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电容选型
电容选型
、贴片电容的作用
贴片电容主要作为滤波耦合元件;贴片电容的选型要关注以下特性:
容量,耐压,温度范围,元件封装形式与尺寸;
纹波电流、纹波电压;
漏电流、ESR、散逸因数、阻抗/频率特性;
电容寿命;
实际需要、性能和成本等综合考量。
2、贴片电容选型方针
温度敏感产品:
优选NPO材质。
NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的MLCC。
它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。
C0G电容量和介质损耗最稳定,使用温度范围也最宽,在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。
C0G电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。
其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。
成本敏感产品:
优选X7R材质。
X7R电容器被称为温度稳定型陶瓷电容器。
X7R电容器温度特性次于C0G,当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。
X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下也是不同的,它随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。
3、贴片电容的结构
4、贴片电容的特点
利用贴片陶瓷电容器介质层的薄层化和多层叠层技术,使电容值大为扩大;
单片结构保证有极佳的机械性强度及可靠性;
极高的精确度,在进行自动装配时有高度的准确性;
因仅有陶瓷和金属构成,故即便在高温,低温环境下亦无渐衰的现象出现,具有较强可靠性与稳定性;
低集散电容的特性可完成接近理论值的电路设计
残留诱导系数小,确保上佳的频率特性;
由于ESR低,频率特性良好,故适合于高频,高密度类型场合。
5、贴片电容的参数及特征
5.1、型号规格及表示方法
贴片电容的型号规格表示方法如下:
5.2、介质种类
贴片电容的制作材质各项参数密切相关,并且直接影响到电容的性能。
常见的介质种类及其代码如下
5.3、额定电容
额定容量是电容设计和标示的交流电容值。
额定容量是由(IEC60384-1andIEC60384-4)规定的特殊标准来测得。
测试条件如下:
额定容量在贴片电容中一般使用三位数字来表示,前两位位有效数字,第三位为0的个数,R表示小数点,单位是pF。
如:
102表示的容量为:
10*102=1000pF。
5.4、容量误差
容量误差是电容实际容量离开额定容量分布范围,一般用代码的方式表示。
常见的误差范围及其代码如下:
5.5、额定电压
电容设计时的设计直流电压。
对于无极电容,额定电压≤100V通常叫做低压电容,而额定电压>100V称作(中)高压电容,常用的额定电压有6.3V,10V,16V,25V,50V,100V,200V,250V,500V,1000V,2000V,3000V,4000V,5000V等。
额定电压一般使用三位数字来表示,前两位位有效数字,第三位为0的个数,R表示小数点,单位是V。
如:
500表示的电压为:
50*100=50V。
5.6、工作电压
电容可以在额定电压(包含一些叠加成份)下额定工作范围内连续工作。
允许的连续工作电压范围为0V到额定电压之间。
5.7、使用温度
使用温度范围即电容器能够稳定工作的温度范围,无极贴片电容的使用温度范围与材料有密切的关系。
如下所示:
5.8、损耗角
损耗角正切又称耗散因数;电力电容器是一种实际电容器、不是理想电容器,在外施交流电压的作用下,除了会输出一定容量的无功功率Q之外,在电容器的内部介质中、在电容器的极板(铝箔)中、引线等导体中,以及在瓷瓶间的漏泄电流等都会产生一定的有功损耗功率P。
通常把电容器的有功功率P与无功功率Q的比值称做为该电容器的损耗角正切,并用下式表示:
tanδ=P/Q
式
tanδ—电容器的损耗角正切(%);
容PP--电容的有功功率(W);
Q--电容器的无功功率(var)。
各材料及检验标准如下表:
5.9、绝缘电阻
绝缘电阻是指加直流电压于电介质,经过一定时间极化过程结束后,流过电介质的泄漏电流对应的电阻称绝缘电阻。
5.10、使用寿命
使用寿命(也定义为服务寿命及操作寿命)定义为电容不超过指定失效率的可以达到的寿命。
使用寿命是应用使用经验以及加速老化试验来得到的。
如果负载低于额定值,使用寿命可以得到延长(比如低的工作电压,电流及环境温度),适当的散热措施也可以延长使用寿命。
5.11、其他
除了上述的电性参数外,贴片无极电容还有介质耐电强度、抗弯曲强度、存储温度、温湿循环、可焊性等可靠性项目。
6、贴片电容的封装
贴片无极电容器封装结构如下图所示:
其型号尺寸规格如下表所示:
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