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目录分类无极性电容有极性电容电解电容钽电容参数精度温度系数材质耐压温度范围ESRESL电容并联高频特性焊盘PAD和旁路电容的放置老师的主页唐老师讲电赛 视频地址唐老师讲电赛之唐老师讲电子器件1电容参数与选型
分类 电容按封装可以分为直插电容和贴片电容。还可以分为有极性电容和无极性电容。
无极性电容 有极性电容 常用的有极性电容有电解电容贴片电解电容固态电容和钽电容。
电解电容 电解电容、贴片电解电容和固态电容比较皮实两端电压接近耐压也不会坏使用及其广泛。 直插电解电容腿长的为正腿短的为负两条腿被剪的一样长的话壳体上有银边且写了-的那边对应的为负贴片电解电容黑边对应的为负。
钽电容 钽电容的厂家主要有AVX、KEMET、VISHAY、NEC、NICHICON、三星市场上的钽电容分为黄钽和黑钽两种。黄钽品牌主要是AVX、KEMET黑钽主要品牌是NEC、NICHICON和三星。市场占有方面AVX远高于KEMETNEC高于NICHICON和三星。 AVX钽电容的外观如下 227代表的含义为22为乘数7是10的幂就是22×107pF220uF22×10^7pF 220uF22×107pF220uF 102为1nF1nF1nF103为10nF10nF10nF104为100nF100nF100nF105为1μF1μF1μF106为10μF10μF10μF 。 10410×104pF0.1uF100nF104 10×10^4 pF 0.1uF100nF10410×104pF0.1uF100nF 下图是KEMET的钽电容KEMET直接将电容量和耐压写在了电容上。下图是耐压35V22μF35V22μF35V22μF 黑钽白边为正极 VISHAY的红钽尖角边为正极。
参数 电容最重要的参数有5个精度、温度系数、耐压、温度范围和ESR.
精度 电容跟电阻不同电阻的精度可以做到高于0.1%而电容的话5%即为精度非常高的了。 一般精度为5%10%25%等
温度系数 电容的电容量会随着温度的上升而下降(低于工作温度后也会明显下降)同样电容的温度系数的单位为PPM。 比如一个0.1UF250ppm的电容温度每升高1℃其电容量要降低 0.1μF×250/10625pF0.1μF×250/10^625pF0.1μF×250/10625pF
材质 MLCC里面常用的有NP0C0GY5VZ5U、X7RX5R等 C0G即NP0电容两者为同一物体NP0是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。NP0电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器在温度从-55℃到125℃时容量变化为0±30ppm/℃电容量随频率的变化小于±0.3ΔC.NP0电容的漂移或滞后小手±0.05%NP0电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容以及高频电路中的耦合电容。C0G电容堪称完美但是有个缺点是不能做大容量我见过最大容量的C0G电容为0.47uF且价格较贵。 X7RY5VX5R电容的特点可以由下表来查询X7R中的X表示-55℃7表示125℃R表示±15即当温度在-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。 MLCC主要生产厂家日本村田、京瓷、TDK韩国三星台湾达方、禾伸堂、国巨、华新科大陆有名的则是风华高科宇阳、三环 按照温度特性、材质、生产工艺。MLCC可以分成如下几种NP0、C0GY5VZ5U、X7RX5R等。NP0C0G温度特性平稳、容值小、价格高Y5VZ5U温度特性大、容值大、价格低X7R、X5R则介于以上两种之间 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
耐压 电容的电容量会随着其两端的电压增大而减小。 理论上电容的耐压要比所处环境的电压最大值大即可实际使用时需要留有80%的裕量比如某处的电压最高为8V则需要选用耐压为10V以上的产品。 特别是钽电容钽电容一定要小心伺候钽电容的性格极其暴烈它是一种有极性电容接反必爆炸必起火。再就是钽电容的耐压必须留有50%的裕量比如某处的电压最高为8V则需要选用耐压为16V以上钽电容否则产品极不稳定。 温度范围 电容必须在其规定的温度范围内使用比如电解电容一般使用于105℃以下150℃的高温应用可以选用钽电容和NP0电容。
ESR 其中的ESR非常重要。一般的DC-DC电源的输出端需要ESR极低的电容一般可以选用MLCC电容、钽电容等。
ESL 在设计电路的时候只要用到了芯片就需要在此芯片的VCC引脚放置一个0.1μF的陶瓷电容进行滤波但是如果供电中的谐波频率高到一定的时候电容中的ESL电感的作用就不可忽视了再高的时候ESL电感就起主导作用了。电容就失去滤波的作用了。这时候需要降低电容量。 100K100K100K~10MHz100nF0.1μF10MHz100nF0.1μF10MHz100nF0.1μF陶瓷电容 10M10M10M~100MHz10nF0.01μF100MHz10nF0.01μF100MHz10nF0.01μF陶瓷电容 100MHz1nF0.001μF100MHz1nF0.001μF100MHz1nF0.001μF陶瓷电容。 也可以大小电容并联组合使用分工协作、滤掉电源中不同的谐波分量如下图所示50Ω电阻与电容组成了RC低通滤波器f1/(2πRC)f1/(2πRC)f1/(2πRC)。 容量最小的电容越靠近VCC引脚滤波效果越好。
电容并联高频特性 焊盘PAD和旁路电容的放置
