Керамический конденсатор: что это такое и его преимущества
В этом блоге мы уже комментировали другие Электронные компоненты, включая электролитические конденсаторы, y как их можно проверить, в настоящее время настала очередь керамического конденсатора, особый тип этих пассивных устройств, которые также широко используются во многих цепях всех видов и имеют некоторые особенности по сравнению с электролитическими конденсаторами.
С этим руководством вы поймете Кто они такие, как они построены, возможные приложения, как они работают, а также некоторые примеры использования и где их можно купить.
Индекс
- 1 Что такое конденсатор?
- 2 керамический конденсатор
- 2.1 История керамического конденсатора
- 2.2 Типы керамических конденсаторов
- 2.3 приложений
- 3 Характеристики конденсатора
- 3.1 коды
- 4 Преимущества и недостатки
- 5 Как проверить дисковый керамический конденсатор
- 6 где купить конденсаторы
Что такое конденсатор?
Un конденсатор Это электронное устройство, способное накапливать электрический заряд в виде разности потенциалов.
Это пассивный элемент, такой как резисторы, потенциометры, катушки и т. д. Что касается способа достижения этого накопления энергии, они делают это, поддерживая электрическое поле.
Конденсаторы имеют множество применений и могут использоваться как в электронных схемах, так и в электрических цепях, как в постоянный ток и переменный ток.
керамический конденсатор
Un керамический конденсатор Обычно они имеют ту своеобразную форму, которая иногда выглядит как чечевица, хотя могут быть реализованы и в виде элементов поверхностного монтажа (SMD), например MLCC (очень модных сейчас из-за проблем с видеокартами NVIDIA). В этом случае отличие от других типов конденсаторов заключается в том, что в качестве диэлектрического материала используется керамика, отсюда и его название.
Они обычно используют несколько слоев, с разные возможности (они обычно от 1нФ до 1Ф, хотя бывают и до 100Ф), размеры и геометрические формы.
Однако из-за негативных эффектов, таких как вихревые токи.
В настоящее время считается, что MLCC являются наиболее широко используемыми, поскольку они находят применение в современной электронике, с объемом производства около 1.000.000.000 XNUMX XNUMX XNUMX единиц в год.
Керамический (слева) и электролитический (справа) конденсатор
Одним из отличий от электролитов является то, что керамический конденсатор им не хватает полярности следовательно, их можно использовать любым способом и безопасно в цепях переменного тока, чего не происходит с электролитами, которые имеют определенную полярность, и полюса должны соблюдаться, если вы не хотите получить взорвавшийся конденсатор.
С другой стороны, керамический конденсатор также обладает фантастическим частотный отклик
История керамического конденсатора
керамический конденсатор был создан в Италии, в 1900 г.
. В конце 1930-х годов в керамику стали добавлять титанат (BaTiO3 или титанат бария), который можно было производить с меньшими затратами. Первые применения этих устройств были в военном электронном оборудовании в 40-х годах, а два десятилетия спустя начали продаваться керамические пластинчатые конденсаторы, которые были необходимы для развития электроники в 70-х годах.
Диэлектрик керамического конденсатора также может быть изготовлен из других материалов, таких как C0G, NP0, X7R, Y5V, Z5U.
Типы керамических конденсаторов
Несколько типы керамических конденсаторов, некоторые из наиболее важных:
- полупроводники: они самые маленькие, так как достигают хорошей плотности, большой емкости и небольшого размера. Для этого они используют высокую диэлектрическую проницаемость и очень малую толщину слоя.
- высокое напряжение: Титанат бария и титанат стронция используются в качестве керамического материала, чтобы противостоять более высоким нагрузкам.
- многослойный керамический конденсатор: в них используется несколько слоев керамики или диэлектрического и проводящего материала. Они также известны как монолитные чип-конденсаторы. Они отличаются высокой точностью, небольшими размерами и идеально подходят для поверхностного монтажа на Печатные платы. Указанные MLCC относятся к этому типу.
керамические дисковые конденсаторы они обычно имеют емкость от 10 пФ до 100 пФ с поддержкой напряжений от 16 В до 15 кВ, а в некоторых случаях даже выше. Они наиболее популярны из-за своей универсальности.
Напротив, многослойная керамика тип MLCC, используют шлифование параэлектрических и сегнетоэлектрических материалов вместе с чередующимися металлическими слоями. Они могут иметь 500 и более слоев и толщину слоев 0.
5 мкм. Его диапазон приложений несколько более специфичен и имеет меньшую емкость и поддержку напряжения, чем предыдущие.
приложений
В зависимости от типа керамического конденсатора использования Они могут быть очень разнообразными, как я уже говорил ранее:
- MLCC
- другие: они могут варьироваться от устройств и систем высокого напряжения и переменного тока до преобразователей переменного тока в постоянный, высокочастотных цепей, щеточных двигателей постоянного тока для снижения радиочастотного шума, робототехники и т. д.
Характеристики конденсатора
Конденсаторы, как электролитические, так и керамические, обладают рядом характеристик, которые следует знать при выборе подходящих для своего проекта. Являются характер являются:
- Точность и терпимость: Как и резисторы, конденсаторы также имеют свои допуски и точность.
- Класс 1 предназначен для приложений, где требуется высочайшая точность и где емкость остается постоянной при приложенном напряжении, температуре и частоте. Они работают в диапазоне температур от -55ºC до +125ºC, а допуск обычно меняется только ±1%.
- Класс 2 имеет более высокую пропускную способность, но менее точен и их переносимость хуже. Его термическая стабильность может привести к изменению его емкости до 15% и допуску примерно на 20% по отношению к номинальной мощности.
- Формат: Существуют обычные керамические конденсаторы для пайки или использования на макетной плате, MLCC для современных печатных плат или печатных плат.
- мощность и напряжение: не все поддерживают одинаковое напряжение и мощность. Это параметр, который вам нужно будет проверить при покупке, чтобы убедиться, что он поддерживает диапазоны, в которых он будет работать. Те, у которых более 200 ВА, выдерживают напряжения от 2 кВ до 100 кВ, что очень много даже для ЛЭП. Однако MLCC обычно поддерживают напряжение от нескольких вольт до сотен вольт.
Однако MLCC обычно поддерживают напряжение от нескольких вольт до сотен вольт.коды
Керамические конденсаторы имеют 3 цифры, выгравированные на одной из сторон. Например, 101, 102, 103 и т. д., помимо значений в пФ (пикофарадах). Эти коды легко интерпретировать:
- Первые две цифры — это значение емкости в пФ.
- Третье число указывает количество нулей, применяемых к значению.
По пример, а 104 означает, что в нем 10 · 10.000 100.000 = 100 0.1 пФ, или что такое же XNUMX нФ или XNUMX мкФ.
Некоторые типы керамических конденсаторов поляризованы, поэтому его клеммы + и — также будут помечены, хотя это не так часто встречается.
En надписи Вы также можете увидеть производителя, поддерживаемое напряжение или допуски…
Преимущества и недостатки
Если вам интересно Преимущества и недостатки керамического конденсатора характерными точками являются:
- преимущество:
- Компактная структура.
- Дешево.
- Подходит для переменного тока из-за его неполяризованной природы.
- Устойчив к помехам сигнала.
- Компактная структура.
- недостатки:
- Значение емкости меньше.
- Они оказывают микрофонное воздействие на цепи.
Как проверить дисковый керамический конденсатор
Чтобы проверить работу керамического дискового конденсатора и проверить, правильно ли он работает или поврежден (короткое замыкание из-за избыточного напряжения,…), вы можете
- Используйте мультиметр или мультиметр для проверки керамического конденсатора.
- Смотрите статью, посвященную этому…
где купить конденсаторы
Чтобы купить эти дешевые устройства, можно поискать в специализированных магазинах электроники или на таких площадках, как Amazon:
- Упаковка из 650 керамических конденсаторов 10 различных типов/емкости..
- В упаковке 630 шт. электролитических конденсаторов различной емкости..
- Комплект из 100 керамических конденсаторов типа MLCC.
- 10 неполяризованных полипропиленовых конденсаторов.
- 300 единиц высоковольтных конденсаторов.
- 4 высоковольтных электролитических конденсатора.
электролитических конденсаторов различной емкости..Пленочные чип конденсаторы vs керамические конденсаторы
Главная / Новости / Новости «Panasonic» / Пленочные чип конденсаторы vs керамические конденсаторы
Пленочные чип конденсаторы необоснованно получили свое забвение уступив место бюджетным керамическим (MLCC) конденсаторам сери X7R, X5R, Y5R и др.
Попробуем восстановить статус-кво пленочных конденсаторов, описав их преимущества в сравнении с керамическими конденсаторами и побудить инженеров-электронщиков к более активному применению пленочных чип конденсаторов Panasonic.
Пленочные конденсаторы в чип корпусах, как и керамические (MLCC) конденсаторы, имеют многослойную структуру.
Несмотря на схожую структуру пленочных конденсаторов с керамическими, пленочные конденсаторы обладают рядом преимуществ в сравнении с последними.
Рисунок 1. Структура пленочного чип конденсатора
Пленочные чип конденсаторы Panasonic изготавливаются на основе диэлектриков Полифениленсульфид (Polyphenylene sulfide (PPS)), Полиэтиленнафталат (Polyethylene naphthalate (PEN)) или Акрилового пластика (Acrylic resin).
Компания Panasonic предлагает 6 серий пленочных чип конденсаторов. В серии ECHU(X), ECHU(C) применен PPS материал, в сериях ECWU(X), ECWU(C), ECWU(V16) – PEN, и в серии ECPU(A) используется акриловый пластик.
Керамические конденсаторы в сравнении с пленочными конденсаторами имеют бОльшую удельную емкость, но в силу свойств бюджетной керамики, и наличия паразитных эффектов, таких как эффект DC-Bias (зависимость емкости от приложенного напряжения), зависимость емкости от температуры, которые нивелируют это преимущество. Принимая это во внимание, пленочные конденсаторы, обладающие меньшей удельной емкостью, но стабильной во всем диапазоне температур и рабочих напряжений, в ряде случаев могут конкурировать с MLCC.
Рисунок 2. Эффект DC-Bias (зависимость емкости от приложенного напряжения) керамического конденсатора
Рисунок 3. Зависимость емкости от температуры MLCC и пленочного конденсатора
Есть и еще один фактор, ограничивающий более широкое применение пленочных чип конденсаторов Panasonic, их рабочие напряжения не превышают 630 вольт прямого тока (VDC), в то время как керамические чип конденсаторы, представленные на рынке, имеют рабочие напряжения в единицы киловольт. Однако эффект DC-Bias и высокий коэффициент абсорбции керамических конденсаторов, в ряде случаев вызывают ограничения по их применению, особенно в высоковольтных цепях.
Рисунок 4. Диэлектрическая абсорбция пленочных и керамического конденсатора
Поэтому, применение пленочных чип конденсаторов в высоковольтных цепях полностью себя оправдывает, а их способность самовосстановления позволяет обеспечить максимальные уровни защиты высоковольтных цепей.
Рисунок 5. Тангенс угла потерь керамического и пленочного конденсатора
Отменные частотные характеристики пленочных конденсаторов обеспечиваются применением материалов, обладающих малым фактором рассеяния (Dissipation Factor) и малым тангенсом угла потерь, позволяющие сохранять основные характеристики в диапазоне частот до 10 МГц.
Рисунок 6. Зависимость импеданса пленочных конденсаторов от частоты
Стабильные частотные характеристики пленочных конденсаторов обеспечивают меньшие уровни искажения третьих гармоник, уменьшают уровни шума в широкой полосе частот и соответственно обеспечивают более высокую стабильность работы схемы.
Рисунок 7. Уровень искажения третьих гармоник керамического и пленочного конденсатора
Пленочные чип конденсаторы практически не заменимы в цепях ФАПЧ, так как имеют преимущества перед керамическими конденсаторами, в силу отсутствия пьезоэлектрического эффекта, не создают шум, они не поляризованы и как результат приводят к более быстрому времени блокировки сигнала (lockup time).
Рисунок 8. Время закрытия конденсаторов
Проблема пьезоэффекта, чувствительность к вибрациям, и механическая прочность керамических конденсаторов, может стать сильной «головной болью» разработчиков электроники. Обнаружить пьезоэффект и устранить проблему бывает не очень легко, а определить внутренне механическое повреждение керамического конденсатора, без применения специального оборудования невозможно. Причем механические повреждения керамических конденсаторов могут возникнуть как в ходе производства, транспортировки, так и в ходе пайки печатной платы и подготовки устройств к серийному выпуску.
Рисунок 9. Рентгеновский снимок дефекта керамического конденсатора
По данным исследовательского центра Eptac 30% выходящих из строя в процессе эксплуатации компонентов являются конденсаторы. При этом около 34% брака керамических конденсаторов отсеивается уже на производстве, около 25% керамических конденсаторов выходят из строя при механическом воздействии на конденсатор, 23% конденсаторов теряют свои функции в процессе пайки.
Мероприятия по дополнительному входному контролю конденсаторов и выходному контролю готовых плат или серийно выпускаемых устройств, а также сервисное обслуживание готовых устройств несут дополнительные временные и финансовые затраты, которые зачастую не учитываются при расчете стоимости комплектующих и могут составлять в разы более высокие фактические затраты.
Рисунок 10. Пьезоэффект керамических конденсаторов
Многие керамические материалы, используемые в качестве диэлектрика в бюджетных конденсаторах, включают титанат бария (BaTiOз), обладающий высокой диэлектрической проницаемостью и могут генерировать напряжение (проявлять пьезоэффект) при механических деформациях или акустических шумах. Многослойная структура пленочных чип конденсаторов Panasonic включают в себя слои алюминиевой фольги с прослойками диэлектрика из Полифениленсульфида, Полиэтиленнафталата или Акрилового пластика, исключающих пьезоэффект.
Рисунок 11.
Ударные шумы (пьезоэффект) керамического конденсатора
Так, например, применение пленочных конденсаторов в аудиотрактах, является абсолютно оправданным. Пленочные конденсаторы обладают низкими гармоническими искажениями (Total Harmonic Distortion (THD)) и низкими уровнями шумов звукового диапазона, в сравнении с керамическими конденсаторами, что позволяет достигнуть высочайшего уровня звука аудиоустройств и применять пленочные конденсаторы в высококачественных устройствах класса D.
Рисунок 12. Шум керамического конденсатора в цепях переменного тока.
Рисунок 13. Уровень общих гармонических искажений конденсаторов (THD)
Уровень последовательно сопротивления (ESR) пленочных чип конденсаторов сопоставим с ESR керамических конденсаторов, что в свою очередь определяет допустимые значения тока пульсации и ограничения, связанные с тепловыделением конденсаторов. Взаимосвязанные с этим сроки жизни конденсаторов, позволяют смело утверждать о высокой надежности и длительном сроке жизни пленочных конденсаторов.
Срок жизни пленочных конденсаторов рассчитывается по формуле:
В качестве примера сделаем расчет времени жизни пленочного конденсатор используя следующие параметры:
- Vs = 60% номинального напряжения, при температуре 65°C
- Vo = 1.4Vs, при 85°C, время тестирования 1000 часов
В результате полученных расчетов срок жизни пленочного конденсатора при температуре 65°C, составляет более 150 000 часов. Полученные расчеты показывают, что пленочные конденсаторы Panasonic при достаточно жестких условиях эксплуатации, способны обеспечить надежную работу устройства в течение 17 лет.
Конечно, пленочные конденсаторы не могут в полной мере заменить керамические конденсаторы, в том числе и в силу разницы удельной емкости. Но во многих случаях, таких как, фильтрация пульсаций в DC/DC преобразователях, цепи сопряжения аудио трактов, ФАПЧ схемы высокочастотных трактов, схемs фильтрации и др., применение пленочных конденсаторов полностью обосновано.
Обладая высокой точностью, низкими токами утечки, высоким сопротивлением изоляции, низкой величиной абсорбции, высокой температурной стабильностью, пленочные конденсаторы могут применяются во времязадающих цепях, устройствах выборки и хранения или в системах с низким энергопотреблением.
Пленочные конденсаторы превосходят керамические конденсаторы по надежности, стабильности характеристик в широком частотном, температурном диапазоне и сохраняют свои свойства на протяжении всего срока жизни, что позволяет создавать высоконадежные устройства с гарантированно большим сроком эксплуатации, что особенно важно в ряде промышленных применений.
Краткие технические характеристики пленочных чип конденсаторов Panasonic | |||||||
Серия | Емкость, uF | Напряжение, VDC | Точность, % | Тип диэлектрика | Рабочий диапазон температур, °C | Корпус | Размер, мм |
ECWU(V16) | 0. | 250 | 5 | PEN | -55…+85 | 4833 (1913) 6041 (2416) 6050 (2420) | 4.8×3.3 6.0×4.1 6.0×5.0 |
ECHU(X) | 0.0001…0.22 | 16/50 | 2/5 | PPS | -55…+125 | 1608 (0603) 2012 (0805) 3216 (1206) 3225 (1210) 4833 (1913) 6041 (2416) | 1.6×0.8 2.0×1.2 3.2×1.6 3.2×2.5 4.8×3.3 6.0×4.1 |
ECHU(C) | 0.01…0.22 | 100 | 2/5 | PPS | -55…+105 | 4833 (1913) 6041 (2416) 7150 (2820) 7163 (2825) | 4. 6.0×4.1 7.1×5.0 7.1×6.3 |
ECWU(X) | 0.001…0.01 | 100 | 5 | PEN | -55…+105 | 3216 (1206) 3225 (1210) | 3.2×1.6 3.2×2.5 |
ECWU(C) | 0.001…1.0 | 100/250/630 | 5/10 | PEN | -40…+85 | 4833 (1913) 6041 (2416) 6050 (2420) 7150 (2820) 7163 (2825) 7755 (3022) 9863 (3925) | 4.8×3.3 6.0×4.1 6.0×5.0 7.1×5.0 7.1×6.3 7.7×5.5 9.8×6.3 |
ECPU(A) | 0. | 16/50 | 20 | Acrylic resin | -40…+105 | 2012 (0805) 3216 (1206) 3225 (1210) | 2.0×1.2 3.2×1.6 3.2×2.5 |
001…0.12
8×3.3
1…1.0Доступность:
Пленочные чип конденсаторы Panasonic серий ECHU(X), ECHU(C), ECWU(X), ECWU(C), ECWU(V16), ECPU(A) находятся в массовом производстве и доступны для заказа с короткими сроками поставок.
Ресурсы:
Основы керамических конденсаторов
Джон Максвелл, директор по разработке продукции
Спросите об этом продукте Доступно в формате PDF
Введение
Назначение:
- Познакомить с керамическими чип-конденсаторами
Цели:
- Описать производственный процесс и базовую структуру керамических конденсаторов
- Объясните системы материалов и основные характеристики керамических конденсаторов
- Опишите некоторые характеристики керамических чип-конденсаторов
Эта презентация представляет собой краткий обзор конденсаторов с керамическим чипом.
Охватываемые темы: базовая структура, производственный процесс, спецификации и основные характеристики.
Основы керамического конденсатора
- Конденсатор представляет собой электрическое устройство, накапливающее энергию в электрическом поле между парой близко расположенных пластин
- Конденсаторы используются в качестве устройств накопления энергии, а также могут использоваться для различения высокочастотных и низкочастотных сигналов. Это делает их полезными в электронных фильтрах .
- Значение емкости: мера того, сколько заряда конденсатор может хранить при определенном напряжении
- MLCC: многослойный керамический конденсатор
- Слои керамики и металла чередуются для получения многослойного чипа
Конденсаторы представляют собой устройства, накапливающие энергию в виде электрического поля. Их также можно использовать для фильтрации сигналов разных частот.
Значение емкости является показателем того, сколько электрического заряда может удерживать конденсатор.
Многослойные керамические конденсаторы состоят из чередующихся слоев керамики и металла.
Рисунок 1
Процесс изготовления керамических конденсаторов состоит из нескольких этапов.
- Смешивание: керамический порошок смешивается со связующим и растворителями для получения суспензии, что облегчает обработку материала.
- Отливка ленты: суспензия выливается на конвейерную ленту внутри сушильной печи, в результате чего получается сухая керамическая лента. Затем его разрезают на квадратные кусочки, называемые листами. Толщина листа определяет номинальное напряжение конденсатора.
- Трафаретная печать и укладка: электродные чернила изготавливаются из металлического порошка, который смешивается с растворителями и керамическим материалом для изготовления электродных чернил. Теперь электроды печатаются на керамических листах методом трафаретной печати. Это похоже на процесс печати футболки. После этого листы укладываются для создания многослойной конструкции.
- Ламинирование: к стопке прикладывается давление, чтобы сплавить все отдельные слои, в результате чего создается монолитная структура. Это называется бар.
- Резка: планка разрезается на все отдельные конденсаторы. Детали теперь находятся в так называемом «зеленом» состоянии. Чем меньше размер, тем больше деталей в бруске.
- Обжиг: детали обжигаются в печах с медленно движущимися конвейерными лентами. Температурный профиль очень важен для характеристик конденсаторов.
- Заделка: Заделка обеспечивает первый уровень электрического и механического соединения с конденсатором. Металлический порошок смешивают с растворителями и стеклянной фриттой, чтобы создать краску для заделки. Затем каждую клемму конденсатора погружают в чернила, а детали обжигают в печах.
- Покрытие: при использовании процесса гальванического покрытия на концевой контакт наносится слой никеля, а затем слой олова. Никель представляет собой барьерный слой между выводом и лужением. Олово используется для предотвращения окисления никеля.
- Тестирование: Детали проверяются и сортируются в соответствии с их правильными допусками по емкости.
- На этом изготовление конденсатора завершено. Детали могут быть упакованы на ленту и намотаны после этого процесса или отправлены навалом.
Это похоже на процесс печати футболки. После этого листы укладываются для создания многослойной конструкции.
Никель представляет собой барьерный слой между выводом и лужением. Олово используется для предотвращения окисления никеля.
Основной металл по сравнению с системами из драгоценных металлов
В настоящее время для изготовления керамических конденсаторов используются две системы материалов: электрод из драгоценного металла и электрод из недрагоценного металла. Система с драгоценными металлами является более старой технологией и использует электроды из палладиевого серебра, серебряные выводы, затем никелирование и лужение. Сегодня эта система материалов в основном используется для высоковольтных деталей с номиналом 500 В и выше. Система из недрагоценных металлов представляет собой более новую технологию и использует никелевые электроды, никелевые или медные выводы, а также никелирование и лужение.
Эта система материалов обычно используется для деталей с номинальным напряжением ниже 500 В постоянного тока.
Основы MLCC
Значение емкости конденсатора определяется четырьмя факторами. Количество слоев в детали, диэлектрическая проницаемость и активная площадь напрямую связаны со значением емкости. Диэлектрическая проницаемость определяется керамическим материалом (NP0, X7R, X5R или Y5V). Активная область — это просто перекрытие между двумя противоположными электродами.
Толщина диэлектрика обратно пропорциональна значению емкости, поэтому чем толще диэлектрик, тем ниже значение емкости. Это также определяет номинальное напряжение детали: более толстый диэлектрик имеет более высокое номинальное напряжение, чем более тонкий. Вот почему основной компромисс в MLCC находится между напряжением и емкостью.
Критические характеристики
| Материал | Диэлектрическая проницаемость | Изменение емкости, % | DF |
|---|---|---|---|
| NP0 | 15-100 | < 0,4% (от -55 до 125°С) | 0,1% |
| X7R | 2000-4000 | +/-15% (от -55 до 125°C) | 3,5% |
| Y5V | >16000 | До 82% (от -30 до 85°С) | 9% |
- Коэффициент рассеяния: % энергии, теряемой в виде тепла в конденсаторе
- Диэлектрическое выдерживаемое напряжение: напряжение выше номинального, которое конденсатор может выдерживать в течение коротких периодов времени
- Сопротивление изоляции: относится к току утечки детали (он же сопротивление постоянному току)
Важнейшими характеристиками конденсатора являются диэлектрическая проницаемость, коэффициент рассеяния, выдерживаемое диэлектрическое напряжение и сопротивление изоляции.
Диэлектрическая проницаемость: зависит от используемого керамического материала. В таблице приведены различные диэлектрики и некоторые их характеристики. Как вы можете видеть, NP0 имеет самую низкую диэлектрическую проницаемость, за ней следует X7R, который имеет значительно более высокую константу, и Y5V, который еще выше. Вот почему значения емкости для конденсаторов X7R намного выше, чем у конденсаторов NP0, а Y5V имеет более высокую емкость, чем X7R. Изменение емкости в зависимости от температуры очень мало для деталей NP0 в диапазоне от -55°C до 125°C и становится больше для X7R, а затем еще больше для Y5V. Таким образом, чем большую емкость обеспечивает материал, тем ниже стабильность емкости при изменении температуры.
Коэффициент рассеивания: это процент энергии, теряемой конденсатором в виде тепла. Как вы можете видеть, материал NP0 очень эффективен, за ним следует X7R, затем Y5V, наименее эффективный из трех материалов.
Выдерживаемое напряжение диэлектрика: относится к кратковременному перенапряжению, которое конденсатор способен выдержать без повреждения.
Сопротивление изоляции: это сопротивление конденсатора постоянному току, оно тесно связано с током утечки.
Характеристики керамических конденсаторов
Низкий импеданс, эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и эквивалентная последовательная индуктивность (ESL). По мере увеличения частоты керамика имеет большее преимущество перед электролитами.
Заключительная часть этой презентации посвящена характеристикам керамических конденсаторов. MLCC имеют низкий импеданс по сравнению с танталовыми и другими электролитическими конденсаторами. Это включает более низкую индуктивность и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR). Это позволяет использовать керамические конденсаторы на гораздо более высоких частотах, чем электролитические конденсаторы.
Характеристики керамических конденсаторов
Температурный коэффициент: Описывает изменение емкости в зависимости от температуры. Керамические материалы определяются их температурным коэффициентом
Температурный коэффициент емкости: Описывает изменение емкости в зависимости от температуры.
Керамические материалы определяются их температурным коэффициентом. Например, X7R означает, что емкость может изменяться на +/- 15 % в диапазоне температур от -55°C до 125°C. На графике показан температурный коэффициент для материалов NP0, X7R и Y5V.
Коэффициент напряжения: Описывает изменение емкости в зависимости от приложенного напряжения. Потеря емкости может достигать 80% при номинальном напряжении. Это свойство керамических материалов относится ко всем производителям.
Коэффициент емкости по напряжению: описывает изменение емкости в зависимости от приложенного напряжения постоянного тока. Это свойство керамических материалов и относится ко всем производителям. На графике показаны типичные кривые коэффициента напряжения для конденсаторов X7R и NP0 с номинальным напряжением 500 В постоянного тока. Обратите внимание, что емкость NP0 остается стабильной при приложенном напряжении, в то время как материал X7R может иметь потерю емкости на 80% при номинальном напряжении.
Старение: X7R, X5R и Y5V испытывают снижение емкости с течением времени, вызванное релаксацией или перенастройкой электрических диполей внутри конденсатора.
Для X7R и X5R потери составляют 2,5 % за декаду в час, а для Y5V — 7 % за декаду в час, диэлектрик NP0 не проявляет этого явления » (примерно 125°C), кристаллическая структура конденсатора возвращается в исходное состояние, а значение емкости наблюдается после изготовления.
Старение: X7R, X5R и Y5V испытывают снижение емкости с течением времени, вызванное расслаблением или перенастройкой электрических диполей внутри конденсатора. Для X7R и X5R потери составляют 2,5 % за декаду в час, а для Y5V — 7 % за декаду в час, диэлектрик NP0 не стареет.
Старение обратимо при нагревании конденсаторов выше «точки Кюри» (около 125°C), кристаллическая структура конденсатора возвращается в исходное состояние, а значение емкости наблюдается после изготовления.
Этот слайд предназначен для справки и показывает расшифровку номеров деталей Johanson Dielectrics.
Резюме
- Процесс производства и основная конструкция керамических конденсаторов
- Системы материалов и основные характеристики керамических конденсаторов
- Драгоценный металл против недрагоценного металла
- Критические характеристики MLCC
- Характеристики керамических чип-конденсаторов
- Низкий импеданс, температурный коэффициент, коэффициент напряжения, старение
Диск | Керамика | Конденсаторы
Нажмите кнопки, чтобы отсортировать таблицу по возрастанию, убыванию или выключению. Отфильтруйте, щелкнув и перетащив или щелкнув, удерживая клавишу Ctrl, чтобы выбрать несколько элементов.
Серия 615R | Увеличить | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors 10 kVDC and 15 kVDC | Radial | 10000 | 100 pF | 3. 3 nF | 2 | X5F, Y5R, Y5U, Z5U | ||
Серия HVCC | Увеличить | Конденсаторы фиксированные | Керамические однослойные | Высоковольтные керамические конденсаторы Однослойные дисковые с радиальными выводами | Радиальные | 10000 | 100 pF | 2 nF | 2 | Y6P | ||
615R Series | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors 10 kVDC and 15 kVDC | Radial | 10000 | 250 pF | 1 nF | 1 | T3M (N4700) | ||
615R Series | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors 10 kVDC and 15 kVDC | Radial | 15000 | 100 pF | 750 pF | 1 | T3M (N4700) | ||
Серия 615R | Увеличить | Конденсаторы, фиксированные | Керамические, однослойные | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы постоянного тока 10 кВ постоянного тока и 15 кВ постоянного тока | Радиальные | 15000 | 100 pF | 2. 5 nF | 2 | X5F, Y5R, Y5U, Z5U | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Axial Leads, 10 kVDC to 30 kVDC | Axial | 10000 | 180 pF | 4.7 nF | 2 | X7R | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Axial Leads, 10 kVDC to 30 kVDC | Axial | 10000 | 470 pF | 2 nF | 1 | N4700 ( T3M) | ||
660R | Увеличить | Конденсаторы фиксированные | Керамические однослойные | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы пост. 0107 | Axial | 10000 | 1.5 nF | 10 nF | 2 | Z5U | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Осевые отведения, от 10 кв. До 30 кв. | Axial | 15000 | 100 PF | 3,9 NF | 2 | x7r | ||
| 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 9000 2 | 9000 2 | .0107 | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic Singlelayer DC Disc Capacitors, Class 2, Low Loss (0. 5 %), 15 kVDC | Radial | 15000 | 100 pF | 1.5 nF | 2 | Y5T |
HVCC Series | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic Capacitors Radial-Leaded Singlelayer Disc | Radial | 15000 | 100 pF | 2 nF | 2 | Y6P | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Axial Leads, 10 kVDC to 30 kVDC | Axial | 15000 | 390 pF | 1. 5 nF | 1 | N4700 (T3M) | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Axial Leads, 10 kVDC to 30 kVDC | Axial | 15000 | 1 nF | 6.8 nF | 2 | Z5U | ||
660R | Увеличить | Конденсаторы фиксированные | Керамические однослойные | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы постоянного тока с осевыми выводами от 90 кВ пост.0107 | Axial | 20000 | 100 pF | 2.7 nF | 2 | X7R | ||
HVCC Series | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic Capacitors Radial- Leaded Singlelayer Disc | Radial | 20000 | 100 pF | 1 nF | 2 | Y6P | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Axial Leads, 10 kVDC to 30 kVDC | Axial | 20000 | 220 pF | 1 nF | 1 | N4700 ( T3M) | ||
660R | Увеличить | Конденсаторы фиксированные | Керамические однослойные | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы пост. 0107 | Axial | 20000 | 680 pF | 5 nF | 2 | Z5U | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Axial Leads, 10 kVDC to 30 kVDC | Axial | 30000 | 100 pF | 2 nF | 2 | X7R | ||
660R | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Ceramic DC Disc Capacitors with Axial Leads, 10 kVDC to 30 kVDC | Axial | 30000 | 180 pF | 680 pF | 1 | N4700 (T3M) | ||
660R | Увеличить | Конденсаторы фиксированные | Керамические однослойные | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы пост. 0107 | Axial | 30000 | 470 pF | 3.3 nF | 2 | Z5U | ||
715C..KT… | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Керамические дисковые конденсаторы переменного и постоянного тока класса напряжения 1, от 10 до 50 кВ постоянного тока / от 7 кВ переменного тока до 34 кВ переменного тока, монтаж с винтовыми клеммами | Винтовые клеммы | 10000 | 560 пФ | 8 нФ | 7 1N4700 | |||
715C..DK … | Расширение | Конденсаторы, фиксированный | Ceramic, SingleLayer | High Voltage 2 Ceramicc. , Screw Terminal Mounting | Screw Terminal | 10000 | 10 nF | 20 nF | 2 | Y5U | ||
715C..KT… | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | High Voltage Class 1 Ceramic AC and DC Disc Capacitors, 10 kVDC to 50 kVDC / 7 kVAC to 34 kVAC, Screw Terminal Mounting | Screw Terminal | 15000 | 370 pF | 5.3 nF | 1 | N4700 | ||
715C..DK … | Enlarge | Compacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | . до 14 кВ переменного тока, монтаж на винтовых клеммах | Screw Terminal | 15000 | 1. 5 nF | 10 nF | 2 | Y5U | ||
715C..KT… | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы переменного и постоянного тока, класс 1, от 10 до 50 кВ постоянного тока / от 7 кВ переменного тока до 34 кВ переменного тока, винтовые клеммы | 20000 | 200 пФ | 4 нФ | 1 9021N4700 | ||||
715C..DK … | ENLARGE | Compacitors, FIDECT | CERAMIC, SINGLELAYER | 9019. 14 kVAC, Screw Terminal Mounting | Screw Terminal | 20000 | 500 pF | 6. 8 nF | 2 | Y5U | ||
715C..KT… | Enlarge | Конденсаторы, фиксированные | Керамические, однослойные | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы переменного и постоянного тока класса 1, от 10 до 50 кВ постоянного тока / от 7 кВ до 34 кВ переменного тока, монтаж с винтовыми клеммами | Винтовые клеммы | 30000 | 7 902 2,7 NF 1 | N4700 | ||||
715C..DK … | Enlarge | CAPACITORS, FIXIT | 9, CERAMIC,, | 19, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 902, 901,07,7. кВ пост. тока / от 3,5 кВ перем. тока до 14 кВ перем. тока, монтаж на винтовых клеммахScrew Terminal | 30000 | 500 pF | 4. 7 nF | 2 | Y5U | |||
715C..KT… | Enlarge | Capacitors, Fixed | Ceramic, Singlelayer | Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы переменного и постоянного тока, класс 1, от 10 до 50 кВ постоянного тока / от 7 кВ до 34 кВ переменного тока, монтаж с винтовыми клеммами | Винтовые клеммы | 40000 | 100 пФ | 2 нФ | 1 9021N4700 | |||
715C..DK … | ENLARGE | Compacitors, FIDECT | CERAMIC, SINGLELAYER | 9019. 14 kVAC, Screw Terminal Mounting | Screw Terminal | 40000 | 300 pF | 3.  |