X5R x7r. Керамические конденсаторы X5R и X7R: характеристики, особенности применения и выбора

Что такое керамические конденсаторы X5R и X7R. Каковы их основные характеристики. Как правильно выбрать керамический конденсатор для конкретного применения. На что обращать внимание при выборе керамических конденсаторов X5R и X7R.

Содержание

Что такое керамические конденсаторы X5R и X7R

X5R и X7R — это обозначения типов керамических конденсаторов, которые характеризуют их температурную стабильность:

X5R: работают в диапазоне температур от -55°C до +85°C с изменением емкости не более ±15%
X7R: работают в диапазоне от -55°C до +125°C с изменением емкости не более ±15%

Эти типы относятся к керамическим конденсаторам класса II, которые обладают высокой удельной емкостью, но имеют нелинейную зависимость емкости от температуры и напряжения.

Основные характеристики керамических конденсаторов X5R и X7R

Какими ключевыми свойствами обладают конденсаторы X5R и X7R.

Высокая удельная емкость — до сотен микрофарад в компактных корпусах
Нелинейная зависимость емкости от температуры в пределах ±15%

Существенное уменьшение емкости при приложении постоянного напряжения
Пьезоэффект — изменение размеров под действием электрического поля
Низкий импеданс на высоких частотах

Зависимость емкости от приложенного напряжения

Одной из важнейших особенностей керамических конденсаторов X5R и X7R является сильная зависимость их емкости от приложенного постоянного напряжения. При какой величине падения емкости стоит беспокоиться.

При приложении номинального напряжения емкость может уменьшаться на 60-80% от номинального значения. Это особенно заметно для конденсаторов малых габаритов. Например, конденсатор X7R емкостью 4.7 мкФ в корпусе 0805 при напряжении 12 В может иметь фактическую емкость всего около 1.5 мкФ.

Рекомендуется выбирать конденсаторы так, чтобы рабочее напряжение составляло не более 50-60% от номинального. В этом случае падение емкости обычно не превышает 20-30%.

Влияние размера корпуса на стабильность емкости

Как размер корпуса керамического конденсатора влияет на стабильность его емкости.

Конденсаторы в больших корпусах (1206, 1210, 1812) имеют гораздо более стабильную емкость
Для корпусов 0603 и 0805 падение емкости при номинальном напряжении может достигать 70-80%
Корпуса 1206 и больше обеспечивают падение емкости не более 30-40% при номинальном напряжении

Поэтому при выборе керамического конденсатора нужно учитывать не только номинальную емкость, но и размер корпуса.

Сравнение характеристик X5R и X7R

В чем основные отличия конденсаторов X5R и X7R. Какой тип лучше выбрать.

X7R имеет более широкий рабочий диапазон температур (до +125°C против +85°C у X5R)
X7R обычно имеет меньшую зависимость емкости от напряжения

X5R может обеспечивать большую удельную емкость
X7R дороже X5R примерно на 10-20%

Для большинства применений рекомендуется выбирать X7R из-за лучшей стабильности. X5R оправдан при необходимости максимальной емкости в заданном размере.

Особенности применения керамических конденсаторов X5R и X7R

Где обычно используются керамические конденсаторы X5R и X7R. Какие есть нюансы их применения.

Развязка питания — благодаря низкому ESR эффективны для подавления высокочастотных помех
Фильтрация — хорошо работают в LC и RC фильтрах на частотах до сотен МГц
Накопление энергии — позволяют запасать большой заряд в малом объеме
Схемы задержки и времязадающие цепи — нужно учитывать зависимость от напряжения

При использовании важно учитывать нелинейность и пьезоэффект. Для прецизионных схем лучше применять конденсаторы класса I (например, C0G/NP0).

На что обращать внимание при выборе керамических конденсаторов

Ключевые моменты, на которые нужно обратить внимание при выборе керамических конденсаторов X5R и X7R для конкретного применения:

Номинальная емкость и допуск
Рабочее напряжение — желательно не более 50-60% от номинального
Размер корпуса — большие корпуса обеспечивают лучшую стабильность
Зависимость емкости от напряжения — обязательно смотреть графики
Температурный диапазон — X7R предпочтительнее для большинства применений
Частотные характеристики — особенно для ВЧ применений
Стоимость — X7R дороже X5R

Внимательное изучение этих параметров в технической документации позволит выбрать оптимальный конденсатор для конкретной задачи.

Типичные ошибки при использовании керамических конденсаторов

Каких ошибок следует избегать при применении керамических конденсаторов X5R и X7R в электронных схемах.

Игнорирование зависимости емкости от напряжения
Выбор минимального размера корпуса без учета стабильности

Использование номинальной емкости в расчетах без поправки
Применение в прецизионных аналоговых цепях без учета нелинейности
Игнорирование пьезоэффекта в чувствительных схемах

Чтобы избежать этих ошибок, необходимо всегда внимательно изучать техническую документацию на конкретные модели конденсаторов.

краткое руководство по типам керамических конденсаторов

Добавлено 13 июля 2018 в 22:39

В данной небольшой технической статье делается попытка рассеять туман, который окружает трехсимвольные криптограммы, используемые для описания керамических конденсаторов.

Если вы считаете, что рискуете оказаться в разговоре, подобном вышеизложенному, эта статья, надеюсь, вам поможет. Почти каждый, кто проектировал печатную плату, знаком с трехсимвольными кодами, которые сопровождают описания конденсаторов, и я думаю, что большинство инженеров имеют общее представление о том, какие типы следует использовать, или, по крайней мере, какие типы должны не использоваться в заданной схеме.

Что на самом деле означают эти коды? Почему примечания к приложениям почти всегда рекомендуют X7R или X5R? Почему всё еще существует Y5V? Если вы ищете в онлайн-магазине керамический конденсатор 0,1 мкФ размером 0805, то почему поиск выдаст 400 результатов для X7R и ноль для C0G (он же NP0)?

Код

Для маркировки конденсаторов с диэлектриками классов 2 и 3 используется трехсимвольный код в формате буква-цифра-буква. C0G находится в классе диэлектриков 1, поэтому сюда не входит (подробнее об этом позже). X5R и X7R находятся в классе 2, а Y5V – в классе 3.

Первый символ указывает самую низкую температуру, при которой может работать конденсатор. Буква X (как в X7R и X5R) соответствует –55°C.
Второй символ указывает максимальную температуру. Теоретический диапазон составляет от 45°C до 200°C; 5 (как в X5R) соответствует 85°C, а 7 (как в X7R) соответствует 125°C.
Третий символ указывает максимальное значение изменения емкости в температурном диапазоне компонента. Маркировка конденсаторов ––R (как в X5R и X7R) соответствует изменению ±15%. Емкость компонентов с кодом, заканчивающимся на V, может уменьшиться фактически на 82%! Это, вероятно, объясняет, почему конденсаторы Y5V не так популярны.

На следующем рисунке вы получите хорошее визуальное представление о том, как неустойчивые Y5V и Z5U сравниваются с X5R и X7R.

Зависимость относительной диэлектрической проницаемости диэлектрика от температуры

Данная диаграмма также помогает нам ответить на вопрос «почему всё еще существует Y5V?». Поскольку он подходит для устройств, которые всегда работают при комнатной температуре или вблизи нее.

Конденсаторы класса 1

Как вы могли заметить на диаграмме, C0G чрезвычайно устойчив (обратите внимание, что C0G и NP0 в маркировке имеют знак нуля, а не заглавную «O»). C0G использует диэлектрик класса 1 и является суперзвездой в мире конденсаторов: на емкость не оказывают существенного влияния ни температура, ни приложенное напряжение, ни старение.

Однако у него есть один недостаток, который стал особенно актуальным в эту эпоху непреклонной миниатюризации: он неэффективен по размерам. Например, если вы будете искать конденсатор C0G на 0,1 мкФ, то самым маленьким будет размер 1206. И напротив, вы можете найти конденсатор X7R на 0,1 мкФ в корпусе 0306 и с номинальным напряжением (10 В), достаточно высоким для схем 3,3 В или даже 5 В.

Корпус 0306. В этом крошечном форм-факторе могут изготавливаться конденсаторы X7R.

Шумные конденсаторы

Если вы разрабатываете аудиоустройства или просто предпочитаете тихие печатные платы, то у вас есть еще одна причина выбора C0G по сравнению с X7R или X5R: конденсаторы класса 2 демонстрируют пьезоэлектрическое поведение, которое может заставить их функционировать и как микрофон (который преобразует звук в электрический шум), и как зуммер (который преобразует сигналы переменного тока в звуковой шум). У конденсаторов класса 1 такой проблемы нет.

«Поющий кондесатор»

Я уверен, что вы можете найти гораздо больше информации о типах конденсаторов и диэлектриков от таких производителей как Kemet, AVX и TDK. Если хотите увидеть полную таблицу трехсимвольных кодов, то смотрите следующую статью.

Оригинал статьи:

X7R, X5R, C0G…: A Concise Guide to Ceramic Capacitor Types

Керамический конденсаторКлассы керамических конденсаторовКодовое обозначениеКонденсаторКонденсатор C0G / NP0Конденсатор X5RКонденсатор X7RКонденсатор Y5VМаркировкаОтносительная диэлектрическая проницаемостьПоющий конденсаторПьезоэлектрический эффектШум

Разница между NP0, C0G, X7R, X5R, Y5V, Z5U

Печатается:http://www.sohu.com/a/224238945_819258

Разница между NP0, C0G, X7R, X5R, Y5V, Z5U

Основная причина — другой материал диэлектрика. Различные типы сред имеют разные основные типы поляризации, поэтому их скорость реакции и скорость поляризации на изменения электрического поля также различны. В одном и том же объеме емкость разная, а также разные диэлектрические потери и стабильность емкости конденсатора. Диэлектрические материалы можно разделить на две категории в соответствии с температурной стабильностью емкости, а именно керамические конденсаторы типа I и керамические конденсаторы типа II. NPO относится к керамике I типа, а другие X7R, X5R, Y5V, Z5U и т. Д. Относятся к керамике II типа.

Что такое керамика I класса и каковы ее характеристики?

Керамический конденсатор класса, ранее известный как высокочастотный керамический конденсатор, использует нефегнетоэлектрическую (параэлектрическую) формулу в качестве среды с TiO2 в качестве основного компонента (диэлектрическая проницаемость менее 150), поэтому он имеет наиболее стабильный Или, добавив небольшое количество других (сегнетоэлектрических) оксидов, таких как CaTiO3 или SrTiO3, чтобы сформировать «расширенную» керамику с температурной компенсацией, она может иметь приблизительно линейный температурный коэффициент, а диэлектрическая проницаемость увеличивается до 500.

Эти два вида диэлектрических потерь невелики, сопротивление изоляции высокое, а температурные характеристики хорошие. Он особенно подходит для разделительных конденсаторов в генераторах, резонансных цепях, высокочастотных цепях и других цепях, требующих низких потерь и стабильной емкости, или для температурной компенсации.

Как выразить температурные характеристики керамики Ⅰ класса

Температурная характеристика емкости (TCC) керамики класса I очень мала, единицы измерения часто составляют ppm / ℃, а отклонение емкости от эталонного значения часто намного меньше 1 пикофарада. Стандарт Американской ассоциации электронной промышленности (EIA) использует кодовую форму «буква + цифра + буква» для выражения температурного коэффициента керамики класса I. Например, обычный C0G.

Какой температурный коэффициент представлен C0G?

C означает, что эффективное значение температурного коэффициента емкости составляет 0 ppm / ℃.

0 означает, что коэффициент умножения значащих цифр равен -1 (то есть 10 в степени 0)

G означает допуск изменения температуры ± 30 частей на миллион.

После расчета окончательная TCC конденсатора C0G составляет: 0 × (-1) ppm / ℃ ± 30ppm / ℃. Соответствующий температурный коэффициент для других керамических материалов класса I, например конденсаторов U2J, рассчитывается как: -750 ppm / ℃ ± 120 ppm / ℃.

NPO и C0G — это один и тот же конденсатор?

NPO — это термин, используемый в военных стандартах США (MIL). Фактически, это должно быть NP0 (ноль), но обычно люди привыкли писать NPO (Европа). Это сокращение от Negative-Positive-Zero, используемое для выражения температурных характеристик. Это показывает, что емкостная температурная характеристика NPO очень хорошая, и значение емкости не дрейфует при изменении положительной и отрицательной температуры.

Из вышеизложенного мы уже знаем, что C0G является наиболее стабильной из керамики типа I, а температурная характеристика составляет приблизительно 0, что соответствует значению «отрицательный-положительный-ноль». Следовательно, C0G фактически то же самое, что и NPO, но два стандартных метода представления (конечно, C0K, C0J и т. Д. С меньшей емкостью и немного менее точными также являются конденсаторами NPO). Точно так же U2J соответствует групповому коду N750 в стандарте MIL.

Конденсаторы NPO имеют разные характеристики емкости и диэлектрических потерь с частотой в зависимости от типа корпуса.Частотные характеристики корпуса большого размера лучше, чем частотные характеристики корпуса малого размера.

Что такое керамика Ⅱ класса и каковы ее характеристики?

Керамические конденсаторы класса Ⅱ раньше назывались низкочастотными керамическими конденсаторами. Они относятся к конденсаторам, в которых в качестве среды используется сегнетоэлектрическая керамика, поэтому их также называют сегнетоэлектрическими керамическими конденсаторами. Конденсатор этого типа имеет большую удельную емкость, нелинейное изменение емкости с температурой и большие потери. Он часто используется в электронном оборудовании для шунтирования, связи или в других схемах, не требующих высоких потерь и стабильности емкости. Среди них керамические конденсаторы класса II делятся на стабильные и годные к употреблению. X5R и X7R относятся к стабильному классу керамики II, а Y5V и Z5U относятся к пригодному к использованию.

В чем разница между X5R, X7R, Y5V, Z5U?

Основное отличие заключается в температурном диапазоне и характеристиках изменения емкости в зависимости от температуры. В следующей таблице показано значение этих кодов.

Возьмем, к примеру, X7R.

X означает, что конденсатор может работать при -55 ℃.

7 означает, что конденсатор может работать до + 125 ℃.

R представляет собой изменение емкости при температуре ± 15%.

Аналогичным образом, нормальный рабочий температурный диапазон Y5V составляет -30 ℃ + 85 ℃, а соответствующее изменение емкости составляет + 22 ～ 82%; в то время как нормальный рабочий температурный диапазон Z5U составляет + 10 + 85 ℃, соответствующее изменение емкости составляет + 22 ~ -56%.

Дополнительные сведения:

В спецификации эталонного напряжения мы найдем параметр постоянного тока, описывающий характеристики эталонного напряжения, называемый температурным дрейфом (также называемым температурным коэффициентом). 
 Или называемый TC (температурный коэффициент), обычно выражаемый в ppm / ℃. Для эталонного напряжения 1 ppm / ℃ означает, что
 Когда температура окружающей среды изменяется на 1 ° C в определенной контрольной точке (обычно 25 ° C), выходное напряжение отклоняется от номинального значения на одну миллионную.
 Например, номинальное значение некоторого опорного напряжения является 2.5V и ТС составляет ± 10 ppm / ℃, а затем, когда окружающие изменения температуры на 1 ° C и 10 ℃ на основе 25 ℃,
 Выходное напряжение станет: 2,5 В ± 10 ppm / ℃ X1 ℃ = 2,5 В ± 0,000025 В 2,5 В ± 10 ppm / ℃ X10 ℃ = 2,5 В ± 0,00025 В

Керамический конденсатор с изменением температуры и напряжения

УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ 5527

Автор: Марк Фортунато

Abstract: Реальность современных керамических конденсаторов малого форм-фактора является хорошим напоминанием о том, что всегда нужно читать техпаспорт. В этом руководстве объясняется, почему обозначения типов керамических конденсаторов, такие как X7R и Y5V, ничего не говорят о коэффициентах напряжения. Инженеры должны проверять данные, чтобы знать, действительно знать, как конкретный конденсатор будет работать под напряжением.

Похожая версия этой статьи появилась EDN , 26 ноября 2012.

Введение: я был удивлен

Несколько лет назад, после более чем 25 лет работы с этими вещами, я узнал кое-что новое о керамических конденсаторах. Я работал над драйвером светодиодной лампочки, и постоянная времени RC-цепи в моем проекте просто не подходила.

Я сразу предположил, что на плате установлены неверные номиналы компонентов, поэтому измерил два резистора, составляющих делитель напряжения. Они были в порядке. Я выпаял конденсатор из платы и измерил его. Тоже было нормально. На всякий случай я купил новые резисторы и конденсатор, измерил и установил их. Я запустил схему, проверил правильность основных операций и пошел посмотреть, решена ли моя проблема с постоянной времени RC. Не было.

Я тестировал схему в ее естественной среде: в ее корпусе, который сам был в корпусе, имитирующем «банку» для потолочного освещения. Температуры компонентов в некоторых случаях превышали +100°C. Даже за то короткое время, которое мне понадобилось, чтобы перепроверить поведение RC, все могло стать довольно жарко. Мой следующий вывод, конечно же, заключался в том, что проблема заключалась в изменении температуры конденсатора.

Я скептически отнесся к этому выводу, так как использовал конденсаторы X7R, которые, как я знал много лет, колебались только в пределах ±15% до +125°C. Чтобы быть уверенным и подтвердить свою память, я просмотрел техпаспорт конденсатора, который использовал. Вот тогда и началось мое перевоспитание керамических конденсаторов.

Общие сведения о некоторых основных типах керамических конденсаторов

Для тех, кто не помнит этот материал (как практически все), В Таблице 1 показаны буквы и цифры, используемые для обозначения типов керамических конденсаторов, и их значение. В этой таблице описывается керамика класса II и класса III. Не вдаваясь в подробности, отметим, что конденсаторы класса I включают обычный тип COG (NPO). Они не так объемно эффективны, как представленные в нашей таблице, но они гораздо более стабильны в условиях окружающей среды и не проявляют пьезоэффекта. Однако те, что указаны в таблице ниже, могут иметь самые разные характеристики; они будут расширяться и сжиматься при подаче напряжения, иногда вызывая слышимое гудение или звон, пьезоэффекты.

Таблица 1. Типы керамических конденсаторов
1-й символ: Низкотемпературный		2-й символ: высокая температура		3-й символ: изменение температуры (макс.)
Символ	Температура (°C)	Номер	Температура (°C)	Символ	Изменение (%)
З	+10	2	+45	А	±1,0
Д	-30	4	+65	Б	±1,5
Х	-55	5	+85	С	±2,2
–	–	6	+105	Д	±3,3
–	–	7	+125	Е	±4,7
–	–	8	+150	Ф	±7,5
–	–	9	+200	Р	±10
–	–	–	–	Р	±15
–	–	–	–	С	±22
–	–	–	–	Т	+22, -33
–	–	–	–	У	+22, -56
–	–	–	–	В	+22, -82

Из многих типов конденсаторов, описанных выше, наиболее распространенными, по моему опыту, являются X5R, X7R и Y5V. Я никогда не использую Y5V из-за чрезвычайно большого изменения емкости в зависимости от условий окружающей среды.

Когда производители конденсаторов разрабатывают продукты, они выбирают материалы с характеристиками, которые позволят конденсаторам работать в пределах заданного отклонения (3-й знак) в указанном диапазоне температур (1-й и 2-й знак). Конденсаторы X7R, которые я использовал, не должны отличаться более чем на ±15% в диапазоне температур от -55°C до +125°C. Итак, либо у меня была плохая партия конденсаторов, либо что-то еще происходило в моей схеме.

Не все X7R созданы равными

Поскольку моя проблема с постоянной времени RC была намного серьезнее, чем можно было бы объяснить заданным изменением температуры, мне пришлось копать глубже. Глядя на данные изменения емкости в зависимости от приложенного напряжения для моего конденсатора, я был удивлен, увидев, насколько емкость изменилась в зависимости от заданных условий. Я выбрал конденсатор на 16 В для работы со смещением 12 В. В техпаспорте указано, что мой конденсатор на 4,7 мкФ обычно обеспечивает емкость 1,5 мкФ в этих условиях! Сейчас этот объясняет проблему, с которой столкнулась моя RC-схема.

В техпаспорте было показано, что если бы я просто увеличил размер своего конденсатора с 0805 до 1206, типичная емкость в этих условиях составила бы 3,4 мкФ. Это потребовало дополнительного расследования.

Я обнаружил, что на веб-сайтах Murata и TDK® есть отличные инструменты, которые позволяют отображать изменения конденсаторов в различных условиях окружающей среды. Я исследовал конденсаторы 4,7 мкФ различных размеров и номиналов напряжения. На Рисунке 1 представлены данные, которые я извлек с помощью инструмента Murata для нескольких различных керамических конденсаторов емкостью 4,7 мкФ. Я рассмотрел оба типа X5R и X7R в размерах корпуса от 0603 до 1812 и с номинальным напряжением от 6,3 В _{постоянного тока} до 25 В _{постоянного тока} .

Рис. 1. Изменение емкости в зависимости от напряжения постоянного тока для некоторых конденсаторов емкостью 4,7 мкФ.

Обратите внимание, во-первых, что по мере увеличения размера корпуса изменение емкости в зависимости от приложенного постоянного напряжения существенно уменьшается.

Второй интересный момент заключается в том, что в пределах размера корпуса и типа керамики номинальное напряжение конденсаторов часто не имеет значения. Я ожидал, что использование конденсатора с номиналом 25 В при напряжении 12 В будет иметь меньше вариаций, чем конденсатор с номиналом 16 В при том же смещении. Глядя на трассировки для X5R в корпусе 1206, мы видим, что часть с номинальным напряжением 6,3 В действительно работает лучше, чем ее собратья с более высоким номинальным напряжением. Если бы мы рассмотрели более широкий диапазон конденсаторов, мы бы обнаружили, что такое поведение является обычным явлением. Набор конденсаторов, который я рассматривал, не проявляет такого поведения в такой степени, как керамические конденсаторы в целом.

Третье наблюдение заключается в том, что для одного и того же корпуса X7R всегда имеют лучшую чувствительность к напряжению, чем X5R. Я не знаю, справедливо ли это для всех, но в моем исследовании это действительно так.

Используя данные этого графика, Таблица 2 показывает, насколько уменьшились емкости X7R при смещении 12 В.

Таблица 2. Конденсаторы X7R со смещением 12 В
Размер	С	% от ном.
0805	1,53	32,6
1206	3,43	73,0
1210	4,16	88,5
1812	4,18	88,9
Номинальный	4,7	100

Мы наблюдаем устойчивое улучшение по мере перехода к конденсаторам большего размера, пока не достигнем размера 1210. Выход за пределы этого размера не дает никаких улучшений.

В моем случае я выбрал наименьший доступный корпус для 4,7 мкФ X7R, потому что размер был проблемой для моего проекта. По своему невежеству я предполагал, что любой X7R столь же эффективен, как и любой другой X7R — очевидно, это не так. Чтобы получить надлежащую производительность для моего приложения, мне пришлось использовать пакет большего размера.

Правильный выбор конденсатора

Очень не хотелось переходить на 1210-й корпус. К счастью, у меня была возможность увеличить номиналы задействованных резисторов примерно в 5 раз и, таким образом, уменьшить емкость до 1,0 мкФ. На рис. 2 показано поведение напряжения нескольких конденсаторов X7R на 16 В, 1,0 мкФ по сравнению с их аналогами на 4,7 мкФ, 16 В, X7R.

Рис. 2. Производительность конденсаторов 1,0 мкФ против 4,7 мкФ.

Конденсатор 0603 1,0 мкФ ведет себя примерно так же, как устройство 0805 4,7 мкФ. Конденсаторы 0805 и 1206 емкостью 1,0 мкФ работают немного лучше, чем конденсатор 1210 емкостью 4,7 мкФ. Таким образом, используя устройство 0805 1,0 мкФ, я смог сохранить размер конденсатора неизменным, в то же время получив конденсатор, который упал только до 85% от номинального, а не до 30% от номинального при смещении.

Но предстояло узнать еще больше. Я все еще был в замешательстве. У меня сложилось впечатление, что все конденсаторы X7R должны иметь одинаковые коэффициенты напряжения , поскольку диэлектрик использовался один и тот же, а именно X7R. Я связался с коллегой и экспертом по керамическим конденсаторам.¹ Он объяснил, что есть много материалов, которые можно отнести к категории «X7R». Фактически, любой материал, который позволяет устройству соответствовать или превосходить температурные характеристики X7R, ±15% в диапазоне температур от -55°C до +125°C, может называться X7R. Он также пояснил, что для X7R или любых других типов не существует спецификации коэффициента напряжения.

Это очень важный момент, поэтому я повторю его. Поставщик может назвать конденсатор X7R (или X5R, или любой другой тип), если он соответствует спецификациям температурного коэффициента, независимо от того, насколько плох коэффициент напряжения.

Для инженера по приложениям этот факт лишь подкрепляет старый принцип (каламбур), который знает любой опытный инженер по приложениям: «Читайте техническое описание!»

По мере того, как производители конденсаторов изготавливали все более мелкие компоненты, им приходилось идти на компромисс в отношении используемых материалов. Чтобы получить необходимую объемную эффективность при меньших размерах, им пришлось принять худшие коэффициенты напряжения. Конечно, более авторитетные производители делают все возможное, чтобы свести к минимуму неблагоприятные последствия этого компромисса. Следовательно, при использовании керамических конденсаторов в небольших корпусах или вообще каких-либо компонентов крайне важно читать техпаспорт. К сожалению, часто общедоступные таблицы данных сокращены и содержат очень мало информации такого рода, поэтому вам, возможно, придется запросить более подробную информацию у производителя.

А как насчет тех Y5V, которые я сразу отверг? Ради интереса рассмотрим обычный конденсатор Y5V. Я не буду называть производителя этой детали, так как она ничем не хуже Y5V любого другого производителя. Я выбрал конденсатор емкостью 4,7 мкФ с номиналом 6,3 В в корпусе 0603 и посмотрел характеристики на 5 В и +85°C. При 5 В типичная емкость на 92,9% ниже номинальной или 0,33 мкФ. Вот так. Смещение этого конденсатора с номинальным напряжением 6,3 В на 5 вольт приведет к тому, что емкость будет в 14 раз меньше номинальной. При +85°C при смещении 0 В емкость уменьшается на 68,14%, с 4,7 мкФ до 1,5 мкФ. Теперь вы можете ожидать, что это уменьшит емкость при смещении 5 В с 0,33 мкФ до 0,11 мкФ. К счастью, эти два эффекта не сочетаются таким образом. В данном случае изменение емкости при смещении 5В при комнатной температуре хуже, чем при +85°С. Чтобы было ясно, с этой частью при смещении 0 В мы видим падение емкости с 4,7 мкФ при комнатной температуре до 1,5 мкФ при +85 ° C, а при смещении 5 В емкость увеличивается с температурой с 0,33 мкФ при комнатной температуре до 0,39.мкФ при +85°C. Это должно убедить вас в том, что вам действительно нужно тщательно проверять спецификации компонентов.

Заключение

В результате этого урока я больше не просто указываю конденсатор X7R или X5R коллегам или клиентам. Вместо этого я указываю конкретные детали от конкретных поставщиков, чьи данные я проверил. Я также предупреждаю клиентов, чтобы они проверяли данные при рассмотрении альтернативных поставщиков в производстве, чтобы убедиться, что они не столкнутся с этими проблемами.

Главный урок здесь, как вы могли догадаться, заключается в том, чтобы «читать техпаспорт» каждый раз, без исключений. Запрашивайте подробные данные, если техпаспорт не содержит достаточной информации. Помните также, что обозначения типов керамических конденсаторов, такие как X7R, X5R и Y5V, ничего не говорят о коэффициентах напряжения. Инженеры должны проверять данные, чтобы знать, действительно знать, как конкретный конденсатор будет работать под напряжением.

Наконец, имейте в виду, что по мере того, как мы продолжаем безумно стремиться к все меньшим и меньшим размерам, это становится все более серьезной проблемой с каждым днем.

Ссылка

Автор хотел бы поблагодарить Криса Беркетта, FAE в TDK, за его объяснения «что, черт возьми, здесь происходит?»

См. также
Примечание по применению 6014, «Как измерить емкость и напряжение смещения на MLCC».

885060 | Wurth Elektronik, набор конденсаторов для поверхностного монтажа X5R, X7R, 3600 шт.

View all Capacitor Kits

35 In Global stock for delivery within 4 — 6 working days

tickAdded

View basket

Price 1 Kit

MYR830.92

Kit(s)	Per Kit
1 — 4	MYR830. 92
5 — 9	MYR813.46
10 +	MYR789.05

RS Stock No.:: 871-1705
Производитель Part No.:: 885060
Manufacturer:: Wurth Elektronik

Technical data sheets

docPdfWCAP-CSGP Multilayer Ceramic Chip Capacitors 0603 Design Kit

docZipBuild or Request PCB Symbol & Footprint

Законодательство и соответствие

Подробная информация о продукте

Wurth 0603 SMD MLCC Design Kit, WCAP-CSGP Series

Диапазон емкости: от 1 пФ до 10 мкФ
Номинальные напряжения: 6,3 В, 10 В, 16 В, 25 В, 50 В
Диэлектрики: NPO, X7R, X5R
Подключение: Cu/Ni/Sn
Содержимое комплекта см.