EMC与电容(2)

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文 | 刘为霞 ,一博科技高速先生团队队员;来源:高速先生微信公众号

上次的问题,看到很多回答里都有关于X电容,Y电容,NPO之类,这些很奇怪的参数到底代表什么意义呢?以前很多次都在BOM表里看到这些参数,一直都无视过去,正好这次的EMC课程里也提到这方面的知识,正好跟大家一起学习一下。

NPO\X5R\X7R\Y5V\Z5U电容之间的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同,所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用。

陶瓷电容根据介质的不同,一般分为两类:

Ⅰ类陶瓷电容器:主要包涵NPO和COG等电容

Ⅱ类陶瓷电容器:其中X5R、X7R属于稳定级,Y5V、Z5U属于可用级;下图为各个参数代表的含义

陶瓷电容器

例如X5R就表示正常的工作范围为-55℃~85℃,对应的电容变化量为±15%。下面就一一来介绍一下这几种电容的主要特点和应用场合。

NPO、COG电容器

NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器,电气性能稳定,基本上不随时间、温度、电压变化,价格比较高,适用于高可靠、高稳定的高额、特高频场合。NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。COG电容和NPO电容特点和作用差不多,只是容值和精度有所区别。

NX7R、X5R电容器

X7R电容器是一种被称为温度稳定型的陶瓷电容器,电气性能较稳定,随着时间、温度、电压的变化,其特性变化不明显,适用于要求较高的耦合、旁路、滤波电路以及10MHz频率以下的场合。X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。X5R与X7R的区别就是材质的温度系数不同。X5R材质所能做出来的电容容值会更高一些,与X7R同样容值电压的电容相比,X5R的价格也要便宜一些。

Z5U电容器

Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。对于Z5U电容器主要的特点是它的小尺寸和低成本。相对于上述三种陶瓷单片电容说起来在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量,但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%。尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。

Y5V电容器

Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,具有很高的介电系数,能较容易做到小体积,大容量,其容量随温度变化比较明显,但成本较低。广泛应用于对容量,损耗要求不高的场合。电容器温度特性最差,容量大,可取代低容铝电解电容。

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