不同材質(zhì)高壓貼片電容器的性能和應(yīng)用事項

下面是不同材質(zhì)_器的性能和應(yīng)用事項：

①NPO電容器

NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器。它的填充介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。在溫度從-55℃到+125℃時容量變化為0±30ppm／℃，電容量隨頻率及相對使用壽命的變化都非常小。

隨封裝形式不同，其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同，大封裝尺寸的NPO電容器要比小封裝尺寸的頻率特性好。

NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。

②X7R電容器

X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)溫度在-55℃到+125℃時其容量變化為15％，需要注意的是此時電容器容量變化是非線性的。

X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的，它也隨時間的變化而變化，但是要比Z5U和Y5V電容器好得多。

X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用，而且當(dāng)電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點是在相同的體積下電容量可以做的比較大。

③Z5U電容器

Z5U電容器稱為“通用”陶瓷片式電容器。它最主要優(yōu)點的是小尺寸和低成本。對于已經(jīng)講過的三種片式電容來說，在同樣的體積下，Z5U電容器具有{zd0}的電容量。但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大，另外介質(zhì)損耗可以達(dá)到3％。

盡管它的容量不穩(wěn)定，但是這種電容器所特的體積小、等效串聯(lián)_(ESL)和等效串聯(lián)電阻(ESR)低、以及良好的頻率響應(yīng)等優(yōu)點，使得這種電容器還是獲得了廣泛的應(yīng)用，尤其是在退耦電路的應(yīng)用中。

④Y5V電容器

Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器，在-30℃到+85℃范圍內(nèi)其容量變化可以達(dá)到+22％至-82％，另外介質(zhì)損耗可以達(dá)到5％。但是Y5V的高介電常數(shù)允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)4．7μF的電容器。

下面是用以說明片式電容器性能的主要技術(shù)指標(biāo)：

①容量與誤差：實際電容量和標(biāo)稱電容量允許的{zd0}偏差范圍。

常用的電容器其精度等級和電阻器的表示方法相同。用字母表示：D級：±0．5％；F級：±1％；G級：±2％；J級：±5％；K級：±10％；M級：±20％。

②額定工作電壓：電容器在電路中能夠長期穩(wěn)定、可靠工作，所承受的{zd0}直流電壓，又稱耐壓。對于結(jié)構(gòu)、介質(zhì)、容量相同的器件，耐壓越高，體積越大。

③溫度系數(shù)：在一定溫度范圍內(nèi)，溫度每變化1℃，電容量的相對變化值。溫度系數(shù)越小越好。

④絕緣電阻：用來表明漏電大小的。一般小

容量的電容，絕緣電阻很大，在幾百兆歐姆或幾千兆歐姆。電解電容的絕緣電阻一般較小。相對而言，絕緣電阻越大越好，漏電也小。

⑤損耗：在電場的作用下，電容器在單位時間內(nèi)發(fā)熱而消耗的能量。這些損耗主要來自介質(zhì)損耗和金屬損耗。通常用損耗角正切值來表示。

⑥頻率特性：電容器的電參數(shù)隨電場頻率而變化的性質(zhì)。在高頻條件下工作的電容器，由于介電常數(shù)在高頻時比低頻時小，電容量也相應(yīng)減小。損耗也隨頻率的升高而增加。另外，在高頻工作時，電容器的分布參數(shù)，如極片電阻、引線和極片間的電阻、極片的自身電感、引線電感等，都會影響電容器的性能。所有這些，使得電容器的使用頻率受到限制。

在實際使用中，除了要注意環(huán)境溫度變化對電容器電容量變化的影響外，還要注意工作電壓和儲存時間對電容器電容量變化的影響。

①電容器的使用電壓對電容器的電容量有影響，穩(wěn)定性低的介質(zhì)，在施加額定工作電壓后容量會大幅度下降(見圖3)，以至達(dá)不到使用效果，這一點在選擇電容器時必須給以充分注意(不能一味追求大容量和小體積，必須在容量和使用電壓上留有充分余地)。

②儲存時間對電容器的容量也有影響，對超穩(wěn)定的電容器，如COG和X7R，隨時間增長電容器容量的變化不大?？墒荶5U／Y5V這類電容，隨時間增長，存放1 000小時的電容量變化可以高達(dá)5％～10％，或更大。但是這類電容器容量的老化是可逆的。每次將電容溫度升到125℃，老化過程便重新開始。所以當(dāng)這類電容器的存放時間超過1000小時后所發(fā)生的容量偏低現(xiàn)象不屬于產(chǎn)品的質(zhì)量問題，其特性是符合國際規(guī)范的。對于容量偏低的電容器的通用解決辦法是，即將電容器放在150℃左右的環(huán)境下預(yù)熱1小時。其電容量就恢復(fù)正常值。

2 片式電容器在設(shè)備電磁干擾抑制中的應(yīng)用

片式電容器在一般電子電路中的主要應(yīng)用有：濾波、耦合、去耦、旁路、諧振、時間常數(shù)(定時)和反饋等等。其中：

①濾波：并聯(lián)在電源電路的正負(fù)極之間，把電路中無用的交流去掉(或?qū)⒄骱蟮膯蜗蛎}動電壓中的交流分量濾掉，使單向脈動變成平滑的直流)。

②去耦：并接于電路電源接線的正負(fù)極之間，可防止各部分電路通過電源內(nèi)阻引起的相互干擾(嚴(yán)重時還會產(chǎn)生寄生振蕩)。

③旁路：并接在電阻兩端或由某點直接跨接至共用電位點，為交直流信號中的交流或脈動信號設(shè)置一條通路，避免交流成分在通過電阻時產(chǎn)生壓降。

片式電容器在設(shè)備中的電磁干擾抑制，實際上只是片式電容器在電路中應(yīng)用的一個方面，只不過為了突出《片式電磁兼容對策器件》中的“對策”作用，才把它專門列成一節(jié)。

上面講到的電源線路濾波和去耦也是設(shè)備電磁干擾抑制應(yīng)用的一部分。此外還有信號線的共模濾波，信號線和電源線的輻射抑制等。

為了使片式電容干擾抑制的效果更加顯現(xiàn)，有時往往還要與片式磁珠和片式電感器結(jié)合起來一起使用?，F(xiàn)時還有一種將電容和電感綜合在一個元件里的片式疊層復(fù)合器件可以供應(yīng)，使得使用更加方便，使用效果也更好。

3 片式電容器的線路形式

1)片式二端電容器

二端形式的片式電容器是使用最普遍的片式電容器，這里以日本村田制作所產(chǎn)品為例給說明。

村田的片式電容器產(chǎn)品極其豐富，有一般的去耦和濾波用電容器(規(guī)格多、容量大，還有排容產(chǎn)品)，以及頻率控制、調(diào)諧和阻抗匹配用電容器(帶溫度補(bǔ)償)，高速和高頻電路去耦用電容器(低電感和低電阻)，中、高壓轉(zhuǎn)換用電容器(高電壓、大容量)，交流電路用電容器(符合安規(guī)要求)以及汽車傳動與安全設(shè)備專用電容器等等。用戶可根據(jù)不同需要予以選擇合適的電容器