常见陶瓷电容器的温度性质
陶瓷电容器就是介质材料为陶瓷的电容器,根据陶瓷材料的不同可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类
按结构形式分类,又可分为圆片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种
根据美国标准EIA-198-D,在用字母或数字表示陶瓷电容器的温度性质有三部分:一部分为低工作温度;二位部分数字为高工作温度;第三部分为随温度变化的容差
常见的Ⅱ类陶瓷电容器有:X7R、X5R、X8R、Y5V、Z5UX7R表示为:一位X为低工作温度-55℃,二位的数字7位高工作温度+125℃,第三位字母R为随温度变化的容值偏差正负百分之十五
X5R表示为:一位X为低工作温度-55℃,二位的数字5位高工作温度+85℃,第三位字母R为随温度变化的容值偏差正负百分之十五
X8R表示为:一位X为低工作温度-55℃,二位的数字5位高工作温度+150℃,第三位字母R为随温度变化的容值偏差正负百分之十五
Y5V表示为:一位Y为低工作温度-30℃,二位的数字5位高工作温度+85℃,第三位字母V为随温度变化的容值偏差正百分之二十二,负百分之八十二,正负百分之十五
Z5U表示为:一位Z为低工作温度+10℃,二位的数字5位高工作温度+85℃,第三位字母U为随温度变化的容值偏差正百分之二十二,负百分之五十六
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我们知道,高压陶瓷电容器通常是应用在电力系统中的
外层是陶瓷做的,可以绝缘起到保护作用
高压陶瓷电容器其中关键的特质就是耐压高,其电压值通常高于1KV
高压陶瓷电容器普遍的有500V、2KV、6KV、8-10KV电压
一般用于高压地方
瓷谷电子的最高可达10KV电压值
高压陶瓷电容里,其中分为几种特质:Y5E、Y5P、Y5U、Y5V、X7R特质有差异相应的工作温度也有所不同
特质是Y5E、Y5P、Y5U、Y5V的,通常工作温度是-25℃到+85℃,特质是X7R的,一般工作温度是-55℃到+125℃
所以高压陶瓷电容是否可达到130的工作温度呢?高压陶瓷电容中用X7R材质里工作温度能够达到125℃,而最高的125℃中没有包括130℃
所以是达不到的
高压陶瓷电容效用具备耐磨DC电压的特性,适用于旁路系统和耦合电路中,其中的低消耗高压瓷片具有较低的介质耗损,格外适合在电视广播系统和电子设备等电路中应用
高压陶瓷电容是以瓷片材质为材料的扁圆形电子元器件,外层是陶瓷的可以绝缘起到保护作用
如今高压陶瓷电容在LED灯领域已有普遍的使用和很高的地位了
您的MLCC出现破裂,我认为是温度冲击造成的,就是升温或降温太快引起的,建议在焊接前进行预热。
比方说MZD-DL材质,温度变化范围就是-25度到+85度.那么,如果长期在70度以上,就会因为容量下降而失效.
MZD-D材质,温度到+85度时,容量下降了30%以上.往往这时电容器会失效.
MZD-GC材质的陶瓷电容器,在-50度到+125度范围内,容量变化极小,约为3%.所以不会失效.
所以,楼主的问题,要看电容器的材质.而通常温度上升到节点时,电容器通常并不会坏,而是出现失效状况,没法工作.
而往往瓷片电容容易受到损坏和老化的情况,其中之一的原因我们在日常的操作中使用不恰当
瓷片电容出现断裂或微裂的情况是由于加工工艺和电容在使用过程中的机械、热应力等作用因为影响而成的
而电容的失效往往由于老化、磨损、疲劳等原因导致瓷片电容加速恶化
不同材质的瓷片电容对于工作温度的使用要求都是不一样的,大家操作的时候可以看看如下列表:对于有要求的温度使用范围希望大家都遵守,目的是可以保证瓷片电容的寿命,不会提高老化速度
瓷片电容又分高压瓷片电容及低压瓷片电容
要了解超过超过瓷片电容工作温度范围使用,会怎么样,需先了解下瓷片电容的工作温度范围是多少
瓷片电容中,有分三种特性,Y5P;Y5U;Y5V,特性不同,对应的工作温度也会不同
详见下图
瓷片电容用Y5U及Y5P特性的,变化率为+22%-65%
用Y5V特性的,变化率为+30%-80%
-25℃~+85℃是瓷片电容的工作温度,意思就是瓷片电容可以在两种极端的温度下工作
不受影响
超过瓷片电容工作温度范围使用,就是超过-40℃~+85℃这个温度会怎样呢?如果超过,使用寿命会缩短
工作温度过高或过低时,如果瓷片电容容量下降过多,就会影响性能,造成失效
电容器通常并不会坏,而是出现失效状况,没法工作
建议是在相对常温环境下使用
陶瓷电容是用以陶瓷为介质,涂敷金属薄膜(通常为银)经高温烧结而形成电极,再在电极上焊上引出线,外表涂以保护磁漆,或用环氧树脂包封而成
外形是圆片形,蓝色居多,也有黄色
陶瓷材料配方不同,它的电性能也不同
利用这一点,就可以制造出各种不同介电常数和不同温度系数的电容器,以满足不同的使用要求
陶瓷电容器其实也想交流电容一样对其工作的电压环境及工作环境的温度有一定的要求的
在交流电路或纹波电流电路中使用直流额定电压电容器时,如果你有使用到高压陶瓷电容请务必将外加电压的Vp-p值或包含直流偏置电压的Vo-p值维持在额定电压范围内
若向电路施加电压,开始或停止时可能会因谐振或切换产生暂时的异常电压师请务必使用额定电压范围包含这些异常电压的高压陶瓷电容
陶瓷电容的表面温度应保持在其额定工作温度范围的上限以下
务必考虑到陶瓷电容的自生热,陶瓷电容在高频电流、冲激电流等中使用时可能会因介电损耗发出自生热
而外加电压应使自生热等负荷在25℃周围温度条件下不超过20℃范围
如果测量陶瓷电容的工作温度应使用0.1mm小热容量的(K)的热电偶,而且电容器不应受到其它元件的散热或周围温度波动影响
这里要注意一点过热的陶瓷电容可能会导致陶瓷电容特性及可靠性下降,当然测量的时候切勿在冷却风扇运转时进行测量,否则无法确保测量数据的精确性
但是一般普通的陶瓷电容往往只能在125℃以下应用,经过制造厂家多年不断地测试,一款适用于200℃应用的电容,多层陶瓷电容,这款实用在它工作电压和工作温度呈相关性
随着温度上升,加速因子的升高会非常显著
然而需要注意的是,基于C0G,X5R,X7R,或X8R电介质的电容,尽管可在200℃的高温下应用,但其性能可能会有一定的衰减
仅仅是热应力即可导致电气失效
当电容介质产生热量的速度高于其所能发散的速度时就会发生热击穿现象
这会提高介质的导电性,产生更多热量,但最终导致电容性能的不稳定,通常表现为温度的急剧上升
电容通过局部放电时所产生热量,可能足以熔化电介质材料
用户在决定某个电容是否适用于高温环境时,需要考虑热应力和温度上升对容值、耗散因子和绝缘电阻等基础电性能所产生的影响
因此我们除了给电容器降温之外,还需要选一些性能强悍,耐高温的"勇士"来为我们的机器服务
那么如何选择在高温下还能保持性能工作的陶瓷电容器呢?我下面为大家分析下各类型陶瓷电容器的情况
由上图可知,大部分的陶瓷电容都是呈高温和低温容量降低的趋势,但是NPO电容的曲线较好,容量基本不随温度而变化,其中Y5V的特性较差,因此如果使用环境温度高,应首选NPO电容
从上图可以看出,大部分的陶瓷电容都是随着温度升高,漏电流也随着增大的
但是NPO电容的曲线较好,容量基本不随温度而变化,Y5V的特性较不稳定
同样的,大部分的陶瓷电容都是随着使用时间越长,漏电流持续增大的,而且NPO电容还是较好的
因此可以得出结论:在温度的影响下,NPO的性能变化是较小的,而Y5V的性能变化是教大的,因此如果您的电容器使用环境温度较高,应选择性能更稳定的NPO陶瓷电容,反之,可以根据您的具体需求选择其他类型的陶瓷电容