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福建体彩网片状电容器的参数标注、分类及使用方法介

  片状电容器也称贴片式电容器,常用的有:片状多层陶瓷电容器、高频圆柱状电容器、片状绦纶电容器、片状电解电容器、片状钽电解电容器、片状微调电容器等。

  片状陶瓷电容容量的标识码经常由一个或两个字母及一位数字组成。当标识码是两个字母时,第一个字母标识生产厂商代码,例如:当第一个字母是K 时,表示此片状陶瓷电容是由Kemet 公司生产的。三位代码的第二个字母或两位代码的第一个字母代表电容器容量中的有效数字,字母与有效数字的对应关系如表1所示。代码中最后的数字代表有效数字后,乘以10 的次方数,最后计算结果得到的电容量单位为pF.例如:

  当贴片电容上的标识是S3 时,查表1 可知,S所对应的有效数字为4.7,代码中的3表示倍率为103,因此,S3 表示此电容的容量为4.7×103 pF 或4.7 nF,而制造厂商不明。再如:某贴片电容上的标识为KA2,K 表示此电容由Kemet 公司生产,A2 表示容量为1.0×102 pF,即100 pF.

  有些片状陶瓷电容的容量采用3 位数标识,单位为pF.前两位为有效数,后一位数为加的零数。若有小数点,则用P 表示。如1P5 表示1.5 pF,100 表示10 pF等。

  片状电解电容的代码中需要标注出的参数主要有容量和耐压值,比如:10V6 代表电解电容的容量为10F,耐压值为6 V.有时在片状电解电容中不使用这种直接标注方法,而使用代码法.通常片状电解电容使用的代码由1 个字母和3 个数字组成,字母指示出电解电容的耐压值,而3 个数字用来标明电解电容的电容量。电容量是用pF 来表示的,第1、2 位数字代表电容量的有效数字,第3 位数字代表有效数字后,乘以10 的倍率。片状电解电容上面的指示条标明此端为电解电容的正极。片状电解电容代码中字母与耐压值的对应关系如表2 所示。

  例如,若某一电解电容的标识代码为A475,则A表示耐压值为10 V,47 表示电容量的有效数字为47,代码中的5 代表105,则此片状电解电容的容量为47×105 pF=4.7×106 pF=4.7 F.

  片状多层陶瓷电容器又称片状独石电容器,是片状电容器中用量最大、发展最为迅速的一种。若采用的介质材料不同,其温度特性、额定工作电压及工作温度范围也不同。该电容器的外形与结构如图1 所示。

  电容器的温度特性由介质决定,片状多层陶瓷电容器的介质材料主要有以下几种:

  ①COG(NPO):COG(NPO)属Ⅰ类材料。其性能最稳定,基本上不随电压、时间变化,受温度变化影响也极小,是超稳定型、低损耗电容器介质材料。适用于要求较高的高频、特高频及甚高频电路。该类电容器容量较小,一般以2200 pF 以下为主。

  ②X7R:X7R 属Ⅱ类材料。其容量随温度、电压、时间改变,但变化不显着,属于稳定性电容器介质材料。

  用该材料做成的电容器适用于隔直、耦合、旁路、滤波等电路。该类电容器容量多为100 pF~2.2 F.

  ③Y5V:Y5V 属Ⅲ类材料。具有很高的介电常数,可生产电容量较大的电容器。它属于低频通用性电容器材料,适用于对电容器容量变化要求不高、损耗要求不太严格的电路。该类电容器容量为1000 pF~10 F,但目前市场上超过2.2 F 的就较难买到了。

  常用的高频圆柱状电容器有:0603、0805 及1206几种,其电容量、允差及耐压值如表3所示。

  片状涤纶电容器是有机薄膜电容器中的一种,具有较好的稳定性和低失效率的特性,主要用于消费类电子产品中。该电容器常用的电容量为1000 pF~0.15 F,耐压值为50 V,工作温度范围为-40℃~+85℃,电容允差为10%~20%.

  由于铝电解电容器是以阳极铝箔、阴极铝箔和衬垫材卷绕而成的,所以片状铝电解电容器基本上是在小型化铝电解电容器上加了一个带电极的底座结。卧式结构是将电容器横倒,它的高度尺寸小一些,但占印制板面积较大。一般铝电解电容器仅适用于低频电路,目前一些DC/DC 变换器的工作频率可达几百千赫到几兆赫,则可选用三洋公司商标为DS-CON 的有机半导体铝固体电解电容器,它具有较好的频率特性,但价格较贵。

  片状钽电解电容器的尺寸比片状铝电解电容器小,并且性能更好,如漏电小、负温性能好、等效串联电阻(ESR)小、高频性能优良,所以应用越来越广。除消费类电子产品外,也应用于通信、电子仪器、仪表、汽车电器、办公室自动化设备等,但价格要比片状铝电解电容器贵。常用的片状钽电解电容器为塑封,其外形如图3所示。

  片状钽电解电容器的顶面有一条黑色线,是正极性标志。此外顶面上还有电容容量代码和耐压值,如图4 所示。

  片状微调电容器在电路中具有微细调节和垫整的功能,在高频电路中得到广泛的应用。常用的片状微调电容器有超小型、小型薄型和封闭型三种。

  ①超小型片状微调电容器:超小型片状微调电容器有方形及圆形两类,底面积仅3.2×2.3 mm,是目前市场上尺寸最小的一种。该微调电容器漂移很小,具有很高的稳定性, 工作温度范围为-25℃~+85℃, 温度系数为500×10-6/℃。

  ②小型、薄型片状微调电容器:小型、薄型片状微调电容器采用隐瓷做基片,高频特性好,在手机上广泛使用。生产厂家以日本村田及AVX 公司为常见。其电容容量有5 种, 分别为1.4~3.0 pF、2.0~6.0 pF、3.0~10.0 pF、5.0~20 pF 及6.5~30 pF.

  ③封闭型片状微调电容器:封闭型片状微调电容器有3 种不同结构:A 型、B 型及E 型,如图5 所示。A、B型均为顶调,差别是引脚不同,即A 型引脚向里,B 型引脚向外。E 型为底调型,印制板上要开3.2 的调节孔。它们的外形尺寸相同(4.5 mm×4 mm×3 mm)。电容量及性能基本上与小型薄型片状微调电容器相同。

  在日本的片状微调电容器中,在定片上有色标,用颜色来区分电容量大小:0.6~3.0 pF (棕色)、2.5~6.0 pF(蓝色)、3.0~10.O pF(白色)、4.0~20 pF(红色)、6.0~30 pF(绿色)。

  以上介绍的电容器均为通用电容器,实际上根据电路的特殊需要,各知名电容器厂家生产了不少特殊的电容器及一些新的电容器产品,性能更好,尺寸更小,如高频微调电容器等,这里不再一一介绍。

  (1)电容器的工作电压必须低于额定电压,不得超过额定电压使用。例如:工作电压为12 V 时,可选额定电压16~25 V;工作电压为5 V 时,可选6~10 V;工作电压为3.3 V 时,可选4~6 V.另外,电容器的电容量还与耐压值有关。例如:片状钽电容耐压4~50 V,0.1~4.7 F 小容量电容有额定电压为50 V 的,而10 F 以上、耐压值高于25 V 的就很少见到。因此,在进行电路设计时应引起注意。

  (2)应合理地选择电容器精度及材料类别。市售的片状电容器的精度在0.01 F以下的,其精度可达J级(5%);在0.01 F以上,则J 级较少,以K 级(10%)居多;在0.1 F 以上,则以M 级(20%)为主。

  例如,在谐振回路中,为保证性能稳定,要采用COG I类材料及J 级片状多层陶瓷电容器;如在IC 的电源正端往往要连接一个0.1 pF 的旁路电容,则可选Ⅲ类材料、M 级精度的片状多层陶瓷电容器。这样既能保证产品精度要求,又能降低产品成本。

  ③市场上尺寸代码为0805 片状电容器的容量规格(系列)最齐全,而0603 一些的容量可能会缺货。在生产批量不太大时,为防止市场缺货而影响生产,可以将焊盘稍作延伸,使它能适用于0603 及0805,避免造成因缺件而停产。

  ④片状多层陶瓷电容器都是卷装的,型号在带盘上,而电容器上无任何标志。虽然可以用测量方法知道其容量,但很难区别材料类别的精度等级。因此在使用过程中,特别是手工装配时务必小心。

  ⑥在国外的不少电路图中,往往可见OS-CON商标的电解电容器,它就是日本SANYO(三洋)公司生产的有机半导体铝固体电解电容器。它最大的待点是:虽然是电解电容器,但却有与薄膜电容器相同的高频特性;其次是等效串联电阻小,并且对温度不敏感;第三是可通过更大的纹波电流。例如:用30 H 电感及1500 F/10 V 铝电解电容器组成LC 滤波器时,若采用OS-CON 电解电容(L 不变),只要用22 F/2OV的电容就可以达到效果。

  另外,有可能看到一个大容量的普通的铝电解电容器并联一个小容量OS-CON 电解电容。这是因为OS-CON 的ESR 低,并联后其ESR 更低,但小容量的OS-CON 电容器却可通过大部分的纹波电流,从而获得极好的滤波效果,使输出纹波电压减小很多,并且可减少损耗。

  ⑦片状电容器普遍采用多层结构,在使用时有些人采用烙铁手工焊接,此时一定要注意焊接速度,避免过热,造成基化端头因温差大而断裂,使容量下降。

  ⑧片状电容器使用的是陶瓷基片,薄而脆。有些电路板较薄,安装时受力不均匀会变形,很容易造成电容器折断。解决的方法:除了改进设计工艺外,还可在容易造成折断的地方改用管状电容,因为管状电容强度高,不易折损。