貼片陶瓷電容的NPO、C0G、X7R、X5R、Y5V、Z5U辨析
出處: 電子工程專(zhuān)輯 發(fā)布于:2016-09-14 14:07:55
NPO與X7R、X5R、Y5V、Z5U神馬的有啥區(qū)別?
主要是介質(zhì)材料不同。不同介質(zhì)種類(lèi)由于它的主要極化類(lèi)型不一樣,其對(duì)電場(chǎng)變化的響應(yīng)速度和極化率亦不一樣。 在相同的體積下的容量就不同,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。介質(zhì)材料劃按容量的溫度穩(wěn)定性可以分為兩類(lèi),即Ⅰ類(lèi)陶瓷電容器和Ⅱ類(lèi)陶瓷電容器, NPO屬于Ⅰ類(lèi)陶瓷,而其他的X7R、X5R、Y5V、Z5U等都屬于Ⅱ類(lèi)陶瓷。
什么是Ⅰ類(lèi)陶瓷,有什么特點(diǎn)?
Ⅰ類(lèi)陶瓷電容器(ClassⅠceramic capacitor),過(guò)去稱(chēng)高頻陶瓷電容器(High-frequency ceramic capacitor),介質(zhì)采用非鐵電(順電)配方,以TiO2為主要成分(介電常數(shù)小于150),因此具有穩(wěn)定的性能;或者通過(guò)添加少量其他(鐵電體)氧化物,如CaTiO3 或SrTiO3,構(gòu)成“擴(kuò)展型”溫度補(bǔ)償陶瓷,則可表現(xiàn)出近似線性的溫度系數(shù),介電常數(shù)增加至500。這兩種介質(zhì)損耗小、絕緣電阻高、溫度特性好。特別適用于振蕩器、諧振回路、高頻電路中的耦合電容,以及其他要求損耗小和電容量穩(wěn)定的電路,或用于溫度補(bǔ)償。
Ⅰ類(lèi)陶瓷的溫度特性怎么表示
Ⅰ類(lèi)陶瓷的溫度容量特性(TCC)非常小,單位往往在ppm/℃,容量較基準(zhǔn)值的變化往往遠(yuǎn)小于1皮法。美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)標(biāo)準(zhǔn)采用“字母+數(shù)字+字母” 這種代碼形式來(lái)表示Ⅰ類(lèi)陶瓷溫度系數(shù)。比如常見(jiàn)的C0G。
C0G代表的溫度系數(shù)究竟是多少?
C 表示電容溫度系數(shù)的有效數(shù)字為 0 ppm/℃
0 表示有效數(shù)字的倍乘因數(shù)為 -1(即10的0次方)
G 表示隨溫度變化的容差為 ±30ppm
計(jì)算下來(lái),C0G電容終的TCC為:0×(-1)ppm/℃±30ppm/℃。而相應(yīng)的其他Ⅰ類(lèi)陶瓷的溫度系數(shù),例如U2J電容,計(jì)算下來(lái)則為:-750 ppm/℃±120 ppm/℃。
NPO和C0G是同一種電容嗎?
NPO是美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)(MIL)中的說(shuō)法,其實(shí)應(yīng)該是NP0(零),但一般大家習(xí)慣寫(xiě)成NPO(歐)。這是Negative-Positive-Zero的簡(jiǎn)寫(xiě),用來(lái)表示的溫度特性。說(shuō)明NPO的電容溫度特性很好,不隨正負(fù)溫度變化而出現(xiàn)容值漂移。
從前面我們已經(jīng)知道,C0G是I類(lèi)陶瓷中溫度穩(wěn)定性的一種,溫度特性近似為0,滿足“負(fù)-正-零”的含義。所以C0G其實(shí)和NPO是一樣的,只不過(guò)是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的兩種表示方法(當(dāng)然,容值更小、略差一點(diǎn)的C0K、C0J等也是NPO電容)。類(lèi)似的,U2J對(duì)應(yīng)于MIL標(biāo)準(zhǔn)中的組別代碼為N750。
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。
什么是Ⅱ類(lèi)陶瓷,有什么特點(diǎn)?
Ⅱ類(lèi)陶瓷電容器(Class Ⅱ ceramic capacitor)過(guò)去稱(chēng)為為低頻陶瓷電容器(Low frequency ceramic capacitor),指用鐵電陶瓷作介質(zhì)的電容器,因此也稱(chēng)鐵電陶瓷電容器。這類(lèi)電容器的比電容大,電容量隨溫度呈非線性變化,損耗較大,常在電子設(shè)備中用于旁路、耦合或用于其它對(duì)損耗和電容量穩(wěn)定性要求不高的電路中。其中Ⅱ類(lèi)陶瓷電容器又分為穩(wěn)定級(jí)和可用級(jí)。X5R、X7R屬于Ⅱ類(lèi)陶瓷的穩(wěn)定級(jí),而Y5V和Z5U屬于可用級(jí)。
X5R、X7R、Y5V、Z5U之間的區(qū)別是什么?
區(qū)別主要還在于溫度范圍和容值隨溫度的變化特性上。下表提示了這些代號(hào)的含義。
以X7R為例。
X 代表電容可工作在 -55℃
7 代表電容可工作在 +125℃
R 代表容值隨溫度的變化為 ±15%
同樣的,Y5V正常工作溫度范圍在-30℃~+85℃, 對(duì)應(yīng)的電容容量變化為+22~-82%;而Z5U 正常工作溫度范圍在+10℃~+85℃,對(duì)應(yīng)的電容容量變化為+22~-56%。
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