MLCC基本特性及设计选型
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中压高容MLCC的设计及性能中压(Mid-Voltage)高容(High Capacitance)多层陶瓷电容(MLCC)是一种具有较高电容值和较高工作电压的多层陶瓷电容器。
它们通常用于需要在中压范围内实现高电容值的应用,例如电源模块、DC/DC 转换器和电机驱动器等。
1.材料选取:中压高容MLCC通常采用的材料是高介电常数的陶瓷材料,如镗制陶瓷材料(例如Ba0.5Sr0.5TiO3)或压制陶瓷材料(例如X7R)。
这些材料具有较高的介电常数和较低的介质损耗,能够实现高电容值和较低的电容器损耗。
2.结构设计:中压高容MLCC通常采用多层结构,通过多个陶瓷层和金属电极的叠层组合来实现较高的电容值。
通常采用的结构有外部电极型和内部电极型。
外部电极型是通过在陶瓷层的两侧分别涂覆金属电极来获取电容值,而内部电极型是通过将金属电极涂覆在多个陶瓷层之间的分隔层上来获取电容值。
3.尺寸和层数:中压高容MLCC的尺寸和层数也会影响其电容值和工作电压。
增加陶瓷层数可以增加电容值,但会增加电容器的尺寸。
同时,增加层数也会增加电容器的工作电压,因为每个陶瓷层可以承受一定的电压。
因此,设计中需要平衡电容值、尺寸和工作电压之间的关系。
4.陶瓷厚度:陶瓷层的厚度也会影响中压高容MLCC的性能。
较厚的陶瓷层可以增加电容值,但会增加电容器的尺寸。
因此,在设计中需要根据具体需求选择合适的陶瓷厚度。
1.电容值:中压高容MLCC的电容值是评估其性能的一个重要指标。
较高的电容值可以满足应用对高电容值的需求。
2.工作电压:中压高容MLCC的工作电压范围是另一个重要的性能指标。
它表示电容器可以承受的最高电压,工作电压需要根据应用需求来选择。
3.温度特性:中压高容MLCC的温度特性(通常使用TCR来评估)表示在不同温度下电容值的变化范围。
具有较低的温度特性的电容器可以在不同温度环境下保持稳定的电容值。
4.电容器损耗:电容器损耗是指电容器在工作过程中的能量损耗。
MLCC电容选型要素深度分析
MLCC等电子元器件的涨价潮并没有停止,以MLCC为例,近年来,受电动汽车、工控等行业发展带动,MLCC产品需求量迅速增加。
但是整体是市场供货量有限,导致供需失衡,这也成为电子元器件屡屡涨价的原因之一。
在这样的背景下还有选型的必要吗?
购买商品的一般决策逻辑是:能不能用,好不好用,耐不耐用,价格。
其实这个逻辑也可以套用到MLCC选型过程中:首先MLCC参数要满足电路要求,其次就是参数与介质是否能让系统工作在最佳状态;再次,来料MLCC是否存在不良品,可靠性如何;最后,价格是否有优势,供应商配合是否及时。
许多设计工程师不重视无源元件,以为仅靠理论计算出参数就行,其实,MLCC的选型是个复杂的过程,并不是简单的满足参数就可以的。
选型要素
-参数:电容值、容差、耐压、使用温度、尺寸
-材质
-直流偏置效应
-失效
-价格与供货
不同介质性能决定了MLCC不同的应用
C0G电容器具有高温度补偿特性,适合作旁路电容和耦合电容
X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器,适合要求不高的工业应用
Z5U电容器特点是小尺寸和低成本,尤其适合应用于去耦电路
Y5V电容器温度特性最差,但容量大,可取代低容铝电解电容
MLCC常用的有C0G(NP0)、X7R、Z5U、Y5V等不同的介质规格,不同的规格有不同的特点和用途。
C0G、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。
在相同的。
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。
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。
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mlcc 陶瓷电容MLCC陶瓷电容是一种常见的电子元器件,广泛应用于电子设备中。
本文将从MLCC陶瓷电容的概述、特点、应用领域和未来发展等方面进行介绍。
一、概述MLCC陶瓷电容(Multilayer Ceramic Capacitor)是一种以陶瓷为介质的电容器。
它由多层金属电极和陶瓷层交替堆叠组成,外部封装常用的材料有瓷、塑料等。
MLCC陶瓷电容的制造工艺相对简单,成本较低,因此被广泛应用于各种电子设备中。
二、特点1. 小型化:MLCC陶瓷电容的体积小,重量轻,可以满足电子设备对体积要求的需求。
2. 高可靠性:由于采用陶瓷材料,MLCC陶瓷电容具有较高的耐压能力和抗震性能,能够在各种恶劣环境下稳定工作。
3. 容量大:MLCC陶瓷电容的层间绝缘性能好,可以实现较大的电容量。
4. 高频性能好:MLCC陶瓷电容具有快速充放电能力,适用于高频电路的需求。
5. 低损耗:MLCC陶瓷电容的介质损耗小,能够提供较好的信号传输效果。
三、应用领域1. 通信设备:MLCC陶瓷电容广泛应用于移动通信设备、卫星通信设备等,用于滤波、耦合、终端匹配等功能。
2. 汽车电子:MLCC陶瓷电容可以用于汽车电子系统中的脉冲抑制、滤波、稳压等功能,提高汽车电子系统的可靠性。
3. 家电产品:MLCC陶瓷电容被应用于电视、空调、冰箱等家电产品中,用于降噪、滤波、稳压等功能。
4. 工业控制:MLCC陶瓷电容可以应用于各种工业控制设备中,如PLC、变频器、电机驱动器等,用于电源滤波、稳压等功能。
四、未来发展随着电子设备的不断发展和进步,对MLCC陶瓷电容的要求也越来越高。
未来的发展方向主要包括以下几个方面:1. 小型化:随着电子设备的微型化趋势,MLCC陶瓷电容将继续朝着体积更小、重量更轻的方向发展。
2. 高频性能:随着无线通信技术的快速发展,对高频性能要求越来越高,MLCC陶瓷电容需要进一步提高其工作频率范围和快速充放电能力。
3. 高温环境适应性:随着电子设备在高温环境下的应用增多,MLCC 陶瓷电容需要具备更好的高温稳定性和耐热性能。