Керамічний конденсатор

Керамі́чний конденса́тор — конденсатор,у якому як діелектрик використано керамічний матеріал. Керамічні конденсатори є природним елементом практично будь-якої електронної схеми. Вони мають здатність працювати з сигналами мінливої полярності, хороші частотні характеристики, малі втрати, незначні струми витоку, невеликі габаритні розміри й низьку вартість. Там же, де ці вимоги перетинаються, вони практично незамінні. Але проблеми, пов'язані з технологією їх виробництва, відводили цьому типу конденсаторів нішу пристроїв малої ємності. Керамічний конденсатор на 10 мкФ ще недавно сприймався як дивовижна екзотика, і коштувало таке диво, як жменя алюмінієвих електролітичних тих же ємності і напруги, чи як кілька аналогічних танталових. Однак розвиток технологій дав змогу відразу декільком фірмам заявити про досягнені їхніми керамічними конденсаторами ємності в 100 мкФ і анонсувати початок виробництва ще більших значень. А безперервне падіння цін на всі вироби цієї групи змушує уважніше придивитися до вчорашньої екзотики, щоб не відстати від технічного прогресу і зберегти конкурентоспроможність[1].

Структура MLCC
Вивідні і чип-конденсатори

Історія

З розвитком напівпровідникових технологій в 1950-х були розроблені багатошарові конденсатори з використанням легованої сегнетокераміки. Цей «багатошаровий керамічний конденсатор» (англ. multi-layer ceramic capacitor, MLCC) був компактним і запропонував високі ємності конденсаторів в менших корпусах, ніж трубчаті і дискові. Ці керамічні чип-конденсатори були рушійною силою переходу від технології монтажу електронних пристроїв в наскрізні отвори до поверхневого монтажу в 1980-х. Поляризовані електролітичні конденсатори можуть бути замінені неполяризованими керамічними конденсаторами, що спрощує монтаж. Станом на 2012 рік, більш ніж 1012 MLCC виготовлялось щороку. Поряд зі стилем керамічних чип-конденсаторів, керамічні дискові конденсатори часто використовуються як конденсатори безпеки в додатках для придушення електромагнітних завад. Крім цього, великі керамічні конденсатори живлення для високої напруги або високочастотних пристроїв передавача також повинні бути знайдені. Нові розробки в області керамічних матеріалів були зроблені з анти-сегнетокераміки. Цей матеріал має нелінійний фазовий перехід, який дозволяє збільшити зберігання енергії з більш високою об'ємною ефективністю. Вони використовуються для зберігання енергії (наприклад, в детонаторах)

Класифікація

Конденсатори з неорганічним діелектриком можна розділити на три групи: низьковольтні, високовольтні і зневадні. Обкладки виконуються у вигляді тонкого шару металу, нанесеного на діелектрик шляхом безпосередньої його металізації, або у вигляді тонкої фольги.

Група низьковольтних конденсаторів включає в себе низькочастотні і високочастотні конденсатори.

За призначенням вони поділяються на три типи:

  • тип 1 - конденсатори, призначені для використання в резонансних контурах або інших колах, де малі втрати і висока стабільність ємності мають істотне значення ;
  • тип 2 - конденсатори, призначені для використання в колах фільтрів, блокування і розв'язки або інших колах, де малі втрати і висока стабільність ємності не мають істотного значення ;
  • тип 3 -керамічні конденсатори з бар'єрним шаром, призначені для роботи в тих же колах, що і конденсатори типу 2, але мають дещо менше значення опору ізоляції і більше значення тангенса кута діелектричних втрат, що обмежує область застосування низькими частотами.

Зазвичай конденсатори типу 1 вважаються високочастотними, а типів 2 і 3 - низькочастотними. Визначеної межі за частотою між конденсаторами типів 1 і 2 не існує. Високочастотні конденсатори працюють в колах з частотою до сотень мегагерц, а деякі типи використовують в гігагерцовому діапазоні[2].

Тип 1

Температурний коефіцієнт залежності ємності керамічних конденсаторів типу 1 зазвичай виражається іменами, на кшталт "NP0", "N220" і т.д. Ці імена включають температурний коефіцієнт (α). У стандарті IEC/EN 60384-8/21, температурний коефіцієнт і толерантність замінено літерним кодом (див. таблицю).

Class 1-ceramic capacitors
Ceramic names, temperature coefficients α, α tolerances and letter codes for α
referring to IEC/EN 60384-8/21 and EIA-RS-198
Ceramic
names		 Temperature
coefficient α
10−6 /K		 α-Tolerance
10−6 /K		 Sub-
class		 IEC/ EN-
letter
code		 EIA
letter
code
P100100±301BAGM7G
NP00±301BCGC0G
N33−33±301BHGH2G
N75−75±301BLGL2G
N150−150±601BPHP2H
N220−220±601BRHR2H
N330−330±601BSHS2H
N470-470±601BTHT2H
N750−750±1201BUJU2J
N1000−1000±2501FQKQ3K
N1500−1500±2501FVKP3K

Тип 2
Class 2 ceramic capacitors
Code system regarding to EIA RS-198 for some temperature ranges and inherent change of capacitance
Символьний код

Нижній робочий діапазон температур.

Цифровий код

Верхній діапазон температур.

 Символьний код
Зміна ємності в діапазоні температур.
X = −55 °C (−67 °F)4 = +65 °C (+149 °F)P = ±10%
Y = −30 °C (−22 °F)5 = +85 °C (+185 °F)R = ±15%
Z = +10 °C (+50 °F)6 = +105 °C (+221 °F)S = ±22%
 7 = +125 °C (+257 °F)T = +22/−33%
 8 = +150 °C (+302 °F)U = +22/−56%
 9 = +200 °C (+392 °F)V = +22/−82%

Примітки
  1. Конденсаторы(рос.)
  2. Классификация и система условных обозначений конденсаторов. Архів оригіналу за 19 грудня 2013. Процитовано 18 грудня 2013.

Див. також
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.