In diesem Blog haben wir bereits andere kommentiert Elektronische Bauteile, einschließlich Elektrolytkondensatorund wie können sie überprüft werden. Jetzt Der Keramikkondensator ist an der Reihe, eine besondere Art dieser passiven Bauelemente, die auch in vielen Schaltungen aller Art weit verbreitet sind und im Vergleich zu Elektrolytkondensatoren einige Besonderheiten aufweisen.
Mit dieser Anleitung werden Sie es verstehen Was sind Sie, wie sie aufgebaut sind, die Anwendungsmöglichkeiten, wie sie funktionieren, sowie einige Anwendungsbeispiele und wo man sie kaufen kann.
Was ist ein Kondensator?
Un Kondensator Es ist ein elektronisches Gerät, das eine elektrische Ladung in Form einer Potentialdifferenz speichern kann. Es ist ein passives Element, wie Widerstände, Potentiometer, Spulen usw. Um diese Energiespeicherung zu erreichen, tun sie dies, indem sie ein elektrisches Feld aufrechterhalten.
Kondensatoren haben viele Verwendungsmöglichkeiten und können sowohl in elektronischen Schaltungen als auch in elektrischen Schaltungen verwendet werden, sowohl in Gleichstrom und Wechselstrom.
Keramikkondensator
Un Keramikkondensator Es hat normalerweise diese eigenartige Form, die manchmal wie eine Linse aussieht, obwohl sie auch als oberflächenmontierte Elemente (SMD) implementiert werden können, wie z. B. MLCC (jetzt aufgrund der Probleme von NVIDIA-Grafikkarten sehr in Mode). In diesem Fall besteht der Unterschied zu anderen Kondensatortypen darin, dass das verwendete dielektrische Material Keramik ist, daher der Name.
Sie verwenden normalerweise mehrere Schichten, mit unterschiedliche Kapazitäten (sie liegen normalerweise zwischen 1 nF und 1 F, obwohl es einige bis zu 100 F gibt), Größen und geometrische Formen. Allerdings durch negative Effekte wie Wirbelströme.
Keramik- (links) und Elektrolytkondensator (rechts).
Einer der Unterschiede zu Elektrolyten ist der Keramikkondensator Ihnen fehlt Polarität Daher können sie beliebig und sicher in Wechselstromkreisen verwendet werden, was bei Elektrolyten nicht der Fall ist, die eine definierte Polarität haben und die Pole respektieren müssen, wenn Sie nicht mit einem explodierenden Kondensator enden möchten.
Andererseits hat ein Keramikkondensator auch eine fantastische Wirkung Frequenzgang. Außerdem zeichnen sie sich aufgrund ihres Materials durch eine gute Hitzebeständigkeit und einen günstigen Preis aus.
Geschichte des Keramikkondensators
Kondensator aus Keramik wurde 1900 in Italien gegründet. Ende der 1930er-Jahre begann man Keramiken (BaTiO3 oder Bariumtitanat) Titanat beizumischen, das kostengünstiger hergestellt werden konnte. Die ersten Anwendungen dieser Geräte fanden in den 40er Jahren in militärischen elektronischen Geräten statt.Zwei Jahrzehnte später begann der Verkauf von Keramiklaminatkondensatoren, die für die Entwicklung der Elektronik in den 70er Jahren unerlässlich waren.
Arten von Keramikkondensatoren
Es gibt mehrere Arten von Keramikkondensatoren, einige der wichtigsten sind:
- Halbleiter: Sie sind die kleinsten, da sie eine gute Dichte erreichen, mit einer großen Kapazität und einer kleinen Größe. Dafür verwenden sie eine hohe Dielektrizitätskonstante und sehr dünne Schichtdicken.
- Hochspannung: Bariumtitanat und Strontiumtitanat werden als keramisches Material verwendet, um höheren Belastungen standzuhalten. Sie erreichen zwar einen hohen Dielektrizitätskoeffizienten und eine gute AC-Unterstützung, haben aber den Nachteil, dass sich die Kapazität mit steigender Temperatur ändert.
- mehrschichtiger Keramikkondensator: Sie verwenden mehrere Schichten aus Keramik oder dielektrischem und leitfähigem Material. Sie werden auch als monolithische Chipkondensatoren bezeichnet. Sie sind hochpräzise, klein und ideal für die Oberflächenmontage Leiterplatten. Die genannten MLCCs sind von diesem Typ.
Die Keramikscheibenkondensatoren Sie haben typischerweise Kapazitäten von 10 pF bis 100 pF, mit Unterstützung für Spannungen von 16 V bis 15 kV und in einigen Fällen sogar noch höher. Diese sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit am beliebtesten.
Im Gegensatz dazu die Multilayer-Keramik Geben Sie MLCC ein, verwenden Schleifen von paraelektrischen und ferroelektrischen Materialien zusammen mit abwechselnden metallischen Schichten. Sie können 500 Schichten oder mehr haben und mit Schichtdicken von 0.5 Mikron. Sein Anwendungsbereich ist etwas spezifischer und mit geringerer Kapazität und Spannungsunterstützung als die vorherigen.
Anwendungen
Je nach Art des Keramikkondensators ist die verwendet Sie können sehr unterschiedlich sein, wie ich zuvor kommentiert habe:
- MLCC: im Allgemeinen für die Elektronikindustrie, in einer Vielzahl von Geräten, von Computern über mobile Geräte bis hin zu Fernsehern usw.
- Weitere KFZ-Pakete: Sie können von Hochspannungs- und AC-Geräten und -Systemen über AC/DC-Wandler, Hochfrequenzschaltungen bis hin zu bürstenbehafteten DC-Motoren zur Reduzierung von HF-Rauschen, Robotik usw. reichen.
Kondensatoreigenschaften
Kondensatoren, sowohl Elektrolyt- als auch Keramikkondensatoren, haben eine Reihe von Eigenschaften, die Sie kennen sollten, wenn Sie die richtigen für Ihr Projekt auswählen. Gibt Merkmale sind:
- Präzision und Toleranz: Genau wie Widerstände haben auch Kondensatoren ihre Toleranz und Genauigkeit. Derzeit gibt es zwei Klassen:
- Klasse 1 ist für Anwendungen, bei denen höchste Genauigkeit erforderlich ist und bei denen die Kapazität bei angelegter Spannung, Temperatur und Frequenz konstant bleibt. Diese arbeiten in Temperaturbereichen von -55 ºC bis +125 ºC, und die Toleranz variiert normalerweise nur ±1%.
- Klasse 2 haben eine höhere Kapazität, sind aber weniger genau und ihre Toleranz ist schlechter. Seine thermische Stabilität kann dazu führen, dass seine Kapazität bis zu 15 % und Toleranzen von ungefähr 20 % Abweichung in Bezug auf die Nennkapazität schwanken.
- Format: Es gibt herkömmliche Keramikkondensatoren, zum Löten oder zur Verwendung auf einem Entwicklungsboard, die MLCCs für moderne gedruckte Schaltungen oder PCBs.
- Leistung und Spannung: nicht alle unterstützen die gleiche Spannung und Leistung. Es ist ein Parameter, den Sie beim Kauf überprüfen müssen, um sicherzustellen, dass er die Bereiche unterstützt, in denen er funktioniert. Diejenigen mit mehr als 200 VA können Spannungen von 2 kV bis 100 kV standhalten, was selbst für Stromleitungen viel ist. MLCCs unterstützen jedoch typischerweise einige Volt bis Hunderte von Volt.
Codes
Keramikkondensatoren haben 3 Ziffern auf einer ihrer Flächen eingraviert. Zum Beispiel 101, 102, 103 usw. zusätzlich zu Werten in pF (Pico-Farad). Diese Codes sind leicht zu interpretieren:
- Die ersten beiden Ziffern sind der Kapazitätswert in pF.
- Die dritte Zahl gibt die Anzahl der auf den Wert angewendeten Nullen an.
von ejemplo, ein 104 bedeutet, dass es 10 · 10.000 = 100.000 pF hat, oder was gleich 100 nF oder 0.1 μF sind.
En die Inschriften Sie können auch den Hersteller, die unterstützte Spannung oder die Toleranzen sehen...
Vor- und Nachteile
Wenn Sie sich fragen, Vor-und Nachteile Die wichtigsten Punkte eines Keramikkondensators sind:
- Vorteil:
- Kompakte Struktur.
- billig.
- Aufgrund seiner nicht polarisierten Beschaffenheit für Wechselstrom geeignet.
- Tolerant gegenüber Signalstörungen.
- Nachteile:
- Der Kapazitätswert ist geringer.
- Sie haben eine mikrofonische Wirkung auf Schaltungen.
So überprüfen Sie einen Keramikscheibenkondensator
Um die Funktion eines Keramikscheibenkondensators zu testen und zu überprüfen, ob er ordnungsgemäß funktioniert oder beschädigt ist (Kurzschluss durch Überspannung, ...), können Sie dies tun folge diesen Schritten:
- Verwenden Sie ein Multimeter oder Multimeter, um den Keramikkondensator zu überprüfen.
- Siehe Artikel, der diesem gewidmet ist...
wo kann man kondensatoren kaufen
Um diese zu kaufen billige Geräte, können Sie im Elektrofachhandel oder auf Plattformen wie Amazon nachsehen:
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- Packung mit 630 Einheiten Elektrolytkondensatoren mit verschiedenen Kapazitäten.
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- 10 nicht polarisierte Polypropylen-Kondensatoren.
- 300 Einheiten Hochspannungskondensatoren.
- 4 Hochspannungs-Elektrolytkondensatoren.