Kondenzátor je elektrické zařízení, které ukládá energii ve formě elektrického pole. Skládá se ze dvou kovových desek oddělených dielektrickou nebo nevodivou látkou. Typy kondenzátorů široce rozdělené na základě pevné kapacity a proměnné kapacity. Nejdůležitější jsou kondenzátory s pevnou kapacitou, ale existují také kondenzátory s proměnnou kapacitou. Patří mezi ně rotační nebo trimovací kondenzátory. Kondenzátory s pevnou kapacitou se dělí na filmové kondenzátory, keramické kondenzátory, elektrolytické a supravodivé kondenzátory. Kliknutím na odkaz získáte další informace Různé typy kondenzátorů . Keramický kondenzátor popsaný podrobněji v tomto článku.
Různé typy kondenzátorů
Polarita a symbol keramického kondenzátoru
Keramické kondenzátory se nejčastěji vyskytují v každém elektrickém zařízení a jako dielektrikum používá keramický materiál. Keramický kondenzátor je nepolaritové zařízení, což znamená, že nemají polaritu. Můžeme jej tedy připojit libovolným směrem na desce s obvody.
Z tohoto důvodu jsou obecně mnohem bezpečnější než elektrolytické kondenzátory. Zde je uveden symbol nepolarizovaného kondenzátoru. Mnoho typů kondenzátorů, jako jsou tantalové korálky, nemá polaritu.
Polarita a symbol keramického kondenzátoru
Konstrukce a vlastnosti keramických kondenzátorů
Keramické kondenzátory jsou k dispozici ve třech typech, i když jsou k dispozici i jiné styly:
- Keramické kondenzátory s olověným diskem pro montáž do průchozích otvorů potažené pryskyřicí.
- Vícevrstvé keramické kondenzátory pro povrchovou montáž (MLCC).
- Speciální keramické bezolovnaté keramické kondenzátory s bezolovnatým diskem, které jsou určeny k umístění do slotu na desce plošných spojů.
Různé typy keramických kondenzátorů
Keramické diskové kondenzátory jsou vyrobeny potažením keramického disku se stříbrnými kontakty na obou stranách, jak je znázorněno výše. Keramické diskové kondenzátory mají hodnotu kapacity asi 10 pF až 100 μF s širokou škálou napěťových hodnot mezi 16 V až 15 KV a více.
Pro získání vyšších kapacit lze tato zařízení vyrobit z více vrstev. The MLCC jsou vyrobeny ze směsi paraelektrických a feroelektrických materiálů a alternativně jsou vrstveny kovovými kontakty.
Po dokončení procesu vrstvení se zařízení uvede na vysokou teplotu a směs se sintruje, čímž se získá keramický materiál požadovaných vlastností. Výsledný kondenzátor se nakonec skládá z mnoha menších kondenzátorů zapojených paralelně, což vede ke zvýšení kapacity.
MLCC se skládají z více než 500 vrstev s minimální tloušťkou vrstvy přibližně 0,5 mikronu. Jak technologie postupuje, tloušťka vrstvy klesá a zvyšuje se kapacita ve stejném objemu.
Dielektrika keramických kondenzátorů se u jednotlivých výrobců liší, ale běžné sloučeniny zahrnují oxid titaničitý, titaničitan strontnatý a titaničitan barnatý.
Na základě rozsahu pracovních teplot, teplotního driftu, tolerance jsou definovány různé třídy keramických kondenzátorů.
Keramické kondenzátory třídy 1
Pokud jde o teplotu, jedná se o nejstabilnější kondenzátory. Mají téměř lineární charakteristiky.
Nejběžnější sloučeniny používané jako dielektrika jsou
- Titanát hořečnatý pro pozitivní teplotní koeficient.
- Titanát vápenatý pro kondenzátory se záporným teplotním koeficientem.
Keramické kondenzátory třídy 2
Kondenzátory třídy 2 vykazují lepší výkon pro objemovou účinnost, ale to je za cenu nižší přesnosti a stability. Výsledkem je, že se běžně používají k oddělení, propojení a obejít aplikace kde přesnost nemá zásadní význam.
- Teplotní rozsah: -50 ° C až + 85 ° C
- Ztrátový faktor: 2,5%.
- Přesnost: průměrná až špatná
Keramické kondenzátory třídy 3
Keramické kondenzátory třídy 3 nabízejí vysokou volumetrickou účinnost se špatnou přesností a nízkým činitelem rozptylu. Nemůže odolat vysokému napětí. Jako dielektrikum se často používá titaničitan barnatý.
- Kondenzátor třídy 3 změní svou kapacitu o -22% na + 50%
- Teplotní rozsah + 10 ° C až + 55 ° C.
- Ztrátový faktor: 3 až 5%.
- Bude mít poměrně špatnou přesnost (obvykle 20% nebo -20 / + 80%).
Typ třídy 3 se obvykle používá pro oddělení nebo jiné oddělení zdroj napájení aplikace, kde přesnost není problém.
Hodnoty kondenzátoru keramického disku
Kód kondenzátoru keramického disku se obvykle skládá z tříciferného čísla následovaného písmenem. Je velmi snadné dekódovat, abyste našli hodnotu kondenzátoru.
Hodnoty kondenzátoru keramického disku
První dvě významné číslice znamenají první dvě číslice skutečné hodnoty kapacity, což je 47 (výše uvedený kondenzátor).
Třetí číslice je multiplikátor (3), což je × 1000. Písmeno J znamená toleranci ± 5%. Jelikož se jedná o kódovací systém EIA, bude hodnota uvedena v pikofaradech. Proto je výše uvedená hodnota kondenzátoru 47000 pF ± 5%.
Tabulka kódovacího systému EIA
Například pokud je kondenzátor označen jako 484N, jeho hodnota je 480000 pF ± 30%.
Aplikace keramických kondenzátorů
- Keramické kondenzátory se používají hlavně v rezonančním obvodu ve vysílacích stanicích.
- Vysoce výkonné kondenzátory třídy 2 se používají ve vysokonapěťových laserových napájecích zdrojích, výkonových jističích, indukčních pecích atd.
- Kondenzátory pro povrchovou montáž se často používají v desky plošných spojů a aplikace s vysokou hustotou.
- Keramické kondenzátory lze také použít jako univerzální kondenzátor kvůli své nepolaritě a jsou k dispozici v široké škále kapacit, napěťových jmen a velikostí.
- Keramické diskové kondenzátory se používají napříč kartáčem Stejnosměrné motory pro minimalizaci RF šumu.
- MLCC používané na deskách plošných spojů (PCB) jsou dimenzovány na napětí od několika voltů do několika stovek voltů, v závislosti na aplikaci.
Z výše uvedených informací konečně můžeme vyvodit závěr, že tyto kondenzátory využívají jako dielektrikum keramiku. Díky své nepolaritě se mohou na desce s plošnými spoji připojit jakýmkoli směrem. Doufáme, že jste tomuto konceptu lépe porozuměli. Dále jakékoli pochybnosti týkající se tohoto konceptu nebo jeho implementace projekty elektronického inženýrství , poskytněte nám svůj názor komentářem v sekci komentářů níže. Zde je otázka, jaké jsou různé typy keramického kondenzátoru?
