片式電容及其應(yīng)用(1)
常用的陶瓷介質(zhì)的主要成分是MgTiO3、CaTiO3、SrTiO3和TiO2再加入適量的稀土類(lèi)氧化物等配制而成。其特點(diǎn)是介質(zhì)系數(shù)較大、介質(zhì)損耗低、溫度系數(shù)小、環(huán)境溫度適用范圍廣和高頻特性好,用在要求較高的場(chǎng)合(I類(lèi)瓷介電容器)中。
另一類(lèi)是低頻高介材料稱(chēng)為強(qiáng)介鐵電陶瓷,常用作Ⅱ類(lèi)瓷介電容器的介質(zhì),一般以BaTiO3為主體的鐵電陶瓷,其特點(diǎn)是介電系數(shù)特別高,達(dá)到數(shù)千,甚至上萬(wàn);但是介電系數(shù)隨溫度呈非線性變化,介電常數(shù)隨施加的外電場(chǎng)也有非線性關(guān)系。
目前最常用的多層陶瓷電容器介質(zhì)有三個(gè)類(lèi)型:COG或NPO是超穩(wěn)定材料,K值為10~100;X7R是較穩(wěn)定的材料,K值為2 000~4 000;Y5V或Z5U為一般用途的材料,K值為5 000~25 000。在我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)里則分為I類(lèi)陶瓷(C C 4和CC41)及Ⅱ類(lèi)陶瓷(CT4和CT41)兩種。上述材料中,COG和NPO為超穩(wěn)定材料,在-55℃~+125℃范圍內(nèi)電容器的容量變化不超過(guò)± 30ppm/℃。
其余材料是按其工作溫度的范圍和電容量的變化率來(lái)命名的。詳見(jiàn)表1。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/181208.htm
幾種常用的片式電容器的介質(zhì)材料中:
X7R代表使用溫度范圍為-50℃至+125℃;在此范圍內(nèi)的電容量變化可達(dá)到±15%。
Z5U代表使用溫度范圍為+10℃至+85℃;在此范圍內(nèi)的電容量變化從-56%至+22%。
Y5V代表使用溫度范圍為-30℃至+85℃;在此范圍內(nèi)的電容量變化從-82%至+22%。
這些關(guān)系表明,在實(shí)際使用時(shí),對(duì)片式電容器選擇不能一味只考慮體積和價(jià)格,如果有使用的環(huán)境溫度問(wèn)題,還應(yīng)當(dāng)注意電容器的介質(zhì)帶來(lái)的電容量變化問(wèn)題。圖2畫(huà)出了不同材質(zhì)電容器電容量以及介質(zhì)損耗隨溫度變化的曲線。
下面是不同材質(zhì)電容器的性能和應(yīng)用事項(xiàng):
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(shí)容量變化為0±30ppm/℃,電容量隨頻率及相對(duì)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。
評(píng)論