Pengertian Kapasitor Keramik, Jenis, dan Aplikasi
Kapasitor keramik adalah kapasitor bernilai tetap di mana bahan keramik bertindak sebagai dielektrik. Kapasitor ini terbuat dari dua atau lebih lapisan keramik dan lapisan logam yang bertindak sebagai elektroda. Komposisi bahan keramik menentukan perilaku listrik dan aplikasinya.
Kapasitor keramik, terutama kapasitor keramik multilayer atau multilayer ceramic capacitors (MLCC), adalah kapasitor yang paling banyak diproduksi dan digunakan dalam peralatan elektronik, di mana diperkirakan mencapai sekitar satu triliun buah produksi per tahun.
Kapasitor MLCC dibuat dalam teknologi SMD (surface-mounted) dan banyak digunakan karena ukurannya yang kecil. Kapasitor keramik biasanya dibuat dengan nilai kapasitansi yang sangat kecil, biasanya antara 1 nF dan 1 µF, meskipun nilai hingga 100 µF juga dimungkinkan.
Kapasitor keramik berukuran sangat kecil dan memiliki tegangan pengenal maksimum yang rendah. Kapasitor keramik tidak terpolarisasi, yang berarti dapat terhubung dengan aman ke sumber AC. Kapasitor keramik memiliki respons frekuensi yang besar karena efek parasit yang rendah seperti resistansi atau induktansi.
Kapasitor keramik dengan bentuk dan gaya khusus digunakan sebagai kapasitor untuk penekan atau suppression RFI/EMI, juga sebagai kapasitor feed-through dan dalam dimensi yang lebih besar, dan sebagai kapasitor daya untuk pemancar.
Baca Juga: Perbedaan Kapasitor Non Polar dan Polar
Presisi dan Toleransi pada Jenis Kapasitor Keramik
Terdapat dua jenis kapasitor keramik yang tersedia saat ini, yaitu kelas 1 dan kelas 2. Berikut adalah penjelasannya:
Kapasitor keramik kelas 1 digunakan di mana diperlukan stabilitas tinggi dan kerugian rendah. Mereka sangat akurat dan nilai kapasitansi stabil sehubungan dengan tegangan, suhu, dan frekuensi yang diberikan. Kapasitor seri NP0 memiliki stabilitas termal kapasitansi ± 0,54% dalam kisaran suhu total -55 hingga +125 °C. Toleransi nilai kapasitansi nominal dapat serendah 1%.
Kemudian, pada kapasitor kelas 2 memiliki kapasitansi per volume yang tinggi dan digunakan untuk aplikasi yang kurang sensitif. Stabilitas termal mereka biasanya ± 15% dalam kisaran suhu operasi, dan toleransi nilai nominal sekitar 20%.
Keunggulan Ukuran pada Kapasitor Keramik
Ketika kerapatan pengepakan komponen yang tinggi diperlukan, seperti halnya di sebagian besar printed circuit boards (PCB) modern, perangkat MLCC menawarkan keuntungan besar dibandingkan kapasitor lainnya.
Untuk mengilustrasikan hal ini, paket kapasitor keramik multi-lapisan “0402 hanya berukuran 0,4 mm x 0,2 mm. Dalam kemasan seperti itu, terdapat 500 atau lebih lapisan keramik dan logam. Ketebalan keramik minimum pada 2010 adalah sekitar 0,5 mikron.
Tegangan Tinggi dan Daya Tinggi pada Kapasitor
Kapasitor keramik yang secara fisik lebih besar dapat dibuat untuk menahan tegangan yang jauh lebih tinggi dan ini disebut kapasitor keramik daya. Ini secara fisik jauh lebih besar daripada yang digunakan pada PCB dan memiliki terminal khusus untuk koneksi yang aman ke suplai tegangan tinggi.
Kapasitor keramik daya dapat dibuat untuk menahan tegangan dalam kisaran 2 kV hingga 100 kV, dengan daya yang ditentukan jauh lebih tinggi dari 200 Volt-Ampere.
MLCC yang lebih kecil yang digunakan dalam printed circuit boards diberi nilai tegangan dari hanya beberapa Volt hingga beberapa ratus Volt, tergantung pada aplikasinya.
Aplikasi Kapasitor Keramik
MLCC adalah kapasitor yang paling banyak diproduksi di industri elektronik, sehingga terdapat banyak aplikasi yang tak terhitung jumlahnya untuk kapasitor ini.
Aplikasi berpresisi tinggi dan berdaya tinggi yang menarik adalah rangkaian resonansi di stasiun pemancar. Kapasitor daya tinggi Kelas 2 digunakan dalam catu daya laser tegangan tinggi, pemutus sirkuit daya, tungku induksi, dll.
Kapasitor SMD (surface mount) bentuk kecil sering digunakan pada PCB dan aplikasi kepadatan tinggi menggunakan kapasitor yang sebanding dengan ukuran sebutir pasir. Mereka juga digunakan dalam konverter DC-DC yang memberi banyak tekanan pada komponen dalam bentuk frekuensi tinggi dan kebisingan listrik tingkat tinggi.
Kapasitor keramik juga dapat digunakan sebagai kapasitor tujuan umum lainnya, karena tidak terpolarisasi dan tersedia dalam berbagai macam kapasitansi, peringkat tegangan, dan ukuran. Banyak penghobi, terutama di bidang robotika, sudah familiar dengan kapasitor piringan keramik yang digunakan pada motor brush DC untuk meminimalkan kebisingan RF.
