簡(jiǎn)單解析NPO、X7R、Z5U和Y5V的性能和應(yīng)用

我們選擇無(wú)極性電容式，不知道大家是否有注意到電容的X5R，X7R，Y5V，COG等等看上去很奇怪的參數(shù)，有些摸不著頭腦，本人特意為此查閱了相關(guān)的文獻(xiàn)，現(xiàn)在翻譯出來奉獻(xiàn)給大家。

這類參數(shù)描述了電容采用的電介質(zhì)材料類別，溫度特性以及誤差等參數(shù)，不同的值也對(duì)應(yīng)著一定的電容容量的范圍。具體來說，就是：

X7R常用于容量為3300pF~0.33uF的電容，這類電容適用于濾波，耦合等場(chǎng)合，電介質(zhì)常數(shù)比較大，當(dāng)溫度從0°C變化為70°C時(shí)，電容容量的變化為±15%；

Y5P與Y5V常用于容量為150pF~2nF的電容，溫度范圍比較寬，隨著溫度變化，電容容量變化范圍為±10%或者+22%/-82%。

對(duì)于其他的編碼與溫度特性的關(guān)系，大家可以參考表4-1。例如，X5R的意思就是該電容的正常工作溫度為-55°C~+85°C，對(duì)應(yīng)的電容容量變化為±15%。

表4-1 電容的溫度與容量誤差編碼

下面我們僅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V來介紹一下它們的性能和應(yīng)用 以及采購(gòu)中應(yīng)注意的訂貨事項(xiàng)以引起大家的注意。不同的公司對(duì)于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法，這里我們引用的是AVX公司的命名方法，其他公 司的產(chǎn)品請(qǐng)參照該公司的產(chǎn)品手冊(cè)。 NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同。在相同的體積下由于填充介質(zhì)不同所組成的電容器的容量就不同，隨之帶來的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同。所以在使用電容器時(shí)應(yīng)根據(jù)電容器在電路中作用不同來選用不同的電容器。

一 NPO電容器

NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物組成的。NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從-55℃到+125℃時(shí)容量變化為0±30ppm/℃，電容量隨頻率的變化小于±0.3ΔC。NPO電容的漂移或滯后小于±0.05%，相對(duì)大于±2%的薄膜電容來說是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于±0.1%。NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同，大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。

下面給出了NPO電容器可選取的容量范圍。

封 裝 DC=50V DC=100V0805 0.5---1000pF 0.5---820pF1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF1210 560---5600pF 560---2700pF2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF

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。

二 X7R電容器

X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)溫度在-55℃到+125℃時(shí)其容量變化為15%，需要注意的是此時(shí)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(shí)間的變化而變化，大約每10年變化1%ΔC，表現(xiàn)為10年變化了約5%。

X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用，而且當(dāng)電壓變化時(shí)其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點(diǎn)是在相同的體積下電容量可以做的比較大。

下面給出了X7R電容器可選取的容量范圍。

封 裝 DC=50V DC=100V0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF

三 Z5U電容器

Z5U電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器。這里首先需要考慮的是使用溫度范圍，對(duì)于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對(duì)于上述三種陶瓷 單片電容起來說在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量。但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大，它的老化率最大可達(dá)每10年下降5%。

盡管它的容量不穩(wěn)定，由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感（ESL）和等效串聯(lián)電阻（ESR）低、良好的頻率響應(yīng)，使其具有廣泛的應(yīng)用范圍。尤其是在退耦電路的應(yīng)用中。

下面給出了Z5U電容器的取值范圍

封 裝 DC=25V DC=50V0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF

Z5U電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下：

工作溫度范圍 +10℃ --- +85℃溫度特性 +22% ---- -56%介質(zhì)損耗 最大 4%

四 Y5V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(nèi)其容量變化可達(dá)+22%到-82%。Y5V的高介電常數(shù)允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)4.7μF電容器。

Y5V電容器的取值范圍如下所示

封 裝 DC=25V DC=50V0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF

Y5V電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下：

工作溫度范圍 -30℃ --- +85℃溫度特性 +22% ---- -82%介質(zhì)損耗 最大 5%

貼片電容器命名方法可到AVX網(wǎng)站上找到。

NPO、X7R及Y5V電容的特性及主要用途

NPO的特性及主要用途

屬1類陶瓷介質(zhì)，電氣性能穩(wěn)定，基本上不隨時(shí)間、溫度、電壓變化，適用于高可靠、高穩(wěn)定的高額、特高頻場(chǎng)合。特性：電容范圍 1pF～0.1uF (1±0.2V rms 1MHz)環(huán)境溫度： -55℃～+125℃ 組別：CG溫度特性： 0±30ppm/℃損耗角正切值： 15x10-4絕緣電阻： ≥10GΩ抗電強(qiáng)度： 2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流：≤50毫安

X7R的特性及主要用途

屬2類陶瓷介質(zhì)，電氣性能較穩(wěn)定，隨時(shí)間、溫度、電壓的變化，其特性變化不明顯，適用于要求較高的耦合、旁路、源波電路以及10兆周以下的頻率場(chǎng)合。特性：電容范圍 300pF～3.3uF (1.0±0.2V rms 1KHz)環(huán)境溫度： -55℃～+125℃ 組別：2X1溫度特性： ±15%損耗角正切值： 100Volts: 2.5% max50Volts: 2.5% max25Volts: 3.0% max16Volts: 3.5% max10Volts: 5.0% max絕緣電阻： ≥4GΩ或 ≥100S/C (單位：MΩ)抗電強(qiáng)度： 2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流：≤50毫安

Y5V的特性及主要用途

屬 2類陶瓷介質(zhì)，具有很高的介電系數(shù)，能較容易做到小體積，大容量，其容量隨溫度變化比較明顯，但成本較低。廣泛應(yīng)用于對(duì)容量，損耗要求不高的場(chǎng)合。特性：電容范圍 1000pF～22uF (0.3V 1KHz)環(huán)境溫度： -30℃～+85℃溫度特性： ±22%～-82%損耗角正切值： 50Volts: 3.5%25Volts: 5.0%16Volts: 7.0%絕緣電阻： ≥4GΩ或 ≥100S/C (單位：MΩ)抗電強(qiáng)度： 2.5倍額定電壓 5秒 浪涌電流：≤50毫安