De condensator is een elektrisch apparaat dat energie opslaat in de vorm van een elektrisch veld. Het bestaat uit twee metalen platen gescheiden door een diëlektrische of niet-geleidende substantie. De condensatortypen zijn in grote lijnen verdeeld op basis van vaste capaciteit en variabele capaciteit. De belangrijkste zijn de condensatoren met vaste capaciteit, maar er bestaan ook condensatoren met variabele capaciteit. Deze omvatten roterende of trimmercondensatoren. Condensatoren met vaste capaciteit zijn onderverdeeld in filmcondensatoren, keramische condensatoren, elektrolytische en supergeleidercondensatoren. Volg de link voor meer informatie Verschillende soorten condensatoren De keramische condensator die in dit artikel in meer detail wordt beschreven.
Verschillende soorten condensatoren
Keramische condensator polariteit en symbool
Keramische condensatoren worden meestal in elk elektrisch apparaat aangetroffen en het gebruikt een keramisch materiaal als diëlektricum. De keramische condensator is een apparaat zonder polariteit, wat betekent dat ze geen polariteiten hebben. We kunnen het dus in elke richting op een printplaat aansluiten.
Om deze reden zijn ze over het algemeen veel veiliger dan elektrolytische condensatoren. Hier is het onderstaande symbool voor een niet-gepolariseerde condensator. Veel soorten condensatoren, zoals de tantaalkraal, hebben geen polariteit.
Keramische condensator polariteit en symbool
Constructie en eigenschappen van keramische condensatoren
Keramische condensatoren zijn verkrijgbaar in drie soorten, hoewel er ook andere stijlen beschikbaar zijn:
- Lode schijfvormige keramische condensatoren voor doorlopende montage die met hars is gecoat.
- Meerlagige keramische condensatoren voor opbouwmontage (MLCC).
- Speciaal type microgolf-kale, loodvrije keramische schijfcondensatoren die bedoeld zijn om in een gleuf op de printplaat te zitten.
Verschillende soorten keramische condensatoren
Keramische schijfcondensatoren zijn gemaakt door een keramische schijf aan beide zijden te bekleden met zilveren contacten, zoals hierboven wordt geïllustreerd. Keramische schijfcondensatoren hebben een capaciteitswaarde van ongeveer 10 pF tot 100 μF met een breed scala aan spanningswaarden, tussen 16 V tot 15 KV en meer.
Om hogere capaciteiten te verkrijgen, kunnen deze apparaten uit meerdere lagen worden gemaakt. De MLCC's zijn gemaakt met een mix van para-elektrische en ferro-elektrische materialen en als alternatief gelaagd met metalen contacten.
Na voltooiing van het laagjesproces wordt de inrichting op hoge temperatuur gebracht en wordt het mengsel gesinterd, wat resulteert in een keramisch materiaal met de gewenste eigenschappen. Ten slotte bestaat de resulterende condensator uit veel kleinere parallel geschakelde condensatoren, dit leidt tot een toename van de capaciteit.
De MLCC's bestaan uit meer dan 500 lagen, met een minimale laagdikte van circa 0,5 micron. Naarmate de technologie vordert, neemt de dikte van de laag af en neemt de capaciteit toe met hetzelfde volume.
De diëlektrica van keramische condensatoren varieert van fabrikant tot fabrikant, maar veelgebruikte verbindingen zijn onder meer titaandioxide, strontiumtitanaat en bariumtitanaat.
Op basis van het werktemperatuurbereik, temperatuurafwijking en tolerantie worden verschillende keramische condensatorklassen gedefinieerd.
Klasse 1 keramische condensatoren
Dit zijn qua temperatuur de meest stabiele condensatoren. Ze hebben bijna lineaire kenmerken.
De meest voorkomende verbindingen die als diëlektrica worden gebruikt, zijn
- Magnesiumtitanaat voor een positieve temperatuurcoëfficiënt.
- Calciumtitanaat voor condensatoren met een negatieve temperatuurcoëfficiënt.
Klasse 2 keramische condensatoren
Klasse 2-condensatoren vertonen betere prestaties voor volumetrische efficiëntie, maar dit gaat ten koste van een lagere nauwkeurigheid en stabiliteit. Als resultaat worden ze normaal gesproken gebruikt voor ontkoppeling, koppeling en toepassingen omzeilen waar nauwkeurigheid niet van primair belang is.
- Temperatuurbereik: -50C tot + 85C
- Dissipatiefactor: 2,5%.
- Nauwkeurigheid: gemiddeld tot slecht
Klasse 3 keramische condensatoren
Klasse 3 keramische condensatoren bieden een hoge volumetrische efficiëntie met een slechte nauwkeurigheid en een lage dissipatiefactor. Het is niet bestand tegen hoge spanningen. Het gebruikte diëlektricum is vaak bariumtitanaat.
- Klasse 3 condensator verandert zijn capaciteit met -22% tot + 50%
- Temperatuurbereik van + 10C tot + 55C.
- Dissipatiefactor: 3 tot 5%.
- Het zal een vrij slechte nauwkeurigheid hebben (gewoonlijk 20% of -20 / + 80%).
Klasse 3-type wordt meestal gebruikt voor ontkoppeling of in andere stroomvoorziening toepassingen waarbij nauwkeurigheid geen probleem is.
Keramische schijfcondensatorwaarden
Keramische schijfcondensatorcode bestaat normaal gesproken uit een driecijferig nummer gevolgd door een letter. Het is heel gemakkelijk te decoderen om de condensatorwaarde te vinden.
Keramische schijfcondensatorwaarden
De eerste twee significante cijfers geven de eerste twee cijfers aan van de werkelijke capaciteitswaarde, die 47 is (de bovenstaande condensator).
Het derde cijfer is de vermenigvuldiger (3), die × 1000 is. De letter J impliceert de tolerantie van ± 5%. Aangezien dit het EIA-coderingssysteem is, is de waarde in picofarads. Daarom is de waarde van de condensator hierboven 47000 pF ± 5%.
EIA-coderingssysteemtabel
Als een condensator bijvoorbeeld is gemarkeerd als 484N, is de waarde 480000 pF ± 30%.
Toepassingen van keramische condensatoren
- Keramische condensatoren worden voornamelijk gebruikt in het resonantiecircuit in zendstations.
- Klasse 2 hoogvermogencondensatoren worden gebruikt in hoogspanningslaservoedingen, stroomonderbrekers, inductieovens, enz.
- Opbouwcondensatoren worden vaak gebruikt in printplaten en toepassingen met een hoge dichtheid.
- Keramische condensatoren kunnen ook worden gebruikt als condensator voor algemene doeleinden, vanwege hun niet-polariteit en zijn verkrijgbaar in een grote verscheidenheid aan capaciteiten, spanningswaarden en afmetingen.
- Keramische schijfcondensatoren worden gebruikt over de borstel DC-motoren om RF-ruis te minimaliseren.
- MLCC's die worden gebruikt in printplaten (PCB's) zijn geschikt voor spanningen van slechts enkele volt tot honderden volt, afhankelijk van de toepassing.
Uit de bovenstaande informatie kunnen we tenslotte concluderen dat deze condensatoren keramiek als het diëlektricum gebruiken. Vanwege hun niet-polariteitseigenschap kunnen ze in elke richting op een printplaat worden aangesloten. We hopen dat u dit concept beter begrijpt. Verder eventuele twijfels over dit concept of te implementeren elektronische engineering projecten , geef alstublieft uw feedback door te reageren in het commentaargedeelte hieronder. Hier is een vraag voor u, wat zijn de verschillende soorten keramische condensatoren?
