Hva er en keramisk kondensator?
En kondensator, også kalt en lagringscelle, sekundærcelle eller kondensator, er en passiv elektronisk komponent som er i stand til å lagre en elektrisk ladning. Det er også et filter som blokkerer likestrøm (DC) og lar vekselstrøm (AC) passere. En kondensator er sammensatt av to ledende flater kalt elektroder, atskilt av en isolator, som kalles et dielektrikum. I motsetning til noen kondensatorer, er ikke en keramisk kondensator polarisert, noe som betyr at de to elektrodene ikke er positive og negativt ladede; og den bruker lag av metall og keramikk som dielektrikk.
Når likespenning tilføres en keramisk kondensator, lagres den elektriske ladningen i elektrodene. Lagringskapasiteten er liten og måles i enheter kalt Farads (F). De fleste kondensatorer er så små at kapasiteten deres måles i mikrofarad (10 til negativ sjette effekt), nanofarad (ti til negativ niende effekt) eller picofarad (ti til negativ tolvte effekt). Det er designet nye superkondensatorer som faktisk holder nok ladning til å måles i hele Farad-enheter.
Den første keramiske kondensatorkonstruksjonen var på 1930-tallet, da den ble brukt som komponent i radiomottakere og annet vakuumrørutstyr. Kondensatorer er nå en viktig komponent i mange elektroniske applikasjoner, inkludert bil, datamaskiner, underholdningsutstyr og strømforsyninger. De er også nyttige for å opprettholde spenningsnivåer i kraftledninger, forbedre effektiviteten til det elektriske systemet og redusere energitapet.
Den originale keramiske kondensatorkonstruksjonen var skiveformet, og med unntak av monolitiske keramiske kondensatorer, er det fremdeles den dominerende designen. Keramiske kondensatorer bruker materialer som titansyrebarium som dielektrikum. De er ikke konstruert i en spole, som noen andre kondensatorer, så de kan brukes i høyfrekvente applikasjoner og i kretsløp som omgår høyfrekvente signaler til bakken.
En monolitisk keramisk kondensator består av tynne dielektriske lag vevd med forskjøvet metallfilmelektroder. Når ledningene er festet, presses enheten til en monolitisk, solid eller ensartet form. Den lille størrelsen og høye kapasiteten til monolitiske kondensatorer har bidratt til å muliggjøre miniatyrisering, digitalisering og høyfrekvens i elektronisk utstyr.
En keramisk kondensator med flere lag bruker to ikke-polariserte elektroder som er separert av flere vekslende lag metall og keramikk som dielektrikum. Disse finnes i høyfrekvente effektomformere og i filtre i å bytte strømforsyning og DC til DC omformere. Datamaskiner, databehandlere, telekommunikasjon, industriell kontroll og instrumenteringsutstyr bruker også flerskikts keramiske kondensatorer.
Keramiske kondensatorer er klassifisert som type I, type II eller type III. Den keramiske kondensatoren av type I har generelt et dielektrikum laget av en blanding av metalloksider og titanater. De har høy isolasjonsmotstand og lavere frekvens tap og opprettholder en stabil kapasitet selv når spenningen varierer. Disse brukes i resonanskretser, filtre og tidselementer.
Type II kondensatorer har dielektrikum laget av zirkonater og titanater, som barium, kalsium og strontium. De har noe høyere tap av frekvens og mindre isolasjonsmotstand enn kondensatorer av type I, men kan fortsatt opprettholde høye kapasitetsnivåer. Disse er populære for bruk i kobling, blokkering og filtrering. En ulempe med type II kondensatorer er at de kan miste kapasiteten med alderen. Type III keramiske kondensatorer er kondensatorer til generell bruk som er tilstrekkelige i bruksområder som ikke krever høy isolasjonsmotstand og kapasitetsstabilitet.