Керамический конденсатор – это электронный агрегат, способный сохранять восстановленный электрический потенциал . Когда применяется напряжение, резонатор собирает потенциал, и затем наступает отброс энергии – разряд. Это достигается через устройство — пара проводов разделена материалом-изолятором. Проводники накапливают восстановленный электрический потенциал.
Керамические конденсаторы представляют собой тип конденсатора, в котором в качестве изолятора применяется керамический компонент. Этот элемент может быть изготовлен из оксидов различных металлов, смешанных с алюминиевыми силикатами.
Одним из отличий является то, что у керамических конденсаторов отсутствует полярность, поэтому их можно безопасно использовать в цепях переменного тока, чего не происходит с электролитическими конденсаторами, которые имеют определенную полярность.
Имеется несколько разновидностей керамических резонаторов. Классификация производится в зависимости от вида использованной керамики и способа изготовления. Некоторые из наиболее распространенных включают в себя:
- Многослойные керамические конденсаторы (MLCC): такой тип является наиболее распространенным в отрасли, с выпуском до 1 000 000 000 экземпляров в год. Они состоят из нескольких слоев керамики и металла, наложенных друг на друга. Эта архитектура увеличивает площадь поверхности изолятора, а значит увеличивает общую емкостный показатель.
- Керамические дисковые резонаторы: такие конденсаторы имеют форму диска, похожи на горох или чечевицу. Широко применяется в компьютерах, телевизорах, в мобильных телефонах и т.д.
- Однослойные керамические конденсаторы. В отличии от MLCC, эти конденсаторы состоят из одного слоя керамики. В основном используются в высоковольтном оборудовании.
История керамических конденсаторов
Керамический конденсатор, таким каким мы его знаем, был произведен в Италии в начале 20-го века. Чтобы уменьшить себестоимость начали добавлять титанат (BaTiO3 или титанат бария). В дальнейшем применяли в военной электронной продукции в 40-х годах. В 70-х годах начали поставки керамических конденсаторов, применяемых в электротехнике. Последующие улучшения были внесены в их параметры.
Параметры керамического конденсатора
Конденсаторы, будь то электролитические или керамические обладают характеристиками, значимыми для вашего проекта.
- Точность и допуск. На сегодняшний день существует два класса:
- Класс 1 предназначен для применения в сферах, требующих высокой точности. Их емкость должна оставаться постоянной если приложить напряжение, а также если изменяется частота и температура. Они функционируют в диапазоне температур от -55°C до +125°C, а погрешность обычно составляет всего на ±1%.
- Класс 2 имеет большую емкость, но менее точен. Его термостойкость может привести к изменению его мощности до 15% и отклонению допусков примерно на 20% к мощности.
- Форм-фактор: керамические конденсаторы используются для монтажа, конденсаторы MLCC используются для печатных или PCB плат.
- Мощность и напряжение: не все поддерживают одинаковое напряжение и мощность. Это параметр, который вам необходимо проверить при покупке, чтобы убедиться, что он поддерживает диапазоны, которые вам нужны. Однако MLCC обычно выдерживают напряжение от нескольких вольт до сотен вольт.
Преимущества и недостатки керамических конденсаторов
Преимущества:
- Компактная структура
- Дешевый
- Подходит для переменного тока благодаря своей неполяризованной природе
- Устойчив к помехам сигнала
Недостатки:
- Значение емкости ниже
- Разные типы керамики по-разному влияют на зависимость емкости от напряжения и температуры
Типы керамических конденсаторов
Существует несколько типов керамических конденсаторов, некоторые из наиболее важных:
- Полупроводники: имеют хорошую плотность, большую емкость и небольшой размер. Достигается за счет высокой диэлектрической проницаемости и очень маленькой толщины слоев.
- Высокого напряжения: в качестве диэлектрика используются титанат бария и титанат стронция, выдерживающих высокие напряжения. Имеют высокие диэлектрические свойства и хорошо выдерживают переменный ток, но у них есть недостаток — емкость меняется с повышением температуры.
- Многослойный керамический конденсатор: состоят из нескольких слоев керамики или диэлектрика и проводящего материала. Их еще называют монолитные чип-конденсаторы. Этот тип более точный, имеет небольшие размеры и идеально подходят для поверхностного монтажа на печатных платах. Вышеупомянутые MLCC относятся к этому типу. В настоящее время этот тип стал самым распространенным компонентом радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).
Конденсаторы которые принимают на скупке
Если вы решили сдавать керамические конденсаторы, то лучше заниматься теми, которые были произведены в Советском союзе. В те времена делали на совесть и не жалели драгоценных металлов.
При поиске конденсаторов для сдачи стоит обратить внимание на серию КМ. Эти модели широко распространены. Цена может быть высокой из-за того, что диэлектрики изготавливаются с добавлением драгоценных металлов: золото, палладий, платина.
- КМ зелёные (Н30) любого размера
На корпусе маркировка Н30. Содержат платину (0,13 г), стоят не дорого.
- КМ зелёные (Н30) 68n
На корпусе маркировка Н30 68n. Содержат только платину (0,55 г), стоят не дорого.
- КМ зелёные V и KM зеленые M1500
На корпусе маркировка 4V, 5V, M1500. Большое содержание палладия (60 г), стоят дорого.
- КМ зелёные (D) любого размера
На корпусе маркировка D. Содержат только платину (50 г), стоят не дорого.
- КМ зелёные (D) 68n
На корпусе маркировка D68n. Содержат только платину (0,13 г), стоят не дорого.
- KM рыжие общая группа
На корпусе может присутствовать различная маркировка 6F, 6L, 6U, H90 и другие. Содержат палладий (40 г) и платину (2 г), стоят дорого.
- КМ рыжие V и КМ рыжие М1500
На корпусе 4V, 5V, 6V и М1500. Содержит палладий (60 г). Стоят дорого.
- KM рыжие (H90) м68, 1М0
На корпусе маркировка H90 m68 и H90 1m0. Этот тип имеет большие габариты чем общая группа. Содержит палладий (0,06 г) и платину (0,0013 г). Стоят не дорого.
- KM рыжие (H90) 1М5, 2М2
На корпусе маркировка H90 1m5 и H90 2m2. Этот тип имеет большие габариты чем общая группа. Содержит палладий (0,06 г) и платину (0,0026 г). Стоят не дорого.
- KM бескорпусные
Советские керамические конденсаторы без корпуса. Не имеют выводов. Стоимость определяется по результатам экспертизы.
Как проверить керамический конденсатор
Конденсатор можно проверить визуально на наличие видимых повреждений и определить, неисправен он или нет. Конденсатор повреждается при следующих условиях:
Конденсатор имеет выпуклую торцевую поверхность. При выходе из строя электролитического конденсатора давление сбрасывается через слабые места в верхней торцевой поверхности. Во время отказа конденсатор снижает давление за счет выброса газа, вызывая электролитический разряд. Газ выходит через верхнее отверстие конденсатора, что в конечном итоге приводит к вздутию верхней части. Такая деформация оберегает от повреждения окружающие компоненты, подключенных вблизи неисправного конденсатора.
Конденсатор имеет выпуклое дно и приподнятый кожух. При выходе из строя конденсатора, если давление выделившегося газа не разрушает верхнее вентиляционное отверстие, он уходит вниз, давя на резину и вызывая вздутие, что также приподнимает корпус.
Далее, если внешних нарушений не обнаружено, проверять можно с помощью цифрового мультиметра. С его помощью можно проверить работоспособность конденсатора, но не емкость.
Маркировка керамических конденсаторов
Маленький размер конденсатора является причиной сложной маркировки. На корпусе присутствуют основные параметры: допустимое отклонение от номинала в процентах, емкость, напряжение.
- Емкость
Из-за небольшого размера корпуса керамических конденсаторов их емкость не указывается напрямую, например «0,1 мкФ» или «10 мкФ», а указывается только с использованием одной-трех цифр.
От 1 до 2 цифр. В случае одного-двух цифирных обозначений емкость представляет собой просто число, читаемое как есть, с добавлением единицы измерения «пФ (пикофарад)». Например, «10» — это 10 пФ, а «40» — 40 пФ. Это связано с тем, что чем меньше число, тем больше его можно напечатать как есть.
Трехзначная маркировка. В случае трех цифр, как в углеродных пленочных резисторах, две верхние цифры умножаются на третью цифру — множитель. Единица измерения — пикофарад (пФ). Например, «263» — это 26 х 10 в 3-й степени = 26 000 пФ = 26 нФ = 0,026 мкФ.
- Напряжение
Напряжения обозначается с помощью численно-буквенных кодов. Сначала идет цифра и обозначает вольты. После числа идут буквы: В, V, VDC или VDCW. Если площадь корпуса не позволяет нанести полный код, то наносят в укороченном виде.
| Напряжение, В | Код | Напряжение, В | Код | Напряжение, В | Код |
| 1 | I | 25 | G | 160 | Q |
| 1,6 | R | 32 | H | 200 | Z |
| 3,2 | A | 40 | C | 250 | W |
| 4 | C | 50 | J | 315 | X |
| 6,3 | B | 63 | K | 400 | Y |
| 10 | D | 80 | L | 450 | U |
| 16 | E | 100 | N | 500 | V |
| 20 | F | 125 | P |
Если кода нет, то данный конденсатор можно использовать только в цепях с низким значениями напряжения и соблюдать полярность, если она есть. Иначе конденсатор выйдет из строя.
- Цветовая маркировка керамических конденсаторов
Конденсатор имеет малую площадь, поэтому иногда используют цветовую маркировку. Используются полосы (3-5 штук) разного цвета и наносятся вертикально или горизонтально. Номинальная емкость обозначается определенным цветом. 0 — черный, 1 — коричневый, 2 — красный, 3 — оранжевый, 4 — желтый, 5 — зеленый, 6 — голубой, 7 — фиолетовый, 8 — серый, 9 — белый.
В двух первых полосках закодированы два числа. Они умножаются на число, закодированное в третьей полоске. Например коричневый — 10 в степени 1, красный — 10 в степени 2 и т.д.
Четвертая полоса, если она есть, соответствует допустимым отклонениям от номинальной емкости. Белый цвет означает отклонение в 10 процентов в положительную и отрицательную стороны, черный до двадцати процентов. Пятая полоска характеризует номинал напряжения: 250 В красный цвет, 400 В желтый.