Jak wybrać kondensatory ceramiczne i elektrolityczne

Projektując obwód, znalazłem wiele arkuszy danych, które nie określają, czy kondensator powinien być ceramiczny czy elektrolityczny. Zacząłem się więc zastanawiać, czy wartość pojemności powie mi, jakiego rodzaju należy użyć.

Czy to prawda, że gdy pojemność jest rzędu nF lub pF, należy stosować kondensatory ceramiczne, a gdy rzędu jest uF, należy stosować kondensatory elektrolityczne?

capacitor

— Eduardo
źródło

Po co one są? Aplikacja ma większe znaczenie niż rozmiar.

— Matt Young

Aplikacja do określenia. Ogólnie ceramika jest bardziej dokładna (tolerancja pojemności), dobra stabilność termiczna (temperatura), może obsługiwać wyższe prądy tętnienia, niższe straty (niskie ESR). To zależy od zastosowania. na przykład kondensatory wejściowe konwerterów Buck muszą być ceramiczne, ponieważ prąd wejściowy zawiera więcej skoków, te osłony są niezawodne, a przypadki uszkodzeń są niskie.

— user19579,

Chciałbym wiedzieć, czy istnieją zastosowania, w których wewnętrzne szczegóły konstrukcyjne mają większe znaczenie niż pojemność, napięcie, ESR i rozmiar. Czy są zastosowania, które wykorzystują inne cechy? (efekty polaryzacji, zależność od temperatury, ...?)

— RedGrittyBrick

@RedGrittyBrick Widziałem aplikacje hobbystyczne, w których wykorzystuje się efekty mikrofonowe. W niektórych przypadkach mikowa lub ceramiczna nasadka może faktycznie działać lepiej jako czujnik mikrofonu ultradźwiękowego niż jakikolwiek inny kosztowny mikrofon MEMS. Wydaje mi się, że mogłem również celowo nadużyć efektu polaryzacji w niektórych aplikacjach. Nie jestem pewien co do tego ostatniego.

— Anindo Ghosh

Odpowiedzi:

Umieściłbym to jako komentarz, gdybym miał do tego wystarczającą reputację.

Jak zauważa Peter Bennett, dla pojemności <1 µF ceramika jest zwykle dobra, podczas gdy elektrolityczna jest dobra dla reszty. Jednak ze względu na wyższą indukcyjność dużych kondensatorów elektrolitycznych zwykle zachowują się całkiem nie idealnie w przypadku sygnałów o wysokiej częstotliwości. Aby obejść ten problem, można zastosować kondensator elektrolityczny równolegle z kondensatorem ceramicznym. Wówczas kondensator elektrolityczny zapewni dobre zachowanie części sygnału o niskiej częstotliwości, a kondensator ceramiczny zapewni dobre zachowanie części sygnału o wysokiej częstotliwości.

Przykład: Potrzebujesz pojemności 100 µF. Następnie użyłbym jednego kondensatora elektrolitycznego 100 µF równolegle z jednym kondensatorem ceramicznym 1 µF. (To dałoby całkowitą pojemność 101 µF, ale kondensatory są zwykle znacznie mniej dokładne niż w granicach 1% podanej wartości.)

Ponadto moje (i Peter Bennets) odpowiedzi są ważne tylko wtedy, gdy nie masz żadnych konkretnych wymagań ze względu na aplikację, z którą pracujesz (jak user19579 wskazuje w komentarzach do twojego pytania).

— nijoakim
źródło

O ile nie ma innych dowodów (znaki „+” na schemacie lub inne symbole schematu), zakładam, że 1 uF i mniej jest ceramiczny, a ponad 1 uF jest elektrolityczny (aluminium lub tantal). Elektrolityka zwykle miałaby określone napięcie, ale ceramika raczej nie ma określonego napięcia - przynajmniej obwody działające poniżej ~ 25 woltów, ponieważ zwykle możemy założyć, że wszelkie ceramiczne kołpaki, które możemy kupić, wynoszą co najmniej 50 woltów.

— Peter Bennett
źródło

Często używam ceramiki do 22 uF, ale te do 100 uF są łatwo dostępne. Ceramika o wyższej wartości ma również tendencję do obniżania napięcia (do 4 woltów) i zawsze będzie / powinna mieć określone napięcie.

Jak zauważa David, ta odpowiedź nie ma zastosowania w epoce nowożytnej - szczególnie w przypadku urządzeń do montażu powierzchniowego. Ceramika z wieloma mikrofaradami jest powszechna i tania, ale ich wartości napięcia nie można zignorować, gdy zaczniesz umieszczać je poza logiczną częścią obwodu.

— Chris Stratton,

Napięć znamionowych nie można ignorować, szczególnie w przypadku mniejszych rozmiarów i wyższych pojemności. Na przykład ceramika 47uF o napięciu znamionowym 10 V.

— Damien