Glavna razlika - keramički naspram elektrolitičkog kondenzatora

Keramički i elektrolitički kondenzatori dvije su vrste kondenzatora koji se koriste u elektroničkim krugovima. The glavna razlika između keramičkog i elektrolitičkog kondenzatora je to u keramičkim kondenzatorima dvije su vodljive ploče odvojene keramičkim materijalom dok, u elektrolitičkim kondenzatorima dvije su vodljive ploče odvojene elektrolitom i slojem metalnog oksida.

Struktura kondenzatora

Kondenzator je uređaj koji može pohraniti električnu energiju. Iako postoje različite vrste kondenzatora, većina se temelji na istom osnovnom nacrtu. Jednostavno rečeno, kondenzator se sastoji od dvije vodljive ploče odvojene izolacijskim materijalom zvanim “dielektrik“. Glavna struktura prikazana je u nastavku:

Osnovna struktura kondenzatora

The kapacitet kondenzatora opisuje koliko naboja skladišti kondenzator kada postoji zadana razlika potencijala. Ako svaka od vodljivih ploča ima površinu

a razdvojeni su udaljenošću

, zatim kapacitet

daje:

gdje

je propusnost, što je svojstvo dielektrične tvari.

Što je keramički kondenzator

Keramički kondenzator je vrsta kondenzatora čiji dielektrik je keramički materijal. U njihovoj najjednostavnijoj konstrukciji, sloj keramičkog materijala nalazi se između dvije vodljive ploče. No, najčešće korištena vrsta keramičkih kondenzatora je tzv višeslojni čip kondenzatori (MLCC). U MLCC -ima postoji niz vodljivih ploča, a keramički materijal je utisnut između svakog para ploča. Učinkovito, rade kao da su paralelno mnogi mali kondenzatori, što daje veliki kombinirani kapacitet.

Keramički kondenzatori: jednoslojni (lijevo) i višeslojni (desno)

Postoje dvije glavne vrste keramičkih kondenzatora: klasa 1 i klasa 2. Kondenzatori klase 1 su točniji i stabilniji u većem rasponu temperatura dok kondenzatori klase 2 nude veću volumetrijsku učinkovitost (veći kapacitet po jedinici volumena).

Što je elektrolitički kondenzator

Elektrolitički kondenzator je vrsta kondenzatora koji koristi elektrolit kako bi povećao svoj kapacitet. Obično aluminij, tantal ili niobij djeluju kao vodljivi materijal. Dielektrik u ovim kondenzatorima je oksidni sloj koji nastaje na tim metalima. Budući da su ti oksidni slojevi vrlo tanki,

u gornjoj jednadžbi kapaciteta vrlo je mali, što čini kapacitet kondenzatora vrlo visokim. U prostoru između vodiča nalaze se papiri natopljeni elektrolitom. Sam elektrolit djeluje kao anoda, dok jedna od metalnih ploča djeluje kao katoda.

Neki elektrolitski kondenzatori

Elektrolitički kondenzatori su polariziran. To znači da kad su spojeni na krugove, svakom terminalu treba dati ispravan polaritet. Ako su povezani s pogrešnim polaritetom, mogu se jako zagrijati, pa čak i eksplodirati. Za elektrolitičke kondenzatore, ekvivalentni serijski otpor (ESR) je važan koncept. Ako je ESR previsok, tada bi protok struje kroz krug bio premalen. Donja slika prikazuje kako se ESR (impedancija) kondenzatora mijenja s otporom. Svaka krivulja prikazuje različite vrijednosti kapacitivnosti:

Impedancija kao funkcija frekvencije za kondenzatore različitih kapaciteta

Imajte na umu da za svaki tip kondenzatora postoji frekvencija na kojoj je impedancija minimalna. Ova frekvencija je rezonantna frekvencija kondenzatora. Imajte na umu da s povećanjem kapaciteta rezonantna frekvencija postaje manja.

Razlika između keramičkog i elektrolitičkog kondenzatora

Struktura:

U keramički kondenzatori, keramika odvaja vodljive površine.

U elektrolitički kondenzatori, metalni oksidni slojevi i elektrolit odvajaju vodljive površine.

Dielektrik:

U keramički kondenzatori, keramička tvar čini dielektrik.

U elektrolitički kondenzatori, dielektrik se sastoji od vrlo tankog oksidnog sloja.

Polarizacija:

Keramički kondenzatori nisu polarizirane.

Elektrolitički kondenzatori su polarizirane.

ESR:

Keramički kondenzatori obično imaju niske ESR.

ESR u elektrolitički kondenzatori tipično je veća i snažnije ovisi o frekvenciji.

Mikrofonija:

Keramički kondenzatori izlagati mikrofonija: učinak pri kojem mehaničke vibracije dovode do električne buke u krugovima.

Elektrolitički kondenzatori ne pokazuju mikrofoniju.

Ljubaznošću slike:

"Dijagram jednostavnog paralelnog pločastog kondenzatora" induktivnim opterećenjem (vlastiti crtež, učinjeno u Inkscape 0.44) [Public Domain], putem Wikimedia Commons

"Keramik-Scheibenkondensator" Elcapa, Jens Both (vlastito djelo) [GFDLv1.2], putem Wikimedia Commons (izmijenjeno)

"Mlcc-Bauformen" Elcapa, Jens Oba (vlastito djelo) [GFDLv1.2], putem Wikimedia Commons (izmijenjeno)

"Neki različiti stilovi elektrolitskih kondenzatora od aluminija i tantala" Elcapa (vlastito djelo) [CC0 1.0], putem Wikimedia Commons

"Impedanzkurven verschiedener Kapazitätswerte aus unterschiedlichen Kondensatorfamilien" Elcapa, Jens Oba (vlastito djelo) [GFDLv1.2], putem Wikimedia Commons