詳細(xì)信息
貼片電容(單片陶瓷電容器)是目前用量比較大的常用元件，就AVX公司生產(chǎn)的貼片電容來(lái)講有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的規(guī)格，不同的規(guī)格有不同的用途。
基本信息
中文名稱(chēng)
貼片電容
外文名稱(chēng)
Chip capacitors
作用
電路中
工作溫度范圍
-30℃ --- +85℃
1尺寸 2命名 3封裝 | 4分類(lèi) 5MLCC電容選型 6作用 | 7內(nèi)部結(jié)構(gòu) |
1尺寸2命名3封裝4分類(lèi)4.1NPO電容器4.2X7R電容器4.3Z5U電容器4.4Y5V電容器5MLCC電容選型6作用7內(nèi)部結(jié)構(gòu)
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尺寸折疊編輯本段
貼片電容有兩種尺寸表示方法，一種是以英寸為單位來(lái)表示，一種是以毫米為單位來(lái)表示，貼片電容的系列型號(hào)有0402、0603、0805、1206、1210、1808、1812、2010、2225、2512，這些是英寸表示法， 04 表示長(zhǎng)度是0.04 英寸，02 表示寬度0.02 英寸，其他類(lèi)同型號(hào)尺寸(mm)
英制尺寸 公制尺寸 長(zhǎng)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
2220 57505.70±0.40 5.00±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
命名折疊編輯本段
貼片電容的命名所包含的參數(shù)有貼片電容的尺寸、做這種貼片電容用的材質(zhì)、要求達(dá)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(gòu)貼片電容需提供的參數(shù)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。
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(lái)表示的08 表示長(zhǎng)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(zhì)，這個(gè)材質(zhì)一般適合于做小于10000PF以下的電容，102 :是指電容容量，前面兩位是有效數(shù)字、后面的2 表示有多少個(gè)零102=10×100 也就是= 1000PF J:是要求電容的容量值達(dá)到的誤差精度為5%，介質(zhì)材料和誤差精度是配對(duì)的 500:是要求電容承受的耐壓為50V 同樣500 前面兩位是有效數(shù)字，后面是指有多少個(gè)零。 N:是指端頭材料，現(xiàn)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， 貼片電容的顏色，常規(guī)見(jiàn)得多的就是比紙板箱淺一點(diǎn)的黃，和青灰色，這在具體的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有產(chǎn)生不同差異 貼片電容上面沒(méi)有印字，這是和他的制作工藝有關(guān)(貼片電容是經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)面成，所以沒(méi)辦法在它的表面印字)，而貼片電阻是絲印而成(可以印刷標(biāo)記)。
貼片電容有中高壓貼片電容和普通貼片電容，系列電壓有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(lái)表示，一種是以毫米為單位來(lái)表示，貼片電容系列的型號(hào)有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010、2225 等。 貼片電容的材料常規(guī)分為三種，NPO,X7R,Y5V NPO 此種材質(zhì)電性能最穩(wěn)定，幾乎不隨溫度，電壓和時(shí)間的變化而變化，適用于低損耗，穩(wěn)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(zhì)只能做容量較小的，常規(guī)100PF 以下，100PF- 1000PF 也能生產(chǎn)但價(jià)格較高 X7R 此種材質(zhì)比NPO 穩(wěn)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(lèi)介質(zhì)的電容，其穩(wěn)定性較差，容量偏差在20%左右，對(duì)溫度電壓較敏感，但這種材質(zhì)能做到很高的容量，而且價(jià)格較低，適用于溫度變化不大的電路中。
封裝折疊編輯本段
貼片電容:可分為無(wú)極性和有極性?xún)深?lèi)，無(wú)極性電容下述兩類(lèi)封裝最為常見(jiàn)，即0805、0603;而有極性電容也就是我們平時(shí)所稱(chēng)的電解電容，一般我們平時(shí)用的最多的為鋁電解電容，由于其電解質(zhì)為鋁，所以其溫度穩(wěn)定性以及精度都不是很高，而貼片元件由于其緊貼電路版，所以要求溫度穩(wěn)定性要高，所以貼片電容以鉭電容為多，根據(jù)其耐壓不同，貼片電容又可分為A、B、C、D 四個(gè)系列，
具體分類(lèi)如下:類(lèi)型封裝形式耐壓
A 3216 10V
B 3528 16V
C 6032 25V
D 7343 35V
分類(lèi)折疊編輯本段
貼片電容的分類(lèi)
一 NPO電容器
二 X7R電容器
三 Z5U電容器
四 Y5V電容器
區(qū)別:NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同。在相同的體積下由于填充介質(zhì)不同所組成的電容器的容量就不同，隨之帶來(lái)的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同。所以在使用電容器時(shí)應(yīng)根據(jù)電容器在電路中作用不同來(lái)選用不同的電容器。
NPO電容器折疊
NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質(zhì)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(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從-55℃到 125℃時(shí)容量變化為0±30ppm/℃，電容量隨頻率的變化小于±0.3ΔC。NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%，相對(duì)大于±2%的薄膜電容來(lái)說(shuō)是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%。NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)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范圍。
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電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。
X7R電容器折疊
X7R電容器被稱(chēng)為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)溫度在-55℃到 125℃時(shí)其容量變化為15%，需要注意的是此時(shí)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(shí)間的變化而變化，大約每10年變化1%ΔC，表現(xiàn)為10年變化了約5%。
X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用，而且當(dāng)電壓變化時(shí)其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點(diǎn)是在相同的體積下電容量可以做的比較大。下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍。
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
Z5U電容器折疊
Z5U電容器稱(chēng)為"通用"陶瓷單片電容器。這里首先需要考慮的是使用溫度范圍，對(duì)于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對(duì)于上述三種陶瓷單片電容起來(lái)說(shuō)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(huán)境和工作條件影響較大，它的老化率最大可達(dá)每10年下降5%。
盡管它的容量不穩(wěn)定，由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感(ESL)和等效串聯(lián)電阻(ESR)低、良好的頻率響應(yīng)，使其具有廣泛的應(yīng)用范圍。尤其是在退耦電路的應(yīng)用中。下表給出了Z5U電容器的取值范圍。
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(shù)指標(biāo)如下:
工作溫度范圍10℃ --- 85℃
溫度特性 22% ---- -56%
介質(zhì)損耗 最大 4%
Y5V電容器折疊
Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器，在-30℃到85℃范圍內(nèi)其容量變化可達(dá) 22%到-82%。
Y5V的高介電常數(shù)允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)4.7μF電容器。
Y5V電容器的取值范圍如下表所示
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(shù)指標(biāo)如下:
工作溫度范圍 -30℃ --- 85℃
溫度特性 22% ---- -82%
介質(zhì)損耗 最大 5%
貼片電容器命名方法可到AVX網(wǎng)站上找到。不同的公司命名方法可能略有不同。
MLCC電容選型折疊編輯本段
主要MLCC主要生產(chǎn)廠家:日本京瓷、村田、丸和、TDK;韓國(guó)三星;臺(tái)灣達(dá)方、平尚電子科技、禾伸堂、國(guó)巨、華新科;大陸有名的則是宇陽(yáng)、風(fēng)華高科、三環(huán)。
容選形時(shí)需要考慮的因素很多，以下探討了MLCC的電容選形要素。
1. MLCC選型:僅僅滿(mǎn)足參數(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠
購(gòu)買(mǎi)商品的一般決策邏輯是:能不能用，好不好用，耐不耐用，價(jià)格。其實(shí)這個(gè)邏輯也可以套用到MLCC的選型過(guò)程中:首先MLCC參數(shù)要滿(mǎn)足電路要求，其次就是參數(shù)與介質(zhì)是否能讓系統(tǒng)工作在最佳狀態(tài);再次，來(lái)料MLCC是否存在不良品，可靠性如何;最后，價(jià)格是否有優(yōu)勢(shì)，供應(yīng)商配合是否及時(shí)。許多設(shè)計(jì)工程師不重視無(wú)源元件，以為僅靠理論計(jì)算出參數(shù)就行，其實(shí)，MLCC的選型是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，并不是簡(jiǎn)單的滿(mǎn)足參數(shù)就可以的。
選型要素
-參數(shù):電容值、容差、耐壓、使用溫度、尺寸
-材質(zhì)
-直流偏置效應(yīng)
-失效
-價(jià)格與供貨
不同介質(zhì)性能決定了MLCC不同的應(yīng)用
-C0G電容器具有高溫度補(bǔ)償特性，適合作旁路電容和耦合電容
-X7R電容器是溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器，適合要求不高的工業(yè)應(yīng)用
-Z5U電容器特點(diǎn)是小尺寸和低成本，尤其適合應(yīng)用于去耦電路
-Y5V電容器溫度特性最差，但容量大，可取代低容鋁電解電容
MLCC常用的有C0G(NP0)、X7R、Z5U、Y5V等不同的介質(zhì)規(guī)格，不同的規(guī)格有不同的特點(diǎn)和用途。C0G、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同。在相同的體積下由于填充介質(zhì)不同所組成的電容器的容量就不同，隨之帶來(lái)的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同，所以在使用電容器時(shí)應(yīng)根據(jù)電容器在電路中作用不同來(lái)選用不同的電容器。
作用折疊編輯本段
電路中的作用
在直流電路中，電容器是相當(dāng)于斷路的。 電容器是一種能夠儲(chǔ)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(jié)構(gòu)上說(shuō)起。最簡(jiǎn)單的電容器是由兩端的極板和中間的絕緣電介質(zhì)(包括空氣)構(gòu)成的。通電后，極板帶電，形成電壓(電勢(shì)差)，但是由于中間的絕緣物質(zhì)，所以整個(gè)電容器是不導(dǎo)電的。不過(guò)，這樣的情況是在沒(méi)有超過(guò)電容器的臨界電壓(擊穿電壓)的前提條件下的。我們知道，任何物質(zhì)都是相對(duì)絕緣的，當(dāng)物質(zhì)兩端的電壓加大到一定程度后，物質(zhì)是都可以導(dǎo)電的，我們稱(chēng)這個(gè)電壓叫擊穿電壓。電容也不例外，電容被擊穿后，就不是絕緣體了。不過(guò)在中學(xué)階段，這樣的電壓在電路中是見(jiàn)不到的，所以都是在擊穿電壓以下工作的，可以被當(dāng)做絕緣體看。陶制電容器
但是，在交流電路中，因?yàn)殡娏鞯姆较蚴请S時(shí)間成一定的函數(shù)關(guān)系變化的。而電容器充放電的過(guò)程是有時(shí)間的，這個(gè)時(shí)候，在極板間形成變化的電場(chǎng)，而這個(gè)電場(chǎng)也是隨時(shí)間變化的函數(shù)。實(shí)際上，電流是通過(guò)場(chǎng)的形式在電容器間通過(guò)的。
在中學(xué)階段，有句話，就叫通交流，阻直流，說(shuō)的就是電容的這個(gè)性質(zhì)。
電容的作用:
1)旁路
旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化，降低負(fù)載需求。 就像小型可充電電池一樣，旁路電容能夠被充電，并向器件進(jìn)行放電。為盡量減少阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。 這能夠很好地防止輸入值過(guò)大而導(dǎo)致的地電位抬高和噪聲。地電位是地連接處在通過(guò)大電流毛刺時(shí)的電壓降。
2)去耦
去耦，又稱(chēng)解耦。 從電路來(lái)說(shuō)， 總是可以區(qū)分為驅(qū)動(dòng)的源和被驅(qū)動(dòng)的負(fù)載。如果負(fù)載電容比較大， 驅(qū)動(dòng)電路要把電容充電、放電， 才能完成信號(hào)的跳變，在上升沿比較陡峭的時(shí)候，電流比較大， 這樣驅(qū)動(dòng)的電流就會(huì)吸收很大的電源電流，由于電路中的電感，電阻(特別是芯片管腳上的電感，會(huì)產(chǎn)生反彈)，這種電流相對(duì)于正常情況來(lái)說(shuō)實(shí)際上就是一種噪聲，會(huì)影響前級(jí)的正常工作，這就是所謂的"耦合"。
去耦電容就是起到一個(gè)"電池"的作用，滿(mǎn)足驅(qū)動(dòng)電路電流的變化，避免相互間的耦合干擾。
將旁路電容和去耦電容結(jié)合起來(lái)將更容易理解。旁路電容實(shí)際也是去耦合的，只是旁路電容一般是指高頻旁路，也就是給高頻的開(kāi)關(guān)噪聲提高一條低阻抗泄防途徑。高頻旁路電容一般比較小，根據(jù)諧振頻率一般取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(jù)電路中分布參數(shù)、以及驅(qū)動(dòng)電流的變化大小來(lái)確定。旁路是把輸入信號(hào)中的干擾作為濾除對(duì)象，而去耦是把輸出信號(hào)的干擾作為濾除對(duì)象，防止干擾信號(hào)返回電源。這應(yīng)該是他們的本質(zhì)區(qū)別。
3)濾波
從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說(shuō)，電容越大，阻抗越小，通過(guò)的頻率也越高。但實(shí)際上超過(guò)1μF 的電容大多為電解電容，有很大的電感成份，所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容，這時(shí)大電容通低頻，小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低，通高頻阻低頻。電容越大低頻越容易通過(guò)。具體用在濾波中,大電容(1000μF)濾低頻，小電容(20pF)濾高頻。曾有網(wǎng)友形象地將濾波電容比作"水塘"。由于電容的兩端電壓不會(huì)突變，由此可知，信號(hào)頻率越高則衰減越大，可很形象的說(shuō)電容像個(gè)水塘，不會(huì)因幾滴水的加入或蒸發(fā)而引起水量的變化。它把電壓的變動(dòng)轉(zhuǎn)化為電流的變化，頻率越高，峰值電流就越大，從而緩沖了電壓。濾波就是充電，放電的過(guò)程。
4)儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過(guò)整流器收集電荷，并將存儲(chǔ)的能量通過(guò)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(jù)不同的電源要求，器件有時(shí)會(huì)采用串聯(lián)、并聯(lián)或其組合的形式，對(duì)于功率級(jí)超過(guò)10KW 的電源，通常采用體積較大的罐形螺旋端子電容器。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)折疊編輯本段
它的外表是陶瓷做的，但不止只有一種，它還分玻璃電容、油紙電容、電解電容等。
通常所說(shuō)的陶瓷貼片電容是指MLCC,即多層陶瓷片式電容(Multilayer Ceramic Capacitors)。
常規(guī)貼片電容按材料分為COG(NPO),X7R,Y5V,其引腳封裝有0201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.
多層陶瓷電容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和電極材料層疊而成。