陶瓷电容的基本电气特性
- 格式:pdf
- 大小:452.25 KB
- 文档页数:26
陶瓷电容器基础知识简介陶瓷电容器使用要点大全谈论起陶瓷电容器,我们会想到电子元件器工业。
电子元件器工业在在20世纪出现并得到飞速发展,使得整个世界和人们的工作、生活习惯发生了翻天覆地的变化。
继电器、二极管、电容器、传感器等产品的出现,给我们的生活带来了极大地便利。
而电容器,顾名思义,是‘装电的容器’,是一种容纳电荷的器件。
英文名称:capacitor。
电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制电路等方面。
文章开篇所提到的陶瓷电容器(ceramiccapacitor;ceramiccondenser)就是用陶瓷作为电介质,在陶瓷基体两面喷涂银层,然后经低温烧成银质薄膜作极板而制成。
它的外形以片式居多,也有管形、圆形等形状。
一、陶瓷电容器基础知识简介1、陶瓷电容器是用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。
它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。
低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。
这种电容器不宜使用在脉冲电路中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
高频瓷介电容器适用于高频电路。
2、陶瓷电容器又分为高频瓷介电容器和低频瓷介电容器两种。
具有小的正电容温度系数的电容器,用于高稳定振荡电路中,作为回路电容器。
低频瓷介电容器用在对稳定性和损耗要求不高的场合或工作频率较低的回路中起旁路或隔直流作用,它易被脉冲电压击穿,故不能使用在脉冲电路中。
高频瓷介电容器适用于高频电路。
3、陶瓷电容器有四种材质分类:这四种是:Y5V,X5R,X7R,NPO(COG)。
那么这些材质代表什么意思呢?第一位表示低温,第二位表示高温,第三位表示偏差。
Y5V表示工作在-30~+85度,整个温度范围内偏差-82%~+22%X5R表示工作在-55~+85度,整个温度范围内偏差正负15%X7R表示工作在-55~+125度,整个温度范围内偏差正负15%NPO(COG)是温度特性最稳定的电容器,电容温漂很小,整个温度范围容量很稳定,温度也是-55~125度,适用于振荡器,超高频滤波去耦,但容量一般做不大。
顺电陶瓷电容顺电陶瓷电容是一种常见的电子元件,广泛应用于各种电子设备中。
它的主要特点是体积小、质量轻、频率响应范围广、电容稳定性好等。
下面将从不同方面对顺电陶瓷电容进行介绍。
一、顺电陶瓷电容的基本概念顺电陶瓷电容是一种使用电介质材料制成的电容器。
它的主要材料是陶瓷,因为陶瓷具有良好的绝缘性能和稳定的电容特性。
顺电陶瓷电容的结构主要由两个导体层和夹在中间的电介质层组成,其中电介质层就是由陶瓷材料制成的。
1. 体积小、质量轻:顺电陶瓷电容的体积和重量都相对较小,这使得它在电子设备中的应用更加方便。
2. 频率响应范围广:顺电陶瓷电容的频率响应范围广,可以适应不同频率的信号传输需求。
3. 电容稳定性好:顺电陶瓷电容的电容值相对稳定,不会因外界环境的变化而发生明显的波动,保证了电子设备的正常运行。
4. 耐高温性能好:顺电陶瓷电容具有良好的耐高温性能,可以在高温环境下长时间工作而不损坏。
三、顺电陶瓷电容的应用领域顺电陶瓷电容广泛应用于各种电子设备中,如手机、电视、电脑、音响等。
它可以用于电路的滤波、耦合、隔直流等功能,起到提高电路性能、稳定电信号传输的作用。
此外,顺电陶瓷电容还可以用于储能、电源管理等领域。
四、顺电陶瓷电容的选择和使用注意事项在选择顺电陶瓷电容时,需要考虑电容值、工作电压、尺寸等因素,以满足具体的应用需求。
在使用顺电陶瓷电容时,要注意避免超过其工作电压范围,以免损坏电容器。
此外,还要注意避免过度振荡、温度过高等情况,以确保顺电陶瓷电容的正常工作和寿命。
顺电陶瓷电容是一种常见且重要的电子元件,具有体积小、质量轻、频率响应范围广、电容稳定性好等特点。
它在各种电子设备中的应用广泛,起到提高电路性能、稳定电信号传输等作用。
在选择和使用顺电陶瓷电容时,需要考虑多个因素,并注意遵守相关的使用注意事项,以确保其正常工作和寿命。
100pf瓷片电容瓷片电容是电子和电气领域中常见的一种电子元器件。
它具有小体积、大容量、频率响应好等特点,被广泛应用于各种电子设备和电路中。
本文将介绍100pf瓷片电容的基本原理、特性及其在电子领域中的应用。
一、100pf瓷片电容的基本原理瓷片电容的主要材料是陶瓷,通过在陶瓷上涂覆电极制成。
100pf 瓷片电容的容量为100皮法拉(picofarad,简写为pf),也被称为0.1纳法拉(nanofarad,简写为nF)。
瓷片电容的工作原理基于两个主要机制:电容和介质极化。
电容是指两个导体之间由于电荷的累积形成的电场。
介质极化是指介质在电场的作用下,分子或原子发生定向偏转,并且形成极化电荷。
二、100pf瓷片电容的特性1. 小体积:100pf瓷片电容的尺寸通常比较小,适合在有限空间内使用。
这使得它成为许多小型电子设备的理想选择。
2. 大容量:尽管100pf瓷片电容容量相对较小,但在现代电子器件中,这已经足够满足许多应用的需求。
此外,瓷片电容还可以通过串联或并联的方式来增加整体容量。
3. 频率响应好:瓷片电容在高频电路中表现出色,它的电容值在高频情况下几乎没有损耗。
这使得它成为无线通信、调制解调器和音频设备等领域中的重要组成部分。
4. 耐高温性:瓷片电容具有良好的热稳定性和耐高温性能,能够适应各种复杂的工作环境。
5. 低成本:100pf瓷片电容的制造成本相对较低,可经济大规模生产。
三、100pf瓷片电容的应用由于其优越的特性,100pf瓷片电容在电子领域中有广泛的应用。
1. 消波器:瓷片电容可用于消除线路中的高频噪音干扰,提高信号的纯净度和稳定性。
2. 耦合和绕组:瓷片电容常用于耦合器和绕组中,将不同电路之间的信号传递和响应进行匹配,使电路工作更加高效和稳定。
3. 电源滤波:100pf瓷片电容可以用作电源滤波器,有效地滤除电源中的高频噪音,保证供电的稳定性。
4. 振荡电路:瓷片电容在振荡电路中具有重要作用,能够稳定振荡频率并提高电路的精确度和稳定性。
MLCC电容基础知识一、电容基本概念电容是电子设备中常用的元件,主要用于储存电能。
电容的基本单位是法拉,常用的单位还有微法和皮法。
电容由两个平行金属板组成,相对的两个板之间加入绝缘物质,从而储存电能。
电容的特性主要包括隔直通交、储能、滤波等。
二、MLCC电容特点MLCC(多层陶瓷电容)是一种微型化、高容值、低成本、可靠性高的电子元件,其优点包括以下几点:1. 高容值:由于采用了多层结构,MLCC的容值可以做得很大,最高可达数万法拉。
2. 微型化:MLCC的体积小,尺寸精度高,可以满足现代电子设备对元件微型化的要求。
3. 低成本:MLCC的制造成本较低,价格相对较低,有利于降低电子设备的成本。
4. 高可靠性:MLCC的电气性能稳定,温度系数小,寿命长,可靠性高。
5. 良好的温度稳定性:MLCC的温度系数较小,可以在较宽的温度范围内保持稳定的电气性能。
三、MLCC电容分类根据其应用领域的不同,MLCC电容可以分为以下几类:1. 常规型MLCC:主要用于一般电子产品中,如通信设备、消费电子产品等。
2. 高压型MLCC:用于高压电路中,其容量和耐压值都较高。
3. 特种陶瓷型MLCC:具有一些特殊性能的陶瓷材料制成,如微波介质陶瓷等。
4. 高频型MLCC:主要用于高频电路中,其电气性能稳定且损耗较低。
四、MLCC电容应用MLCC电容因其具有多种优点,应用广泛。
其主要应用于以下几个方面:1. 通信设备:通信设备中需要大量的电容来滤波、耦合、去耦等,MLCC电容的高频性能好、可靠性高、成本低等特点使其成为通信设备的首选电容。
2. 计算机主板:计算机主板上的数字电路中需要大量的电容来滤波和去耦,MLCC电容的小型化和高容值等特点使其成为计算机主板上的首选电容。
3. 汽车电子:汽车电子中的电路需要承受高温和振动等恶劣环境条件,MLCC电容的高可靠性和高稳定性等特点使其成为汽车电子中的首选电容。
4. 工业控制:工业控制中的电路需要高精度和高稳定性等特点,MLCC 电容的温度稳定性好和容量范围广等特点使其成为工业控制中的首选电容。
瓷片电容特点
1. 体积小:瓷片电容采用陶瓷材料作为介质,相比其他类型的电容器,它的体积通常较小,因此在电路板上占用的空间也较小。
2. 高稳定性:由于瓷片电容采用的是高稳定性的陶瓷材料,所以它具有较好的温度稳定性和频率特性,能够在较宽的温度范围和频率范围内保持稳定的电容值。
3. 低损耗:瓷片电容的介质损耗较低,因此在高频电路中能够提供较好的性能,降低信号衰减和失真。
4. 高耐压:瓷片电容的耐压能力较高,可以承受较高的电压,适用于一些需要高电压工作的电路。
5. 绝缘性能好:瓷片电容的陶瓷介质具有良好的绝缘性能,能够有效地阻止电流泄漏,提高电路的可靠性。
6. 价格低廉:相比其他高性能电容器,瓷片电容的生产成本较低,因此价格相对较为低廉,适合大规模应用。
7. 多种容量可选:瓷片电容的容量范围较广,可以提供从几个皮法到数千微法的不同容量选择,以满足不同电路的需求。
总之,瓷片电容因其体积小、稳定性好、低损耗、高耐压、绝缘性能好、价格低廉和多种容量可选等特点,而被广泛应用于电子电路中,特别是在高频电路和精密电路中具有重要的应用价值。
在选择瓷片电容时,需要根据具体的电路需求来选择合适的参数和规格。
众所周知,MLCC-英文全称multi-layer ceramic capacitor,就是我们常说的片式多层陶瓷电容器,其以工作温度范围宽,耐高压,微小型化,片式化适合自动化贴装等优点,广泛应用于工业,医疗,通信,航空航天,军工等领域,在电子产品日益小型化及多功能化的趋势下,MLCC成为电容器产业的主流产品。
目前全球主要MLCC厂家主要分布于日本,欧美,韩国和台湾,其中日本企业包括村田,TDK,太阳诱电和日本京瓷等。
欧美主要由Syfer Novacap johson等,韩国三星、台湾国巨及华新科技近年来不断扩大生产规模,也是全球主要的 MLCC 生产商。
而国内的厂家则主要有风华高科,深圳宇阳,潮州三环等。
日本,韩国等地的部分MLCC厂家也在国内成立了独资或合资企业如,厦门- TDK 、天津-三星、上海-京瓷、苏州-国巨、Syfer、无锡-村田等。
鉴于MLCC应用领域越来越广泛,生产厂家及产品系列的越发多样性.其可靠性,选型及应用的问题受到设计工程师及生产工艺人员的重视,因此对MLCC电气特性和生产工艺的深刻认识,是正确选用MLCC的必要条件.多层陶瓷电容器的基本结构如图所示,电容量由公式C=NKA/T计算出(N为层数,K为介电常数,A为正对面积,T是两极板间距),从理论上来讲电极层数越多,介质常数和相对电极覆盖面积越大,电极间距越小,所制作出的电容容量则越大,然而, MLCC的工艺限制及介质的非理想特性决定了电容在容量,体积,耐压强度间的相互制约关系.这里稍微简单介绍下电容量的国际标称法,尽管各个厂家所生产的电容型号不一,但是在容量的表示方法上越来越多厂商使用国际标称法,即用三位数来表示电容量,前两位前二位数为有效值,第三位数为“0”的个数单位为pF,如1μF=1000nF=1000000pF 简化表示为105而小于10pF容值表示在在整数后加“R或P”如:4.7pF=4R7或4p7.陶瓷介质作为MLCC组成部分之一,对电容的相关参数有着重要影响,国际上一般以陶瓷介质的温度系数作为主要分类依据.1类陶瓷,EIA称之为C0G或NP0. 工作温度范围-55~+125℃,容量变化不超过±30ppm/ ℃.电容温度变化时,容值很稳定. 二类陶瓷则包括了我们常见的X7R,Z5U,Y5V,这些标称的依据是根据右图的表格所制定的,如X7R表示温度下限为-55℃;上限温度为+125℃,在工作温度范围内,容量最大变化为+-15%.右下图显示了不同介质的温度特性曲线。
Chip Monolithic Ceramic Capacitor 贴片独石陶瓷电容器 Electrical Characteristic Explanation电气特性说明说明September 1st ,2005.Component Business Unit Murata Manufacturing Co.,Ltd.株式会社村田制作所 元件事业本部Note : 注:The information of this material are as of the date mentioned above. They are subject to change without advance notice. If there are any questions, please contact our sales representatives or product engineers.1.Material of Capacitor 电容器的材料2.Ceramic material (Class 1, Class 2) 陶瓷材料3.Electrical Characteristic (Class 1, Class 2) 陶瓷电容器的电气特性4. Function of Ceramic Capacitor 陶瓷电容器的功能5.Rated Voltage Explanation (Ceramic Capacitor) 额定电圧说明(陶瓷电容器)Contents内容Fixed Capacitor 固定电容器Film 薄膜Ceramic 陶瓷Aluminum 铝Glass 玻璃Mica 云母ElectrolyticDouble Layer双倍电解层Using plastic film as the dielectric , thin metal film metal as inner electrodes ,stacked and rolled up together.Non polarized organic film capacitor.Using Ceramic as the dielectric , metal baked with ceramic as innerelectrodes , non-polarized and non-organic capacitors.Using high purity conductive material as positive electrodes , oxidizedlayers on the electrodes , either liquid or solid electrolyte contactingoxidized layers as the negative electrodes.Using glass film or glass powder as the dielectric , metallic foil ormetallic paste as electrodes.Using natural Mica as the dielectric , metallic foil as inner electrodes.Impregnated collecting electrode with liquid electrolyte , dividedinto positive / negative / by a porous separator as polarized capacitors.Material of Capacitor 电容器的材料100fF 1pF 10pF 100pF 1nF 10nF 100nF 1µF 10µF 100µF 1mF 10mFAluminum Electrolytic Capacitor铝电解电容器Glass Capacitor 玻璃电容器Mica Capacitor 云母电容器Semi-conductive Capacitor 半导体电容器Monolithic Ceramic Capacitor 贴片陶瓷电容器Disc Ceramic Capacitor (Disk-type) 陶瓷电容器(圆盘状)Film Capacitor 薄膜电容器Tantalum Electrolytic Capacitor钽电解电容器Capacitance Range by Material电容器的材料Fixed Capacitor 固定的电容器Film 薄膜Ceramic 陶瓷Aluminum 铝Glass 玻璃Mica 云母ElectrolyticDouble Layer 双倍电解层Polyester Capacitor (Mylar)聚酯电容器Polypropylene 聚丙烯Polycarbonate 聚碳酸酯Polyethylene 聚乙烯Relatively small.Higher resistance , better TC Large / ExpensiveHigher resistance , better TC Higher BDV , LargeVariety of TCs , suitable for Temp. compensating Higher C/V per unit volume.Or Higher ‘k’.Small size for disc cap , lower BDVLarge cap , small size Polarized / Low BDV Large cap. Polarity Higher BDV , Better TC Low cap. Expensive Higher BDV , Better TC Low cap. ExpensiveExtremely large cap. Backup for batteryClass 1 系列1Class 2 系列2Class 3系列3TANTAL ALMaterial of Capacitor电容器的材料Ceramic Material & Characteristic陶瓷材料和特性[ Classification by Temperature Characteristic ]Class 1 : C0G, U2J Class 2 : X7R, X5R, Y5VClass Ceramic Material Ceramic CharacterTemp. Char.Capacitance Range Recommended Circuit 分类陶瓷材料陶瓷特性温度特性容量範囲推荐电路Class 1Temperature Capacitance A ccuracy <EIA >CHIP0.1pF - 0.1uF In Band Pass Filter Circuit 分类1Compensation for temperature C0G,U2J 片状独石(0R1 - 104)带通滤波电路温度補償用対温度容量値精度大<EIA-J>In Coupling Circuit(TC 系)CH,UJ,SLLEAD 1pF - 680nF 耦合电路挿脚(010 - 683)In Temp. Compensasion Circuit 温度補償电路Class2High Dielectric Hi Capacitance Value <EIA >CHIP100pF - 100uF In By-Pass Circuit分类2高介电系列大容量X7R,Y5V,片状独石(101 - 107)旁路电路(Hi-K 系)X5R,X6S In Decoupling Circuit<EIA-J>LEAD 220pF - 4.7uF 去耦电路B, R, F挿脚(221 - 475)In Resonance Circuit 振荡电路Temp. Characteristic (Class 1 & Class 2)温度特性(例)-100-80-60-40-2002040-75-50-25255075100125150TEMPERATURE (deg. C)C A P . C H A N G E (%)C0G (Class1)U2J (Class1)X7R (Class2)X5R (Class2)Y5V (Class2)[ Temp. Char. Specification ]C0G : 0±60 ppm/℃(-55 ~+ 125℃)U2J : 750±120 ppm/℃(-55 ~+ 85℃)X7R : ±15 % (-55 ~+ 125℃)X5R : ±15 % (-55 ~+ 85℃)Y5V : + 22, -82 % (-55 ~+ 85℃)-100-80-60-40-2002040-60-40-2020406080100120140Temperature (deg)C a p a c i t a n c e C h a n g e r a t e (%)MLCC 陶瓷0805 X5R 10uF 6.3V(Class 2)MLCC 陶瓷1206 Y5V 10uF 6.3V(Class 2)Ta 钽10uF 16VAL 铝10uF 16VTemp. Characteristic (AL/TAN-CAP Comparison)温度特性(例)MLCC 陶瓷0402 C0G 1000pF 50V(Class 1)Bias Characteristic (Class 1 & Class 2)电圧特性(例)-100-80-60-40-20201020304050DC VOLTAGE (VDC)C A P . C H A N G E (%)C0G/50V (Class1)U2J/50V (Class1)X7R/50V (Class2)Y5V/50V (Class2)Y5V/50VC0G/50VU2J/50VX7R/50VBias Characteristic (AL/TAN-CAP Comparison)电圧特性(例)-100-75-50-2525-11357911131517Voltage (V.DC)C a p a c i t a n c e c h a n g e r a t e (%)MLCC 0805 X5R 10uF 6.3V(Class 2)MLCC 1206 Y5V 10uF 6.3V(Class 2)Ta 10uF 16VAL 10uF 16VMLCC 陶瓷0402 C0G 1000pF 50V(Class 1)Freq. Characteristic (Class 1 & Class 2)频率特性(例)0.0010.010.111010010000.1110100100010000FREQUENCY [MHz]I M P E D A N C E /E S R [o h m ]X7R/1000pF X7R/10000pF X7R/0.1uF C0G/1000pF C0G/10000pF C0G/0.1uFX7R/1000pFX7R/0.1uFX7R/10000pFC0G/1000pFC0G/0.1uFC0G/10000pFFRS : Class 1FRS : Class 2Freq. Characteristic (Capacitance Value)频率特性(例)0.00010.0010.010.11101000.00010.0010.010.1110100100010000FREQUENCY [MHz]I M P E D A N C E /E S R [o h m ]X7R/1000pF X7R/10000pF X7R/0.1uF X5R/1uF X5R/10uF X5R/100uFX7R/1000pFX7R/0.1uFX7R/10000pF X5R/1uF X5R/10uFX5R/100uF0.0010.010.11101001000100100010000100000100000010000000Frequency (Hz)I m p e d a n c e (o h m )MLCC 0805 X5R 10uF 6.3VMLCC 1206 Y5V 10uF 6.3VTa 10uF 16VAL 10uF 16VFreq. Characteristic (AL/TAN-CAP Comparison)频率特性(例)Freq. Characteristic Explanation频率特性说明Z = R 2+ (ωL -1/ωC)2 (微量) (微量)= R 2+(2πfL -1/2πfC)2(频率f→大) (2πfL →大) (1/2πfL →少)(容量C→大) (1/2πfL→少)Equivalent capacitor circuit相等的电容电流Capacitance 容量ESL等系列电感ESR等系列电阻ABSTRACT 摘要-Every capacitor has ESR(equivalent series resistance) and ESL.每个电容器都有ESR (等系列电阻)和ESL( 等系列电感)。
mlcc是什么材料MLCC是多层陶瓷电容器(Multilayer Ceramic Capacitor)的缩写,是一种常见的电子元器件,广泛应用于电子产品中。
MLCC的主要材料是陶瓷,它具有优良的电气性能和稳定性,因此在电路中扮演着重要的角色。
首先,MLCC的材料主要包括陶瓷粉和导电粉。
陶瓷粉通常是以氧化铝、氮化硅和二氧化锆为主要原料,经过精细加工后形成陶瓷基片。
导电粉则是由银、铜等金属粉末组成,通过特殊工艺在陶瓷基片上形成导电层。
这些材料经过高温烧结后,形成了多层结构的陶瓷电容器。
其次,MLCC的材料具有许多优良的特性。
首先,陶瓷材料具有良好的绝缘性能,可以有效地阻止电流的泄漏。
其次,导电粉的优良导电性能保证了MLCC的高效充放电能力。
此外,MLCC材料的稳定性和耐高温性能也使其在各种恶劣环境下都能够可靠运行。
除此之外,MLCC的材料还具有一些特殊的优势。
例如,陶瓷材料可以根据需要进行精确的尺寸加工,从而实现不同容量和电压等级的MLCC产品。
同时,导电粉的成分和比例也可以进行调整,以满足不同电路设计的需求。
这些特性使得MLCC在电子产品中具有广泛的应用前景。
总的来说,MLCC是一种基于陶瓷材料制造的电子元器件,具有优良的电气性能和稳定性。
它的材料主要包括陶瓷粉和导电粉,通过特殊工艺制成多层结构的陶瓷电容器。
这些材料具有良好的绝缘性能、导电性能和稳定性,适用于各种电子产品的设计和制造。
在未来,随着电子产品对小型化、高性能化的需求不断增加,MLCC作为重要的电子元器件将继续发挥重要作用。
各种电容的特点分析陶瓷电容器(亦称名石电容器)是以陶瓷为介质,涂敷金属薄膜经高温烧结而成,按其电介质可分为两类,而容量的温度稳定性是区分电介质种类的一个重要依据。
NPO(CG):I类电介质,温度补偿式,电气特性最稳定,基本上不随温度、电压、时间的改变而改变。
属超稳定、低损耗的电容材料型,造用于对稳定性、可靠性要求较高的高频、特高频、甚高频的场合。
要注意所选电容器的温度—时间曲线应当与被补偿的绕组或其它元件的温度—时间曲线正好相反。
X7R(2XI):Ⅱ类电介质,电气特性较稳定,温度、电压、时间特性变化不显著。
属稳定型电容材料类型,适用于隔直、耦合、旁路、滤波电路及可靠性要求较高的中、低频场合。
Y5V(2F4),Z5U(2E6):Ⅲ类电介质,具有很高的介电常数,广泛用于对容量、损耗要求不高的场合。
低频瓷介电容器易被脉冲电压击穿,其耐热性能较差,若焊接温度过高可能损坏密封或使电极与引出线的连接不良,温度突变可能使密封或介质破损。
银电极电容器不应在潮湿的环境下储存,应防止外壳受潮而使银离子迁移,引起电容器短路。
金属化电容器不适合在较大的脉冲电流电路中工作。
陶瓷电容器尽量不要用音响设备的电路中。
涤纶电容器一般使用在低频电路中。
聚碳酸脂薄膜电容器可在125℃高温电路中工作。
聚苯乙烯电容器。
适合于要求RC时间常数大的电路中使用(特别适合音响电路),但耐温性能差,只适合在65℃以下的工作环境中使用。
同时具有低电平工作开路缺点,所以实际使用电压,不应低于额定工作电压85%的值。
玻璃和云母电容器用于要求电容器较小、品质系数高以及对温度、频率和稳定性好的电路中。
它们可作高频耩和旁路,或在调谐电路中作固定电容器元件。
安们具有高的绝缘电阻、低功耗系数、低电感和优良的稳定性等特性,特别适合于高频应用。
因此,在脉冲电路中,建议使用云母,聚丙烯电容。
从性能价格上考虑,应优先选用云母电容器,但是云母容器因云母片资源少,国内生产厂家已经很少了。
陶瓷材料的电学性能研究随着科技的发展和应用的广泛,人们对材料的要求也变得越来越高。
陶瓷材料作为一种重要的结构材料,在电子、能源等领域扮演着重要角色。
本文将探讨陶瓷材料的电学性能研究,着重介绍其导电性和电介质性能。
一、导电性研究陶瓷材料的导电性研究主要包括导电机理、导电性能评价以及改善导电性能的方式等方面。
其中,陶瓷的导电机理是了解其导电性能的基础。
根据陶瓷导电机理的不同,可以将陶瓷导电性分为电子导电和离子导电两种类型。
电子导电是指通过自由电子在材料中传导电流的过程。
金属陶瓷是典型的电子导电材料,其导电机制主要是通过导带中的自由电子,而陶瓷晶体结构中的价电子是与禁带中的束缚能级联系密切的。
离子导电则是指离子在材料中的迁移导致电流产生的现象。
氧化物陶瓷常常表现出较好的离子导电性能,这对于电解物质、固体氧化物燃料电池等电化学器件的研究具有重要意义。
在导电性能的评价中,关注的焦点主要是电阻率和导电机理。
电阻率是导体材料电阻特性的量化指标。
通常,电阻率越低,材料导电性能越好。
导电机理的研究能够进一步深入了解材料本质,为改善导电性能提供理论基础。
提高陶瓷材料导电性能的方式有很多。
一种常见的方法是掺杂。
通过在陶瓷导体中引入适量的杂质原子,可以调整导体的电荷密度以改变其导电性能。
此外,还可以通过物理或化学方法制备高可导陶瓷导体,例如利用溶胶-凝胶法合成导电硅氧烷材料等。
二、电介质性能研究与导电性研究相比,电介质性能研究更加广泛和复杂。
电介质是指不导电的材料,在电场作用下能够储存电荷和产生电位差的能力。
电介质性能的研究主要包括介电常数、介电损耗、耐电压和能量储存等方面。
介电常数是表征电介质储存电荷能力的一个重要参数。
高介电常数意味着电介质能够储存更多的电荷,并具有更高的电容效果。
而介电损耗则是衡量电介质的能量损耗情况。
通常情况下,介电损耗越小,电介质材料越适合用于电子器件。
耐电压是指电介质能够承受的最大电场强度。
Chip Monolithic Ceramic Capacitor 贴片独石陶瓷电容器 Electrical Characteristic Explanation电气特性说明说明September 1st ,2005.Component Business Unit Murata Manufacturing Co.,Ltd.株式会社村田制作所 元件事业本部Note : 注:The information of this material are as of the date mentioned above. They are subject to change without advance notice. If there are any questions, please contact our sales representatives or product engineers.1.Material of Capacitor 电容器的材料2.Ceramic material (Class 1, Class 2) 陶瓷材料3.Electrical Characteristic (Class 1, Class 2) 陶瓷电容器的电气特性4. Function of Ceramic Capacitor 陶瓷电容器的功能5.Rated Voltage Explanation (Ceramic Capacitor) 额定电圧说明(陶瓷电容器)Contents内容Fixed Capacitor 固定电容器Film 薄膜Ceramic 陶瓷Aluminum 铝Glass 玻璃Mica 云母ElectrolyticDouble Layer双倍电解层Using plastic film as the dielectric , thin metal film metal as inner electrodes ,stacked and rolled up together.Non polarized organic film capacitor.Using Ceramic as the dielectric , metal baked with ceramic as innerelectrodes , non-polarized and non-organic capacitors.Using high purity conductive material as positive electrodes , oxidizedlayers on the electrodes , either liquid or solid electrolyte contactingoxidized layers as the negative electrodes.Using glass film or glass powder as the dielectric , metallic foil ormetallic paste as electrodes.Using natural Mica as the dielectric , metallic foil as inner electrodes.Impregnated collecting electrode with liquid electrolyte , dividedinto positive / negative / by a porous separator as polarized capacitors.Material of Capacitor 电容器的材料100fF 1pF 10pF 100pF 1nF 10nF 100nF 1µF 10µF 100µF 1mF 10mFAluminum Electrolytic Capacitor铝电解电容器Glass Capacitor 玻璃电容器Mica Capacitor 云母电容器Semi-conductive Capacitor 半导体电容器Monolithic Ceramic Capacitor 贴片陶瓷电容器Disc Ceramic Capacitor (Disk-type) 陶瓷电容器(圆盘状)Film Capacitor 薄膜电容器Tantalum Electrolytic Capacitor钽电解电容器Capacitance Range by Material电容器的材料Fixed Capacitor 固定的电容器Film 薄膜Ceramic 陶瓷Aluminum 铝Glass 玻璃Mica 云母ElectrolyticDouble Layer 双倍电解层Polyester Capacitor (Mylar)聚酯电容器Polypropylene 聚丙烯Polycarbonate 聚碳酸酯Polyethylene 聚乙烯Relatively small.Higher resistance , better TC Large / ExpensiveHigher resistance , better TC Higher BDV , LargeVariety of TCs , suitable for Temp. compensating Higher C/V per unit volume.Or Higher ‘k’.Small size for disc cap , lower BDVLarge cap , small size Polarized / Low BDV Large cap. Polarity Higher BDV , Better TC Low cap. Expensive Higher BDV , Better TC Low cap. ExpensiveExtremely large cap. Backup for batteryClass 1 系列1Class 2 系列2Class 3系列3TANTAL ALMaterial of Capacitor电容器的材料Ceramic Material & Characteristic陶瓷材料和特性[ Classification by Temperature Characteristic ]Class 1 : C0G, U2J Class 2 : X7R, X5R, Y5VClass Ceramic Material Ceramic CharacterTemp. Char.Capacitance Range Recommended Circuit 分类陶瓷材料陶瓷特性温度特性容量範囲推荐电路Class 1Temperature Capacitance A ccuracy <EIA >CHIP0.1pF - 0.1uF In Band Pass Filter Circuit 分类1Compensation for temperature C0G,U2J 片状独石(0R1 - 104)带通滤波电路温度補償用対温度容量値精度大<EIA-J>In Coupling Circuit(TC 系)CH,UJ,SLLEAD 1pF - 680nF 耦合电路挿脚(010 - 683)In Temp. Compensasion Circuit 温度補償电路Class2High Dielectric Hi Capacitance Value <EIA >CHIP100pF - 100uF In By-Pass Circuit分类2高介电系列大容量X7R,Y5V,片状独石(101 - 107)旁路电路(Hi-K 系)X5R,X6S In Decoupling Circuit<EIA-J>LEAD 220pF - 4.7uF 去耦电路B, R, F挿脚(221 - 475)In Resonance Circuit 振荡电路Temp. Characteristic (Class 1 & Class 2)温度特性(例)-100-80-60-40-2002040-75-50-25255075100125150TEMPERATURE (deg. C)C A P . C H A N G E (%)C0G (Class1)U2J (Class1)X7R (Class2)X5R (Class2)Y5V (Class2)[ Temp. Char. Specification ]C0G : 0±60 ppm/℃(-55 ~+ 125℃)U2J : 750±120 ppm/℃(-55 ~+ 85℃)X7R : ±15 % (-55 ~+ 125℃)X5R : ±15 % (-55 ~+ 85℃)Y5V : + 22, -82 % (-55 ~+ 85℃)-100-80-60-40-2002040-60-40-2020406080100120140Temperature (deg)C a p a c i t a n c e C h a n g e r a t e (%)MLCC 陶瓷0805 X5R 10uF 6.3V(Class 2)MLCC 陶瓷1206 Y5V 10uF 6.3V(Class 2)Ta 钽10uF 16VAL 铝10uF 16VTemp. Characteristic (AL/TAN-CAP Comparison)温度特性(例)MLCC 陶瓷0402 C0G 1000pF 50V(Class 1)Bias Characteristic (Class 1 & Class 2)电圧特性(例)-100-80-60-40-20201020304050DC VOLTAGE (VDC)C A P . C H A N G E (%)C0G/50V (Class1)U2J/50V (Class1)X7R/50V (Class2)Y5V/50V (Class2)Y5V/50VC0G/50VU2J/50VX7R/50VBias Characteristic (AL/TAN-CAP Comparison)电圧特性(例)-100-75-50-2525-11357911131517Voltage (V.DC)C a p a c i t a n c e c h a n g e r a t e (%)MLCC 0805 X5R 10uF 6.3V(Class 2)MLCC 1206 Y5V 10uF 6.3V(Class 2)Ta 10uF 16VAL 10uF 16VMLCC 陶瓷0402 C0G 1000pF 50V(Class 1)Freq. Characteristic (Class 1 & Class 2)频率特性(例)0.0010.010.111010010000.1110100100010000FREQUENCY [MHz]I M P E D A N C E /E S R [o h m ]X7R/1000pF X7R/10000pF X7R/0.1uF C0G/1000pF C0G/10000pF C0G/0.1uFX7R/1000pFX7R/0.1uFX7R/10000pFC0G/1000pFC0G/0.1uFC0G/10000pFFRS : Class 1FRS : Class 2Freq. Characteristic (Capacitance Value)频率特性(例)0.00010.0010.010.11101000.00010.0010.010.1110100100010000FREQUENCY [MHz]I M P E D A N C E /E S R [o h m ]X7R/1000pF X7R/10000pF X7R/0.1uF X5R/1uF X5R/10uF X5R/100uFX7R/1000pFX7R/0.1uFX7R/10000pF X5R/1uF X5R/10uFX5R/100uF0.0010.010.11101001000100100010000100000100000010000000Frequency (Hz)I m p e d a n c e (o h m )MLCC 0805 X5R 10uF 6.3VMLCC 1206 Y5V 10uF 6.3VTa 10uF 16VAL 10uF 16VFreq. Characteristic (AL/TAN-CAP Comparison)频率特性(例)Freq. Characteristic Explanation频率特性说明Z = R 2+ (ωL -1/ωC)2 (微量) (微量)= R 2+(2πfL -1/2πfC)2(频率f→大) (2πfL →大) (1/2πfL →少)(容量C→大) (1/2πfL→少)Equivalent capacitor circuit相等的电容电流Capacitance 容量ESL等系列电感ESR等系列电阻ABSTRACT 摘要-Every capacitor has ESR(equivalent series resistance) and ESL.每个电容器都有ESR (等系列电阻)和ESL( 等系列电感)。