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Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器的特点与区别分析

归档日期:05-22       文本归类:动态分析器      文章编辑:爱尚语录

  主要是介质材料不同。不同介质种类由于它的主要极化类型不一样,其对电场变化的响应速度和极化率亦不一样。 在相同的体积下的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。介质材料划按容量的温度稳定性可以分为两类,即Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器, NPO属于Ⅰ类陶瓷,而其他的X7R、X5R、Y5V、Z5U等都属于Ⅱ类陶瓷。

  Ⅰ类陶瓷电容器(ClassⅠceramic capacitor),过去称高频陶瓷电容器(High-frequency ceramic capacitor),介质采用非铁电(顺电)配方,以TiO2为主要成分(介电常数小于150),因此具有最稳定的性能;或者通过添加少量其他(铁电体)氧化物,如CaTiO3 或SrTiO3,构成“扩展型”温度补偿陶瓷,则可表现出近似线性的温度系数,介电常数增加至500。这两种介质损耗小、绝缘电阻高、温度特性好。特别适用于振荡器、谐振回路、高频电路中的耦合电容,以及其他要求损耗小和电容量稳定的电路,或用于温度补偿。

  Ⅰ类陶瓷的温度容量特性(TCC)非常小,单位往往在ppm/℃,容量较基准值的变化往往远小于1皮法。美国电子工业协会(EIA)标准采用“字母+数字+字母” 这种代码形式来表示Ⅰ类陶瓷温度系数。比如常见的C0G。

  C 表示电容温度系数的有效数字为 0 ppm/℃0 表示有效数字的倍乘因数为-1(即10的0次方)G 表示随温度变化的容差为 30ppm计算下来,C0G电容最终的TCC为:0×(-1)ppm/℃30ppm/℃。而相应的其他Ⅰ类陶瓷的温度系数,例如U2J电容,计算下来则为:-750 ppm/℃120 ppm/℃。

  NPO和C0G是同一种电容吗?NPO是美国军用标准(MIL)中的说法,其实应该是NP0(零),但一般大家习惯写成NPO(欧)。这是Negative-Positive-Zero的简写,用来表示的温度特性。说明NPO的电容温度特性很好,不随正负温度变化而出现容值漂移。从前面我们已经知道,C0G是I类陶瓷中温度稳定性最好的一种,温度特性近似为0,满足“负-正-零”的含义。所以C0G其实和NPO是一样的,只不过是两个标准的两种表示方法(当然,容值更小、精度略差一点的C0K、C0J等也是NPO电容)。类似的,U2J对应于MIL标准中的组别代码为N750。

  Ⅱ类陶瓷电容器(Class Ⅱceramic capacitor)过去称为为低频陶瓷电容器(Low frequency ceramic capacitor),指用铁电陶瓷作介质的电容器,因此也称铁电陶瓷电容器。这类电容器的比电容大,电容量随温度呈非线性变化,损耗较大,常在电子设备中用于旁路、耦合或用于其它对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中。其中Ⅱ类陶瓷电容器又分为稳定级和可用级。X5R、X7R属于Ⅱ类陶瓷的稳定级,而Y5V和Z5U属于可用级。

  区别主要还在于温度范围和容值随温度的变化特性上。下表提示了这些代号的含义。以X7R为例。X代表电容最低可工作在-55℃7代表电容最高可工作在+125℃R代表容值随温度的变化为 15%同样的,Y5V正常工作温度范围在-30℃~+85℃, 对应的电容容量变化为+22~-82%;而Z5U 正常工作温度范围在+10℃~+85℃,对应的电容容量变化为+22~-56%。

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