片式叠层陶瓷电容的容量计算公式
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片式叠层陶瓷电容的容量计算公式片式叠层陶瓷电容器(MLCC),简称片式叠层电容器(或进一步简称为CBB大电容贴片电容器),是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石的结构体,故也叫独石电容器,片式叠层陶瓷电容器是一个多层叠合的结构,其实质是由多个简单平行板电容器的并联体。
因此,该电容器的电容量计算公式为:C=NKA/t式中,C为电容量;N为电极层数;K为介电常数(俗称K值);A为相对电极覆盖面积;t为电极间距(介质厚度)。
由此式可见,为了实现片式叠层陶瓷电容器大容量和小体积的要求。
只要增大N (增加层数)便可增大电容量。
当然采用高K值材料(降低稳定性能)、增加A(增大体积)和减小t(降低电压耐受能力)也是可以采取的办法。
这里特别说一说介电常数K值,它取决于电容器中填充介质的陶瓷材料。
电容器使用的环境温度、工作电压和频率、以及工作的时间(长期工作的稳定性)等对不同的介质会有不同的影响,通常介电常数(K值)越大,稳定性、可靠性和耐用性能越差。
常用的陶瓷介质的主要成分是MgTiO3、CaTiO3、SrTiO3和TiO2再加入适量的稀土类氧化物等配制而成。
其特点是介质系数较大、介质损耗低、温度系数小、环境温度适用范围广和高频特性好,用在要求较高的场合(I类瓷介电容器)中。
另一类是低频高介材料称为强介铁电陶瓷,常用作Ⅱ类瓷介电容器的介质,一般以BaTiO3为主体的铁电陶瓷,其特点是介电系数特别高,达到数千,甚至上万;但是介电系数随温度呈非线性变化,介电常数随施加的外电场也有非线性关系。
贴片电容器目前最常用的多层陶瓷电容器介质有三个类型:COG或NPO是超稳定材料,K值为10~100;X7R是较稳定的材料,K值为2000~4000;Y5V或Z5U为一般用途的材料,K 值为5000~25000。
在我国的标准里则分为I类陶瓷(CC4和CC41)及Ⅱ类陶瓷(CT4和CT41)两种。
CBB大电容贴片电容及其应用CBB大电容贴片电容具有容量大,体积小,容易片式化等特点,是当今移动通信设备、计算机板卡以及家电遥控器中使用最多的元件之一。
为了满足电子设备的整机向小型化、大容量化、高可靠性和低成本方向发展的需要,CBB大电容贴片电容本身也在迅速地发展:种类不断增加,体积不断缩小,性能不断提高,技术不断进步,材料不断更新,轻薄短小系列产品已趋向于标准化和通用化。
其应用正逐步由消费类设备向投资类设备渗透和发展。
此外,CBB大电容贴片电容还在朝着多元化的方向发展:①为了适应便携式通信工具的需求,CBB大电容贴片电容器正向低电压、大容量、超小和超薄的方向发展。
②为了适应某些电子整机(如军用通信设备)的发展,高耐压、大电流、大功率、超高Q值、低ESR 型的中高压CBB大电容贴片电容器也是目前的一个重要的发展方向。
③为了适应线路高度集成化的要求,多功能复合CBB大电容贴片电容器正成为技术研究热点。
1片式叠层陶瓷介质电容器在CBB大电容贴片电容器里用得最多的是片式叠层陶瓷介质电容器。
片式叠层陶瓷电容器(MLCC),简称片式叠层电容器(或进一步简称为CBB大电容贴片电容器),是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石的结构体,故也叫独石电容器,片式叠层陶瓷电容器是一个多层叠合的结构,其实质是由多个简单平行板电容器的并联体。
因此,该电容器的电容量计算公式为C=NKA/t式中,C为电容量;N为电极层数;K为介电常数(俗称K值);A为相对电极覆盖面积;t为电极间距(介质厚度)。
由此式可见,为了实现片式叠层陶瓷电容器大容量和小体积的要求。
只要增大N(增加层数)便可增大电容量。
当然采用高K值材料(降低稳定性能)、增加A(增大体积)和减小t(降低电压耐受能力)也是可以采取的办法。
这里特别说一说介电常数K值,它取决于电容器中填充介质的陶瓷材料。
电容计算公式:电容的所有公式基本概念电容(Capacitance)亦称作“电容量”,是指在给定电位差下的电荷储藏量,记为C,国际单位是法拉(F)。
一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上,造成电荷的累积储存,储存的电荷量则称为电容。
电容是指容纳电场的能力。
任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场就有电容,电容是用静电场描述的。
一般认为:孤立导体与无穷远处构成电容,导体接地等效于接到无穷远处,并与大地连接成整体。
电容(或称电容量)是表现电容器容纳电荷本领的物理量。
电容从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质,可能电荷会永久存在,这是它的特征,它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元。
主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中。
、定义:电容器所带电量Q与电容器两极间的电压U的比值,叫电容器的电容。
在电路学里,给定电势差,电容器储存电荷的能力,称为电容(capacitance),标记为C。
采用国际单位制,电容的单位是法拉(farad),标记为F。
电容的符号是C。
C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U计算公式:一个电容器,如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏,这个电容器的电容就是1法拉,即:C=Q/U 。
但电容的大小不是由Q(带电量)或U(电压)决定的,即电容的决定式为:C=εS/4πkd 。
其中,ε是一个常数,S为电容极板的正对面积,d为电容极板的距离,k则是静电力常量。
常见的平行板电容器,电容为C=εS/d(ε为极板间介质的介电常数,S为极板面积,d为极板间的距离)。
定义式:电容器的电势能计算公式:E=CU^2/2=QU/2=Q^2/2C多电容器并联计算公式:C=C1+C2+C3+…+Cn多电容器串联计算公式:1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn三电容器串联:C=(C1*C2*C3)/(C1*C2+C2*C3+C1*C3)单位及转换在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,由于法拉这个单位太大,所以常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)等,换算关系是:1法拉(F)=1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)=1000纳法(nF)=1000000皮法(pF)。
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。
电容容量计算公式
电容容量计算公式
电容容量计算公式是电子领域中常用的一种计算方法,它可以帮助我们精确地计算出电容容量值。
电容容量是指电容中能存储电荷的量,它是电容器的重要参数,用于计算电容器的电容量、最大电压和最大电流等。
确定电容容量的公式是:C = Q/V,其中C表示电容容量,Q表示电荷量,V表示电压。
因此,通过这个公式,我们可以计算出电容容量的值。
一般情况下,电容容量是以英法为单位计算的,即1英法(F)=1千分(KF)=1000微法(μF)。
电容容量的计算要求电容器必须处于稳定的电压状态,即电压不会发生变化,否则会影响电容容量的准确性。
此外,电容容量的计算也受到环境温度的影响,当环境温度变化时,电容容量也会发生变化。
因此,要想准确计算电容容量,必须考虑到环境温度的因素。
总之,电容容量计算公式是电子领域中常用的计算方法,它可以帮助我们精确地计算出电容容量值,但在计算过程中,要注意电容器的电压状态和环境温度,以确保计算结果的准确性。
陶瓷302电容计算公式
瓷片电容的容量识别方法(根据标识计算电容容量的方法)如下:
瓷片电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。
电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法 (μF)/mju:/、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=1000毫法(mF),1毫法=1000微法(μF),1微法=1000纳法 (nF),1纳法=1000皮法(pF)
1、容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 μF/16V;
2、容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示;
字母表示法:
1m=1000μF
1P=1pF(如470P=470pF)
1P2=1.2PF
1n=1000PF;
数字表示法:三位数字的表示法也称电容量的数码表示法。
三位数字的前两位数字为标称容量的有效数字,第三位数字表示有效数字后面零的个数,它们的单位都是pF。
如:
102表示标称容量为10×10²pF=1000pF;
104表示标称容量为10×(10^4)pF=100000pF;
470表示标称容量为47pF;
223表示标称容量为(22×(10^3))pF(即22000pF)。
在这种表示法中有一个特殊情况,就是当第三位数字用"9"表示时,是用有效数字乘上10的-1次方来表示容量大小。
如:229表示标称容量为22x10^(-1)pF=2.2pF。
关于电容的计算公式电容是电路中常见的元件之一,用于存储电荷和能量。
在电路中,电容的作用是储存电荷,当电压变化时,电容会释放或吸收电荷,使电路保持稳定。
电容的计算公式是电容量等于电容器两极板之间的电场强度与电容器两极板之间的距离的乘积。
我们需要了解电容的基本概念。
电容是指电容器存储电荷的能力,通常用单位法拉(Farad,简写为F)来表示。
电容器是由两个导体之间夹有绝缘介质构成的,常见的电容器有平行板电容器、电解电容器等。
电容器的两个导体板之间的距离越小,电容器的电容量就越大。
接下来,我们来介绍电容的计算公式。
根据电容的定义,我们可以得到电容的计算公式为:C = εA / d其中,C表示电容量,单位为法拉;ε表示介质的电容率,单位为法拉每米(F/m);A表示电容器两极板的面积,单位为平方米;d表示电容器两极板之间的距离,单位为米。
从公式中可以看出,电容量与介质的电容率、电容器两极板的面积以及两极板之间的距离有关。
电容率是介质的一个物理性质,不同的介质具有不同的电容率,因此不同的介质对电容器的电容量有影响。
电容器两极板的面积越大,电容量就越大;而两极板之间的距离越小,电容量也越大。
在实际应用中,我们经常需要根据已知条件计算电容量。
下面通过几个例子来说明电容的计算方法。
例1:已知一个平行板电容器的电容器两极板的面积为0.1平方米,两极板之间的距离为0.01米,介质的电容率为8.85×10^-12法拉每米,求电容量。
根据电容的计算公式,我们可以得到:C = εA / d = 8.85×10^-12 × 0.1 / 0.01 = 8.85×10^-11法拉所以,该平行板电容器的电容量为8.85×10^-11法拉。
例2:已知一个电解电容器的电容器两极板的面积为0.05平方米,两极板之间的距离为0.02米,介质的电容率为6×10^-6法拉每米,求电容量。
片式叠层陶瓷电容的容量计算公式
片式叠层陶瓷电容器(MLCC),简称片式叠层电容器(或进一步简称为CBB大电容贴片电容器),是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方式叠合起来,经过一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两端封上金属层(外电极),从而形成一个类似独石的结构体,故也叫独石电容器,片式叠层陶瓷电容器是一个多层叠合的结构,其实质是由多个简单平行板电容器的并联体。
因此,该电容器的电容量计算公式为:C=NKA/t
式中,C为电容量;N为电极层数;K为介电常数(俗称K值);A为相对电极覆盖面积;t为电极间距(介质厚度)。
由此式可见,为了实现片式叠层陶瓷电容器大容量和小体积的要求。
只要增大N (增加层数)便可增大电容量。
当然采用高K值材料(降低稳定性能)、增加A(增大体积)和减小t(降低电压耐受能力)也是可以采取的办法。
这里特别说一说介电常数K值,它取决于电容器中填充介质的陶瓷材料。
电容器使用的环境温度、工作电压和频率、以及工作的时间(长期工作的稳定性)等对不同的介质会有不同的影响,通常介电常数(K值)越大,稳定性、可靠性和耐用性能越差。
常用的陶瓷介质的主要成分是MgTiO3、CaTiO3、SrTiO3和TiO2再加入适量的稀土类氧化物等配制而成。
其特点是介质系数较大、介质损耗低、温度系数小、环境温度适用范围广和高频特性好,用在要求较高的场合(I类瓷介电容器)中。
另一类是低频高介材料称为强介铁电陶瓷,常用作Ⅱ类瓷介电容器的介质,一般以BaTiO3为主体的铁电陶瓷,其特点是介电系数特别高,达到数千,甚至上万;但是介电系数随温度呈非线性变化,介电常数随施加的外电场也有非线性关系。
贴片电容器
目前最常用的多层陶瓷电容器介质有三个类型:COG或NPO是超稳定材料,K值为10~100;X7R是较稳定的材料,K值为2000~4000;Y5V或Z5U为一般用途的材料,K 值为5000~25000。
在我国的标准里则分为I类陶瓷(CC4和CC41)及Ⅱ类陶瓷(CT4和CT41)两种。
上述材料中,COG和NPO为超稳定材料,在-55℃~+125℃范围内电容器的容量变化不超过±30ppm。