贴片电容选型

贴片电容选型
贴片电容选型

MLCC贴片电容选型

不同介质性能决定了MLCC不同的应用

C0G电容器具有高温度补偿特性,适合作旁路电容和耦合电容

X7R电容器是温度稳定型陶瓷电容器,适合要求不高的工业应用

Z5U电容器特点是小尺寸和低成本,尤其适合应用于去耦电路

Y5V电容器温度特性最差,但容量大,可取代低容铝电解电容

MLCC常用的有C0G(NP0)、X7R、Z5U、Y5V等不同的介质规格,不同的规格有不同的特点和用途。C0G、X7R、Z5U和Y5V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不同的电容器。

C0G(NP0)电容器

C0G是一种最常用的具有温度补偿特性的MLCC。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。C0G电容量和介质损耗最稳定,使用温度范围也最宽,在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。C0G电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。

C0G电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。C0G电容器适合用于振荡器、谐振器的旁路电容,以及高频电路中的耦合电容。

X7R电容器

X7R电容器被称为温度稳定型陶瓷电容器。X7R电容器温度特性次于C0G,当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。

X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下也是不同的,它随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。

X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,并且电压变化时其容量变化在可以接受的范围内,X7R的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。

Z5U电容器

Z5U电容器称为“通用”陶瓷单片电容器。这里要注意的是Z5U使用温度范围在+10℃到+85℃之间,容量变化为+22%到-56%,介质损耗最大为4%。Z5U电容器主要特点是它的小尺寸和低成本。对于上述两种MLCC来说在相同的体积下,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,它的老化率也是最大,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、良好的频率响应等特点,使其具有广泛的应用范围,尤其是在去耦电路中的应用。

Y5V电容器

Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,Y5V介质损耗最大为5%。Y5V材质

的电容,温度特性不强,温度变化会造成容值大幅变化,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%,Y5V会逐渐被温度特性好的X7R、X5R所取代。

各种不同材质的比较

从C0G到Y5V,温度特性、可靠性依次递减,成本也依次减低

C0G、X7R、Z5U、Y5V的温度特性、可靠性依次递减,成本也是依次减低的。在选型时,如果对工作温度和温度系数要求很低,可以考虑用Y5V的,但是一般情况下要用X7R,要求更高时必须选择C0G的。一般情况下,MLCC都设计成使X7R、Y5V材质的电容在常温附近的容量最大,容量相对温度的变化轨迹是开口向下的抛物线,随着温度上升或下降,其容量都会下降。

并且C0G、X7R、Z5U 、Y5V介质的介电常数也是依次减少的,所以,同样的尺寸和耐压下,能够做出来的最大容量也是依次减少的。实际应用中很多公司的开发设计工程师按理论计算,而不了解MLCC厂家的实际生产状况,常常列出一些很少生产甚至不存在的规格,这样不但造成采购成本上升而且影响交期。比如想用0603/C0G/25V/3300pF的电容,但是0603/C0G/25V的MLCC一般只做到1000pF。

MLCC替代电解电容

Z5U、Y5V MLCC可取代低容量铝、钽电解电容器

取代电解电容要注意MLCC温度特性是否合适

英制与公制不能混用

与铝电解电容,钽电容相比,MLCC具有无极、ESR(等效串联电阻)特性值小、高频特性好等优势,而且MLCC正在朝小体积、大容量化发展,如Y5V可以做到较高的容量,通常1206表面贴装Z5U、Y5V介质电容器量甚至可以达到100μF,在某种意义上是取代低容量铝、钽电解电容器的有力竞争对手,但是也要注意这些电容的尺寸比较大,容易产生裂纹。另外,Y5V的MLCC最高温度只有85度,取代电解电容时要注意温度是否合适。

MLCC的直流偏置效应

直流偏置效应会引起电容值改变

小尺寸电容取代大尺寸电容不简单

记住向供应商索要系统最常用电压的综合曲线

在选择MLCC时还必须考虑到它的直流偏置效应。电容选择不正确可能对系统的稳定性造成严重破坏。直流偏置效应通常出现在铁电电介质(2类)电容中,如X5R、X7R、及Y5V 类电容。

设计人员在考虑无源器件时,他们会想到考量电容的容差,这在理论上是对的,陶瓷电容的容差是在1 kHz频率、1V rms或0.5V rms电压下规定/测试的,但实际应用的条件差异非常大。在较低的rms电压下,电容额定值要小得多。在某一特定频率下,在一个陶瓷电容上加直流偏置电压会改变这些元件的特性,故有“有源的无源器件(active passives)”之称。例如,一个10μF,0603,6.3V的电容在-30°C下直流偏置1.8V时测量值可能只有4μF。

陶瓷电容的基本计算公式如下:C=K×[(S×n)/t]

这里,C=电容量,K=介电常数,n=介电层层数,S=电极面积,t=介电层厚度

影响直流偏置的因子有介电常数、介电层厚度、额定电压的比例因子,以及材料的晶粒

度。

电容上的电场使内部分子结构产生“极化”,引起K常数的暂时改变,不幸的是,是变小。电容的外壳尺寸越小,由直流偏置引起的电容量降量百分比就越大。若外壳尺寸一定,则直流偏置电压越大,电容量降量百分比也越大。系统设计人员为节省空间用0603电容代替0805电容时,必须相当谨慎。

因此,请记住应该向厂商索取在应用的预定直流偏置电压下的电容值曲线。电容器生产商往往喜欢出示单独的曲线,如电容量随温度的变化曲线,另一条是电容量随直流偏置的变化曲线。不过,他们不会同时给出两条,但实际应用恰恰需要两条。应该记住向生产厂商索要系统最常用电压的综合曲线。

检测时容量不正常

MLCC的长时间放置会导致特性值的降低

检测方法不当也会引起容量偏差

对于刚入行的采购或者选型工程师来说,可能会经常遇到检测时容量偏差的问题,要么是不良品,要么是因为MLCC的长时间放置导致特性值的降低,可以使用烧结的方法恢复特性值。搬运与储存时要注意防潮,Y5V与X7R产品存放时间太长,容量变化较大。

MLCC测试容量时,检测方法要正确,容量会因检测设备的不同而有偏差。

MLCC的失效问题

MLCC在生产中可能出现空洞、裂纹、分层

组装过程中会引起哪些失效?

哪些过程会引起失效?

有的裂纹很难检测出来

MLCC内在可靠性十分优良,可以长时间稳定使用。但如果器件本身存在缺陷或在组装过程中引入缺陷,则会对其可靠性产生严重影响。例如,MLCC在生产时可能出现介质空洞、烧结纹裂、分层等缺陷。分层和空洞、裂纹为重要的MLCC内在缺陷,这点可以通过筛选优秀的供应商,并对其产品进行定期抽样检测等来保证。

另一种就是组装时引入的缺陷,缺陷主要来自机械应力和热应力。MLCC的特点是能够承受较大的压应力,但抵抗弯曲能力比较差。所以PCB板的弯曲也容易引起MLCC开裂。由于MLCC是长方体,焊端在短边,PCB发生形变时,长边承受应力大于短边,容易发生裂纹。所以,排板时要考虑PCB板的变形方向与MLCC的安装方向在PCB可能产生较大形变的地方都尽量不要放置电容,比如PCB定位铆接、单板测试时测试点机械接触等位置都容易产生形变

厚的PCB板弯曲小于薄的PCB板,所以使用薄PCB板时更要注意形变问题

常见应力源有:工艺过程中电路板操作;流转过程中的人、设备、重力等因素;通孔元器件的插入;电路测试、单板分割;电路板安装;电路板定位铆接;螺丝安装等。该类裂纹一般起源于器件上下金属化端,沿45℃角向器件内部扩展。该类缺陷也是实际发生最多的一种类型缺陷。

同样材质、尺寸和耐压下的MLCC,容量越高,介质层数就越多,每层也越薄,并且相同材质、容量和耐压时,尺寸小的电容每层介质更薄,越容易断裂。裂纹的危害是漏电,严

重时引起内部层间错位短路等安全问题。裂纹通常可以使用ICT设备完成检测,有的裂纹比较隐蔽,无法保证100%的检测效果。

温度冲击裂纹主要由于器件在焊接特别是波峰焊时承受温度冲击所致。焊接时MLCC受热不均,容易从焊端开始产生裂纹,大尺寸MLCC尤其如此。这是因为大尺寸的电容导热没有小尺寸的好,造成电容受热不均,膨胀幅度不同,从而产生破坏性应力。

另外,在MLCC焊接过后的冷却过程中,MLCC和PCB的膨胀系数不同,也会产生应力导致裂纹。相对于回流焊,波峰焊时这种失效会大大增加。要避免这个问题,回流焊、波峰焊时需要有良好的焊接温度曲线,一般器件工艺商都会提供相关的建议曲线。通过组装良品率的积累和分析,可以得到优化的温度曲线。

MLCC(片状多层陶瓷电容)现在已经成为了电子电路最常用的元件之一.MLCC表面看来,非常简单,可是,很多情况下,设计工程师或生产、工艺人员对MLCC的认识却有不足的地方.以下谈谈MLCC选择及应用上的一些问题和注意事项。

MLCC虽然是比较简单的,但是,也是失效率相对较高的一种器件.失效率高,一方面是MLCC 结构固有的可靠性问题,另外还有选型问题以及应用问题。

由于电容算是“简单”的器件,所以有的设计工程师由于不够重视,从而对MLCC的独有特性不了解.在理想化的情况下,电容选型时,主要考虑容量及耐压两个参数就够了.但是对于MLCC,仅仅考虑这两个参数是远远不够的。

使用MLCC,不能不了解MLCC的不同材质和这些材质对应的性能.MLCC的材质有很多种,每种材质都有自身的独特性能特点.不了解这些,所选用的电容就很有可能满足不了电路要求.举例来说,MLCC常见的有C0G(也称NP0)材质,X7R材质,Y5V材质.C0G的工作温度范围和温度系数最好,在-55°C至+125°C的工作温度范围内时温度系数为0 ±30ppm/°C.X7R次之,在-55°C至+125°C的工作温度范围内时容量变化为±15%.Y5V 的工作温度仅为-30°C至+85°C,在这个工作温度范围内时其容量变化可达-22%至+82%.当然,C0G、X7R、Y5V的成本也是依次减低的.在选型时,如果对工作温度和温度系数要求很低,可以考虑用Y5V的,但是一般情况下要用X7R的,要求更高时必须选择COG的.一般情况下,MLCC厂家都设计成使X7R、Y5V材质的电容在常温附近的容量最大,但是随着温度上升或下降,其容量都会下降。

仅仅了解上面知识的还不够.由于C0G、X7R、Y5V的介质的介电常数是依次减少的,所以,同样的尺寸和耐压下,能够做出来的最大容量也是依次减少的.有的没经验的工程师,以为想要什么容量都有,选型时就会犯错误,选了不存在的规格.比如想用0603/C0G/25V/3300pF的电容,但是0603/C0G/25V的MLCC一般只做到1000pF.其实只要仔细看了厂家的选型手册,就不会犯这样的错误.另外,对于入门不久的设计工程师,对元件规格的数序(E12、E24等)没概念,会给出0.5uF之类的不存在的规格出来.即使是有经验的工程师,对于规格的压缩也没概念.比如说,在滤波电路上,原来有人用到了3.3uF的电容,他的电路也能用3.3uF的电容,但他有可能偏偏选了一个没人用过的4.7uF或2.2uF的电容规格.不看厂家选型手册选型的人,还会犯下面这种错误,比如选了一个0603/X7R/470pF/16V的电容,而事实上一般厂家0603/X7R/470pF的电容只生产50V 及其以上的电压而不生产16V之类的电压了。

另外注意片状电容的封装有两种表示方法,一种是英制表示法,一种是公制表示法.美国的厂家用英制的,日本厂家基本上都用公制的,而国产的厂家有用英制的也有用公制的.一个公司所用到的电容封装,只能统一用一种制式来表示,不能这个工程师用英制那个工程师用公制.否则会搞混乱.极端的情况下,还会弄错.比如说,英制的有0603的封装,公制的也有0603的封装,但是两者实际上是完全不同的尺寸的.英制的0603封装对应公制的是1608,

而公制的0603封装对应英制的却是0201!其实英制封装的数字大约乘以2.5(前2位后2位分开乘)就成为了公制封装规格.现在流行的是用英制的封装表达法.比如我们常说的0402封装就是英制的表达法,其对应的公制封装为1005(1.0*0.5mm)。

另外,设计工程师除了要了解MLCC的温度性能外,还应该了解更多的性能.比如Y5V介质的电容,虽然容量很大,但是,这种铁电陶瓷有一个缺点,在就是其静态容量随其直流偏置工作电压的增大而减少,最大甚至会下降70%.比如一个Y5V/50V/10uF的电容,在50V的直流电压下,其容量可能只有3uF!当然,不同的厂家的特性有差异,有的下降可能没这么严重.如果你一定要用Y5V的电容,除了要知道其容量随温度的变化曲线图外,还必须向厂家索取其容量随直流偏置电压变化的曲线图(甚至是要容量温度直流偏置综合图).使用Y5V电容要有足够的电压降额.X7R的容量随其直流偏置工作电压的增大也减少,不过没有Y5V的那么明显.同时,MLCC尺寸越小,这种效应就越明显。

不同的材质的频率特性也不同.设计师必须了解不同材质的不同频率特性.比如C0G(又称高频热补偿型介质)的高频特性好,X7R的次之,Y5V的差.在做平滑(电源滤波)用途时,要求容量尽量大,所以可用Y5V电容,也就是说,Y5V电容可以取代电解电容.在做旁路用途时,比如IC的VCC引脚旁的旁路电容,至少要选用X7R电容.而振荡电路则必须用C0G电容.由于Y5V的性能较差,我一般都是不推荐使用的,要求设计工程师尽量考虑用X7R电容(或X5R电容).如果对容量体积比要求高的场合,则考虑用钽电容而尽量避免用Y5V电容.当然,如果你们公司要求不高,还是可以考虑Y5V电容,但是要特别小心。

一般说MLCC的ESL(等效串联电感)、ESR(等效串联电阻)小,是相对于电解电容(包括钽电解电容)而言的.事实上,高频时,MLCC的ESL、ESR不可以忽略.一般C0G电容的谐振点能达上百MHz,一般X7R电容的谐振点能达几十MHz,而Y5V电容的谐振点仅仅是数MHz甚至不到1MHz.谐振点意味着,超过了这个频率,电容已经不是电容特性了,而是电感特性了.如果想使MLCC用于更高频率,比如微波,那么,就必须用专门的微波材料和工艺制造的MLCC.微波电容要求ESL、ESR必须更小。

MLCC一直在小型化的方向进展.现在0402的封装已经是主流产品.但是小型化可能带来其它的一些危害.事实上,不是所有的电子产品都是那么在意和欢迎小型化MLCC的.在意小型化的电子产品,比如手机、数码产品等等,这些产品成为MLCC小型化的主要推动力.对于MLCC厂家来说,小型化MLCC占有主要的出货量.但是从整个电子业界来说,还有很多电子设备,对小型化不是那么在乎,性能和可靠性才是关键考虑因素,MLCC小型化带来了可靠性的隐患.比如通信设备、医疗设备、工控设备、电源等.这些电子设备空间够大,对MLCC 小型化不是很感兴趣;而且,这些电子设备不像个人消费品那样追赶时髦且更新换代快,而是更在乎长久使用的可靠性,所以对于元件的余量要求更高(为了保证可靠性,余量要大,所以尺寸更大的MLCC才满足要求.另外,更大的尺寸使得MLCC厂家在提高电容的可靠性上更有发挥的空间).这点恰好与MLCC厂家追求小型化的方向不一致.这是个矛盾.这些高可靠性要求的电子设备的特点是量不是很大,但是价格昂贵(个别种类电源除外),可靠性要求也高.如果是知名的电子设备厂,日子会好过一点,因为MLCC厂会为他们保存一些大尺寸的规格的MLCC生产.如果不是知名的电子设备厂,也不用那么悲观,毕竟,还有少数MLCC厂定位不同,依然会继续生产大尺寸的电容.所以,作为这种电子设备的厂家,要善于寻找定位于高性能高可靠的较大尺寸的MLCC厂家.但是有一个注意事项是,所选用的规格不可以是独家才有的规格,至少是有两家满足自己公司要求的MLCC厂家在生产这种规格.另外,对于小型化不影响性能和可靠性要求时,还是优先考虑小型化的M LCCC。

有的公司在MLCC的应用上也会有一些误区.有人以为MLCC是很简单的元件,所以工艺要求不高.其实,MLCC是很脆弱的元件,应用时一定要注意。

MLCC厂家在生产过程中,如果工艺不好,就有可能会有隐患.比如介质空洞、烧结纹裂、分层等都会带来隐患.这点只能通过筛选优秀的供应商来保证(后面还会谈到供应商选择问题)。

另外就是陶瓷本身的热脆性和机械应力脆性的故有可靠性,导致电子设备厂在使用MLCC时,使用不当也容易失效。

MLCC现在做到几百层甚至上千层了,每层是微米级的厚度.所以稍微有点形变就容易使其产生裂纹.另外同样材质、尺寸和耐压下的MLCC,容量越高,层数就越多,每层也越薄,于是越容易断裂.另外一个方面是,相同材质、容量和耐压时,尺寸小的电容要求每层介质更薄,导致更容易断裂.裂纹的危害是漏电,严重时引起内部层间错位短路等安全问题.而且裂纹有一个很麻烦的问题是,有时比较隐蔽,在电子设备出厂检验时可能发现不了,到了客户端才正式暴露出来.所以防止MLCC产生裂纹意义重大。

MLCC受到温度冲击时,容易从焊端开始产生裂纹.在这点上,小尺寸电容比大尺寸电容相对来说会好一点,其原理就是大尺寸的电容导热没这么快到达整个电容,于是电容本体的不同点的温差大,所以膨胀大小不同,从而产生应力.这个道理和倒入开水时厚的玻璃杯比薄玻璃杯更容易破裂一样.另外,在MLCC焊接过后的冷却过程中,MLCC和PCB的膨胀系数不同,于是产生应力,导致裂纹.要避免这个问题,回流焊时需要有良好的焊接温度曲线.如果不用回流焊而用波峰焊,那么这种失效会大大增加.MLCC更是要避免用烙铁手工焊接的工艺.然而事情总是没有那么理想.烙铁手工焊接有时也不可避免.比如说,对于PCB外发加工的电子厂家,有的产品量特少,贴片外协厂家不愿意接这种单时,只能手工焊接;样品生产时,一般也是手工焊接;特殊情况返工或补焊时,必须手工焊接;修理工修理电容时,也是手工焊接.无法避免地要手工焊接MLCC时,就要非常重视焊接工艺。

首先必须告知工艺和生产人员电容热失效问题,让其思想上高度重视这个问题.其次,必须由专门的熟练工人焊接.还要在焊接工艺上严格要求,比如必须用恒温烙铁,烙铁不超过315°C(要防止生产工人图快而提高焊接温度),焊接时间不超过3秒选择合适的焊焊剂和锡膏,要先清洁焊盘,不可以使MLCC受到大的外力,注意焊接质量,等等.最好的手工焊接是先让焊盘上锡,然后烙铁在焊盘上使锡融化,此时再把电容放上去,烙铁在整个过程中只接触焊盘不接触电容(可移动靠近),之后用类似方法(给焊盘上的镀锡垫层加热而不是直接给电容加热)焊另一头。

机械应力也容易引起MLCC产生裂纹.由于电容是长方形的(和PCB平行的面),而且短的边是焊端,所以自然是长的那边受到力时容易出问题.于是,排板时要考虑受力方向.比如分板时的变形方向于电容的方向的关系.在生产过程中,凡是PCB可能产生较大形变的地方都尽量不要放电容.比如PCB定位铆接、单板测试时测试点机械接触等等都会产生形变.另外半成品PCB板不能直接叠放.等等。

下面谈谈MLCC的厂家选择与样品认证

MLCC作为相对低端的元件,欧美厂家一般不太愿意生产了或被日本品牌收购了.美国只剩下极少数的厂家还在生产MLCC,但是市场占有量少,货期长.所以,MLCC做得最好的是日本品牌.当然,台湾和大陆也有一些知名厂家的MLCC市场占有率不错.在普通的规格上,台湾和大陆的名牌MLCC的技术和质量差不多向日本的厂家靠拢了.但是如果要用一些技术和质量更优良的MLCC,可能只能选择美国和日本的品牌.总体来说,MLCC可供选择的厂家很多,由于MLCC价格不高,所以,选择知名企业一般公司还是很乐意的.如果选择的是一流企业的产品,那用起来自然是省心.但是,如果对一个品牌的MLCC质量不放心,或不是一流企业,那么

选择供应商时就必须对他们的产品进行认证.电容不贵,样品数量可以多要点.要测试样品的温度特性、频率特性、直流偏置电压特性等等.有的参数自己的公司测不了,可以到供应商处测,或让他们出测试报告.事实上,MLCC的可靠性才是最关键的.通过上面的内容可知,MLCC 的失效主要是热应力失效和机械应力失效.那么,样品也重点要测这些性能:抗热冲击和抗弯曲能力测试.注意,产生裂纹时,电容的容量等普通参数可能还是好的.这时主要是要测漏电(特别是有潮气进入时)才能测出来.当然,如果对可靠性要。

MLCC简介

通常所说的贴片电容是指MLCC,即多层陶瓷片式电容(Multilayer Ceramic Capacitors)。常规贴片电容按材料分为COG(NPO),X7R,Y5V,其引脚封装有

0201,0402,0603.0805.1206,1210,1812,1825,2225.

MLCC基本结构

多层陶瓷电容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和电极材料层叠而成。见下图:

MLCC分类

多层陶瓷电容(MLCC)根据材料分为Class 1和Class 2两类。Class 1是温度补偿型,Class 2是温度稳定型和普通应用的。

Class 1- Class 1或者温度补偿型电容通常是由钛酸钡不占主要部分的钛酸盐混合物构成。它们有可预见的温度系数,通常没有老化特性。因此它们是可用的最稳定的电容。最常用的Class 1多层陶瓷电容是COG(NPO)温度补偿型电容(±0 ppm/°C).

Class 2- EIA Class 2 电容通常也是由钛酸钡化合物组成。Class 2电容有很大的电容容量和温度稳定性。最普通最常用的Class 2电容电解质是X7R和Y5V。在温度范围-55°C 到125°C之间,X7R能提供仅有±15%变化的的中等容量的电容容量。它最适合应用在温度范围宽,电容量要求稳定的场合。Y5V能提供最大的电容容量,常用在环境温度变化不大的地方。在温度范围-30°C to 85°C之间,Y5V电容值的变化是22% to -82%。所有的Class 2电容的电容容量受以下几个条件影响:温度变化、操作电压(直流和交流)、频率。

容量

损耗角正切

绝缘电阻

介质耐电强度(DWV)

可焊性

耐焊接热

抗弯曲强度

端头结合强度

温度循环

潮湿试验

寿命试验

IGBT吸收电容选型手册(EACO)

Electrical specifications, ordering codes Part Number Cap (μF) Dimention(mm) du/dt (v/μs) Ipeak A Irms max A ESR (m?) L B H STM-1200-2.2-*P# 2.2 57.5 35.0 50.0 455 1001 30.0 2.4 STM-1200-2.2-*S# 2.2 57.5 30.0 50.0 455 1001 29.5 2.4 STM-1200-2.5-*P# 2.5 57.5 35.0 50.0 455 1138 31.0 2.3 STM-1200-2.5-*S# 2.5 57.5 30.0 50.0 455 1138 30.5 2.3 STM-1200-3.0-*P# 3.0 57.5 35.0 50.0 455 1365 32.0 2.1 STM-1200-4.5-*S# 4.5 57.5 42.5 56.0 455 2047 33.0 1.7 Ur 1500Vdc, Urms 575Vac, Upk 2000Vdc STM-1500-0.33-*P# 0.33 42.5 24.5 27.5 800 264 13.5 4.6 STM-1500-0.33-*S# 0.33 42.5 18.0 31.5 800 264 13.0 4.6 STM-1500-0.39-*P# 0.39 42.5 24.5 27.5 800 312 14.0 4.3 STM-1500-0.39-*S# 0.39 42.5 22.0 30.0 800 312 13.5 4.3 STM-1500-0.47-*P# 0.47 42.5 33.5 35.5 800 376 18.0 3.7 STM-1500-0.47-*S# 0.47 42.5 28.0 37.0 800 376 17.5 3.7 STM-1500-0.68-*P# 0.68 42.5 33.5 35.5 800 544 19.5 3.1 STM-1500-0.68-*S# 0.68 42.5 28.0 37.0 800 544 19.0 3.1 STM-1500-0.75-*P# 0.75 42.5 33.5 35.5 800 600 20.5 2.8 STM-1500-1.0-*P# 1.0 42.5 33.0 45.0 800 800 23.0 2.5 STM-1500-1.0-*S# 1.0 42.5 30.0 45.0 800 800 22.5 2.5 STM-1500-1.2-*P# 1.2 57.5 30.0 45.0 560 672 25.0 2.8 STM-1500-1.5-*P# 1.5 57.5 35.0 50.0 560 840 28.0 2.5 STM-1500-1.8-*P# 1.8 57.5 35.0 50.0 560 1008 29.5 2.3 STM-1500-2.5-*S# 2.5 57.5 42.5 56.0 560 1400 31.0 1.8 Ur 1700Vdc, Urms 575Vac, Upk 2000Vdc STM-1700-0.22-*P# 0.22 42.5 24.5 27.5 880 194 13.2 5.3 STM-1700-0.22-*S# 0.22 42.5 17.0 28.0 880 194 13.0 5.3 STM-1700-0.33-*P# 0.33 42.5 24.5 27.5 880 290 14.0 5.0 STM-1700-0.33-*S# 0.33 42.5 22.0 30.0 880 290 13.5 5.0 STM-1700-0.47-*P# 0.47 42.5 33.5 35.5 880 413 19.0 3.8 STM-1700-0.47-*S# 0.47 42.5 28.0 37.0 880 413 18.5 3.8 STM-1700-0.56-*P# 0.56 42.5 33.5 35.5 880 492 19.5 3.1 STM-1700-0.56-*S# 0.56 42.5 28.0 37.0 880 492 19.0 3.1 STM-1700-0.68-*P# 0.68 42.5 33.5 35.5 880 598 20.0 2.9 STM-1700-0.82-*P# 0.82 42.5 33.0 45.0 880 721 22.1 2.5 STM-1700-0.82-*S# 0.82 42.5 30.0 45.0 880 721 19.5 2.5 STM-1700-1.0-*P# 1.0 57.5 30.0 45.0 610 610 23.5 2.7 STM-1700-1.2-*P# 1.2 57.5 30.0 45.0 610 732 26.2 2.6 STM-1700-1.5-*P# 1.5 57.5 35.0 50.0 610 915 28.5 2.4 STM-1700-2.2-*S# 2.2 57.5 42.5 56.0 610 1342 30.0 1.8 Ur 2000Vdc, Urms 630Vac, Upk 2400Vdc STM-2000-0.10-*P# 0.10 42.5 24.5 27.5 1000 100 8.0 13.0 STM-2000-0.10-*S# 0.10 42.5 15.0 26.0 1000 100 8.5 13.0 STM-2000-0.15-*P# 0.15 42.5 24.5 27.5 1000 150 10.5 7.5 STM-2000-0.15-*S# 0.15 42.5 15.0 26.0 1000 150 10.0 7.5 STM-2000-0.22-*P# 0.22 42.5 24.5 27.5 1000 220 12.0 5.1 STM-2000-0.22-*S# 0.22 42.5 22.0 30.0 1000 220 11.5 5.1 STM-2000-0.33-*P# 0.33 42.5 33.5 35.5 1000 330 16.5 4.1 STM-2000-0.33-*S# 0.33 42.5 28.0 37.0 1000 330 16.0 4.1 STM-2000-0.39-*P# 0.39 42.5 33.5 35.5 1000 390 17.5 3.6 STM-2000-0.39-*S# 0.39 42.5 28.0 37.0 1000 390 17.0 3.6 STM-2000-0.47-*P# 0.47 42.5 33.0 45.0 1000 470 20.5 3.2 STM-2000-0.47-*S# 0.47 42.5 28.0 37.0 1000 470 20.0 3.2 STM-2000-0.56-*P# 0.56 42.5 33.0 45.0 1000 560 21.5 3.0 STM-2000-0.68-*P# 0.68 57.5 30.0 45.0 700 476 22.5 3.5 STM-2000-0.82-*P# 0.82 57.5 30.0 45.0 700 574 24.0 3.1 STM-2000-1.0-*P# 1.0 57.5 35.0 50.0 700 700 27.0 2.8

电容器选用的基本知识(上)

電容器選用的基本知識(上) 文/唐凌 在一般電子電路中,尤其是與Hi-Fi有關的各種電路包括HFIFAF 電容器使用的頻度,大致上僅次於電阻器然電阻器使用雖多,而其作用特性種類卻遠較電容器為單純,因為在一張線路圖上,我們常常可以看到有關電阻規格的說明是除特別說明外一律用碳膜1/2瓦,而電容器就沒有那麼方便了。 因為電容器的規格,除了電壓容量之外還有因結構不同而產生的種種形體及特性上的差異,若有選用錯誤,不僅電路不能工作,甚至於將發生危險包括損及其他零件和人體等本文擬就以業餘者為對象,敘述一般電容器的選用常識,因編幅有限,是特將其較實用者優先論述。 一電子電路中的電容器 電容器的基本作用就是充電與放電,但由這種基本充放電作用所延伸出來的許多電路現象,使得電容器有著種種不同的用途,例如在電動馬達中,我們用它來產生相移,在照相閃光燈中,用它來產生高能量的瞬間放電等等,而在電子電路中,電容器不同性質的用途尤多,這許多不同的用途,雖然也有截然不同之處,但因其作用均係來自充電與放電,所以,在不同用途之間,亦難免有其共同之處,例如傍路電容實際上亦可稱為平滑濾波電容,端看從哪一個角度來解釋。 以下係就一般習慣的稱呼做為分類,來說明電容器在不同電路中的作用和基本要求。 1.1直流充放電電容 電容器的基本作用既是充電和放電,於是直接利用此充電和放電的功能便是電容器的主要用途之一。 在此用途中的電容器,有如蓄電池和飛輪一般的功能,在供給能量高於需求時即予吸收並儲存,而當供給能量低於需求或沒有能量供給時,此儲存的能量即可放出電容器充放電的作用與

電池充放電的作用不一樣,電池不管在充電或放電時,所需之作用時間均較長,因此,它無法在瞬間吸收大量的電能,也無法在瞬間放出大量的電能。 圖1-1是常見的整 流電路,圖中二極 體僅導通下半週 的電流,在導通期 間把電能儲存於 電容器上,在負半 週時,二極體不導 電,此時負載所需 的電能唯賴電容 器供給。 在此電路中,你可能想到,電容器在正半週所充之電能是否足夠維持到負半迵使用關於這個問題,有三個因素來決定 1.交流電在正半週時能否充份供應所需能量 2.電容器在正半週的充電期間,是否能夠儲存充份的能量 3.負載所需的平均電能是多少。 以上三個因素之中,1.2.數字若很大,而3.的需求則很小,即使在理論上亦無法獲得純粹的直流,因為電容器並非在正半週的全部時間都在充電,而只是在正半週的電壓高於電容器既有的電壓時,才有充電的作用在電容器不接負載時漏電流亦不計,其充電的時間只是正半週的前四分之一週電壓上升時及至電壓上升到峰值後,第二個正半週就不再充電了當電容器接上負之後,開始放電,在不充電的時間內,放去了多少電能,在充電時才能回多少電能,正是因為這樣,所以紋波是無法等於零的。 通常的整流充放電電路,都是在交流接近峰值的極短時間內充電,然後做穩定的如前級放大器或不穩定的如B類放大器放電,而放電之量亦僅佔總電容量極小的部份但也有少數電路中的電容是做長時間緩慢充電而後在瞬間大量放電的,這類電路例如照相用之閃光電路和點銲機中之放電電路等,其電容所要求的特性自與一般整流用電容不一樣。 1.2電源平滑濾波及反交連電容

电容器选型规范2

电容器选型规范

电容器选型规范 1 选型规范 1.1 铝电解电容器选型规范 (1)额定工作电压和标称容量:选择标准值。 (2)额定上限工作温度:优选105C°。 (3)优选电解质结构类型:液体电解质。 (4)优选结构类型:小型引线型。 (5)极限条件下工作寿命:优选1000小时(普通级),在电源或特殊要求时可选用 长寿命级铝电容器。 (6)尽量选用网上现有项目,对新申请项目应严格控制。 1.2 钽电解电容器选型规范 (1)优选类型:固体烧结型。 (2)标称容量和额定电压:选择标准值。 (3)贴片化。 (4)优选容量偏差:±10%。 (5)外形尺寸(mm):3216、3528、6032、7343(7343H)。 (6)尽可能采用网上现有项目,对新申请项目严格控制。 1.3 金膜电容器选型规范 (1)优选结构:金属化薄膜。 (2)优选介质:聚酯和聚丙烯。 (3)优选容差:±10%(或5%)。 (4)优选封装:塑料封装(由于早期选型集中在环氧封装,使网上项目主要为环 氧封装的电容器,新申请项目必须为塑料封装)。 (5)尽量采用网上项目,对新申请项目严格控制。 1.4 独石电容器选型规范 (1)在能采用片状电容器或其它电容器的情况下不使用插装的独石电容器,插装 的独石电容器属逐步淘汰的电容器类别。 (2)停止新项目的申请。 1.5 瓷介电容器选型规范 (1)在能采用片状电容器的情况下不使用插装的瓷介电容器,此分类电容器属逐 步淘汰类别,仅保留高压及特殊特性的项目。

(2)优选介质种类为:NP0和X7R介质,尽量避免使用Y5V和Z5U介质电容器。 (3)优选容差:NP0介质为±5%(不含小于10PF的电容器)。 X7R介质为±10% 。 (4)管脚间距优选值:0.2英寸(5.08mm) (5)瓷介电容器必须编带包装。 (6)优先采用网上已有型号。对新申请项目严格控制,停止申请通用的低压插装 的瓷介电容器。 1.6 片状电容器选型规范 (1)优选介质种类为:NP0和X7R介质,尽量避免使用Y5V和Z5U介质电容器。 (2)优选额定工作电压:50V,100V,200V。 (3)优选容差:NP0介质为±5%(不含小于10PF的电容器)。 小于10PF的NPO电容器的优选容差为0.25PF。 X7R介质为±10% 。 (4)优选尺寸:0603,0805,1206,1210 。 (5)片状电容器必须编带包装。 (6)优先采用网上已有型号。对新申请项目严格控制。 1.7 穿芯电容器选型规范 (1)贴片化(在不能采用贴片安装时可采用插装)。 (2)片状穿芯电容器采用编带包装。 (3)尽量使用网上已有的项目,对新申请项目应严格控制。 1.8 可变电容器选型规范 (1)贴片化。 (2)优选种类:微调电容器。 (3)片状微调电容器需编带包装。 (4)尽量采用网上已有的项目,对新申请项目严格控制。 1.9 实用化的新型电容器选型规范 (1)固体铝电容器 由于其高价格,从节约成本上考虑,暂时不宜采用。 (2)片状金属化薄膜电容器 用于表面贴装的金膜电容器还要进一步跟踪它的应用可靠性情况。在有较高 安全性要求的时候,可以试用。 2 应用规范

旁路电容使用和选择

简介 旁路电容常见于电子设备的每个工作部分。大多数工程师都知道要对系统、电路甚至每个芯片进行旁路。很多时候我们选择旁路电容是根据过往的设计经验而没有针对具体电路进行优化。本应用指南旨在对看似简单的旁路电容的设计思路进行探讨。在分析为什么要使用旁路电容之后,我们会介绍有关电容基础知识、等效电路、电介质所用材料和电容类型。 接下来对旁路电容的主要功能和使用场合进行区分。与仅工作在高频的电路不同,会产生大尖峰电流的电路有不同的旁路需求。另外还会讨论一些有针对性的问题,如,运用多个旁路电容以及电路板布局的重要性。 最后,我们给出了四个具体的示例。这四个例子涉及了高、低电流和高、低频率。 为什么要使用旁路电容 非常常见(和相当令人痛心)的是用面包板搭建一个理想配置电路时,经常会遇到电路运行不稳定或者根本就不能运行的情况(见图1)。来自电源、内部IC 电路或邻近IC 的噪声可能被耦合进电路。连接导线和电路连接起到了天线的作用而电源电压产生变化,电流随之不稳定。 图2所示为通过示波器所观察到的电源引脚上的信号波形。 . 图2. 示波器所观察到的同相放大器直流电源引脚的波形 我们可以看到,直流电压附近有很多高频噪音(约10mV P-P ) 。此外,还有之前提到的幅度超出50mVr 的周期性电压脉冲。因假定电源为稳定值(恒定为直流电压),那么任何干扰都将被直接耦合到电路并可能因此导致电路不稳定。 电源的第一道抗噪防线是旁路电容。通过储存电荷抑制电压降并在有电压尖峰产生时放电,旁路电容消除了电源电压的波动。旁路电容为电源建立了一个对地低阻抗通道,在很宽频率范围内都可具有上述抗噪功能。 要选择最合适的旁路电容,我们要先回答四个问题: 1、需要多大容值的旁路电容 2、如何放置旁路电容以使其产生最大功效 3、要使我们所设计的电路/系统要工作在最佳状态, 应选择何种类型的旁路电容? 4、隐含的第四个问题----所用旁路电容采用什么样的封装最合适?(这取决于电容大小、电路板空间以及所选电容的类型。) 其中第二个问题最容易回答,旁边电容应尽可能靠近每个芯片电源引脚来放置。距离电源引脚越远就等同于增加串联电感,这样会降低旁路电容的自谐振频率(使有效带宽降低)。 图1. 同相放大器实验电路板(A V =2) 1 注:这类器件对静电放电比较敏感;请遵守正确的IC 操作规程。 1-888-INTERSIL 或1-888-468-3774|Intersil (和设计)是Intersil Americas Inc 的注册商标。 版权 ? Intersil Americas Inc . 2008,本公司保留一切权利。 文中提到的所有其它商标均归其持有者个人所有。

钽电容的选用和使用标准

钽电容器设计指南 发布 前 言 本指南规定了电源类产品在设计生产中选择及使用钽电解电容时的基本原则、技术要求及注意事项。 本指南起草单位:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 本指南主要起草人: 本指南主要审查人: 本指南批准人:

目 录 1范围 4 2规范性引用文件 4 3概述 4 3.1.钽电容器的简要说明 4 3.2.符号说明 5 4术语定义 5 4.1.容量 5 4.2.电压 6 4.3.损耗因子和损耗角正切(tgδ) 7 4.4.阻抗(Z)和等效串联电阻(ESR) 7 4.5. D.C.漏电流 7 5选择时应注意的基本要求 8 5.1.固体电解质钽电容应考虑的主要因素 8 5.2.非固体电解质钽电容器应考虑的主要因素 9 5.3.不同电路类型对钽电容器类型的选择使用要求 10 5.4.对使用容量的选择要求 10 6使用时应注意的基本要求 11 6.1.固体电解质钽电容(主要以片式钽电容为例) 11 6.2.非固体电解质钽电容器 17 7钽电容器使用方式不同时电容器参数变化规律说明 20 8钽电容器的故障率计算 21 9保护电路与可靠性设计 21 10关于钽电容器的一些问题及解决方案 22 10.1.液体钽电容器的漏液问题 22 10.2.液体钽电容器的耐反向电压问题 22 10.3.固钽“不断击穿”又“不断自愈”的问题 22 10.4.固钽有“热致失效”问题 23 10.5.固钽有“场致失效”问题 23 10.6.解决方案 23 10.7.ESR和波纹电流之间的关系以及波纹电流对电路设计者的重要性 23 10.8.钽电容器的保存限期 24 11钽电容选用及使用总结 24 11.1.电压及纹波特性 24 11.2.使用环境温度 24 11.3.频率特性 25 11.4.可靠性 25 12供应商 25

焊机用电容器选型指引(内部培训资料)

焊机用电容器选型指引1.选型指引 1.1温度等级 为了在产品设计时,产品的设计温度与要求温度一一对应,把产品的使用温度划分为几个等级。 A级:120℃以上 B级:105℃~120℃ C级:95℃~105℃ D级:85℃~95℃ E级:85,70,55℃. 1.2设计基本原则 1.在高温下使用的产品在设计时要考虑降额使用。 2.温度超过常规使用温度时,材料上要考虑用新的材料(耐高温材料)。 3.在工艺上要注意定型效果,定型不要太紧,定型应力要均匀。 1.3产品设计规则 1.A级产品 用新型耐高温材料(纸或其它耐高温材料)。 2.B级产品 用MPET材料,芯子结构采用箔式结构。 3.C级产品 选用MPET材料或复合介质(MPET和MPP)。 热定型不要太紧。 产品降额使用。 4.D级产品 选用的材料纵向收缩率不要太大。 选用MPP材料。 材料的结晶度要高。 产品散热性能要好。

5.E级产品 按常规产品设计文件 附:电压温度参考曲线 2.应用说明 2.1 举例说明(案例1): 采用金属化薄膜电容进行的全波段的的吸收和滤波 ――感应加热逆变电路的应用方案 2.1.1:引言 感应加热电源广泛应用于金属工件表面及局部淬火、退火、电机、阀门的钎焊、钨钼和铜钨合金的烧结以及金、银的熔炼等,随着功率半导体IGBT快速发展,感应加热电源得到快速发展,感应加热电源工作环境比较恶劣,其负载决定了工作频率变化巨大,从而使感应加热设备的输出功率变化大,这样在选取IGBT吸收保护电容和滤波电容尤为重要,现介绍采用金属化薄膜电容进行的全波段的的吸收和滤波的应用方案。 2.1.2: 感应加热电源的原理和典型电路图 感应加热电源原理为产生交变的电流,从而产生交变的磁场,在利用交变磁场来产生涡流达到加热的效果。如图1.1: 图1.1 感应电流图示主电路结构框图如图1.2所示: 图1.2 感应加热电源主结构框图 采用金属化薄膜电容进行的全波段的的吸收和滤波的感应加热电源主电路图,如图1.3所示 感 应 加 热 电 源 的主电路图1.3 2.1.3:薄膜电容在主电路图的应用,举例说明:

通用型贴片电容规格书(选型手册)

【 南京南山半导体有限公司 — 贴片电容选型资料】
https://www.360docs.net/doc/bd5602954.html,
MULTILAYER CHIP CERAMIC CAPACITOR
COG/COH
COG
, ,
-55
125
,
0
30ppm/
0
60ppm/
0805
CG
101
J
500
N
T
(PF) ( 0402 0.04 0603 0.06 0805 0.08 1206 0.12 ) 0.02 0.03 0.05 0.06 1.00 1.60 2.00 3.20 ( ) 0.50 0.80 1.25 1.60 CG CH COG NPO COH 100 101 102 10 10
0 1
J G C B D
5.00% 2.00% 0.25PF 0.10PF 0.50PF
10 10 10 10
2
6R3 100 250 500
6.3V 10V 25V 50V
S C N / / T B
WB
W
T
L mm L 0402 0603 0805 1206 1005 1608 2012 3216 1.00 1.60 2.00 3.20 0.05 0.10 0.20 0.30 W 0.50 0.80 1.25 1.60 0.05 0.50 0.10 0.80 0.20 0.80 1.00 1.25 0.20 0.80 1.00 1.25 T WB 0.05 0.25 0.10 0.30 0.20 0.50 0.20 0.20 0.20 0.60 0.20 0.20 0.10 0.10 0.20 0.30
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钽电容选型和外形介绍

钽电容选型介绍及外形尺寸 | | 2010年08月23日 | [字体:小大] | 点击推荐给好友 关键词:钽电容 一、钽电容介绍 钽电容是由稀有金属钽加工而成,先把钽磨成微细粉,再与其它的介质一起经烧结而成。目前的工艺有干粉成型法和湿粉成型法两种。钽电容由于金属钽的固有本性,具有稳定好、不随环境的变化而改变、能做到容值很大等特点,在某些方面具有陶瓷电容不可比较的一些特性,因此在很多无法使用陶瓷电容的电路上钽电容被广泛采用。 目前全球主要有以下几个品牌的钽电容:AVX、KEMET、VISHAY、NEC,其中AVX 和VISHAY的产量最大,而且质量最好。 二、钽电容技术规格和选型(以VISHAY和AVX为例说明) (一)VISHAY 1、型号表示方法 293D 107 X9 010 D 2 W ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ① 表示系列,VISHAY有293D和593D两个系列,293D表示普通钽电容,593D 表示的是低阻抗钽电容,直流电阻小于1欧,一般在100毫欧到500毫欧之间。 ② 表示电容的容量,范围从0.1UF----680UF ③ 表示容量误差,钽电容的容量误差有两种:一是±10%(K)和±20%(M) ④ 表示电容的耐压,指在85℃时额定直流电压,钽电容的耐压范围从4V---50V ⑤ 表示钽电容的尺寸大小,有A、B、C、D、E、P五种尺寸 ⑥ 表示电容的焊点材料,一般是镍银,和钯银 ⑦ 表示包装方式,有两种包装方式,7寸盘和13寸盘

2、外形尺寸 3、容量与电压和尺寸的范围关系表 293D普通系列 593D低阻系列(通用低阻钽电容为100UF----470UF)

滤波电容的选型与计算详解

滤波电容的选型与计算 详解 Hessen was revised in January 2021

电源滤波电容的选择与计算 电感的阻抗与频率成正比,电容的阻抗与频率成反比.所以,电感可以阻扼高频通过,电容可以阻扼低频通过.二者适当组合,就可过滤各种频率信号.如在整流电路中,将电容并在负载上或将电感串联在负载上,可滤去交流纹波.。电容滤波属电压滤波,是直接储存脉动电压来 平滑输出电压,输出电压高,接近交流电压峰值;适用于小电流,电流越小滤波效果越好。 电感滤波属电流滤波,是靠通过电流产生电磁感应来平滑输出电流,输出电压低,低于交流电压有效值;适用于大电流,电流越大滤波效果越好。电容和电感的很多特性是恰恰相反的。 一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我 们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。 电源滤波电容的大小,平时做设计,前级用,用于滤低频,二级用,用于滤高频, 的电容作用是减小输出脉动和低频干扰,的电容应该是减小由于负载电流瞬时 变化引起的高频干扰。一般前面那个越大越好,两个电容值相差大概100倍左右。电源滤波,开关电源,要看你的ESR(电容的等效串联电阻)有多大,而高频电容的选择最好在其自谐振频率上。大电容是防止浪涌,机理就好比大水库防洪能力更强一样;小电容滤高频干扰,任何器件都可以等效成一个电阻、电感、电容的串并联电路,也就有了自谐振,只有在这个自谐振频率上,等效电阻最小,所以滤波最好! 电容的等效模型为一电感L,一电阻R和电容C的串联,

常用贴片电容选型资料

贴片电容简述 通常大家所说的贴片电容是指片式多层陶瓷电容(Multilayer Ceramic Capacitors),简称MLCC,又叫做独石电容。 它是在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次烧结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成的。具有小体积、大容量、Q值高、高可靠和耐高温等优点。同时也具有容量误差较大、温度系数很高的缺点。一般用在噪声旁路、滤波器、积分、振荡电路。 常规贴片电容按材料分为COG(NPO)、X7R、Y5V,常见引脚封装有0201、0402、0603、0805、1206、1210、1812、2010。 贴片电容基本结构 多层陶瓷电容(MLCC)是由平行的陶瓷材料和电极材料层叠而成。见下图: 贴片电容封装尺寸 封装 (L) 长度 公制(毫米) 英制(英寸) (W) 宽度 公制(毫米) 英制(英寸) (t) 端点 公制(毫米) 英制(英寸) 0201 0.60 ± 0.03 (0.024 ± 0.001) 0.30 ± 0.03 (0.011 ± 0.001) 0.15 ± 0.05 (0.006 ± 0.002) 0402 1.00 ± 0.10 (0.040 ± 0.004) 0.50 ± 0.10 (0.020 ± 0.004) 0.25 ± 0.15 (0.010 ± 0.006) 0603 1.60 ± 0.15 (0.063 ± 0.006) 0.81 ± 0.15 (0.032 ± 0.006) 0.35 ± 0.15 (0.014 ± 0.006) 0805 2.01 ± 0.20 (0.079 ± 0.008) 1.25 ± 0.20 (0.049 ± 0.008) 0.50 ± 0.25 (0.020 ± 0.010) 1206 3.20 ± 0.20 1.60 ± 0.20 0.50 ± 0.25

电容的模型、选型、容值计算与PCB布局布线

1电容结构及模型 1.1模型 电容的基本公式是: 式(1)显示,减小电容器极板之间的距离(d)和增加极板的截面积(A)将增加电容器的电容量。 1.2寄生参数与阻抗的频率特性 电容通常存在等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)二个寄生参数。图2是电容器在不同工作频率下的阻抗(Zc)。

1.2.1降低去耦电容ESL的方法 去耦电容的ESL是由于内部流动的电流引起的,使用多个去耦电容并联的方式可以降低电容的ESL影响,而且将两个去耦电容以相反走向放置在一起,从而使它们的内部电流引起的磁通量相互抵消,能进一步降低ESL。(此方法适用于

任何数目的去耦电容,注意不要侵犯DELL公司的专利) 1.3不同电容的参数特性 电解电容器一般都有很大的电容量和很大的等效串联电感。由于它的谐振频率很低,对低频信号通过较好,而对高频信号,表现出较强的电感性,阻抗较大,所以只能使用在低频滤波上。同时,大电容还可以起到局部电荷池的作用,可以减少局部干扰通过电源耦合出去。 钽电容器一般都有较大电容量和较小等效串联电感,因而它的谐振频率会高于电解电容器,并能使用在中高频滤波上。 瓷片电容器电容量和等效串联电感一般都很小,因而它的谐振频率远高于电解电容器和钽电容器,所以能使用在高频滤波和旁路电路上。由于小电容量瓷片电容器的谐振频率会比大电容量瓷片电容器的谐振频率要高,因此,在选择旁路电容时不能光选用电容值过高的瓷片电容器。 1.4电容并联改善特性 为了改善电容的高频特性,多个不同特性的电容器可以并联起来使用。图 3 是多个不同特性的电容器并联后阻抗改善的效果。

1.4.1电容并联时注意封装 在为每个电容选择封装类型时必须谨慎。通常BOM表中会规定所有的无源元器件都要选用相同的尺寸,如都用0805电容。图10为三只电容并联后的阻抗与频率关系。 由于每只电容采用相同的封装,故它们的高频响应相同。实际上,这就抵消了更小电容的采用!相反,封装尺寸应该随同电容值一起微缩,见图11。 2电容器的并联和反谐振 2.1反谐振 当电容器的电容不足,或者目标阻抗以及插入损耗由于高 ESL 和 ESR 难以实现时,可能需要并联多个电容器,如图 10 所示。在这种情况下,必须注意出

(整理)并联电容器用熔断器选型分析

表格数据说明: 一、1.65倍系数的确定根据 1、根据GB/T15576中规定,“电容器应保证在1.1倍的额定电压下长期运行,通常元器件及辅件的选择应满足1.3倍电容器额定电流条件下连续运行,但应考虑电容器最大电容量可达1.10Cn,这时电容器的最大电流可达1.43倍额定电流,则元器件及辅件的选择应满足1.43倍电容器额定电流条件下连续运行。该过电流是谐波及高至1.10Un的过电压共同作用的结果。”关于这一点,在GB 3983.1中也曾提及。 当将电容器(单元或组)接入并与别的已通电的电容器相并联时,熔断器装置会承受高幅值及高频率的过渡过电流和由此产生的热量。并且,在某些情况下电容器需要频繁投切操作,这时,就必须选择足以能承受住这些条件的熔断器。此外,熔断器应该保证其时间-电流特性满足装置在正常过载的情况下,熔芯不熔化。又根据在GB13539.2中的规定,对熔断器的时间-电流特性在电流方向允许有±10%的误差。所以,在此建议电容器容量为300kVar以下时选择电容器额定电流1.65倍的熔断器。 1.5倍系数的确定根据 当电容器组容量达到300kVar及以上时,因为容量比较大,所以其在系统中并不需要频繁的投切,此时,熔断器应能保证电容器投入时,不会因瞬间涌流过大而误动作即可。所以,

电容器容量达到300kVar及以上时,选择的熔断器额定电流为电容器额定电流的1.5倍。 二、图文分析 从下图中可以看出,以晶闸管投切为投切开关时,几乎为零涌流。接触器(天水接触器)投切时,涌流也限制在10倍电容器额定电流以内,再对比熔断器的时间—电流特性曲线(金米勒),可以看出,金米勒熔断器满足在过渡过电流情况下不熔断这一要求。 现以50kVar电容器补偿为例:蓝线为额定电流In=72A,绿线表示过载时的电流Ir=1.43*72=103A,在这种情况下,选择100A的熔芯已经略显不足,所以,选择125A的熔芯。 图1 时间-电流曲线图 图2 接触器投切电容器涌流波形图

EP-C系列电容器产品选型手册

EP-C系列电容器选型手册 上海久创智能电气工程有限公司Shanghai Everpower Intelligent Electric Engineering CO.,Ltd

公司简介 上海久创智能电气工程有限公司 (EverPower)是专业从事电能质量综合治 理工程服务、高低压无功补偿设备、高低压 电气成套设备、电力系统自动化等智能电网 相关设备与系统的研发、生产、销售和技术 服务的高新技术企业。久创科技园(总部) 位于上海市莘庄工业区。 公司长期致力于电网谐波治理、无功补偿和电力系统继电保护、自动化控制、计算机网络和软件等相关领域产品研发和应用。公司在产品的长期研发过程中,立足于中国电网和自动化工程的运行要求和特点,始终保持与国外同行业公司的技术交流与合作,本着稳定、可靠的基本出发点不断更新我们的技术与设计理念,使我们的产品和技术与国际接轨,不仅满足中国电网及用户的各种运行要求和使用习惯,而且符合国际电力系统二次元件发展潮流。 公司在职员工200余人,70%以上为大学本科以上学历的专业技术人员,都是长期从事电力电子、继电保护、自动控制等领域的专业技术人才和产业开拓者。公司具有专门的开发、生产、试验基地——久创科技园,同时,公司在北京、济南、兰州、太原、沈阳、重庆、郑州、合肥、银川、福州、武汉、乌鲁木齐、呼和浩特等地设有办事处及技术服务中心,产品基本覆盖了华北、华东、西南、西北、东北等地区。 公司建立了专业的产品研发实验室,所有产品均自主研发,并获得了国家颁布的专利、高新技术成果转化。重点新产品等证书。产品主要包括高低压谐波治理及动态补偿产品、高低压电气成套产品、变/配电自动化系统产品、电力仪表等。公司产品被广泛应用于发电厂、变电站、配电室和终端用户,所有系列产品均按照国家有关标准委托国家检测中心对产品进行严格、系统、全面的测试和检测,ISO9001质量认证的通过,进一步确保了产品的高可靠性。 公司本着“精心设计、安全可靠、一流服务、高效快捷”的质量方针,凭借科学有序的管理模式、稳定可靠的产品质量、开拓创新的销售思路和及时完善的售前售后服务,不仅取得了良好的市场业绩,同时也得到了设计单位和用户的一致认可和信誉。在冶金、煤炭、矿上、化工、造纸、轨道交通、机械制造等行业取得了卓越的成绩,与各行业的的龙头企业建立了长期、稳定的合作关系。 “以用户的需求为根本,以用户的期望为目标,一切从用户出发” 是我们一贯秉承的思想和追求目标,也是我们对用户的承诺!

超级电容选用计算

二、超级电容的主要特点、优缺点 尽管超级电容器能量密度是蓄电池的5%或是更少,但是这种能量的储存方式可以应用在传统蓄电池不足之处与短时高峰值电流之中。相比电池来说,这种超级电容器有以下几点优势: 1.电容量大,超级电容器采用活性炭粉与活性炭纤维作为可极化电极,与电解液接触的面积大大增加,根据电容量的计算公式,两极板的 表面积越大,则电容量越大。因此,一般双电层电容器容量很容易超过1F,它的出现使普通电容器的容量范围骤然跃升了3~4个数量级,目前单体超级电容器的最大电容量可达5000F。 2.充放电寿命很长,可达500000次,或90000小时,而蓄电池的充放电寿命很难超过1000次;可以提供很高的放电电流,如2700F的超级电容器额定放电电流不低于950A,放电峰值电流可达1680A,一般蓄电池通常不能有如此高的放电电流,一些高放电电流的蓄电池在如 此高的放电电流下的使用寿命将大大缩短。 3.可以数十秒到数分钟内快速充电,而蓄电池在如此短的时间内充满电将是极危险的或是几乎不可能。 4.可以在很宽的温度范围内正常工作(-40℃~+70℃),而蓄电池很难在高温特别是低温环境下工作;超级电容器用的材料是安全和无毒的,而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池均具有毒性;而且,超级电容器可以任意并联使用来增加电容量,如采取均压措施后,还可以串联使用。 因此,可以用简短的词语总结出超级电容的优点: ● 在很小的体积下达到法拉级的电容量; ● 无须特别的充电电路和控制放电电路 ● 和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响; ● 从环保的角度考虑,它是一种绿色能源; ● 超级电容器可焊接,因而不存在象电池接触不牢固等问题。 缺点:

滤波电容的选择

n-35g的主滤波电容 一般情况下,电解电容的作用是过滤掉电流中的低频信号,但即使是低频信号,其频率也分为了好几个数量级。因此为了适合在不同频率下使用,电解电容也分为高频电容和低频电容(这里的高频是相对而言)。 低频滤波电容主要用于市电滤波或变压器整流后的滤波,其工作频率与市电一致为50Hz;而高频滤波电容主要工作在开关电源整流后的滤波,其工作频率为几千Hz到几万Hz。当我们将低频滤波电容用于高频电路时,由于低频滤波电容高频特性不好,它在高频充放电时内阻较大,等效电感较高。因此在使用中会因电解液的频繁极化而产生较大的热量。而较高的温度将使电容内部的电解液气化,电容内压力升高,最终导致电容的鼓包和爆裂。 滤波电容的选择 经过整流桥以后的是脉动直流,波动范围很大。后面一般用大小两个电容,大电容用来稳定输出,众所周知电容两端电压不能突变,因此可以使输出平滑;小电容是用来滤除高频干扰的,使输出电压纯净。电容越小,谐振频率越高,可滤除的干扰频率越高。 1、容量选择: (1)大电容,负载越重,吸收电流的能力越强,这个大电容的容量就要越大; (2)小电容,凭经验,一般104即可。 别人的经验(来自互联网) 1、电容对地滤波,需要一个较小的电容并联对地,对高频信号提供了一个对地通路。 2、电源滤波中电容对地脚要尽可能靠近地。 3、理论上说电源滤波用电容越大越好,一般大电容滤低频波、小电容滤高频波。 4、可靠的做法是将一大一小两个电容并联,一般要求相差两个数量级以上,以获得更大的滤波频段。 具体案例: AC220-9V再经过全桥整流后,需加的滤波电容是多大的?再经78LM05后需加的电容又是多大? 前者电容耐压应大于15V,电容容量应大于2000微发以上。后者电容耐压应大于9V,容量应大于220微发以上。

常用贴片钽电容规格及封装

贴片钽电容规格和封装 一、贴片钽电容简述 贴片钽电容(以下简称钽电容)作为电解电容器中的一类。广泛应用于各类电子产品,特别是一些高密度组装,内部空间体积小产品,如手机、便携式打印机。钽电容是一种用金属钽(Ta)作为阳极材料而制成的,按阳极结构的不同可分为箔式和钽烧粉结式两种。在钽粉烧结式钽电容中,又因工作电解质不同,分为固体电解质钽电容(SolidTantalum)和非固体电解质钽电容。其中,固体钽电解电容器用量最大。钽电容由于使用金属钽做介质,不需要像普通电解电容那样使用电解液。另外,钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制,所以本身几乎没有电感,但同时也限制了它的容量。 Taj系列贴片钽电容是AVX公司生产的一种贴片封装的钽电解电容,是电子市场上最常见的一种型号。 优点: 体积小由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉,而且钽氧化膜的介电常数ε比铝氧化膜的介电常数高,因此钽电容的单位体积内的电容量大。 使用温度范围宽,耐高温由于钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。一般钽电解电容器都能在-50℃~100℃的温度下正常工作,虽然铝电解也能在这个范围内工作,但电性能远远不如钽电容。 寿命长、绝缘电阻高、漏电流小。钽电容中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀,而且长时间工作能保持良好的性能容量误差小等效串联电阻小(ESR),高频性能好 缺点:耐电压不够高电流小价格高

贴片钽电容封装

AVX常规系列(TAJ)贴片钽电容:容量和额定电压(字母表示封装大小)

AVX贴片钽电容标识

二、钽电容技术规格和选型(以VISHAY和AVX为例说明) (一)VISHAY 1、型号表示方法 293D107X9010D2W ①②③④⑤⑥⑦ ①表示系列,VISHAY有293D和593D两个系列,293D表示普通钽电容,593D表示的是低阻抗钽电容,直流电阻小于1欧,一般在100毫欧到500毫欧之间。 ②表示电容的容量,范围从0.1UF----680UF ③表示容量误差,钽电容的容量误差有两种:一是±10%(K)和±20%(M) ④表示电容的耐压,指在85℃时额定直流电压,钽电容的耐压范围从4V---50V ⑤表示钽电容的尺寸大小,有A、B、C、D、E、P五种尺寸 ⑥表示电容的焊点材料,一般是镍银和钯银 ⑦表示包装方式,有两种包装方式,7寸盘和13寸盘 2、外形尺寸 字母代码尺寸(mm) 3、容量与电压和尺寸的范围关系表 293D普通系列

超详细的电子元器件选型指南(电阻器)

超详细的电子元器件选型指南(电阻器) 电阻器,简称电阻(Resistor,通常用“R”表示)是电路元件中应用最广的一种,在电子设备中约占元件总数的30%以上,其性能好坏对电路工作的稳定性有极大影响。它的主要用途是稳定和调节电路中的电流和电压,其次还可作为消耗电能的负载、分流器、分压器、稳压电源中的取样电阻、晶体管电路中的偏置电阻等。 一、基础知识 1.电阻的分类 电阻器的种类有很多,通常分为三大类:固定电阻、可变电阻、特殊电阻。固定电阻按照制作材料和工艺的不同,主要分为以下四大类: 2.电阻的型号命名方法 电阻器、电位器的命名由四部分组成:主称、材料、特征和序号。

3.主要性能指标 (1)标称阻值 产品上标示的阻值,单位为欧,千欧,兆欧,标称阻值都应符合下表所列数值乘 以10n倍(n为整数)。

(2)允许误差 电阻和电位器实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围,它表示产品的精度。允许误差的等级如下表所示。 (3)额定功率 在规定的环境温度和湿度下,假定周围的空气不流通,在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下,电阻器上允许消耗的最大功率,一般选用其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。额定功率分19个等级,常用的有0.05W、0.125W、0.25W、0.5W、1W、2W、3W、5W、7W、10W。 (4)最高工作电压 电阻在长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值,电阻器内部产生火花,引起噪声,甚至损坏。 (5)稳定性 稳定性是衡量电阻器在外界条件(温度、湿度、电压、时间、负荷性质等)作用下电阻变化的程度。

温度系数a,表示温度每变化1度时,电阻器阻值的相对变化量; 电压系数av,表示电压每变化1伏时,电阻器阻值的相对变化量。 二、电阻器选型与运用 在电子电路设计的时候,应根据电子设备的技术指标、电路的具体要求和电阻的特性参数“因地制宜”地来选用电阻的型号和误差等级;额定功率应大于实际消耗功率的1.5-2倍;电阻装接前要测量核对,尤其是要求较高时,还要人工老化处理,提高稳定性。下面是有关电阻的选型基本原则。 1.电阻器的归一化选型 归一化选型原则只是针对电阻选型的一个“轮廓”,根据以往工程师的选型经验总结出来的,具有大众化的选型意义,在要求严格的电路设计中,还需要根据具体电路设计中的电器要求对电阻选型进行进一步的考量。 (1)金属膜电阻器:1W以下功率优选金属膜电阻;1W及1W以上功率优选金属氧化膜电阻; (2)熔断电阻器:不推荐使用。反应速度慢,不可恢复。建议使用反应快速、可恢复的器件,以达到保护的效果,并减少维修成本。 (3)绕线电阻器:大功率电阻器。 (4)集成电阻器:贴片化。插装项目只保留并联式,插装的独立式项目将逐步淘汰,用同一分类的片状集成电阻器替代。 (5)片状厚膜电阻器:在逐步向小型化、大功率方向发展,优选库会随着适应发展方向的变化而动态调整。这类电阻器是小功率电阻的优选对象。 (6)片状薄膜电阻器:建议使用较高精度类别。

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