陶瓷电容介绍

一、陶瓷电容介绍 1、介质材料种类介绍 COG/NPO： 属1类陶介质，电气性能最稳定，基本上不随温度、时间、电压的改变而改变，适用于稳定性、可靠性要求比较严格的场合，由于电气性能稳定，高频特性好，可很好的工作在高频、特高频、甚高频频段。 X7R： 属2类陶介质，电气性能较稳定，随温度、时间、电压的变化，其特性变化并不明显，适用于要求较高的耦合、旁路、滤波电路及10MHZ的中频场合。 Y5V： 属3类陶介质，具有很高的介电系数，常用于生产小体积、大容量的电容，其容量随温度改变比较明显，抗恶劣环境能力差，仍用于要求不高的滤波、旁路等电路场合。2、介质特性表：项 目COG/NPOX7RY5V温度特性0+_30PPM/+_15%+30%82%环境温度-55-+125-55-+125-30-+85精度范围C、D、F、G、J、KK、MZ绝缘电阻IR10G4G4G损耗高校正切30PF：1/10000030PF：Q=400+20*C50V2.5%；253%16V3.5%；10V5%50V3.5%；255%16V7%；10V10%抗电强度2.5倍VDCW2.5倍VDCW2.5倍VDCW测试条件25、1MHZ、1V25、1KHZ、1V25、1KHZ、03V二、不同品牌适用的标准TDK片状电容器KYOCERA片状电容器TAIYO片状电容器AVX片状电容器EIAJ标准/日本EIAJ标准/日本JIS标准/日本EIA标准/美国三、片状电容器品牌选型说明：1、指标类别：品牌类型 尺寸 材质 电容量 电容误差 额定电压 端接 包装 2、不同品牌的指标类别说明、比较： 品牌及产品类型 AVXKYOCERATAIYOTDK无CMMKC 规格尺寸AVXKYOCERATAIYOTDKLMT0402060308051206121018081812220822201005160820123216322545204532572057501051072113163254204325205501005160820123216322545204532572057501.00.11.60.152.00.23.20.23.20.20.50.10.80.151.250.21.60.22.50.20.6max0.9max1.3max1.5max1. 7max 材质（温度系数）EIAAVXKYOCERATAIYOTDKNPO（-55至125）ACOGCOGCOGX7R（-55至125）CX7RBJX7RY5V（-30至85）GY5VFY5V 电容值 电容误差2位有效数+0的个数 通用参数通用规格0.5PF =0R51PF =1R010PF =100100PF =1011,000PF =10222,000PF =223220,000PF =2241uF =105代号误差适用容量范围C0.25PF小于10PFD0.5PFJ5%大于10PFK10%M20%Z+80-20% 额定电压电压AVXKYOCERATAIYOTDK6.3VJ0J10VZ10L1A16VY16E1C25V325T1E50V550U1H100V11002A250V22502E500V75001000VA10002000VG20003000VH 端头T=A=标准镀Ni和焊锡 1=B=Pd=Ag(注:钯/银) 标准包装量:(AVX/KYOCERA)0402(7” )=10000PCS 0603(7” )=4000PCS 0805(7” )=4000PCS1206(7” )=3000或2000PCS 1210(7” )=2000PCS3、各品牌/标准规格型号对照说明:AVX 0805 5 C 103 K A T2A KYOCERA CM 21 X7R 103 K 50 A T TAIYO YUDEN E MK 212 BJ 103 K L-T TDK C 2012 X7R 1H 103 K T 陶瓷电容的特性、分类和介质特性陶瓷电容主要分为一下几类：|# H5 B. h. c1 B COG/NPO： 属1类陶介质，电气性能最稳定，基本上不随温度、时间、电压的改变而改变，适用于稳定性、可靠性要求比较严格的场合，由于电气性能稳定，高频特性好，可很好的工作在高频、特高频、甚高频频段。+ R5 M+ F3 x; M6 X7R： 属2类陶介质，电气性能较稳定，随温度、时间、电压的变化，其特性变化并不明显，适用于要求较高的耦合、旁路、滤波电路及10MHZ的中频场合。. v7 c 0 N% U5 M Y5V： 属3类陶介质，具有很高的介电系数，常用于生产小体积、大容量的电容，其容量随温度改变比较明显，抗恶劣环境能力差，仍用于要求不高的滤波、旁路等电路场合。每种介质特性如下表所示：项目COG/NPO0 i! d2 H) h% W0 ZX7R* % - 1 M5 Z3 j) S4 D# O9 VY5V6 : ( U6 D& z) Z; ) - m温度特性0+_30PPM/$ u; C# S2 t1 F+_15%+30%82% U+ n, y6 W5 l环境温度9 Yq8 I6 c. M T-55-+1253 a1 F# N3 9 D1 in-55-+125-30-+85$ # b1 z% l Z2 _% T, c/ X精度范围C、D、F、G、J、K% D. |z$ p) j- y. Hq, F, zK、M& U. L - |& T$ ! u) E$ K% aZ# Q/ V9 h, S?7 YZ/ e6 Y绝缘电阻IR10G, h- p( H. w* y- t0 L6 i4G9 6 I0 K Z/ K$ G5 x4 a6 s4G损耗高校正切# H: d c0 s# x8 ( i) . t1 |* u30PF：1/10000030PF：Q=400+20*C50V2.5%；253%16V3.5%；10V5%50V3.5%；255%16V7%；10V10%抗电强度2.5倍VDCW( Z X5 _9 w R7 ?9 z! e% n2.5倍VDCW2.5倍VDCW# ?0 m; c, t5 z. a+ M: J0 r% u4 x测试条件7 D; r! a* P; O, B; B25、1MHZ、1V1 v1 x2 Y q F25、1KHZ、1V7 A7 N6 B! m J) O% D/ yv25、1KHZ、03V电容的种类电容的种类有很多，可以从原理上分为：无极性可变电容、无极性固定电容、有极性电容等，从材料上可以分为：CBB电容（聚乙烯），涤纶电容、瓷片电容、云母电容、独石电容、电解电容、钽电容等。下表是各种电容的优缺点：各种电容的优缺点:极性名称制作优点缺点无无感CBB电容2层聚丙乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。无感，高频特性好，体积较小不适合做大容量，价格比较高，耐热性能较差。无CBB电容2层聚乙烯塑料和2层金属箔交替夹杂然后捆绑而成。有感，其他同上。无瓷片电容薄瓷片两面渡金属膜银而成。体积小，耐压高，价格低，频率高（有一种是高频电容）易碎！容量低无云母电容云母片上镀两层金属薄膜容易生产，技术含量低。体积大，容量小，（几乎没有用了）无独石电容体积比CBB更小，其他同CBB，有感有电解电容两片铝带和两层绝缘膜相互层叠，转捆后浸泡在电解液（含酸性的合成溶液）中。容量大。高频特性不好。有钽电容用金属钽作为正极，在电解质外喷上金属作为负极。稳定性好，容量大，高频特性好。造价高。（一般用于关键地方）电容的种类及应用特点1)名称：聚酯（涤纶）电容（CL） 符号： 电容量：40p-4u 额定电压：63-630V 主要特点：小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差 应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路 2）名称：聚苯乙烯电容（CB） 符号： 电容量：10p-1u 额定电压：100V-30KV 主要特点：稳定，低损耗，体积较大 应用：对稳定性和损耗要求较高的电路 3）名称：聚丙烯电容（CBB） 符号： 电容量：1000p-10u 额定电压：63-2000V 主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差 应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路 4）名称：云母电容（CY） 符号： 电容量：10p-0。1u 额定电压：100V-7kV 主要特点：高稳定性，高可靠性，温度系数小 应用：高频振荡，脉冲等要求较高的电路 5）名称：高频瓷介电容（CC） 符号： 电容量：1-6800p 额定电压：63-500V 主要特点：高频损耗小，稳定性好 应用：高频电路 6）名称：低频瓷介电容（CT） 符号： 电容量：10p-4。7u 额定电压：50V-100V 主要特点：体积小，价廉，损耗大，稳定性差 应用：要求不高的低频电路 7）名称：玻璃釉电容（CI） 符号： 电容量：10p-0。1u 额定电压：63-400V 主要特点：稳定性较好，损耗小，耐高温（200度） 应用：脉冲、耦合、旁路等电路 8）名称：铝电解电容 符号： 电容量：0。47-10000u 额定电压：6。3-450V 主要特点：体积小，容量大，损耗大，漏电大 应用：电源滤波，低频耦合，去耦，旁路等 9）名称：钽电解电容（CA）铌电解电容（CN） 符号： 电容量：0。1-1000u 额定电压：6。3-125V 主要特点：损耗、漏电小于铝电解电容 应用：在要求高的电路中代替铝电解电容 10）名称：空气介质可变电容器 符号： 可变电容量：100-1500p 主要特点：损耗小，效率高；可根据要求制成直线式、直线波长式、直线频率式及对数式等 应用：电子仪器，广播电视设备等 11）名称：薄膜介质可变电容器 符号： 可变电容量：15-550p 主要特点：体积小，重量轻；损耗比空气介质的大 应用：通讯，广播接收机等 12）名称：薄膜介质微调电容器 符号： 可变电容量：1-29p 主要特点：损耗较大，体积小 应用：收录机，电子仪器等电路作电路补偿 13）名称：陶瓷介质微调电容器 符号： 可变电容量：0。3-22p 主要特点：损耗较小，体积较小 应用：精密调谐的高频振荡回路 14）名称：独石电容电容量大、体积小、可靠性高、电容量稳定，耐高温耐湿性好等。 应用范围：广泛应用于电子精密仪器。各种小型电子设备作谐振、耦合、滤波、旁路。 容量范围：0.5PF-1UF 耐压：二倍额定电压。 独石又叫多层瓷介电容，分两种类型，1型性能挺好，但容量小，一般小于0。2U，另一种II型，容量大，但性能一般。独石电容最大的缺点是温度系数很高,做振荡器的稳漂让人受不了,我们做的一个555振荡器,电容刚好在7805旁边,开机后,用示波器看频率,眼看着就慢慢变化,后来换成涤纶电容就好多了. 15）安规电容是指用于这样的场合，即电容器失效后，不会导致电击，不危及人身安全. 安规电容安全等级 应用中允许的峰值脉冲电压 过电压等级（IEC664） X12.5kV 4.0kV X22.5kV X31.2kV 16）安规电容安全等级绝缘类型额定电压范围 Y1双重绝缘或加强绝缘 250V Y2基本绝缘或附加绝缘150V 250V Y3基本绝缘或附加绝缘150V 250V Y4基本绝缘或附加绝缘150V Y电容的电容量必须受到限制，从而达到控制在额定频率及额定电压作用下，流过它的漏电流的大小和对系统EMC性能影响的目的。GJB151规定Y电容的容量应不大于0.1uF。Y电容除符合相应的电网电压耐压外，还要求这种电容器在电气和机械性能方面有足够的安全余量，避免在极端恶劣环境条件下出现击穿短路现象，Y电容的耐压性能对保护人身安全具有重要意义 安规电容的参数选择 X电容，聚苯乙烯（薄膜乙烯）电容，从上面的贴子里也可以看到，聚苯乙烯 的耐电压较高，适合EMI 电路的高压脉冲吸收作用。 2.容量计算：一般两级X电容，前一级用0.47uF,第二基用0.1uF；单级则用0.47uF.目前还没有比较方便的计算方法。（电容容量的大小 和电源的功率无直接关系） 铝电解电容与钽电解电容 铝电解电容的容体比较大，串联电阻较大，感抗较大，对温度敏感。它适用于温度变化不大、工作频率不高（不高于25kHz）的场合，可用于低频滤波。铝电解电容具有极性，安装时必须保证正确的极性，否则有爆炸的危险。 与铝电解电容相比，钽电解电容在串联电阻、感抗、对温度的稳定性等方面都有明显的优势。但是，它的工作电压较低。 纸介电容和聚酯薄膜电容 其容体比较小，串联电阻小，感抗值较大。它适用于电容量不大、工作频率不高（如1MHz以下）的场合，可用于低频滤波和旁路。使用管型纸介电容器或聚酯薄膜电容器时，可把其外壳与参考地相连，以使其外壳能起到屏蔽的作用而减少电场耦合的影响。 云母和陶瓷电容 其容体比很小，串联电阻小，电感值小，频率/容量特性稳定。它适用于电容量小、工作频率高（频率可达500MHz）的场合，用于高频滤波、旁路、去耦。但这类电容承受瞬态高压脉冲能力较弱，因此不能将它随便跨接在低阻电源线上，除非是特殊设计的。 聚苯乙烯电容器 其串联电阻小，电感值小，电容量相对时间、温度、电压很稳定。它适用于要求频率稳定性高的场合，可用于高频滤波、旁路、去耦。就温漂而言: 独石为正温系数+130左右,CBB为负温系数-230,用适当比例并联使用,可使温漂降到很小. 就价格而言: 钽,铌电容最贵,独石,CBB较便宜,瓷片最低,但有种高频零温漂黑点瓷片稍贵.云母电容Q值较高,也稍贵.电解电容的应用经验1.电解电容在滤波电路中根据具体情况取电压值为噪声峰值的1.2-1.5倍，并不根据滤波电路的额定值； 2.电解电容的正下面不得有焊盘和过孔。 3.电解电容不得和周边的发热元件直接接触。 电路设计 （4）铝电解电容分正负极，不得加反向电压和交流电压，对可能出现反向电压的地方应使用无极性电容。 （5）对需要快速充放电的地方，不应使用铝电解电容器，应选择特别设计的具有较长寿命的电容器。 （6）不应使用过载电压 1.直流电压与纹波电压叠加后的峰值电压低于额定值。 2.两个以上电解电容串联的时候要考虑使用平衡电阻器，使得各个电容上的电压在其额定的范围内。 （9）设计电路板时，应注意电容齐防爆阀上端不得有任何线路，并应留出2mm以上的空隙。 （10）电解也主要化学溶剂及电解纸为易燃物，且电解液导电。当电解液与pc板接触时，可能腐蚀pc板上的线路。，以致生烟或着火。因此在电解电容下面不应有任何线路。 （11）设计线路板向背应确认发热元器件不靠近铝电解电容或者电解电容的电容的型号命名1） 各国电容器的型号命名很不统一，国产电容器的命名由四部分组成： 第一部分：用字母表示名称，电容器为C。 第二部分：用字母表示材料。 第三部分：用数字表示分类。 第四部分：用数字表示序号。 2） 电容的标识方法： （1） 直标法：用字母和数字把型号、规格直接标在外壳上。 （2） 文字符号法：用数字、文字符号有规律的组合来表示容量。文字符号表示其电容量的单位：P、N、u、m、F等。和电阻的表示方法相同。标称允许偏差也和电阻的表示方法相同。小于10pF的电容，其允许偏差用字母代替：B0.1pF，C0.2pF，D0.5pF，F1pF。 （3） 色标法：和电阻的表示方法相同，单位一般为pF。小型电解电容器的耐压也有用色标法的，位置靠近正极引出线的根部，所表示的意义如下表所示： 颜色 黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 耐压 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V （4） 进口电容器的标识方法：进口电容器一般有6项组成。 第一项：用字母表示类别： 第二项：用两位数字表示其外形、结构、封装方式、引线开始及与轴的关系。 第三项：温度补偿型电容器的温度特性，有用字母的，也有用颜色的，其意义如下表所示： 序号 字母 颜色 温度系数 允许偏差 字母 颜色 温度系数 允许偏差 1 A 金 +100 R 黄 -220 2 B 灰 +30 S 绿 -330 3 C 黑 0 T 蓝 -470 4 G 30 U 紫 -750 5 H 棕 -30 60 V -1000 6 J 120 W -1500 7 K 250 X -2200 8 L 红 -80 500 Y -3300 9 M 1000 Z -4700 10 N 2500 SL +350-1000 11 P 橙 -150 YN -800-5800 备注：温度系数的单位10e -6/；允许偏差是 % 。 第四项：用数字和字母表示耐压，字母代表有效数值，数字代表被乘数的10的幂。 第五项：标称容量，用三位数字表示，前两位为有效数值，第三为是10的幂。当有小数时，用R或P表示。普通电容器的单位是pF，电解电容器的单位是uF。 第六项：允许偏差。用一个字母表示，意义和国产电容器的相同。 也有用色标法的，意义和国产电容器的标志方法相同。 3 电容的主要特性参数： （1） 容量与误差：实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范围。一般分为3级：I级5%，II级10%，III级20%。在有些情况下，还有0级，误差为20%。 精密电容器的允许误差较小，而电解电容器的误差较大，它们采用不同的误差等级。 常用的电容器其精度等级和电阻器的表示方法相同。用字母表示：D005级0.5%；F01级1%；G02级2%；JI级5%；KII级10%；MIII级20%。 （2） 额定工作电压：电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作，所承受的最大直流电压，又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件，耐压越高，体积越大。 （3） 温度系数：在一定温度范围内，温度每变化1，电容量的相对变化值。温度系数越小越好。 （4） 绝缘电阻：用来表明漏电大小的。一般小容量的电容，绝缘电阻很大，在几百兆欧姆或几千兆欧姆。电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言，绝缘电阻越大越好，漏电也小。 （5） 损耗：在电场的作用下，电容器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来自介质损耗和金属损耗。通常用损耗角正切值来表示。 （6） 频率特性：电容器的电参数随电场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器，由于介电常数在高频时比低频时小，电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外，在高频工作时，电容器的分布参数，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容器的性能。所有这些，使得电容器的使用频率受到限制。不同品种的电容器，最高使用频率不同。小型云母电容器在250MHZ以内；圆片型瓷介电容器为300MHZ；圆管型瓷介电容器为200MHZ；圆盘型瓷介可达3000MHZ；小型纸介电容器为80MHZ；中型纸介电容器只有8MHZ