Keramisk kondensator: Vad är det?
Vad är en keramisk kondensator?
En keramisk kondensator är den vanligaste typen av kondensator i elektroniska kretsar. En keramisk kondensator används på grund av sin lilla fysiska storlek och stora kapacitet för laddningslagring. Namnet keramisk kondensator kommer från dess användning av keramik som dielektisk medium.
Vi kallar de keramiska kondensatorerna för "arbetshästarna" bland högfrekvenskondensatorer. Det är en polaritetslös kondensator, och därför finns det inga polaritetsmärken på keramiska kondensatorer, vilket skiljer sig från fallet med en elektrolytkondensator.
Detta gör att den lätt kan användas i växelströmskretsar. Keramiska kondensatorer tillverkas vanligtvis i värden mellan 1 pF och 100 μF samt med DC-arbetsvolts från 10 volt till 5000 volt.
Typer av keramiska kondensatorer
Konstruktionssmässigt kan de indelas i två grupper
Keramisk skivkondensator
Flerskiktad keramisk kondensator (MLCC)
Keramisk skivkondensator
Keramiska skivkondensatorer består vanligtvis av två ledande skivor på varje sida av en bit keramisk isolator, en ledare bifogad till varje platta, och överdragen med något inert, vattentätt beläggning av någon keramisk sammansättning.
De skivtypens kondensatorer har en hög kapacitans per enhet volym. De finns till ett värde upp till 0,01 μF. De har spänningsvärden upp till 750 V DC och 350 V AC.
Flerskiktad keramisk kondensator
Flerskiktade keramiska kondensatorer (MLCC) består av flera lager keramiskt material, ofta av bariumtitant, separerade av inbäddade metallkontakter. Denna konstruktion placerar många kondensatorer parallellt.
Några MLCC innehåller hundra keramlager; varje lager beter sig som en enskild keramisk kondensator. Det innebär att en MLCC består av flera lager keramiskt material, vanligtvis av bariumtitant, separerade av metallkontakter som visas.
Kontakten tas från båda ändarna av strukturen. Några MLCC innehåller hundra keramlager, varje lager bara några mikrometer tjockt.
Den totala kapacitansen hos strukturen skulle vara produkten av kapacitansen av varje lager och det totala antalet lager i kondensatorn.
Flerskiktad kondensatorkonstruktion, kombinerad med ytmonterad teknologi, kan producera nästan idealiska högfrekvenskondensatorer. Några småvärdes (t.ex., tiotal piko-farad) ytmonterade MLCC kan ha självresonansfrekvenser i multipel gigahertzområdet.
De flesta MLCC har kapacitansvärden av 1 μF eller mindre med spänningsvärden av 50 V eller mindre. Den lilla avståndet mellan lagen begränsar spänningsvärdet.
Men den lilla avståndet kombinerat med ett stort antal lager har gett tillverkare möjlighet att producera större värde MLCC med kapacitansvärden i 10 till 100 pf området. MLCC är utmärkta högfrekvenskondensatorer och används vanligtvis för högfrekvensfiltrering samt digital logikdekoppling.
High-K (K = dielektrisk konstant) keramiska kondensatorer är endast medelfrekvens kondensatorer. De är relativt instabila över tid, temperatur och frekvens. Deras primära fördel är en högre kapacitans-volymförhållande jämfört med standardkeramiska kondensatorer.
De används vanligtvis i icke-kritiska tillämpningar för bypass, koppling och blockerande. Ett annat nackdel är att spänningssprång kan skada dem.
Det rekommenderas därför inte att använda som bypasskondensatorer direkt över en lågimpedansströmförsörjning.
Fördelar med keramiska kondensatorer
Fördelarna med keramiska kondensatorer inkluderar:
Alla storlekar och former är tillgängliga på marknaden.
Samtidigt är keramiska kondensatorer billiga.
De är också lätta.
De kan designas för att tåla tillräckligt höga spänningar (upp till 100 V).
Deras prestanda är tillförlitlig.
De är lämpliga för användning i hybridintegrerade kretsar.
Nackdelar med keramiska kondensatorer
Nackdelarna med keramiska kondensatorer inkluderar:
