Funcionament, construcció i aplicacions del condensador ceràmic

Funcionament, construcció i aplicacions del condensador ceràmic

El condensador és un dispositiu elèctric que emmagatzema energia en forma de camp elèctric. Consta de dues plaques metàl·liques separades per una substància dielèctrica o no conductora. Els tipus de condensadors es divideixen àmpliament en funció de la capacitat fixa i la capacitat variable. El més important són els condensadors de capacitància fixa, però també existeixen condensadors amb capacitat variable. Aquests inclouen condensadors rotatius o retalladors. Els condensadors amb capacitat fixa es divideixen en condensadors de pel·lícula, condensadors ceràmics, condensadors electrolítics i superconductors. Seguiu l'enllaç per obtenir més informació Diferents tipus de condensadors . El condensador ceràmic descrit amb més detall en aquest article.



Diferents tipus de condensadors

Diferents tipus de condensadors

Polaritat i símbol del condensador ceràmic

Els condensadors ceràmics es troben amb més freqüència en tots els dispositius elèctrics i utilitzen un material ceràmic com a dielèctric. El condensador ceràmic és un dispositiu sense polaritat, el que significa que no tenen polaritats. Per tant, podem connectar-lo en qualsevol direcció en una placa de circuit.






Per aquest motiu, generalment són molt més segurs que els condensadors electrolítics. A continuació es mostra el símbol d’un condensador no polaritzat. Molts tipus de condensadors, com el tall de tàntal, no tenen polaritat.

Polaritat i símbol del condensador ceràmic

Polaritat i símbol del condensador ceràmic



Construcció i propietats dels condensadors ceràmics

Els condensadors ceràmics estan disponibles en tres tipus, encara que hi ha altres estils disponibles:

  • Condensadors de ceràmica de disc amb plom per al muntatge de forats passants recoberts de resina
  • Condensadors de ceràmica multicapa (MLCC) de muntatge superficial.
  • Condensadors ceràmics de disc sense plom de microones de tipus especial que estan destinats a seure en una ranura del PCB.
Diferents tipus de condensadors ceràmics

Diferents tipus de condensadors ceràmics

Condensadors de discos ceràmics es fabriquen recobrint un disc de ceràmica amb contactes platejats als dos costats, tal com es mostra a la imatge anterior. Els condensadors de disc ceràmic tenen un valor de capacitat d'entre 10pF i 100μF amb una gran varietat de tensions nominals, entre 16V i 15 KV i més.

Per guanyar capacitats més altes, aquests dispositius es poden fabricar a partir de múltiples capes. El MLCC estan fets amb barreja de materials paraelèctrics i ferroelèctrics i alternativament en capes amb contactes metàl·lics.


Després de completar el procés de capes, el dispositiu arriba a una temperatura alta i la barreja es sinteritza, donant lloc a un material ceràmic de propietats desitjades. Finalment, el condensador resultant consta de molts condensadors més petits connectats en paral·lel, cosa que condueix a un augment de la capacitat.

Els MLCC consten de més de 500 capes, amb un gruix mínim de la capa d’aproximadament 0,5 micres. A mesura que la tecnologia avança, el gruix de la capa disminueix i la capacitat augmenta en el mateix volum.

Els dielèctrics de condensadors ceràmics varien d’un fabricant a un altre, però els compostos habituals inclouen diòxid de titani, titanat d’estronci i titanat de bari.

Segons el rang de temperatura de treball, la deriva de la temperatura i la tolerància es defineixen diferents classes de condensadors ceràmics.

Condensadors ceràmics de classe 1

Pel que fa a la temperatura, aquests són els condensadors més estables. Tenen característiques gairebé lineals.

Els compostos més comuns utilitzats com a dielèctrics són

  • Titanat de magnesi per obtenir un coeficient de temperatura positiu.
  • Titanat de calci per condensadors amb un coeficient de temperatura negatiu.

Condensadors ceràmics de classe 2

Els condensadors de classe 2 presenten un millor rendiment per obtenir una eficiència volumètrica, però això costa una precisió i una estabilitat inferiors. Com a resultat, normalment s’utilitzen per a desacoblament, acoblament i bypass aplicacions on la precisió no té una importància cabdal.

  • Rang de temperatura: -50C a + 85C
  • Factor de dissipació: 2,5%.
  • Precisió: mitjana a pobra

Condensadors ceràmics de classe 3

Els condensadors ceràmics de classe 3 ofereixen una alta eficiència volumètrica amb poca precisió i un baix factor de dissipació. No pot suportar altes tensions. El dielèctric utilitzat és sovint el titanat de bari.

  • El condensador de classe 3 canviarà la seva capacitat un -22% a un + 50%
  • Rang de temperatura de + 10C a + 55C.
  • Factor de dissipació: del 3 al 5%.
  • Tindrà una precisió bastant pobra (normalment, 20% o -20 / + 80%).

El tipus de classe 3 s'utilitza normalment per desacoblar o en altres tipus Font d'alimentació aplicacions on la precisió no és un problema.

Valors del condensador de disc ceràmic

El codi del condensador de discos ceràmics consisteix normalment en un número de tres dígits seguit d’una lletra. És molt fàcil descodificar per trobar el valor del condensador.

Valors del condensador de disc ceràmic

Valors del condensador de disc ceràmic

Els dos primers dígits significatius signifiquen els dos primers dígits del valor de la capacitat real, que és 47 (el condensador anterior).

El tercer dígit és el multiplicador (3), que és × 1000. La lletra J implica una tolerància del ± 5%. Com que es tracta del sistema de codificació EIA, el valor estarà en picofarads. Per tant, el valor del condensador anterior és de 47000 pF ± 5%.

Taula del sistema de codificació EIA

Taula del sistema de codificació EIA

Per exemple, si un condensador està marcat com a 484N, el seu valor és de 480000 pF ± 30%.

Aplicacions dels condensadors ceràmics

  • Els condensadors ceràmics s’utilitzen principalment en el circuit ressonant de les estacions transmissores.
  • Els condensadors d'alta potència de classe 2 s'utilitzen en fonts d'alimentació làser d'alta tensió, interruptors automàtics, forns d'inducció, etc.
  • Sovint s’utilitzen condensadors de muntatge superficial plaques de circuits impresos i aplicacions d'alta densitat.
  • Els condensadors ceràmics també es poden utilitzar com a condensadors d’ús general, a causa de la seva poca polaritat i estan disponibles en una gran varietat de capacitats, tensions nominals i mides.
  • Els condensadors de discos ceràmics s’utilitzen entre pinzells Motors de corrent continu per minimitzar el soroll de RF.
  • Els MLCC que s’utilitzen a les plaques de circuits impresos (PCB) tenen una tensió d’uns pocs volts fins a diversos centenars de volts, segons l’aplicació.

A partir de la informació anterior, podem concloure que aquests condensadors utilitzen la ceràmica com a dielèctrica. A causa de la seva propietat de no polaritat, es poden connectar en qualsevol direcció a una placa de circuit. Esperem que tingueu una millor comprensió d’aquest concepte. A més, qualsevol dubte sobre aquest concepte o per implementar projectes d'enginyeria electrònica Si us plau, doneu els vostres comentaris comentant a la secció de comentaris de sota. Aquí teniu una pregunta, quins són els diferents tipus de condensadors de ceràmica?