تحلیل جامعی از مشخصات الکتریکی، پایداری دمایی و سناریوهای کاربردی مواد رایج خازنهای تراشهای MLCC (X5R، X7R، Y5V، Z5U و C0G/NP0) به مهندسان کمک میکند تا به سرعت خازن مناسب را انتخاب نمایند.
مقدمه
هنگام انتخاب خازنهای سرامیکی چندلایه (MLCC)، کدهای دیالکتریک رایج شامل X5R، X7R، Y5V، Z5U و C0G/NP0 هستند. این کدها توسط EIA (انجمن Follow the structure below as an example:صنایع الکترونیک) تعریف شدهاند و عمدتاً نشاندهنده نحوه تغییر ظرفیت با دما هستند. به دلیل استفاده از مواد دیالکتریک سرامیکی مختلف، عملکرد آنها در شرایط دمایی متفاوت به طور قابل توجهی متفاوت است.
C0G (NP0) — نوع فوقالعاده پایدار
ویژگیها: C0G (کد EIA)، که به عنوان NP0 (اصطلاح صنعتی) نیز شناخته میشود، دارای تغییرات ظرفیت کمتر از 0.3٪ است و تقریباً تحت تأثیر تغییرات دما قرار نمیگیرد. این خازن برای ایستگاههای پایه 5G، ابزارهای پزشکی و ماژولهای RF که دقت و یکپارچگی سیگنال حیاتی است، ایدهآل میباشد. مقادیر ظرفیت معمول در محدوده nF است که اگرچه ظرفیت پایینی دارد، اما پایداری بسیار خوبی ارائه میدهد.
X7R — استاندارد الکترونیک صنعتی و مصرفی
ویژگیها: X7R یک خازن با ثبات دمایی است که تغییرات ظرفیت آن در محدوده دمای -55℃ تا +125℃ برابر با ±15٪ است. این خازن قادر است به سطح ظرفیت μF دست یابد و در عین حال هزینه مناسبی داشته باشد، بنابراین بهطور گسترده در کنترلکنندههای صنعتی، اینورترها، مدارهای مدیریت توان، ECUهای خودرو و راهاندازهای LED استفاده میشود.
Z5U — نوع فیلتر کوچک و کمهزینه
ویژگیها: خازن Z5U میتواند در بستهبندیهای بسیار کوچکی مانند 0603 جای شود و هزینه پایینی دارد، اما تغییرات قابل توجهی در ظرفیت دارد (-10٪ تا +22٪). این خازن اغلب در ساعتهای هوشمند، هدفونهای TWS و راهانداز LED استفاده میشود که در آنها فضا و هزینه عامل مهمی هستند. با این حال، ظرفیت خازن در دمای بالاتر از 85℃ بهطور قابل توجهی کاهش مییابد.
Y5V — جایگزینی با ظرفیت بالا و مقرونبهصرفه
ویژگیها: خازنهای Y5V تا سه برابر ظرفیت X7R را در همان بستهبندی فراهم میکنند، اما پایداری ضعیفی دارند (-22٪ تا +82٪). این خازنها اغلب در شارژرها، آداپتورها، اسباببازیها و لوازم خانگی کوچک استفاده میشوند که دقت نقش مهمی ندارد، اما نیاز به ظرفیت بالا با هزینه پایین وجود دارد. با این حال، ظرفیت خازن در دماهای پایین یا بالا بهطور قابل توجهی کاهش مییابد.
نتیجهگیری
C0G/NP0: فوقالعاده پایدار، ایدهآل برای مدارهای دقیق، اما ظرفیت پایینی دارد.
X7R: ظرفیت بالا با پایداری متوسط، بهطور گسترده استفاده میشود.
Z5U: فشرده و کمهزینه، مناسب برای فیلتر کردن، اما عملکرد حرارتی ضعیفی دارد.
Y5V: ظرفیت بسیار بالا و مقرونبهصرفه، مناسب برای ذخیرهسازی انبوه با دقت پایین.
خازنهای تراشهای MLCC، X5R، X7R، Y5V، Z5U، C0G/NP0، مشخصات دمایی خازن، انتخاب قطعات الکترونیکی