Co je keramický kondenzátor?
Kondenzátor, také nazývaný akumulační buňka, sekundární buňka nebo kondenzátor, je pasivní elektronická součást, která je schopna ukládat elektrický náboj. Je to také filtr, který blokuje stejnosměrný proud (DC) a umožňuje průchod střídavého proudu (AC). Kondenzátor se skládá ze dvou vodivých povrchů zvaných elektrody, které jsou odděleny izolátorem, který se nazývá dielektrikum. Na rozdíl od některých kondenzátorů není keramický kondenzátor polarizovaný, což znamená, že dvě elektrody nejsou kladné a záporně nabité; a jako dielektrika používá vrstvy kovu a keramiky.
Když je na keramický kondenzátor přivedeno stejnosměrné napětí, elektrický náboj je uložen v elektrodách. Úložná kapacita je malá a měří se v jednotkách zvaných Farads (F). Většina kondenzátorů je tak malá, že jejich kapacita je měřena v jednotkách microfarad (10 až záporná šestá energie), nanofarad (deset až záporná devátá energie) nebo picofarad (deset až záporná dvanáctá energie). Byly navrženy nové super kondenzátory, které ve skutečnosti drží dostatek náboje, aby mohly být měřeny v celých Faradových jednotkách.
První keramický kondenzátor byl navržen ve 30. letech, kdy byl použit jako komponenta v rádiových přijímačích a dalších vakuových trubicích. Kondenzátory jsou nyní důležitou součástí mnoha elektronických aplikací, včetně automobilů, počítačů, zábavních zařízení a napájecích zdrojů. Pomáhají také při udržování úrovně napětí v elektrických vedeních, zlepšování účinnosti elektrického systému a snižování energetických ztrát.
Původní konstrukce keramických kondenzátorů měla tvar disku a s výjimkou monolitických keramických kondenzátorů stále převládala. Keramické kondenzátory používají jako dielektrikum materiály, jako je kyselina titanová, baryum. Nejsou konstruovány v cívce, jako některé jiné kondenzátory, takže je lze použít ve vysokofrekvenčních aplikacích a v obvodech, které obcházejí vysokofrekvenční signály k zemi.
Monolitický keramický kondenzátor je tvořen tenkými dielektrickými vrstvami protkanými rozloženými elektrodami z kovového filmu. Jakmile jsou elektrody připojeny, je jednotka stlačena do monolitického nebo pevného a rovnoměrného tvaru. Malá velikost a vysoká kapacita monolitických kondenzátorů pomohla umožnit miniaturizaci, digitalizaci a vysokou frekvenci v elektronických zařízeních.
Vícevrstvý keramický kondenzátor používá jako dielektrikum dvě nepolární elektrody oddělené více střídavými vrstvami kovu a keramiky. Ty se nacházejí ve vysokofrekvenčních výkonových měničích a ve filtrech ve spínacích zdrojích a v DC na DC převodníky. Počítače, procesory dat, telekomunikace, průmyslové ovládací prvky a vybavení přístrojů také používají vícevrstvé keramické kondenzátory.
Keramické kondenzátory jsou klasifikovány jako typ I, typ II nebo typ III. Keramický kondenzátor typu I má obvykle dielektrikum vyrobené ze směsi oxidů kovů a titanátů. Mají vysoký izolační odpor a nižší frekvenční ztráty a udržují stabilní kapacitu, i když se mění napětí. Používají se v rezonančních obvodech, filtrech a časovacích prvcích.
Kondenzátory typu II mají dielektrika vyrobená ze zirkoničitanů a titanátů, jako je baryum, vápník a stroncium. Mají poněkud vyšší ztráty frekvence a menší izolační odpor než kondenzátory typu I, ale stále si mohou udržovat vysokou úroveň kapacity. Jsou oblíbené pro použití při spojování, blokování a filtrování. Jednou z nevýhod kondenzátorů typu II je to, že mohou s věkem ztratit kapacitu. Keramické kondenzátory typu III jsou běžné kondenzátory, které jsou vhodné pro aplikace, které nevyžadují vysoký izolační odpor a stabilitu kapacity.