Ceramic Capacitor: Mi az?

Mi a keramikus kondenzátor?

A keramikus kondenzátor a leggyakrabban használt kondenzátor az elektronikai áramkörökben. A keramikus kondenzátort kis fizikai mérete és nagy töltéselőző képessége miatt alkalmazzák. A keramikus kondenzátor nevét a keramikus dielektrikus közegből származó használata alapján kapta.

A keramikus kondenzátorokat a magasfrekvenciás kondenzátorok "munkásainak" hívjuk. Polárítást nem tartalmazó kondenzátor, így nincs poláris jelölés rajtuk, ellentétben a elektrolitikus kondenzátor esetével.

Ezért könnyen használhatók AC áramkörökben. A keramikus kondenzátorok tipikusan 1 pF és 100 μF közötti értékeken, valamint 10 V és 5000 V közötti DC működési feszültségen gyártják.

Keramikus kondenzátor típusai

Kialakítás szerint két csoportba osztható:

1. Keramikus lemez kondenzátor

2. Többrétegű keramikus kondenzátor (MLCC)

Keramikus lemez kondenzátor

A keramikus lemez kondenzátorok általában két vezető lemezből állnak, amelyek egy keramikus izolációs anyag két oldalán helyezkednek el, mindegyikhez egy vezeték csatlakozik, és valamilyen inaktív, vízbezaró keramikus összetevővel van bevonva.

A lemez típusú kondenzátorok nagy kapacitás értékekkel rendelkeznek egység térfogatonként. Elérhetőek 0,01 μF-ig. 750 V DC és 350 V AC feszültségi értékeknél használhatók.

Többrétegű keramikus kondenzátor

A többrétegű keramikus kondenzátorok (MLCC) több keramikus rétegből, gyakran bariumtitánátból, és ezen rétegeket választó, interdigitált fém elektrodokból állnak. Ez a konstrukció sok kondenzátort párhuzamosan helyez el.

Néhány MLCC-ben száz keramikus réteg található; minden réteg mint egyetlen keramikus kondenzátor viselkedik. Ez azt jelenti, hogy egy MLCC több keramikus rétegből áll, általában bariumtitánátból, amelyeket fém elektrodok választanak el, ahogy az a képen látható.

A terminálkapcsolatok mindkét végéről vannak felvéve. Néhány MLCC-ben száz keramikus réteg található, minden réteg csak néhány mikrométer vastagságú.

A struktúra teljes kapacitása a rétegek kapacitásának és a rétegek teljes számának szorzata lenne a kondenzátorban.

A többrétegű kondenzátor konstrukció, amikor felületi montázussal kombinálják, majdnem ideális magasfrekvenciás kondenzátorokat hoz létre. Néhány kis értékű (pl., tucatok pikofarad) felületi montázú MLCC több gigahertz-es rezonanciafrekvenciával is rendelkezhet.

A legtöbb MLCC 1 μF vagy annál kisebb kapacitási értékeket, 50 V vagy annál kisebb feszültségi értékekkel rendelkezik. A rétegek közötti kis távolság korlátozza a feszültségi értéket.

Azonban a kis távolság és a nagy rétegszám lehetővé teszi a gyártóknak, hogy 10-100 pF tartományban nagyobb értékű MLCC-kat hozzanak létre. Az MLCC-k kiváló magasfrekvenciás kondenzátorok, és gyakran használják magasfrekvenciás szűrésre, valamint digitális logikai decoupling alkalmazásokra.

A High-K (K = dielektrikus konstans) keramikus kondenzátorok csak közepes frekvenciás kondenzátorok. Idő, hőmérséklet és frekvencia szerint relatíve instabilak. Fő előnyük a nagyobb kapacitási-területi arány, a standard keramikus kondenzátorokhoz képest.

Általában nemkritikus alkalmazásokban használják bypass, coupling és blocking célra. Egy másik hátrány, hogy a feszültségi transziensek károsíthatják őket.

Ezért nem ajánlott közvetlenül alacsony impedanciájú tápegységen használni bypass kondenzátorokként.

A keramikus kondenzátor előnyei

A keramikus kondenzátorok előnyei:

• Bármilyen méretben vagy formában elérhető a piacra.

• Ugyanakkor a keramikus kondenzátorok olcsók.

• Száraz súlyuk is kis.

• Elméletileg akár 100 V-os feszültséget is bírhatnak.

• Teljesítményük megbízható.

• Alkalmassák a hibrid integrált áramkörökben való használatra.

A keramikus kondenzátor hátrányai