Керамический конденсатор: что это такое?
Что такое керамический конденсатор?
Керамический конденсатор является наиболее часто используемым конденсатором в электронных схемах. Керамические конденсаторы используются благодаря их малому физическому размеру и большой способности накапливать заряд. Название керамического конденсатора происходит от использования керамики в качестве диэлектрической среды.
Мы называем керамические конденсаторы «рабочими лошадками» среди высокочастотных конденсаторов. Это конденсатор без полярности, поэтому на керамических конденсаторах нет маркировки полярности, в отличие от электролитических конденсаторов.
Таким образом, его можно легко использовать в цепях переменного тока. Керамические конденсаторы обычно производятся с значениями от 1 пФ до 100 мкФ и рабочим напряжением постоянного тока от 10 В до 5000 В.
Виды керамических конденсаторов
С точки зрения конструкции их можно разделить на две группы
Дисковый керамический конденсатор
Многослойный керамический конденсатор (MLCC)
Дисковый керамический конденсатор
Дисковые керамические конденсаторы обычно состоят из двух проводящих дисков по обе стороны керамического изолятора, каждый диск соединен с одним выводом, и покрыты инертным, водонепроницаемым покрытием из керамического состава.
Дисковые конденсаторы имеют высокую емкость на единицу объема. Они доступны до значения 0,01 мкФ. Их напряжение составляет до 750 В постоянного тока и 350 В переменного тока.
Многослойный керамический конденсатор
Многослойные керамические конденсаторы (MLCC) состоят из нескольких слоев керамического материала, часто бария титаната, разделенных перекрестными металлическими электродами. Такая конструкция размещает множество конденсаторов параллельно.
Некоторые MLCC содержат сотни керамических слоев; каждый слой работает как отдельный керамический конденсатор. Это означает, что MLCC состоит из множества слоев керамического материала, обычно бария титаната, разделенных металлическими электродами, как показано.
Контакты выводов берутся с обоих концов структуры. Некоторые MLCC содержат сотни керамических слоев, каждый слой толщиной всего несколько микрометров.
Общая емкость структуры будет произведением емкости каждого слоя и общего числа слоев в конденсаторе.
Конструкция многослойного конденсатора, когда она сочетается с технологией поверхностного монтажа, может создавать почти идеальные высокочастотные конденсаторы. Некоторые малогабаритные (например, десятки пикофарад) поверхностные MLCC могут иметь собственные резонансные частоты в диапазоне нескольких гигагерц.
Большинство MLCC имеют значения емкости 1 мкФ или менее с напряжением 50 В или менее. Малое расстояние между слоями ограничивает напряжение.
Однако малое расстояние в сочетании с большим количеством слоев позволило производителям выпускать более значительные MLCC с значениями емкости в диапазоне от 10 до 100 пФ. MLCC являются отличными высокочастотными конденсаторами и широко используются для высокочастотной фильтрации, а также для декуплинга цифровых логических схем.
Высокие керамические конденсаторы (K = диэлектрическая проницаемость) являются только среднечастотными конденсаторами. Они относительно нестабильны во времени, температуре и частоте. Их основное преимущество — более высокое отношение емкости к объему по сравнению со стандартными керамическими конденсаторами.
Их обычно используют в некритических приложениях для обхода, связи и блокировки. Другим недостатком является то, что импульсы напряжения могут повредить их.
Поэтому не рекомендуется использовать их в качестве обходных конденсаторов, подключенных непосредственно к источнику питания с низким импедансом.
Преимущества керамических конденсаторов
Преимущества керамических конденсаторов включают:
Любые размеры или формы доступны на рынке.
В то же время, керамические конденсаторы недороги.
Они легкие.
Их можно спроектировать, чтобы выдерживать достаточно высокое напряжение (до 100 В).
Их работа надежна.
Они подходят для использования в гибридных интегральных схемах.
Недостатки керамических конденсаторов
Недостатки керамических конденсаторов включают:
Керамические конденсаторы с очень высоким напряжением недоступны.
Высокие значения емкости невозможны.
Применение керамических конденсаторов
