Le condensateur est un appareil électrique qui stocke l'énergie sous la forme d'un champ électrique. Il se compose de deux plaques métalliques séparées par une substance diélectrique ou non conductrice. Les types de condensateurs sont largement divisés en fonction de la capacité fixe et de la capacité variable. Le plus important est les condensateurs à capacité fixe, mais il existe également des condensateurs à capacité variable. Ceux-ci incluent des condensateurs rotatifs ou ajustables. Les condensateurs à capacité fixe sont divisés en condensateurs à film, condensateurs céramiques, condensateurs électrolytiques et supraconducteurs. Suivez le lien pour en savoir plus Différents types de condensateurs . Le condensateur céramique décrit plus en détail dans cet article.
Différents types de condensateurs
Polarité et symbole du condensateur céramique
Les condensateurs céramiques se trouvent le plus souvent dans tous les appareils électriques et utilisent un matériau céramique comme diélectrique. Le condensateur céramique est un dispositif sans polarité, ce qui signifie qu'ils n'ont pas de polarités. Nous pouvons donc le connecter dans n'importe quelle direction sur un circuit imprimé.
Pour cette raison, ils sont généralement beaucoup plus sûrs que les condensateurs électrolytiques. Voici le symbole d'un condensateur non polarisé donné ci-dessous. De nombreux types de condensateurs, tels que la perle de tantale, n'ont pas de polarité.
Polarité et symbole du condensateur céramique
Construction et propriétés des condensateurs céramiques
Les condensateurs céramiques sont disponibles en trois types, bien que d'autres styles soient disponibles:
- Condensateurs céramiques à disque plombé pour montage traversant recouvert de résine.
- Condensateurs céramiques multicouches à montage en surface (MLCC).
- Condensateurs céramiques à disques nus micro-ondes de type spécial, destinés à être placés dans une fente du PCB.
Différents types de condensateurs en céramique
Condensateurs à disque céramique sont fabriqués en revêtant un disque en céramique avec des contacts en argent des deux côtés comme illustré ci-dessus. Les condensateurs à disque céramique ont une valeur de capacité d'environ 10 pF à 100 μF avec une grande variété de tensions nominales, entre 16 V et 15 KV et plus.
Pour gagner des capacités plus élevées, ces dispositifs peuvent être constitués de plusieurs couches. Le MLCC sont fabriqués avec un mélange de matériaux paraélectriques et ferroélectriques et alternativement en couches avec des contacts métalliques.
Une fois le processus de stratification terminé, le dispositif est porté à une température élevée et le mélange est fritté, ce qui donne un matériau céramique aux propriétés souhaitées. Enfin, le condensateur résultant est constitué de nombreux condensateurs plus petits connectés en parallèle, ce qui conduit à une augmentation de la capacité.
Les MLCC se composent de plus de 500 couches, avec une épaisseur de couche minimale d'environ 0,5 micron. Au fur et à mesure que la technologie progresse, l'épaisseur de la couche diminue et la capacité augmente dans le même volume.
Les diélectriques des condensateurs céramiques varient d'un fabricant à l'autre, mais les composés courants comprennent le dioxyde de titane, le titane de strontium et le titane de baryum.
En fonction de la plage de température de fonctionnement, de la dérive de température, de la tolérance, différentes classes de condensateurs céramiques sont définies.
Condensateurs céramiques de classe 1
Concernant la température, ce sont les condensateurs les plus stables. Ils ont des caractéristiques presque linéaires.
Les composés les plus couramment utilisés comme diélectriques sont
- Titanate de magnésium pour un coefficient de température positif.
- Titanate de calcium pour condensateurs à coefficient de température négatif.
Condensateurs céramiques de classe 2
Les condensateurs de classe 2 présentent de meilleures performances en termes d'efficacité volumétrique, mais cela se fait au prix d'une précision et d'une stabilité plus faibles. En conséquence, ils sont normalement utilisés pour le découplage, le couplage et contourner les applications là où la précision n’est pas primordiale.
- Plage de température: -50C à + 85C
- Facteur de dissipation: 2,5%.
- Précision: moyenne à faible
Condensateurs céramiques de classe 3
Les condensateurs céramiques de classe 3 offrent une efficacité volumétrique élevée avec une précision médiocre et un faible facteur de dissipation. Il ne peut pas résister à des tensions élevées. Le diélectrique utilisé est souvent le titanate de baryum.
- Le condensateur de classe 3 changera sa capacité de -22% à + 50%
- Plage de température de + 10 ° C à + 55 ° C.
- Facteur de dissipation: 3 à 5%.
- Il aura une précision assez médiocre (généralement, 20% ou -20 / + 80%).
Le type de classe 3 est généralement utilisé pour le découplage ou dans d'autres source de courant applications où la précision n'est pas un problème.
Valeurs des condensateurs à disque en céramique
Le code du condensateur à disque en céramique se compose normalement d'un nombre à trois chiffres suivi d'une lettre. Il est très facile de décoder pour trouver la valeur du condensateur.
Valeurs des condensateurs à disque en céramique
Les deux premiers chiffres significatifs signifient les deux premiers chiffres de la valeur de capacité réelle, qui est 47 (le condensateur ci-dessus).
Le troisième chiffre est le multiplicateur (3), qui est × 1000. La lettre J implique la tolérance de ± 5%. Puisqu'il s'agit du système de codage EIA, la valeur sera en picofarads. Par conséquent, la valeur du condensateur ci-dessus est de 47000 pF ± 5%.
Tableau du système de codage EIA
Par exemple, si un condensateur est marqué 484N, sa valeur est 480000 pF ± 30%.
Applications des condensateurs céramiques
- Les condensateurs céramiques sont principalement utilisés dans le circuit résonnant des stations émettrices.
- Les condensateurs haute puissance de classe 2 sont utilisés dans les alimentations laser haute tension, les disjoncteurs de puissance, les fours à induction, etc.
- Les condensateurs à montage en surface sont souvent utilisés dans cartes de circuits imprimés et les applications à haute densité.
- Les condensateurs céramiques peuvent également être utilisés comme condensateurs à usage général, en raison de leur non-polarité et sont disponibles dans une grande variété de capacités, de tensions nominales et de tailles.
- Des condensateurs à disque en céramique sont utilisés sur la brosse Moteurs à courant continu pour minimiser le bruit RF.
- Les MLCC utilisés dans les cartes de circuits imprimés (PCB) sont conçus pour des tensions allant de quelques volts seulement à plusieurs centaines de volts, selon l'application.
À partir des informations ci-dessus enfin, nous pouvons conclure que ces condensateurs utilisent la céramique comme diélectrique. En raison de leur propriété de non-polarité, ils peuvent se connecter dans n'importe quelle direction sur une carte de circuit imprimé. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept. De plus, tout doute sur ce concept ou sur la mise en œuvre projets d'ingénierie électronique , veuillez donner votre avis en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quels sont les différents types de condensateurs en céramique?
