ตัวเก็บประจุเซรามิกคืออะไร?

ตัวเก็บประจุหรือที่เรียกว่าเซลล์จัดเก็บเซลล์รองหรือคอนเดนเซอร์เป็นส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แบบพาสซีฟที่สามารถจัดเก็บประจุไฟฟ้าได้ นอกจากนี้ยังเป็นตัวกรองบล็อกกระแสตรง (DC) และอนุญาตให้กระแสสลับ (AC) ผ่านได้ ตัวเก็บประจุประกอบด้วยสองพื้นผิวนำไฟฟ้าที่เรียกว่าอิเล็กโทรดคั่นด้วยฉนวนซึ่งเรียกว่าอิเล็กทริก ซึ่งแตกต่างจากตัวเก็บประจุบางตัวตัวเก็บประจุเซรามิกไม่ได้เป็นแบบโพลาไรซ์ซึ่งหมายความว่าขั้วไฟฟ้าทั้งสองนั้นไม่ได้เป็นค่าบวกและประจุลบ และใช้ชั้นของโลหะและเซรามิกเป็นตัวเลือก

เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงถูกนำไปใช้กับตัวเก็บประจุเซรามิกประจุไฟฟ้าจะถูกเก็บไว้ในขั้วไฟฟ้า ความจุของหน่วยเก็บข้อมูลมีขนาดเล็กและวัดเป็นหน่วยที่เรียกว่า Farads (F) ตัวเก็บประจุส่วนใหญ่มีขนาดเล็กมากความจุของมันถูกวัดในไมโครฟาเรด (10 ถึงกำลังหกลบ), นาโนโฟราลัด (สิบกำลังลบเก้ากำลัง), หรือ picofarad (สิบถึงกำลังสิบสองเชิงลบ) ตัวเก็บประจุซุปเปอร์ใหม่ได้รับการออกแบบซึ่งมีประจุเพียงพอที่จะวัดได้ในหน่วย Farad ทั้งหมด

การออกแบบตัวเก็บประจุแบบเซรามิกตัวแรกคือในปี 1930 เมื่อมันถูกใช้เป็นส่วนประกอบในเครื่องรับวิทยุและอุปกรณ์หลอดสุญญากาศอื่น ๆ ขณะนี้ตัวเก็บประจุเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการใช้งานอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากรวมถึงรถยนต์คอมพิวเตอร์อุปกรณ์ความบันเทิงและแหล่งจ่ายไฟ นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในการรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าในสายไฟฟ้าปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าและลดการสูญเสียพลังงาน

การออกแบบตัวเก็บประจุแบบเซรามิกดั้งเดิมนั้นมีรูปร่างเป็นดิสก์และยกเว้นตัวเก็บประจุแบบเซรามิกแบบเสาหินซึ่งยังคงเป็นการออกแบบที่โดดเด่น ตัวเก็บประจุเซรามิกใช้วัสดุเช่นแบเรียมกรดไทเทเนียมเป็นอิเล็กทริก พวกเขาไม่ได้สร้างขึ้นในขดลวดเช่นตัวเก็บประจุอื่น ๆ ดังนั้นพวกเขาจึงสามารถใช้ในการใช้งานความถี่สูงและในวงจรที่บายพาสสัญญาณความถี่สูงสู่พื้นดิน

ตัวเก็บประจุเซรามิกเสาหินสร้างขึ้นจากชั้นอิเล็กทริกแบบบางผสมผสานกับขั้วไฟฟ้าฟิล์มโลหะ เมื่อนำไปสู่การติดตั้งหน่วยจะถูกกดลงในเสาหินหรือรูปร่างที่มั่นคงและสม่ำเสมอ ขนาดที่เล็กและความจุสูงของตัวเก็บประจุแบบเสาหินช่วยในการทำให้ขนาดเล็กลงการทำให้เป็นดิจิตอลและความถี่สูงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกหลายชั้นใช้ขั้วไฟฟ้าที่ไม่มีขั้วสองอันคั่นด้วยชั้นโลหะสลับและเซรามิกหลายชั้นเป็นอิเล็กทริก พบได้ในตัวแปลงพลังงานความถี่สูงและตัวกรองในการเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟและตัวแปลง DC เป็น DC คอมพิวเตอร์, ตัวประมวลผลข้อมูล, การสื่อสารโทรคมนาคม, การควบคุมอุตสาหกรรมและอุปกรณ์เครื่องมือใช้ตัวเก็บประจุเซรามิกหลายชั้น

ตัวเก็บประจุแบบเซรามิกจัดอยู่ในประเภท I, Type II หรือ Type III ตัวเก็บประจุเซรามิก Type I โดยทั่วไปมีอิเล็กทริกที่ทำจากส่วนผสมของโลหะออกไซด์และไททาเนต พวกเขามีความต้านทานฉนวนกันความร้อนสูงและการสูญเสียความถี่ต่ำและรักษาความจุที่มั่นคงแม้ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันไป สิ่งเหล่านี้ถูกใช้ในวงจรเรโซแนนท์ฟิลเตอร์และองค์ประกอบเวลา

ตัวเก็บประจุ Type II มีไดอิเล็กตริกที่ทำจากเซอร์โคเนียมและไททาเนตเช่นแบเรียมแคลเซียมและสตรอนเทียม พวกเขามีการสูญเสียความถี่ค่อนข้างสูงและความต้านทานของฉนวนน้อยกว่าตัวเก็บประจุ Type I แต่ยังสามารถรักษาระดับความจุสูงได้ สิ่งเหล่านี้ได้รับความนิยมสำหรับใช้ในการเชื่อมต่อการบล็อกและการกรอง ข้อเสียอย่างหนึ่งของตัวเก็บประจุ Type II ก็คือพวกเขาสามารถสูญเสียกำลังการผลิตตามอายุ ตัวเก็บประจุแบบเซรามิก III เป็นตัวเก็บประจุใช้งานทั่วไปที่เพียงพอในการใช้งานซึ่งไม่ต้องการความต้านทานของฉนวนสูงและความเสถียรของความจุ