 |
| المكثفات السيراميكية Ceramic Capacitors |
ما هو المكثف السيراميكي Ceramic capacitor
مكثف السيراميك هو مكثف ذو قيمة ثابتة حيث تعمل مادة السيراميك كعازل كهربائي، يتكون من طبقتين متناوبتين أو أكثر من السيراميك وطبقة معدنية تعمل كقطب كهربائي، يحدد تكوين مادة السيراميك السلوك الكهربائي وبالتالي التطبيقات.
رمز وقطبية المكثف السيراميكي
 |
| رمز وقطبية المكثف السيراميكي |
إن مكثف السيراميك هو جهاز غير قطبي ، مما يعني أنه ليس له قطبية حتى نتمكن من توصيله في أي اتجاه على لوحة دائرة كهربائية، والصورة التالية توضح رمز المكثف السيراميكي:
أنواع المكثف السيراميكي
توجد ثلاث أنواع للمكثف السيراميكي وهي كالتالي:
النوع الأول: مكثفات قرص السيراميك Ceramic disc capacitors
تصنع المكثفات قرص السيراميك من خلال طلاء قرص سيراميكي بملامسات فضية على كلا الجانبين، ومكثفات الأقراص السيراميكية لها قيمة سعة تتراوح من حوالي 10pF إلى 100μF مع مجموعة متنوعة من تصنيفات الجهد بين 16V إلى 15 KV وأكثر.
توفر هذه الفئة من المكثفات السيراميكية مزيدا من الثبات في قيمة السعة الناتجة عن التغير في درجة الحرارة والجهد والتردد وتتميز بدقة عالية جدا.
النوع الثاني: Multi-layer ceramic capacitor
هي مكثفات سيراميك متعددة الطبقات مثبتة على السطح (MLCCs)، تستخدم للحصول على سعات أعلى، يمكن تصنيع هذه الأجهزة من طبقات متعددة حيث يتم تصنيع MLCCs من مزيج من المواد شبه الكهروضوئية والكهربائية الحديدية، و يتم تغطيتها بطبقات مع ملامسات معدنية.
يوفر هذا النوع من المكثفات الخزفية مزيدا من الكفاءة من حيث الحجم ولديها سعة عالية لكل حجم وهي مناسبة بشكل أفضل للاستخدام كمكثف فصل أو كمخزن مؤقت.
النوع الثالث: نوع خاص من المكثفات الخزفية الخالية من الرصاص والميكروويف والمخصصة للجلوس في فتحة على لوحة الدوائر المطبوعة.
هم تقريبا نفس المكثفات الخزفية من الفئة الثانية ومع ذلك فهي تفتقر إلى الدقة وليست مستقرة مثل الفئة الثانية من حيث التغير في درجة الحرارة.قراءة المكثف السيراميكي
يتكون رمز مكثف قرص السيراميك عادة من رقم مكون من ثلاثة أرقام ويكون من السهل فك التشفير للعثور على قيمة المكثف عن طريق اتباع الاتي:
- يشير أول رقمين إلى أول رقمين من قيمة السعة الفعلية.
- أما الرقم الثالث فهو المضاعف أو عدد الاصفار.
مثال
مكثف سيراميكي مكتوب عليه قيمة 392 ما هي قيمة هذا المكثف؟
قيمة هذا المكثف أول رقمين هما 39 هي قيمة السعة الفعلية وثالث رقم هو 2 وهذا معناه أن نضيف صفرين(00) لتصبح قيمة المكثف 3900
فحص المكثف السيراميكي
يتم فحص أو قياس المكثف السيراميك باستخدام الملتيميتر DMM باتباع التالي :
- تقوم بإفراغ المكثف أولا عن طريق تلامس طرفيه.
- تضع المقياس على المقاومة وتضع طرفين المقياس على طرفين المكثف.
- سوف تلاحظ قراءة للمقاومة تبدأ من قيم صغيرة وتزداد بسرعة الى قيم عالية جدا وعندها لن يستطيع الملتيميتر قراءتها ويعطيك (OL) وهذا معناه أن المكثف بيشحن.
- وللتأكد من عمله بشكل كامل نقوم بعكس قطبي المقياس الان وسوف نلاحظ انخفاض في قيمة المقاومة أي أن المكثف يفرغ شحنته.
الفرق بين المكثفات الفيلمية والمكثفات السيراميكية
وظيفة المكثف السيراميكي
تتمثل وظيفة المكثف السيراميكي في تخزين الطاقة الكهربائية اثناء الشحن علي شكل مجال كهربائي واطلاقها اثناء عملية التفريغ والحماية من التغير المفاجئ في الجهد الى اخره من وظيفة المكثف في الدائرة الكهربائية ولكن الذي يجعلنا نفضل هذا النوع من المكثفات على غيره في بعض التطبيقات هو الخصائص التي يتميز بها المكثف السيراميكي.
خصائص المكثف السيراميكي
- تتميز المكثفات السيراميكية بثابت عازل عالي (K) التي تتيح لهم توفير قيمة سعة عالية حتى في أحجامها الصغيرة.
- تتغير سعة هذه المكثفات بشكل غير خطي مع تغير درجة الحرارة؛ لهذا السبب فهي مناسبة بشكل أفضل للاستخدام كمكثف فصل أو مكثفات تجاوز.
- مكثف السيراميك غير مستقطب هذا يعني أنه لا توجد مشكلة قطبية مع هذا النوع من المكثفات فيمكن توصيلها بالدائرة من أي جانب.
- رخيص نسبيا تكلفة التصنيع منخفضة للغاية.
- نجدها متوفرة بأحجام صغيرة لذلك فإن مساحتها في الدائرة ليست مصدر قلق.
- إنها موثوقة للغاية ولديها قيمة تحمل عالية كما أن فرص الضرر أقل.
- وهي متوفرة في قيم سعة مختلفة تتراوح من عدد قليل من pF إلى 1/2 µF.
- وهي متوفرة في تصنيفات الجهد المتغير، فنجدها تستخدم عندما يكون معدل الجهد المنخفض ومع ذلك فإن المكثفات السيراميكية MLCC لها تصنيف جهد عال .
تطبيقات المكثف السيراميكي
يدخل المكثف السيراميكي في العديد من التطبيقات مثل:
- تستخدم المكثفات السيراميكية بشكل رئيسي في دائرة الرنين في محطات الإرسال.
- تستخدم المكثفات MLCCs عالية الطاقة في إمدادات طاقة الليزر عالية الجهد ، وقواطع دوائر الطاقة ، وأفران الحث ، إلخ.
- غالبا ما تستخدم المكثفات المثبتة على السطح في لوحات الدوائر المطبوعة والتطبيقات عالية الكثافة.
- يمكن أيضًا استخدام المكثفات السيراميكية كمكثف للأغراض العامة نظرا لعدم قطبية هذه المكثفات وهي متوفرة في مجموعة كبيرة ومتنوعة من السعات وتقييمات الجهد والأحجام.
- تستخدم مكثفات قرص السيراميك عبر محركات DC ذات الفرشاة لتقليل ضوضاء التردد اللاسلكي.
- يتم تصنيف MLCC المستخدم في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) للجهود من بضعة فولطات فقط إلى عدة مئات من الفولطات اعتمادا على التطبيق.