informação técnico-comercial
tendências no desenvolvimento dos condensadores cerâmicos São muitas as exigências colocadas aos condensadores cerâmicos: construção mais pequena, amplas gamas de temperatura, maior eficiência, tolerâncias mais rigorosas, funções otimizadas e frequências mais elevadas, já para não mencionar a necessidade de versões específicas de aplicação. Jürgen Geier, Technical Support Pascal Kundelius, Product Sales Manager Ceramic Capacitors
Para dar resposta a estes pedidos, os fabricantes continuam a otimizar os seus condensadores cerâmicos, desenvolvendo novos materiais e misturas, bem como novas abordagens à construção, engenharia e estrutura interior (ou seja, as formas das superfícies dos elétrodos). Fazem também uso deliberado de certas propriedades, como o efeito consideravelmente negativo do enviesamento CC, um efeito que ocorre em materiais cerâmicos ferromagnéticos como o titanato de bário, que é atualmente o material mais utilizado para os MLCCs (condensadores multicamadas de cerâmica). Juntamente com as conceções mais conhecidas, como os condensadores de alta frequência, HiQ, RF, micro-ondas, baixa indução e baixa perda, apareceu recentemente no mercado uma nova gama de condensadores cerâmicos específicos, que são ainda muito desconhecidos – dada a atual avalanche de novos desenvolvimentos, isto não é uma surpresa. Apresentamos aqui algumas das caraterísticas mais importantes. 1. Condensação variável graças à polarização CC Os “condensadores variáveis” fazem exatamente o que o nome sugere, ou seja, oferecem uma condensação variável. A utilização da sua polarização CC reduz as capacidades efetivas quando uma corrente CC é aplicada aos seus elétrodos de controlo, pelo que também poderiam ser designados como condensadores ajustáveis de tensão VACs. Estes condensadores eletricamente ajustáveis estão disponíveis com capacidades nominais de 33 pF a 200 pF, para tensões de controlo até 3 ou 5 V CC, permitindo que sejam ajustados até 50% da sua capacidade de base. Em comparação 78
Figura 1 Os condensadores variáveis oferecem uma capacitância ajustável através da utilização de polarização CC.
Figura 2 Diagrama de circuito substituto para condensadores variáveis.
com o compensador regular de condensadores, isto proporciona-lhes oportunidades inimagináveis – especialmente porque não só podem ser ajustados a valores fixos, mas também utilizados para formar circuitos de controlo. Estão disponíveis em tamanhos de construção de 0,6 mm x 0,6 mm e 1,3 mm x 0,9 mm, para tensões de trabalho de 10 Vpp e 30 Vpp. São particularmente indicados para aplicação em circuitos de antena NFC (banda de 13,56 MHz), como os utilizados em smartphones e cartões de controlo, porque os condensadores variáveis permitem a realização de ajustes de frequência através da simples aplicação da tensão apropriada com os ICs NFC. Também compensam a variação do valor L da antena, facilitando o ajuste de f0, e a depuração durante os testes de certificação, simplificando os ajustes de desvio durante a instalação na caixa. 2. Silício de terceira dimensão Nos condensadores de “silício de alta densidade” ou “silício 3D”, os fabricantes utilizam a terceira dimensão para aumentar significativamente a superfície do condensador – e com ela a capacidade – sem aumentar a área da superfície de base do condensador. É assim que se atingem valores de capacitância que, de outra forma, exigiriam cerca de 80 camadas em MLCCs com uma espessura de componente de 100 µm. O Murata SiCap, por exemplo, oferece um total de 100 nF com um tamanho de 0402 e uma espessura de apenas 100 μm – equivalente a 10 C0Gs dielétricos de Classe 1 de tamanho 0603 e 400 μm de espessura. Versões mais finas também estão disponíveis em Murata, mediante pedido. Os valores de capacitância variam de vários pF a alguns µF, e as tensões variam de 5 a 450 V.