Spis treści:
Keramické kondenzátory patří do skupiny pasivních elektronických (nebo elektrických) součástek schopných uchovávat elektrickou energii.
Co je to kondenzátor?
Kondenzátory patří k nejčastěji používaným součástkám v elektronice a elektrotechnice. Jsou tvořeny vodiči, které se nazývají kryty. Mezi nimi je látka nebo pevná látka, která nevede elektrický proud. Dielektrikum, označované také jako izolant, zabraňuje kontaktu jednotlivých ploch. Kryty jsou obvykle vyrobeny z kovu. Když se na kryty přivede stejnosměrné napětí, začnou se na nich hromadit kladné a záporné náboje. Po odpojení napájení zůstávají elektrické náboje na příslušných krytech (jsou skladové). Takový stav se označuje jako nabitý kondenzátor.
Jev uvolňování elektrické energie uložené v kondenzátorech lze pozorovat například u napájecích zdrojů, kde LED dioda vizuálně indikuje jejich provozní stav. V situaci, kdy je napájecí zdroj (např. určený k napájení notebooku) odpojen od zdroje napájení, se kontrolka LED nevypne okamžitě. Proč? Právě díky nabitým kondenzátorům, které uvolňují energii a napájejí diodu ještě několik sekund po odpojení zástrčky.
Základní specifikace kondenzátoru
Různé kondenzátory se liší konstrukcí, materiály použitými při výrobě, velikostí, tvarem a kapacitou. Jedná se o nejdůležitější technický parametr kondenzátorů, který určuje jejich použití. Kapacitu kondenzátoru je třeba chápat jako množství elektrického náboje, které tento prvek dokáže v jednom okamžiku uchovat. Jinými slovy je to množství energie, které kondenzátor dokáže uchovat, než se maximálně nabije. Kapacita se vyjadřuje ve faradech, ale pro zjednodušení se obvykle udává v mikrofaradech, nanofaradech nebo pikofaradech.
Keramický kondenzátor - klíčové informace
Keramický kondenzátor je jedním z nejčastěji používaných prvků pro ukládání energie v elektronice a elektrotechnice. U keramických kondenzátorů se plášť neválcuje, ale pokládá se paralelně (vrstva po vrstvě). Důvodem jsou mimo jiné specifické mechanické vlastnosti keramiky (křehkost).
Keramický kondenzátor má relativně malou kapacitu (menší než jiné typy kondenzátorů stejné velikosti). Nejčastěji používané keramické kondenzátory mají kapacitu od desítek pikofaradů až po několik mikrofaradů. Díky materiálům použitým při jejich výrobě se však vyznačují vysokou teplotní stabilitou, a tedy dlouhou životností a spolehlivým provozem. Další výhodou keramických kondenzátorů je jejich extrémně nízká kapacitní tolerance. V praxi to znamená, že elektronické (nebo elektrické) komponenty tohoto typu uchovávají jmenovitou kapacitu, kterou určil výrobce.
Keramický kondenzátor se navíc vyznačuje nízkými ztrátami, tzn. že jednou uložené množství elektřiny vydrží delší dobu. Jsou ideální pro různé systémy, kde se pravidelně nebo příležitostně vyskytují výkyvy napětí.
Co ještě stojí za to vědět o keramických kondenzátorech?
Keramické kondenzátory jsou k dispozici v pouzdrech pro průchozí montáž (THT) a povrchovou montáž (SMT). Je třeba také vědět, že nemají vyznačenou polaritu. V závislosti na konkrétních aplikacích mohou být keramické kondenzátory zapojeny sériově i paralelně. Jednou z nejčastějších aplikací elektronických součástek tohoto typu je filtrace napětí. Celý proces zvaný vyhlazování napětí je umožněn akumulačními vlastnostmi keramického kondenzátoru.
Keramické kondenzátory jsou díky svým vlastnostem ideální pro různé typy systémů pracujících na vysokých frekvencích. Dobrým příkladem jsou televizory a rádia. Rozlišují se elektrolytické kondenzátory 1 třídy používané v obvodech, které vyžadují nejen minimální dielektrické ztráty, ale především stabilní pracovní frekvenci. Naproti tomu keramický kondenzátor 2 třídy má vyšší kapacitu než kondenzátor s dielektrikem 1 třídy stejných rozměrů.
Jak vybrat správný kondenzátor?
Při výměně vadného keramického kondenzátoru je třeba mimo jiné zkontrolovat kapacitu a jmenovité napětí vyměňované součástky. Důležitá je také tolerance, která by měla být minimálně stejná nebo lepší než u vadného modelu. Dalšími důležitými faktory při výběru konkrétního modelu keramického kondenzátoru jsou fyzické rozměry a velikost a umístění pájecích polí.
Keramické kondenzátory (zejména velmi malé součástky) obvykle nemají označení, podle kterého by bylo možné určit jejich elektrické parametry. Z tohoto důvodu musí být skladovány v označených obalech. Nedostatek značení je způsoben malou fyzickou velikostí těchto prvků.
Ostatní typy kondenzátorů
Dalším typem kondenzátoru jsou elektrolytické modely, které se používají v aplikacích, kde je zapotřebí velké množství dostupné (uložené energie). Vybrané modely elektrolytických kondenzátorů se vyznačují velmi vysokou kapacitou (nazývají se superkondenzátory). Bohužel parametr týkající se přesnosti jejich kapacity je na poměrně nízké úrovni (odchylky mohou být například +/- desítky procent). Kromě toho jsou náchylnější k teplotním výkyvům. Další nevýhodou kondenzátorů je jejich tendence postupně ztrácet parametry elektrické za jednotku času.
Další skupinou jsou fóliové kondenzátory. Jejich největší výhodou je vysoká přesnost kapacity. Kromě toho lze elektronické (nebo elektrické) komponenty tohoto typu bezpečně napájet různými úrovněmi napětí (včetně vysokého napětí).
