【技术】一文了解陶瓷电容器需要纳入考量的重要因素——等效串联电阻

2022-10-10 Knowles楼氏电容公众号
MLCC,陶瓷电容器,超低ESR多层陶瓷电容,高可靠性多层陶瓷电容 MLCC,陶瓷电容器,超低ESR多层陶瓷电容,高可靠性多层陶瓷电容 MLCC,陶瓷电容器,超低ESR多层陶瓷电容,高可靠性多层陶瓷电容 MLCC,陶瓷电容器,超低ESR多层陶瓷电容,高可靠性多层陶瓷电容

在理想状况下,电容器可被设计成无电阻的样式,然而,这在物理学上是不可能实现的,因为任何电容器都有某种类型的内阻与其形成类似串联的存在,这就是等效串联电阻(ESR)。其阻值会因电容器而异,具体取决于各项因素,包括所用的电介质材料、工作频率、漏电流以及电容器的质量和可靠性。如图1所示的两个图表显示了基于两种不同电介质的具有不同容值的多个电容器随着工作频率的变化其ESR值的变化。

图1. 第一幅图中的电容器基于I类电介质C0G/NP0,第二幅图基于II类电介质X7R(图表源自楼氏电容KPD)。


在某些情况下,电容器的ESR值可能非常小,对于一些简单的设计或低频应用而言可以忽略不计;然而,在另一些大功率或高频应用中,在计算总阻抗时考虑ESR值对于保证运行效率或规避潜在失效风险则至关重要。接下来让我们就此做一些详细了解。


了解应用的自谐振频率

首先,要想确保电容器在电阻最小的点运行,了解电路的自谐振频率(SRF)十分重要。SRF是电容器阻抗最小的点,在该点上,ESR是影响电容器总损耗的唯一因素。在低频时,极化延迟造成的电介质损耗是阻抗的主要因素。当频率高于SRF时,寄生电感开始主导电路运行,这会造成电容器过热并可能导致失效。由于ESR依赖于工作频率,因此SRF也会受到工作频率的影响,如图2所示。

使用低损耗、高Q值的MLCC将高频电路的ESR值最小化

一般来说,在相同的容值和额定电压下,铝电容和钽电容的ESR值比陶瓷电容器高(表1)。

如图所示,在通常情况下多层陶瓷电容器(MLCC)是高频或大功率应用的最佳选择。在这类应用中使用低ESR的MLCC,可将容值损耗降至最低,并提高电源的运行效率和稳定性,同时降低纹波电压的输出。


作为高可靠性多层陶瓷电容(MLCC)的专业制造商,楼氏电容(KPD)深谙ESR对这些大功率或高频率电路的影响以及Q值的重要性,并且明白由于ESR值会随着设备工作频率的变化而变化,因此不可能仅凭一款超低ESR电容器来满足所有应用需求。因此,我们研发制造了一整个系列的超低ESR的II类陶瓷电介质(BX或X7R,取决于芯片尺寸)产品,系列产品均具备高容积效率,并且压电效应可以忽略不计,可在大功率宽带耦合和开关电源等严苛环境下安全工作。以下两个图表分别显示了基于三种不同电介质材料的电容器的ESR值与容值和Q值与容值的关系(图3)。



总体而言,具有低ESR的电容器散热较少,可以防止MLCC过热,从而规避电容器的失效风险。如果您设计的电路需要在大功率或高频率下工作,任何附加电阻都可能对电路产生负面影响,选用超低ESR多层陶瓷电容(MLCC)是确保应用可靠运行的必要因素。

授权代理商:世强先进(深圳)科技股份有限公司
技术资料,数据手册,3D模型库,原理图,PCB封装文件,选型指南来源平台:世强硬创平台www.sekorm.com
现货商城,价格查询,交期查询,订货,现货采购,在线购买,样品申请渠道:世强硬创平台电子商城www.sekorm.com/supply/
概念,方案,设计,选型,BOM优化,FAE技术支持,样品,加工定制,测试,量产供应服务提供:世强硬创平台www.sekorm.com
集成电路,电子元件,电子材料,电气自动化,电机,仪器全品类供应:世强硬创平台www.sekorm.com
  • +1 赞 0
  • 收藏
  • 评论 1

本文由FY转载自Knowles楼氏电容公众号,原文标题为:楼氏洞察|选择适用的陶瓷电容器时需要纳入考量的重要因素——等效串联电阻(ESR),本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

评论

   |   

提交评论

全部评论(1

  • zwjiang Lv9. 科学家 2024-02-14
    学习
没有更多评论了

相关推荐

探索电容器在电动汽车中的关键作用(上)

当代技术,尤其是电动汽车(EV)的电力系统,普遍显示出极高的复杂度。这些系统在电动汽车的运行中发挥着至关重要的作用,包括高效地在交流电(AC)和直流电(DC)之间进行双向转换,以及在DC-DC转换过程中精确控制波动的功率水平。为迎合电力系统的多样化需求,包括陶瓷电容器、薄膜电容器以及铝电解电容器等许多的电容器被设计来满足特定的应用要求,以确保电力系统的高效和稳定运行。

技术探讨    发布时间 : 2024-08-10

什么是隔直电容?它们为何重要?(下)

本文中Knowles将继续为大家解读隔直电容如何消除不必要的直流线路电平,并就楼氏电容(KPD)针对此类应用的相关产品和隔直解决方案作简单介绍。

技术探讨    发布时间 : 2023-10-20

【技术】多层陶瓷电容器的两种电极组成材料PMEs和BMEs应用优势对比

多层陶瓷电容器 (MLCCs) 由两种材料组成——陶瓷介电材料和金属电极材料。本文Knowles(楼氏电容)将探讨在选择电极材料时要牢记的不同特性,特别是对于高可靠性应用。

技术探讨    发布时间 : 2022-08-19

KNOWLES多层陶瓷片式电容器(MLCC)选型表

提供了多种封装,X7R符合AEC-Q200以及安规认证等特点。产品性能优越,Flexicap结构设计下具有极高的可靠性,产品涉及广泛,最高耐压6000V,旗下拥有非常有竞争力的高Q电容。

产品型号
品类
Size Code
Termination Material
Rated Voltage(Vdc)
Capacitance Value(pF、nF、uF)
Capacitance Tolerance(%、pF)
Dielectric Classification
0603J0500120JAB
Multilayer Ceramic Chip Capacitor
0603
Nickel barrier
50Vdc
12pF
±5%
C0G/NP0(1B) to AEC-Q200

选型表  -  Knowles 立即选型

搭载FlexiCap™柔性端头的AEC-Q200认证MLCC:可保证具备5毫米的弯曲承受度

Knowles楼氏电容事业部凭借其引入市场的创新性获奖技术——FlexiCap™(柔性端头),持续领跑于灵活端接技术领域。FlexiCap™柔性端头独特的聚合物端接及其精细的纤维结构设计,有效地将直接作用于电容器陶瓷部分的机械应力降低了约50%,显著增强了其耐用性。

产品    发布时间 : 2024-09-14

【经验】解析SLC和MLCC这两种电容器的应用

在电路设计初期,工程师们就需要决定是选用单层电容器(SLC)还是多层陶瓷电容器(MLCC)来满足应用需求。今天Knowles(楼氏)和你分享如下:总的来说,两者似乎有类似的功用,因为无论是SLC还是MLCC,它们都可作电路中的充储电、滤波或旁路之用。

设计经验    发布时间 : 2022-05-10

【经验】解析多层陶瓷电容器的容值与电压的变化关系

设计多层陶瓷电容器(MLCC)时,工程师经常关注的一个问题是容值是否会随着电压的变化而波动——又称 “直流偏压 “或 “电压系数“。本文Knowles主要解析多层陶瓷电容器的容值与电压的变化关系,以及介绍新型电介质材料Hiteca™。

设计经验    发布时间 : 2022-03-14

数据手册  -  KNOWLES  - August 30, 2024 PDF 英文 下载

Knowles(楼氏电子)多层&单层陶瓷电容器和薄膜器件选型指南

目录- Introduction    Single Layer Capacitors    Multilayer Ceramic Capacitors    Broadband Blocking Capacitors    Thin Film Devices   

型号- E40BU151Z1PX4,UL SERIES,L128XH4S,J30XXBA012LX4,F15NR0R1M1PX3,P_2CF0R3B5ST,P21BN300MA3976,S20CG250DZNX,C06BL851X-1UN-X0T,G10BU100K5PX10,P21BN300MA04678,NA SERIES,F25NR0R4M1PX3,P_2NR3R0K5ST,P21BN300MA04282,P_2CF0R5B5ST,B056RC4S,C17CF620J-7UN-X0T,D10XXKITA1EX,P62BN820MA02636,D10XXKITA5PX,D10CF0R1B5PX,F20CG0R1M1PX3,B096QC2S,D10BN100K1EX,G20XXKITAPX10,F35CF0R1M1PX3,P21300MA4678,B033ND5S,D15XXKITA5PX,L065XG9S,F25CG0R2M1PX3,P_2BN820Z5ST,P_2CD0R7B5ST,L254XF3S,L095XG9S,C08BL242X-5UN-X0T,D20XXKITA5PX,P21300MA4282,F15CGR08M5PX3,P42BN820MA03152,B28BLSBN01,P21BN300MA04572,L204XF4S,C04BL121X-5UN-X0T,C18BL103X-4GN-XOT,D15XXKITA1EX,F25CFR08M5PX3,PDW05758,D30XXKITA1EX,F20NR0R2M1PX3,P21BN300MA04733,B028RF2S,J30BLBA032LX1,G10XXKITAPX05,AH SERIES,J30XXBA002LX3,P42BN820MA04679,CF SERIES,P_2CG1R5C5ST,T30BV30X45PX,P21300MA4572,P_2CG1R0C5ST,L117XH4S,G15XXKITAPX08,D30XXKITA5PX,D20XXKITA1EX,F40NR0R5M1PX4,G25XXKITAPX10,D25XXKITA5PX,C17AH620J-7UA-X0T,D25XXKITA1EX,F35CG0R4M1PX3,P21BN300MA03976,P21300MA4733,C08BL102X-1UN-X0T,B28BTBFN01,L157XG3S,B148QF0S,C17UL620J-7UN-X0T

选型指南  -  KNOWLES  - 2017/5/10 PDF 英文 下载

解析电子工业联盟(EIA)标准下的MLCC(多层陶瓷电容器)的尺寸沿革及发展趋势

EIA行业标准可视为技术领域的基础设施,其影响遍及整个电子行业。本文楼氏电容Knowles为您解析电子工业联盟(EIA)标准下的MLCC尺寸沿革及未来发展趋势。

行业资讯    发布时间 : 2022-03-15

楼氏电容X2Y技术助力X2Y陶瓷电容器颗替代四个传统的MLCC,可大大缩减BOM及尺寸、重量和成本

X2Y技术是一项创新的、具有前瞻性的陶瓷电容器技术。楼氏电容(KPD)不仅是为数不多使用该技术开发元件的制造商之一,并且也有专业的工程师团队来提供专业的X2Y应用支持,帮助您进一步缩小设计的尺寸、重量和成本。

原厂动态    发布时间 : 2023-04-13

楼氏电容(KPD)如何支持医学应用领域的发展?

楼氏电容(KPD)的专业领域之一是研发用于医疗设备和植入式医疗器械的高可靠性电容器。在整个开发、制造过程中,医疗设备的质量和安全性具有严格的审查流程,以确保能在人体中长期置留。这种对细节的极致追求,体现在我们所生产的每一个相关元器件都满足MIL-PRF-55681和MIL-PRF-123等的规范要求。

应用方案    发布时间 : 2024-07-23

Knowles(楼氏电子)多层陶瓷电容器选型指南

描述- At Knowles Capacitors, they make Single Layer, Multilayer, High Reliability and Precision Variable Capacitors; EMI Filters; and Thin Film Devices.

型号- XX1206N472J101NX050HTM-HB,UL SERIES,085J2500101JHT,404027K00470GQB-AF9,E01,0603 H,E03,E07,1206Y0500224KXT---,0805B123K501LEAR,SV2220,1210Y1000103KXT---,C17CF620J-7UN-X0T,1206J1000103MXTH20,1210Y2000103KCT---,2220YA300563KSTS3X,CR1206N562K101NHT-4,1812Y1000334MXTE03,RG3640R124K102PX---T,2225B3K06P80GQBRW221,8111M1000102JC□□□□□,1812YA250103KJT,1206G224K250NX050HTM,2220B1K00104JETJ,8131T,1206Y1000103MXTE07,8151M,8171M,1808JA250102KJTSYX,8111M,120625000223JQT--,8111N,C17UL620J7UNX-0T,8131M,0603J0500471JBB_ _ _,1206W476K6R3NX080T,1808JA250102GJTS2X,0805 H SERIES,0805J2504P70BUT,1812Y5000474KJT,C17CF470J7WAX0B,C17CF620J7UN-X0T,0603 H SERIES,1812Y5000474KJTWS2,1206Y1000473KNT,1206HD272F101NGHT,MD0603N102J500NHT-BA,MD0603BW102K500NHT-BA,AH SERIES,MD SERIES,CF SERIES,0805 H,1808JA250102GJTSYS,2520E563K501LGWR,1206YA120103JXT,C17AH620J-7UA-X0T,8121T,RC3640R124K102PX---T,1206G500391JGTH25,8161M,1206RE331J501NHT,0805Y1000103KST---,1206Y1K00152KXTVC1,8121M,8165M,8121N,8141M,ST3640B474M101LJXW-5R,8111M1000102JC□□□□□□,1210Y1000103JDT_ _ _,SV2220BB476M101LJW-10R

选型指南  -  KNOWLES  - 2024/2/15 PDF 英文 下载

楼氏电容使用FlexiCap™柔性端头的MLCC,具有更高的抗机械断裂能力

与传统的电容器相比,使用楼氏电容Knowles的FlexiCap™柔性端头的MLCC,能承受更大程度的电路板弯曲,从而具有更高的抗机械断裂能力,同时还具有与烧结端头电容器同等的电气特性。

原厂动态    发布时间 : 2022-03-19

展开更多

电子商城

查看更多

品牌:KNOWLES

品类:Multilayer Ceramic Chip Capacitor

价格:

现货: 0

品牌:KNOWLES

品类:Multilayer Ceramic Chip Capacitor

价格:

现货: 0

品牌:KNOWLES

品类:Multilayer Ceramic Chip Capacitor

价格:

现货: 0

品牌:KNOWLES

品类:Multilayer Ceramic Chip Capacitor

价格:

现货: 0

品牌:KNOWLES

品类:Multilayer Ceramic Chip Capacitor

价格:

现货: 0

品牌:KNOWLES

品类:Multilayer Ceramic Chip Capacitor

价格:

现货: 0

品牌:KNOWLES

品类:Multilayer Ceramic Chip Capacitor

价格:

现货: 0

品牌:四川华瓷

品类:MLCC

价格:

现货: 16,108,000

品牌:四川华瓷

品类:MLCC

价格:

现货: 11,816,000

品牌:四川华瓷

品类:中高压MLCC

价格:

现货: 8,096,000

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

现货市场

查看更多

品牌:国巨

品类:MLCC

价格:¥0.0200

现货:1,952,028

品牌:国巨

品类:MLCC

价格:¥0.0900

现货:998,171

品牌:国巨

品类:MLCC

价格:¥0.0100

现货:705,493

品牌:TDK

品类:MLCC

价格:¥0.7500

现货:556,697

品牌:国巨

品类:MLCC

价格:¥0.4800

现货:288,706

品牌:国巨

品类:MLCC

价格:¥0.0400

现货:195,915

品牌:国巨

品类:MLCC

价格:¥0.0900

现货:177,517

品牌:国巨

品类:MLCC

价格:¥0.0400

现货:149,927

品牌:TDK

品类:MLCC

价格:¥0.2600

现货:99,716

品牌:国巨

品类:陶瓷电容

价格:¥0.0279

现货:94,433

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

品牌:

品类:

价格:

现货:

服务

查看更多

功率MOSFET管检测:动静态参数/热特性/高低温性能/可靠性等参数测试

可根据用户的MOSFET管进行参数检测出具报告,静态参数最大电压:7500V、检测最大电流6000A;动态参数最大电压:3300V、检测最大电流:4500A。该测试标准满足GB、IEC及行业标准等,具备可靠性评估及老化实验能力。

实验室地址: 西安 提交需求>

多层HDI高频PCB定制

可加工PCB层数:4~32层,加工板材:多层板/HDI板/FR4板/高频板/高速板/高温板/铜基板/铝基板/陶瓷基板/软硬结合板,成品尺寸:3~1100mm,板厚:0.15-80mm,最小孔径:0.1mm,铜厚:最高14oz。

最小起订量: 1 提交需求>

查看更多

授权代理品牌:接插件及结构件

查看更多

授权代理品牌:部件、组件及配件

查看更多

授权代理品牌:电源及模块

查看更多

授权代理品牌:电子材料

查看更多

授权代理品牌:仪器仪表及测试配组件

查看更多

授权代理品牌:电工工具及材料

查看更多

授权代理品牌:机械电子元件

查看更多

授权代理品牌:加工与定制

世强和原厂的技术专家将在一个工作日内解答,帮助您快速完成研发及采购。
我要提问

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

研发客服
商务客服
服务热线

联系我们

954668/400-830-1766(工作日 9:00-18:00)

service@sekorm.com

投诉与建议

E-mail:claim@sekorm.com

商务合作

E-mail:contact@sekorm.com

收藏
收藏当前页面