Trabalho, construção e aplicações de capacitores de cerâmica

Trabalho, construção e aplicações de capacitores de cerâmica

O Capacitor é um dispositivo elétrico que armazena energia na forma de um campo elétrico. Consiste em duas placas de metal separadas por uma substância dielétrica ou não condutora. Os tipos de capacitores são amplamente divididos com base na capacitância fixa e na capacitância variável. O mais importante são os capacitores de capacitância fixa, mas também existem capacitores com capacitância variável. Isso inclui capacitores rotativos ou trimmer. Capacitores com capacitância fixa são divididos em capacitores de filme, capacitores de cerâmica, eletrolíticos e capacitores supercondutores. Siga o link para saber mais Diferentes tipos de capacitores . O capacitor de cerâmica descrito em mais detalhes neste artigo.



Diferentes tipos de capacitores

Diferentes tipos de capacitores

Polaridade e símbolo do capacitor de cerâmica

Capacitores de cerâmica são mais comumente encontrados em todos os dispositivos elétricos e usam um material cerâmico como dielétrico. O capacitor de cerâmica é um dispositivo sem polaridade, o que significa que eles não possuem polaridades. Portanto, podemos conectá-lo em qualquer direção em uma placa de circuito.






Por esse motivo, eles geralmente são muito mais seguros do que os capacitores eletrolíticos. Aqui está o símbolo para um capacitor não polarizado dado abaixo. Muitos tipos de capacitores, como o grânulo de tântalo, não têm polaridade.

Polaridade e símbolo do capacitor de cerâmica

Polaridade e símbolo do capacitor de cerâmica



Construção e propriedades de capacitores cerâmicos

Os capacitores de cerâmica estão disponíveis em três tipos, embora outros estilos estejam disponíveis:

  • Condensadores de cerâmica de disco com chumbo para montagem através de orifícios revestidos de resina.
  • Capacitores cerâmicos multicamadas de montagem em superfície (MLCC).
  • Capacitores cerâmicos de disco sem chumbo de tipo especial para micro-ondas, projetados para encaixar em um slot no PCB.
Diferentes tipos de capacitores cerâmicos

Diferentes tipos de capacitores cerâmicos

Capacitores de disco de cerâmica são feitos revestindo um disco de cerâmica com contatos de prata em ambos os lados, conforme ilustrado acima. Os capacitores de disco de cerâmica têm um valor de capacitância de cerca de 10pF a 100μF com uma ampla variedade de classificações de tensão, entre 16V a 15 KV e mais.

Para obter capacitâncias mais altas, esses dispositivos podem ser feitos de várias camadas. O MLCCs são feitos com mistura de materiais paraelétricos e ferroelétricos e, alternativamente, em camadas com contatos de metal.


Após a finalização do processo de estratificação, o dispositivo é levado a uma alta temperatura e a mistura é sinterizada, resultando em um material cerâmico com as propriedades desejadas. Finalmente, o capacitor resultante consiste em muitos capacitores menores conectados em paralelo, o que leva a um aumento na capacitância.

Os MLCCs consistem em mais de 500 camadas, com espessura mínima de camada de aproximadamente 0,5 mícrons. Conforme a tecnologia avança, a espessura da camada diminui e a capacitância aumenta no mesmo volume.

Os dielétricos do capacitor de cerâmica variam de um fabricante para outro, mas os compostos comuns incluem dióxido de titânio, titanato de estrôncio e titanato de bário.

Com base na faixa de temperatura de trabalho, variação de temperatura, tolerância, diferentes classes de capacitores de cerâmica são definidas.

Capacitores de cerâmica classe 1

Com relação à temperatura, esses são os capacitores mais estáveis. Eles têm características quase lineares.

Os compostos mais comuns usados ​​como dielétricos são

  • Titanato de magnésio para um coeficiente de temperatura positivo.
  • Titanato de cálcio para condensadores com coeficiente de temperatura negativo.

Capacitores de cerâmica classe 2

Os capacitores de classe 2 exibem melhor desempenho para eficiência volumétrica, mas isso às custas de menor precisão e estabilidade. Como resultado, eles são normalmente usados ​​para desacoplamento, acoplamento e ignorar aplicativos onde a precisão não é de importância primordial.

  • Faixa de temperatura: -50C a + 85C
  • Fator de dissipação: 2,5%.
  • Precisão: média a ruim

Capacitores de cerâmica classe 3

Os capacitores de cerâmica Classe 3 oferecem alta eficiência volumétrica com baixa precisão e baixo fator de dissipação. Não pode suportar altas tensões. O dielétrico usado geralmente é o titanato de bário.

  • O capacitor Classe 3 mudará sua capacitância em -22% a + 50%
  • Faixa de temperatura de + 10C a + 55C.
  • Fator de dissipação: 3 a 5%.
  • Ele terá uma precisão bastante pobre (geralmente, 20% ou -20 / + 80%).

O tipo Classe 3 é normalmente usado para desacoplamento ou em outro fonte de energia aplicações onde a precisão não é um problema.

Valores de capacitor de disco de cerâmica

O código do capacitor de disco de cerâmica normalmente consiste em um número de três dígitos seguido por uma letra. É muito fácil decodificar para encontrar o valor do capacitor.

Valores de capacitor de disco de cerâmica

Valores de capacitor de disco de cerâmica

Os dois primeiros dígitos significativos significam os primeiros dois dígitos do valor real da capacitância, que é 47 (o capacitor acima).

O terceiro dígito é o multiplicador (3), que é × 1000. A letra J implica a tolerância de ± 5%. Como este é o sistema de codificação EIA, o valor estará em picofarads. Portanto, o valor do capacitor acima é 47000 pF ± 5%.

Tabela do sistema de codificação EIA

Tabela do sistema de codificação EIA

Por exemplo, se um capacitor é marcado como 484N, seu valor é 480000 pF ± 30%.

Aplicações de capacitores cerâmicos

  • Capacitores de cerâmica são usados ​​principalmente no circuito ressonante em estações transmissoras.
  • Capacitores de alta potência Classe 2 são usados ​​em fontes de alimentação de laser de alta tensão, disjuntores de energia, fornos de indução, etc.
  • Capacitores de montagem em superfície são frequentemente usados ​​em placas de circuito impresso e aplicações de alta densidade.
  • Capacitores de cerâmica também podem ser usados ​​como capacitores de uso geral, devido à sua não polaridade e estão disponíveis em uma grande variedade de capacitâncias, classificações de tensão e tamanhos.
  • Capacitores de disco de cerâmica são usados ​​em escova Motores DC para minimizar o ruído de RF.
  • Os MLCC usados ​​em placas de circuito impresso (PCB) são classificados para tensões de apenas alguns volts até várias centenas de volts, dependendo da aplicação.

A partir das informações acima, finalmente, podemos concluir que esses capacitores empregam Cerâmica como dielétrico. Devido à sua propriedade de não polaridade, eles podem se conectar em qualquer direção em uma placa de circuito. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este conceito ou para implementar projetos de engenharia eletrônica , dê sua opinião comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, quais são os diferentes tipos de Capacitor de Cerâmica?