Hvad er en keramisk kondensator?
En kondensator, også kaldet en lagringscelle, sekundær celle eller kondensator, er en passiv elektronisk komponent, der er i stand til at opbevare en elektrisk ladning. Det er også et filter, der blokerer jævnstrøm (DC) og tillader vekselstrøm (AC) at passere. En kondensator er sammensat af to ledende overflader kaldet elektroder adskilt af en isolator, der kaldes en dielektrik. I modsætning til nogle kondensatorer er en keramisk kondensator ikke polariseret, hvilket betyder, at de to elektroder ikke er positive og negativt ladede; og det bruger lag af metal og keramik som dielektrik.
Når DC-spænding tilføres en keramisk kondensator, gemmes den elektriske ladning i elektroderne. Lagringskapaciteten er lille og måles i enheder kaldet Farads (F). De fleste kondensatorer er så små, at deres kapacitet måles i mikrofarad (10 til den negative sjette effekt), nanofarad (ti til den negative niende effekt) eller picofarad (ti til den negative tolvte effekt). Der er designet nye superkondensatorer, som faktisk holder tilstrækkelig ladning til at måles i hele Farad-enheder.
Den første keramiske kondensatordesign var i 1930'erne, da den blev brugt som en komponent i radiomodtagere og andet vakuumrørudstyr. Kondensatorer er nu en vigtig komponent i adskillige elektroniske applikationer, herunder bil, computere, underholdningsudstyr og strømforsyninger. De er også nyttige til at opretholde spændingsniveauer i kraftledninger, forbedre det elektriske systems effektivitet og reducere energitab.
Det originale keramiske kondensatorkonstruktion var skiveformet, og med undtagelse af monolitiske keramiske kondensatorer, er det stadig det overvejende design. Keramiske kondensatorer bruger materialer som titansyrebarium som dielektrikum. De er ikke konstrueret i en spole, ligesom nogle andre kondensatorer, så de kan bruges i højfrekvensapplikationer og i kredsløb, der omgår højfrekvenssignaler til jorden.
En monolitisk keramisk kondensator består af tynde dielektriske lag vævet med forskudt metalfilmelektroder. Når først ledningerne er fastgjort, presses enheden til en monolitisk eller fast og ensartet form. Den lille størrelse og høje kapacitet af monolitiske kondensatorer har bidraget til at muliggøre miniaturisering, digitalisering og højfrekvens i elektronisk udstyr.
En flerlags keramisk kondensator bruger to ikke-polariserede elektroder adskilt af flere skiftevis lag af metal og keramik som dielektrikum. Disse findes i højfrekvente effektkonvertere og i filtre til at skifte strømforsyning og DC til DC konvertere. Computere, databehandlere, telekommunikation, industriel kontrol og instrumenteringsudstyr bruger også flerlags keramiske kondensatorer.
Keramiske kondensatorer er klassificeret som Type I, Type II eller Type III. Den keramiske kondensator af type I har generelt et dielektrikum fremstillet af en blanding af metaloxider og titanater. De har høj isoleringsmodstand og lavere frekvenstab og opretholder en stabil kapacitet, selv når spændingen varierer. Disse bruges i resonanskredsløb, filtre og tidselementer.
Type II kondensatorer har dielektrik fremstillet af zirkonater og titanater, såsom barium, calcium og strontium. De har noget højere tab af frekvens og mindre isoleringsmodstand end Type I kondensatorer, men kan stadig opretholde høje kapacitetsniveauer. Disse er populære til brug i kobling, blokering og filtrering. En ulempe ved type II-kondensatorer er, at de kan miste kapacitet med alderen. Type III keramiske kondensatorer er kondensatorer til generel brug, der er tilstrækkelige i applikationer, der ikke kræver høj isoleringsmodstand og kapacitetsstabilitet.