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高压贴片电容和普通电容的区别

2023-08-30 00:20:47 编辑：join 浏览量：599次

高压贴片电容和普通电容的区别

在电路中，耐压值不同，起的效果也不同。

17年新品推荐-模块电容

什么是模块电容？

模块电容-高容量、高耐压（630V/2.2μF~50V/350μF）低ESR化，允许的纹波电流更大，低ESL化，高频特性更好。

模块电容用途？

模块电容可用于各种电机的逆变器的平滑及噪音对策电路，航空·宇宙领域的通信机器·雷达等的电源电路，RF发射装置等高频率电源电路的退藕电路，是基站·中继器等高寿命要求产品的必用产品。

RS系列特征

RS系列（多层陶瓷电容），是为了扩大基板上的实装面积，实现大容量化，MARUWA的芯片形多层陶瓷电容进行重叠一体化做的产品。作为铝电解电容的调换，适用于小型高频SW电源的使用。

用途SW电源的缓冲电路、DC－DC电容的平滑电路。

贴片电容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材质规格，不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用。

NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。

一 NPO电容器

NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。

NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到+125℃时容量变化为0±30ppm/℃，电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%，相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同，大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。

二 X7R电容器

X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到+125℃时其容量变化为15%，需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。

X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的，它也随时间的变化而变化，大约每10年变化1%ΔC，表现为10年变化了约5%。

X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用，而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。

三 Z5U电容器

Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围，对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大，它的老化率最大可达每10年下降5%。

尽管它的容量不稳定，由于它具有小体积、等效串联电感（ESL）和等效串联电阻（ESR）低、良好的频率响应，使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。

Z5U电容器的其他技术指标如下:

工作温度范围 +10℃ --- +85℃

温度特性 +22% ---- -56%

介质损耗最大 4%

四 Y5V电容器

Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器，在-30℃到85℃范围内其容量变化可达+22%到-82%。 Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。

Y5V电容器的其他技术指标如下:

工作温度范围 -30℃ --- +85℃

温度特性 +22% ---- -82%

介质损耗最大 5%

特点：积层陶瓷电容器是长年累积材料技术及合理的生产技术制造之高信赖性制品。小型、薄型、轻量、大容量化，寸法精度优,自动装着高生产性佳。残留电感值小，周波数特性良好。绿色制品〈全面无铅制程〉分类：（1）常规/Generalpurpose电介质:NP0,X7R,Y5V尺寸:0402,0603,0805,1206,1210,1812电容值:0.5pF~0.82uF额定电压:10V,16V,25V,50,100V（2）高容/Highcapacitance电介质:X7R,X5R,Y5V电容值:1uF~100uF（3）中高压电容/Middle&highvoltage电介质:NP0,X7R,Y5V额定电压:200V,250V,500V,630V，1kV,2kV,3kV（4）高频电容/HighQ&lowESR(HHseries)电介质:NP0尺寸:0402,0603电容值:0.5pF~3300pF额定电压:16V,25V,50V（5）排容/Capacitorarrays电介质:NP0,X7R,Y5V尺寸:0603x4电容值:10pF~0.1uF用途：贴片电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路，能量转换，控制电路等方面。如：笔记本、主板、手机、数字照相机等一般电子回路及高电压回路、液晶Backlight之变换器回路。应用贴片式电容有贴片式陶瓷电容、贴片式钽电容、贴片式铝电解电容。贴片式陶瓷电容无极性，容量也很小（PF级），一般可以耐很高的温度和电压，常用于高频滤波。陶瓷电容看起来有点像贴片电阻（因此有时候我们也称之为“贴片电容”），但贴片电容上没有代表容量大小的数字。贴片式钽电容的特点是寿命长。耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好，不过容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力相对较弱。它被应用于小容量的低频滤波电路中。贴片钽电容与陶瓷电容相比，其表面均有电容容量和耐压标识，其表面颜色通常有黄色和黑色两种。譬如100-16即表示容量100μF，耐压16V。贴片式铝电解电容拥有比贴片式钽电容更大的容量，其多见于显卡上，容量在300μF~1500μF之间，其主要是满足电流低频的滤波和稳压作用。直立电容和贴片电容的区别无论是插件还是贴片式的安装工艺，电容本身都是直立于PCB的，根本的区别方式是贴片工艺安装的电容，有黑色的橡胶底座。贴片式的好处主要在于生产方面，其自动化程度高，精度也高，在运输途中不像插件式那样容易受损。但是贴片工艺安装需要波峰焊工艺处理，电容经过高温之后可能会影响性能，尤其是阴极采用电解液的电容，经过高温后电解液可能会干枯。

采用电容降压电路是一种常见的小电流电源电路﹐由于其具有体积小﹑成本低﹑电流相对恒定等优点﹐也常应用于LED的驱动电路中。

图一为一个实际的采用电容降压的LED驱动电路﹕请注意﹐大部分应用电路中没有连接压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管﹐建议连接上﹐因压敏电阻或瞬变电压抑制晶体管能在电压突变瞬间( 如雷电﹑大用电设备起动等 )有效地将突变电流泄放﹐从而保护二级关和其它晶体管﹐它们的响应时间一般在微毫秒级。

电路工作原理﹕

电容C1的作用为降压和限流﹕大家都知道﹐电容的特性是通交流﹑隔直流﹐当电容连接于交流电路中时﹐其容抗计算公式为﹕

XC = 1/2πf C

式中﹐XC 表示电容的容抗﹑f 表示输入交流电源的频率﹑C 表示降压电容的容量。

流过电容降压电路的电流计算公式为﹕

I = U/XC

式中 I 表示流过电容的电流﹑U 表示电源电压﹑XC 表示电容的容抗

在220V﹑50Hz的交流电路中﹐当负载电压远远小于220V时﹐电流与电容的关系式为﹕

I = 69C 其中电容的单位为uF﹐电流的单位为mA

下表为在220V﹑50Hz的交流电路中﹐理论电流与实际测量电流的比较

电容(uF)

0.047

0.2

0.22

0.47

2.2

4.7

电流(mA)

理论值

3.2

6.9

13.2

32.4

152

324

实测值

3.3

32.5

152

325

电阻R1为泄放电阻﹐其作用为﹕当正弦波在最大峰值时刻被切断时﹐电容C1上的残存电荷无法释放﹐会长久存在﹐在维修时如果人体接触到C1的金属部分﹐有强烈的触电可能﹐而电阻R1的存在﹐能将残存的电荷泄放掉﹐从而保证人﹑机安全。泄放电阻的阻值与电容的大小有关﹐一般电容的容量越大﹐残存的电荷就越多﹐泄放电阻就阻值就要选小些。经验数据如下表﹐供设计时参考﹕

C1取值(uF)

0.47

0.68

1.5

R1取值

750K

510K

360K

200-300K

D1 ~ D4的作用是整流﹐其作用是将交流电整流为脉动直流电压。

C2﹑C3的作用为滤波﹐其作用是将整流后的脉动直流电压滤波成平稳直流电压

压敏电阻( 或瞬变电压抑制晶体管 )的作用是将输入电源中瞬间的脉冲高压电压对地泄放掉﹐从而保护LED不被瞬间高压击穿。

LED串联的数量视其正向导通电压( Vf )而定﹐在220V AC电路中﹐最多可以达到80个左右。

组件选择﹕电容的耐压一般要求大于输入电源电压的峰值﹐在220V,50Hz的交流电路中时﹐可以选择耐压为400伏以上的涤纶电容或纸介质电容。

D1 ~D4 可以选择IN4007。

滤波电容C2﹑C3的耐压根据负载电压而定﹐一般为负载电压的1.2倍。其电容容量视负载电流的大小而定。

下列电路图为其它形式的电容降压驱动电路﹐供设计时参考﹕

在图二电路中﹐可控硅SCR及R3组成保护电路﹐当流过LED的电流大于设定值时﹐SCR导通一定的角度﹐从而对电路电流进行分流﹐使LED工作于恒流状态﹐从而避免LED因瞬间高压而损坏。

在图三电路中﹐C1﹑R1﹑压敏电阻﹑L1﹑R2组成电源初级滤波电路﹐能将输入瞬间高压滤除﹐C2﹑R2组成降压电路﹐C3﹑C4﹑L2﹑及压敏电阻组成整流后的滤波电路。此电路采用双重滤波电路﹐能有效地保护LED不被瞬间高压击穿损坏。

图四是一个最简单的电容降压应用电路﹐电路中利用两只反并联的LED对降压后的交流电压进行整流﹐可以广泛应用于夜光灯﹑按钮指示灯﹐要求不高的位置指示灯等场合

其作用主要是清除由芯片自身产生的各种高频信号对其他芯片的串扰，从而让各个芯片模块能够不受干扰的正常工作。在高频电子振荡线路中，贴片式电容与晶体振荡器等元件一起组成振荡电路，给各种电路提供所需的时钟频率。

贴片式电容有贴片式陶瓷电容、贴片式钽电容、贴片式铝电解电容。贴片式陶瓷电容无极性（如图3），容量也很小（PF级），一般可以耐很高的温度和电压，常用于高频滤波。陶瓷电容看起来有点像贴片电阻（因此有时候我们也称之为“贴片电容”），但贴片电容上没有代表容量大小的数字。

贴片式钽电容的特点是寿命长（如图4）、耐高温、准确度高、滤高频改波性能极好，不过容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力相对较弱。它被应用于小容量的低频滤波电路中。

贴片钽电容与陶瓷电容相比，其表面均有电容容量和耐压标识，其表面颜色通常有黄色和黑色两种。譬如100-16即表示容量100μF，耐压16V。

贴片式铝电解电容拥有比贴片式钽电容更大的容量，其多见于显卡上，容量在300μF~1500μF之间，其主要是满足电流低频的滤波和稳压作用。

直立电容和贴片电容的区别

无论是插件还是贴片式的安装工艺，电容本身都是直立于PCB的，根本的区别方式是贴片工艺安装的电容，有黑色的橡胶底座。贴片式的好处主要在于生产方面，其自动化程度高，精度也高，在运输途中不像插件式那样容易受损。但是贴片工艺安装需要波峰焊工艺处理，电容经过高温之后可能会影响性能，尤其是阴极采用电解液的电容，经过高温后电解液可能会干枯。插件工艺的安装成本低，因此在同样成本下，电容本身的性能可以更好一些。

在性能方面，直立式电容对频率的适应性差一些，不过不到500MHz以上的频率是很难体现出差异的。使用插件式安装的电容中也有很好的产品，例如CHEMICON的PS系列有一部分就是使用插件式的。

美容仪器专用贴片电容

1812 0.1uF 1000V ±10% X5R

1812 47uF 25V ±20% X5R

逆变器专用贴片电容

1812 104 630V X7R

1812 104 1KV X7R

医疗电源专用贴片电容

1812 685 100V X7R

电箱专用贴片电容

1206 107 6.3V X5R

高亮LED专用贴片电容