電容指南

陶瓷電容的溫度特性如何?

最終修訂日期:12/1/2023

大家好。
本技術專欄介紹關於電容的基本知識。
本頁介紹 「陶瓷電容的溫度特性為何?」

溫度特性

陶瓷電容的溫度特性是指電容量會隨著操作溫度的變化而變化,這種變化以溫度係數或電容量變化率來表示。
陶瓷電容主要有兩種類型,不同類型的陶瓷電容的溫度特性也不同。

1.溫度補償型多層陶瓷電容(官方標準中的 1 級)

此類型使用鋯酸鈣基介電材料,其電容幾乎隨溫度呈線性變 化。
與該溫度的斜率稱為溫度係數,其值以 1/1,000,000 per 1°C (ppm/°C) 表示。
電容的溫度係數是由參考溫度下的電容值C25*1類別上限溫度下的電容值CT*2以等式 1 定義。

*1 雖然 EIA 標準為 25°C,而 JIS 標準為 20°C,但此處以實際標準 25°C 的 EIA 標準為準。

*2 最高工作溫度:根據設計,最大環境溫度(包括自加熱 20°C MAX)允許電容器連續使用。

等式 1

EIA 標準指定了各種電容溫度係數,範圍從 0ppm/°C 到 -750ppm/°C。
下圖 1 顯示典型的溫度特性。

溫度補償型陶瓷電容的電容變化率 vs. 溫度特性 (範例)
圖 1:溫度補償型陶瓷電容的電容變化率對溫度特性 (範例)

下表為適用的 EIA 和 JIS 標準摘錄。

EIA 和 JIS 官方溫度補償標準

EIA 規格 (溫度補償) EIA-198
EIA 規格 (溫度補償) EIA-198
正式標準的規則
正式標準的規則
JIS 規格 (溫度補償用)
JIS 規格 (溫度補償用)
正式標準碼的規則
正式標準碼的規則

*3 可能與最新的 JIS 標準不同。

*4 第二個字元代表參考溫度與上限溫度範圍之間的溫度系數公差。參考溫度與較低溫度範圍之間的溫度系數公差根據 EIA 標準計算。

*5 官方標準代碼的規則不適用於 SL。結合 S 和 L 表示溫度係數為 +350~-1000ppm/°C。

*6 溫度係數在 EIA 中分為第一和第二個字元,在 JIS 中則只有第一個字元。

2.高介電常數類型(官方標準中的 2 級)

此類型使用鈦酸鋇作為介電材料,電容值隨溫度變化呈現不規則變化。
因此,靜電電容對溫度特性標準值是由應用溫度範圍內電容變化率的最大值和最小值來指定的,相對於電容值 C 25在參考溫度下*7.(請參閱等式 2)。

*7 基於 25°C 的 EIA 標準

等式 2

高介电常数系统的典型曲线示例和温度特性保证范围

X7R 和 X7T 的圖形
EIA 標準(高介電常數型)
EIA 標準(高介電常數型)
正式標準的規則
正式標準的規則
JIS(高介電常數型)
JIS(高介電常數型)

*8 JIS 規定的溫度特性的官方標準代號 "B "可個別決定施加電壓時的容量變化率。Murata 在 B1 代碼中將容量變化率定義為 +10%/-30%,在 B3 代碼中將容量變化率定義為無規定。

FAQ:高介電度型(X5R/X6S/X7R等)與溫度補償型(COG/U2J等)在功能與應用上有什麼不同?

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