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貼片電容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材質規格,不同的規格有不同的用途。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用。
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區別是它們的填充介質不同。在相同的體積下由于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。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電容器主要應用于要求不高的工業應用,而且當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。
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,由于它具有小體積、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范圍。尤其是在退耦電路的應用中。
Z5U電容器的其他技術指標如下:
工作溫度范圍 +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制的通用電容器,在-30℃到85℃范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制造出高達4.7μF電容器。
Y5V電容器的其他技術指標如下:
工作溫度范圍 -30℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -82%
介質損耗 最大 5%
特點:
積層陶瓷電容器是長年累積材料技術及合理的生產技術制造之高信賴性制品。小型、薄型、輕量、大容量化,寸法精度優,自動裝著高生產性佳。殘留電感值小,周波數特性良好。綠色制品〈全面無鉛制程〉
分類:
(1) 常規/Generalpurpose
電介質:NP0,X7R,Y5V
尺寸:0402,0603,0805,1206,1210,1812
電容值:0.5pF~0.82uF
額定電壓:10V,16V,25V,50,100V
(2) 高容/Highcapacitance
電介質:X7R,X5R,Y5V
電容值:1uF~100uF
(3) 中高壓電容/Middle&highvoltage
電介質:NP0,X7R,Y5V
額定電壓:200V,250V,500V,630V,1kV,2kV,3kV
(4) 高頻電容/HighQ&lowESR(HHseries)
電介質:NP0尺寸:0402,0603
電容值:0.5pF~3300pF
額定電壓:16V,25V,50V
(5)排容/Capacitorarrays
電介質:NP0,X7R,Y5V
尺寸:0603x4
電容值:10pF~0.1uF
用途:
貼片電容是電子設備中大量使用的電子元件之一,廣泛應用于隔直,耦合,旁路,濾波,調諧回路,能量轉換,控制電路等方面。
如:筆記本、主板、手機、數字照相機等一般電子回路及高電壓回路、液晶Backlight之變換器回路。
應用貼片式電容有貼片式陶瓷電容、貼片式鉭電容、貼片式鋁電解電容。
貼片式陶瓷電容無極性,容量也很小(PF級),一般可以耐很高的溫度和電壓,常用于高頻濾波。
陶瓷電容看起來有點像貼片電阻(因此有時候我們也稱之為“貼片電容”),但貼片電容上沒有代表容量大小的數字。 貼片式鉭電容的特點是壽命長。耐高溫、準確度高、濾高頻改波性能極好,不過容量較小、價格也比鋁電容貴,而且耐電壓及電流能力相對較弱。它被應用于小容量的低頻濾波電路中。 貼片鉭電容與陶瓷電容相比,其表面均有電容容量和耐壓標識,其表面顏色通常有黃色和黑色兩種。譬如100-16即表示容量100μF,耐壓16V。 貼片式鋁電解電容擁有比貼片式鉭電容更大的容量,其多見于顯卡上,
容量在300μF~1500μF之間,其主要是滿足電流低頻的濾波和穩壓作用。 直立電容和貼片電容的區別 無論是插件還是貼片式的安裝工藝,電容本身都是直立于PCB的,根本的區別方式是貼片工藝安裝的電容,有黑色的橡膠底座。貼片式的好處主要在于生產方面,其自動化程度高,精度也高,在運輸途中不像插件式那樣容易受損。但是貼片工藝安裝需要波峰焊工藝處理,電容經過高溫之后可能會影響性能,尤其是陰極采用電解液的電容,經過高溫后電解液可能會干枯。