片式電容及其應(yīng)用(1)
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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，用在要求較高的場合(I類瓷介電容器)中。
另一類是低頻高介材料稱為強(qiáng)介鐵電陶瓷，常用作Ⅱ類瓷介電容器的介質(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；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。在我國的標(biāo)準(zhǔn)里則分為I類陶瓷(C C 4和CC41)及Ⅱ類陶瓷(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± 30ppm／℃。
其余材料是按其工作溫度的范圍和電容量的變化率來命名的。詳見表1。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201809/388971.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)境溫度問題，還應(yīng)當(dāng)注意電容器的介質(zhì)帶來的電容量變化問題。圖2畫出了不同材質(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。
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