Высоковольтные керамические конденсаторы компании MURATA для высокочастотных цепей

08.03.2024 |

Компания Murata разработала и наладила серийный вы­пуск первых в мире высоковольтных монолитных керами­ческих конденсаторов серии GQM22, обеспечивающих малые потери, высокую добротность и возможность их применения в вы сокочастотных цепях.

Г. Местечкина, В. Яценко

Компания Murata добавила к линейке моно­литных керамических конденсаторов популяр­ной серии GQM, отличающихся малыми потеря­ми, предназначенных для применения в высо­кочастотных цепях и рассчитанных на рабочее напряжение 500 В, конденсаторы типа GQM22.

Конденсаторы серии GQM22 – первые в мире керамические монолитные конденсато­ры с допустимым напряжением 500 В, отли­чающиеся высокой добротностью, малым до­пуском на величину емкости и отличными ча­стотными характеристиками.

Хотя монолитные керамические конденса­торы (рис. 1) были известны и ранее как эф­фективный способ снижения потерь и повы­шения добротности, их использование до сих пор было связано с проблемами, вызванными сложностью подстройки характеристик кон­денсатора и поддержания режима обжига. Разработанные компанией Murata технологии изготовления материалов и обжига керамики, наконец, позволили наладить серийный вы­пуск высоковольтных конденсаторов серии GQM22, отвечающих этим требованиям.

Рис. 1. Конструкция монолитного керамического конденсатора

Серия конденсаторов GQM22 идеальна для применения в согласующих и разделительных цепях таких устройств, как усилители мощ­ности для мобильной связи, базовые станции с технологиями связи WiMAX и LTE, а также в другом высокочастотном оборудовании.

Введение конденсаторов серии GQM22, от­личающихся высокой добротностью и малым эквивалентным последовательным сопротив­лением (ESR), в номенклатуру изделий Murata позволяет применять их, как и 100- и 250- вольтовые конденсаторы серий GQM18 и GQM21, в устройствах, работающих в ВЧ, УВЧ и гигагерцовом диапазонах частот.

Новые конденсаторы имеют на 40% боль­шую добротность на частоте 1 МГц, чем выпус­каемые компанией Murata, рассчитанные на средние и высокие напряжения.

Габаритные размеры конденсаторов серии GQM22 – 2.8×2.8×1.15 мм, диапазон емко­стей – от 0.5 до 100 пФ с допуском до ±0.1 пФ, прочность изоляции – 1250 В. Добротность конденсаторов может быть рассчитана по фор­муле: Q>800+20C, где С – номинальная ем­кость в пФ (от 1 до 30 пФ), при емкости больше 30 пФ добротность на частоте 1 МГц превыша­ет 1400. Температурный коэффициент емко­сти конденсаторов ±30 ppm/°C.

Рис. 2. Зависимость импеданса конденсатора GQM22 емкостью 1 пФ от частоты

Рис. 3. Зависимость добротности конденсатора GQM22 емкостью 1 пФ от частоты

Рис. 4. Зависимость ESR конденсатора GQM22 емкостью 1 пФ от частоты

 

Принятые при разработке конденсаторов серии GQM22 конструктивные и технологиче­ские решения, а также использование резуль­татов моделирования воздействия на их пара­метры электромагнитных полей позволили специалистам компании Murata обеспечить их высокую добротность и стабильность часто­ты собственного резонанса, которая для кон­денсаторов емкостью 1 пФ превышает 4 ГГц. Для наглядности на рис. 2-4 приведены зависимости соответственно импеданса, добротно­сти и ESR конденсаторов серии GQM22 ем­костью 1 пФ от частоты.

Диапазон рабочих температур конденсато­ров серии GQM22 – от -55 до 125 °С.

Конденсаторы серии GQM22 могут стать альтернативой производимых фирмой ATC (American Technical Ceramics) конденсаторов серий 100В, 700В и 800В, отличаясь от них лучшими техническими характеристиками и меньшей ценой.

Выполнение конденсаторов серии GQM22 в соответствии с директивой RoHS позволяет ис­пользовать их в самой современной аппарату­ре, к которой предъявляются жесткие требова­ния по применению компонентов и материа­лов, не содержащих вредных для окружающей среды веществ.