Was ist ein mehrschichtiger Keramikkondensator?
Ein Kondensator ist ein Gerät, das in elektronischen Schaltkreisen zum Blockieren von Gleichstromsignalen verwendet wird, während Wechselstromsignale weitergeleitet werden. Um dies zu erreichen, verwendet ein mehrschichtiger Keramikkondensator eine Reihe alternierender Metallscheiben, Platten genannt, und Keramikscheiben, Dielektrika genannt. Dieser Kondensatortyp ist kostengünstig, vielseitig einsetzbar und in Elektronik aller Art weit verbreitet. Während es seine einschichtigen Gegenstücke seit den 1930er Jahren gibt, ist der mehrschichtige Keramikkondensator eine neuere Entwicklung und wird häufig als Ersatz für ältere Konstruktionen verschiedener Kondensatoren verwendet.
Ein mehrschichtiger Keramikkondensator erzeugt ein elektromagnetisches Feld über mehrere Metallplatten, die durch Schichten aus dielektrischer Keramik voneinander isoliert sind. Platten in Kondensatoren bestehen normalerweise aus Metallen wie Tantal; Es gibt jedoch viele verschiedene Materialien, die als Dielektrika verwendet werden. Obwohl auch viele verschiedene Plattenmaterialien verwendet werden, werden die meisten Betriebseigenschaften eines Kondensators durch die Zusammensetzung seines Dielektrikums bestimmt.
Dielektrika sind Materialien, die in der Lage sind, die Platten eines Kondensators elektrisch voneinander zu isolieren, aber gleichzeitig den Durchgang elektromagnetischer Felder je nach Ausführung zu einem gewissen Grad zu ermöglichen. Im Betriebszustand eines Kondensators tritt ein elektrischer Strom in den Kondensator ein, kann jedoch aufgrund des isolierenden Dielektrikums nicht direkt zu den anderen Platten geleitet werden. Dies verhindert, dass elektrische Ströme direkt durch den Kondensator fließen, was praktisch jedes elektrische Gleichstromsignal blockiert.
Ein Wechselstromsignal erzeugt jedoch ein polarisiertes elektromagnetisches Feld innerhalb des Kondensators. Dieses elektromagnetische Feld kann durch die Dielektrika gehen und induziert ein Wechselstromsignal an den anderen Platten im Kondensator, das ein Feld um sie herum aufbaut. Sobald sich das Feld über alle Platten im Kondensator mit einer durch die Dielektrika bestimmten Rate aufbaut, verlässt das nachfolgende Wechselstromsignal die Vorrichtung und wandert zum Rest des Stromkreises.
Wie der Name schon sagt, verwendet ein mehrschichtiger Keramikkondensator kleine Keramikscheiben als Dielektrikum. Diese Scheiben haben einige Vorteile gegenüber Dielektrika anderer Materialien wie Kunststoffen oder Ölen. Keramiken sind kostengünstig, lassen sich leicht herstellen, halten hohen Temperaturen stand und sind elektrostatisch stabil. Mehrschichtkeramikkondensatoren finden daher Verwendung in elektronischen Geräten, die erhebliche Wärmemengen erzeugen oder bei hohen Frequenzen arbeiten.
Keramikscheibenkondensatoren waren die ersten Kondensatoren, die für den Einsatz in praktischen elektronischen Anwendungen und Geräten entwickelt wurden. Sie arbeiteten neben Vakuumröhren und halfen später dem Transistor bei seinem Debüt. Diese Geräte haben weiterhin eine wichtige Rolle in der Elektronik gespielt; Neue und verbesserte mehrschichtige Keramikkondensatoren stehen neben einigen der fortschrittlichsten elektronischen Komponenten.