セラミックコンデンサと電解コンデンサの違い
目次:
主な違い–セラミックコンデンサと電解コンデンサ
セラミックコンデンサと電解コンデンサは、電子回路で使用される2種類のコンデンサです。 NS 主な違い セラミックコンデンサと電解コンデンサの間は、 セラミックコンデンサでは、2つの導電性プレートがセラミック材料で分離されています 一方、 電解コンデンサでは、2つの導電性プレートが電解質と金属酸化物層によって分離されています.
コンデンサの構造
コンデンサは、電気エネルギーを蓄えることができるデバイスです。コンデンサにはさまざまな種類がありますが、それらのほとんどは同じ基本的な青写真に基づいています。簡単に言うと、コンデンサは、「」と呼ばれる絶縁材料で分離された2枚の導電性プレートで構成されています。誘電「。主な構造を以下に示します。
コンデンサの基本構造
NS キャパシタンス コンデンサの電圧は、コンデンサの両端に特定の電位差がある場合にコンデンサが蓄積する電荷の量を表します。各導電性プレートに面積がある場合
そしてそれらは距離によって隔てられています
、次に静電容量
によって与えられます:
どこ
それは 誘電率、これは誘電体の特性です。
セラミックコンデンサとは
セラミックコンデンサは、コンデンサの一種です。 誘電体はセラミック材料です。これらの最も単純な構造では、セラミック材料の層が2枚の導電性プレートの間にあります。ただし、最も頻繁に使用されるタイプのセラミックコンデンサは、いわゆる 多層チップコンデンサ(MLCC)。 MLCCには多数の導電性プレートがあり、プレートの各ペアの間にセラミック材料が挟まれています。事実上、それらは並列に多数の小さなコンデンサであるかのように機能し、大きな結合容量を提供します。
セラミックコンデンサ:単層(左)と多層(右)
セラミックコンデンサには、クラス1とクラス2の2つの主要なタイプがあります。 クラス1コンデンサ より広い温度範囲でより正確で安定していますが、 クラス2コンデンサ より多くの体積効率を提供します(単位体積あたりのより多くの静電容量)。
電解コンデンサとは
電解コンデンサは、コンデンサの一種です。 その静電容量を増やすために電解質を使用します。通常、アルミニウム、タンタル、またはニオブが導電性材料として機能します。これらのコンデンサの誘電体は、これらの金属上に形成される酸化物層です。これらの酸化物層は非常に薄いため、
上記の静電容量の式では、が非常に小さいため、コンデンサの静電容量が非常に高くなります。導体の間の空間には、電解液に浸した紙があります。電解質自体がアノードとして機能し、金属板の1つがカソードとして機能します。
一部の電解コンデンサ
電解コンデンサは 分極化。これは、それらが回路に接続されるとき、各端子に正しい極性を与える必要があることを意味します。極性を間違えると非常に熱くなり、爆発することもあります。電解コンデンサの場合、 等価直列抵抗(ESR) 重要な概念です。 ESRが高すぎると、回路を流れる電流が小さすぎます。下の図は、コンデンサのESR(インピーダンス)が抵抗によってどのように変化するかを示しています。各曲線は、異なる静電容量値を示しています。
異なる静電容量のコンデンサの周波数の関数としてのインピーダンス
コンデンサの種類ごとに、インピーダンスが最小になる周波数があることに注意してください。この周波数は コンデンサの共振周波数。なお、静電容量が大きくなると、共振周波数が小さくなります。
セラミックコンデンサと電解コンデンサの違い
構造:
の セラミックコンデンサ、セラミックが導電性表面を分離します。
の 電解コンデンサ、金属酸化物層と電解質が導電性表面を分離します。
誘電:
の セラミックコンデンサ、セラミック物質が誘電体を構成します。
の 電解コンデンサ、誘電体は非常に薄い酸化物層で構成されています。
分極:
セラミックコンデンサ 分極化されていません。
電解コンデンサ 分極化されています。
ESR:
セラミックコンデンサ 通常、ESRは低くなります。
のESR 電解コンデンサ 通常、周波数に大きく依存します。
マイクロフォニー:
セラミックコンデンサ 示す マイクロフォニー:機械的振動が回路の電気的ノイズにつながる効果。
電解コンデンサ マイクロフォニーを示さない。
画像提供:
ウィキメディアコモンズ経由の誘導負荷による「単純な平行平板コンデンサの図」(自作、Inkscape 0.44で作成)[パブリックドメイン]
Elcapによる「Keramik-Scheibenkondensator」、Jens Both(自作)[GFDLv1.2]、ウィキメディアコモンズ経由(変更)
Elcap、Jens Both(自身の作品)[GFDLv1.2]による「Mlcc-Bauformen」、ウィキメディアコモンズ経由(変更)
Elcapによる「アルミニウムとタンタルの電解コンデンサのいくつかの異なるスタイル」(自作)[CC0 1.0]、ウィキメディアコモンズ経由
「ImpedanzkurvenverschiedenerKapazitätswerteausunterschiedlichenKondensatorfamilien」、Elcap、Jens Both(自作)[GFDLv1.2]、ウィキメディアコモンズ経由
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