Un condensateur, également appelé accumulateur, accumulateur ou condensateur, est un composant électronique passif capable de stocker une charge électrique. C’est aussi un filtre, bloquant le courant continu (DC) et laissant passer le courant alternatif (AC). Un condensateur est composé de deux surfaces conductrices appelées électrodes, séparées par un isolant, appelé diélectrique. Contrairement à certains condensateurs, un condensateur céramique n’est pas polarisé, ce qui signifie que les deux électrodes ne sont pas positives et chargées négativement ; et il utilise des couches de métal et de céramique comme diélectriques.
Lorsqu’une tension continue est appliquée à un condensateur céramique, la charge électrique est stockée dans les électrodes. La capacité de stockage est faible et se mesure en unités appelées Farads (F). La plupart des condensateurs sont si petits que leur capacité est mesurée en unités de microfarad (10 à la sixième puissance négative), nanofarad (dix à la neuvième puissance négative) ou picofarad (dix à la douzième puissance négative). De nouveaux supercondensateurs ont été conçus et contiennent en fait suffisamment de charge pour être mesurés en unités Farad complètes.
La première conception de condensateur en céramique remonte aux années 1930, lorsqu’elle était utilisée comme composant dans les récepteurs radio et autres équipements à tubes à vide. Les condensateurs sont désormais un composant essentiel dans de nombreuses applications électroniques, notamment l’automobile, les ordinateurs, les équipements de divertissement et les alimentations. Ils sont également utiles pour maintenir les niveaux de tension dans les lignes électriques, améliorer l’efficacité du système électrique et réduire les pertes d’énergie.
La conception originale du condensateur céramique était en forme de disque, et à l’exception des condensateurs céramiques monolithiques, c’est toujours la conception prédominante. Les condensateurs en céramique utilisent des matériaux comme le baryum acide titane comme diélectrique. Ils ne sont pas construits dans une bobine, comme certains autres condensateurs, ils peuvent donc être utilisés dans des applications haute fréquence et dans des circuits qui contournent les signaux haute fréquence à la terre.
Un condensateur céramique monolithique est constitué de fines couches diélectriques entrelacées d’électrodes à film métallique décalées. Une fois que les fils sont attachés, l’unité est pressée dans une forme monolithique ou solide et uniforme. La petite taille et la grande capacité des condensateurs monolithiques ont permis de rendre possible la miniaturisation, la numérisation et la haute fréquence dans les équipements électroniques.
Un condensateur céramique multicouche utilise deux électrodes non polarisées séparées par plusieurs couches alternées de métal et de céramique comme diélectrique. Ceux-ci se trouvent dans les convertisseurs de puissance à haute fréquence et dans les filtres des alimentations à découpage et des convertisseurs CC-CC. Les ordinateurs, les processeurs de données, les télécommunications, les contrôles industriels et les équipements d’instrumentation utilisent également des condensateurs céramiques multicouches.
Les condensateurs céramiques sont classés en Type I, Type II ou Type III. Le condensateur céramique de type I a généralement un diélectrique constitué d’un mélange d’oxydes métalliques et de titanates. Ils ont une résistance d’isolement élevée et des pertes de fréquence plus faibles et maintiennent une capacité stable même lorsque la tension varie. Ceux-ci sont utilisés dans les circuits résonants, les filtres et les éléments de synchronisation.
Les condensateurs de type II ont des diélectriques à base de zirconates et de titanates, tels que le baryum, le calcium et le strontium. Ils ont des pertes de fréquence un peu plus élevées et moins de résistance d’isolement que les condensateurs de type I, mais peuvent toujours maintenir des niveaux de capacité élevés. Ceux-ci sont populaires pour une utilisation dans le couplage, le blocage et le filtrage. Un inconvénient des condensateurs de type II est qu’ils peuvent perdre de la capacité avec l’âge. Les condensateurs céramiques de type III sont des condensateurs à usage général qui conviennent aux applications qui ne nécessitent pas une résistance d’isolement élevée et une stabilité de capacité.