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Le caratteristiche della temperatura MLCC sono determinate dalle specifiche EIA e JIS. Anche la tabella di classificazione, come mostrato nella figura precedente, 5U/Y5V e Z5U/Z5V è stata modificata nella seconda categoria. Infatti, molti scenari non sono più utilizzati. Pertanto, la MLCC generale può essere approssimativamente divisa in classe I (serie a bassa permissività, paramagnetica) e classe II (serie ad alta permissività, ferroelettrica). Questo tipo di condensatore ha prestazioni elettriche stabili e fondamentalmente non cambia con la temperatura, la tensione e il tempo. È un tipo di materiale condensatore super stabile e bassa perdita. È adatto per PCB ad alta frequenza, ultra-alta frequenza e circuiti ad alta frequenza che richiedono alta stabilità e affidabilità.
Le specifiche comunemente utilizzate MLCC sono C0G (NP0), X7R, Z5U, Y5V e così via, specifiche diverse hanno caratteristiche e usi differenti.
I condensatori C0G hanno caratteristiche di compensazione della temperatura elevata e sono adatti per condensatore di bypass e condensatore di accoppiamento
I condensatori X7R sono condensatori ceramici stabili di temperatura adatti per applicazioni industriali meno esigenti
I condensatori Z5U sono caratterizzati dalle loro piccole dimensioni e dal basso costo, che sono particolarmente adatti per i circuiti di disaccoppiamento
I condensatori Y5V hanno caratteristiche di temperatura scadenti ma grande capacità, che possono sostituire condensatori elettrolitici in alluminio a basso volume
La differenza principale tra C0G, X7R, Z5U e Y5V è il loro diverso mezzo di riempimento. Nello stesso volume a causa del diverso mezzo di riempimento composto da condensatori la capacità è diversa, seguita dalla perdita dielettrica del condensatore, la stabilità della capacità è anche diversa, quindi nell'uso dei condensatori dovrebbe essere basata sul ruolo dei condensatori nel circuito per scegliere condensatori diversi.
Condensatore C0G (NP0)
C0G è un MLCC comunemente usato con caratteristiche di compensazione della temperatura. Il suo mezzo di riempimento è rubidio, samario e alcuni altri ossidi rari. C0G è stabile nella capacità e nella perdita dielettrica ed ha una vasta gamma di temperatura di funzionamento. La variazione di capacità è 0±30ppm / grado Celsius alla temperatura da -55 gradi Celsius a +125 gradi Celsius e la variazione di capacità con frequenza è inferiore a ±0,3 δ C. La deriva o lag della capacità C0G è inferiore a ±0,05%, che è trascurabile rispetto alla capacità del film superiore a ±2%. La variazione tipica della capacità rispetto alla vita utile è inferiore a ±0,1%.
La capacità e la perdita dielettrica dei condensatori C0G variano con il tipo di imballaggio e la caratteristica di frequenza di grandi dimensioni del pacchetto è migliore di quella di piccole dimensioni del pacchetto. I condensatori C0G sono adatti per condensatori bypass in oscillatori, risonatori e condensatori di accoppiamento in circuiti ad alta frequenza.
Nella figura sottostante, il valore di capacità del pacchetto 1206, caratteristica della temperatura C0G, tensione di resistenza 25V, condensatore 0.22μF varia con la temperatura. I valori di capacità sono 0,21996μF e 0,22016μF nell'intervallo di temperatura richiesto da tutte le specifiche. L'errore è molto piccolo.
Condensatore X7R
Il condensatore X7R è chiamato condensatore ceramico stabile di temperatura. La caratteristica della temperatura del condensatore X7R è inferiore a quella di C0G. Quando la temperatura è da -55 gradi Celsius a +125 gradi Celsius, il suo cambiamento di capacità è del 15%. Va notato che il cambiamento di capacità del condensatore è non lineare in questo momento.
Anche la capacità dei condensatori X7R è diversa a diverse tensioni e frequenze, e varia nel tempo di circa l'1% δ C ogni 10 anni, rappresentando un cambiamento di circa il 5% ogni 10 anni.
I condensatori X7R sono utilizzati principalmente nelle applicazioni industriali a basso requisito e la variazione di capacità è all'interno di un intervallo accettabile quando la tensione cambia. La caratteristica principale di X7R è che la capacità può essere relativamente grande sotto lo stesso volume.
X5R e X7R sono principalmente temperatura superiore non è così alta, ma anche molto uso.
È il valore di capacità del pacchetto 1206, caratteristica della temperatura X7R, tensione di resistenza 25V, condensatore 0.22μF in funzione della temperatura. Nell'intervallo di temperatura richiesto da tutte le specifiche, il valore di capacità è 0.204μF, 0.224μF, l'errore è un ordine di grandezza maggiore di C0G, ma le prestazioni di temperatura sono molto buone.
Condensatori Z5U
I condensatori Z5U sono chiamati condensatori monolitici ceramici "universali". Va notato qui che l'intervallo di temperatura di Z5U è da +10 gradi Celsius a +85 gradi Celsius, la variazione di capacità è da +22% a -56%, e la perdita dielettrica è del 4%. I condensatori Z5U sono caratterizzati principalmente dalle loro piccole dimensioni e dal basso costo. Per i due MLCC menzionati sopra, i condensatori Z5U hanno capacità allo stesso volume, ma la sua capacità è notevolmente influenzata dall'ambiente e dalle condizioni di lavoro e il suo tasso di invecchiamento può diminuire del 5% ogni 10 anni.
Sebbene la sua capacità non sia stabile, le sue piccole dimensioni, l'induttanza di serie equivalente bassa (ESL) e la resistenza di serie equivalente (ESR) e la buona risposta in frequenza lo rendono avere una vasta gamma di applicazioni, specialmente nei circuiti di disaccoppiamento.
In alcuni produttori non hanno trovato le specifiche di selezione corrispondenti. La figura seguente mostra le curve di confronto delle caratteristiche di temperatura di NP0, X7R, Y5V e Z5U.
Condensatore Y5V
Il condensatore Y5V è un condensatore universale con un certo limite di temperatura e la perdita dielettrica di Y5V è del 5%. Capacità del materiale Y5V, la stabilità della temperatura non è buona, il cambiamento di temperatura causerà un grande cambiamento di capacità, la progettazione deve essere presa in considerazione, nell'intervallo da -30 gradi Celsius a 85 gradi Celsius, il suo cambiamento di capacità può raggiungere +22% a -82%, Y5V sarà gradualmente sostituito da X7R, X5R buone caratteristiche di temperatura. In alcuni produttori non hanno trovato le specifiche di selezione corrispondenti. La figura seguente mostra i dati misurati dei netizen.
Le caratteristiche di temperatura e l'affidabilità di C0G, X7R, Z5U e Y5V diminuiscono a loro volta e il costo diminuisce a sua volta. Nella selezione, se i requisiti di temperatura di esercizio e coefficiente di temperatura sono molto bassi, è possibile considerare l'utilizzo di Y5V, ma in generale per utilizzare X7R, i requisiti più elevati devono scegliere C0G. In circostanze normali, MLCC è progettato per rendere la capacità del materiale X7R e Y5V vicino alla temperatura ambiente. La traiettoria di cambiamento della capacità rispetto alla temperatura è una parabola di apertura verso il basso. Man mano che la temperatura sale o scende, la capacità diminuisce.
E anche la costante dielettrica di C0G, X7R, Z5U, Y5V media è ridotta a sua volta, quindi la stessa dimensione e pressione, la capacità può essere fatta è anche ridotta a sua volta. In applicazione pratica, gli ingegneri di sviluppo e progettazione di molte aziende calcolano secondo la teoria, ma non conoscono lo stato di produzione effettivo dei produttori MLCC, e spesso elencano alcune specifiche che raramente producono o addirittura non esistono, il che non solo causa l'aumento del costo di acquisto, ma influisce anche sui tempi di consegna. Ad esempio, si desidera utilizzare un condensatore 0603/C0G/25V/3300pF, ma il MLCC 0603/C0G/25V è generalmente solo 1000pF.
