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CAPACITOR
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- ELETTRONICA OGGI 446 - GIUGNO 2015
ci, e i moderni sistemi per la difesa sono soggetti a tempera-
ture, vibrazioni e urti sempre più violenti.
Progettati per ambienti ostili
Per alcuni tipi di componenti, la selezione o la caratteriz-
zazione alle alte temperature è sufficiente per verificare
l’adeguatezza delle prestazioni agli ambienti desiderati.
Per altri componenti, come i condensatori ceramici multi-
strato (MLCC), ampiamente impiegati per temporizzazione,
sintonizzazione, generazione di impulsi, disaccoppiamento,
filtraggio, soppressione di picchi di tensione e immagazzi-
namento di energia, l’uso di materiali avanzati e nuove tec-
niche di costruzione può portare alla realizzazione di un di-
spositivo in grado di assicurare migliori prestazioni.
I condensatori ceramici multistrato realizzati con materiali
dielettrici X7R offrono un mix ottimale tra prestazioni e co-
sti per applicazioni generiche. D’altro canto, i condensatori
con dielettrico C0G possono garantire una maggiore stabi-
lità del valore della capacità al variare della temperatura.
Osservando la figura 1 si evince chiaramente che il valore
effettivo di capacità di un condensatore realizzato con il die-
lettrico C0G in zirconato di calcio per alte temperature bre-
vettato da KEMET rimane costante a temperature superiori
a 200 °C. Invece, condensatori X7R di valore iniziale molto
maggiore si deteriorano rapidamente sopra i 125 °C, scen-
dendo a valori confrontabili con quelli dei condensatori C0G
al crescere della temperatura. Per assicurare il valore de-
siderato di capacità alla temperatura di lavoro, i progettisti
possono risparmiare spazio prezioso sulle schede impie-
gando condensatori C0G più compatti rispetto ai dispositivi
X7R di capacità e ingombro maggiori.
Oltre a garantire un’eccellente stabilità termica al dielettrico
C0G, lo zirconato di calcio nella formulazione per alte tem-
perature possiede una resistenza di isolamento a tempera-
tura ambiente maggiore rispetto agli altri dielettrici C0G o
X7R, garantendo una maggiore affidabilità del sistema. Seb-
bene il valore di tale resistenza si riduca al crescere della
temperatura per entrambi i tipi di dielettrici, per un conden-
satore X7R la resistenza passare da alcuni gigaohm (a 25 °C)
a poche centina di kilo ohm al crescere della temperatura.
La figura 2 mostra come condensatori C0G in zirconato di
calcio abbiano una resistenza 18 volte maggiore rispetto ai
dispostivi X7R, che si mantiene superiore al 1 G
Ω
fino a tem-
perature intorno ai 250 °C.
Migliori proprietà meccaniche
Anche le proprietà meccaniche dei condensatori ceramici
multistrato possono essere migliorate grazie a una combi-
nazione oculata tra materiali e tecniche di assemblaggio del
condensatore. Le vibrazioni e gli urti meccanici possono es-
sere particolarmente intensi nelle moderne applicazioni di
trivellazione, in particolare quando l’elettronica deve esse-
re installata sulla trivella stessa. In condensatori ospitati in
package di dimensioni elevate sono particolarmente vulne-
Fig. 2 – Un valore maggiore di resistenza di isolamento iniziale garantisce una maggiore affidabilità a temperature intorno ai 200 °C