Arbeiten, Konstruktion und Anwendungen von Keramikkondensatoren

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Der Kondensator ist ein elektrisches Gerät, das Energie in Form eines elektrischen Feldes speichert. Es besteht aus zwei Metallplatten, die durch eine dielektrische oder nichtleitende Substanz getrennt sind. Die Kondensatortypen sind basierend auf fester Kapazität und variabler Kapazität breit unterteilt. Am wichtigsten sind die Kondensatoren mit fester Kapazität, es gibt jedoch auch Kondensatoren mit variabler Kapazität. Dazu gehören Rotations- oder Trimmerkondensatoren. Kondensatoren mit fester Kapazität werden in Filmkondensatoren, Keramikkondensatoren, Elektrolyt- und Supraleiterkondensatoren unterteilt. Folgen Sie dem Link, um mehr zu erfahren Verschiedene Arten von Kondensatoren . Der in diesem Artikel ausführlicher beschriebene Keramikkondensator.

Verschiedene Arten von Kondensatoren

Verschiedene Arten von Kondensatoren



Polarität und Symbol der Keramikkondensatoren

Keramikkondensatoren sind am häufigsten in jedem elektrischen Gerät zu finden und verwenden ein Keramikmaterial als Dielektrikum. Der Keramikkondensator ist eine Vorrichtung ohne Polarität, was bedeutet, dass sie keine Polaritäten haben. So können wir es in jede Richtung auf einer Leiterplatte anschließen.


Aus diesem Grund sind sie im Allgemeinen viel sicherer als Elektrolytkondensatoren. Hier ist das unten angegebene Symbol für einen nicht polarisierten Kondensator. Viele Arten von Kondensatoren, wie die Tantalperle, haben keine Polarität.



Polarität und Symbol der Keramikkondensatoren

Polarität und Symbol der Keramikkondensatoren

Aufbau und Eigenschaften von Keramikkondensatoren

Keramikkondensatoren sind in drei Ausführungen erhältlich, obwohl auch andere Ausführungen erhältlich sind:

  • Bleischeiben-Keramikkondensatoren für die Durchgangslochmontage, harzbeschichtet.
  • Oberflächenmontierte mehrschichtige Keramikkondensatoren (MLCC).
  • Blei-spezielle Scheibenkeramikkondensatoren für Mikrowellen mit Spezialtypen, die in einem Steckplatz auf der Leiterplatte sitzen sollen.
Verschiedene Arten von Keramikkondensatoren

Verschiedene Arten von Keramikkondensatoren

Keramikscheibenkondensatoren werden durch Beschichten einer Keramikscheibe mit Silberkontakten auf beiden Seiten hergestellt, wie oben gezeigt. Keramikscheibenkondensatoren haben einen Kapazitätswert von etwa 10 pF bis 100 uF mit einer Vielzahl von Nennspannungen zwischen 16 V und 15 kV und mehr.

Um höhere Kapazitäten zu erhalten, können diese Geräte aus mehreren Schichten hergestellt werden. Das MLCCs werden aus paraelektrischen und ferroelektrischen Materialien hergestellt und alternativ mit Metallkontakten geschichtet.


Nach Beendigung des Schichtprozesses wird die Vorrichtung auf eine hohe Temperatur gebracht und die Mischung wird gesintert, was zu einem Keramikmaterial mit den gewünschten Eigenschaften führt. Schließlich besteht der resultierende Kondensator aus vielen kleineren Kondensatoren, die parallel geschaltet sind, was zu einer Erhöhung der Kapazität führt.

Die MLCCs bestehen aus mehr als 500 Schichten mit einer minimalen Schichtdicke von ungefähr 0,5 Mikrometern. Mit fortschreitender Technologie nimmt die Dicke der Schicht ab und die Kapazität nimmt bei gleichem Volumen zu.

Keramische Kondensatordielektrika variieren von Hersteller zu Hersteller, aber übliche Verbindungen umfassen Titandioxid, Strontiumtitanat und Bariumtitanat.

Basierend auf dem Arbeitstemperaturbereich, der Temperaturdrift und der Toleranz werden verschiedene Keramikkondensatorklassen definiert.

Keramikkondensatoren der Klasse 1

In Bezug auf die Temperatur sind dies die stabilsten Kondensatoren. Sie haben nahezu lineare Eigenschaften.

Die am häufigsten als Dielektrika verwendeten Verbindungen sind

  • Magnesiumtitanat für einen positiven Temperaturkoeffizienten.
  • Calciumtitanat für Kondensatoren mit negativem Temperaturkoeffizienten.

Keramikkondensatoren der Klasse 2

Kondensatoren der Klasse 2 weisen eine bessere Leistung für den volumetrischen Wirkungsgrad auf, dies geht jedoch zu Lasten einer geringeren Genauigkeit und Stabilität. Infolgedessen werden sie normalerweise zum Entkoppeln, Koppeln und Bypass-Anwendungen wo Genauigkeit nicht von größter Bedeutung ist.

  • Temperaturbereich: -50 ° C bis + 85 ° C.
  • Verlustfaktor: 2,5%.
  • Genauigkeit: durchschnittlich bis schlecht

Keramikkondensatoren der Klasse 3

Keramikkondensatoren der Klasse 3 bieten einen hohen volumetrischen Wirkungsgrad bei geringer Genauigkeit und einem geringen Verlustfaktor. Es kann hohen Spannungen nicht standhalten. Das verwendete Dielektrikum ist häufig Bariumtitanat.

  • Der Kondensator der Klasse 3 ändert seine Kapazität um -22% auf + 50%
  • Temperaturbereich von + 10C bis + 55C.
  • Verlustfaktor: 3 bis 5%.
  • Es hat eine ziemlich schlechte Genauigkeit (üblicherweise 20% oder -20 / + 80%).

Der Typ der Klasse 3 wird typischerweise zum Entkoppeln oder in anderen verwendet Netzteil Anwendungen, bei denen Genauigkeit keine Rolle spielt.

Keramikscheibenkondensatorwerte

Der Kondensatorcode für Keramikscheiben besteht normalerweise aus einer dreistelligen Zahl, gefolgt von einem Buchstaben. Es ist sehr einfach zu dekodieren, um den Kondensatorwert zu finden.

Keramikscheibenkondensatorwerte

Keramikscheibenkondensatorwerte

Die ersten beiden signifikanten Stellen bezeichnen die ersten beiden Stellen des tatsächlichen Kapazitätswerts, der 47 (der obige Kondensator) beträgt.

Die dritte Ziffer ist der Multiplikator (3), der × 1000 ist. Der Buchstabe J impliziert eine Toleranz von ± 5%. Da dies das UVP-Codierungssystem ist, wird der Wert in Picofarad angegeben. Daher beträgt der Wert des obigen Kondensators 47000 pF ± 5%.

Tabelle des UVP-Codierungssystems

Tabelle des UVP-Codierungssystems

Wenn ein Kondensator beispielsweise als 484N markiert ist, beträgt sein Wert 480000 pF ± 30%.

Anwendungen von Keramikkondensatoren

  • Keramikkondensatoren werden hauptsächlich im Resonanzkreis von Sendestationen verwendet.
  • Hochleistungskondensatoren der Klasse 2 werden in Hochspannungslaser-Stromversorgungen, Leistungsschaltern, Induktionsöfen usw. verwendet.
  • Oberflächenmontierte Kondensatoren werden häufig in verwendet Leiterplatten und Anwendungen mit hoher Dichte.
  • Keramikkondensatoren können aufgrund ihrer Unpolarität auch als Allzweckkondensator verwendet werden und sind in einer Vielzahl von Kapazitäten, Nennspannungen und Größen erhältlich.
  • Über die Bürste werden Keramikscheibenkondensatoren verwendet Gleichstrommotoren HF-Rauschen zu minimieren.
  • MLCC, die in Leiterplatten (PCB) verwendet werden, sind je nach Anwendung für Spannungen von nur wenigen Volt bis zu mehreren hundert Volt ausgelegt.

Aus den obigen Informationen können wir schließlich schließen, dass diese Kondensatoren Keramik als Dielektrikum verwenden. Aufgrund ihrer Unpolaritätseigenschaft können sie auf einer Leiterplatte in jede Richtung angeschlossen werden. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus bestehen Zweifel an diesem Konzept oder dessen Umsetzung Projekte der Elektrotechnik Bitte geben Sie Ihr Feedback, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, welche Arten von Keramikkondensatoren gibt es?