如何簡(jiǎn)化電容器電介質(zhì)選擇？了解電介質(zhì)編碼！

在設(shè)計(jì)陶瓷電容器時(shí)，所使用的電介質(zhì)類(lèi)型將影響電容器的特性并決定其電性能。

一般而言有兩種類(lèi)型的陶瓷電介質(zhì)——常誘電性(Paraelectric)和強(qiáng)誘電型 (Ferroelectric)介質(zhì)。

● 常誘電性 (Paraelectric)介質(zhì)——I類(lèi)電介質(zhì)：包含常誘電性（或非強(qiáng)誘電型）陶瓷的電介質(zhì)被稱(chēng)為 I 類(lèi)電介質(zhì)。該類(lèi)電介質(zhì)的極化與電壓呈線(xiàn)性關(guān)系，并具有線(xiàn)性溫度系數(shù)。基于 I 類(lèi)電介質(zhì)的電容器在各種溫度下都具有高穩(wěn)定性，介電常數(shù)較低，這意味著電容器能達(dá)到的容值較小。

●?強(qiáng)誘電型 (Ferroelectric)介質(zhì)—II 類(lèi)電介質(zhì)：包含強(qiáng)誘電型陶瓷的電介質(zhì)被稱(chēng)為 II 類(lèi)電介質(zhì)。與I 類(lèi)電介質(zhì)相比，這類(lèi)電介質(zhì)的介電常數(shù)更高，但容值在不同溫度下的穩(wěn)定性要差許多。II 類(lèi)電介質(zhì)的各項(xiàng)電介質(zhì)參數(shù)都比 I 類(lèi)電介質(zhì)要高，但在不同溫度、電壓、頻率下的性能穩(wěn)定性要低，且更易老化。

對(duì)于 I 類(lèi)和 II 類(lèi)電介質(zhì)，溫度系數(shù)和工作溫度的不同組合會(huì)呈現(xiàn)不同的電介質(zhì)特性，并根據(jù)這些特性分屬不同的“應(yīng)用類(lèi)別”，這些應(yīng)用類(lèi)別由兩套獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)定義。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)自國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)，另一個(gè)來(lái)自電子工業(yè)聯(lián)盟 (EIA)，EIA于 2011 年解散，但其標(biāo)準(zhǔn)仍在沿用，并已成為電子元件工業(yè)協(xié)會(huì) (ECIA) 的一部分。了解每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使用的分類(lèi)系統(tǒng)可以幫助我們輕松識(shí)別兩種電介質(zhì)類(lèi)型的溫度系數(shù)和工作溫度。

對(duì)于 I 類(lèi)電介質(zhì)，EIA RS-198 標(biāo)準(zhǔn)代碼定義了一個(gè)“字母-數(shù)字-字母”的代碼模式來(lái)描述 I 類(lèi)電介質(zhì)的溫度系數(shù)，如下所示：

●?第一個(gè)字母代表容值隨溫度變化的有效數(shù)字，單位為 ppm/K

●?第二個(gè)數(shù)字代表溫度系數(shù)的乘數(shù)

●?第三個(gè)字母代表最大容差，單位為ppm/K

對(duì)于IEC/EN 60384-8/21 標(biāo)準(zhǔn)，溫度系數(shù)和容差被替換為所使用的 EIA 代碼的兩個(gè)字母。例如，C0G 對(duì)應(yīng)的 IEC/EN 代碼是 CG。陶瓷名稱(chēng)也可以根據(jù) IEC/EN 60384-8/21 和 EIA 代碼進(jìn)行細(xì)分。表 2 顯示了不同的陶瓷名稱(chēng)，溫度系數(shù)嵌于其中。

表2. I 類(lèi)陶瓷電容器名稱(chēng)、溫度、系數(shù) α、α 容差和 α 的字母代碼，參考 IEC/EN 60384-8/21 和 EIA-RS-198。

此外，MIL-PRF-55681 和 MIL-PRF-123 等軍用規(guī)范使用包含兩個(gè)字母的格式。額定溫度和電壓-溫度限值由兩位字母標(biāo)識(shí)：第一個(gè)字母“B”表示-55°C至+125°C的額定溫度，第二個(gè)字母表示電壓-溫度限值，如表3所示。例如，BP的額定溫度為-55° C 至 +125°C，靜電容量變化0 ± 30 ppm/°C。

表 3. I 類(lèi)電介質(zhì)在MIL-PRF-55681G 修訂版1的標(biāo)準(zhǔn)下的電壓溫度限值

II 類(lèi)電介質(zhì)的分類(lèi)方式與 I 類(lèi)電介質(zhì)有所不同，但也參照EIA ES-198 標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同溫度范圍內(nèi)的容值變化按以下方式使用字母-數(shù)字-字母的形式進(jìn)行標(biāo)記：

●?第一個(gè)字母表示最低工作溫度

●?第二個(gè)數(shù)字表示最高工作溫度

●?最后一個(gè)字母表示靜電容量變化或溫度系數(shù)，如表 4 所示

與用于 I 類(lèi)電介質(zhì)的 IEC/EN 標(biāo)準(zhǔn)的代碼一樣，IEC/EN 標(biāo)準(zhǔn)也使用兩位數(shù)代碼。

表 5.基于IEC/EN 60384-9/22的 II 類(lèi)陶瓷電容代碼系統(tǒng)，顯示了溫度范圍和靜電容量變化

如表5所示，可以將 EIA 代碼轉(zhuǎn)換為 IEC/EN 代碼——盡管某些部分無(wú)法完整轉(zhuǎn)譯。例如，EIA 代碼 X7R 與 IEC/EN 代碼 2X1 相關(guān)，但后者要求±15%，工作溫度為 ?55°C 至 +125°C。