容易被忽視的MLCC選型小技巧
MLCC雖然是比較簡單的,但是,也是失效率相對較高的一種器件。失效率高,一方面是MLCC結構固有的可靠性問題,另外還有選型問題以及應用問題。
由于電容算是“簡單”的器件,所以有的設計工程師由于不夠重視,從而對MLCC的獨有特性不了解。在理想化的情況下,電容選型時,主要考慮容量及耐壓兩個參數(shù)就夠了。但是對于MLCC,僅僅考慮這兩個參數(shù)是遠遠不夠的。
MLCC不同材質對性能的影響
使用MLCC,不能不了解MLCC的不同材質和這些材質對應的性能。MLCC的材質有很多種,每種材質都有自身的獨特性能特點。不了解這些,所選用的電容就很有可能滿足不了電路要求。舉例來說,MLCC常見的有C0G(也稱NP0)材質,X7R材質,Y5V材質。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)時容量變化為±15%。Y5V的工作溫度僅為-30°C至+85°C,在這個工作溫度范圍內(nèi)時其容量變化可達-22%至+82%。當然,C0G、X7R、Y5V的成本也是依次減低的。在選型時,如果對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,要求更高時必須選擇COG的。一般情況下,MLCC廠家都設計成使X7R、Y5V材質的電容在常溫附近的容量最大,但是隨著溫度上升或下降,其容量都會下降。
僅僅了解上面知識的還不夠。由于C0G、X7R、Y5V的介質的介電常數(shù)是依次減少的,所以,同樣的尺寸和耐壓下,能夠做出來的最大容量也是依次減少的。有的沒經(jīng)驗的工程師,以為想要什么容量都有,選型時就會犯錯誤,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。其實只要仔細看了廠商提供的選型手冊,就不會犯這樣的錯誤。另外,對于入門不久的設計工程師,對元件規(guī)格的數(shù)序(E12、E24等)沒概念,會給出0.5uF之類的不存在的規(guī)格出來。即使是有經(jīng)驗的工程師,對于規(guī)格的壓縮也沒概念。比如說,在濾波電路上,原來有人用到了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沒人用過的4.7uF或2.2uF的電容規(guī)格。不看廠家選型手冊選型的人,還會犯下面這種錯誤,比如選了一個0603/X7R/470pF/16V的電容,而事實上一般廠家0603/X7R/470pF的電容只生產(chǎn)50V及其以上的電壓而不生產(chǎn)16V之類的電壓了。
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