Condensador de ceràmica: Què és?
Què és un condensador ceràmic?
El condensador ceràmic és el més comú en circuits electrònics. Es fa servir degut a la seva petita mida física i la gran capacitat de càrrega. El condensador ceràmic rep aquest nom per l'ús de ceràmica com a mitjà dielèctric.
Anomenem els condensadors ceràmics els "besties de treball" dels condensadors d'alta freqüència. És un condensador sense polaritat, i per tant no té marques de polaritat, diferentment del cas d'un condensador electrolític.
Així, es pot utilitzar fàcilment en circuits CA. Els condensadors ceràmics solen fabricar-se amb valors d'1 pF a 100 μF i tensió de treball DC de 10 volts a 5000 volts.
Tips de condensador ceràmic
En termes de construcció, es pot dividir en dos grups
Condensador disc ceràmic
Condensador ceràmic multilayer (MLCC)
Condensador disc ceràmic
Els condensadors disc ceràmics solen consistir en dos discs conductors a cada costat d'una peça d'aislant ceràmic, amb una cinta connectada a cada placa, i revestit amb algun recubriment inerte i impermeable de composició ceràmica.
Els condensadors de tipus disc tenen una alta capacitat per unitat de volum. Estan disponibles fins a un valor de 0.01 μF. Tenen voltatges de ràtio fins a 750 V CC i 350V en relació a CA.
Condensador ceràmic multilayer
Els condensadors ceràmics multilayer (MLCC) estan compostos per diverses capes de material ceràmic, sovint de titanat de bari, separades per electrodes metàl·liques interdigitades. Aquesta construcció col·loca molts condensadors en paral·lel.
Alguns MLCC contenen centenars de capes ceràmiques; cada capa comporta com un únic condensador ceràmic. Això significa que un MLCC consta de diverses capes de material ceràmic, sovint de titanat de bari, separades per electrodes metàl·liques com s'indica.
Els contactes terminal s'extreuen des de tots dos extrems de l'estructura. Alguns MLCC contenen centenars de capes ceràmiques, cada capa només uns pocs microns d'espessor.
La capacitance total de l'estructura seria el producte de la capacitance de cada capa i el nombre total de capes en el condensador.
La construcció del condensador multilayer, quan es combina amb la tecnologia de muntatge superficial, pot produir gairebé ideals condensadors d'alta freqüència. Algunes petites valuacions (per exemple, deisns de pico-farads) de MLCC de muntatge superficial poden tenir freqüències de resonància pròpies en rangs de gigahertz múltiples.
La majoria dels MLCC tenen valors de capacitance de 1μF o menys amb voltatges de ràtio de 50V o menys. L'espaiat petit entre les capes limita la ràtio de voltatge.
No obstant això, l'espaiat petit combinat amb un nombre gran de capes ha permès als fabricants produir valors més substancials de MLCC amb valors de capacitance en el rang de 10 a 100 pf. Els MLCC són excel·lents condensadors d'alta freqüència i s'utilitzen habitualment per a filtres d'alta freqüència, així com per a aplicacions de decopling de lògica digital.
Els condensadors ceràmics de K elevat (K = constant dielèctrica) són només condensadors de freqüència mitjana. Són relativament instables al temps, a la temperatura i a la freqüència. La seva principal avantatge és una millor raó de capacitance-per-volum, comparat amb els condensadors ceràmics estàndard.
Sovint s'utilitzen en aplicacions no crítiques per a bypass, acoblament i bloqueig. Un altre inconvenient és que els transients de tensió poden enderrocar-los.
Per això, no es recomana utilitzar-los com a condensadors de bypass directament a través d'un subministrament d'energia de baixa impedància.
Avantatges del condensador ceràmic
Els avantatges dels condensadors ceràmics inclouen:
Totes les mides o formes estan disponibles al mercat.
Alhora, els condensadors ceràmics són econòmics.
Són lleugers, també.
Es poden dissenyar per suportar fins a suficient alta tensió (fins a 100V).
El seu rendiment és fiable.
Són adequats per a l'ús en circuits integrats híbrids.
Inconvenients del condensador ceràmic
Els inconvenients dels condensadors ceràmics inclouen:
No hi ha condensadors ceràmics de molt alta tensió.
Valors de capacitance alts no són possibles.
