Keramički kondenzator: Što je to?
Što je keramički kondenzator?
Keramički kondenzator je najčešće korišteni kondenzator u elektroničkim krugovima. Keramički kondenzator se koristi zbog svog male fizičke veličine i velike sposobnosti za pohranu naboja. Naziv keramički kondenzator dolazi od upotrebe keramike kao dielektričnog sredstva.
Keramičke kapacitore zovemo "radnim konjicima" visokofrekventnih kondenzatora. To je kondenzator bez polariteta, stoga na keramičkim kondenzatorima nema oznake polariteta, kao što je slučaj kod elektrolitskog kondenzatora.
Stoga se lako može koristiti u AC krugovima. Keramički kondenzatori obično se proizvode u vrijednostima od 1pF do 100μF i radnim DC naponima od 10 voltova do 5000 voltova.
Vrste keramičkih kondenzatora
Konstrukcijski se može podijeliti u dvije grupe
Keramički diskoviti kondenzator
Višeslojni keramički kondenzator (MLCC)
Keramički diskoviti kondenzator
Keramički diskoviti kondenzatori obično sastoje se od dva vodljiva diska na svakoj strani komada keramičkog izolatora, jedan vod s pričvršćenim svakom pločom i pokriven nekim inertnim, vodootpornim materijalom od neke keramičke kompozicije.
Diskasti tipovi kondenzatora imaju visoku kapacitetnu vrijednost po jedinici volumena. Dostupni su do vrijednosti 0.01 μF. Imaju naponske ocjene do 750 V DC i 350V u odnosu na AC.
Višeslojni keramički kondenzator
Višeslojni keramički kondenzatori (MLCC) sastoje se od više slojeva keramičkog materijala, često barijum titanata, odvojenih interdigitiranim metalnim elektrodama. Ova konstrukcija postavlja mnogo kondenzatora paralelno.
Neki MLCC sadrže stotine keramičkih slojeva; svaki sloj ponaša se kao jedan keramički kondenzator. To znači da MLCC sastoji se od više slojeva keramičkog materijala, obično barijum titanata, odvojenih metalnim elektrodama, kao što je prikazano.
Terminalne kontaktnice se uzimaju sa obje strane strukture. Neki MLCC sadrže stotine keramičkih slojeva, svaki sloj samo nekoliko mikrometara deblji.
Ukupni kapacitet strukture bi bio produkt kapaciteta svakog sloja i ukupnog broja slojeva u kondenzatoru.
Konstrukcija višeslojnog kondenzatora, kada se kombinira s tehnologijom površinskog montiranja, može proizvesti skoro idealne visokofrekventne kondenzatore. Neke male vrijednosti (npr., deseci pikofarada) površinski montirani MLCC mogu imati samoresonantne frekvencije u opsegu od više gigaherci.
Većina MLCC ima kapacitne vrijednosti od 1μF ili manje s naponskim ocjenama od 50V ili manje. Mala razmaknuta između slojeva ograničava naponsku ocjenu.
Međutim, mali razmak kombiniran s velikim brojem slojeva omogućio je proizvođačima da proizvedu veće vrijednosti MLCC s kapacitnim vrijednostima u opsegu od 10 do 100 pf. MLCC su odlični visokofrekventni kondenzatori i često se koriste za visokofrekventno filtriranje, kao i za dekupliranje digitalne logike.
Visok-K (K=dielektrična konstanta) keramički kondenzatori su samo srednje-frekventni kondenzatori. Oni su relativno nestabilni u vremenu, temperaturi i frekvenciji. Njihova glavna prednost je veći omjer kapaciteta i volumena u usporedbi s standardnim keramičkim kondenzatorima.
Obično se koriste u nenadživanim aplikacijama za bypass, koplaniranje i blokiranje. Još jedna nedostatak je da ih mogu oštetiti naponske transijentne pojave.
Zbog toga se ne preporučuje njihova uporaba kao bypass kondenzatori direktno preko niskouzlavnog napajanja.
Prednosti keramičkog kondenzatora
Prednosti keramičkih kondenzatora uključuju:
Bilo koja veličina ili oblik je dostupna na tržištu.
Istočno, keramički kondenzatori su jeftini.
Oni su laki, također.
Mogu se dizajnirati da izdrže dovoljno visok napon (do 100V).
Njihova performansa je pouzdana.
Pogodni su za upotrebu u hibridnim integriranim krugovima.
Nedostaci keramičkog kondenzatora
