안녕하십니까
전력전자와 각종MCU를 공부하고 최종적으로 작품을 만드는 전자 장인 입니다
오늘의 주제는
저항, 커패시터, 인덕터의 종류와 특징!
커패시터는 capacitor로 명칭 하며 전자회로를 구성하는데 필수적인 부품입니다.
커패시터는 내부 전기장에 에너지를 저장하는 소자이며
절연체에 의해 분리되는 두개의 전도성 플레이트로 구성됩니다.
이번 시간에는 종류 및 특징을 살펴보는 시간이기 때문에 커패시터의 수식적인 설명은 하지 않도록 하겠습니다.
1. 커패시터의 종류
커패시터는 저항과 마찬가지로 chip 커패시터부터 세라믹, 전해, 필름, 탄탈 커패시터 등
많은 종류의 커패시터가 존재합니다.
1. 칩 커패시터 (chip capacitor)
SMD 타입의 커패시터로 chip 커패시터로 불리며 SMD 저항과 마찬가지로 여러 가지 크기의 커패시터가 존재합니다.
chip 커패시터의 가장 큰 특징으로는 저항에는 값이 적혀있었지만
커패시터에는 커패시턴스값이 적혀있지 않는 특징이 있습니다.
따라서 여러가지 값의 커패시터가 섞이게 되면 구분하기가 매우 어려운 단점이 있습니다.
chip 커패시터는 극성이 없으며, PCB 기판 위에 주로 사용됩니다.
특징을 더 들어가면 고주파 특성이 좋으며 온도에 따라 안정된 값을 가지는 특징이 있습니다.
크기가 작기 때문에 다른 커패시터보다 최대 커패시턴스 값이 상대적으로 낮게 생산되고 있습니다.
2. 세라믹 커패시터
세라믹 커패시터는 chip 커패시터처럼 극성이 존재하지 않습니다.
크기가 작게 제작이 되기 때문에 상대적으로 용량이 작으며 고주파 특성을 지닌 특징이 있습니다.
세라믹 커패시터에는 커패시턴스 값이 프린팅 되어있습니다.
띠 저항을 읽는 방법이 있는것처럼 커패시턴스 값을 읽는 방법이 존재합니다.
사진의 예시로 설명드리겠습니다.
104의 커패시터가 있으면 10은 정수를 나타내고 4는 104을 나타냅니다.
커패시턴스의 기본 단위는 p 단위로 피코라고 읽으며 10-12 의 크기를 가지기 때문에
최종적인 커패시턴스는 10*104-10-12을 계산한 10*10-8 으로 계산할 수 있습니다.
따라서 100 [nF]으로 계산할 수 있습니다.
3. 필름 커패시터
필름 커패시터는 내부에 폴리에스테르 수지, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 수지 등의 필름을 사용하여
전극 사이에 끼운 구조이기 때문에 명칭이 필름 커패시터입니다.
필름 커패시터는 다른 커패시터와 비교하면 같은 용량 대비 크기가 작은 장점이 있습니다.
또한 정상 동작으로만 회로 동작 시 다른 커패시터에 비해 수명이 긴 특징이 있습니다.
필름 커패시터도 앞의 chip 커패시터와 세라믹 커패시터처럼 극성이 없는 특징이 있습니다.
이렇게 극성이 없는 커패시터 3종류에 대하여 살펴보았습니다.
극성이 없기 때문에 회로 구성시 극성을 표현하지 않아도 되는 특징이 있으며
아래 그림처럼 회로에 극성이 없도록 기호로 나타냅니다.
4. 탄탈 커패시터
탄탈 커패시터는 극성이 존재하는 커패시터입니다.
또한 고용량의 커패시턴스 값의 구현이 가능하며 충전 및 방전이 빠르고
전해 커패시터보다 온도특성과 주파수 특성이 우수한 특징이 있습니다.
커패시터의 극성을 확인하기 위해서는 + 표시를 확인하거나 소자 한쪽에 띠무늬를 확인하여
+단자에 올바르게 연결하는 주의가 필요합니다.
+단자와 -단자에 반대로 연결 시 커패시터가 파손되는 위험이 발생하니 극성 확인에 주의가 필요합니다.
5. 전해 커패시터
전해커패시터는 가장 많이 사용되는 커패시터로 생각됩니다 (필자 개인적인 생각)
전해 커패시터는 원기둥 모양의 형태를 가지고 있으며 극성이 존재합니다.
따라서 탄탈 커패시터처럼 극성을 유의하며 회로 연결을 진행하여야 합니다.
또한, 소자에 흰 띠가 있거나 검은색으로 칠해져 놓았으며 그 표시는 -극을 의미합니다.
전해 커패시터는 다른 커패시터에 비해서 상당히 큰 고용량의 전하를 충전할 수 있으며
충전 용량이 커질수록 커패시터의 부피도 커지는 특징을 가지고 있습니다.
고주파 특성이 좋지 않기 때문에 저주파 특성을 가지고 있는 특징이 있습니다.
극성이 있는 탄탈 커패시터와 전해 커패시터는 회로에 표현해주는 방식이 다릅니다.
회로에도 +극과 -극을 표현해 주어야 하기 때문에 아래 그림과 같이 한쪽이 휘어있도록 표현하거나
+극, -극을 함께 작성해놓습니다. 따라서 소자를 위치할 때 극성에 한 번 더 주의를 하여야 합니다.
커패시터의 종류와 그에 따른 특징들을 살펴보았습니다.
지금까지 전력전자와 각종MCU를 공부하고 최종적으로 작품을 만드는 전자 장인 이었습니다
감사합니다
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