【電容的類別】
這個是按美國電工協(xié)會(EIA)標(biāo)準(zhǔn),不同介質(zhì)材料的MLCC按溫度穩(wěn)定性分成三類:超穩(wěn)定級(工類)的介質(zhì)材料為COG或NPO;穩(wěn)定級(II類)的介質(zhì)材料為X7R;能用級(Ⅲ)的介質(zhì)材料Y5V。
X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)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(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)電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點是在相同的體積下電容量可以做的比較大。
COG,X7R,X5R,Y5V均是電容的材質(zhì),幾種材料的溫度系數(shù)和工作范圍是依次遞減的,不同材質(zhì)的頻率特性也是不同的。
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應(yīng)根據(jù)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(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%,
NPO(COG) 多層片式陶瓷電容器,它只是一種電容
COG(Chip On Glass)即芯片被直接邦定在玻璃上。這種安裝方式可以大大減小LCD模塊的體積,且易于大批量生產(chǎn),適用于消費類電子產(chǎn)品的LCD,如:手機,PDA等便攜式產(chǎn)品,這種安裝方式,在IC生產(chǎn)商的推動下,將會是今后IC與LCD的主要連接方式。
相對大于±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。
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。
二 X7R電容器
X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)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(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)電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點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。
三 Z5U電容器
Z5U電容器稱為”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,對于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對于上述三種陶瓷 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(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。
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%
四 Y5V電容器
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%
五,NPO(COG) 多層片式陶瓷電容器,它只是一種電容。
COG(Chip On Glass)即芯片被直接邦定在玻璃上。這種安裝方式可以大大減小LCD模塊的體積,且易于大批量生產(chǎn),適用于消費類電子產(chǎn)品的LCD,如:手機,PDA等便攜式產(chǎn)品,這種安裝方式,在IC生產(chǎn)商的推動下,將會是今后IC與LCD的主要連接方式。
X7R與X5R材質(zhì)的溫度系數(shù)不同。X5R材質(zhì)所能做出來的電容容值會更高一些,與X7R同樣容值電壓的電容相比,X5R的價格也要便宜一些。NPO(C0G)具有溫度補償特性,精度能做到5%,但是不能做到太高的容值。
X是最低溫度-55度 7是最高承受溫度125度 R是使用溫度內(nèi)容值變化的范圍+-15%
同理 X5R只是最高溫度為85度
X7R和X5R是EIA的代碼,表示不同的溫度特性,溫度變化率相同,都是15%,只是X7R上限工作溫度是125度,X5R上限是85度,從材料上來說,比較接近,都是BT作為主燒塊的陶瓷材料,X5R的K值大點,可以做更大的容量,一般大容量的MLCC都是X5R,不能用X7R做.
電容參數(shù)X5R,X7R,Y5V,COG等代表什么意思呢?
這類參數(shù)描述了電容采用的電介質(zhì)材料類別,溫度特性以及誤差等參數(shù),不同的值也對應(yīng)著一定的電容容量的范圍。具體來說,就是:
X7R常用于容量為3300pF~0.33uF的電容,這類電容適用于濾波,耦合等場合,電介質(zhì)常數(shù)比較大,當(dāng)溫度從0°C變化為70°C時,電容容量的變化為±15%;
Y5P與Y5V常用于容量為150pF~2nF的電容,溫度范圍比較寬,隨著溫度變化,電容容量變化范圍為±10%或者+22%/-82%。
對于其他的編碼與溫度特性的關(guān)系,大家可以參考下面的編碼原則。例如,X5R的意思就是該電容的正常工作溫度為-55°C~+85°C,對應(yīng)的電容容量變化為±15%。
電容的溫度與容量誤差編碼
低溫:X: -55 °C ,Y: -30 °C,Z: +10 °C,
高溫: 4: +65 °C,5: +85 °C,6: +105 °C,7: +125 °C,8: +150 °C,9: +200 °C,
容量變化: A: ±1.0%,B: ±1.5%,C: ±2.2%,D: ±3.3%,E: ±4.7%,F(xiàn): ±7.5%, P: ±10%,
R: ±15%,S: ±22%,T: +22% -33%,U: +22% -56%, V: +22% -82%
在我們選擇無極性電容式,不知道大家是否有注意到電容的X5R,X7R,Y5V,COG等等看上去很奇怪的參數(shù),有些摸不著頭腦,本人特意為此查閱了相關(guān)的文獻(xiàn),現(xiàn)在翻譯出來奉獻(xiàn)給大家。 這類參數(shù)描述了電容采用的電介質(zhì)材料類別,溫度特性以及誤差等參數(shù),不同的值也對應(yīng)著一定的電容容量的范圍。具體來說,就是: X7R常用于容量為3300pF~0.33uF的電容,這類電容適用于濾波,耦合等場合,電介質(zhì)常數(shù)比較大,當(dāng)溫度從0°C變化為70°C時,電容容量的變化為±15%; Y5P與Y5V常用于容量為150pF~2nF的電容,溫度范圍比較寬,隨著溫度變化,電容容量變化范圍為±10%或者+22%/-82%。對于其他的編碼與溫度特性的關(guān)系,大家可以參考表4-1。例如,X5R的意思就是該電容的正常工作溫度為-55°C~+85°C,對應(yīng)的電容容量變化為±15%。表4-1 電容的溫度與容量誤差編碼 下面我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來介紹一下它們的性能和應(yīng)用 以及采購中應(yīng)注意的訂貨事項以引起大家的注意。不同的公司對于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法,這里我們引用的是AVX公司的命名方法,其他公 司的產(chǎn)品請參照該公司的產(chǎn)品手冊。 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應(yīng)根據(jù)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(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%, 相對大于±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。 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。 二 X7R電容器 X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)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(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)電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點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。 三 Z5U電容器 Z5U電容器稱為”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,對于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對于上述三種陶瓷 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(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。 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% 四 Y5V電容器 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 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。 NPO,X7R及Y5V電容的特性及主要用途 NPO的特性及主要用途
屬1類陶瓷介質(zhì),電氣性能穩(wěn)定,基本上不隨時間、溫度、電壓變化,適用于高可靠、高穩(wěn)定的高額、特高頻場合。
特性:
電容范圍 1pF~0.1uF (1±0.2V rms 1MHz)
環(huán)境溫度: -55℃~+125℃ 組別:CG
溫度特性: 0±30ppm/℃
損耗角正切值: 15x10-4
絕緣電阻: ≥10GΩ
抗電強度:2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流:≤50毫安
X7R的特性及主要用途
屬2類陶瓷介質(zhì),電氣性能較穩(wěn)定,隨時間、溫度、電壓的變化,其特性變化不明顯,適用于要求較高的耦合、旁路、源波電路以及10兆周以下的頻率場合。
特性:
電容范圍 300pF~3.3uF (1.0±0.2V rms 1KHz)
環(huán)境溫度: -55℃~+125℃ 組別:2X1
溫度特性: ±15%
損耗角正切值: 100Volts: 2.5% max
50Volts: 2.5% max
25Volts: 3.0% max
16Volts: 3.5% max
10Volts: 5.0% max
絕緣電阻: ≥4GΩ或 ≥100S/C (單位:MΩ)
抗電強度:2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流:≤50毫安
Y5V的特性及主要用途
屬 2類陶瓷介質(zhì),具有很高的介電系數(shù),能較容易做到小體積,大容量,其容量隨溫度變化比較明顯,但成本較低。廣泛應(yīng)用于對容量,損耗要求不高的場合。
特性:
電容范圍 1000pF~22uF (0.3V 1KHz)
環(huán)境溫度: -30℃~+85℃
溫度特性: ±22%~-82%
損耗角正切值: 50Volts: 3.5%
25Volts: 5.0%
16Volts: 7.0%
絕緣電阻: ≥4GΩ或 ≥100S/C (單位:MΩ)
抗電強度: 2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流:≤50毫安
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