Il condensatore è un dispositivo elettrico che immagazzina energia sotto forma di un campo elettrico. Consiste di due piastre metalliche separate da una sostanza dielettrica o non conduttiva. I tipi di condensatori sono ampiamente suddivisi in base alla capacità fissa e alla capacità variabile. I più importanti sono i condensatori a capacità fissa, ma esistono anche condensatori con capacità variabile. Questi includono condensatori rotanti o trimmer. I condensatori con capacità fissa sono suddivisi in condensatori a film, condensatori ceramici, condensatori elettrolitici e superconduttori. Segui il link per saperne di più Diversi tipi di condensatori . Il condensatore ceramico descritto in maggior dettaglio in questo articolo.
Diversi tipi di condensatori
Polarità e simbolo del condensatore ceramico
I condensatori ceramici si trovano più comunemente in ogni dispositivo elettrico e utilizza un materiale ceramico come dielettrico. Il condensatore ceramico è un dispositivo senza polarità, il che significa che non hanno polarità. Quindi possiamo collegarlo in qualsiasi direzione su un circuito stampato.
Per questo motivo, sono generalmente molto più sicuri dei condensatori elettrolitici. Di seguito è riportato il simbolo per un condensatore non polarizzato. Molti tipi di condensatori, come il tallone di tantalio, non hanno polarità.
Polarità e simbolo del condensatore ceramico
Costruzione e proprietà dei condensatori ceramici
I condensatori ceramici sono disponibili in tre tipi, sebbene siano disponibili altri stili:
- Condensatori ceramici a disco con piombo per montaggio a foro passante rivestiti in resina.
- Condensatori ceramici multistrato (MLCC) a montaggio superficiale.
- Condensatori ceramici a disco senza piombo nudo di tipo speciale per microonde destinati a essere inseriti in uno slot sul PCB.
Diversi tipi di condensatori ceramici
Condensatori a dischi ceramici sono realizzati rivestendo un disco in ceramica con contatti in argento su entrambi i lati come mostrato sopra. I condensatori a disco ceramico hanno un valore di capacità da circa 10pF a 100μF con un'ampia varietà di valori nominali di tensione, tra 16V e 15 KV e oltre.
Per ottenere capacità più elevate, questi dispositivi possono essere realizzati da più strati. Il MLCC sono realizzati con una miscela di materiali paraelettrici e ferroelettrici e alternativamente stratificati con contatti metallici.
Dopo il completamento del processo di stratificazione, il dispositivo viene portato ad una temperatura elevata e la miscela viene sinterizzata, ottenendo un materiale ceramico con proprietà desiderate. Infine, il condensatore risultante è costituito da molti condensatori più piccoli collegati in parallelo, questo porta ad un aumento della capacità.
Gli MLCC sono costituiti da più di 500 strati, con uno spessore minimo di circa 0,5 micron. Con il progredire della tecnologia, lo spessore dello strato diminuisce e la capacità aumenta nello stesso volume.
I dielettrici dei condensatori ceramici variano da un produttore all'altro, ma i composti comuni includono biossido di titanio, titanato di stronzio e titanato di bario.
In base all'intervallo di temperatura di lavoro, alla deriva termica, alla tolleranza vengono definite diverse classi di condensatori ceramici.
Condensatori ceramici di classe 1
Per quanto riguarda la temperatura, questi sono i condensatori più stabili. Hanno caratteristiche quasi lineari.
I composti più comuni usati come dielettrici sono
- Titanato di magnesio per un coefficiente di temperatura positivo.
- Titanato di calcio per condensatori con coefficiente di temperatura negativo.
Condensatori ceramici di classe 2
I condensatori di classe 2 mostrano prestazioni migliori per l'efficienza volumetrica, ma ciò a scapito di una minore precisione e stabilità. Di conseguenza, sono normalmente utilizzati per disaccoppiamento, accoppiamento e bypassare le applicazioni dove la precisione non è di primaria importanza.
- Intervallo di temperatura: da -50 ° C a + 85 ° C
- Fattore di dissipazione: 2,5%.
- Precisione: da media a scarsa
Condensatori ceramici di classe 3
I condensatori ceramici di classe 3 offrono un'elevata efficienza volumetrica con scarsa precisione e un basso fattore di dissipazione. Non sopporta alte tensioni. Il dielettrico utilizzato è spesso titanato di bario.
- Il condensatore di classe 3 cambierà la sua capacità da -22% a + 50%
- Intervallo di temperatura da + 10 ° C a + 55 ° C.
- Fattore di dissipazione: dal 3 al 5%.
- Avrà una precisione piuttosto scarsa (comunemente, 20% o -20 / + 80%).
Il tipo di classe 3 viene tipicamente utilizzato per il disaccoppiamento o in altro Alimentazione elettrica applicazioni in cui la precisione non è un problema.
Valori dei condensatori a disco ceramico
Il codice del condensatore a disco ceramico normalmente è costituito da un numero di tre cifre seguito da una lettera. È molto facile decodificare per trovare il valore del condensatore.
Valori dei condensatori a disco ceramico
Le prime due cifre significative indicano le prime due cifre del valore effettivo della capacità, che è 47 (il condensatore di cui sopra).
La terza cifra è il moltiplicatore (3), che è × 1000. La lettera J implica la tolleranza del ± 5%. Poiché questo è il sistema di codifica VIA, il valore sarà in picofarad. Pertanto, il valore del condensatore sopra è 47000 pF ± 5%.
Tabella del sistema di codifica EIA
Ad esempio, se un condensatore è contrassegnato come 484N, il suo valore è 480000 pF ± 30%.
Applicazioni dei condensatori ceramici
- I condensatori ceramici sono utilizzati principalmente nel circuito risonante nelle stazioni di trasmissione.
- I condensatori ad alta potenza di classe 2 sono utilizzati in alimentatori laser ad alta tensione, interruttori di potenza, forni a induzione, ecc.
- I condensatori a montaggio superficiale vengono spesso utilizzati in circuiti stampati e applicazioni ad alta densità.
- I condensatori ceramici possono essere utilizzati anche come condensatori generici, a causa della loro non polarità e sono disponibili in un'ampia varietà di capacità, valori nominali di tensione e dimensioni.
- I condensatori a dischi ceramici vengono utilizzati attraverso la spazzola Motori DC per ridurre al minimo il rumore RF.
- Gli MLCC utilizzati nei circuiti stampati (PCB) sono classificati per tensioni da pochi volt fino a diverse centinaia di volt, a seconda dell'applicazione.
Dalle informazioni di cui sopra, infine, possiamo concludere che questi condensatori impiegano la ceramica come dielettrico. A causa della loro proprietà di non polarità, possono collegarsi in qualsiasi direzione su un circuito stampato. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, eventuali dubbi riguardanti questo concetto o da implementare progetti di ingegneria elettronica , per favore dai il tuo feedback commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, quali sono i diversi tipi di condensatori ceramici?
