全国咨询热线

400-888-85638

【干货分享】MLCC陶瓷电容详解

2021-03-17 15:17:27 浏览次数:

电子元器件之一电容种类繁多,而陶瓷电容是用得最多种类,没有之一,因此硬件工程师必需纯熟的把握其特性。

作为一个事情多年的硬件工程师,笔者团结自身履历,通过查阅各类资料,针对硬件设计需要把握的重点及难点,总结了此文档。通过写文档,目标是可以或许使本身的常识更具有系统性,温故而知新,同时也但愿对读者有所辅佐,各人一起进修和进步。

2、电容的界说
2.1 电容的本质

两个彼此接近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,这就组成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时,电容器就会储存电荷。 

1

2.2 电容量的巨细

电容器的电容量在数值上便是一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。电容器的电容量的根基单元是法拉(F)。在电路图中凡是用字母C暗示电容元件。

电容量的巨细公式:

2

:南北极板间介质的介电常数

S:南北极板间的正劈面积

k:静电常数,便是k=8.987551×10^9N·m^2/C^2

d:南北极板间的间隔

化简后的公式是:

3

想使电容容量大,有三种要领:

①利用介电常数高的介质

②增大极板间的面积

③减小极板间的间隔。

3、MLCC陶瓷电容物理布局

4

MLCC(Multi-layer Ceramic Capacitors)是片式多层陶瓷电容器英文缩写。是由印好电极(内电极)的陶瓷介质膜片以错位的方法叠合起来,颠末一次性高温烧结形成陶瓷芯片,再在芯片的两头封上金属层(外电极),从而形成一个雷同独石的布局体,故也叫独石电容器。

5

可以看到,内部电极通过一层层叠起来,来增大电容南北极板的面积,从而增大电容量。

陶瓷介质即为内部填充介质,差异的介质做成的电容器的特性差异,有容量大的,有温度特性好的,有频率特性好的等等,这也是为什么陶瓷电容有这么多种类的原因。

4、陶瓷电容的根基参数
4.1 电容的单元

电容的根基单元是:F(法),另外尚有μF(微法)、nF、pF(皮法),由于电容F的容量很是大,所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单元,而不是F的单元。

它们之间的详细换算如下:  

1F=1000000μF 

1μF=1000nF=1000 000pF 

4.2 电容容量

常用陶瓷电容容量范畴:0.5pF~100uF。

实际出产的电容的陶瓷容量值也是离散的,常用电容容量如下表:

6

陶瓷电容容量从0.5pF起步,可以做到100uF,而且按照电容封装(尺寸)的差异,容量也会差异。

选购电容器不能一味的选择大容量,选择符合的才是正确的,譬喻0402电容可以做到10uF/10V,0805的电容可以做到47uF/10V,可是为了好采购、本钱低,一般都不会顶格选电容。

一般推荐0402选4.7uF-6.3V,0603选22uF/6.3,0805选47uF/6.3V,其它更高耐压需要对应低落容量。

满意要求的环境下,选择主要就看是否常用,价值是否低廉。

4.3 额定电压

陶瓷电容常见的额定电压有:2.5V、4V、6.3V、10V、16V、25V、50V、63V、100V、200V、250V、450V、500V、630V、1KV、1.5KV、2KV、2.5KV、3KV等等。

额定电压值与电容的南北极板间的间隔有干系,额定电压越大,一般间隔就要更大,不然介质会被击穿。因此,这就导致了同等容量的电容,耐压值高的,一般尺寸会更大。

电容器的外加电压不得高出类型中划定的额定电压,实际在电路设计中,一般选用电容时,城市让额定电压留有或许70%的裕量。

4.4 电容范例

同介质种类由于它的主要极化范例纷歧样,其对电场变革的响应速度和极化率亦纷歧样。在沟通的体积下的容量就差异,随之带来的电容器的介质损耗、容量不变性等也就差异。介质质料划按容量的温度不变性可以分为两类,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。

400-888-85638