X7r, x5r, c0g. : краткое руководство по керамическим конденсаторам

X7r, x5r, c0g. : краткое руководство по керамическим конденсаторам
X7r, x5r, c0g. : краткое руководство по керамическим конденсаторам
Anonim

X7R, X5R, C0G.: Краткое руководство по типам керамических конденсаторов

В этом техническом резюме делается попытка рассеять туман, который окружает трехсимвольные криптограммы, используемые для описания керамических колпачков.

Электрический инженер 1: «Конечно, я бы никогда не использовал конденсатор Y5V в таком приложении».

Электрический инженер 2: «И я тоже. Это было бы безумием!»

Инженер-механик: «Почему»

Silence.

Если вы считаете, что рискуете оказаться в разговоре, подобном вышеизложенному, я надеюсь, что эта статья поможет. Почти каждый, кто проектировал печатную плату, знаком с трехсимвольными кодами, которые сопровождают описание конденсатора, и я думаю, что большинство инженеров имеют общее представление о том, какие типы следует использовать, или, по крайней мере, какие типы не должны использоваться, в данной схеме.

Но что на самом деле означают эти коды? Почему заметки приложений почти всегда рекомендуют X7R или X5R? Почему Y5V существует? Если вы ищете Digi-Key для керамической крышки размером 0, 1 мкФ 0805, то почему для X7R и для C0G (иначе NP0) существует более 400 результатов?

Код

Трехсимвольный код с буквенно-буквенным форматом используется для конденсаторов с диэлектриками класса 2 и класса 3. C0G - диэлектрик класса 1, поэтому он не включен (подробнее об этом позже). X5R и X7R находятся в классе 2, а Y5V - в классе 3.

  • Первый символ указывает самую низкую температуру, с которой может работать конденсатор. Буква X (как в X7R, X5R) соответствует -55 ° C.
  • Второй символ указывает максимальную температуру. Теоретический диапазон составляет от 45 ° C до 200 ° C; 5 (как в X5R) соответствует 85 ° C, а 7 (как в X7R) соответствует 125 ° C.
  • Третий символ указывает максимальный объем изменения емкости по температурному диапазону детали. Спецификация для конденсаторов -R (например, X5R и X7R) составляет ± 15%. Емкость частей с кодом, заканчивающимся на V, может фактически уменьшиться на 82%! Это, вероятно, объясняет, почему конденсаторы Y5V не так популярны.

На следующем рисунке вы получите хорошее визуальное представление о том, как неустойчивые Y5V и Z5U сравниваются с X5R и X7R.

Image
Image

Предоставлено Кеметом

Эта диаграмма также помогает нам ответить на вопрос «почему существует Y5V?» Потому что он подходит для устройств, которые всегда работают при комнатной температуре или вблизи нее.

Крышки класса 1

Как вы могли заметить на диаграмме, C0G чрезвычайно устойчив (обратите внимание, что C0G и NP0 имеют нуль, а не верхний регистр «O»). C0G - это диэлектрик класса 1 и суперзвезда емкостного конденсатора: на емкость не оказывают существенного влияния температура, приложенное напряжение или старение.

Однако у него есть один недостаток, который стал особенно актуальным в этот век неустанной миниатюризации: он неэффективен по объему. Например, если вы перейдете на Digi-Key и выполните поиск крышки размером 0, 1 мкФ C0G, самая маленькая часть на складе - 1206. Напротив, вы можете найти колпачок X7R 0, 1 мкФ в пакете 0306 и с номинальным напряжением (10 В) достаточно высоко для схемы 3, 3 В или даже 5 В.

Image
Image

Пакет 0306. Они могут фактически соответствовать крышке разъединения X7R в этом крошечном форм-факторе. Изображение предоставлено Digi-Key

Шумные конденсаторы

Если вы создаете аудиоустройства или предпочитаете тихие печатные платы, у вас есть еще одна причина выбора C0G по сравнению с X7R или X5R: колпаки класса 2 демонстрируют пьезоэлектрическое поведение, которое может заставить их функционировать как оба микрофона (которые преобразуют звук в электрический шум) и зуммеры (которые преобразуют сигналы переменного тока в звуковой шум). У конденсаторов класса 1 нет этой проблемы.

Image
Image

Схема, взятая из этого документа TDK по «пенным конденсаторам»

Я уверен, что вы можете найти гораздо больше информации о типах конденсаторов и диэлектриках от таких производителей, как Kemet, AVX и TDK. Если вы хотите увидеть весь график для трехсимвольных кодов, нажмите здесь.