Керамические конденсаторы: разновидности, особенности
Если брать группу конденсаторов, у которых диэлектрик из неорганического материала, то вне всяких сомнений, именно керамические являются самым распространенными. Причин тут довольно много, о некоторых мы поговорим ниже, но сразу отметим, что состав керамики может быть разным, а от этого зависят и свойства. То есть, в этой группе есть большое разнообразие, из которого можно подобрать конденсатор под большинство задач. Состоят они из керамического диэлектрика, а также электродов, которые делают с помощью вжигания металлов, также есть покрытие с защитными свойствами и выводы. Для керамических конденсаторов характерно использование пластинчатой конструкции электродов. Однако за это платят незначительной ёмкостью, хотя есть и другие варианты, где этот параметр может быть выше.
Керамические конденсаторы бывают разных конструкций, между которыми довольно принципиальная разница, поэтому об этом стоит рассказать подробнее. Начнём с пластинчатой, которую мы уже упомянули выше. Она устроена так, как мы описывали выше, по сути это один из самых простых и недорогих вариантов. Но, как упоминалось, за это приходится платить небольшой емкостью. Разновидностью является пакетная конструкция, которая может применяться в кондесаторах и других типов. Здесь на основу напыляют металл и к нему прикрепляют полоски фольги, которые сжимают в общий пакет (отсюда и название). Количество пластинок фольги обычно десятки, может быть и до сотни. Однако, требуется обжиг при очень высокой температуры, поэтому и выбор металлов тут соответствующий: палладий, платина и другие подобные, то есть, дорогие. Это сказывается на цене конденсатора в сторону её увеличения, поэтому используются они не очень часто, в основном там, где нужна очень высокая надежность. Проще говоря, этот подвид керамических конденсаторов не относится к самым распространенным как раз из-за своей цены.
Керамические конденсаторы трубчатой конструкции в основном применяются там, где нужна работа на высоких частотах. Это керамическая трубка с очень тонкими стенами (менее 0,5 миллиметра), на обеих поверхностях которой есть серебряный обкладки. Внутреннюю обкладку при этом выводят на внешнюю поверхность, это необходимо для присоединения выводов. Керамическая трубка довольно хрупкая, поэтому на неё обязательно наносится защитное покрытие. В целом, это также не самый распространенный тип, повторимся, он используется там, где есть высокие частоты.
Следующий подвид керамических конденсаторов — секционные. Нужно там, где классический керамический вариант не подходит из-за недостатка емкость. Здесь этот параметр увеличивается из-за увеличения площади обкаток, их производят литьём керамики. В итоге получается керамическая конструкция из очень тонких стенок (0,1 мм) и пазами между ними. Пазы заполняются металлом (обычно это серебро). Тоже достаточно дорогой тип из-за сложного производства, зато от других он отличается повышенной емкостью. Как и другие подвиды керамических конденсаторов характеризуется высокой надежностью.
Параметры керамических конденсаторов зависят не только от их конструкции, но ещё и от состава керамики, о чём мы писали в начале статьи. На самом деле, вариантов тут очень много, писать про них можно долго, но мы остановимся на нескольких. Это те, которые используются надежными производителями (прежде всего зарубежными, это их классификация) и здесь можно выделить три основных варианта, именно их применяют чаще всего. У каждого из них есть свои особенности, которые в определенных условиях эксплуатации могут сыграть ключевую роль.
X7R - относится ко второму классу (тут подразумевается классификация стабильность EIA), отличается повышенной диэлектрической проницаемости, а электрические параметры зависят от характеристик сигнала. Однако, конденсаторы из данной керамики отличаются меньшей температурной стабильностью, поэтому их используют там, где потенциальное изменение емкости из-за температуры не является существенным.
Y5V, также сюда можно отнести и Z5U, они довольно близки. У них третий класс стабильности, характеризуются крайне высокой диэлектрической проницаемостью, поэтому если у конденсатора высокая емкость, скорее всего, он сделан из такой керамики. Однако, тут может быть значительный разбор параметров.
COG или NPO имеет первый класс стабильности, в том числе и температурной. Его параметры практически не зависят от параметров сигнала. В общем, по своим характеристикам этот состав обгоняет предыдущие, единственный его недостаток — более низкая диэлектрическая проницаемость, в остальном он лучше. Но конденсаторы из такой керамики являются самыми дорогими, поэтому их используют в ряде электронных устройств, где их стабильность необходима для корректной работы.
Это основная информация про керамические конденсаторы, мы рассказали про основные типы, а также про особенности некоторых составов керамики. Разумеется, это не всё, что нужно учитывать при выборе, фактические параметры также имеют значение. Однако об этом мы писали в статье, где подробно рассказывали про выбор конденсаторов (и их типы), поэтому здесь повторяться не будем. В целом, керамические конденсаторы с точки зрения параметров во многих случаях будут лучшим выбором, но с точки зрения цены — не всегда.
