Guide des condensateurs

Notions de base sur les condensateurs [Leçon 2] Quelles sont les caractéristiques des condensateurs ?

【Lesson 2 : Fonctions et caractéristiques des condensateurs en céramique】

La leçon 1 a présenté le fonctionnement des condensateurs. Cette leçon présente les caractéristiques des condensateurs.

1-1. Types de condensateurs

Il existe différents types de condensateurs. Comme le montre la figure 1, les condensateurs sont classés en fonction des matériaux utilisés, tels que les condensateurs céramiques, les condensateurs électrolytiques au tantale et les condensateurs électrolytiques à l'aluminium. Les condensateurs céramiques multicouches, en particulier, sont compacts et possèdent une large gamme de capacités. Ils sont donc utilisés dans divers circuits tels que l'élimination du bruit, le lissage de la tension d'alimentation et les filtres. Récemment, ils sont devenus des composants essentiels pour la réalisation de fonctions avancées pour les téléphones mobiles et les téléviseurs.

Fig. 1 Types et caractéristiques du condensateur

1-2. Caractéristiques des condensateurs céramiques multicouches

<Caractéristique 1 Caractéristiques de température>

Les condensateurs céramiques sont divisés en deux catégories : les condensateurs à compensation de température et les condensateurs à haute constante diélectrique, comme le montre la figure 2. La variation de la capacité électrostatique due à la température diffère pour chaque type, de sorte qu'ils doivent être utilisés en fonction de leurs caractéristiques. Ces condensateurs sont classés en catégories détaillées par la norme JIS au Japon et la norme EIA en Europe.

-Types de compensateurs de température

Les condensateurs à compensation de température se caractérisent par une faible variation de la capacité électrostatique en fonction de la température et sont utilisés pour des applications telles que les filtres et l'adaptation des circuits à haute fréquence. Ces condensateurs sont parfois utilisés en combinaison avec des bobines, mais les propriétés de la bobine sont telles que l'inductance augmente avec la température, de sorte qu'il existe également des cas où les condensateurs sont dotés de caractéristiques de température négatives et utilisés pour compenser le décalage.

-Types de constante diélectrique élevée

Les condensateurs à haute constante diélectrique utilisent des matériaux à haute constante diélectrique et présentent une grande capacité électrostatique. Ils sont utilisés pour des applications telles que les condensateurs de découplage de l'alimentation et les circuits de lissage. Ces condensateurs ont un taux important de changement de capacité électrostatique dû à la température par rapport aux condensateurs à compensation de température, et doivent donc être utilisés avec précaution dans les filtres et autres circuits de signaux.

 

Type

Standard

Caractéristiques
symbole

Température
gamme

Taux de variation
de la capacité

Types de compensateurs de température
types

JIS

CH

-25~85℃

0±60ppm/℃

RH

-25~85℃

-220±60ppm/℃

UJ

-25~85℃

-750±60ppm/℃

EIA

COG

-55~125℃

0±30ppm/℃

Types de constante
constante diélectrique

JIS

B

-25~85℃

±10%

F

-25~85℃

±30%, -80%

EIA

X5R

-55~85℃

±15%

X7R

-55~125℃

±15%

Fig. 2 Caractéristiques de température et normes du condensateur céramique

<Caractéristique 2 Faible ESR et faible ESL>

Les condensateurs céramiques multicouches présentent de bonnes caractéristiques à haute fréquence. Par rapport à d'autres types de condensateurs, la structure permet de réduire la composante de résistance (ESR※1) et la composante d'inductance résiduelle (ESL※2), de sorte que les fonctions du condensateur peuvent être maintenues même à des fréquences élevées. Les figures 3 et 4 montrent les circuits équivalents et les caractéristiques d'impédance. Les condensateurs électrolytiques en aluminium et les condensateurs électrolytiques au tantale ont une composante ESR élevée, de sorte que l'impédance est également élevée. Cependant, l'impédance du condensateur céramique diminue à mesure que la fréquence augmente. Ceci est efficace pour éliminer le bruit et permet également de configurer des filtres de haute performance.

※1 ESR: Résistance série équivalente
※2 ESL: Inductance série équivalente

Circuits équivalents des condensateurs
Fig. 3 Circuits équivalents des condensateurs
Fig. 4 Caractéristiques d'impédance

Responsable : Murata Manufacturing Co. M.N & Y.I

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