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贴片电容器制作商君凯告知您贴片电容的介质区别
- 2019-04-18-

       对于新手或者不熟悉电容的采购来说,在挑选无极性电容式时,大家常常会被电容的X5R,X7R,Y5V,COG等奇怪的参数困扰到,糊里糊涂的,今天为大家献上保姆式普及。

       按美国电工协会(EIA)基准,不同介质材料的MLCC按温度稳定性划分为三类:超稳定级(工类)的介质材料为COG或NPO;稳定级(II类)的介质材料为X7R;能用级(Ⅲ)的介质材料Y5V。

       根据参数我们可以看到电容的电介质材料类别,温度特性及其误差等参数,不同的值也对应着一定的电容容量的范畴。大体上,就是:X7R常用于容量为3300pF~0.33uF的电容,这种电容适用于滤波,耦合等场合,电介质常数比较大,当温度从0°C变化为70°C时,电容容量的变化为±15%;Y5P与Y5V常用于容量为150pF~2nF的电容,温度范围比较宽,随着温度变化,电容容量变化范围为±10%或者+22%/-82%。X5R的意思就是该电容的正常工作温度为-55°C~+85°C,对应的电容容量变化为±15%。 

       跟着我了解一下常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V的性能和应用以及采购中应注意的订货事项。电容器的命名会因公司而异,这里按照AVX公司的命名方法,NPO、X7R、Z5U和Y5V的区别就是填充介质不同。由于填充介质不同所组成的电容器的容量即使在相同的体积下也会不同,同时电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用贴片电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。

       一、 NPO电容器

        NPO是一种常用的单片陶瓷电容器,特性是具有温度补偿,填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NPO是电容量和介质损耗较为稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%, 

       相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。 

       NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。通常COG和NPO指的是I 类电介质,温度特性-2-55℃~125℃容量变化率30ppm以内,现在C特性都用COG来表示,不用NP0表示了。 

       二、X7R电容器 

       X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。 

       X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。 

       X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。

        三、Z5U电容器

        Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里使用温度范围是作为首要考虑的,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷 单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有较大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率可达每10年下降5%。 

       尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。下表给出了Z5U电容器的取值范围。 

       Z5U电容器的其他技术指标如下:工作温度范围 +10℃ --- +85℃ 温度特性 +22% ---- -56% 介质损耗 高达 4%

       四、Y5V电容器 

       Y5V电容器是一种通用电容器,但有一定温度限制,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%。 

       Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。 

       Y5V电容器的取值范围如下表所示 

       Y5V电容器的其他技术指标如下:工作温度范围 -30℃ --- +85℃ 温度特性 +22% ---- -82% 介质损耗可高达 5% 

       贴片电容器命名方法可到AVX网站上找到。 

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