КРЫНІЦА ЭЛЕКТРОННЫХ КАМПАНЕНТАЎ З УПЭЎНЕНАСЦЮАўтарызаваныя крыніцы для інтэгральных схем (IC), модуляў IGBT, транзістараў, дыёдаў і пасіўных кампанентаў — з падтрымкай рэальных запасаў і экспертызы паставак.: Падтрымка інжынераў і пакупнікоў з дапамогай надзейных крыніц і спагадных цытат.ЗАПРЫЦЬ ЦЫТАТУ КАМПАНЕНТА

Кіраўніцтва па выбару высакавольтных керамічных кандылятараў MLCC: ёмістасць, напружанне, упакоўка, X5R, X7R і DC Bias

Jun10

Праглядаць: 830

Прадукцыйнасць MLCC залежыць не толькі ад намінальнай ёмістасці. DC bias, няправільны выбар упакоўкі, няправільны рэйтынг напружання, тэмпературны дыяпазон і страта ёмістасці могуць памяншаць прымальную ёмістасць у рэальных схемах. Кандылятар X5R на 10µF можа забяспечваць значна ніжэйшую эфектыўную ёмістасць пад працу напружання. Наступныя раздзелы ахопліваюць коды ёмістасці, X5R супраць X7R, рэйтынгі напружання, памеры ўпакоўкі і прымяненні ў дэкадукацыі, фільтрацыі і харчавых рэйках.

Каталог

1. Што такое MLCC кандылятар

2. Коды ёмістасці MLCC: 104, 105, 106, 226, 476 і 107 

3. X5R супраць X7R MLCC: Які дыэлектрык выбраць? 

4. 6.3V, 10V, 16V, 25V і 50V рэйтынгі напружання MLCC 

5. Памеры ўпакоўкі MLCC: 0201, 0402, 0603, 0805, 1206 і 1210 

6. Чаму DC Bias памяншае эфектыўную ёмістасць? 

7. Як выбраць MLCC у залежнасці ад сцэнарыяў прымянення? 

MLCC Capacitor

Малюнак 1. Кандары MLCC

Што такое MLCC кандылятар? 

Шматслаёвы керамічны кандылятар (MLCC) — гэта пасіўны электронны кампанент, які складаецца з некалькіх тонкіх керамічных дыэлектрычных слаёў, чергуючых з унутранымі металічнымі электродамі. Падчас вытворчасці гэтыя слоі складаюцца, ламінуецца і спаіваюцца ў адну кампактную структуру, ствараючы мноства кандылятарных элементаў, звязаных паралельна ў адным прыладзе. Гэты шматслаёвы дызайн дазваляе дасягнуць высокіх значэнняў ёмістасці, захоўваючы пры гэтым невялікі фізічны памер. MLCC шырока выкарыстоўваюцца ў электронных схемах для фільтрацыі, дэкадукацыі, абыходу і захоўвання энергіі, асабліва ў смартфонах, камп'ютэрах, аўтамабільнай электроніцы, медыцынскіх прыладах і сістэмах сувязі.

Коды ёмістасці MLCC: 104, 105, 106, 226, 476 і 107

MLCC Capacitance Codes

Малюнак 2. Коды ёмістасці MLCC

Коды ёмістасці MLCC выкарыстоўваюць стандартную трохлікавую нумарацыю для прадстаўлення значэнняў ёмістасці ў пикафарадах (пФ). Першыя дзве лічбы паказваюць значныя знакі, а трэцяя лічба паказвае колькасць нулёў, якія трэба дадаць. Гэты кодавы сістэма дазваляе вытворцам хутка і эфектыўна вызначаць значэнні кандылятараў. Ніжэй прыводзіцца больш падрабязнае тлумачэнне кожнага кода:

Код	Чытайце як	У пФ	У нФ	У µF	Адукацыя ў ніші па
104	10 + 4 нулі	100,000 пФ	100 нФ	0.1 µF	Абыход харчавання, дэкадукацыя
105	10 + 5 нулёў	1,000,000 пФ	1000 нФ	1 µF	Фільтрацыя, часавы
106	10 + 6 нулёў	10,000,000 пФ	10,000 нФ	10 µF	Сгладжванне, харчавыя рэйкі
226	22 + 6 нулёў	22,000,000 пФ	22,000 нФ	22 µF	Стабілізацыя напружання
476	47 + 6 нулёў	47,000,000 пФ	47,000 нФ	47 µF	Агульная фільтрацыя
107	10 + 7 нулёў	100,000,000 пФ	100,000 нФ	100 µF	Вялікая фільтрацыя, захоўванне

X5R супраць X7R MLCC: Які дыэлектрык вы павінны выбраць? 

X5R vs X7R MLCC

Фігура 3. X5R супраць X7R MLCC

X5R і X7R — гэта два распаўсюджаныя матэрыялы для MLCC. Абодва адносіцца да керамічных кондәнсатараў класу II, што азначае, што яны забяспечваюць высокія значэнні ёмістасці ў малых памерах. Хоць яны маюць падобныя характарыстыкі, іх галоўная адрознасць заключаецца ў іх працоўным тэмпературным дыяпазоне і адпаведнасці для розных асяроддзяў.

Асаблівасць	X5R	X7R
Тэмпературны дыяпазон	−55°C да +85°C	−55°C да +125°C
Варыяцыя ёмістасці	±15%	±15%
Шчыльнасць ёмістасці	Частка вышэйшая ў малых памерах	Невялікае зніжэнне ў некаторых выпадках
Тыповыя прымяненні	Спажывецкая электроніка, мабільныя прылады, агульнапрамысловыя схемы	Прамысловае абсталяванне, схемы кіравання электраэнергіяй і аўтамабільныя асяроддзі; праверце AEC-Q200, калі гэта неабходна
Высокая тэмпературная прадукцыйнасць	Памяркоўная	Лепшая, чым X5R у дапушчальным дыяпазоне

Выбірайце X5R, калі ваша прыкладанне працуе ў звычайных тэмпературных умовах, і вам патрэбна кампактнае, эканомнае рашэнне. Выбірайце X7R, калі ваш дызайн патрабуе большай устойлівасці да тэмпературы, палепшанай стабільнасці і надзейнай працы ў жорсткіх умовах. Хоць абодва ў многіх прыкладаннях працуюць падобна, X7R, як правіла, перавагаецца для асяроддзяў з шырокімі тэмпературнымі ваганнямі.

6.3V, 10V, 16V, 25V і 50V MLCC: Напружанне 

Рэйтынг напружання MLCC павінен быць выбраны з улікам рабочага напружання, пульсацый, пераходных удараў, пастаяннага зрушэння і запасу надзейнасці. Больш высокі рэйтынг напружання можа палепшыць запас напружання, але эфектыўную ёмістасць усё ж трэба правяраць у рэальных умовах працы.

Сілкаванне або выпадкі выкарыстання	Агульны рэйтынг напружання	Примечание по выбору
1.8V / 3.3V лічбавыя шыны	6.3V або 10V	Праверце пастаяннае зрушэнне, асабліва ў малых пакунках.
5V шыны	10V або 16V	Пакіньце запас для дапушчэнняў і пераходных паводзін.
12V шыны	25V або 50V	Выкарыстоўвайце большы запас, калі прысутнічаюць пульсацыі або ўдары.
24V кантрольныя платы	50V або вышэй	Праверце паніжэнне, тэмпературу і ўмовы імпульсаў.
Высакоямістасныя MLCC	Частка ніжэйшая рэйтынгаў напружання	Эфектыўную ёмістасць неабходна правяраць пры пастаянным зрушэнні.

Для высокамістасных MLCC рэйтынг напружання не павінен разглядацца толькі як мяжа бяспекі. Ён таксама ўплывае на ўтрыманне ёмістасці пры пастаянным зрушэнні, асабліва ў малых пакетах і высокіх ёмістасных значэннях.

0201, 0402, 0603, 0805, 1206 і 1210 памеры пакетаў MLCC 

0201, 0402, 0603, 0805, 1206, and 1210 MLCC Package Sizes

Фігура 4. 0201, 0402, 0603, 0805, 1206 і 1210 памеры пакетаў MLCC

Памеры пакетаў MLCC — гэта стандартызаваныя коды, якія паказваюць фізічныя памеры кандыцыяна. Код пакета заснаваны на даўжыні і шырыні кампанента. Розныя памеры пакетаў выбіраюцца ў залежнасці ад патрабаванняў прыкладання, даступнай прасторы на PCB, патрэбна ёмістасці, рэйтынгу напружання і магчымасцяў працы з сілай.

Пакет	Метрычны памер (мм)	Лепшае прымяненне	Кампраміс
0201	0.6 × 0.3	Смартфоны, носікі і ультракампактныя высокаплотныя схемы	Вельмі эканамічнае выкарыстанне прасторы, але цяжка апрацоўваць і збіраць; абмежаваная ёмістасць і магчымасць працы з сілай
0402	1.0 × 0.5	Партатыўная электроніка і кампактныя спажывецкія прылады	Эканоміць прастору на платах, але прапануе ніжэйшыя значэнні ёмістасці і рэйтынгі напружання, чым большыя пакеты
0603	1.6 × 0.8	Агульнапрамысловая elektronika і масавая вытворчасць	Добры баланс памеру і прадукцыйнасці, хаця і большы, чым ультракампактныя пакеты
0805	2.0 × 1.25	Агульныя электронныя схемы, раздзелы і прымянення фільтрацыі сілы	Захоплівае большую плошчу PCB, але падтрымлівае вышэйшую ёмістасць і палягчае зборку
1206	3.2 × 1.6	Прымяненні, якія патрабуюць вышэйшай ёмістасці і рэйтынгаў напружання	Патрабуе дадатковай прасторы на платах у параўнанні з меншымі пакетамі
1210	3.2 × 2.5	Высокая ёмістасць, вышэйшая магутнасць і прымяненні, якія крытычны для стабільнасці	Найбольшы пакет у гэтай групе, што прыводзіць да большай спажывання плошчы PCB

Па меры павелічэння памеру пакетаў, MLCC звычайна забяспечваюць вышэйшыя значэнні ёмістасці, вышэйшыя адзнакі напружання і палепшаную магчымасць працы з токам. Аднак большыя пакеты патрабуюць больш прасторы на друкаванай плате (PCB) і могуць павялічыць агульны памер схемы.

Чаму DC-напружанне зніжае эфектыўную ёмістасць? 

DC-напружанне зніжае эфектыўную ёмістасць MLCC, паколькі прыкладзенае DC-напряжэнне ўплывае на керамічны матэрыял унутры конденсатара. Калі напружанне павялічваецца, унутраныя электрычныя дамены становяцца выраўнаванымі і менш адчувальнымі да захоўвання дадатковага зарада. Гэта выклікае зніжэнне эфектыўнай ёмістасці конденсатара. У выніку конденсатар можа забяспечыць значна менш ёмістасці, чым яго нарматыўнае значэнне пры працы ў рэальных напружаннях.

Гэты эфект асабліва прыкметны ў MLCC малога памеру, такіх як 0201 і 0402, паколькі іх абмежаваны фізічны памер ўтрымлівае менш керамічнага матэрыялу і менш унутраных слаёў. Напрыклад, 10 мкФ X5R MLCC можа забяспечыць значна менш за 10 мкФ эфектыўнай ёмістасці пры выкарыстанні пад DC-напружаннем. Таму, выбіраючы або замяняючы MLCC малога памеру, інжынеры павінны ўлічваць не толькі нарматыўнае значэнне ёмістасці, але і адзнаку напружання, а таксама характарыстыкі DC Bias, каб забяспечыць надзейную працу схемы.

Як выбраць MLCC у залежнасці ад прыкладных сцэнарыяў? 

Выбар MLCC павінен пачынацца з пазіцыі схемы і ўмоў працы. Конденсатар, выкарыстоўваны для раскладкі ІК, нізкавольтных харчовых рэйкаў, фільтрацыі выхаду DC-DC, прамысловых плат 12V/24V або кампактнага дызайну PCB, можа патрабаваць розных значэнняў ёмістасці, адзнак напружання, дыэлектрычных матэрыялаў і памераў пакета.

Сцэнар прымянення	Рэкамендаваны накірунак MLCC	Чаму гэта падыходзіць	Супутняя падартыкуля
Раскладка ўсёй харчовай шынкі ІК	0.1мкФ, 1мкФ, і 4.7мкФ MLCC	Пакрывае супрасці пажыральнікаў высокіх частот і лакальнае захоўванне зарада побач з харчовымі пінамі ІК.	1мкФ і 4.7мкФ MLCC для лакальнай фільтрацыі харчавання і раскладкі сігнала
Нізкавольтныя харчовыя рэйкі	10мкФ 0603 X5R MLCC	Падыходзяць для MCU, SoC, FPGA і рэек выходнага напружання DC-DC, дзе важны кампактны памер і лакальнае захоўванне энергіі.	Кіраўніцтва па выбары 10мкФ 0603 X5R MLCC для нізкавольтных харчовых рэек
Фільтрацыя выхаду DC-DC	22мкФ, 47мкФ, і 100мкФ MLCC	Забяспечвае сумарную ёмістасць, зніжэнне пульсацый і падтрымку пераходнага тока для пераключальных рэгулятараў.	Высокая ёмістасць MLCC для фільтрацыі выхаду DC-DC
Прамысловыя платы 12V/24V	50V X7R MLCC	Падае дастатковы маржынальны запас па напружанні, палепшаную тэмпературную стабільнасць і доўгатэрміновую надзейнасць.	Кіраўніцтва па выбары 50V X7R MLCC для прамысловых платы кіравання 12V/24V
Кампактны дызайн PCB	0201 і 0402 MLCC	Мінімізуе плошчу PCB і падтрымлівае высокую шчыльнасць размяшчэння, але патрабуе асцярожнага ўліку эфектаў зборкі і DC bias.	0201 супраць 0402 MLCC: памер пакета, DC bias, пайка і кіраўніцтва па замене

Часта задаюць пытанні [FAQ]

1. Які запас напружання павінен быць выкарыстаны пры выбары MLCC?

Звычайна выбіраецца вышэйшая адзнака напружання, каб забяспечыць запас супраць DC bias, пульсацый і пераходнага стрэсавання. Точная суадносіна недаацэнкі залежыць ад рабочага напружання, памеру пакета, тыпу дыэлектрыка, тэмпературнага дыяпазону і мэты надзейнасці.

2. Чаму два MLCC з аднолькавай ёмістасцю могуць працаваць па-рознаму?

MLCC з аднолькавай нарматыўнай ёмістасцю могуць працаваць па-рознаму з-за вар'іраванняў у дыэлектрычным матэрыяле, памеры пакета, адзнацы напружання, характарыстыках тэмпературы і зніжэнні ёмістасці ў умовах DC bias.

3. Калі неабходна выбіраць X7R замест X5R?

X7R аддаецца перавага, калі прыкладанні патрабуюць больш шырокіх тэмпературных дыяпазонаў, лепшай стабільнасці ёмістасці і палепшанай надзейнасці, асабліва ў прамысловых сістэмах, у высокатэмпературных умовах і аўтамабільных прыкладаннях толькі ў тым выпадку, калі абраны элемент мае неабходную кваліфікацыю.

4. Ці паляпшае большы пакет MLCC прадукцыйнасць пры DC-біясі?

Так. Большыя пакеты MLCC звычайна ўтрымліваюць больш керамічнага аб'ёму і ўнутраных слаёў, што дазваляе ім больш эфектыўна захоўваць эфектыўную ёмістасць пад прымяняемым DC-напряжэннем.

5. Што неабходна праверыць пры выбары MLCC з высокай ёмістасцю?

Загадка заўсёды перагледжваць эфектыўную ёмістасць пры фактычным працоўным напружанні. MLCC з высокай ёмістасцю могуць страціць значную ёмістасць пад DC-біясам, асабліва ў меншых памерах пакета.