Keramisk kondensator: Hva er det?
Hva er en keramisk kondensator?
En keramisk kondensator er den mest brukte kondensatoren i elektroniske kretser. En keramisk kondensator brukes på grunn av sin lille fysiske størrelse og store ladeopplagringskapasitet. Navnet keramisk kondensator kommer fra bruken av keramikk som dielektrisk medium.
Vi kaller keramiske kondensatorer for de «arbeidshestene» blant høyfrekvenskondensatorer. Det er en polaritetsløs kondensator, og derfor er det ingen polaritetsmerking tilgjengelig på keramiske kondensatorer, i motsetning til tilfellet med en elektrolytkondensator.
Derfor kan den lett brukes i vekselstrømkretser. Keramiske kondensatorer produseres typisk med verdier fra 1 pF til 100 μF og arbeidsvoltage fra 10 volt til 5000 volt.
Typene keramiske kondensatorer
Konstruksjonsmessig kan den delas inn i to grupper
Keramisk diskkondensator
Flerskiktet keramisk kondensator (MLCC)
Keramisk diskkondensator
Keramiske diskkondensatorer består vanligvis av to ledende skiver på hver side av et stykke keramisk isolator, én leder festet til hver plade, og overdekket med en inert, vannavstotende belægning av noen keramisk sammensetning.
De disketype kondensatorene har en høy kapasitans per enhet volum. De er tilgjengelige opp til en verdi av 0,01 μF. Den har spenningsverdier opp til 750 V D.C. og 350V angående A.C.
Flerskiktet keramisk kondensator
Flerskiktete keramiske kondensatorer (MLCC) består av flere lag keramisk materiale, ofte av bariumtitanat, separert av innskyvede metallkontakter. Denne konstruksjonen plasserer mange kondensatorer parallelt.
Noen MLCC inneholder hundrevis av keramiske lag; hvert lag oppfører seg som en enkelt keramisk kondensator. Det betyr at en MLCC består av flere lag keramisk materiale, vanligvis av bariumtitanat, separert av metallektroder som vist.
Terminalkontaktene tas fra begge ender av strukturen. Noen MLCC inneholder hundrevis av keramiske lag, hvert lag bare noen få mikrometer tykt.
Den totale kapasitansen til strukturen ville være produktet av kapasitansen til hvert lag og det totale antallet lag i kondensatoren.
Flerskiktet kondensatorkonstruksjon, kombinert med overflatemonteringsteknologi, kan produsere nesten ideelle høyfrekvenskondensatorer. Noen småverdier (f.eks. ti piko-farad) overflate-monterte MLCC kan ha selvresonanster i flere gigahertzområder.
De fleste MLCC har kapasitansverdier på 1μF eller mindre med spenningsverdier på 50V eller mindre. Den lille avstanden mellom lagene begrenser spenningsverdien.
Men den lille avstanden kombinert med et stort antall lag har tillatt produsenter å produsere mer omfattende MLCC med kapasitansverdier i 10 til 100 pf området. MLCC er fremragende høyfrekvenskondensatorer og brukes ofte for høyfrekvensfiltrering samt digitale logikdekoblingssituasjoner.
High-K (K = dielektrisk konstant) keramiske kondensatorer er kun mediumfrekvens kondensatorer. De er relativt ustabile over tid, temperatur og frekvens. Deres primære fordel er en høyere kapasitans-per-volum-ratio sammenlignet med standard keramiske kondensatorer.
De brukes vanligvis i ikke-kritiske applikasjoner for bypassing, kobling og blokkering. Et annet ulempe er at spenningskniver kan skade dem.
Det anbefales derfor ikke å bruke dem som bypasskondensatorer direkte over en lavimpedans strømforsyning.
Fordeler med keramiske kondensatorer
Fordelene med keramiske kondensatorer inkluderer:
Enhver størrelse eller form er tilgjengelig på markedet.
Samtidig er keramiske kondensatorer rimelige.
De er lette i vekt, også.
De kan designes for å tåle opp til tilstrekkelig høy spenning (opp til 100V).
Ytelsen er pålitelig.
De er egnet for bruk i hybridintegrerte kretser.
Nedtak ved keramiske kondensatorer
Nedtaket ved keramiske kondensatorer inkluderer:
