Hlavný rozdiel - keramický a elektrolytický kondenzátor

Keramické a elektrolytické kondenzátory sú dva typy kondenzátorov používaných v elektronických obvodoch. The hlavný rozdiel medzi keramickým a elektrolytickým kondenzátorom je to, v keramických kondenzátoroch sú dve vodivé platne oddelené keramickým materiálom keďže, v elektrolytických kondenzátoroch sú dve vodivé platne oddelené vrstvou elektrolytu a vrstvy oxidu kovu.

Štruktúra kondenzátora

Kondenzátor je zariadenie, ktoré môže uchovávať elektrickú energiu. Aj keď existujú rôzne typy kondenzátorov, väčšina z nich je založená na rovnakom základnom pláne. Zjednodušene povedané, kondenzátor sa skladá z dvoch vodivých dosiek oddelených izolačným materiálom nazývaným „dielektrikum“. Hlavná štruktúra je uvedená nižšie:

Základná štruktúra kondenzátora

The kapacitná kondenzátora popisuje, koľko náboja kondenzátor uloží, keď je v ňom daný potenciálny rozdiel. Ak má každá z vodivých dosiek plochu

a sú od seba vzdialené

, potom kapacita

je daný:

kde

je permitivita, čo je vlastnosť dielektrickej látky.

Čo je to keramický kondenzátor

Keramický kondenzátor je typ kondenzátora, ktorého dielektrikum je keramický materiál. Pri ich najjednoduchšej konštrukcii je medzi dvoma vodivými doskami umiestnená vrstva keramického materiálu. Najčastejšie používaným typom keramických kondenzátorov sú však tzv viacvrstvové čipové kondenzátory (MLCC). V MLCC je niekoľko vodivých dosiek a medzi každý pár dosiek je vložený keramický materiál. V skutočnosti fungujú, ako keby boli súbežne s mnohými malými kondenzátormi, čo dáva veľkú kombinovanú kapacitu.

Keramické kondenzátory: jednovrstvové (vľavo) a viacvrstvové (vpravo)

Existujú dva hlavné typy keramických kondenzátorov: trieda 1 a trieda 2. Kondenzátory triedy 1 sú presnejšie a stabilnejšie vo väčšom rozsahu teplôt kondenzátory triedy 2 ponúkajú väčšiu objemovú účinnosť (väčšiu kapacitu na jednotku objemu).

Čo je elektrolytický kondenzátor

Elektrolytický kondenzátor je typ kondenzátora, ktorý používa elektrolyt na zvýšenie svojej kapacity. Ako vodivý materiál spravidla pôsobí hliník, tantal alebo niób. Dielektrikum v týchto kondenzátoroch je oxidová vrstva, ktorá sa tvorí na týchto kovoch. Pretože sú tieto vrstvy oxidu veľmi tenké,

v kapacitnej rovnici vyššie je veľmi malá, takže kapacita kondenzátora je veľmi vysoká. V priestore medzi vodičmi sú papiere, ktoré sú napustené elektrolytom. Samotný elektrolyt funguje ako anóda, zatiaľ čo jedna z kovových platní funguje ako katóda.

Niektoré elektrolytické kondenzátory

Elektrolytické kondenzátory sú polarizované. To znamená, že keď sú pripojené k obvodom, každému terminálu musí byť poskytnutá správna polarita. Ak sú spojené s nesprávnou polaritou, môžu sa veľmi zahriať a dokonca explodovať. Pri elektrolytických kondenzátoroch platí ekvivalentný sériový odpor (ESR) je dôležitý koncept. Ak je ESR príliš vysoký, prietok prúdu obvodom by bol príliš malý. Nasledujúci obrázok ukazuje, ako sa ESR (impedancia) kondenzátora mení s odporom. Každá krivka zobrazuje rôzne hodnoty kapacity:

Impedancia ako funkcia frekvencie pre kondenzátory rôznych kapacít

Všimnite si toho, že pre každý typ kondenzátora existuje frekvencia, pri ktorej je impedancia na minime. Táto frekvencia je rezonančná frekvencia kondenzátora. Všimnite si toho, že keď je kapacita väčšia, rezonančná frekvencia sa zmenšuje.

Rozdiel medzi keramickým a elektrolytickým kondenzátorom

Štruktúra:

V keramické kondenzátory, keramika oddeľuje vodivé povrchy.

V elektrolytické kondenzátoryvodivé povrchy oddeľujú vrstvy oxidu kovu a elektrolyt.

Dielektrikum:

V keramické kondenzátory, dielektrikum tvorí keramická látka.

V elektrolytické kondenzátory, dielektrikum pozostáva z veľmi tenkej vrstvy oxidu.

Polarizácia:

Keramické kondenzátory nie sú polarizované.

Elektrolytické kondenzátory sú polarizované.

ESR:

Keramické kondenzátory majú zvyčajne nízke ESR.

ESR v elektrolytické kondenzátory je zvyčajne vyššia a silnejšie závisí od frekvencie.

Mikrofónia:

Keramické kondenzátory vystaviť mikrofón: účinok, pri ktorom mechanické vibrácie vedú k elektrickému šumu v obvodoch.

Elektrolytické kondenzátory nevystavujte mikrofón.

Obrázok so súhlasom:

„Schéma jednoduchého kondenzátora s paralelnými doskami“ induktívnym zaťažením (vlastný nákres, vytvorený v Inkscape 0.44) [Public Domain], prostredníctvom Wikimedia Commons

„Keramik-Scheibenkondensator“ od Elcapa, Jensa Botha (vlastné dielo) [GFDLv1.2], prostredníctvom Wikimedia Commons (upravený)

„Mlcc-Bauformen“ od Elcapa, Jensa Botha (vlastné dielo) [GFDLv1.2], prostredníctvom Wikimedia Commons (upravený)

„Niektoré rôzne štýly hliníkových a tantalových elektrolytických kondenzátorov“ od spoločnosti Elcap (vlastná práca) [CC0 1.0], prostredníctvom Wikimedia Commons

„Impedanzkurven verschiedener Kapazitätswerte aus unterschiedlichen Kondensatorfamilien“ od Elcap, Jens Both (vlastná práca) [GFDLv1.2], prostredníctvom Wikimedia Commons