Tärkein ero - keraaminen vs. elektrolyyttikondensaattori

Keraamiset ja elektrolyyttikondensaattorit ovat kahdenlaisia ​​kondensaattoreita, joita käytetään elektronisissa piireissä. The tärkein ero keraamisen ja elektrolyyttikondensaattorin välillä on, keraamisissa kondensaattoreissa kaksi johtavaa levyä on erotettu keraamisella materiaalilla ottaa huomioon, elektrolyyttikondensaattoreissa kaksi johtavaa levyä erotetaan elektrolyytti- ja metallioksidikerroksella.

Kondensaattorin rakenne

Kondensaattori on laite, joka voi varastoida sähköenergiaa. Vaikka kondensaattoreita on erilaisia, useimmat niistä perustuvat samaan peruspiirustukseen. Yksinkertaisesti sanottuna kondensaattori koostuu kahdesta johtavasta levystä, jotka on erotettu eristävällä materiaalilla, jota kutsutaan "dielektrinen“. Päärakenne on esitetty alla:

Kondensaattorin perusrakenne

The kapasitanssi kondensaattorista kuvaa kuinka paljon varausta kondensaattori varastoi, kun sen välillä on tietty potentiaaliero. Jos jokaisella johtavalla levyllä on alue

ja ne on erotettu toisistaan

, sitten kapasitanssi

antaa:

missä

on läpäisevyys, joka on dielektrisen aineen ominaisuus.

Mikä on keraaminen kondensaattori

Keraaminen kondensaattori on eräänlainen kondensaattori, jonka dielektrinen on keraaminen materiaali. Yksinkertaisimmassa rakenteessa kahden johtavan levyn välissä on kerros keraamista materiaalia. Yleisimmin käytetty keraaminen kondensaattorityyppi on kuitenkin ns monikerroksiset sirukondensaattorit (MLCC). MLCC -levyissä on useita johtavia levyjä ja jokaisen levyparin väliin on asetettu keraaminen materiaali. Tehokkaasti ne toimivat ikään kuin ne olisivat monia pieniä kondensaattoreita rinnakkain, mikä antaa suuren yhdistetyn kapasitanssin.

Keraamiset kondensaattorit: yksikerroksinen (vasen) ja monikerroksinen (oikea)

Keraamisia kondensaattoreita on kahta päätyyppiä: luokka 1 ja luokka 2. Luokan 1 kondensaattorit ovat tarkempia ja vakaampia suuremmalla lämpötila -alueella luokan 2 kondensaattorit tarjoavat enemmän tilavuushyötysuhdetta (enemmän kapasitanssia tilavuusyksikköä kohti).

Mikä on elektrolyyttikondensaattori

Elektrolyyttikondensaattori on eräänlainen kondensaattori käyttää elektrolyyttiä lisätäkseen sen kapasitanssia. Tyypillisesti alumiini, tantaali tai niobium toimivat johtavana materiaalina. Näiden kondensaattoreiden dielektrinen on oksidikerros, joka muodostuu näille metalleille. Koska nämä oksidikerrokset ovat hyvin ohuita,

yllä olevassa kapasitanssiyhtälössä on hyvin pieni, joten kondensaattorin kapasitanssi on erittäin korkea. Johtimien välisessä tilassa on paperia, joka on kastettu elektrolyyttiin. Elektrolyytti itse toimii anodina, kun taas yksi metallilevyistä toimii katodina.

Jotkut elektrolyyttikondensaattorit

Elektrolyyttikondensaattorit ovat polarisoitunut. Tämä tarkoittaa, että kun ne on kytketty piireihin, jokaiselle liittimelle on annettava oikea napaisuus. Jos ne on kytketty väärään napaisuuteen, ne voivat tulla erittäin kuumiksi ja jopa räjähtää. Elektrolyyttikondensaattoreille vastaava sarjaresistanssi (ESR) on tärkeä käsite. Jos ESR on liian korkea, piirin läpi kulkeva virta olisi liian pieni. Alla oleva kuva osoittaa, kuinka kondensaattorin ESR (impedanssi) muuttuu vastuksen mukaan. Jokainen käyrä näyttää eri kapasitanssiarvot:

Impedanssi taajuuden funktiona eri kapasitanssin kondensaattoreille

Huomaa, että kullekin kondensaattorityypille on taajuus, jolla impedanssi on vähintään. Tämä taajuus on kondensaattorin resonanssitaajuus. Huomaa, että kun kapasitanssi kasvaa, resonanssitaajuus pienenee.

Ero keraamisen ja elektrolyyttisen kondensaattorin välillä

Rakenne:

Sisään keraamiset kondensaattorit, keramiikka erottaa johtavat pinnat.

Sisään elektrolyyttikondensaattorit, metallioksidikerrokset ja elektrolyytti erottavat johtavat pinnat.

Dielektrinen:

Sisään keraamiset kondensaattorit, keraaminen aine muodostaa eristeen.

Sisään elektrolyyttikondensaattorit, eriste koostuu erittäin ohuesta oksidikerroksesta.

Polarisaatio:

Keraamiset kondensaattorit eivät ole polarisoituneet.

Elektrolyyttikondensaattorit ovat polarisoituneita.

ESR:

Keraamiset kondensaattorit on yleensä alhainen ESR.

ESR sisään elektrolyyttikondensaattorit on tyypillisesti korkeampi ja riippuu voimakkaammin taajuudesta.

Mikrofoni:

Keraamiset kondensaattorit näyttely mikrofoni: vaikutus, jossa mekaaninen tärinä aiheuttaa sähköistä kohinaa piireissä.

Elektrolyyttikondensaattorit älä näytä mikrofonia.

Kuva:

"Kaavio yksinkertaisesta rinnakkaislevykondensaattorista", induktivivoimalla (oma piirustus, tehty Inkscape 0.44: ssä) [Public Domain], Wikimedia Commonsin kautta

"Keramik-Scheibenkondensator", Elcap, Jens Both (oma teos) [GFDLv1.2], Wikimedia Commonsin kautta (Muokattu)

"Mlcc-Bauformen", Elcap, Jens Both (oma teos) [GFDLv1.2], Wikimedia Commonsin kautta (Muokattu)

"Jotkut eri tyyliset alumiini- ja tantaali -elektrolyyttikondensaattorit", Elcap (oma työ) [CC0 1.0], Wikimedia Commonsin kautta

"Impedanzkurven verschiedener Kapazitätswerte aus unterschiedlichen Kondensatorfamilien", kirjoittanut Elcap, Jens Both (oma teos) [GFDLv1.2], Wikimedia Commonsin kautta