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詳細介紹貼片電容
貼片電容全稱:多層(積層,疊層)片式陶瓷電容器,也稱為貼片電容,片容。英文縮寫:MLCC.
基本概述
貼片電容(多層片式陶瓷電容器)是目前用量比較大的常用元件,就AVX公司生產的貼片電容來講有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的規格,不同的規格有不同的用途。下麵我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來介紹一下它們的性能和應用以及采購中應注意的訂貨事項以引起大家的注意。
尺寸
貼片電容的尺寸表示法有兩種,一種是英寸為單位來表示,一種是以毫米為單位來表示,貼片電容的係列型號有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2010、2225、2512,是英寸表示法, 04 表示長度是0.04 英寸,02 表示寬度0.02 英寸,其他類同型號尺寸(mm)
英製尺寸公製尺寸長度及公差寬度及公差厚度及公差
0402 1005 1.00±0.05 0.50±0.05 0.50±0.05
0603 1608 1.60±0.10 0.80±0.10 0.80±0.10
0805 2012 2.00±0.20 1.25±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.20
1206 3216 3.00±0.30 1.60±0.20 0.70±0.20 1.00±0.20 1.25±0.20
1210 3225 3.00±0.30 2.54±0.30 1.25±0.30 1.50±0.30
1808 4520 4.50±0.40 2.00±0.20 ≤2.00
1812 4532 4.50±0.40 3.20±0.30 ≤2.50
2225 5763 5.70±0.50 6.30±0.50 ≤2.50
3035 7690 7.60±0.50 9.00±0.05 ≤3.00
命名
貼片電容的命名所包含的參數有貼片電容的尺寸、做這種貼片電容用的材質、要求達到的精度、要求的電壓、要求的容量、端頭的要求以及包裝的要求。一般訂購貼片電容需提供的參數要有尺寸的大小、要求的精度、電壓的要求、容量值、以及要求的品牌即可。
例風華係列的貼片電容的命名:
0805CG102J500NT 0805:是指該貼片電容的尺寸套小,是用英寸來表示的08 表示長度是0.08 英寸、05 表示寬度為 0.05 英寸 CG :是表示做這種電容要求用的材質,這個材質一般適合於做小於10000PF以下的電容,102 :是指電容容量,前麵兩位是有效數字、後麵的2 表示有多少個零102=10×102 也就是= 1000PF J:是要求電容的容量值達到的誤差精度為5%,介質材料和誤差精度是配對的 500:是要求電容承受的耐壓為50V 同樣500 前麵兩位是有效數字,後麵是指有多少個零。 N:是指端頭材料,現在一般的端頭都是指三層電極(銀/銅層)、鎳、錫 T:是指包裝方式,T 表示編帶包裝,B 表示塑料盒散包裝 貼片電容的顏色,常規見得多的就是比紙板箱淺一點的黃,和青灰色,這在具體的生產過程中會有產生不同差異 貼片電容上麵沒有印字,這是和他的製作工藝有關(貼片電容是經過高溫燒結麵成,所以沒辦法在它的表麵印字),而貼片電阻是絲印而成(可以印刷標記)。
貼片電容有中高壓貼片電容和普通貼片電容,係列電壓有6.3V、10V、16V、25V、50V、100V、200V、500V、1000V、2000V、3000V、 4000V 貼片電容的尺寸表示法有兩種,一種是英寸為單位來表示,一種是以毫米為單位來表示,貼片電容係列的型號有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010、2225 等。 貼片電容的材料常規分為三種,NPO,X7R,Y5V NPO 此種材質電性能最穩定,幾乎不隨溫度,電壓和時間的變化而變化,適用於低損耗,穩定性要求要的高頻電路。
容量精度在5%左右,但選用這種材質隻能做容量較小的,常規100PF 以下,100PF- 1000PF 也能生產但價格較高 X7R 此種材質比NPO 穩定性差,但容量做的比NPO 的材料要高,容量精度在10%左右。 Y5V 此類介質的電容,其穩定性較差,容量偏差在20%左右,對溫度電壓較敏感,但這種材質能做到很高的容量,而且價格較低,適用於溫度變化不大的電路中。
封裝
貼片電容:可分為無極性和有極性兩類,無極性電容下述兩類封裝最為常見,即0805、0603;而(er)有(you)極(ji)性(xing)電(dian)容(rong)也(ye)就(jiu)是(shi)我(wo)們(men)平(ping)時(shi)所(suo)稱(cheng)的(de)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong),一(yi)般(ban)我(wo)們(men)平(ping)時(shi)用(yong)的(de)最(zui)多(duo)的(de)為(wei)鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong),由(you)於(yu)其(qi)電(dian)解(jie)質(zhi)為(wei)鋁(lv),所(suo)以(yi)其(qi)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)以(yi)及(ji)精(jing)度(du)都(dou)不(bu)是(shi)很(hen)高(gao),而(er)貼(tie)片(pian)元(yuan)件(jian)由(you)於(yu)其(qi)緊(jin)貼(tie)電(dian)路(lu)版(ban),所(suo)以(yi)要(yao)求(qiu)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)性(xing)要(yao)高(gao),所(suo)以(yi)貼(tie)片(pian)電(dian)容(rong)以(yi)鉭(tan)電(dian)容(rong)為(wei)多(duo),根(gen)據(ju)其(qi)耐(nai)壓(ya)不(bu)同(tong),貼(tie)片(pian)電(dian)容(rong)又(you)可(ke)分(fen)為(wei)A、B、C、D 四個係列,
具體分類如下:類型封裝形式耐壓
A 3216 10V
B 3528 16V
C 6032 25V
D 7343 35V
分類
貼片電容的分類
一 NPO電容器
二 X7R電容器
三 Z5U電容器
四 Y5V電容器
區別:NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區別是它們的填充介質不同。在相同的體積下由於填充介質不同所組成的電容器的容量就不同,隨之帶來的電容器的介質損耗、容量穩定性等也就不同。所以在使用電容器時應根據電容器在電路中作用不同來選用不同的電容器。
一 NPO電容器
NPO是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。
NPO電容器是電容量和介質損耗最穩定的電容器之一。在溫度從-55℃到 125℃時容量變化為0±30ppm/℃,電容量隨頻率的變化小於±0.3ΔC.NPO電容的漂移或滯後小於±0.05%,相對大於±2%的薄膜電容來說是可以忽略不計的。其典型的容量相對使用壽命的變化小於±0.1%.NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質損耗隨頻率變化的特性也不同,大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。下表給出了NPO電容器可選取的容量範圍。
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 0.5---1000pF 0.5---820pF
1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF
1210 560---5600pF 560---2700pF
2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF
NPO電容器適合用於振蕩器、諧振器的槽路電容,以及高頻電路中的耦合電容。
二 X7R電容器
X7R電容器被稱為溫度穩定型的陶瓷電容器。當溫度在-55℃到 125℃時其容量變化為15%,需要注意的是此時電容器容量變化是非線性的。
X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的,它也隨時間的變化而變化,大約每10年變化1%ΔC,表現為10年變化了約5%.
X7R電dian容rong器qi主zhu要yao應ying用yong於yu要yao求qiu不bu高gao的de工gong業ye應ying用yong,而er且qie當dang電dian壓ya變bian化hua時shi其qi容rong量liang變bian化hua是shi可ke以yi接jie受shou的de條tiao件jian下xia。它ta的de主zhu要yao特te點dian是shi在zai相xiang同tong的de體ti積ji下xia電dian容rong量liang可ke以yi做zuo的de比bi較jiao大da。下xia表biao給gei出chu了leX7R電容器可選取的容量範圍。
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF
1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF
1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF
三 Z5U電容器
Z5U電容器稱為“通用”陶瓷單片電容器。這裏首先需要考慮的是使用溫度範圍,對於Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對於上述三種陶瓷單片電容起來說在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量。但它的電容量受環境和工作條件影響較大,它的老化率最大可達每10年下降5%.
盡管它的容量不穩定,由於它具有小體積、等效串聯電感(ESL)和等效串聯電阻(ESR)低、良好的頻率響應,使其具有廣泛的應用範圍。尤其是在退耦電路的應用中。下表給出了Z5U電容器的取值範圍。
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF
1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF
Z5U電容器的其他技術指標如下:
工作溫度範圍10℃ --- 85℃
溫度特性 22% ---- -56%
介質損耗 最大 4%
四 Y5V電容器
Y5V電容器是一種有一定溫度限製的通用電容器,在-30℃到85℃範圍內其容量變化可達 22%到-82%.
Y5V的高介電常數允許在較小的物理尺寸下製造出高達4.7μF電容器。
Y5V電容器的取值範圍如下表所示
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF
1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF
Y5V電容器的其他技術指標如下:
工作溫度範圍 -30℃ --- 85℃
溫度特性 22% ---- -82%
介質損耗 最大 5%
貼片電容器命名方法可到AVX網站上找到。不同的公司命名方法可能略有不同。
作用
電路中的作用
在直流電路中,電容器是相當於斷路的。 電容器是一種能夠儲藏電荷的元件,也是最常用的電子元件之一。
這得從電容器的結構上說起。最簡單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(包括空氣)構成的。通電後,極板帶電,形成電壓(電勢差),但是由於中間的絕緣物質,所以整個電容器是不導電的。不過,這樣的情況是在沒有超過電容器的臨界電壓(擊穿電壓)的(de)前(qian)提(ti)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)。我(wo)們(men)知(zhi)道(dao),任(ren)何(he)物(wu)質(zhi)都(dou)是(shi)相(xiang)對(dui)絕(jue)緣(yuan)的(de),當(dang)物(wu)質(zhi)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)加(jia)大(da)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)後(hou),物(wu)質(zhi)是(shi)都(dou)可(ke)以(yi)導(dao)電(dian)的(de),我(wo)們(men)稱(cheng)這(zhe)個(ge)電(dian)壓(ya)叫(jiao)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)。電(dian)容(rong)也(ye)不(bu)例(li)外(wai),電(dian)容(rong)被(bei)擊(ji)穿(chuan)後(hou),就(jiu)不(bu)是(shi)絕(jue)緣(yuan)體(ti)了(le)。不(bu)過(guo)在(zai)中(zhong)學(xue)階(jie)段(duan),這(zhe)樣(yang)的(de)電(dian)壓(ya)在(zai)電(dian)路(lu)中(zhong)是(shi)見(jian)不(bu)到(dao)的(de),所(suo)以(yi)都(dou)是(shi)在(zai)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)以(yi)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de),可(ke)以(yi)被(bei)當(dang)做(zuo)絕(jue)緣(yuan)體(ti)看(kan)。
陶製電容器
danshi,zaijiaoliudianluzhong,yinweidianliudefangxiangshisuishijianchengyidingdehanshuguanxibianhuade。erdianrongqichongfangdiandeguochengshiyoushijiande,zhegeshihou,zaijibanjianxingchengbianhuadedianchang,erzhegedianchangyeshisuishijianbianhuadehanshu。shijishang,dianliushitongguochangdexingshizaidianrongqijiantongguode。
在中學階段,有句話,就叫通交流,阻直流,說的就是電容的這個性質。
電容的作用:
1)旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件,它能使穩壓器的輸出均勻化,降低負載需求。 就(jiu)像(xiang)小(xiao)型(xing)可(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池(chi)一(yi)樣(yang),旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)能(neng)夠(gou)被(bei)充(chong)電(dian),並(bing)向(xiang)器(qi)件(jian)進(jin)行(xing)放(fang)電(dian)。為(wei)盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)阻(zu)抗(kang),旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)要(yao)盡(jin)量(liang)靠(kao)近(jin)負(fu)載(zai)器(qi)件(jian)的(de)供(gong)電(dian)電(dian)源(yuan)管(guan)腳(jiao)和(he)地(di)管(guan)腳(jiao)。 這能夠很好地防止輸入值過大而導致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過大電流毛刺時的電壓降。
2)去耦
去耦,又稱解耦。 從電路來說, 總是可以區分為驅動的源和被驅動的負載。如果負載電容比較大, 驅動電路要把電容充電、放電, 才能完成信號的跳變,在上升沿比較陡峭的時候,電流比較大, 這樣驅動的電流就會吸收很大的電源電流,由於電路中的電感,電阻(特別是芯片管腳上的電感,會產生反彈),這種電流相對於正常情況來說實際上就是一種噪聲,會影響前級的正常工作,這就是所謂的“耦合”.
去耦電容就是起到一個“電池”的作用,滿足驅動電路電流的變化,避免相互間的耦合幹擾。
將(jiang)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)和(he)去(qu)藕(ou)電(dian)容(rong)結(jie)合(he)起(qi)來(lai)將(jiang)更(geng)容(rong)易(yi)理(li)解(jie)。旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)實(shi)際(ji)也(ye)是(shi)去(qu)耦(ou)合(he)的(de),隻(zhi)是(shi)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)一(yi)般(ban)是(shi)指(zhi)高(gao)頻(pin)旁(pang)路(lu),也(ye)就(jiu)是(shi)給(gei)高(gao)頻(pin)的(de)開(kai)關(guan)噪(zao)聲(sheng)提(ti)高(gao)一(yi)條(tiao)低(di)阻(zu)抗(kang)泄(xie)防(fang)途(tu)徑(jing)。高(gao)頻(pin)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)一(yi)般(ban)比(bi)較(jiao)小(xiao),根(gen)據(ju)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv)一(yi)般(ban)取(qu)0.1μF、0.01μF 等;而去耦合電容的容量一般較大,可能是10μF 或者更大,依據電路中分布參數、以(yi)及(ji)驅(qu)動(dong)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)大(da)小(xiao)來(lai)確(que)定(ding)。旁(pang)路(lu)是(shi)把(ba)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)中(zhong)的(de)幹(gan)擾(rao)作(zuo)為(wei)濾(lv)除(chu)對(dui)象(xiang),而(er)去(qu)耦(ou)是(shi)把(ba)輸(shu)出(chu)信(xin)號(hao)的(de)幹(gan)擾(rao)作(zuo)為(wei)濾(lv)除(chu)對(dui)象(xiang),防(fang)止(zhi)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)返(fan)回(hui)電(dian)源(yuan)。這(zhe)應(ying)該(gai)是(shi)他(ta)們(men)的(de)本(ben)質(zhi)區(qu)別(bie)。
3)濾波
從理論上(即假設電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實際上超過1μF dedianrongdaduoweidianjiedianrong,youhendadedianganchengfen,suoyipinlvgaohoufanerzukanghuizengda。youshihuikandaoyouyigedianrongliangjiaodadianjiedianrongbinglianleyigexiaodianrong,zheshidadianrongtongdipin,xiaodianrongtonggaopin。dianrongdezuoyongjiushitonggaozudi,tonggaopinzudipin。dianrongyuedadipinyuerongyitongguo。jutiyongzailvbozhong,dadianrong(1000μF)濾低頻,小電容(20pF)濾高頻。曾有網友形象地將濾波電容比作“水塘”.由(you)於(yu)電(dian)容(rong)的(de)兩(liang)端(duan)電(dian)壓(ya)不(bu)會(hui)突(tu)變(bian),由(you)此(ci)可(ke)知(zhi),信(xin)號(hao)頻(pin)率(lv)越(yue)高(gao)則(ze)衰(shuai)減(jian)越(yue)大(da),可(ke)很(hen)形(xing)象(xiang)的(de)說(shuo)電(dian)容(rong)像(xiang)個(ge)水(shui)塘(tang),不(bu)會(hui)因(yin)幾(ji)滴(di)水(shui)的(de)加(jia)入(ru)或(huo)蒸(zheng)發(fa)而(er)引(yin)起(qi)水(shui)量(liang)的(de)變(bian)化(hua)。它(ta)把(ba)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)動(dong)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua),頻(pin)率(lv)越(yue)高(gao),峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)就(jiu)越(yue)大(da),從(cong)而(er)緩(huan)衝(chong)了(le)電(dian)壓(ya)。濾(lv)波(bo)就(jiu)是(shi)充(chong)電(dian),放(fang)電(dian)的(de)過(guo)程(cheng)。
4)儲能
儲能型電容器通過整流器收集電荷,並將存儲的能量通過變換器引線傳送至電源的輸出端。電壓額定值為40~450VDC、電容值在220~150 000μF 之間的鋁電解電容器(如EPCOS 公司的B43504 或B43505)是較為常用的。根據不同的電源要求,器件有時會采用串聯、並聯或其組合的形式,對於功率級超過10KW 的電源,通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。




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