C0G类MLCC的容量多在1000pF以下,该类电容器低功耗涉及的主要性能指标是损耗角正切值tanδ(DF)。传统的电极(NME)的C0G产品DF值范围是(2.0~8.0)×10-4,而技术创新型碱金属电极(BME)的C0G产品DF值范围为(1.0~2.5)×10-4,约是前者的(31~50)%。该类产品在载有T/R模块电路的G***、CDMA、无绳电话、蓝牙、GPS系统中低功耗特性较为显著。
X7R(X5R)类MLCC的容量主要集中在1000pF以上,该类电容器低功耗主要涉及的性能指标是等效串联电阻(ESR)。
失效模式分析
失效模式分析
(1)在电场作用下,陶瓷电容器的击穿 ***遵循弱点击穿理论,而局部放电是产生弱点***的根源。除因温度冷热变化产生热应力导致开裂外,对于环氧包封型高压陶瓷电容,无论是留边型还是满银型电容都存在着电极边缘电场集中和陶瓷-环氧的结合界面等比较薄弱的环节。环氧包封陶瓷电容器由于环氧树脂固化冷却过程体积收缩,产生的内应力以残余应力的形式保留在包封层中,并作用于陶瓷-环氧界面,劣化界面的粘结。在电场作用下,组成高压陶瓷电容瓷体的钙钛矿型钛酸锶铁类陶瓷(SPBT)会发生电机械应力,产生电致应变。当环氧包封层的残余应力较大时,二者联合作用极可能造成包封与陶瓷体之间脱壳,产生气隙,从而降低电压水平。
(2)介质内空洞:导致空洞产生的主要因素为陶瓷粉料内的有机或无机污染、烧结过程控制不当等。空洞的产生极易导致漏电,而漏电又导致器件内局部发热,进一步降低陶瓷介质的绝缘性能从而导致漏电增加。该过程循环发生,不断恶化,导致其耐压水平降低。
你应该使用什么陶瓷电容器降额?
有一个共同的经验法则,陶瓷电容器的电压应降低至少25%,作为标准,但在其将暴露于电压纹波效应的环境中,这应增加到至少50%。部件的额定电压应至少为正常运行时可施加在部件上的电压的两倍。
更的计算可以通过观察击穿电压和额定电压之间的关系来实现。通常,制造商通过根据经验和判断对击穿电压加上裕度来计算额定电压。击穿电压由陶瓷电容器结构中所用材料的特性和材料中存在的缺陷决定。制造过程的质量越高,击穿电压也就越高——受所用材料的限制。有趣的是,电容值越高,任何制造缺陷对击穿电压的影响就越小。
陶瓷基绝缘材料的性能主导了计算;研究表明,金属元素对结果影响不大。击穿电压通常由电介质内部的极化过程决定,而不是由任何穿决定。制造商通过确定元件工作特性内的区域来确定击穿电压。电压相关的质量保持在设备要求的范围内,其预测可靠性在规定范围内。然后,设计师应用的任何降额都是制造商降额系数的附加值,用于根据击穿电压计算额定电压。
要记住的一件事是,乍一看,过度降低组件的额定值似乎是的策略,但这将导致选择物理上更大或更昂贵的组件。所需的额外电路板空间可能不可行,或可能对电路板的布局和布线造成其他挑战。在可能存在机械振动的环境中,较大的部件也会增加部件内部的风险。与所有的设计决策一样,一些后果需要仔细考虑。
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