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贴片陶瓷电容ESR一般是多少,陶瓷电容的大小

来源:整理 时间:2023-05-15 12:26:29 编辑:亚灵电子网 手机版

1,陶瓷电容的大小

是4.7pF。如果可看电路,能更准确判断。一般4.7pF(4.7皮法)会多用在晶振谐振电路上,一用就是两个。或模些IC的旁路电容。
不是的,esr与容量挂钩是有条件的,不是所有的电容可以一起对比,只看容量。因为esr与材料、陶瓷电容的内电极、容量都有关系,不同的电容是不能比的。

陶瓷电容的大小

2,贴片陶瓷电容最大做到多少uF了

一般来说贴片陶瓷电容最大容值是100uF,尺寸有1210,1812等规格。 通常情况下,100uF的贴片陶瓷电容会比同样规格的钽电容还要贵,所以如果需要再大的容值,比如220uF,470uF等等,一般都是直接选用钽电容。 钽电容寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好,即便是同等价格前提下,也是优于贴片陶瓷电容的选择。

贴片陶瓷电容最大做到多少uF了

3,陶瓷电容的大容量为多少

陶瓷电容器是介质材料为陶瓷的电容器,根据陶瓷材料的不同,可以分为低频陶瓷电容器和高频陶瓷电容器两类。按结构形式分类,又可分为圆片状电容器、管状电容器、矩形电容器、片状电容器、穿心电容器等多种。电容就像水杯一样,越大的水杯,装的水越多。电容尺寸越大,容量越大。电容的容量单位是F,基本单位还有pF、nF和uF。电容中存储的电量是“容值x电压”。这个电压指的是耐压值,就是电容能充电充到多少伏。电量和容值成正比,和电压成正比,和体积也成正比。一般陶瓷电容起步容量有0.5pF的,并且根据瓷片的不同尺寸和容量也会不同,常用的0402电容大一般是10uF,0805的电容大一般是47uF。大容量可达100UF,例如日本的一间公司成功研制出电容量大为100μF,高耐压为25 V的大容量陶瓷电容,该产品可用于液晶显示器的电源线路。选购电容器不能一味的选择大容量,选择合适的才是正确的,例如0402电容可以做到10uF10V,0805的电容可以做到47uF10V,但是为了好采购、成本低,一般都不会顶格选电容,一般推荐0402选4.7uF,0603选10uF,0805选22uF。因此一定要结合自身电路需求去选择合适的电容器,不要盲目选择大容量的电容。
有的,

陶瓷电容的大容量为多少

4,如何理解贴片陶瓷电容器的Q值 和ESR

本公司除了提供性能卓越的射频RF 元器件外,还致力於为客户提供精确和完整的性3 y) i" F! z; B能资料。为了达到这个目标,这篇文章裏我们详细的讨论Q和ESR的测量方法和理解。2 _3 P9 K1 N+ P$ @$ M7 I理论上,一个“完美”的电容器应该表现为ESR为零欧姆、纯容抗性的无阻抗元件。不论$ H$ ~3 d6 d* l6 m/ B/ p何种频率,电流通过电容时都会比电压提前正好90度的相位。* d p& Z7 P, \" @) v8 m实际上,电容是不完美的,会或多或少存在一定值的ESR。一个特定电容的ESR随著频率# i% ]: R* z. w8 x的变化而变化,并且是有等式关系的。这是由於ESR的来源是导电电极结构的特性和绝缘介质1 F" E2 Y# y% }的结构特性。为了模型化分析,把ESR当成单个的串联寄生元。过去,所有的电容参数都是在2 @4 u5 G( b4 ^0 V% r- T1MHz的标准频率下测得,但当今是一个更高频的世界,1MHz的条件是远远不够的。一个性能/ y; V9 \) b; d" D/ u优秀的高频电容给出的典型参数值应该为:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;! d" r- e" [3 e) p" J$ d2000MHz,ESR=0.13Ω。& n, m" v) s, [, N$ Q- w8 w: |Q值是一个无量纲数,数值上等於电容的电抗除以寄生电阻(ESR)。Q 值随频率变化而有5 H3 p) T- ^" Q3 W; r很大的变化,这是由於电抗和电阻都随著频率而变。频率或者容量的改变会使电抗有著非常大& f" p$ `0 y# }2 H" B# I% E5 ^9 y的变化,因此Q值也会跟著发生很大的变化。从公式一和二上可以体现出来:3 e3 N/ @, q+ w6 R公式一:|Z| = 1 / ( 2πf C)/ S6 n. _1 p: ]# @2 W7 g5 W其中,|Z|为电抗的绝对值,单位Ω;f为频率,单位Hz;C为容量,单位元F。! A+ n8 {4 r$ m3 R公式二:Q = |Z| / ESR9 Y2 f2 E0 O" S% }2 k4 r; T, D其中,Q代表“品质因素”,无量纲;|Z|为电抗的绝对值,单位Ω;ESR为等效串联电阻, L! _4 ~5 K7 R3 e% A; R单位Ω。+ X( @4 X/ ]& G! o$ E% u3 q用从向量网路分析器收集而得的S参数去推导ESR是不可信的。主要原因是这个资料的精3 [. t6 z. {8 `# ]度受限於网路分析器在50Ω系统中的精度(典型的± 0.05 dB测量精度在电容低到±0.01 dB. {8 F# T3 l0 C低损耗区是精度不足的)。同样,用LCR仪表去测量高Q器件的Q和ESR也是不可信的。这是- R8 ]; s. E. p# R8 p( C! I由於当元件的Q 值非常高时,LCR 仪表不能正确地分辨出非常小的电阻(R)和非常大的电抗; L& a" s! @+ C(Z)。因此,高Q电容器的ESR和Q的测量方法,一般使用作为行业标准的谐振线路测试法。2 i0 l" v+ i9 ^; U" @ J2 |这种测试方法作为在射频RF上测量Q和ESR 的行业标准而长期存在。因为该方法依赖於. N8 |/ Q" o* }, j% r信号发生器的频率精确度(该频率可以非常精确的测量),所以该资料的采样方式是十分精确& U% `, D0 L j1 ^的。现代的电容ESR非常之小,以至於这个测量方法的精度也只能达到接近±10%。但不管如% u+ k& S8 q4 t4 Z* E8 X; r9 O e何,这仍然是目前最精确的在射频RF方面有效测量Q和ESR的方法。0 v" Q0 Y6 \8 X7 j, J( S+ y" E测试方式:8 t- ?: o/ f$ w" [ 频率发生器 电脑 毫伏表" Y* W) E. j( [: m9 v2 j" Y 同轴谐振器2 T6 x2 z) T) L9 Y F$ t$ I5 W! L- w2 Q5 s4 K如何理解贴片陶瓷电容器的介质强度8 h. J/ v: V# ]$ \7 { 介质强度表徵的是介质材料承受高强度电场作用而不被电击穿的能力,通常用伏特/密尔( p1 Y* u Q" Z. T3 g/ F0 l. i# F(V/mil)或伏特/釐米(V/cm)表示。" M. O- ` x, w! ]5 r当外电场强度达到某一临界值时,材料晶体点阵中的电子克服电荷恢复力的束缚并出现场( S2 l! s G. J, P" H致电子发射,产生出足够多的自由电子相互碰撞导致雪崩效应,进而导致突发击穿电流击穿介6 A$ o. r" Z9 f! t6 S C7 y# m质,使其失效。除此之外,介质失效还有另一种模式,高压负荷下产生的热量会使介质材料的+ z7 J1 ~/ A& Y0 P0 O5 J8 Z; o电阻率降低到某一程度,如果在这个程度上延续足够长的时间,将会在介质最薄弱的部位上产2 O: G* E4 c2 Z3 a. i1 C: B生漏电流。这种模式与温度密切相关,介质强度随温度提高而下降。

5,铝电解电容ESR 具体值

ESR和频率,容量,材料有关。你可以下载相应型号的DATASHEET看就可以知道。我测试过钽电容的ESR,如我们正在用的220uF的3225封装的ESR在0.5欧姆左右(300Hz)。 你要先给出你使用的电解电容的型号。可以上www.ic37.com上查。
铝电解电容的esr值一般较高,有些种类电容的esr甚至会高达数欧姆。1、电容的esr是指电容的等效串联电阻或阻抗。理想的电容是没有电阻的,但是实际上任何电容都有电阻,这个电阻值和电容的材料、结构有关系。由esr引发的电路故障通常很难检测,而且esr的影响也很容易在设计过程中被忽视。在仿真的时候如果无法选择电容的具体参数,可以尝试在电容上人为串联一个小电阻来模拟esr的影响,通常钽电容的esr通常都在100毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的esr甚至会高达数欧姆。2、在开关电源中电容的esr直接影响电容的效果,它比电容的容量还重要,事实上电容容量一般都是在120hz下测量的值,当工作频率提高时电容容量会急剧降低,甚至根本不能启动电容的作用。3、一般而言应该选择esr小店电容。 在不同的电容类别中电解电容的esr通常最大,钽电容次之,陶瓷电容最佳。即使是电解电容中也分普通电解电容和低esr的电解电容。同样容量同样耐压的电解电容,体积大的往往esr小。同样容量不同耐压的电解电容,耐压高度往往esr小。同样耐压同样容量的电容,105度比85度的esr要小。4、可以把实际电容简单等效为一个理想电容跟一个电阻的串联。这个等效串联电阻会降低电容的瞬时充放电能力,对电容的性能有不利影响,越小越好,但是通常esr越小电容就越贵。5、电容器在电场作用下消耗的能量,通常用损耗功率和电容器的无功功率之比,即损耗角的正切值表示。损耗角越大,电容器的损耗越大,损耗角大的电容不适于高频情况下工作。散逸因数存在于所有电容器中,此参数愈低愈好。但铝电解电容此参数比较高。

6,如何理解贴片陶瓷电容器的Q值 和ESR

N+ Z7 i% z+ U) l0 W3 a( x 評估高頻貼片電容器的一個重要性能指標是品質因素Q,或者是與其相關的等效串聯電阻% M" Y3 B! S7 z% [; e(ESR)。本公司除了提供性能卓越的射頻RF 元器件外,還致力於為客戶提供精確和完整的性3 y) i" F! z; B能資料。為了達到這個目標,這篇文章裏我們詳細的討論Q和ESR的測量方法和理解。2 _3 P9 K1 N+ P$ @$ M7 I理論上,一個“完美”的電容器應該表現為ESR為零歐姆、純容抗性的無阻抗元件。不論$ H$ ~3 d6 d* l6 m/ B/ p何種頻率,電流通過電容時都會比電壓提前正好90度的相位。* d p& Z7 P, \" @) v8 m實際上,電容是不完美的,會或多或少存在一定值的ESR。一個特定電容的ESR隨著頻率# i% ]: R* z. w8 x的變化而變化,並且是有等式關係的。這是由於ESR的來源是導電電極結構的特性和絕緣介質1 F" E2 Y# y% }的結構特性。為了模型化分析,把ESR當成單個的串聯寄生元。過去,所有的電容參數都是在2 @4 u5 G( b4 ^0 V% r- T1MHz的標準頻率下測得,但當今是一個更高頻的世界,1MHz的條件是遠遠不夠的。一個性能/ y; V9 \) b; d" D/ u優秀的高頻電容給出的典型參數值應該為:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;! d" r- e" [3 e) p" J$ d2000MHz,ESR=0.13Ω。& n, m" v) s, [, N$ Q- w8 w: |Q值是一個無量綱數,數值上等於電容的電抗除以寄生電阻(ESR)。Q 值隨頻率變化而有5 H3 p) T- ^" Q3 W; r很大的變化,這是由於電抗和電阻都隨著頻率而變。頻率或者容量的改變會使電抗有著非常大& f" p$ `0 y# }2 H" B# I% E5 ^9 y的變化,因此Q值也會跟著發生很大的變化。從公式一和二上可以體現出來:3 e3 N/ @, q+ w6 R公式一:|Z| = 1 / ( 2πf C)/ S6 n. _1 p: ]# @2 W7 g5 W其中,|Z|為電抗的絕對值,單位Ω;f為頻率,單位Hz;C為容量,單位元F。! A+ n8 {4 r$ m3 R公式二:Q = |Z| / ESR9 Y2 f2 E0 O" S% }2 k4 r; T, D其中,Q代表“品質因素”,無量綱;|Z|為電抗的絕對值,單位Ω;ESR為等效串聯電阻, L! _4 ~5 K7 R3 e% A; R單位Ω。+ X( @4 X/ ]& G! o$ E% u3 q用從向量網路分析器收集而得的S參數去推導ESR是不可信的。主要原因是這個資料的精3 [. t6 z. {8 `# ]度受限於網路分析器在50Ω系統中的精度(典型的± 0.05 dB測量精度在電容低到±0.01 dB. {8 F# T3 l0 C低損耗區是精度不足的)。同樣,用LCR儀錶去測量高Q器件的Q和ESR也是不可信的。這是- R8 ]; s. E. p# R8 p( C! I由於當元件的Q 值非常高時,LCR 儀錶不能正確地分辨出非常小的電阻(R)和非常大的電抗; L& a" s! @+ C(Z)。因此,高Q電容器的ESR和Q的測量方法,一般使用作為行業標準的諧振線路測試法。2 i0 l" v+ i9 ^; U" @ J2 |這種測試方法作為在射頻RF上測量Q和ESR 的行業標準而長期存在。因為該方法依賴於. N8 |/ Q" o* }, j% r信號發生器的頻率精確度(該頻率可以非常精確的測量),所以該資料的採樣方式是十分精確& U% `, D0 L j1 ^的。現代的電容ESR非常之小,以至於這個測量方法的精度也只能達到接近±10%。但不管如% u+ k& S8 q4 t4 Z* E8 X; r9 O e何,這仍然是目前最精確的在射頻RF方面有效測量Q和ESR的方法。0 v" Q0 Y6 \8 X7 j, J( S+ y" E測試方式:8 t- ?: o/ f$ w" [ 頻率發生器 電腦 毫伏表" Y* W) E. j( [: m9 v2 j" Y 同軸諧振器2 T6 x2 z) T) L9 Y F$ t$ I5 W! L- w2 Q5 s4 K如何理解贴片陶瓷电容器的介質強度8 h. J/ v: V# ]$ \7 { 介質強度表徵的是介質材料承受高強度電場作用而不被電擊穿的能力,通常用伏特/密爾( p1 Y* u Q" Z. T3 g/ F0 l. i# F(V/mil)或伏特/釐米(V/cm)表示。" M. O- ` x, w! ]5 r當外電場強度達到某一臨界值時,材料晶體點陣中的電子克服電荷恢復力的束縛並出現場( S2 l! s G. J, P" H致電子發射,產生出足夠多的自由電子相互碰撞導致雪崩效應,進而導致突發擊穿電流擊穿介6 A$ o. r" Z9 f! t6 S C7 y# m質,使其失效。除此之外,介質失效還有另一種模式,高壓負荷下產生的熱量會使介質材料的+ z7 J1 ~/ A& Y0 P0 O5 J8 Z; o電阻率降低到某一程度,如果在這個程度上延續足夠長的時間,將會在介質最薄弱的部位上產2 O: G* E4 c2 Z3 a. i1 C: B生漏電流。這種模式與溫度密切相關,介質強度隨溫度提高而下降。" o- S0 @) R* n+ }8 m任何絕緣體的本征介質強度都會因為材料微結構中物理缺陷的存在而出現下降,而且和絕: G9 P H8 [- g! H6 e緣電阻一樣,介質強度也與幾何尺寸密切相關。由於材料體積增大會導致缺陷隨機出現的概率" j# w. V" B+ G9 X增大,因此介質強度反比於介質層厚度,如下圖所示。. T" B8 I5 I! A G! C# X類似地,介質強度反比於片式電容器內部電極層數和其物理尺寸。! L% D3 F) y$ c; _2 B: E. X s基於以上考慮,進行片式電容器留邊量設計時需要確保在使用過程中和在進行耐壓測試(一8 ]: O1 Z: B; s B; F2 n般為其工作電壓的2.5倍)時,不發生擊穿失效。

7,贴片电容的ESR是什么意思

ESR是电容的一个参数,叫等效串联电阻,可以理解为电容的内阻。
,是equivalentseriesresistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串连电阻”。  理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串连在一起,所以就起了个名字叫做“等效串连电阻”。  esr的出现导致电容的行为背离了原始的定义。  比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。但是有了esr,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低esr的电容器。  同样的,在振荡电路等场合,esr也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。  所以在多数场合,低esr的电容,往往比高esr的有更好的表现。  不过事情也有例外,有些时候,这个esr也被用来做一些有用的事情。  比如在稳压电路中,有一定esr的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。这时候,太低的esr反而会降低整体性能。  esr是等效“串连”电阻,意味着,将两个电容串连,会增大这个数值,而并联则会减少之。  实际上,需要更低esr的场合更多,而低esr的大容量电容价格相对昂贵,所以很多开关电源采取的并联的策略,用多个esr相对高的铝电解并联,形成一个低esr的大容量电容。牺牲一定的pcb空间,换来器件成本的减少,很多时候都是划算的。  和esr类似的另外一个概念是esl,也就是等效串联电感。早期的卷制电感经常有很高的esl,而且容量越大的电容,esl一般也越大。esl经常会成为esr的一部分,并且esl也会引发一些电路故障,比如串连谐振等。但是相对容量来说,esl的比例太小,出现问题的几率很小,再加上电容制作工艺的进步,现在已经逐渐忽略esl,而把esr作为除容量之外的主要参考因素了。  顺便,电容也存在一个和电感类似的品质系数q,这个系数反比于esr,并且和频率相关,也比较少使用。  由esr引发的电路故障通常很难检测,而且esr的影响也很容易在设计过程中被忽视。简单的做法是,在仿真的时候,如果无法选择电容的具体参数,可以尝试在电容上人为串连一个小电阻来模拟esr的影响,通常的,钽电容的esr通常都在100毫欧以下,而铝电解电容则高于这个数值,有些种类电容的esr甚至会高达数欧姆。

8,大家好请问谁那里有电容ESR损耗角等那方面的参数资料能不能给

贴片电容(单片陶瓷电容器)是目前用量比较大的常用元件,就AVX公司生产的贴片电容来讲有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的规格,不同的规格有不同的用途。下面我们仅就常用的NPO、X7R、Z5U和Y5V来介绍一下它们的性能和应用以及采购中应注意的订货事项以引起大家的注意。不同的公司对于上述不同性能的电容器可能有不同的命名方法,这里我们引用的是AVX公司的命名方法,其他公司的产品请参照该公司的产品手册。 NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要区别是它们的填充介质不同。在相同的体积下由于填充介质不同所组成的电容器的容量就不同,随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。所以在使用电容器时应根据电容器在电路中作用不同来选用不同的电容器。 一 NPO电容器 NPO是一种最常用的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器。它的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的。 NPO电容器是电容量和介质损耗最稳定的电容器之一。在温度从-55℃到 125℃时容量变化为0±30ppm/℃,电容量随频率的变化小于±0.3ΔC。NPO电容的漂移或滞后小于±0.05%,相对大于±2%的薄膜电容来说是可以忽略不计的。其典型的容量相对使用寿命的变化小于±0.1%。NPO电容器随封装形式不同其电容量和介质损耗随频率变化的特性也不同,大封装尺寸的要比小封装尺寸的频率特性好。下表给出了NPO电容器可选取的容量范围。 封 装 DC=50V DC=100V 0805 0.5---1000pF 0.5---820pF 1206 0.5---1200pF 0.5---1800pF 1210 560---5600pF 560---2700pF 2225 1000pF---0.033μF 1000pF---0.018μF NPO电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容,以及高频电路中的耦合电容。 二 X7R电容器 X7R电容器被称为温度稳定型的陶瓷电容器。当温度在-55℃到 125℃时其容量变化为15%,需要注意的是此时电容器容量变化是非线性的。 X7R电容器的容量在不同的电压和频率条件下是不同的,它也随时间的变化而变化,大约每10年变化1%ΔC,表现为10年变化了约5%。 X7R电容器主要应用于要求不高的工业应用,而且当电压变化时其容量变化是可以接受的条件下。它的主要特点是在相同的体积下电容量可以做的比较大。下表给出了X7R电容器可选取的容量范围。 封 装 DC=50V DC=100V 0805 330pF---0.056μF 330pF---0.012μF 1206 1000pF---0.15μF 1000pF---0.047μF 1210 1000pF---0.22μF 1000pF---0.1μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---0.56μF 三 Z5U电容器 Z5U电容器称为”通用”陶瓷单片电容器。这里首先需要考虑的是使用温度范围,对于Z5U电容器主要的是它的小尺寸和低成本。对于上述三种陶瓷单片电容起来说在相同的体积下Z5U电容器有最大的电容量。但它的电容量受环境和工作条件影响较大,它的老化率最大可达每10年下降5%。 尽管它的容量不稳定,由于它具有小体积、等效串联电感(ESL)和等效串联电阻(ESR)低、良好的频率响应,使其具有广泛的应用范围。尤其是在退耦电路的应用中。下表给出了Z5U电容器的取值范围。 封 装 DC=25V DC=50V 0805 0.01μF---0.12μF 0.01μF---0.1μF 1206 0.01μF---0.33μF 0.01μF---0.27μF 1210 0.01μF---0.68μF 0.01μF---0.47μF 2225 0.01μF---1μF 0.01μF---1μF Z5U电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 10℃ --- 85℃ 温度特性 22% ---- -56% 介质损耗 最大 4% 四 Y5V电容器 Y5V电容器是一种有一定温度限制的通用电容器,在-30℃到85℃范围内其容量变化可达 22%到-82%。 Y5V的高介电常数允许在较小的物理尺寸下制造出高达4.7μF电容器。 Y5V电容器的取值范围如下表所示 封 装 DC=25V DC=50V 0805 0.01μF---0.39μF 0.01μF---0.1μF 1206 0.01μF---1μF 0.01μF---0.33μF 1210 0.1μF---1.5μF 0.01μF---0.47μF 2225 0.68μF---2.2μF 0.68μF---1.5μF Y5V电容器的其他技术指标如下: 工作温度范围 -30℃ --- 85℃ 温度特性 22% ---- -82% 介质损耗 最大 5% 贴片电容器命名方法可到AVX网站上找到。不同的公司命名方法可能略有不同。 ESR值就是等效串联电阻阻值。 ESL值等效串联电感值。 这两个值是描述电容的两重要参数-阻抗、感抗。 也是形成容抗的基础。 ESR值并不时越少越好,有些场合很少容易引起震荡,要看实际运用场合,大部分场合还是希望越小越好!红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation tate,ESR)是指红细胞在一定条件下沉降的速度而言,简称血沉。在健康人血沉数值波动于一个较狭窄范围内。在许多病理情况下血沉明显增快。红细胞沉降是多种因素互相作用的结果。

9,如何理解贴片陶瓷电容器的Q值 和ESR

N+ Z7 i% z+ U) l0 W3 a( x 評估高頻貼片電容器的一個重要性能指標是品質因素Q,或者是與其相關的等效串聯電阻% M" Y3 B! S7 z% [; e(ESR)。本公司除了提供性能卓越的射頻RF 元器件外,還致力於為客戶提供精確和完整的性3 y) i" F! z; B能資料。為了達到這個目標,這篇文章裏我們詳細的討論Q和ESR的測量方法和理解。2 _3 P9 K1 N+ P$ @$ M7 I理論上,一個“完美”的電容器應該表現為ESR為零歐姆、純容抗性的無阻抗元件。不論$ H$ ~3 d6 d* l6 m/ B/ p何種頻率,電流通過電容時都會比電壓提前正好90度的相位。* d p& Z7 P, \" @) v8 m實際上,電容是不完美的,會或多或少存在一定值的ESR。一個特定電容的ESR隨著頻率# i% ]: R* z. w8 x的變化而變化,並且是有等式關係的。這是由於ESR的來源是導電電極結構的特性和絕緣介質1 F" E2 Y# y% }的結構特性。為了模型化分析,把ESR當成單個的串聯寄生元。過去,所有的電容參數都是在2 @4 u5 G( b4 ^0 V% r- T1MHz的標準頻率下測得,但當今是一個更高頻的世界,1MHz的條件是遠遠不夠的。一個性能/ y; V9 \) b; d" D/ u優秀的高頻電容給出的典型參數值應該為:200MHz ,ESR=0.04Ω;900MHz, ESR=0.10Ω;! d" r- e" [3 e) p" J$ d2000MHz,ESR=0.13Ω。& n, m" v) s, [, N$ Q- w8 w: |Q值是一個無量綱數,數值上等於電容的電抗除以寄生電阻(ESR)。Q 值隨頻率變化而有5 H3 p) T- ^" Q3 W; r很大的變化,這是由於電抗和電阻都隨著頻率而變。頻率或者容量的改變會使電抗有著非常大& f" p$ `0 y# }2 H" B# I% E5 ^9 y的變化,因此Q值也會跟著發生很大的變化。從公式一和二上可以體現出來:3 e3 N/ @, q+ w6 R公式一:|Z| = 1 / ( 2πf C)/ S6 n. _1 p: ]# @2 W7 g5 W其中,|Z|為電抗的絕對值,單位Ω;f為頻率,單位Hz;C為容量,單位元F。! A+ n8 {4 r$ m3 R公式二:Q = |Z| / ESR9 Y2 f2 E0 O" S% }2 k4 r; T, D其中,Q代表“品質因素”,無量綱;|Z|為電抗的絕對值,單位Ω;ESR為等效串聯電阻, L! _4 ~5 K7 R3 e% A; R單位Ω。+ X( @4 X/ ]& G! o$ E% u3 q用從向量網路分析器收集而得的S參數去推導ESR是不可信的。主要原因是這個資料的精3 [. t6 z. {8 `# ]度受限於網路分析器在50Ω系統中的精度(典型的± 0.05 dB測量精度在電容低到±0.01 dB. {8 F# T3 l0 C低損耗區是精度不足的)。同樣,用LCR儀錶去測量高Q器件的Q和ESR也是不可信的。這是- R8 ]; s. E. p# R8 p( C! I由於當元件的Q 值非常高時,LCR 儀錶不能正確地分辨出非常小的電阻(R)和非常大的電抗; L& a" s! @+ C(Z)。因此,高Q電容器的ESR和Q的測量方法,一般使用作為行業標準的諧振線路測試法。2 i0 l" v+ i9 ^; U" @ J2 |這種測試方法作為在射頻RF上測量Q和ESR 的行業標準而長期存在。因為該方法依賴於. N8 |/ Q" o* }, j% r信號發生器的頻率精確度(該頻率可以非常精確的測量),所以該資料的採樣方式是十分精確& U% `, D0 L j1 ^的。現代的電容ESR非常之小,以至於這個測量方法的精度也只能達到接近±10%。但不管如% u+ k& S8 q4 t4 Z* E8 X; r9 O e何,這仍然是目前最精確的在射頻RF方面有效測量Q和ESR的方法。0 v" Q0 Y6 \8 X7 j, J( S+ y" E測試方式:8 t- ?: o/ f$ w" [ 頻率發生器 電腦 毫伏表" Y* W) E. j( [: m9 v2 j" Y 同軸諧振器2 T6 x2 z) T) L9 Y F$ t$ I5 W! L- w2 Q5 s4 K如何理解贴片陶瓷电容器的介質強度8 h. J/ v: V# ]$ \7 { 介質強度表徵的是介質材料承受高強度電場作用而不被電擊穿的能力,通常用伏特/密爾( p1 Y* u Q" Z. T3 g/ F0 l. i# F(V/mil)或伏特/釐米(V/cm)表示。" M. O- ` x, w! ]5 r當外電場強度達到某一臨界值時,材料晶體點陣中的電子克服電荷恢復力的束縛並出現場( S2 l! s G. J, P" H致電子發射,產生出足夠多的自由電子相互碰撞導致雪崩效應,進而導致突發擊穿電流擊穿介6 A$ o. r" Z9 f! t6 S C7 y# m質,使其失效。除此之外,介質失效還有另一種模式,高壓負荷下產生的熱量會使介質材料的+ z7 J1 ~/ A& Y0 P0 O5 J8 Z; o電阻率降低到某一程度,如果在這個程度上延續足夠長的時間,將會在介質最薄弱的部位上產2 O: G* E4 c2 Z3 a. i1 C: B生漏電流。這種模式與溫度密切相關,介質強度隨溫度提高而下降。" o- S0 @) R* n+ }8 m任何絕緣體的本征介質強度都會因為材料微結構中物理缺陷的存在而出現下降,而且和絕: G9 P H8 [- g! H6 e緣電阻一樣,介質強度也與幾何尺寸密切相關。由於材料體積增大會導致缺陷隨機出現的概率" j# w. V" B+ G9 X增大,因此介質強度反比於介質層厚度,如下圖所示。. T" B8 I5 I! A G! C# X類似地,介質強度反比於片式電容器內部電極層數和其物理尺寸。! L% D3 F) y$ c; _2 B: E. X s基於以上考慮,進行片式電容器留邊量設計時需要確保在使用過程中和在進行耐壓測試(一8 ]: O1 Z: B; s B; F2 n般為其工作電壓的2.5倍)時,不發生擊穿失效。
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