 |
  |
|
|
|
| 位置：门别网 › 卖家论坛 › 卖家圈子 › 帖子 |
|
程兰兰 等级： / 门别币：20 |
| 发表：2016-12-10 15:02:16 查看：720 回复：2 次 | |
郑佩：陶瓷/瓷片电容器特性用途介绍 |
|
详情请关注 众源泰科技 微信公众号
一、 陶瓷/瓷片电容器 基本介绍
瓷片电容(ceramiccapacitor)是一种用陶瓷材料作介质,在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜,再经高温烧结后作为电极而成的电容器。通常用于高稳定振荡回路中，作为回路、旁路电容器及垫整电容器。
陶瓷电容器 (ceramic capacitor;ceramic condenser ) 就是用陶瓷作为电介质，在陶瓷基体两面喷涂银层，然后经低温烧成银质薄膜作极板而制成。它的外形以片式居多，也有管形、圆形等形状。
它的外形以片式居多，也有管形、圆形等形状。
陶瓷电容器是以陶瓷材料为介质的电容器的总称。其品种繁多，外形尺寸相差甚大。按使用电压可分为高压，中压和低压陶瓷电容器。按温度系数，介电常数不同可分为负温度系数、正温度系数、零温度系数、高介电常数、低介电常数等。此外，还有I型、II型、III型的分类方法。一般陶瓷电容器和其他电容器相比，具有使用温度较高，比容量大，耐潮湿性好，介质损耗较小，电容温度系数可在大范围内选择等优点。
广泛用于电子电路中，用量十分可观。
二、基本参数
1、第１类（溫度补偿用）之特性
是以静电容量温度系数之公称值及此公称值之容差來表示。
表－１静电容量溫度系数之公称值
|
文字记号 |
容许差（×10-6/℃） |
文字记号 |
容许差（×10-6/℃） |
|
F |
±15 |
K |
±250 |
|
G |
±30 |
L |
±500 |
|
H |
±60 |
M |
±1000 |
|
J |
±120 |
N |
±2500 |
(表－2静电容量溫度系数之容许差)注：SL.YN与表1、表2无关
2、第2类（高诱电率用）之特性
是以在使用溫度范围內靜电容量之变化率表示。
使用溫度范围，靜电容量变化率，如表－3所示
3、使用溫度范围与静电容量变化率
表—3
4、工作电压：
16V,25V,50V,63V,100V,250V,500V,1000V,1500V,2000V,2500V,3000V,4000V，6000V，8000V，10000V，15000V，20000V
5、公称靜电容量：
公称靜电容量是以PF为单位來表示。
6、靜电容量容许差：
靜电容量容许差：如表－4,表-5所示
|
文字记号 |
J |
K |
M |
Z |
|
容许差（％） |
±5% |
±10% |
±20% |
0.6 |
表-4公称靜电容量高於
|
文字记号 |
C |
D |
F |
|
容许差（PF） |
±0.25 |
±0.5 |
±1 |
表-5 10PF以下适用之
高压瓷片电容就是以陶瓷材料为介质的圆板电容器，在“瓷片”电容器中一般DC50v以下叫低压，DC100V~500V为中高压，DC1000v~6000v和为高压，安规Y电容也是属于高压，DC6000v以上为超高压。
高压瓷片电容作用具有耐磨直流高压的特点，适用于高压旁路和耦合电路中，其中的低耗损高压圆片具有较低的介质损耗，特别适合在电视接收机和扫描等电路中使用。
三、标示识别
瓷片电容的识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示，其它单位还有：毫法(mF)、微法 (μF)/mju:/、纳法(nF)、皮法(pF)。其中：1法拉=1000毫法(mF)，1毫法=1000微法(μF)，1微法=1000纳法 (nF)，1纳法=1000皮法(pF)
容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 μF/16V
容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示
字母表示法：1m=1000 μF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
数字表示法：三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。三位数字的前两位数字为标称容量的有效数字，第三位数字表示有效数字后面零的个数，它们的单位都是pF。
如：102表示标称容量为1000pF。
221表示标称容量为220pF。
224表示标称容量为22x10(4)pF。
在这种表示法中有一个特殊情况，就是当第三位数字用"9"表示时，是用有效数字乘上10的-1次方来表示容量大小。
如：229表示标称容量为22x(10-1)pF=2.2pF。
允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如：一瓷片电容为104J表示容量为0.1 μF、误差为±5%
四、分类
陶瓷电容器又分为高频瓷介电容器和低频瓷介电容器两种。具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡电路中，作为回路电容器。低频瓷介电容器用在对稳定性和损耗要求不高的 场合或工作频率较低的回路中起旁路或隔直流作用，它易被脉冲电压击穿，故不能使用在脉冲电路中。高频瓷介电容器适用于高频电路。
多层陶瓷电容器常见小缺陷的规避方法
因其小尺寸、低等效串联电阻(ESR)、低成本、高可靠性和高纹波电流能力，多层陶瓷 (MLC) 电容器在电源电子产品中变得极为普遍。一般而言，它们用在电解质电容器 leiu 中，以增强系统性能。相比使用电解电容器铝氧化绝缘材料时相对介电常数为 10 的电解质，MLC 电容器拥有高相对介电常数材料 (2000-3000) 的优势。这一差异很重要，因为电容直接与介电常数相关。在电解质的正端，设置板间隔的氧化铝厚度小于陶瓷材料，从而带来更高的电容密度。
温度和DC偏压变化时，陶瓷电容器介电常数不稳定，因此我们需要在设计过程中理解它的这种特性。高介电常数陶瓷电容器被划分为 2 类。图 1 显示了如何以 3 位数描述方法来对其分类，诸如:Z5U、X5R 和 X7R 等。例如，Z5U 电容器额定温度值范围为 +10 到 +85o C，其变化范围为+22/–56%。再稳定的电介质也存在一定的温度电容变化范围。
当我们研究偏压电容依赖度时，情况变得更加糟糕。图 2 显示了一个 22 uF、6.3伏、X5S 电容器的偏压依赖度。我们常常会把它用作一个 3.3 伏负载点 (POL) 稳压器的输出电容器。3.3 伏时电容降低 25%，导致输出纹波增加，从而对控制环路带宽产生巨大影响。如果您曾经在 5 伏输出时使用这种电容器，则在温度和偏压之间，电容降低达 60% 之多，并且由于 2:1 环路带宽增加，可能产生一个不稳定的电源。许多陶瓷电容器厂商都没有详细说明这一问题。
陶瓷电容器的第二个潜在缺陷是，它们具有相对较小的电容和低ESR。在频域和时域中，这会带来一些问题。如果它们被用作某个电源的输入滤波电容器，则它们很容易随输入互连电感谐振，形成一个振荡器。要想知道是否存在潜在问题，可将寄生互连电感估算为每英寸 15 nH，然后根据这两篇文章介绍的方法把滤波输出阻抗与电源输入电阻进行对比。第二个潜在问题存在于时域中，我们可在以太网电源 (POE) 等系统中看到它们的踪影。
在这些系统中，电源通过大互连电感连接至负载。负载通过一个开关实现开启，并可能会使用陶瓷电容器构建旁路。这种旁路电容器和互连电感可以形成一个高 Q谐振电路。由于负载电压振铃可以高达电源电压的两倍，因此在负载下关闭开关会形成一个过电压状态。这会引起意外电路故障。例如，在 POE 中，负载组件的额定电压变化可以高达电源额定电压的两倍。
第三个潜在缺陷的原因是陶瓷电容器为压电式。也就是说，当电容器电压变化时，其物理尺寸改变，从而产生可听见的噪声。例如，我们将这种电容器用作输出滤波电容器时(存在大负载瞬态电流)，或者在"绿色"电源中，其在轻负载状态下进入突发模式。这种问题的变通解决方案如下:
· 转而使用更低介电常数的陶瓷材料，例如:COG 等。
· 使用不同的电介质，例如:薄膜等。
· 使用加铅和表面贴装技术 (SMT) 组件，可紧密贴合印制线路板 (PWB)。
· 使用更小体积器件，降低电路板应力。
· 使用更厚组件，降低施加电压应力和物理变形。
SMT陶瓷电容器存在的另一个问题是，在PWB弯曲时，由于电容器和 PWB 之间存在的热膨胀系数 (TCE) 错配，它们的软焊接头往往会裂开。您可以采取一些预防措施来减少这种问题的发生:
· 封装尺寸限制为 1210。
· 使电容器远离高曲率地区，例如:拐角区等。
· 使电容器朝向电路板短方向。
· 使电路板安装点远离边角。
· 在所有装配过程均注意可能出现的电路板弯曲。
总之，如果您注意其存在的一些小缺点，则相比电解电容器，多层陶瓷电容器拥有低成本、高可靠性、长寿命和小尺寸等优势。它们具有非常宽的电容容差范围，因此您需要对其温度和偏压变化范围内的性能进行评估。它们均为压电式，其意味着它们会在有脉冲电流的系统中产生可听见的噪声。最后，它们很容易出现破裂，因此我们必须采取预防措施来减少这一问题的发生。所有这些问题都有相应的解决办法。因此，MLC 电容器仍会变得越来越受欢迎。
五、应用
MLCC(1类)—微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠,无极性,低容值,低成本,耐高温.主要应用于高频电路中.
MLCC(2类)—微型化,高比容,中高压,无极性,高可靠,耐高温,低ESR,低成本.主要应用于中,低频电路中作隔直,耦合,旁路和滤波等电容器使用。
 |
| 内容违规投诉举报请联系在线客服QQ：278336453 |
| 今日最新卖家热点 |
|
更多内容>> |
| 下载APP客户端，随时随地上门别，方便卖家网店交易 |
| 话题回复 |
 |
快了年华 等级： / 门别币：123第1楼 |
|
admin 等级： / 门别币：3322第2楼 |
|
|
||
