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陶瓷電容主要有幾種?

汽車電子工程知識(shí)體系 ? 來(lái)源:汽車電子硬件設(shè)計(jì) ? 作者:汽車電子硬件設(shè)計(jì) ? 2022-04-08 10:24 ? 次閱讀

陶瓷電容器使用陶瓷材料作為介電材料。陶瓷材料種類繁多,介電常數(shù)和穩(wěn)定性不同,適用于不同的場(chǎng)合。

陶瓷電容主要有以下幾種:

5.1 陶瓷圓盤電容器

陶瓷電容的主要優(yōu)點(diǎn)是可以承受高電壓,通常用作安規(guī)電容,可以承受250V交流電壓。其外觀和結(jié)構(gòu)如下圖所示:

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圖 12。陶瓷圓盤電容器的結(jié)構(gòu)

5.2 多層陶瓷電容器

多層陶瓷電容器,即MLCC,貼片多層陶瓷電容器是目前世界上應(yīng)用最廣泛的電容器類型。它們的標(biāo)準(zhǔn)化封裝和小尺寸適用于自動(dòng)化高密度芯片生產(chǎn)。

多層陶瓷電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示:

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圖 13。片式多層陶瓷電容器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5.3 單片電容器

由于多層陶瓷需要燒結(jié)和瓷化形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu),所以引線封裝中的多層陶瓷電容器也稱為獨(dú)石電容器。

獨(dú)石電容器的結(jié)構(gòu)是幾片陶瓷薄膜坯料用電極焊盤材料包覆,層壓后一次繞成不可分割的整體,外面用樹(shù)脂包封。

獨(dú)石電容器是一種體積小、容量大、可靠性高、耐高溫的新型電容器。具有高介電常數(shù)的低頻獨(dú)石電容器也具有穩(wěn)定的性能并且有源體積小。

5.4陶瓷介質(zhì)分類

根據(jù)EIA-198-1F-2002,陶瓷介質(zhì)主要分為四類:

I類:具有溫度補(bǔ)償特性的陶瓷介質(zhì),介電常數(shù)大多較低,不超過(guò)200。通常是順電介質(zhì)。在溫度、頻率和偏置電壓下,介電常數(shù)比較穩(wěn)定,變化很小。損耗也很低,耗散因數(shù)小于0.01。

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圖 14。根據(jù) EIA 規(guī)范對(duì) 1 類電容器進(jìn)行編碼

最穩(wěn)定和使用最多的是C0G電容,即NP0。NP0 是 IEC/EN 60384-1 標(biāo)準(zhǔn)的代號(hào),即負(fù)正零,使用 N 和 P 表示正偏差和負(fù)偏差。

由于介電常數(shù)低,C0G電容的電容值很小,最高可達(dá)0.1uF。0402 封裝通常最大為 1000pF。

II、III類:其中溫度特性AS屬于II類,介電常數(shù)在幾千左右。溫度特性TV屬于Class III,介電常數(shù)可高達(dá)20000,可見(jiàn)Class III的性能更不穩(wěn)定。根據(jù)IEC的分類,II類和III類都屬于第二類,高介電常數(shù)介質(zhì)。比如X5R和X7R屬于II類電容,廣泛用于電源去耦,而Y5V屬于III類電容,性能不穩(wěn)定。

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圖 15。2 類和 3 類電容器的 EIA 編碼

II、III類電容器的電容值可達(dá)數(shù)百uF,但由于介電常數(shù)較高的介質(zhì),大多為鐵電介質(zhì)(Ferroelectric),溫度穩(wěn)定性較差。此外,鐵電介質(zhì)的介電常數(shù)在直流偏壓下會(huì)降低。

第四類:制造工藝不同于通常的陶瓷材料。內(nèi)部陶瓷顆粒在外面都是一層薄薄的氧化層,核心是導(dǎo)體。這類電容器容量大,但擊穿電壓小。由于這些電容性能不穩(wěn)定、損耗大,目前已基本被淘汰。

審核編輯 :李倩

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