Kondensator ceramiczny to rodzaj kondensatora stałego, którego dielektrykiem jest ceramika. Jest to pasywny element elektroniczny zdolny do przechowywania energii w postaci pola elektrycznego. Kondensatory ceramiczne są szeroko stosowane w różnorodnych aplikacjach elektronicznych, od filtrów po układy sprzęgające i stabilizujące.
Budowa i zasada działania
Kondensator ceramiczny składa się z dwóch elektrod (płyt kondensatorowych), pomiędzy którymi znajduje się materiał ceramiczny pełniący funkcję dielektryka. Ceramika ta charakteryzuje się wysoką stałą dielektryczną, co pozwala na uzyskanie dużych pojemności w stosunkowo małych rozmiarach. Zasada działania kondensatora ceramicznego opiera się na zdolności dielektryka do polarizacji pod wpływem przyłożonego napięcia, co prowadzi do gromadzenia ładunków elektrycznych na elektrodach.
Charakterystyka i parametry
Kondensatory ceramiczne charakteryzują się szeregiem parametrów, takich jak pojemność, napięcie pracy, tolerancja pojemności, współczynnik temperaturowy pojemności (TC), oraz stratność dielektryczna. Pojemność kondensatora jest wyrażana w faradach (F) i określa ilość ładunku elektrycznego, który może być przechowywany przy określonym napięciu. Napięcie pracy to maksymalne napięcie, jakie może być przyłożone do kondensatora bez ryzyka jego uszkodzenia. Tolerancja pojemności określa dopuszczalne odchylenie rzeczywistej pojemności od wartości nominalnej. Współczynnik temperaturowy pojemności wskazuje, jak pojemność kondensatora zmienia się w zależności od temperatury. Stratność dielektryczna to parametr określający ilość energii traconej w kondensatorze podczas jego pracy.
Typy kondensatorów ceramicznych
Kondensatory ceramiczne można podzielić na kilka typów w zależności od rodzaju użytej ceramiki i konstrukcji. Najpopularniejsze to:
- Kondensatory wielowarstwowe (MLCC – Multilayer Ceramic Capacitors), które składają się z wielu cienkich warstw materiału ceramicznego i metalowych elektrod, tworzących strukturę warstwową.
- Kondensatory dyskowe, które mają postać pojedynczego dysku ceramicznego pokrytego metalizacją z obu stron.
- Kondensatory rurowe i talerzowe, które są rzadziej stosowane i mają specyficzne kształty dostosowane do konkretnych zastosowań.
Zastosowanie
Kondensatory ceramiczne znajdują zastosowanie w wielu obszarach elektroniki. Są wykorzystywane w układach filtrujących, do sprzęgania i rozprzęgania sygnałów w układach analogowych i cyfrowych, w układach timingowych, jako komponenty w obwodach rezonansowych, a także w zasilaczach i układach zarządzania energią. Ze względu na swoją niezawodność i stabilność, są często stosowane w urządzeniach wymagających długotrwałej pracy bez konieczności konserwacji, takich jak sprzęt medyczny, urządzenia telekomunikacyjne czy sprzęt wojskowy.
