Was ist ein Keramikkondensator?
Keramikkondensatoren sind Kondensatoren, bei denen Keramik im Derivat verwendet wird.
Der Kondensator besteht aus zwei Metallplatten und einem Derivat, das zwischen den Metallplatten eingebettet ist. Für das Derivat des Kondensators werden verschiedene Materialien verwendet, die jeweils eigene Eigenschaften haben.
Keramikkondensatoren haben eine hohe Dielektrizitätskonstante, sind kompakt und hitzebeständig. Als Kondensatoren mit gutem Frequenzgang werden sie außerdem häufig in Hochfrequenzschaltungen eingesetzt.
Anwendungen von Keramikkondensatoren
Keramikkondensatoren werden als Bypass-Kondensatoren in digitalen Schaltungen verwendet. Kondensatoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie zwar Wechselstrom, aber keinen Gleichstrom leiten können.
Keramikkondensatoren werden aufgrund ihrer keramischen Eigenschaften als Koppelkondensatoren oder Netzfilter verwendet. Beispiele hierfür sind AC/DC- und DC/DC-Wandlerschaltungen und Schaltungen für Leistungsschalter.
Sie werden auch häufig zur Unterdrückung von hoch- und niederfrequentem Rauschen eingesetzt.
Funktionsweise der Keramikkondensatoren
Die Funktionsweise ist dieselbe wie bei einem allgemeinen Kondensator: Ein keramisches Dielektrikum befindet sich zwischen zwei Elektroden, und wenn eine Spannung zwischen den Elektroden erzeugt wird, wird eine elektrische Ladung auf den Elektroden gespeichert. Wenn eine bestimmte Ladungsmenge gespeichert ist, gibt der Kondensator die Ladung wieder ab.
Die Kapazität der von einem Kondensator gespeicherten Ladung wird als Kapazität bezeichnet. Die Kapazität und die Eigenschaften hängen von dem dielektrischen Material, dem Abstand zwischen den Elektroden und der Anzahl der dielektrischen Schichten ab.
Es werden keramische Derivate mit einem hohen Induktionsfaktor verwendet, wobei die wichtigsten Materialien Titandioxid und Tonerde sind. Es wird auch Bariumtitanat verwendet, das etwas teurer ist, aber zu einem Kondensator mit höherer Kapazität führt.
Arten von Keramikkondensatoren
Es gibt drei Haupttypen von Keramikkondensatoren: Typen mit niedriger Dielektrizitätskonstante, Typen mit hoher Dielektrizitätskonstante und Halbleiterkondensatoren.
1. Typ mit niedriger Dielektrizitätskonstante
Das Hauptdielektrikum besteht aus Titandioxid, das gegen Temperaturschwankungen beständig ist und zur Temperaturkompensation verwendet wird. Es wird auch für die Kopplung verwendet.
2. Typ mit hoher Dielektrizitätskonstante
Als Dielektrikum wird Bariumtitanat usw. verwendet, dessen Dielektrizitätskonstante höher ist als die von Titandioxid. Zeichnet sich durch eine hohe Kapazität aus und wird in Glättungsschaltungen verwendet, ist aber etwas teuer.
3. Halbleiter-Typ
Verwendet Halbleiterkeramik wie Strontiumtitanat als Dielektrikum. Er gilt als kompakter Kondensator mit hoher Kapazität und guten Isolationseigenschaften. Sie sind die teuersten der drei Typen.
Weitere Informationen zu Keramikkondensatoren
1. Wie liest man die Kapazität von Keramikkondensatoren ab?
Aufgrund der geringen Gehäusegröße von Keramikkondensatoren wird die Kapazität nicht direkt in Form von 0,1 uF, 10 uF usw. angegeben, sondern nur in 1- bis 3-stelligen Zahlen.
Für 1 bis 2 Ziffern
Bei ein- bis zweistelligen Zahlen ist die Kapazität einfach die Zahl, wie sie gelesen wird, mit dem Zusatz der Einheit pF (Picofarad). Zum Beispiel ist 5 gleich 5 pF und 33 gleich 33 pF.
Je kleiner die Zahl ist, desto mehr kann sie unverändert gedruckt werden, und ein Kondensator mit einer kleineren Kapazität hat eine geringere Gehäusegröße.
Dreistelliger Fall
Bei dreistelligen Zahlen, wie z. B. bei Kohleschichtwiderständen, werden die oberen beiden Ziffern unverändert gelesen, und die dritte Ziffer wird als Multiplikator verwendet. Die Einheit ist auch hier pF. Zum Beispiel ist 104″ 10 x 10 hoch 4 = 100 000 pF = 100 nF = 0,1 uF, und 223″ ist 22 x 10 hoch 3 = 22 000 pF = 22 nF = 0,022 uF.
Bei vielen Keramikkondensatoren in Chipform ist die Kapazität nicht auf dem Gehäuse angegeben. Es wird empfohlen, die Kapazität mit einem Prüfgerät, das die Kapazität messen kann, zu überprüfen, bevor man Teile einbaut oder austauscht, z. B. indem man den Kondensator unmittelbar vor der Verwendung vom Klebeband abnimmt oder ihn in einem Gehäuse aufbewahrt, das in kleinere Teile zerlegt werden kann.
2. Polarität von Keramikkondensatoren
Keramikkondensatoren haben im Allgemeinen keine Polarität und können in beide Richtungen in einem Schaltkreis eingebaut werden. Bei bedrahteten Bauteilen ist die Kapazität nur auf einer Seite aufgedruckt, so dass die Seiten mit der aufgedruckten Kapazität grundsätzlich in die gleiche Richtung zeigen sollten.
Wenn größere Bauteile in der Nähe sind, montieren Sie die Platine so, dass die Werte später abgelesen werden können, so dass sie bei der Überprüfung gut zu sehen sind.
3. Spannungsfestigkeit von Keramikkondensatoren
Keramikkondensatoren haben eine definierte Obergrenze der Spannung, die angelegt werden kann. Je nach Größe und Leistung des Kondensators ist diese jedoch möglicherweise nicht auf dem Gehäuse angegeben oder wird als Abkürzung angegeben.
Prüfen Sie das Datenblatt oder die Modellnummer des Herstellers sorgfältig, insbesondere bei Schaltungen, die mit hohen Spannungen arbeiten. Denn die Modellnummer des Herstellers, die aus einer langen Liste alphanumerischer Zeichen besteht, kann Angaben zur Spannungsfestigkeit enthalten.