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国巨代理详细介绍贴片电容介质强度

最近有问人我:贴片电容介质强度?我便写下了这篇文章,希望可以让你了解其中奥秘。

贴片电容介质是以COG/NPO为I类介质的高频电容器,其温度系数为±30ppm/℃,电容量非常稳定,几乎不随温度、电压和时间的变化而变化,主要应用于 高频电子线路,如振荡、计时电路等;其容量精度主要为±5,以及在容量低于10pF时,可选用B档(±0.1pF)、C档(±0.25pF)、D档 (±0.5pF)三种精度。



以X7R为II类介质的中频电容器,其温度系数为±15,电容量相对稳定,适用于各种旁路、耦合、滤波电路等,其容量精度主要为K档(±10)。特殊情况下,可提供J档(±5)精度的产品。

不同品种的电容器,最高使用频率不同。小型云母电容器在250MHZ以内;圆片型瓷介电容器为300MHZ;圆管型瓷介电容器为200MHZ;圆盘型瓷介可达3000MHZ;小型纸介电容器为80MHZ;中型纸介电容器只有8MHZ。

以Y5V为III类介质的低频电容器,其温度系数为:+30~-80,电容量受温度、电压、时间变化较大,一般只适用于各种滤波电路中。其容量精度主要为Z档(+80~-20),也可选择±20精度的产品。

贴片电容介质强度表征的是介质材料承受高强度电场作用而不被电击穿的能力,通常用伏特/密尔(V/mil)或伏特/厘米(V/cm)表示. 当外电场强度达到某一临界值时,材料晶体点阵中的电子克服电荷恢复力的束缚并出现场致电子发射,产生出足夠多的自由电子相互碰撞导致雪崩效应,进而导致突发击穿电流击穿介质,使其失效.除此之外,介质失效还有另一种模式,高压负荷下产生的热量会使介质材料的电阻率降低到某一程度,如果在这个程度上延续足夠长的时间,将会在介质最薄弱的部位上产生漏电流.这种模式与温度密切相关,介质强度隨温度提高而下降。

任何绝缘体的本征介质强度都会因为材料微结构中物理缺陷的存在而出现下降,而且和绝缘电阻一样,介质强度也与几何尺寸密切相关.由于材料体积增大会导致缺陷隨机出現的概率增大,因此介质强度反比于介质层厚度.类似地,介质强度反比于片式电容器內部电极层数和其物理尺寸.基於以上考虑,进行片式电容器留边量设计时需要确保在使用过程中和在进行耐压测试(一般为其工作电压的2.5倍)時,不发生击穿失效。


YAGEO电容几个重要参数:
(1)频率特性。随着频率的上升,一般YAGEO电容器的电容量呈现下降的规律。当电容工作在谐振频率以下时,表现为容性;当超过其谐振频率时,表现为感性,此时就不是一个YAGEO电容而是一个电感了。所以一定要避免YAGEO电容工作于谐振频率以上。标称电容量,为标志在电容器上的电容量。但电容器实际电容量与标称电容量是有偏差的,精度等级与允许误差有对应关系。一般YAGEO电容器常用I、Ⅱ、Ⅲ级,YAGEO电解电容器用Ⅳ、V、Ⅵ级表示容量精度,根据用途选取。电解电容器的容值,取决于在交流电压下工作时所呈现的阻抗,随着工作频率、温度、电压以及测量方法的变化,容值会随之变化。电容量的单位为F(法)。 

(2)损耗。YAGEO电容在电场作用下,在单位时间内因发热所消耗的能量称做损耗。损耗与频率范围、介质、电导、电容金属部分的电阻等有关。 
 
(3)额定电压,为在最低环境温度和额定环境温度下可连续加在YAGEO电容器的最高直流电压。如果工作电压超过电容器的耐压,电容器将被击穿,造成损坏。在实际中,随着温度的升高,耐压值将会变低。
 
(4)绝缘电阻。直流电压加在YAGEO电容上,产生漏电电流,两者之比称为绝缘电阻。当YAGEO电容较小时,其值主要取决于电容的表面状态;容量大于0.1  时,其值主要取决于介质。通常情况,绝缘电阻越大越好。
 
(5)YAGEO电容器既然是一种储存电荷的“容器”,就有“容量”大小的问题。为了衡量YAGEO电容器储存电荷的能力,确定了YAGEO电容量这个物理量。电容器必须在外加电压的作用下才能储存电荷。不同的YAGEO电容器在电压作用下储存的电荷量也可能不相同。国际上统一规定,给YAGEO电容器外加1伏特直流电压时,它所能储存的电荷量,为该YAGEO电容器的电容量(即单位电压下的电量),用字母C表示。YAGEO电容量的基本单位为法拉(F)。在1伏特直流电压作用下,如果电容器储存的电荷为1库仑,电容量就被定为1法拉,法拉用符号F表示,1F=1Q/V。在实际应用中,YAGEO电容器的电容量往往比1法拉小得多,常用较小的单位,如毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)、皮法(pF)等,它们的关系是:1微法等于百万分之一法拉;1皮法等于百万分之一微法,
 
1法拉(F)=1000毫法(mF);1毫法(mF)=1000微法(μF);1微法(μF)=1000纳法(nF);1纳法(nF)=1000皮法(pF);即:1F=1000000μF;1μF=1000000pF。

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