セラミックコンデンサとは

蓄電器、二次電池またはコンデンサーとも呼ばれるコンデンサーは、電荷を蓄えることができる受動的な電子部品です。 また、フィルターであり、直流（DC）をブロックし、交流（AC）を通過させます。 コンデンサは、誘電体と呼ばれる絶縁体で分離された、電極と呼ばれる2つの導電性表面で構成されています。 一部のコンデンサとは異なり、セラミックコンデンサは分極されていません。つまり、2つの電極は正と負に帯電していません。 また、誘電体として金属とセラミックの層を使用します。

セラミックコンデンサにDC電圧が印加されると、電荷が電極に蓄積されます。 ストレージ容量は小さく、ファラッド（F）と呼ばれる単位で測定されます。 ほとんどのコンデンサは非常に小さいため、容量はマイクロファラッド（10の負の6乗）、ナノファラド（10の負の9乗）、またはピコファラド（10の負の12乗）単位で測定されます。 完全なファラッドユニットで測定するのに十分な電荷を実際に保持する新しいスーパーコンデンサが設計されました。

最初のセラミックコンデンサの設計は、ラジオ受信機やその他の真空管装置のコンポーネントとして使用されていた1930年代に行われました。 コンデンサは現在、自動車、コンピューター、娯楽機器、電源など、多くの電子アプリケーションの重要なコンポーネントです。 また、電力線の電圧レベルを維持し、電気システムの効率を改善し、エネルギー損失を削減するのにも役立ちます。

元のセラミックコンデンサの設計はディスク型でしたが、モノリシックセラミックコンデンサを除き、それは依然として主な設計です。 セラミックコンデンサは、誘電体としてチタン酸バリウムなどの材料を使用します。 他のコンデンサのようにコイルに組み込まれていないため、高周波アプリケーションや高周波信号をグランドにバイパスする回路で使用できます。

モノリシックセラミックコンデンサは、千鳥状の金属膜電極が織り込まれた薄い誘電体層で構成されています。 リード線が取り付けられると、ユニットはモノリシックまたは固体で均一な形状にプレスされます。 モノリシックコンデンサは小型で大容量であるため、電子機器の小型化、デジタル化、高周波化が可能になりました。

多層セラミックコンデンサは、誘電体として金属とセラミックの複数の交互層によって分離された2つの非分極電極を使用します。 これらは、高周波電力コンバーター、スイッチング電源のフィルター、DCからDCコンバーターにあります。 コンピュータ、データプロセッサ、電気通信、産業用制御および計装機器も多層セラミックコンデンサを使用しています。

セラミックコンデンサは、タイプI、タイプII、またはタイプIIIに分類されます。 タイプIのセラミックコンデンサは、一般に金属酸化物とチタン酸塩の混合物から作られた誘電体を持っています。 高い絶縁抵抗と低い周波数損失を持ち、電圧が変化しても安定した容量を維持します。 これらは、共振回路、フィルター、およびタイミング要素で使用されます。

タイプIIコンデンサには、バリウム、カルシウム、ストロンチウムなどのジルコン酸塩とチタン酸塩から作られた誘電体があります。 タイプIのコンデンサよりも周波数損失がいくらか高く、絶縁抵抗が低くなりますが、それでも高い容量レベルを維持できます。 これらは、結合、ブロック、およびフィルタリングでの使用に一般的です。 タイプIIコンデンサの欠点の1つは、経年とともに容量が失われる可能性があることです。 タイプIIIのセラミックコンデンサは、高い絶縁抵抗と容量安定性を必要としないアプリケーションに適した一般的な用途のコンデンサです。