貼片電容的種類和特點
單片陶瓷電容器(通稱貼片電容)是目前用量比較大的常用元件,就AVX公司生產的貼片電容來講有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的規格,不同的規格有不同的用途.下面我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來介紹一下它們的性能和應用以及采購中應注意的訂貨事項以引起大家的注意.不同的公司對于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法,這里我們引用的是AVX公司的命名方法,其他公司的產品請參照該公司的產品手冊.
NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區別是它們的填充介質不同.在相同的體積下由于填充介質不同所組成的電容器的容量就不同,隨之帶來的電容器的介質損耗、容量穩定性等也就不同.所以在使用電容器時應根據電容器在電路中作用不同來選用不同的電容器.
一 NPO電容器
NPO是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器.它的填充介質是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的.
NPO電容器是電容量和介質損耗最穩定的電容器之一.在溫度從-55℃到+125℃時容量變化為0±30ppm/℃,電容量隨頻率的變化小于±0.3ΔC.NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%,相對大于±2%的薄膜電容來說是可以忽略不計的.其典型的容量相對使用壽命的變化小于±0.1%.NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質損耗隨頻率變化的特性也不同,大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好.下表給出了NPO電容器可選取的容量范圍.
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 0.5---1000pF 0.5---820pF
1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF
1210 560---5600pF 560---2700pF
2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF
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.
二 X7R電容器
X7R電容器被稱為溫度穩定型的陶瓷電容器.當溫度在-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,大約每10年變化1%ΔC,表現為10年變化了約5%.
X7R電容器主要應用于要求不高的工業應用,而且當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.下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍.
封 裝 DC=50V DC=100V
0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF
1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF
1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF
三 Z5U電容器
Z5U電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器.這里首先需要考慮的是使用溫度范圍,對于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本.對于上述三種陶瓷單片電容起來說在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量.但它的電容量受環境和工作條件影響較大,它的老化率最大可達每10年下降5%.
盡管它的容量不穩定,由于它具有小體積、等效串聯電感(ESL)和等效串聯電阻(ESR)低、良好的頻率響應,使其具有廣泛的應用范圍.尤其是在退耦電路的應用中.下表給出了Z5U電容器的取值范圍.
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF
1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF
Z5U電容器的其他技術指標如下:
工作溫度范圍 +10℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -56%
介質損耗 最大 4%
四 Y5V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℃范圍內其容量變化可達+22%到-82%.
Y5V的高介電常數允許在較小的物理尺寸下制造出高達4.7μF電容器.
Y5V電容器的取值范圍如下表所示
封 裝 DC=25V DC=50V
0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF
1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF
1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF
2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF
Y5V電容器的其他技術指標如下:
工作溫度范圍 -30℃ --- +85℃
溫度特性 +22% ---- -82%
介質損耗 最大 5%
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貼片電容的相關知識
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電子基礎知識——電容篇
1、電容在電路中一般用“C”加數字表示(如C25表示編號為25的電容).電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件.電容的特性主要是隔直流通交流.
電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關.
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)
電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等.
2、識別方法:電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同,分直標法、色標法和數標法3種.電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF).
其中:1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法
容量大的電容其容量值在電容上直接標明,如10 uF/16V
容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數字表示
字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率.
如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF
3、電容容量誤差表
符 號 F G J K L M
允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%.
4、故障特點
在實際維修中,電容器的故障主要表現為:
(1)引腳腐蝕致斷的開路故障.
(2)脫焊和虛焊的開路故障.
(3)漏液后造成容量小或開路故障.
(4)漏電、嚴重漏電和擊穿故障.
1、電容在電路中一般用“C”加數字表示(如C25表示編號為25的電容).電容是由兩片金屬膜緊靠,中間用絕緣材料隔開而組成的元件.電容的特性主要是隔直流通交流.
電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小,電容對交流信號的阻礙作用稱為容抗,它與交流信號的頻率和電容量有關.
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號的頻率,C表示電容容量)
電話機中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨石電容、鉭電容和滌綸電容等.
2、識別方法:電容的識別方法與電阻的識別方法基本相同,分直標法、色標法和數標法3種.電容的基本單位用法拉(F)表示,其它單位還有:毫法(mF)、微法(uF)、納法(nF)、皮法(pF).
其中:1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法
容量大的電容其容量值在電容上直接標明,如10 uF/16V
容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數字表示
字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
數字表示法:一般用三位數字表示容量大小,前兩位表示有效數字,第三位數字是倍率.
如:102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF
3、電容容量誤差表
符 號 F G J K L M
允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%
如:一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%.
4、故障特點
在實際維修中,電容器的故障主要表現為:
(1)引腳腐蝕致斷的開路故障.
(2)脫焊和虛焊的開路故障.
(3)漏液后造成容量小或開路故障.
(4)漏電、嚴重漏電和擊穿故障.
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電容的型號命名
1) 各國電容器的型號命名很不統一,國產電容器的命名由四部分組成:
第一部分:用字母表示名稱,電容器為C.
第二部分:用字母表示材料.
第三部分:用數字表示分類.
第四部分:用數字表示序號.
2) 電容的標志方法:
(1) 直標法:用字母和數字把型號、規格直接標在外殼上.
(2) 文字符號法:用數字、文字符號有規律的組合來表示容量.文字符號表示其電容量的單位:P、N、u、m、F等.和電阻的表示方法相同.標稱允許偏差也和電阻的表示方法相同.小于10pF的電容,其允許偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF.
(3) 色標法:和電阻的表示方法相同,單位一般為pF.小型電解電容器的耐壓也有用色標法的,位置靠近正極引出線的根部,所表示的意義如下表所示:
顏色 黑 棕 紅 橙 黃 綠 藍 紫 灰
耐壓 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V
(4) 進口電容器的標志方法:進口電容器一般有6項組成.
第一項:用字母表示類別:
第二項:用兩位數字表示其外形、結構、封裝方式、引線開始及與軸的關系.
第三項:溫度補償型電容器的溫度特性,有用字母的,也有用顏色的,其意義如下表所示:
序號 字母 顏色 溫度系數 允許偏差 字母 顏色 溫度系數 允許偏差
1 A 金 +100 R 黃 -220
2 B 灰 +30 S 綠 -330
3 C 黑 0 T 藍 -470
4 G ±30 U 紫 -750
5 H 棕 -30 ±60 V -1000
6 J ±120 W -1500
7 K ±250 X -2200
8 L 紅 -80 ±500 Y -3300
9 M ±1000 Z -4700
10 N ±2500 SL +350~-1000
11 P 橙 -150 YN -800~-5800
備注:溫度系數的單位10e -6/℃;允許偏差是 % .
第四項:用數字和字母表示耐壓,字母代表有效數值,數字代表被乘數的10的冪.
第五項:標稱容量,用三位數字表示,前兩位為有效數值,第三為是10的冪.當有小數時,用R或P表示.普通電容器的單位是pF,電解電容器的單位是uF.
第六項:允許偏差.用一個字母表示,意義和國產電容器的相同.
也有用色標法的,意義和國產電容器的標志方法相同.
3． 電容的主要特性參數:
(1) 容量與誤差:實際電容量和標稱電容量允許的最大偏差范圍.一般分為3級:I級±5%,II級±10%,III級±20%.在有些情況下,還有0級,誤差為±20%.
精密電容器的允許誤差較小,而電解電容器的誤差較大,它們采用不同的誤差等級.
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——005級——±0.5%;F——01級——±1%;G——02級——±2%;J——I級——±5%;K——II級——±10%;M——III級——±20%.
(2) 額定工作電壓:電容器在電路中能夠長期穩定、可靠工作,所承受的最大直流電壓,又稱耐壓.對于結構、介質、容量相同的器件,耐壓越高,體積越大.
(3) 溫度系數:在一定溫度范圍內,溫度每變化1℃,電容量的相對變化值.溫度系數越小越好.
(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發熱而消耗的能量.這些損耗主要來自介質損耗和金屬損耗.通常用損耗角正切值來表示.
(6) 頻率特性:電容器的電參數隨電場頻率而變化的性質.在高頻條件下工作的電容器,由于介電常數在高頻時比低頻時小,電容量也相應減小.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,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.
不同品種的電容器,最高使用頻率不同.小型云母電容器在250MHZ以內;圓片型瓷介電容器為300MHZ;圓管型瓷介電容器為200MHZ;圓盤型瓷介可達3000MHZ;小型紙介電容器為80MHZ;中型紙介電容器只有8MHZ.
1) 各國電容器的型號命名很不統一,國產電容器的命名由四部分組成:
第一部分:用字母表示名稱,電容器為C.
第二部分:用字母表示材料.
第三部分:用數字表示分類.
第四部分:用數字表示序號.
2) 電容的標志方法:
(1) 直標法:用字母和數字把型號、規格直接標在外殼上.
(2) 文字符號法:用數字、文字符號有規律的組合來表示容量.文字符號表示其電容量的單位:P、N、u、m、F等.和電阻的表示方法相同.標稱允許偏差也和電阻的表示方法相同.小于10pF的電容,其允許偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF.
(3) 色標法:和電阻的表示方法相同,單位一般為pF.小型電解電容器的耐壓也有用色標法的,位置靠近正極引出線的根部,所表示的意義如下表所示:
顏色 黑 棕 紅 橙 黃 綠 藍 紫 灰
耐壓 4V 6.3V 10V 16V 25V 32V 40V 50V 63V
(4) 進口電容器的標志方法:進口電容器一般有6項組成.
第一項:用字母表示類別:
第二項:用兩位數字表示其外形、結構、封裝方式、引線開始及與軸的關系.
第三項:溫度補償型電容器的溫度特性,有用字母的,也有用顏色的,其意義如下表所示:
序號 字母 顏色 溫度系數 允許偏差 字母 顏色 溫度系數 允許偏差
1 A 金 +100 R 黃 -220
2 B 灰 +30 S 綠 -330
3 C 黑 0 T 藍 -470
4 G ±30 U 紫 -750
5 H 棕 -30 ±60 V -1000
6 J ±120 W -1500
7 K ±250 X -2200
8 L 紅 -80 ±500 Y -3300
9 M ±1000 Z -4700
10 N ±2500 SL +350~-1000
11 P 橙 -150 YN -800~-5800
備注:溫度系數的單位10e -6/℃;允許偏差是 % .
第四項:用數字和字母表示耐壓,字母代表有效數值,數字代表被乘數的10的冪.
第五項:標稱容量,用三位數字表示,前兩位為有效數值,第三為是10的冪.當有小數時,用R或P表示.普通電容器的單位是pF,電解電容器的單位是uF.
第六項:允許偏差.用一個字母表示,意義和國產電容器的相同.
也有用色標法的,意義和國產電容器的標志方法相同.
3． 電容的主要特性參數:
(1) 容量與誤差:實際電容量和標稱電容量允許的最大偏差范圍.一般分為3級:I級±5%,II級±10%,III級±20%.在有些情況下,還有0級,誤差為±20%.
精密電容器的允許誤差較小,而電解電容器的誤差較大,它們采用不同的誤差等級.
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——005級——±0.5%;F——01級——±1%;G——02級——±2%;J——I級——±5%;K——II級——±10%;M——III級——±20%.
(2) 額定工作電壓:電容器在電路中能夠長期穩定、可靠工作,所承受的最大直流電壓,又稱耐壓.對于結構、介質、容量相同的器件,耐壓越高,體積越大.
(3) 溫度系數:在一定溫度范圍內,溫度每變化1℃,電容量的相對變化值.溫度系數越小越好.
(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發熱而消耗的能量.這些損耗主要來自介質損耗和金屬損耗.通常用損耗角正切值來表示.
(6) 頻率特性:電容器的電參數隨電場頻率而變化的性質.在高頻條件下工作的電容器,由于介電常數在高頻時比低頻時小,電容量也相應減小.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,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.
不同品種的電容器,最高使用頻率不同.小型云母電容器在250MHZ以內;圓片型瓷介電容器為300MHZ;圓管型瓷介電容器為200MHZ;圓盤型瓷介可達3000MHZ;小型紙介電容器為80MHZ;中型紙介電容器只有8MHZ.
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電容的型號命名1)各國電容器的型號命名很不統一,國產電容器的命名由四部分組成:第一部分:用字母表示名稱,電容器為C.第二部分:用字母表示材料.第三部分:用數字表示分類.第四部分:用數字表示序號.2)電容的標志方法:(1)直標法:用字母和數字把型號、規格直接標在外殼上.(2)文字符號法:用數字、文字符號有規律的組合來表示容量.文字符號表示其電容量的單位:P、N、u、m、F等.和電阻的表示方法相同.標稱允許偏差也和電阻的表示方法相同.小于10pF的電容,其允許偏差用字母代替:B——±0.1pF,C——±0.2pF,D——±0.5pF,F——±1pF.(3)色標法:和電阻的表示方法相同,單位一般為pF.小型電解電容器的耐壓也有用色標法的,位置靠近正極引出線的根部,所表示的意義如下表所示:顏色黑棕紅橙黃綠藍紫灰耐壓4V6.3V10V16V25V32V40V50V63V(4)進口電容器的標志方法:進口電容器一般有6項組成.第一項:用字母表示類別:第二項:用兩位數字表示其外形、結構、封裝方式、引線開始及與軸的關系.第三項:溫度補償型電容器的溫度特性,有用字母的,也有用顏色的,其意義如下表所示:序號字母顏色溫度系數允許偏差字母顏色溫度系數允許偏差1A金+100R黃-2202B灰+30S綠-3303C黑0T藍-4704G±30U紫-7505H棕-30±60V-10006J±120W-15007K±250X-22008L紅-80±500Y-33009M±1000Z-470010N±2500SL+350~-100011P橙-150YN-800~-5800備注:溫度系數的單位10e-6/℃;允許偏差是%.第四項:用數字和字母表示耐壓,字母代表有效數值,數字代表被乘數的10的冪.第五項:標稱容量,用三位數字表示,前兩位為有效數值,第三為是10的冪.當有小數時,用R或P表示.普通電容器的單位是pF,電解電容器的單位是uF.第六項:允許偏差.用一個字母表示,意義和國產電容器的相同.也有用色標法的,意義和國產電容器的標志方法相同.3．電容的主要特性參數:(1)容量與誤差:實際電容量和標稱電容量允許的最大偏差范圍.一般分為3級:I級±5%,II級±10%,III級±20%.在有些情況下,還有0級,誤差為±20%.精密電容器的允許誤差較小,而電解電容器的誤差較大,它們采用不同的誤差等級.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——005級——±0.5%;F——01級——±1%;G——02級——±2%;J——I級——±5%;K——II級——±10%;M——III級——±20%.(2)額定工作電壓:電容器在電路中能夠長期穩定、可靠工作,所承受的最大直流電壓,又稱耐壓.對于結構、介質、容量相同的器件,耐壓越高,體積越大.(3)溫度系數:在一定溫度范圍內,溫度每變化1℃,電容量的相對變化值.溫度系數越小越好.(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發熱而消耗的能量.這些損耗主要來自介質損耗和金屬損耗.通常用損耗角正切值來表示.(6)頻率特性:電容器的電參數隨電場頻率而變化的性質.在高頻條件下工作的電容器,由于介電常數在高頻時比低頻時小,電容量也相應減小.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,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.不同品種的電容器,最高使用頻率不同.小型云母電容器在250MHZ以內;圓片型瓷介電容器為300MHZ;圓管型瓷介電容器為200MHZ;圓盤型瓷介可達3000MHZ;小型紙介電容器為80MHZ;中型紙介電容器只有8MHZ.
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