桐乡谧守实业有限公司

下面是不同材質電容器的性能和應用事項：

①NPO電容器

NPO電容器是電容量和介質損耗最穩定的電容器。它的填充介質是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。在溫度從-55℃到+125℃時容量變化為0±30ppm／℃，電容量隨頻率及相對使用壽命的變化都非常小。

隨封裝形式不同，其電容量和介質損耗隨頻率變化的特性也不同，大封裝尺寸的NPO電容器要比小封裝尺寸的頻率特性好。

NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中的耦合電容。

②X7R電容器

X7R電容器被稱為溫度穩定型的陶瓷電容器。當溫度在-55℃到+125℃時其容量變化為15％，需要注意的是此時電容器容量變化是非線性的。

X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的，它也隨時間的變化而變化，但是要比Z5U和Y5V電容器好得多。

X7R電容器主要應用于要求不高的工業應用，而且當電壓變化時其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點是在相同的體積下電容量可以做的比較大。

③Z5U電容器

Z5U電容器稱為“通用”陶瓷片式電容器。它最主要優點的是小尺寸和低成本。對于已經講過的三種片式電容來說，在同樣的體積下，Z5U電容器具有最大的電容量。但它的電容量受環境和工作條件影響較大，另外介質損耗可以達到3％。

盡管它的容量不穩定，但是這種電容器所特的體積小、等效串聯電感(ESL)和等效串聯電阻(ESR)低、以及良好的頻率響應等優點，使得這種電容器還是獲得了廣泛的應用，尤其是在退耦電路的應用中。

④Y5V電容器

Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器，在-30℃到+85℃范圍內其容量變化可以達到+22％至-82％，另外介質損耗可以達到5％。但是Y5V的高介電常數允許在較小的物理尺寸下制造出高達4．7μF的電容器。

下面是用以說明片式電容器性能的主要技術指標：

①容量與誤差：實際電容量和標稱電容量允許的最大偏差范圍。

常用的電容器其精度等級和電阻器的表示方法相同。用字母表示：D級：±0．5％；F級：±1％；G級：±2％；J級：±5％；K級：±10％；M級：±20％。

②額定工作電壓：電容器在電路中能夠長期穩定、可靠工作，所承受的最大直流電壓，又稱耐壓。對于結構、介質、容量相同的器件，耐壓越高，體積越大。

③溫度系數：在一定溫度范圍內，溫度每變化1℃，電容量的相對變化值。溫度系數越小越好。

④絕緣電阻：用來表明漏電大小的。一般小

容量的電容，絕緣電阻很大，在幾百兆歐姆或幾千兆歐姆。電解電容的絕緣電阻一般較小。相對而言，絕緣電阻越大越好，漏電也小。

⑤損耗：在電場的作用下，電容器在單位時間內發熱而消耗的能量。這些損耗主要來自介質損耗和金屬損耗。通常用損耗角正切值來表示。

⑥頻率特性：電容器的電參數隨電場頻率而變化的性質。在高頻條件下工作的電容器，由于介電常數在高頻時比低頻時小，電容量也相應減小。損耗也隨頻率的升高而增加。另外，在高頻工作時，電容器的分布參數，如極片電阻、引線和極片間的電阻、極片的自身電感、引線電感等，都會影響電容器的性能。所有這些，使得電容器的使用頻率受到限制。

在實際使用中，除了要注意環境溫度變化對電容器電容量變化的影響外，還要注意工作電壓和儲存時間對電容器電容量變化的影響。

①電容器的使用電壓對電容器的電容量有影響，穩定性低的介質，在施加額定工作電壓后容量會大幅度下降(見圖3)，以至達不到使用效果，這一點在選擇電容器時必須給以充分注意(不能一味追求大容量和小體積，必須在容量和使用電壓上留有充分余地)。

②儲存時間對電容器的容量也有影響，對超穩定的電容器，如COG和X7R，隨時間增長電容器容量的變化不大?？墒荶5U／Y5V這類電容，隨時間增長，存放1 000小時的電容量變化可以高達5％～10％，或更大。但是這類電容器容量的老化是可逆的。每次將電容溫度升到125℃，老化過程便重新開始。所以當這類電容器的存放時間超過1000小時后所發生的容量偏低現象不屬于產品的質量問題，其特性是符合國際規范的。對于容量偏低的電容器的通用解決辦法是，即將電容器放在150℃左右的環境下預熱1小時。其電容量就恢復正常值。

2 片式電容器在設備電磁干擾抑制中的應用

片式電容器在一般電子電路中的主要應用有：濾波、耦合、去耦、旁路、諧振、時間常數(定時)和反饋等等。其中：

①濾波：并聯在電源電路的正負極之間，把電路中無用的交流去掉(或將整流后的單向脈動電壓中的交流分量濾掉，使單向脈動變成平滑的直流)。

②去耦：并接于電路電源接線的正負極之間，可防止各部分電路通過電源內阻引起的相互干擾(嚴重時還會產生寄生振蕩)。

③旁路：并接在電阻兩端或由某點直接跨接至共用電位點，為交直流信號中的交流或脈動信號設置一條通路，避免交流成分在通過電阻時產生壓降。

片式電容器在設備中的電磁干擾抑制，實際上只是片式電容器在電路中應用的一個方面，只不過為了突出《片式電磁兼容對策器件》中的“對策”作用，才把它專門列成一節。

上面講到的電源線路濾波和去耦也是設備電磁干擾抑制應用的一部分。此外還有信號線的共模濾波，信號線和電源線的輻射抑制等。

為了使片式電容干擾抑制的效果更加顯現，有時往往還要與片式磁珠和片式電感器結合起來一起使用?，F時還有一種將電容和電感綜合在一個元件里的片式疊層復合器件可以供應，使得使用更加方便，使用效果也更好。

3 片式電容器的線路形式

1)片式二端電容器

二端形式的片式電容器是使用最普遍的片式電容器，這里以日本村田制作所產品為例給說明。

村田的片式電容器產品極其豐富，有一般的去耦和濾波用電容器(規格多、容量大，還有排容產品)，以及頻率控制、調諧和阻抗匹配用電容器(帶溫度補償)，高速和高頻電路去耦用電容器(低電感和低電阻)，中、高壓轉換用電容器(高電壓、大容量)，交流電路用電容器(符合安規要求)以及汽車傳動與安全設備專用電容器等等。用戶可根據不同需要予以選擇合適的電容器

下面是村田制作所的GRM15／18／21／31系列的片式電容器，見圖4：