Een uitgebreide analyse van de elektrische eigenschappen, temperatuurstabiliteit en toepassingssituaties van gangbare MLCC-chipcondensatormaterialen (X5R, X7R, Y5V, Z5U en C0G/NP0) helpt ingenieurs bij het snel selecteren van condensatoren.
Inleiding
Bij het kiezen van multilaag keramische condensatoren (MLCC's) zijn veelvoorkomende dielektrische codes onder andere X5R, X7R, Y5V, Z5U en C0G/NP0. Deze codes worden gedefinieerd door de EIA (Electronic Industries Alliance) en geven voornamelijk aan hoe de capaciteit verandert met temperatuur. Vanwege verschillende keramische dielektrische materialen verschillen hun prestaties aanzienlijk onder verschillende temperatuuromstandigheden.
C0G (NP0) — Ultra-stabiel type
Kenmerken: C0G (EIA-code), ook bekend als NP0 (bedrijfsterm), biedt minder dan 0,3% capaciteitsdrijf en is bijna ongevoelig voor temperatuurveranderingen. Het is ideaal voor 5G-basisstations, medische instrumenten en RF-modules waar precisie en signaalinhoud kritiek zijn. Typische capaciteitswaarden liggen in de nF-range, met een lage capaciteit maar uitstekende stabiliteit.
X7R — Standaard voor industriële en consumentenelektronica
Kenmerken: X7R is een temperatuurstabiele condensator met een capaciteitsvariatie van ±15% tussen -55℃ en +125℃. Het kan μF-niveau capaciteit bereiken tegen een redelijke kosten, waardoor het veel wordt gebruikt in industriële controllers, omvormers, stroombeheercircuits, automotive ECUs en LED-drivers.
Z5U — Compacte en goedkope filtertype
Kenmerken: Z5U kan in zeer kleine behuizingen worden geplaatst, zoals 0603, en biedt een lage kostenprijs, maar met een aanzienlijke capaciteitsvariatie (-10% tot +22%). Het wordt vaak aangetroffen in slimme horloges, TWS-oordopjes en LED-drivers waar ruimte en kosten kritiek zijn. Echter, de capaciteit kan sterk afnemen boven 85℃.
Y5V — Hoogcapacitief en kosteneffectief alternatief
Kenmerken: Y5V-condensatoren bieden tot drie keer zoveel capaciteit als X7R in dezelfde behuizing, maar hebben een slechte stabiliteit (-22% tot +82%). Ze worden vaak gebruikt in opladers, adapters, speelgoed en kleine huishoudelijke apparaten waar precisie niet kritiek is, maar grote capaciteit tegen lage kosten nodig is. Echter, de capaciteit neemt sterk af bij lage of hoge temperaturen.
Conclusie
C0G/NP0: Ultra-stabiel, ideaal voor precisieschakelingen, maar met lage capaciteit.
X7R: Hoge capaciteit met matige stabiliteit, wijdverspreid in gebruik.
Z5U: Compact en goedkoop, geschikt voor filtertoepassingen, maar slechte thermische prestaties.
Y5V: Zeer hoge capaciteit en kosteneffectief, geschikt voor grootschalige opslag met lage precisie.
MLCC-chipcondensatoren, X5R, X7R, Y5V, Z5U, C0G/NP0, Temperatuureigenschappen van condensatoren, Selectie van elektronische componenten