容易被忽視的MLCC選型小技巧
MLCC雖然是比較簡(jiǎn)單的,但是,也是失效率相對(duì)較高的一種器件。失效率高,一方面是MLCC結(jié)構(gòu)固有的可靠性問(wèn)題,另外還有選型問(wèn)題以及應(yīng)用問(wèn)題。
由于電容算是“簡(jiǎn)單”的器件,所以有的設(shè)計(jì)工程師由于不夠重視,從而對(duì)MLCC的獨(dú)有特性不了解。在理想化的情況下,電容選型時(shí),主要考慮容量及耐壓兩個(gè)參數(shù)就夠了。但是對(duì)于MLCC,僅僅考慮這兩個(gè)參數(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。
MLCC不同材質(zhì)對(duì)性能的影響
使用MLCC,不能不了解MLCC的不同材質(zhì)和這些材質(zhì)對(duì)應(yīng)的性能。MLCC的材質(zhì)有很多種,每種材質(zhì)都有自身的獨(dú)特性能特點(diǎn)。不了解這些,所選用的電容就很有可能滿足不了電路要求。舉例來(lái)說(shuō),MLCC常見(jiàn)的有C0G(也稱(chēng)NP0)材質(zhì),X7R材質(zhì),Y5V材質(zhì)。C0G的工作溫度范圍和溫度系數(shù)最好,在-55°C至+125°C的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)溫度系數(shù)為0±30ppm/°C。X7R次之,在-55°C至+125°C的工作溫度范圍內(nèi)時(shí)容量變化為±15%。Y5V的工作溫度僅為-30°C至+85°C,在這個(gè)工作溫度范圍內(nèi)時(shí)其容量變化可達(dá)-22%至+82%。當(dāng)然,C0G、X7R、Y5V的成本也是依次減低的。在選型時(shí),如果對(duì)工作溫度和溫度系數(shù)要求很低,可以考慮用Y5V的,但是一般情況下要用X7R的,要求更高時(shí)必須選擇COG的。一般情況下,MLCC廠家都設(shè)計(jì)成使X7R、Y5V材質(zhì)的電容在常溫附近的容量最大,但是隨著溫度上升或下降,其容量都會(huì)下降。
僅僅了解上面知識(shí)的還不夠。由于C0G、X7R、Y5V的介質(zhì)的介電常數(shù)是依次減少的,所以,同樣的尺寸和耐壓下,能夠做出來(lái)的最大容量也是依次減少的。有的沒(méi)經(jīng)驗(yàn)的工程師,以為想要什么容量都有,選型時(shí)就會(huì)犯錯(cuò)誤,選了不存在的規(guī)格。比如想用0603/C0G/25V/33000pF的電容,但是0603/C0G/25V的MLCC一般只做到10000pF。其實(shí)只要仔細(xì)看了廠商提供的選型手冊(cè),就不會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤。另外,對(duì)于入門(mén)不久的設(shè)計(jì)工程師,對(duì)元件規(guī)格的數(shù)序(E12、E24等)沒(méi)概念,會(huì)給出0.5uF之類(lèi)的不存在的規(guī)格出來(lái)。即使是有經(jīng)驗(yàn)的工程師,對(duì)于規(guī)格的壓縮也沒(méi)概念。比如說(shuō),在濾波電路上,原來(lái)有人用到了3.3uF的電容,他的電路也能用3.3uF的電容,但他有可能偏偏選了一個(gè)沒(méi)人用過(guò)的4.7uF或2.2uF的電容規(guī)格。不看廠家選型手冊(cè)選型的人,還會(huì)犯下面這種錯(cuò)誤,比如選了一個(gè)0603/X7R/470pF/16V的電容,而事實(shí)上一般廠家0603/X7R/470pF的電容只生產(chǎn)50V及其以上的電壓而不生產(chǎn)16V之類(lèi)的電壓了。
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