Condensador
Guía de condensadores
Informe técnico: Condensadores cerámicos multicapa en evolución, Parte 2: Tecnología (parte 2/2)
Este artículo es una continuación de "Condensadores en evolución: Condensadores cerámicos multicapa, Parte 2-Tecnología (parte 1/2)".
Lea primero la "parte 1/2" para obtener una perspectiva general.
Tenga en cuenta la temperatura y las características de tensión continua
Junto a sus numerosas ventajas, los condensadores cerámicos multicapa presentan dos grandes inconvenientes.
En primer lugar, tienen malas características de temperatura. En concreto, la capacitancia electrostática varía mucho con los cambios de temperatura. La capacitancia de un condensador electrolítico de aluminio varía aproximadamente ±15% en un intervalo de temperatura de -55 a +125°C. En cambio, la capacitancia de un condensador cerámico multicapa varía mucho en un rango de +30 a -80% según el modelo (por ejemplo, los productos de tipo F). Por lo tanto, si se van a utilizar condensadores cerámicos multicapa en dispositivos electrónicos para el interior de automóviles u otros lugares donde la temperatura llega a ser muy alta, o dispositivos electrónicos utilizados en zonas frías como estaciones de esquí, al diseñar los circuitos electrónicos se deben seleccionar condensadores con poco cambio de capacitancia, como los productos de Tipo B.
Sin embargo, tenga en cuenta que la desventaja de las malas características de temperatura sólo se aplica a los condensadores cerámicos multicapa con una constante dieléctrica alta (Clase 2) que utilizan titanato de bario (BaTiO3) como material dieléctrico. Los condensadores cerámicos multicapa de clase 1 que utilizan óxido de titanio (TiO2) tienen un pequeño coeficiente de temperatura de capacitancia de ±60 ppm/°C como máximo en el intervalo de temperaturas de -55 a +125°C. Sin embargo, aún no se ha comercializado un condensador cerámico multicapa basado en TiO2 de alta capacitancia porque el óxido de titanio tiene una constante dieléctrica relativa pequeña.
En segundo lugar, los condensadores cerámicos multicapa tienen características de tensión continua (característica de polarización de CC). Las características de tensión continua se refieren al fenómeno en el que la capacidad electrostática efectiva disminuye cuando se aplica tensión continua a un condensador cerámico multicapa (Fig. 3).
Los condensadores cerámicos multicapa tienen una característica en la que la capacidad electrostática efectiva disminuye cuando se aplica una tensión continua. Esto también se conoce como la característica de polarización de CC.
Por ejemplo, cuando se aplica una tensión continua de 4 V a un condensador cerámico multicapa con una tensión nominal de 6,3 V y una capacitancia de 100 μF, la capacitancia se reduce aproximadamente un 20% en el caso de un producto de tipo B, o aproximadamente un 80% en el caso de un producto de tipo F. Este fenómeno no se produce en los condensadores electrolíticos de aluminio y tántalo.
Por lo tanto, al seleccionar un condensador cerámico multicapa, debe medirse previamente la componente de tensión continua de la línea de señal a la que se aplica el condensador para determinar el grado de reducción de la capacidad efectiva. (Consulte el artículo separado "JEITA estandariza la notación en vista de la característica de polarización de CC"). Sin embargo, los chips semiconductores fabricados con tecnología de microfabricación avanzada tienen una alimentación bastante baja. Recientemente, los chips que operan a alrededor de 1,0 V no son infrecuentes, y como resultado, el problema de las características de voltaje de CC no es tan significativo en los circuitos accionados a bajos voltajes.
El problema relacionado con las características de la tensión continua sólo se produce en los productos de la clase 2. Esto se debe a que el titanato de bario utilizado en los productos de esta clase es un material ferroeléctrico. Por lo tanto, los productos de la Clase 1 que utilizan óxido de titanio, que es un material paraeléctrico, no se ven afectados por el problema.
*Los nombres de empresas y productos indicados son marcas comerciales o marcas registradas de cada empresa.
*Se ha reestructurado el contenido de este artículo que aparece en el número de febrero a marzo de 2010 de "Tech On!" de Nikkei Business Publications, Inc.
*Para más detalles sobre los condensadores cerámicos multicapa de Murata Manufacturing, consulte lo siguiente:
La información presentada en este artículo estaba actualizada en la fecha de publicación. Tenga en cuenta que puede diferir de la información más reciente.
