陶瓷電(diàn)容器的(de)工作(zuò)原理和(hé)分(fēn)類(lèi)
时(shí)間(jiān):2022-11-10
閱读(dú):
電(diàn)容器是(shì)一(yī)種(zhǒng)以(yǐ)電(diàn)场形式存儲能(néng)量(liàng)的(de)電(diàn)气(qì)設備,它(tā)由(yóu)两(liǎng)块(kuài)由(yóu)電(diàn)介質(zhì)或(huò)非(fēi)導電(diàn)物(wù)質(zhì)隔開(kāi)的(de)金(jīn)屬闆組成(chéng)。電(diàn)容器類(lèi)型大(dà)致(zhì)分(fēn)为(wèi)固定(dìng)電(diàn)容和(hé)可(kě)變(biàn)電(diàn)容。最(zuì)重要(yào)的(de)是(shì)固定(dìng)電(diàn)容的(de)電(diàn)容器,但也(yě)有(yǒu)可(kě)變(biàn)電(diàn)容的(de)電(diàn)容器,例如(rú)旋轉(zhuǎn)或(huò)微调電(diàn)容器。固定(dìng)電(diàn)容的(de)電(diàn)容器分(fēn)为(wèi)薄膜電(diàn)容器、陶瓷電(diàn)容器、電(diàn)解(jiě)電(diàn)容器和(hé)超導電(diàn)容器。本(běn)文(wén)簡單介紹陶瓷電(diàn)容器的(de)工作(zuò)原理、結構和(hé)應(yìng)用(yòng)特(tè)性(xìng)。
一(yī)、陶瓷電(diàn)容的(de)极(jí)性(xìng)
陶瓷電(diàn)容器最(zuì)常見(jiàn)于(yú)每个(gè)電(diàn)气(qì)設備中(zhōng),它(tā)使用(yòng)陶瓷材料作(zuò)为(wèi)電(diàn)介質(zhì)。陶瓷電(diàn)容器是(shì)一(yī)種(zhǒng)無极(jí)性(xìng)器件(jiàn),这(zhè)意(yì)味着它(tā)们(men)沒(méi)有(yǒu)极(jí)性(xìng)。所(suǒ)以(yǐ)可(kě)以(yǐ)在(zài)電(diàn)路(lù)闆上(shàng)的(de)任何方(fāng)向(xiàng)連(lián)接它(tā)。因(yīn)此(cǐ),它(tā)们(men)通(tòng)常比電(diàn)解(jiě)電(diàn)容器安全(quán)得多(duō)。这(zhè)是(shì)下(xià)面(miàn)給(gěi)出(chū)的(de)非(fēi)极(jí)化(huà)電(diàn)容器的(de)符号(hào)。许多(duō)類(lèi)型的(de)電(diàn)容器,例如(rú)钽钽珠(zhū)電(diàn)容,沒(méi)有(yǒu)极(jí)性(xìng)。
二、陶瓷電(diàn)容器的(de)結構和(hé)性(xìng)能(néng)
陶瓷電(diàn)容器主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)三(sān)種(zhǒng)類(lèi)型,但也(yě)有(yǒu)其(qí)它(tā)類(lèi)型可(kě)供選擇:
1、用(yòng)于(yú)樹(shù)脂塗层(céng)的(de)通(tòng)孔安装的(de)引線(xiàn)圆盤陶瓷電(diàn)容器。
2、表(biǎo)面(miàn)貼装多(duō)层(céng)陶瓷電(diàn)容器(MLC)。
3、特(tè)殊類(lèi)型的(de)微波(bō)裸無铅(qiān)圆盤陶瓷電(diàn)容器,旨在(zài)安装在(zài)PCB上(shàng)的(de)插槽中(zhōng)。
陶瓷圆盤電(diàn)容器是(shì)通(tòng)过(guò)在(zài)陶瓷圆盤的(de)两(liǎng)側塗上(shàng)银(yín)觸點(diǎn)制成(chéng)的(de),如(rú)上(shàng)图(tú)所(suǒ)示。陶瓷圆盤電(diàn)容器的(de)電(diàn)容值約为(wèi)10pF至(zhì)100μF,具有(yǒu)多(duō)種(zhǒng)額定(dìng)電(diàn)壓,介于(yú)16V至(zhì)15KV甚至(zhì)更(gèng)多(duō)。
为(wèi)了(le)獲得更(gèng)高(gāo)的(de)電(diàn)容,这(zhè)些器件(jiàn)可(kě)以(yǐ)由(yóu)多(duō)层(céng)制成(chéng)。MLCC由(yóu)順電(diàn)體(tǐ)和(hé)铁(tiě)電(diàn)體(tǐ)材料混合制成(chéng),或(huò)者与金(jīn)屬觸點(diǎn)分(fēn)层(céng)。分(fēn)层(céng)过(guò)程完成(chéng)後(hòu),将器件(jiàn)置于(yú)高(gāo)温(wēn)下(xià),对(duì)混合物(wù)進(jìn)行燒結,從而(ér)得到(dào)具有(yǒu)所(suǒ)需性(xìng)能(néng)的(de)陶瓷材料。最(zuì)後(hòu),生(shēng)成(chéng)的(de)電(diàn)容器由(yóu)许多(duō)並(bìng)聯的(de)較小電(diàn)容器組成(chéng),这(zhè)導致(zhì)電(diàn)容增加。
據(jù)了(le)解(jiě),MLCC由(yóu)500多(duō)层(céng)組成(chéng),最(zuì)小层(céng)厚約为(wèi)0.5微米(mǐ)。随着技術(shù)的(de)進(jìn)步,在(zài)相同(tóng)體(tǐ)積下(xià),层(céng)的(de)厚度(dù)会(huì)減小,而(ér)電(diàn)容会(huì)增加。
陶瓷電(diàn)容器電(diàn)介質(zhì)因(yīn)制造商而(ér)异(yì),但常見(jiàn)的(de)化(huà)合物(wù)包(bāo)括二氧化(huà)钛、钛酸(suān)锶和(hé)钛酸(suān)鋇。

三(sān)、陶瓷電(diàn)容器的(de)分(fēn)類(lèi)
根(gēn)據(jù)陶瓷材料的(de)不(bù)同(tóng),可(kě)以(yǐ)分(fēn)为(wèi)低(dī)頻陶瓷電(diàn)容器和(hé)高(gāo)頻陶瓷電(diàn)容器。按結構形式分(fēn)類(lèi),又可(kě)分(fēn)为(wèi)圆片(piàn)狀電(diàn)容器、管(guǎn)狀電(diàn)容器、矩形電(diàn)容器、片(piàn)狀電(diàn)容器、穿心(xīn)電(diàn)容器等多(duō)類(lèi)電(diàn)容器。而(ér)根(gēn)據(jù)工作(zuò)温(wēn)度(dù)範圍、温(wēn)度(dù)漂移、容差,定(dìng)義了(le)不(bù)同(tóng)的(de)陶瓷電(diàn)容器類(lèi)别。
1、Ⅰ類(lèi)陶瓷電(diàn)容器
这(zhè)類(lèi)電(diàn)容主(zhǔ)要(yào)和(hé)温(wēn)度(dù)有(yǒu)關(guān),这(zhè)些是(shì)最(zuì)穩定(dìng)的(de)電(diàn)容器,它(tā)们(men)具有(yǒu)近乎線(xiàn)性(xìng)的(de)特(tè)性(xìng)。
用(yòng)作(zuò)電(diàn)介質(zhì)的(de)最(zuì)常見(jiàn)化(huà)合物(wù)是(shì):
A、正(zhèng)温(wēn)度(dù)系(xì)數的(de)钛酸(suān)鎂。
B、用(yòng)于(yú)負温(wēn)度(dù)系(xì)數電(diàn)容器的(de)钛酸(suān)鈣。
2、Ⅱ類(lèi)陶瓷電(diàn)容器
这(zhè)類(lèi)電(diàn)容器在(zài)體(tǐ)積效率方(fāng)面(miàn)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)更(gèng)好(hǎo)的(de)性(xìng)能(néng),但这(zhè)是(shì)以(yǐ)較低(dī)的(de)精度(dù)和(hé)穩定(dìng)性(xìng)为(wèi)代價的(de)。因(yīn)此(cǐ),它(tā)们(men)通(tòng)常用(yòng)于(yú)精度(dù)不(bù)重要(yào)的(de)去耦、耦合和(hé)旁路(lù)應(yìng)用(yòng)。
A、温(wēn)度(dù)範圍:-50°C至(zhì)+85°C
B、耗散因(yīn)數:2.5%
C、準确度(dù):較差
3、III類(lèi)陶瓷電(diàn)容器
这(zhè)類(lèi)陶瓷電(diàn)容器具有(yǒu)高(gāo)容積效率、低(dī)精度(dù)和(hé)低(dī)損耗因(yīn)數。它(tā)不(bù)能(néng)承受高(gāo)壓。使用(yòng)的(de)電(diàn)介質(zhì)通(tòng)常是(shì)钛酸(suān)鋇。
A、III類(lèi)電(diàn)容器将其(qí)電(diàn)容變(biàn)化(huà)-22%至(zhì)+50%
B、温(wēn)度(dù)範圍为(wèi)+10°C至(zhì)+55°C。
C、耗散因(yīn)數:3 至(zhì) 5%。
D、具有(yǒu)相當差的(de)準确度(dù)(通(tòng)常为(wèi)20%或(huò)-20/+80%)。
E、通(tòng)常用(yòng)于(yú)去耦或(huò)其(qí)他(tā)精度(dù)不(bù)成(chéng)問(wèn)題(tí)的(de)電(diàn)源應(yìng)用(yòng)
一(yī)、陶瓷電(diàn)容的(de)极(jí)性(xìng)
陶瓷電(diàn)容器最(zuì)常見(jiàn)于(yú)每个(gè)電(diàn)气(qì)設備中(zhōng),它(tā)使用(yòng)陶瓷材料作(zuò)为(wèi)電(diàn)介質(zhì)。陶瓷電(diàn)容器是(shì)一(yī)種(zhǒng)無极(jí)性(xìng)器件(jiàn),这(zhè)意(yì)味着它(tā)们(men)沒(méi)有(yǒu)极(jí)性(xìng)。所(suǒ)以(yǐ)可(kě)以(yǐ)在(zài)電(diàn)路(lù)闆上(shàng)的(de)任何方(fāng)向(xiàng)連(lián)接它(tā)。因(yīn)此(cǐ),它(tā)们(men)通(tòng)常比電(diàn)解(jiě)電(diàn)容器安全(quán)得多(duō)。这(zhè)是(shì)下(xià)面(miàn)給(gěi)出(chū)的(de)非(fēi)极(jí)化(huà)電(diàn)容器的(de)符号(hào)。许多(duō)類(lèi)型的(de)電(diàn)容器,例如(rú)钽钽珠(zhū)電(diàn)容,沒(méi)有(yǒu)极(jí)性(xìng)。
二、陶瓷電(diàn)容器的(de)結構和(hé)性(xìng)能(néng)
陶瓷電(diàn)容器主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)三(sān)種(zhǒng)類(lèi)型,但也(yě)有(yǒu)其(qí)它(tā)類(lèi)型可(kě)供選擇:
1、用(yòng)于(yú)樹(shù)脂塗层(céng)的(de)通(tòng)孔安装的(de)引線(xiàn)圆盤陶瓷電(diàn)容器。
2、表(biǎo)面(miàn)貼装多(duō)层(céng)陶瓷電(diàn)容器(MLC)。
3、特(tè)殊類(lèi)型的(de)微波(bō)裸無铅(qiān)圆盤陶瓷電(diàn)容器,旨在(zài)安装在(zài)PCB上(shàng)的(de)插槽中(zhōng)。
陶瓷圆盤電(diàn)容器是(shì)通(tòng)过(guò)在(zài)陶瓷圆盤的(de)两(liǎng)側塗上(shàng)银(yín)觸點(diǎn)制成(chéng)的(de),如(rú)上(shàng)图(tú)所(suǒ)示。陶瓷圆盤電(diàn)容器的(de)電(diàn)容值約为(wèi)10pF至(zhì)100μF,具有(yǒu)多(duō)種(zhǒng)額定(dìng)電(diàn)壓,介于(yú)16V至(zhì)15KV甚至(zhì)更(gèng)多(duō)。
为(wèi)了(le)獲得更(gèng)高(gāo)的(de)電(diàn)容,这(zhè)些器件(jiàn)可(kě)以(yǐ)由(yóu)多(duō)层(céng)制成(chéng)。MLCC由(yóu)順電(diàn)體(tǐ)和(hé)铁(tiě)電(diàn)體(tǐ)材料混合制成(chéng),或(huò)者与金(jīn)屬觸點(diǎn)分(fēn)层(céng)。分(fēn)层(céng)过(guò)程完成(chéng)後(hòu),将器件(jiàn)置于(yú)高(gāo)温(wēn)下(xià),对(duì)混合物(wù)進(jìn)行燒結,從而(ér)得到(dào)具有(yǒu)所(suǒ)需性(xìng)能(néng)的(de)陶瓷材料。最(zuì)後(hòu),生(shēng)成(chéng)的(de)電(diàn)容器由(yóu)许多(duō)並(bìng)聯的(de)較小電(diàn)容器組成(chéng),这(zhè)導致(zhì)電(diàn)容增加。
據(jù)了(le)解(jiě),MLCC由(yóu)500多(duō)层(céng)組成(chéng),最(zuì)小层(céng)厚約为(wèi)0.5微米(mǐ)。随着技術(shù)的(de)進(jìn)步,在(zài)相同(tóng)體(tǐ)積下(xià),层(céng)的(de)厚度(dù)会(huì)減小,而(ér)電(diàn)容会(huì)增加。
陶瓷電(diàn)容器電(diàn)介質(zhì)因(yīn)制造商而(ér)异(yì),但常見(jiàn)的(de)化(huà)合物(wù)包(bāo)括二氧化(huà)钛、钛酸(suān)锶和(hé)钛酸(suān)鋇。

三(sān)、陶瓷電(diàn)容器的(de)分(fēn)類(lèi)
根(gēn)據(jù)陶瓷材料的(de)不(bù)同(tóng),可(kě)以(yǐ)分(fēn)为(wèi)低(dī)頻陶瓷電(diàn)容器和(hé)高(gāo)頻陶瓷電(diàn)容器。按結構形式分(fēn)類(lèi),又可(kě)分(fēn)为(wèi)圆片(piàn)狀電(diàn)容器、管(guǎn)狀電(diàn)容器、矩形電(diàn)容器、片(piàn)狀電(diàn)容器、穿心(xīn)電(diàn)容器等多(duō)類(lèi)電(diàn)容器。而(ér)根(gēn)據(jù)工作(zuò)温(wēn)度(dù)範圍、温(wēn)度(dù)漂移、容差,定(dìng)義了(le)不(bù)同(tóng)的(de)陶瓷電(diàn)容器類(lèi)别。
1、Ⅰ類(lèi)陶瓷電(diàn)容器
这(zhè)類(lèi)電(diàn)容主(zhǔ)要(yào)和(hé)温(wēn)度(dù)有(yǒu)關(guān),这(zhè)些是(shì)最(zuì)穩定(dìng)的(de)電(diàn)容器,它(tā)们(men)具有(yǒu)近乎線(xiàn)性(xìng)的(de)特(tè)性(xìng)。
用(yòng)作(zuò)電(diàn)介質(zhì)的(de)最(zuì)常見(jiàn)化(huà)合物(wù)是(shì):
A、正(zhèng)温(wēn)度(dù)系(xì)數的(de)钛酸(suān)鎂。
B、用(yòng)于(yú)負温(wēn)度(dù)系(xì)數電(diàn)容器的(de)钛酸(suān)鈣。
2、Ⅱ類(lèi)陶瓷電(diàn)容器
这(zhè)類(lèi)電(diàn)容器在(zài)體(tǐ)積效率方(fāng)面(miàn)表(biǎo)現(xiàn)出(chū)更(gèng)好(hǎo)的(de)性(xìng)能(néng),但这(zhè)是(shì)以(yǐ)較低(dī)的(de)精度(dù)和(hé)穩定(dìng)性(xìng)为(wèi)代價的(de)。因(yīn)此(cǐ),它(tā)们(men)通(tòng)常用(yòng)于(yú)精度(dù)不(bù)重要(yào)的(de)去耦、耦合和(hé)旁路(lù)應(yìng)用(yòng)。
A、温(wēn)度(dù)範圍:-50°C至(zhì)+85°C
B、耗散因(yīn)數:2.5%
C、準确度(dù):較差
3、III類(lèi)陶瓷電(diàn)容器
这(zhè)類(lèi)陶瓷電(diàn)容器具有(yǒu)高(gāo)容積效率、低(dī)精度(dù)和(hé)低(dī)損耗因(yīn)數。它(tā)不(bù)能(néng)承受高(gāo)壓。使用(yòng)的(de)電(diàn)介質(zhì)通(tòng)常是(shì)钛酸(suān)鋇。
A、III類(lèi)電(diàn)容器将其(qí)電(diàn)容變(biàn)化(huà)-22%至(zhì)+50%
B、温(wēn)度(dù)範圍为(wèi)+10°C至(zhì)+55°C。
C、耗散因(yīn)數:3 至(zhì) 5%。
D、具有(yǒu)相當差的(de)準确度(dù)(通(tòng)常为(wèi)20%或(huò)-20/+80%)。
E、通(tòng)常用(yòng)于(yú)去耦或(huò)其(qí)他(tā)精度(dù)不(bù)成(chéng)問(wèn)題(tí)的(de)電(diàn)源應(yìng)用(yòng)




