C5750X7R1C476MT000N貼片電容用于UPS電源
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闡述電容器的阻抗大小|Z|和等價(jià)串聯(lián)電阻(ESR)的頻率特性。
通過(guò)了解電容器的頻率特性,可對(duì)諸如電源線消除噪音能力和抑制電壓波動(dòng)能力進(jìn)行判斷,可以說(shuō)是設(shè)計(jì)電路時(shí)*的重要參數(shù)。此處對(duì)頻率特性中的阻抗大小|Z|和ESR進(jìn)行說(shuō)明。
1.電容器的頻率特性
如假設(shè)角頻率為ω,電容器的靜電容量為C,則理想狀態(tài)下電容器(圖1)的阻抗Z可用公式(1)表示。
圖1.理想電容器
由公式(1)可看出,阻抗大小|Z|如圖2所示,與頻率呈反比趨勢(shì)減少。由于理想電容器中無(wú)損耗,故等價(jià)串聯(lián)電阻(ESR)為零。
圖2.理想電容器的頻率特性
但實(shí)際電容器(圖3)中除有容量成分C外,還有因電介質(zhì)或電極損耗產(chǎn)生的電阻(ESR)及電極或?qū)Ь€產(chǎn)生的寄生電感(ESL)。因此,|Z|的頻率特性如圖4所示呈V字型(部分電容器可能會(huì)變?yōu)閁字型)曲線,ESR也顯示出與損耗值相應(yīng)的頻率特性。
圖3.實(shí)際電容器
圖4.實(shí)際電容器的|Z|/ESR頻率特性(例)
|Z|和ESR變?yōu)閳D4曲線的原因如下。
低頻率范圍:低頻率范圍的|Z|與理想電容器相同,都與頻率呈反比趨勢(shì)減少。ESR值也顯示出與電介質(zhì)分極延遲產(chǎn)生的介質(zhì)損耗相應(yīng)的特性。
共振點(diǎn)附近:頻率升高,則|Z|將受寄生電感或電極的比電阻等產(chǎn)生的ESR影響,偏離理想電容器(紅色虛線),顯示小值。|Z|為小值時(shí)的頻率稱為自振頻率,此時(shí)|Z|=ESR。若大于自振頻率,則元件特性由電容器轉(zhuǎn)變?yōu)殡姼?,|Z|轉(zhuǎn)而增加。低于自振頻率的范圍稱作容性領(lǐng)域,反之則稱作感性領(lǐng)域。
ESR除了受介電損耗的影響,還受電極自身抵抗行程的損耗影響。
高頻范圍:共振點(diǎn)以上的高頻率范圍中的|Z|的特性由寄生電感(L)決定。高頻范圍的|Z|可由公式(2)近似得出,與頻率成正比趨勢(shì)增加。ESR逐漸表現(xiàn)出電極趨膚效應(yīng)及接近效應(yīng)的影響。
以上為實(shí)際電容器的頻率特性。重要的是,頻率越高,就越不能忽視寄生成分ESR或ESL的影響。隨著電容器在高頻領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多,ESR和ESL與靜電容量值一樣,成為表示電容器性能的重要參數(shù)。
2.各種電容器的頻率特性
以上就電容器寄生成分ESR、ESL對(duì)頻率特性的巨大影響進(jìn)行了說(shuō)明。電容器種類不同,則寄生成分也會(huì)有所不同。接下來(lái)對(duì)不同種類電容器頻率特性的區(qū)別進(jìn)行說(shuō)明。
圖5表示靜電容量10uF各種電容器的|Z|及ESR的頻率特性。除薄膜電容器以外,全是SMD型電容器。
圖5.各種電容器的|Z|/ESR頻率特性
圖5所示電容器的靜電容量值均為10uF,因此頻率不足1kHz的容量范圍|Z|均為同等值。但1kHz以上時(shí),鋁電解電容器或鉭電解電容器的|Z|比多層陶瓷電容器或薄膜電容器大,這是因?yàn)?/span>鋁電解電容器或鉭電解電容器的電解質(zhì)材料的比電阻升高,導(dǎo)致ESR增大。薄膜電容器或多層陶瓷電容器的電極中使用了金屬材料,因此ESR很低。
多層陶瓷電容器和引腳型薄膜電容器在共振點(diǎn)附近的特性基本相同,但多層陶瓷電容器的自振頻率高,感應(yīng)范圍的|Z|則較低。這是由于引腳型薄膜電容器中只有引腳線部分的電感增大了。
由以上結(jié)果可以得出,SMD型的多層陶瓷電容器在較寬的頻率范圍內(nèi)阻抗都很低,也適于高頻用途。
3.多層陶瓷電容器的頻率特性
多層陶瓷電容器可按原材料及形狀分為很多種類。下面就這些因素對(duì)頻率特性的影響進(jìn)行說(shuō)明。
(1)關(guān)于ESR
處于容性領(lǐng)域的ESR由電介質(zhì)材料產(chǎn)生的介質(zhì)損耗決定。Class2(種類2)中的高介質(zhì)率材料因使用強(qiáng)電介質(zhì),故有ESR增大的傾向。Class1(種類1)的溫度補(bǔ)償材料因使用一般電介質(zhì),因此介質(zhì)損耗非常小,ESR數(shù)值也很小。
共振點(diǎn)附近到感性領(lǐng)域的高頻領(lǐng)域中的ESR除受電極材料的比電阻率、電極形狀(厚度、長(zhǎng)度、寬度)、疊層數(shù)影響外,還受趨膚效應(yīng)或接近效應(yīng)的影響。電極材料多使用Ni,但低損耗型電容器中,有時(shí)也會(huì)選用比電阻率低的Cu作為電極材料。
(2)關(guān)于ESL
多層陶瓷電容器的ESL極易受內(nèi)部電極結(jié)構(gòu)影響。設(shè)內(nèi)部電*小的長(zhǎng)度為l、寬度為w、厚為d時(shí),根據(jù)F.W.Grover,電極電感ESL可用公式(3)表示。
由此公式可得知,電容器的電極越短,越寬,越厚,則ESL越小。
圖6表示各尺寸多層陶瓷電容器的額定容量與自振頻率的關(guān)系。相同容量,尺寸越小,自振頻率越高,則ESL越小。由此,可以說(shuō)長(zhǎng)度l較短的小型電容器適用于高頻領(lǐng)域。
圖6.各尺寸額定容量值與自振頻率的關(guān)系
C5750X7R1C476MT000N貼片電容用于UPS電源
多用迷你凈化器、家用冰箱負(fù)離子模塊 除菌保鮮負(fù)離子模塊貼片陶瓷電容
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高壓貼片電容主要用于電源濾波,電源降壓,倍壓,吸收浪涌保護(hù)IC,基本工作原理就是充電放電,當(dāng)然還有整流、振蕩以及其它的作用等作用。應(yīng)用于電源電路,實(shí)現(xiàn)旁路、去藕、濾波和儲(chǔ)能,常用于模塊電源、電動(dòng)工具、智能家居、智能小家電、LED照明系列(燈絲燈、鎢絲燈、G4/G9燈,COB射燈、球泡燈)、阻容降壓電源,汽車電子類、汽車氙氣燈(HID電子安定器)、負(fù)離子發(fā)生器、節(jié)能燈和高頻無(wú)極燈,電子鎮(zhèn)流器等產(chǎn)品中;貼片壓敏電阻MLCV產(chǎn)品在于模塊電源、通信產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、車載設(shè)備、汽車電子、安防產(chǎn)品、智能產(chǎn)品、電源產(chǎn)品、儀器儀表、照明電源、工控電源設(shè)備、玩具等領(lǐng)域.
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新能源四輪電動(dòng)車,電動(dòng)四輪老年代步車,家用電動(dòng)轎車,家用電動(dòng)汽車替代鋁電解電容縮小產(chǎn)品體積貼片高壓電容
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貼片電容比較常用的有陶瓷電容、電解電容、鉭三種,那么以下我們一起來(lái)討論下各個(gè)電容的頻率特性。
陶瓷電容:陶瓷電容可以分為三大類材質(zhì),*類NPO/COG材質(zhì)的陶瓷電容容值偏小,高頻響應(yīng)好,高可以做到幾百GHz,第二類X5R、X7R材質(zhì)的容值一般在0.1uF到4.7uF,頻率可以做到幾百KHz到幾十MHz,第三類Y5U材質(zhì)容值在1uF到100uF,做低頻使用多做到幾十KHz。陶瓷電容是這三種電容中高頻特性是好的。
1206/2.2UF/25V/X7R
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電動(dòng)車控制器、電動(dòng)車LED燈、電動(dòng)車led燈泡前大燈、電動(dòng)車充電器、電動(dòng)車增程器, 替換鉭電容/鋁電解電容貼片電容
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鉭電容:相比之下鉭電容的高頻特性要比陶瓷電容的小一些,他一般在100Hz到幾百KHz之間,但鉭電容的穩(wěn)定性是這三種電容當(dāng)中是好的。
電解電容:電解電容是這幾種電容當(dāng)中高頻特性是比較差的,通常都是用在低頻電路做濾波作使用,容量下降的很快多到10KHz就下跌到20%。但電解電容的容值是做的大的,可以達(dá)到2000uF。
在這幾個(gè)電容的頻率對(duì)比下,可以總結(jié)出來(lái)的是:電容容值越大高頻的特性就越差,反之容值越小,高頻特性也就越好。
105 3225|1210/1UF/200V/X7R
225K 3225|1210/2.2UF/50V/X7R
225K 3225|1210/2.2UF/100V/X7R
475K 3225|1210/4.7UF/50V/X7R
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106K 3225|1210/10UF/50V/X7R
226K 3225|1210/22UF/10VX7R&X5R
226K 3225|1210/22UF/25VX7R&X5R
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476K 3225|1210/47UF/25VX7R&X5R
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225K 4532|1812/2.2UF/50V/X7R
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107K 4532|1812/100UF/16V/X5R
105K 5750|2220/1UF/250V/X7R
漏電流偏大,在40uA-100uA不等,
一般來(lái)說(shuō),這都是因?yàn)闄C(jī)械應(yīng)力導(dǎo)致的MLCC開(kāi)裂,部分可在外觀看到裂紋,部分裂紋在內(nèi)部。尤其是大容量的MLCC,疊層間距本身就比較小,特別容易造成開(kāi)裂。
先查找可能導(dǎo)致MLCC失效的原因,比如PCB安裝時(shí)的翹曲,外力擠壓,手工焊接導(dǎo)致的熱應(yīng)力,超聲波焊接,高頻振動(dòng)等等
后面分析
1、大容量的貼片陶瓷電容比較容易發(fā)生漏電
2、跟分板的應(yīng)力有關(guān)系
3、對(duì)電容進(jìn)行分析,存在裂紋
105K 5750|2220/1UF/500V/X7R
155K 5750|2220/155UF/400V/X7R
225K 5750|2220/2.2UF/250V/X7R
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226K 5750|2220/22UF/50VX7R&X5R
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2220/47UF/50VX7R&X5R 476K 5750
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現(xiàn)在在做ti某芯片的連接器,需要用到幾個(gè)不同的電壓,在畫這些電壓芯片的原理圖時(shí),我發(fā)現(xiàn)看不懂一些電容的含義,在我印象里,0.1-0.01的電容就是用來(lái)旁路的,10uf以上的電容就是用來(lái)濾波的。
問(wèn)題一:那1-10uf的電容主要是用來(lái)做什么的?如1uf,4.7uf
問(wèn)題二:芯片手冊(cè)的引腳說(shuō)明里把10uf和47uf的電容強(qiáng)調(diào)說(shuō)要放在元件附近,為什么?按理說(shuō)濾波電容不是應(yīng)該遠(yuǎn)離元件嗎?
P.S.用的都是非電解電容
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1812 500V X7R 224K
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高壓永磁斷路器,變頻器、IGBT模塊、IGBT功率模塊高頻貼片電容1812/2KV/NP0/222J
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車載充電器貼片電容(替換鉭電容)
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1812 25V 47UF X5R
1812 35V 47UF X5R
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磁力門鎖、陰極鎖、電插鎖安防產(chǎn)品貼片高容電容(替代鉭電容)
1206 25V 22UF X5R
0805 50V 225K X7R
以上為X7R/X5R材質(zhì),容量精度為10%,耐溫-55-+125度原廠直銷,*。更多規(guī)格歡迎查詢和免費(fèi)索樣