpliwości dotyczące tej koncepcji lub realizacji projekty inżynierii elektronicznej , prosimy o wyrażenie opinii, komentując w sekcji komentarzy poniżej. Oto pytanie do Ciebie, jakie są różne typy kondensatorów ceramicznych?
