瓷片电容怎样测好坏

瓷片电容做为电子元器件，早已出现在各类电子产品中，应用极为广泛

什么是瓷片电容？瓷片电容是一种用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜，再经高温烧结后作为电极而成的电容器

通常用于高稳定振荡回路中，作为回路、旁路的电容器及垫整电容器，按容量分为可调堦的可变电容器及和容量固定的固定电容器

瓷片电容按频率分为高频瓷片电容和低频瓷片电容

高频瓷片电容体积小、稳定性高、高频特性好、损耗小（tgδ瓷片电容有什么特点呢？高频电容，容量小；频率高；损耗小；工作稳定

低频电容，体积小；容量大；耐电压高；价格低

瓷片电容的作用瓷片电容MLCC(1类)微型化，高频化，超低损耗，低ESR，高稳定，高耐压，高绝缘，高可靠，无极性，低容值，低成本，耐高温，主要应用于高频电路中

瓷片电容MLCC(2类)微型化，高比容，中高压，无极性，高可靠，耐高温，低ESR，低成本

主要应用于中，低频电路中作隔直，耦合，旁路和滤波等电容器使用

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N+ Z7 i% z+ U) l0 W3 a( x 評估高頻貼片電容器的一個重要性能指標是品質因素Q，或者是與其相關的等效串聯電阻% M" Y3 B! S7 z% [e（ESR）。本公司除了提供性能卓越的射頻RF 元器件外，還致力於為客戶提供精確和完整的性3 y) i" F! zB能資料。為了達到這個目標，這篇文章裏我們詳細的討論Q和ESR的測量方法和理解。2 _3 P9 K1 N+ P$ @$ M7 I理論上，一個“完美”的電容器應該表現為ESR為零歐姆、純容抗性的無阻抗元件。不論$ H$ ~3 d6 d* l6 m/ B/ p何種頻率，電流通過電容時都會比電壓提前正好90度的相位。* d p&Z7 P, \" @) v8 m實際上，電容是不完美的，會或多或少存在一定值的ESR。一個特定電容的ESR隨著頻率# i% ]: R* z. w8 x的變化而變化，並且是有等式關係的。這是由於ESR的來源是導電電極結構的特性和絕緣介質1 F" E2 Y# y% }的結構特性。為了模型化分析，把ESR當成單個的串聯寄生元。過去，所有的電容參數都是在2 @4 u5 G( b4 ^0 V% r- T1MHz的標準頻率下測得，但當今是一個更高頻的世界，1MHz的條件是遠遠不夠的。一個性能/ yV9 \) bd" D/ u優秀的高頻電容給出的典型參數值應該為：200MHz ，ESR＝0.04Ω；900MHz， ESR＝0.10Ω；! d" r- e" [3 e) p" J$ d2000MHz，ESR＝0.13Ω。&n, m" v) s, [, N$ Q- w8 w: |Q值是一個無量綱數，數值上等於電容的電抗除以寄生電阻（ESR）。Q 值隨頻率變化而有5 H3 p) T- ^" Q3 Wr很大的變化，這是由於電抗和電阻都隨著頻率而變。頻率或者容量的改變會使電抗有著非常大&f" p$ `0 y# }2 H" B# I% E5 ^9 y的變化，因此Q值也會跟著發生很大的變化。從公式一和二上可以體現出來：3 e3 N/ @, q+ w6 R公式一：|Z| = 1 / ( 2πf C)/ S6 n. _1 p: ]# @2 W7 g5 W其中，|Z|為電抗的絕對值，單位Ω；f為頻率，單位Hz；C為容量，單位元F。! A+ n8 {4 r$ m3 R公式二：Q = |Z| / ESR9 Y2 f2 E0 O" S% }2 k4 rT, D其中，Q代表“品質因素”，無量綱；|Z|為電抗的絕對值，單位Ω；ESR為等效串聯電阻， L! _4 ~5 K7 R3 e% AR單位Ω。+ X( @4 X/ ]&G! o$ E% u3 q用從向量網路分析器收集而得的S參數去推導ESR是不可信的。主要原因是這個資料的精3 [. t6 z. {8 `# ]度受限於網路分析器在50Ω系統中的精度（典型的± 0.05 dB測量精度在電容低到±0.01 dB. {8 F# T3 l0 C低損耗區是精度不足的）。同樣，用LCR儀錶去測量高Q器件的Q和ESR也是不可信的。這是- R8 ]s. E. p# R8 p( C! I由於當元件的Q 值非常高時，LCR 儀錶不能正確地分辨出非常小的電阻（R）和非常大的電抗L&a" s! @+ C（Z）。因此，高Q電容器的ESR和Q的測量方法，一般使用作為行業標準的諧振線路測試法。2 i0 l" v+ i9 ^U" @ J2 |這種測試方法作為在射頻RF上測量Q和ESR 的行業標準而長期存在。因為該方法依賴於. N8 |/ Q" o* }, j% r信號發生器的頻率精確度（該頻率可以非常精確的測量），所以該資料的採樣方式是十分精確&U% `, D0 L j1 ^的。現代的電容ESR非常之小，以至於這個測量方法的精度也只能達到接近±10%。但不管如% u+ k&S8 q4 t4 Z* E8 Xr9 O e何，這仍然是目前最精確的在射頻RF方面有效測量Q和ESR的方法。0 v" Q0 Y6 \8 X7 j, J( S+ y" E測試方式：8 t- ?: o/ f$ w" [ 頻率發生器 電腦 毫伏表" Y* W) E. j( [: m9 v2 j" Y 同軸諧振器2 T6 x2 z) T) L9 Y F$ t$ I5 W! L- w2 Q5 s4 K如何理解贴片陶瓷电容器的介質強度8 h. J/ v: V# ]$ \7 { 介質強度表徵的是介質材料承受高強度電場作用而不被電擊穿的能力，通常用伏特/密爾( p1 Y* u Q" Z. T3 g/ F0 l. i# F（V/mil）或伏特/釐米（V/cm）表示。" M. O- ` x, w! ]5 r當外電場強度達到某一臨界值時，材料晶體點陣中的電子克服電荷恢復力的束縛並出現場( S2 l! s G. J, P" H致電子發射，產生出足夠多的自由電子相互碰撞導致雪崩效應，進而導致突發擊穿電流擊穿介6 A$ o. r" Z9 f! t6 S C7 y# m質，使其失效。除此之外，介質失效還有另一種模式，高壓負荷下產生的熱量會使介質材料的+ z7 J1 ~/ A&Y0 P0 O5 J8 Zo電阻率降低到某一程度，如果在這個程度上延續足夠長的時間，將會在介質最薄弱的部位上產2 O: G* E4 c2 Z3 a. i1 C: B生漏電流。這種模式與溫度密切相關，介質強度隨溫度提高而下降。" o- S0 @) R* n+ }8 m任何絕緣體的本征介質強度都會因為材料微結構中物理缺陷的存在而出現下降，而且和絕: G9 P H8 [- g! H6 e緣電阻一樣，介質強度也與幾何尺寸密切相關。由於材料體積增大會導致缺陷隨機出現的概率" j# w. V" B+ G9 X增大，因此介質強度反比於介質層厚度，如下圖所示。. T" B8 I5 I! A G! C# X類似地，介質強度反比於片式電容器內部電極層數和其物理尺寸。! L% D3 F) y$ c_2 B: E. X s基於以上考慮，進行片式電容器留邊量設計時需要確保在使用過程中和在進行耐壓測試（一8 ]: O1 Z: Bs BF2 n般為其工作電壓的2.5倍）時，不發生擊穿失效。

谁说不能用的？楼猪一叶障目，了解多少？

普通开关电源的开关频率比较低（一般为20~70kHz），尤其是一些频率较低的大电流输出类型的开关电源，对输出滤波电容的容量有较大的要求，起码要几百μF以上。这么大容量的电容，显然采用电解电容是性能、成本最平衡的方案。如果采用陶瓷电容，如此巨大容量的陶瓷电容，其成本将不可承受。

但是，对于一些超高频率的开关电源（几百kHz~2MHz），可以采用小容量电容做滤波，这时候陶瓷电容就比较合适，成本也能控制在一个合理的水平。

采用陶瓷电容滤波的开关电源很多的，只是你没有注意而已。近几年很多电脑主板上的CPU供电模块，就取消了大容量电解电容，采用了贴片式小容量陶瓷电容，效果非常好。

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可以互用。瓷片电容224和独石电容224在小功放上可以互用，只要电容的应用频段和ESR水平相当，就可替换。瓷片电容(ceramic capacitor)是一种用陶瓷材料作介质，在陶瓷表面涂覆一层金属薄膜，再经高温烧结后作为电极而成的电容器。

一个陶瓷电容会因其构造而产生各种阻抗、感抗，比较重要的就是ESR等效串联电阻及ESL等效串联电感—这就是容抗的基础，其中ESR是等效串联电阻，ESL是等效电感

等效电感在去耦陶瓷电容中太高的话食不行的，那么要降低效电感才行

去耦陶瓷电容的ESL是由于内部流动的电流引起的，使用多个去耦陶瓷电容并联的方式可以降低电容的ESL影响，而且将两个去耦电容以相反走向放置在一起，从而使它们的内部电流引起的磁通量相互抵消，能进一步降低ESL，此方法适用于任何数目的去耦电容

同时去耦陶瓷电容可以用不同容值组合：在去耦电容的设计上，通常采用几个不同容值（通常相差二到三个数量级，如0.1uF与10uF），基本的出发点是分散串联谐振以获得一个较宽频率范围内的较低阻抗

陶瓷电容器的频率特性是指电容器电容量等参数随频率变化的关系

一般来讲，电容器在高频下工作时，随着工作频率的升高，由于绝缘介质介电系数减小，电容量将会减小，而损耗将增大，并且会影响电容器的分布参数

在高频工作时，如极片电阻、引线和极片间的电阻、极片的自身电感、引线电感等，都会影响电容器的性能

所有这些，使得电容器的使用频率受到限制

为了保证陶瓷电容器的稳定性，一般应将电容器的极限工作频率选择在电容器固有谐振频率的1/3-1/2

电容量与频率是离不开的，关系应该是很密切的，高压陶瓷电容规格容量大的电容对高频的响应很差对低频的响应却好，而规格容量小的陶瓷电容对低频的响应很差而对高频的响应却非常好

可是高压陶瓷电容容量的大小与频率的大小关系到底怎样呢？希望有道同仁一起讨论

电容容量与频率是曲线关系，在谐振点之前，电容容量随频率的增加而减小，在谐振点之后，电容容量随频率的增加而增加

曲线关系，实际是指陶瓷电容量与频率的关系，即Z(=ESR+jwL-j/wC)与频率的关系

在低频范围内，电容呈现容抗特性；中频范围内，主要是ESR特性；高频范围内，感抗占主导作用

简单得说，就是器件上不可避免得带有寄生电感和寄生电容

随着频率的提高，电容的电抗值将越来越接近0，而寄生电感的电抗值却逐渐增大，最后超过电容的电抗而使整个器件表现为电感性

容量越大的电容，其高频电抗值越接近0，就越容易被本身的寄生电感所超越

同理，电感在高频也可能表现为电容性，而且越大的电感越容易发生这样的事情

电容的大小和频率也与它们的制造工艺有关系！我们专业生产安规电容，压敏电阻，陶瓷电容，薄膜电容，如您有技术上的问题可联系我们，我们将竭力为您解决

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具有小的正电容温度系数的电容器，用于高稳定振荡回路中，作为回路电容器及垫整电容器。低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用，或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。这种电容器不宜使用在脉冲电路中，因为它们易于被脉冲电压击穿。在大功率、高压领域使用的高压陶瓷电容器，要求具有小型、高耐压和频率特性好等特点。高压陶瓷电容器已成为大功率高压电子产品不可缺少的元件之一。高压陶瓷电容器的用途主要分为送电、配电系统的电力设备和处理脉冲能量的设备。

瓷片电容是电容的一个分类，电容器由于材质，工艺，和使用的不同，分为容量可调堦的可变电容器，和容量固定的固定电容器。固定电容器又有电解电容器，涤纶电容器，云母电容器，瓷片电容器，钽电容器，油浸电容器等很多。瓷片电容器，就是以瓷介质为主要材质制作的电容器。

MLCC(1类)—微型化,高频化,超低损耗,低ESR,高稳定,高耐压,高绝缘,高可靠，无极性，低容值,低成本,耐高温，主要应用于高频电路中。MLCC(2类)—微型化,高比容,中高压,无极性，高可靠，耐高温，低ESR，低成本。主要应用于中，低频电路中作隔直，耦合，旁路和滤波等电容器使用。

参考资料

104瓷片电容的作用你知道吗.易容网[引用时间2017-12-24]

陶瓷电容具有小型、高耐压和频率特性好，温度较高，比容量大，耐潮湿性好，介质损耗较小等特点，被广泛应用于，电子产品、家用电器、配电系统的电力设备、处理脉冲能量的设备等、已成为电子产品不可缺少的元件之一

那么Y5V介质的陶瓷电容的容量与直流偏置电压有什么关系呢？Y5V介质陶瓷电容器的电容量随直流偏置电压变化非常大，从无偏置时的百分之一百电容量下降到额定电压下的直流偏置电压时得不到额定电容量的百分之二十五，也就是说10μF的电容量在额定电压时仅为不到2.5μF，在高温时由于电容量已经下降到很低，所以这时的电容量随直流偏置电压的变化不大

X7R介质陶瓷电容器的电容量随直流偏置电压变化虽比较大，但是比Y5V好得多

陶瓷电容器所允许加载的交流电压与电流同频率的关系：这主要受电容器的ESR影响，相对而言C0G的ESR比较低，故可以承受比较大的电流，相应的所允许施加的交流电压相对比较大，X7R、X5R、Y5V、Z5U则ESR相对比较大，可承受比C0G要小，与此同时，由于电容量远大于C0G，故所施加的电压将远小于C0G