kondansاتور سرامیکی: این چیست؟

سرامیک کندانسور چیست؟

سرامیک کندانسور معمولاً رایج‌ترین کندانسور در مدار الکترونیکی است. سرامیک کندانسور به دلیل اندازه فیزیکی کوچک و توانایی ذخیره‌سازی بار زیاد استفاده می‌شود. این کندانسور نام خود را از استفاده از سرامیک به عنوان یک مEDIUM دی‌الکتریک گرفته است.

ما سرامیک کندانسورها را "کندانسورهای کارآمد" در مدارهای با فرکانس بالا می‌نامیم. این یک کندانسور بدون قطب است و بنابراین هیچ نشانه‌ای از قطبیت روی آن وجود ندارد، مانند کندانسور الکترولیتی.

بنابراین می‌توان آن را به راحتی در مدارهای جریان متناوب (AC) استفاده کرد. سرامیک کندانسورها معمولاً در مقادیر ۱پی‌اف تا ۱۰۰میکروفاراد و ولتاژ کاری DC از ۱۰ ولت تا ۵۰۰۰ ولت تولید می‌شوند.

انواع سرامیک کندانسور

از نظر ساختاری می‌توان آن را به دو گروه تقسیم کرد:

1. کندانسور دیسک سرامیک

2. کندانسور سرامیک چند لایه (MLCC)

کندانسور دیسک سرامیک

کندانسورهای دیسک سرامیک معمولاً شامل دو صفحه رسانایی که در هر طرف یک قطعه از عایق سرامیک قرار دارد، یک سیم به هر صفحه متصل شده و با پوشش غیرفعال و ضد آبی از ترکیبی از سرامیک پوشیده شده است.

کندانسورهای نوع دیسک دارای ظرفیت بالایی بر واحد حجم هستند. آنها تا مقدار ۰.۰۱ میکروفاراد در دسترس هستند. آنها دارای ولتاژ نرمال تا ۷۵۰ ولت DC و ۳۵۰ ولت AC هستند.

کندانسور چند لایه سرامیک

کندانسورهای چند لایه سرامیک (MLCCs) از چندین لایه مواد سرامیکی تشکیل شده‌اند که معمولاً از تیتانات باریوم جدا شده‌اند و با الکترودهای فلزی دندانه‌ای جدا شده‌اند. این ساختار چندین کندانسور را موازی می‌کند.

برخی از MLCCs شامل صد‌ها لایه سرامیکی هستند؛ هر لایه مانند یک کندانسور سرامیکی عمل می‌کند. این بدان معناست که یک MLCC شامل چندین لایه از مواد سرامیکی، معمولاً از تیتانات باریوم، با الکترودهای فلزی جدا شده‌است.

تماس‌های ترمینال از هر دو انتهای ساختار گرفته می‌شوند. برخی از MLCCs شامل صد‌ها لایه سرامیکی هستند، هر لایه فقط چند میکرومتر ضخامت دارد.

ظرفیت کل ساختار محصول ظرفیت هر لایه و تعداد کل لایه‌ها در کندانسور خواهد بود.

ساختار چند لایه کندانسور، وقتی با فناوری montaj سطحی (SMT) ترکیب می‌شود، می‌تواند کندانسورهای با فرکانس بالا تقریباً ایده‌آل تولید کند. برخی از کندانسورهای MLCC با مقادیر کوچک (به عنوان مثال، ده‌ها پیکوفاراد) می‌توانند فرکانس‌های رزونان خود را در محدوده چند گیگاهرتز داشته باشند.

بیشتر MLCCs دارای مقادیر ظرفیت ۱ میکروفاراد یا کمتر با ولتاژ ۵۰ ولت یا کمتر هستند. فاصله کوچک بین لایه‌ها محدودیت‌هایی برای ولتاژ اعمال می‌کند.

با این حال، فاصله کوچک ترکیب شده با تعداد زیادی لایه به سازندگان اجازه می‌دهد تا کندانسورهای MLCC با مقادیر ظرفیت ۱۰ تا ۱۰۰ پیکوفاراد تولید کنند. کندانسورهای MLCC کندانسورهای با فرکانس بالا هستند و معمولاً برای فیلتر کردن فرکانس بالا و همچنین کاربردهای decoupling منطق دیجیتال استفاده می‌شوند.

کندانسورهای سرامیک با K بالا (K = ثابت دی‌الکتریک) فقط کندانسورهای با فرکانس متوسط هستند. آنها نسبت به زمان، دما و فرکانس نسبتاً ناپایدار هستند. مزیت اصلی آنها نسبت ظرفیت به حجم بالاتر نسبت به کندانسورهای سرامیک استاندارد است.

آنها معمولاً در کاربردهای غیربحرانی برای bypassing، coupling و blocking استفاده می‌شوند. یکی از نقص‌ها این است که ترانزیت‌های ولتاژ می‌توانند آنها را آسیب ببینند.

بنابراین توصیه نمی‌شود آنها را به عنوان کندانسورهای bypass مستقیماً در مقابل یک منبع تغذیه با پایین‌ترین امپدانس استفاده کنید.

مزایای کندانسور سرامیک

مزایای کندانسورهای سرامیک شامل موارد زیر است:

• هر اندازه یا شکلی در بازار موجود است.

• در عین حال، کندانسورهای سرامیک ارزان هستند.

• آنها همچنین وزن کمی دارند.

• آنها می‌توانند برای تحمل ولتاژ کافی بالا (تا ۱۰۰ ولت) طراحی شوند.

• عملکرد آنها قابل اعتماد است.

• آنها برای استفاده در مدارهای مجتمع هیبریدی مناسب هستند.

نقایص کندانسور سرامیک