MLCC, NP0, C0G, X7R, X5R, Y5V.....
Bez rozważań akademickich, upraszczając: Wraz z postępem miniaturyzacji urządzeń. zaszła potrzeba zmniejszenia powierzchni zajmowanej przez poszczególne elementy składowe. Jeśli przypadku rezystorów przeniesienie wartości do techniki montażu powierzchniowego (SMT) nie stanowiło większych trudności, o tyle opracowanie kondensatorów ceramicznych o dużych pojemnościach w odbudowach SMD już tak.
Jednak ktoś wpadł na pomysł, aby w niewielkiej obudowie umieścić nie jedna ale kilka elektrod (okładzin) na wyprowadzenie. Elektrody tworzą swojego rodzaju przekładaniec.
Elektroda A
Dielektryk
Elektroda B
Dielektryk
Elektroda A
itp
Tym sposobem uzyskuje się znaczne rozwiniecie powierzchni okładzin, a tym samym sumaryczne zwiększenie pojemności. Tak powstały ceramiczne kondensatory warstwowe znane pod akronimem MLCC (Multi Layer Ceramic Capacitor).
Dielektryk
Elektroda B
Dielektryk
Elektroda A
itp
Tym sposobem uzyskuje się znaczne rozwiniecie powierzchni okładzin, a tym samym sumaryczne zwiększenie pojemności. Tak powstały ceramiczne kondensatory warstwowe znane pod akronimem MLCC (Multi Layer Ceramic Capacitor).
Budowa typowego MLCC (Samsung) |
Ponieważ kwestia ekonomiczna odgrywa w wielu projektach niebagatelne znaczenie a nie zawsze zachodzi konieczność stosowania kondensatorów charakteryzujących się stabilnością pojemności w funkcji temperatury, czasu, wilgotności czy przyłożonego napięcia, dlatego tez MLCC zaczęto wytwarzać w kilku odmianach. Odmiany te zostały poszeregowane w klasy. Klasy różnią się od siebie przede wszystkim stabilnością pojemności w funkcji występowania czynników zewnętrznych.
MLCC w różnej wielkości obudowach SMD (Vishay) |
Zróżnicowanie parametrów osiąga się przez dobór materiałów z którego wykonane są zarówno elektrody jak tez dielektryk. Dodatkowo, w ramach z każdej klas można spotkać wykonania specjalne. Np do zastosowań motoryzacyjnych lub też montażu na giętkich obwodach drukowanych a nawet taśmach typu flex.
Główne klasy to:
Klasa 1
NP0 (C0G) nazywana także klasą 1. Są to kondensatory których pojemność nie ulega znaczącej degradacji pod wpływem czynników zewnętrznych. Także zmiany starzeniowe przebiegają w nich znacznie wolniej niż w kondensatorach pozostałych klas. Zalecane są do stosowania w układach w których stabilność parametrów ma krytyczne znaczenie. MLCC NP0 charakteryzują się jednak wyższą, niż pozostałe klasy cena. Kondensatory klasy pierwszej charakteryzują się również wyższą częstotliwością rezonansu własnego, a więc mogą pracować przy wyższych częstotliwościach. Posiadają również niższa wartość ESR (zastępcza rezystancja szeregowa)
Klasa 2 a w niej serie: X, Y, Z
X - np X7R. Jest to seria kondensatorów charakteryzujących się przyzwoitymi parametrami "trzymania" pojemności w funkcji czynników zewnętrznych. Kondensatory te dobrze sprawdzają się w mniej wymagających układach. Doskonale nadają się jako elementy filtracji zasilania.
Y, Z - np X5R, Y5V Kondensatory te nadają się w zasadzie wyłącznie do zastosowań w układach w których destrukcja parametrów pod wpływem czynników zewnętrznych nie spowoduje wiekszch problemów. Dosyć dobrze nadają się do filtracji zasilania.
Znaczenie poszczególnych znaków |
W oznaczeniach serii X, Y, Z przyjęto ze pierwszy znak oznacza dolny zakres temperatur, drugi to zakodowany górny zakres temperatur, natomiast trzeci znak określa zakres zmian.
Procentowa utrata pojemności w funkcji czasu w poszczególnych klasach |
Przy doborze kondensatora do aplikacji należy pamiętać ze poszczególne rozwiązania konstrukcyjne kondensatorów, charakteryzują się szeregiem parametrów które należy wziasc pod uwagę. Choćby maksymalna częstotliwością przy której może pracować dane rozwiązanie. Ponadto ESR, ESL, zmiany starzeniowe, wilgotność, podłoże, temperatura itp