尺寸
貼片電容,是由印好電極(內(nèi)電極)的陶瓷介質(zhì)膜片以錯(cuò)位的方式疊合而成,經(jīng)過一次性高溫?zé)Y(jié)形成陶瓷芯片,再在芯片的兩端封上金屬層(外電極),從而形成一個(gè)類似獨(dú)石的結(jié)構(gòu)體,故也稱為
獨(dú)石電容器 。貼片電容有兩種尺寸表示方法,一種是以英寸為單位來表示,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
貼片電容的顏色,常規(guī)見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)過程中會(huì)有產(chǎn)生不同差異。
命名
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大小,是用英寸來表示的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,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)過程中會(huì)有產(chǎn)生不同差異 貼片電容上面沒有印字,這是和他的制作工藝有關(guān)(貼片電容是經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)面成,所以沒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
額定電壓從4V到4KV(DC),有中
高壓貼片電容和普通貼片電容,當(dāng)額定電壓在100V及以上時(shí),即歸納為中高壓產(chǎn)品。 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表示,一種是以毫米為單位來表示,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,NP0,X7R,Y5V NP0 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NP0 穩(wěn)定性差,但容量做的比NP0 的材料要高,容量精度在10%左右。 Y5V 此類介質(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
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;而有極性電容也就是我們平時(shí)所稱的電解電容,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,
具體分類如下:類型封裝形式耐壓
A 3216 10V
B 3528 16V
C 6032 25V
D 7343 35V
貼片電容的分類
一 NP0電容器
二 X7R電容器
三 Z5U電容器
四 Y5V電容器
區(qū)別:
NP0、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。
NP0電容器
NP0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。
NP0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。NP0電容的漂移或滯后小于±0.05%,相對(duì)大于±2%的
薄膜電容來說是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%。NP0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NP0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
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(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
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(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%。
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
溫度特性 22% ---- -56%
介質(zhì)損耗 最大 4%
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
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。
選型要素
-參數(shù):
電容值、容差、耐壓、使用溫度、尺寸
-材質(zhì)
介質(zhì)的性能
-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
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選用不同的電容器。
電容的作用
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
大電流毛刺時(shí)的
電壓降。
去耦,又稱
解耦。 從電路來說, 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)于正常情況來說實(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,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實(shí)際上超過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。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,放電的過程。
4.儲(chǔ)能
儲(chǔ)能型電容器通過整流器收集電荷,并將存儲(chǔ)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(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)
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C0G(NP0),X7R,Y5V,其引腳封裝有0201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.