सिरेमिक संधारित्र | यह निर्माण और अभिलक्षण है | महत्वपूर्ण प्रकार और उपयोग

चर्चा के बिंदु

  • परिभाषा और अवलोकन
  • सिरेमिक कैपेसिटर का निर्माण और शैलियाँ
  • बहुपरत सिरेमिक कैपेसिटर
  • सिरेमिक पॉवर कैपेसिटर
  • बिजली के लक्षण

परिभाषा और अवलोकन

संधारित्र

एक संधारित्र को एक निष्क्रिय विद्युत उपकरण के रूप में परिभाषित किया गया है जो एक विद्युत क्षेत्र में विद्युत ऊर्जा को संग्रहीत करता है। यह एक टू-टर्मिनल डिवाइस है।

सिरेमिक संधारित्र

एक सिरेमिक कैपेसिटर एक प्रकार का कैपेसिटर है जहां सिरेमिक पाउडर ढांकता हुआ पदार्थ के रूप में उपयोग किया जाता है।

सिरेमिक कैपेसिटर का एक निश्चित मूल्य है। इसमें दो से अधिक सिरेमिक वैकल्पिक परतें और एक धातु की परत होती है, जो संधारित्र के इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करती है। संधारित्र की संरचना विद्युत व्यवहार का प्रतिनिधित्व करती है, और इस प्रकार, उनके पास अलग-अलग अनुप्रयोग हैं। सिरेमिक कैपेसिटर दो प्रकार के होते हैं।

सिरेमिक संधारित्र | यह निर्माण और विशेषताएं है | महत्वपूर्ण प्रकार और उपयोग
सिरेमिक कैपेसिटर, छवि स्रोत - Elcapसिरेमिक डिस्क संधारित्रCC0 1.0

कक्षा 1 प्रकार सिरेमिक संधारित्र:

ये कैपेसिटर गुंजयमान सर्किट में अनुप्रयोगों के लिए उच्च स्थिरता और कम नुकसान प्रदान करते हैं।

कक्षा 2 प्रकार सिरेमिक संधारित्र:

ये संधारित्र बफर, बाय-पास और युग्मन अनुप्रयोगों के लिए उच्च मात्रा में दक्षता प्रदान करते हैं।

बहुपरत सिरेमिक कैपेसिटर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले कैपेसिटर हैं। इसलिए यह सबसे अधिक उत्पादित संधारित्र (किसी संधारित्र से अधिक) भी है। उत्पादों की रेंज प्रति वर्ष लगभग एक ट्रिलियन यूनिट है!

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सिरेमिक कैपेसिटर का निर्माण और शैलियाँ

सिरेमिक कैपेसिटर, पैराइलेक्ट्रिक सामग्रियों के उत्कृष्ट कणिकाओं के मिश्रण से बने होते हैं, जो वांछित विशेषताओं को पूरा करने के लिए अन्य प्रकार की सामग्री के साथ मिश्रित होते हैं। सम्मिश्रण के लिए फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री के ग्राउंड कणिकाओं का भी उपयोग किया जा सकता है। सिरेमिक को मिश्रण से अलग किया जाता है और उच्च तापमान पर पाप किया जाता है।

संधारित्र के सबसे लोकप्रिय प्रकारों में से एक होने के नाते, एक सिरेमिक संधारित्र में विभिन्न शैलियों और आकार हैं। उनमें से कुछ नीचे चर्चा की गई है।

  • बहुपरत सिरेमिक चिप संधारित्र (MLCC): यह आयताकार है और सतह बढ़ते उद्देश्य के रूप में उपयोग किया जाता है।
  • सिरेमिक डिस्क संधारित्र (सीडीसी): एक एकल परत डिस्क में राल का एक कोट होता है। यह छेद के माध्यम से होता है।
  • फीडरैमिक सिरेमिक संधारित्र (FCC): यह एक ट्यूब की तरह का संधारित्र है जिसका आंतरिक धातुरूप एक सीसा, बाहरी धातुकरण के साथ संपर्क में है। यह उच्च आवृत्ति सर्किट में बाईपास-संधारित्र के रूप में उपयोग किया जाता है।
  • सिरेमिक पॉवर कैपेसिटर (CPC): इस प्रकार के सिरेमिक कैपेसिटर में एक बड़ा सिरेमिक शरीर होता है, और इसे विशेष रूप से उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है।

बहु-परत सिरेमिक संधारित्र (MLCC)

सिरेमिक संधारित्र | यह निर्माण और विशेषताएं है | महत्वपूर्ण प्रकार और उपयोग
मल्टी-लेयर सिरेमिक कैपेसिटर (एमएलसीसी), एमएलसीसी कैपेसिटर की आंतरिक संरचना - 1. डाइलेक्ट्रिक सिरेमिक
2. बाहरी सिरेमिक परत
3. इलेक्ट्रोड
4. संपर्क सतह, छवि स्रोत - एल्कैप, जेन्स दोनों, एसवीजी-संस्करण: एचके केएनजीओएमएलसीसी-संरचना-विवरणसीसी द्वारा एसए 3.0

MLCC निर्माण:

यह व्यक्तिगत कैपेसिटर का निर्माण किया जाता है, जिसे टर्मिनल सतहों के माध्यम से एक के बाद एक रखा जाता है। प्रत्येक एकल MLCC के निर्माण के लिए आवश्यक प्राथमिक सामग्री पैराइलेक्ट्रिक सामग्री का आधार है, जिसे कुछ पूर्व-निर्धारित योजकों को जोड़कर और संशोधित किया जाता है। फेरोइलेक्ट्रिक सामग्री भी उद्देश्य की सेवा कर सकती है, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है। अब, इन सभी पाउडर सामग्री को समान रूप से मिलाया जाता है। निर्माता सम्मिश्रण की रचना और कणों के आकार को निर्धारित करता है।

एक उपयुक्त ढीले पत्ती वाले फ़ोल्डर के साथ धूल के निलंबन से एक पतली सिरेमिक पन्नी नियोजित की जाती है। फिर पन्नी को धातु के पेस्ट के साथ समान आकार की चादरों में काट दिया जाता है। ये शीट संधारित्र के लिए इलेक्ट्रोड होंगे। एक और स्वचालित प्रक्रिया में, आवश्यक परतों की संख्या में चादरें एक के बाद एक रखी जाती हैं। दबाव देने से वे भी जम जाते हैं। समाई मूल्य भी सापेक्ष पारगम्यता, आकार और परतों की संख्या द्वारा निर्धारित किया जाता है।

काटने की प्रक्रिया के बाद, मिश्रण खड़ी परतों से बाहर जला दिया जाता है। अब, एक sintering प्रक्रिया 1200 से 1450 डिग्री सेल्सियस पर होती है। यह अंतिम और मुख्य क्रिस्टलीय संरचना का उत्पादन करता है। जलने से वांछित ढांकता हुआ गुण बनता है। दोनों सतहों के जलने, सफाई और धातुकरण के बाद किया जाता है। धातुरूप करने की प्रक्रिया समानांतर कनेक्शन में सिरों और भीतरी इलेक्ट्रोड को जोड़ती है। संधारित्र को धातुकरण प्रक्रिया में टर्मिनलों के साथ भी पेश किया जाता है।

MLCC लघुकरण:

MLCC संधारित्र की धारिता का सूत्र समानांतर प्लेट संधारित्र की प्रक्रिया पर आधारित है, जिसमें कई परतें हैं। इसे निम्नानुसार दिया गया है।

सी = (ε एन। ए) / डी

यहां, ε ढांकता हुआ सामग्री की अनुमति है। इलेक्ट्रोड की सतह क्षेत्र के लिए एक स्टैंड, 'एन' परतों की संख्या है, और डी इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी है।

'ए' का अधिक विचारणीय मूल्य, यानी अधिक इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र और एक पतली ढांकता हुआ, अंततः एमएलसीसी संधारित्र के समाई मूल्य में वृद्धि करता है। उच्च पारगम्यता वाली एक सामग्री MLCC संधारित्र के लिए समान है।

डिजिटलाइजेशन के युग ने लघुकरण की आवश्यकता को बढ़ा दिया है। एक MLCC लघुकरण में ढांकता हुआ मोटाई में कमी और एक साथ परतों की संख्या में वृद्धि शामिल है। कहने की ज़रूरत नहीं है, लेकिन इस प्रक्रिया में भारी प्रयासों की आवश्यकता होती है और इसमें बहुत अधिक विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है।

1995 में, संभव ढांकता हुआ परत की मोटाई का न्यूनतम मूल्य लगभग चार माइक्रो-मीटर था। जैसे-जैसे समय बढ़ता है, प्रौद्योगिकियों की प्रगति के साथ मोटाई धीरे-धीरे कम होती जाती है। 2005 तक मापी गई मोटाई 1 माइक्रो-मीटर के करीब थी। और पांच साल बाद, स्थिरता को 0.5 माइक्रो-मीटर के रूप में मापा गया था।

इन कैपेसिटर के आकार में कमी बिजली अनाज के आकार को कम करने और परतों को पतला बनाने के द्वारा प्राप्त की जाती है। तकनीकी प्रगति ने निर्माता को प्रक्रिया को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित करने में मदद की है। इसीलिए अधिक संख्या में परतों का ढेर लगाया जा रहा है।

सिरेमिक पावर कैपेसिटर क्या है?

सिरेमिक पॉवर कैपेसिटर

बहुत उच्च शक्ति या उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले सिरेमिक कैपेसिटर को सिरेमिक पावर कैपेसिटर के रूप में जाना जाता है।

सिरेमिक पॉवर कैपेसिटर बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री उसी तरह की होती है जैसे कि छोटे सिरेमिक कैपेसिटर बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री। इस प्रकार के उच्च वोल्टेज बिजली प्रणालियों, विद्युत ट्रांसफार्मर और विभिन्न विद्युत प्रतिष्ठानों में अनुप्रयोग हैं।

पहले विद्युत भिन्नता भाग विद्युत विद्युत घटकों द्वारा अलग से आयोजित किया जाता था। अब, 'इलेक्ट्रॉनिक' और 'इलेक्ट्रिकल' के बीच अंतर कम स्पष्ट हो जाता है। पिछले समय में, इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स के बीच की सीमा मोटे तौर पर 200volt-amps की प्रतिक्रियात्मक शक्ति पर थी। आधुनिक समय के इलेक्ट्रॉनिक्स अतिरिक्त ऊर्जा को संभाल सकते हैं।

आमतौर पर, पावर सिरेमिक कैपेसिटर 200 वोल्ट-एम्प्स से अधिक पावर वैल्यू के लिए बनाए जाते हैं। सिरेमिक पावर कैपेसिटर उनकी शैली में विविधता की एक महान श्रृंखला है। कच्चे सिरेमिक सामग्री की अच्छी प्लास्टिसिटी और सिरेमिक की उच्च ढांकता हुआ ताकत कई अनुप्रयोगों के लिए एक मार्ग प्रदान करती है और विविधता की व्याख्या करती है। ये पावर कैपेसिटर पहले ही बाजार में दशकों बिता चुके हैं।

उत्पादन आवश्यकता पर निर्भर करता है क्योंकि उच्च स्थिरता कम घाटे की आवश्यकता वर्ग 1 पावर कैपेसिटर के उत्पादन की ओर ले जाती है। इसी तरह, उच्च मात्रात्मक दक्षता में एक शर्त कक्षा 2 सिरेमिक पावर कैपेसिटर के उत्पादन की ओर ले जाती है। क्लास 1 प्रकार के कैपेसिटर आमतौर पर गुंजयमान सर्किट के लिए उपयोग किए जाते हैं, जबकि क्लास 2 प्रकार का उपयोग सर्किट ब्रेकर, बिजली वितरण लाइनों और उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति के रूप में किया जाता है।

पावर कैपेसिटर का आकार काफी हो सकता है। हाई-पावर एप्लिकेशन के अंदर काम करने से बहुत सारी गर्मी पैदा हो सकती है। यही कारण है कि कुछ विशेष प्रकार के सिरेमिक पावर कैपेसिटर में पानी ठंडा करने की सुविधा है।

सिरेमिक संधारित्र | यह निर्माण और विशेषताएं है | महत्वपूर्ण प्रकार और उपयोग
पावर सिरेमिक संधारित्र, छवि स्रोत - Elcapकेरको-एचवी-शेबेनकोंडेंसेटरसीसी द्वारा एसए 3.0

बिजली के लक्षण

श्रृंखला बराबर सर्किट

नीचे दिया गया सर्किट मॉडल को निर्दिष्ट करता है।

सिरेमिक संधारित्र | यह निर्माण और विशेषताएं है | महत्वपूर्ण प्रकार और उपयोग
सिरेमिक कैपेसिटर की श्रृंखला समतुल्य सर्किट, छवि स्रोत - I, केनेइडरडेनियलफिल्म संधारित्र Ersatzschaltbildसीसी द्वारा एसए 3.0

सी संधारित्र का समाई है; RESR बराबर श्रृंखला प्रतिरोध है, जो सभी ओमिक नुकसानों को ध्यान में रखता है। LESL समतुल्य श्रृंखला उपपादन है और संधारित्र के आत्म-प्रेरण के रूप में माना जाता है। ब्लेक रिसाव प्रतिरोध है।

क्षमता, मानक मूल्य और सहिष्णुता

कैपेसिटेंस के रेटेड मूल्य से अनुमत प्रतिशत विचलन संधारित्र की सहिष्णुता के रूप में जाना जाता है। विशेष अनुप्रयोग आवश्यक समाई मूल्य निर्धारित कर सकते हैं।

मुक़ाबला

एक मानक संधारित्र को विद्युत ऊर्जा में भंडारण घटक के रूप में माना जाता है। कभी-कभी इसका उपयोग एसी सर्किट में एक प्रतिरोधक तत्व के रूप में किया जाता है। एक इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र का उपयोग एक पाठ्यक्रम में एक डिकूपिंग संधारित्र के रूप में किया जाता है। यह ढांकता हुआ सामग्री की मदद से संकेत के डीसी घटक को अवरुद्ध करता है।

ईएसआर, विघटन कारक, गुणवत्ता कारक

सिरेमिक पावर कैपेसिटर से ओमिक एसी के नुकसान होते हैं। डीसी नुकसान को 'लीकेज करंट' के रूप में जाना जाता है और यह एसी विशिष्ट उद्देश्य के लिए नगण्य है। ओमिक एसी नुकसान गैर-रैखिक प्रकार का है और आवृत्ति, आर्द्रता, तापमान पर निर्भर करता है। नुकसान के पीछे दो भौतिक स्थितियां हैं।

  • आंतरिक आपूर्ति लाइन प्रतिरोध के कारण लाइन लॉस होता है। इलेक्ट्रोड-संपर्क के कनेक्शन प्रतिरोध का भी उस पर कुछ प्रभाव पड़ता है।
  • ढांकता हुआ नुकसान ढांकता हुआ ध्रुवीकरण के कारण होता है।

ESR या समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध एक संधारित्र के कुल प्रतिरोधक नुकसान के कुल के रूप में निर्दिष्ट किया गया है। यह भी अपव्यय कारक (DF, tan or) या गुणवत्ता फैक्टर (Q) के रूप में आवश्यकता के आधार पर पहचाना जा सकता है।

अपव्यय कारक का उपयोग आमतौर पर कक्षा 2 कैपेसिटर को निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है। इसे अभिक्रिया के क्षणिक मान (X) के रूप में निर्धारित किया जाता हैc - एक्सL).

निम्न सूत्र इसका प्रतिनिधित्व करता है।

tan tan = ESR * RC

क्लास 2 कैपेसिटर के विपरीत, क्लास 1 कैपेसिटर विनिर्देश के लिए गुणवत्ता कारक (क्यू) का उपयोग करते हैं। गुणवत्ता कारक (क्यू) डिस्क्शन फैक्टर (डीएफ) का पारस्परिक है।

क्यू = 1 / टैन δ = एफ0 / बी

बी बैंडविड्थ है, और एफ0 गुंजयमान आवृत्ति है।

सुदीप्त राय के बारे में

सिरेमिक संधारित्र | यह निर्माण और विशेषताएं है | महत्वपूर्ण प्रकार और उपयोगमैं एक इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र में समर्पित हूं।
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