NPO与X7R、X5R、Y5V、Z5U神马的有啥区别?

主要是介质材料不同。不同介质种类由于它的主要极化类型不一样,其对电场变化的响应速度和极化率亦不一样。 在相同的体积下的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。

介质材料划按容量的温度稳定性可以分为两类,即Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器,NPO属于Ⅰ类陶瓷,而其他的X7R、X5R、Y5V、Z5U等都属于Ⅱ类陶瓷。

贴片电容510k(贴片陶瓷电容的NPO)(1)

什么是Ⅰ类陶瓷,有什么特点?

Ⅰ类陶瓷电容器(ClassⅠceramic capacitor),过去称高频陶瓷电容器(High-frequency ceramic capacitor),介质采用 非铁电(顺电) 配方,以TiO2为主要成分(介电常数小于150),因此具有最稳定的性能;或者通过添加少量其他(铁电体)氧化物,如CaTiO3或SrTiO3,构成“扩展型”温度补偿陶瓷,则可表现出近似线性的温度系数,介电常数增加至500。

这两种介质损耗小、绝缘电阻高、温度特性好。特别适用于振荡器、谐振回路、高频电路中的耦合电容,以及其他要求损耗小和电容量稳定的电路,或用于温度补偿。

Ⅰ类陶瓷的温度特性及其表示方法

Ⅰ类陶瓷的温度容量特性(TCC)非常小,单位往往在ppm/℃,容量较基准值的变化往往远小于1皮法。

美国电子工业协会(EIA)标准采用 字母 数字 字母 这种代码形式来表示Ⅰ类陶瓷温度系数。比如常见的C0G。

C0G代表的温度系数究竟是多少?

C 表示电容温度系数的有效数字为 0 ppm/℃

0 表示有效数字的倍乘因数为 -1 (即10的0次方)

G 表示随温度变化的容差为 ±30ppm

贴片电容510k(贴片陶瓷电容的NPO)(2)

计算下来,C0G电容最终的TCC(温度容量特性)为:0×(-1)ppm/℃ ± 30ppm/℃。

而相应的其他Ⅰ类陶瓷的温度系数,例如U2J电容,计算下来则为:-750ppm/℃ ± 120 ppm/℃。

NPO和C0G是同一种电容吗

NPO是美国军用标准(MIL)中的说法,其实应该是NP0(零),但一般大家习惯写成NPO(欧)。这是Negative-Positive-Zero的简写,用来表示的温度特性。说明NPO的电容温度特性很好,不随正负温度变化而出现容值漂移。

从前面我们已经知道,C0G是I类陶瓷中温度稳定性最好的一种,温度特性近似为0,满足“负-正-零”的含义。所以C0G其实和NPO是一样的,只不过是两个标准的两种表示方法(当然,容值更小、精度略差一点的C0K、C0J等也是NPO电容)。类似的,U2J对应于MIL标准中的组别代码为N750。

贴片电容510k(贴片陶瓷电容的NPO)(3)

什么是Ⅱ类陶瓷,有什么特点?

Ⅱ类陶瓷电容器(Class Ⅱ ceramic capacitor)过去称为为低频陶瓷电容器(Low frequency ceramic capacitor),指用铁电陶瓷作介质的电容器,因此也称铁电陶瓷电容器。这类电容器的电容量随温度呈非线性变化,损耗较大,常在电子设备中用于 旁路、耦合 或用于其它对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中。

其中Ⅱ类陶瓷电容器又分为 稳定级可用级。X5R、X7R属于Ⅱ类陶瓷的稳定级,而Y5V和Z5U属于可用级。

X5R、X7R、Y5V、Z5U之间的区别是什么?

区别主要还在于 温度范围容值随温度 的变化特性上。

下表提示了这些代号的含义。

贴片电容510k(贴片陶瓷电容的NPO)(4)

以X7R为例:

X 代表电容最低可工作在 -55℃

7 代表电容最高可工作在 125℃

R 代表容值随温度的变化为 ±15%

同样的,

Y5V正常工作温度范围在-30℃~ 85℃, 对应的电容容量变化为 22~-82%;

而Z5U 正常工作温度范围在 10℃~ 85℃,对应的电容容量变化为 22~-56%。

贴片电容510k(贴片陶瓷电容的NPO)(5)

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