陶瓷電容器也稱為瓷介電容器或獨石電容器。顧名思義,瓷介電容器是一種材料為陶瓷的電容器。根據陶瓷材料的不同,可分為兩種:低頻陶瓷電容器(Ⅱ類陶瓷電容器)和高頻陶瓷電容器(Ⅰ類陶瓷電容器)。
什么是Ⅰ類陶瓷電容器
Ⅰ類陶瓷電容器原名高頻陶瓷電容器,由于其以TiO2為主要成分,非鐵電(順電)配方(介電常數小于150),具有最穩定的性能;或者通過添加少量其他(鐵電)氧化物,如CaTiO3或SrTiO3,形成“擴展型”的溫度補償陶瓷,它可以顯示近似線性的溫度系數,介電常數增加到500。這兩種介質具有低損耗、高絕緣電阻和良好的溫度特性。特別適用于振蕩器、諧振回路、高頻電路中的耦合電容和其他小損耗和穩定電容量的電路中,或用于溫度補償。
Ⅰ類陶瓷電容器具有以下特性:
1·線性溫度系數:其電容隨溫度線性變化。
2·無電壓依賴性:其電容量不依賴于所施加的電壓。
3·無老化:由于制造過程中使用的材料是順電位材料,因此不會經歷嚴重的老化過程。
4·無電力損耗:與Ⅱ類電容器相比,Ⅰ類電容器的電損耗要低得多。
5.用于高Q濾波器:鑒于上述特性,此類電容器通常用于諧振電路、PLL、振蕩器等應用中。
6.高穩定性和精確度:根據EIA RS-1988標準,他們將使用3位數符號表示所用的電介質
根據美國電工協會(EIA)的標準,C0G或NP0和CC系列等型號的陶瓷介質(溫度系數0±30PPM/℃)這種介質非常穩定,溫度系數非常低,沒有老化現象。損耗因數不受電壓、頻率、溫度和時間的影響。介電系數可達400,介電強度相對較高。該介質非常適用于高頻(尤其是工業高頻感應加熱的高頻功率振蕩、高頻無線傳輸和高頻功率電容器的其他應用)、超高頻以及對電容和穩定性要求嚴格的定時和振蕩電路的工作環境。這種介電容器的唯一缺點是電容不能很大(由于介電系數相對較小)。通常,1206表面貼裝的C0G介質電容器的電容范圍為0.5PF至0.01μF。
什么是Ⅱ類陶瓷電容器
Ⅱ類陶瓷電容器過去稱為低頻陶瓷電容器,是指以鐵電陶瓷為介質的電容器,因此也稱為鐵電陶瓷電容器。其電容量隨溫度非線性變化,并且其損耗較大。它通常用于電子設備中的旁路、耦合或其他對損耗和電容穩定性要求較低的電路。Ⅱ類陶瓷電容器分為穩定級和可用級。X5R和X7R屬于Ⅱ類陶瓷的穩定級,而Y5V和Z5U屬于可用級。
Ⅱ類穩定級陶瓷介質材料,如美國電工協會(EIA)標準的X7R和X5R以及中國標準的CT系列(溫度系數為±15.0%),這種介質的介電系數隨溫度變化較大,不適用于定時和振蕩等溫度系數要求較高的場合,但由于它們的介電系數可以很大(高達1200),因而電容量可以做得比較大,適用于對工作環境溫度(X7R:-55~+125℃)要求較高的耦合、旁路和濾波。通常,1206 SMD封裝的電容量可以達到10μF或更高;
Ⅱ類可用級陶瓷介電材料,如美國電工協會(EIA)標準的Z5U和Y5V以及中國標準CT系列的低等級產品型號(溫度系數為Z5U的+22%,-56%和Y5V的+22%,-82%)。這種介質的介電系數隨溫度變化很大,不適用于定時和振蕩等對溫度系數要求較高的場合,但由于其介電系數較大(高達1000~12000),因此,電容量可以做的比較大,這適用于耦合,旁通和過濾一般工作環境溫度要求(-25~+85℃)。通常,1206表面安裝的Z5U和Y5V介質電容器甚至可以達到100μF。在某種意義上,它是取代鉭電解電容器的有力競爭者。
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