مكثفات خزفية من المصنعين متصلين بالإنترنت

مكثفات السيراميك هي مكثفات كهربائية عازلها مصنوع من السيراميك وغالباً ما تستخدم في الدوائر عالية التردد، وكبح التداخل وتطبيقات الترشيح في جميع الأجهزة الإلكترونية تقريباً.

وهي تخزن الشحنة الكهربائية، وهي مدمجة وغير مكلفة وعادة ما تكون سعاتها صغيرة. مكثفات الرقائق الخزفية متعددة الطبقات (MLCCs) هي المكونات المنفصلة الأكثر استخدامًا في الإلكترونيات، حيث يتم إنتاج تريليون وحدة سنويًا.

ستجد أدناه نظرة عامة على وظائف مكثفات السيراميك وهيكلها وتطبيقاتها النموذجية بالإضافة إلى نظرة عامة على مزاياها وقيودها وعيوبها:

كيف تعمل المكثفات الخزفية:

الفكرة الأساسية لكل مكثف هي تخزين الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي بين أقطابه.
تعتمد السعة C على مساحة سطح الأقطاب والمسافة بينها والسماحية ε للعازل الكهربائي.
يتميز السيراميك بثابت عازل كهربائي عالٍ، مما يعني أن قيم السعة العالية ممكنة في مساحة صغيرة.
عندما يتم تطبيق جهد كهربائي، تتراكم شحنات متساوية ولكن متعاكسة على الأقطاب الكهربائية.
إذا تمت إزالة الجهد، تظل الشحنة مخزنة ويمكن تحريرها مرة أخرى.

هيكل المكثفات الخزفية:

يتم فصل لوحين موصلين أو أكثر (أقطاب كهربائية) بطبقات من السيراميك.
وعادةً ما يتم ضغط هذه الأكوام معًا وحرقها وتزويدها بوصلات، إما أسلاك أو أطراف SMD.
تعمل مادة السيراميك كعازل وتحدد الخواص الكهربائية للمكثف.

هناك نوعان رئيسيان من المكثفات الخزفية:

1. المكثفات القرصية - الأقدم، ذات الأسلاك.
2. مكثفات السيراميك متعددة الطبقات MLCCs - وهي مكونات صغيرة مستطيلة الشكل ذات طبقات عديدة مكدسة.

يتم التمييز اعتمادًا على نوع السيراميك:

1. الفئة 1 على سبيل المثال NP0/C0G: سعة مستقرة جدًا، وخسائر منخفضة، ومستقلة تقريبًا عن درجة الحرارة.
2. الفئة 2 على سبيل المثال X7R، Y5V: سعة أعلى لكل حجم، ولكن اعتماد أكبر على درجة الحرارة والجهد.
3. الفئة 3 أقل توحيدًا من الفئتين 1 و2: قيم سعة عالية جدًا لكل حجم (أعلى بكثير من الفئة 2)، ولكنها تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة والجهد والتقادم.

التطبيقات النموذجية لمكثفات السيراميك:

1. فصل/التجاوز:
إزالة الضوضاء عالية التردد من إمدادات الطاقة (مكثفات MLCCs ملحومة مباشرةً بدبابيس IC)

2. الترشيح:
في مرشحات LC أو RC للإشارات، وإمدادات الطاقة

3. دوائر الرنين:
في تكنولوجيا الراديو، المذبذبات (أنواع الفئة 1 لثبات التردد)

4. الاقتران/الحجب:
حجب جهد التيار المستمر لإشارات التيار المتردد

5. دارات الحجب:
اعتراض قمم الجهد الكهربائي في المفاتيح والمرحلات

6. تطبيقات الجهد العالي:
مكثفات السيراميك القرصية لما يصل إلى عدة كيلو فولت (على سبيل المثال في مضخمات الأنابيب)

مزايا المكثفات الخزفية:

• صغر الحجم
• قيم سعة عالية لكل حجم (خاصةً مع المكثفات الخزفية متعددة الوحدات)
• نطاق جهد عريض (عدة فولت إلى عدة كيلو فولت)
• تأثير الشفاء الذاتي (محدود فقط، مع أعطال صغيرة)
• خسائر منخفضة (أنواع الفئة 1)
• غير مكلفة للغاية ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة

قيود وعيوب المكثفات الخزفية:

• تغير قوي في السعة مع درجة الحرارة/الجهد (خاصة الفئة 2/3).
• لا يوجد هيكل مستقطب → ليس للجهود العالية المعدلة مع حماية القطبية (مثل المكثفات الإلكتروليتية).
• تأثير كهرضغطية (طنين دقيق، طنين) مع بعض الأنواع.
• انخفاض الجهد ممكن تحت الحمل الميكانيكي.

مكثفات السيراميك هي مكونات متعددة الاستخدامات ومدمجة وفعالة من حيث التكلفة لتخزين الطاقة وتصفية الإشارات التي تستخدم في جميع الأجهزة الإلكترونية تقريباً. وتختلف خصائصها باختلاف فئة السيراميك، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات عالية الدقة وعالية السعة على حد سواء.

ستجد أدناه نظرة عامة على أهم النقاط التي يجب مراعاتها عند شراء مكثفات السيراميك:

عند شراء مكثفات السيراميك، يجب عليك قبل كل شيء التأكد من تحديد البيانات الرئيسية الكهربائية المطلوبة بدقة (السعة وقوة العزل الكهربائي والتفاوت في درجة الحرارة ونطاق درجة الحرارة) واختيار نوع العازل الكهربائي الصحيح (الفئة 1 أو 2 أو 3) بما يتناسب مع التطبيق.

• قبل شراء المكثفات الخزفية، يجب على قسم المشتريات تحديد المواصفات الكهربائية بدقة:
• قيمة السعة: حدد بعناية القيمة الاسمية المطلوبة (نطاق pF إلى µF).
• التفاوت المسموح به: مهم للدوائر الدقيقة (على سبيل المثال ± 1٪ للمرشحات).
• القوة العازلة: البعد دائماً بهامش أمان أعلى من جهد التشغيل الفعلي.
• فئة معامل درجة الحرارة 1 (مستقر) أو فئة 2/3 (متغير) حسب المتطلبات.
• عامل التبديد / ESR: ذو صلة بالتطبيقات عالية التردد أو تطبيقات الطاقة.
• سلوك التقادم: مراعاة خاصة للفئتين 2 و3 (انخفاض السعة بمرور الوقت).
• يجب أيضًا اختيار الفئة العازلة وفقًا للمتطلبات:
• للمرشحات عالية الدقة أو دوائر التوقيت → الفئة 1 (C0G/NP0).
• للفصل العام → الفئة 2 (X7R، X5R).
• لأعلى كثافة سعة مع ثبات غير حرج → الفئة 3.
• يجب على المشترين دائمًا التحقق من منحنيات ورقة البيانات فيما يتعلق بانحراف السعة مع التغيرات في درجة الحرارة والجهد.
• يعتمد التصميم والحجم على المتطلبات الفنية وطريقة التجميع المقصودة:
• SMT - تقنية التركيب السطحي أو THT - تقنية الثقب العابر.
• تهيمن SMD (MLCCs) على الإلكترونيات الحديثة. تؤثر الأحجام على سبيل المثال 0402 و0603 و1206 على عملية التجميع والتكاليف.
• تعد الأنواع السلكية (الأقراص) مناسبة للتطبيقات الخاصة والتركيب من خلال الثقب (THT).
• ضع في اعتبارك أيضًا قدرة التحميل الميكانيكية وقابلية اللحام.
• يجب أن يكون الجهد المقنن أعلى بكثير من جهد التشغيل (بما في ذلك الجهد الزائد العابر).
• وتجدر الإشارة إلى أن اعتماد السعة على الجهد أمر بالغ الأهمية، خاصة للفئة 2/3.
• كما يجب عدم نسيان تيارات التموج والتسخين الذاتي، خاصة في إلكترونيات الطاقة.
• تعد بيئة التشغيل مهمة أيضًا للشراء (على سبيل المثال السيارات -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية أو التطبيقات الصناعية).
• يتم تحديد X7R، على سبيل المثال، حتى 125 درجة مئوية، وغالباً ما تصل درجة حرارة الأنواع الخاصة بالسيارات إلى 150 درجة مئوية.
• يأخذ الشراء الاحترافي أيضًا في الاعتبار موثوقية المكثفات:
• أنواع موثوقة للغاية لتكنولوجيا السيارات والطيران والتكنولوجيا الطبية (متوافقة مع AEC-Q200، مواصفات MIL).
• يجب مراعاة مواصفات الشركة المصنعة بشأن عمر الخدمة، ومعدلات الفشل (MTTF، FIT)، ومقاومة الرطوبة ونتائج اختبار الاهتزاز.
• يعتمد سعر وحدة المكثفات الخزفية بشكل كبير على الحجم والفئة وقوة العزل الكهربائي.
• ويمكن أن يؤدي النقص المتكرر في مكثفات MLCC إلى ارتفاع الأسعار. وهذا غالبًا ما يجعل الشراء الاستراتيجي أمرًا معقولاً.
• يجب أخذ مواعيد التسليم في الاعتبار، خاصةً بالنسبة للقيم الخاصة أو جودة السيارات.
• يجب على المشترين مراعاة عوامل إضافية أخرى:
• التأثيرات الكهروضغطية: يمكن أن تكون المكثفات من الفئة 2/3 "ميكروفونية" (ضوضاء تحت الاهتزاز → قرار التصميم).
• مقاومة ESD: حرجة في الدوائر الحساسة.
• استراتيجية التخطيط والفصل: غالباً ما تكون العديد من المكثفات MLCCs الصغيرة بالتوازي أفضل من عدد قليل من المكثفات الكبيرة.
• وحدة التغليف: البكرة، الشريط، السائبة - ذات صلة بخط التجميع.

عند شراء مكثفات السيراميك بشكل احترافي، من المهم تحديد المتطلبات الكهربائية بدقة، واختيار الفئة والجودة المناسبة للتطبيق والتحقق من الموردين بعناية. هذه هي الطريقة الوحيدة لضمان الأداء المطلوب والموثوقية وتحسين التكلفة.

يمكن شراء مكثفات السيراميك من موردين مختلفين. يمكن العثور على معلومات شاملة عن مصنعي وموردي مكثفات السيراميك من جميع أنحاء العالم على موقع Exportpages.