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陶瓷电容器以及结构和性能
发布时间：2018-10-27 文章来源：敏创原创 点击次数：
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陶瓷电容器
什么是陶瓷电容？
陶瓷电容器陶瓷电容器使用陶瓷材料作为电介质。陶瓷是最早用于生产电容器的材料之一，因为它是一种已知的绝缘体。陶瓷电容器中使用了许多几何形状，其中一些如陶瓷管状电容器和阻挡层电容器由于它们的尺寸，寄生效应或电特性而在今天已经过时。现代电子产品中最常用的陶瓷电容器类型是多层陶瓷电容器，否则称为陶瓷多层片式电容器（MLCC）和陶瓷盘式电容器。MLCC是生产最多的电容器，每年的设备数量约为1000亿个。它们采用SMD（表面贴装）技术制造，因其体积小而被广泛使用。陶瓷电容通常具有非常小的电容值，通常在1nF和1μF之间，尽管最高可达100μF。陶瓷电容器的尺寸也非常小，并且具有较低的最大额定电压。它们没有极化，这意味着它们可以安全地连接到交流电源。由于诸如电阻或电感的低寄生效应，
陶瓷电容器定义
陶瓷电容器是使用陶瓷材料作为电介质的电容器。两种最常见的类型是多层陶瓷电容器和陶瓷圆盘电容器。
特点
精度和公差
目前有两类陶瓷电容器：1类和2类.1类陶瓷电容器用于需要高稳定性和低损耗的场合。它们非常精确，电容值在施加电压，温度和频率方面是稳定的。NP0系列电容器在-55至+ 125°C的总温度范围内具有±0.54％的电容热稳定性。标称电容值的容差可低至1％。
2类电容器每体积具有高电容，用于不太敏感的应用。它们的热稳定性在工作温度范围内通常为±15％，标称值公差约为20％。
尺寸优势
当需要高元件封装密度时，与大多数现代印刷电路板（PCB）的情况一样，MLCC器件与其他电容器相比具有很大的优势。为了说明这一点，“0402”多层陶瓷电容器封装尺寸仅为0.4 mm x 0.2 mm。在这种封装中，有500或更多的陶瓷和金属层。截至2010年，最小陶瓷厚度约为0.5微米。
高压大功率
可以制造体积更大的陶瓷电容器以承受更高的电压，这些被称为功率陶瓷电容器。它们在物理上远大于PCB上使用的那些，并且具有用于安全连接到高压电源的专用端子。电源陶瓷电容器可以承受2kV至100kV的电压，其功率远高于200伏安。
印刷电路板中使用的较小MLCC的额定电压仅为几伏至几百伏，具体取决于应用。
陶瓷电容器的结构和性能
陶瓷圆盘电容器
陶瓷圆盘电容器是通过在两侧涂覆带有银触点的陶瓷圆盘制造的。为了获得更大的电容，这些器件可以由多层制成。陶瓷圆盘电容器通常是通孔元件，由于它们的尺寸而不再受欢迎。如果电容值允许，则使用MLCC。陶瓷圆盘电容器的电容值为10pF至100μF，具有各种额定电压，介于16伏至15千伏之间。
多层陶瓷电容器（MLCC）
MLCC通过精确混合顺电和铁电材料的精细研磨颗粒并且可选地将混合物与金属触点分层来制造。在分层完成后，使器件达到高温并烧结混合物，得到具有所需性能的陶瓷材料。得到的电容基本上由许多并联的较小电容组成，增加了电容。MLCC由500层或更多层组成，最小层厚度约为0.5微米。随着技术的进步，层厚度减小，并且对于相同的体积可以实现更高的电容。
陶瓷电容器的应用
考虑到MLCC是电子行业中产生最广泛的电容器，不言而喻，这些电容器的应用数不胜数。一个有趣的高精度，高功率应用是发射站中的谐振电路。2类大功率电容器用于高压激光电源，电源断路器，感应炉等。小型SMD（表面贴装）电容器通常用于印刷电路板，高密度应用使用的电容器与一粒沙子的大小。它们还用于DC-DC转换器，这些转换器以高频和高电噪声的形式对元件施加很大的压力。陶瓷电容器也可用作通用电容器，因为它们没有极化，并且具有各种电容，额定电压和尺寸。许多业余爱好者，尤其是机器人领域的业余爱好者，都熟悉在刷式直流电机上使用的陶瓷圆盘电容器，以最大限度地降低射频噪声。
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