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多层陶瓷电容器MLCC是英文字母Multi-LayerCeramicCapacitor的首写字母,在英文表达中又有ChipMonolithicCeramicCapacitor。两种表达都是以此类电容器外形和内部结构特点进行,也就是内部多层、整体独石(单独红小的石头)的结构,独石也容包括多层陶瓷电容器、阅片陶瓷电容器等,由于元件小型化、贴片化的飞速发展,常规网片陶瓷出容器逐少被多层淘瓷电容器取代,人们把多层陶瓷电容器简称为独石电容或贴片电容选择要点
(1)容量与误差:实际电容量和标称电容量允许的最大偏差范用。一般使用的容量误差有:J级=5%,K级:10%,M级20%。精密电突器的允许误差较小,而电解电突器的误差较大,它们采用不同的误差等级。
常用的屯容器其精度等级和中阻器的表示方法相同,用字母表示:D级一0.5%;F级一1%;G级一+2%:J级一+5%;K级一+10%:M级一-20%%。(2)额定工作电生:电容器在电路中能够长期稳定、可靠工作,所承受的最大直流电压,又称耐压。对于结构、介质、容量相同的器件,耐压越高,体积越大。(3)温度系数:在定温度范围内,温度每变化1C,中容量的相对变化值。温度系数越小越好。
(4)绝缘电阻:用来表明漏电人小的。一般小容量的电容,绝缘电阻很人,在几百兆欧姆或几千兆欧姆,电解电容的绝缘电阻一般较小。相对而言,绝缘电阻越大越好,漏电也小。(5)损耗:在电场的作用下,电容器在单位时间内发热而消耗的能量。这些损耗主要来白介质损耗和金属损耗,通常用损耗角正切值来表示。
(6)频率特性:电容器的电参数随中场频率而变化的性质。在高频条件下工作的电容器,由下介电常数在高频时比低频时小,电容量也相应减小。损耗也随频率的升高而增加。另外,在高频工作时,电容器的分布参数,如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等,都会影响电容器的性能。所有这些,使得电农器的使用频率受到限制。不同材质电容器,最高使用频率不同。COG(NPO)材质特性温度频率稳定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差。
如何理解电容器的静电容量
A.电容量
电容器的基本特性是能够储存电荷(Q),而Q值与电量(C)和外加电(V)成正比O=CV
因此充屯电流被定义为:
=dO/dt=CdV/dt
当外加在电容器上的电压为1伏特,充电电流为1安赔,充电时间为1秒时,我们将电容量定义为1法拉。
C=Q/V=库仓/伏特=法拉
由于法拉是一个很人的测量单位,在实际使用中很难达到,因此通常采用的是法拉的分数,即:
皮法(pF)=10-12F
纳法(nF)=10-9F
微法(mF)=10-6FB电容量影响因素对于任何给定的电爪,单层电容器的电容量正比于器件的几何尺寸和介屯常数:
C=KA/RU
K=介电常数
A=电极面积
t-介质层厚度
f=换算因子
在英制单微体系中,f=4.,尺寸A和的单位用英寸,电容量用皮法表示。单层电容器为例,电极而积1.0x1.0",介质层度0.56",电常数C=1.0)(1.0)4.(0.56)=pF
如果采用公制休系,换算因子f=,尺对单位改为cmC=2542.54)/11.31(0.)-pF正如前面讨论的电容量与儿何尺寸关系,增大电极面积和减小介质层厚度均可费得更大的电容量。然而,对于单层中容器米说,无休止地增大电极面积或减小介质层厚度是不切实际的因此,平行列阵迭片电容器的概念被提出,用以制造具有更大比体积电容的完整器什。在这种“多层”结构中,由于多层电极的平行排列以及在相对电极间的介质层非常薄,电极面积A得以大大增加,因此电量C会随着因子N质层数)的增加和介质层厚度1的减小而增大。这里A指的是交达电极的重合商积
C=肯尼亚先令/4.(吨)
以前在1.0x1.0x0.56"的单片电容器上所获得的容量,现在如果采用相同的介质材料,以厚度为0."的30层介质相选加成尺寸仅为0.X0.x0."的多层元件即可获得(这里重合
电极面积A为0.x0.%
C=(0.)(0.)30/4.(0.01)=PF上面的实例表明在多层结构电容器尺寸相对于单层电突器小倍的情况下仍能提供相同的电容量。因此通过优化几何尺寸,选择有很高介电常数和良好电性能(能在形成薄层结构后保持良好的绝缘屯阻和介质强度)的介质材料即可设计和制造出具有最大电容量体积系数的元件。