8장 커패시터와 인덕터 예비
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- 하고 싶은 말
- 전자공학부 2학년 실험 보고서입니다.
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8.3 실험을 위한 기초 이론
8.3.1 커패시터
커패시터는 전하를 저장하는 기능을 가진 부품이다. 커패시터는 유전체를 가운데 두고 양쪽에 전극이 놓여 있는 구조이다. 커패시터에 전압이 인가되면 전하들이 유전체를 사이에 두고 전극에 대전되어 충전이 이루어진다. 커패시터의 충전 용량을 커패시턴스라고 하고, 단위를 F(패럿)을 사용한다.
[그림 8-1] 커패시터의 기본 구조
식 (8.1)은 전극의 면적 A, 유전체의 유전율 , 전극간격 d. 커패시턴스 C라 할 때, 커패시턴스 C가 유전율과 전극의 면적에 비례하고, 전극 간격에는 반비례함을 나타낸다.
(8.1)
커패시터에 직류전압을 인가하면, 짧은 충전 시간외에는 전류를 차단하는 특성을 나타낸다. 반대로 커패시터에 교류전압을 인가하면 충전과 방전을 반복하므로 직류전류는 차단하고, 교류전류가 흐른다.
커패시터의 종류
■ 전해 커패시터
얇은 산화막을 유전체로 사용하고, 알루미늄을 전극으로 사용하여 만든다. 크기에 비해 큰 용량을 얻을 수 있다. 전해 커패시터는 극성을 가진 것이 가장 큰 특징이다. 극성을 잘못 연결하거나, 정격전압을 초과하면 터질 수 있으므로 주의한다.
[그림 8-2] 전해 커패시터
■ 세라믹 커패시터
세라믹 커패시터는 티탄산 바륨과 같은 유전율이 큰 재료를 유전체로 사용한다. 인덕턴스 성분이 적어 고주파 특성이 양호하므로 고주파 바이패스용으로 많이 사용한다. 극성은 가지고 있지 않다. 몸체에는 용량을 표시하는 숫자코드와 정격전압이 표시되어 있다.
[그림 8-3] 세라믹 커패시터 [그림 8-4] 세라믹 커패시터의 일종인 MLCC
[그림 8-4]는 세라믹 커패시터의 일종인 MLCC(Multi Layer Ceramic Capacitor)이다. MLCC 내부는 세라믹과 전극을 차례로 적층한 구조다. 따라서 온도 및 주파수 특성이 우수하고, 크기도 작다. 리드선을 가진 커패시터는 기판 면적을 많이 차지하는 단점이 있으나 MCLL는 기판 표면에 실장할 수 있어 표면실장기술 발달과 더불어 그 활용 범위가 확대되고 있다.
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