温度变化对MLCC的影响

作者: Digi-Key 工程师 Kaili Simpson

电容会随着温度的改变发生哪些变化?

C0G和NP0 1类陶瓷电容温度特性在电容与温度方面没有表现出显著的变化。

通常,热量会降低2类电容的电容值,但在居里点附近(BaTiO3约为120°C),电容值会增加。这是因为,随着陶瓷的晶体结构从四方变为立方,介电常数也会相应增加。

EIA和JIS标准规定,在工作温度范围内,电容的变化不会超过规定的容差。陶瓷的化学成分未包含在该标准中。电容厂商会在电介质中使用不同的添加剂,以改变电容的性能。这些添加剂可以使居里点更接近于室温(例如Z5U)或使介电常数曲线(例如X7R)更加平滑。前者具有最高的无偏差介电常数,而后者则降低了最大介电常数,以实现更高的温度稳定性。

这些配方为厂商专有,各原厂制造的电容都不相等。

我们的电容目录中附有筛选条件,可基于不同的温度系数来选择产品 (图 1 )。
点击此处可查看我们所有的MLCC。

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.1 :用于 MLCC 温度系数的 Digi-Key 筛选条件

以下是若干MLCC的温度特性图。
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.2 :三个 10nF 50V EIA0603MLCC ATC

温度对 ESR 有什么影响?

温度本身对ESR没有任何影响。ESR通常以数学关系表示:

ESR = DFXc = DF /2πfC(公式1)

温度确实会影响电容的性能。材料的温度特性定义了电容的最大额定工作温度。例如,X7R被定义为可在最高125°C的温度下运行,而X5R的最高工作温度则为85°C。电路环境的总温度加上电容的自发热(即纹波电流)的总和不能超过电容的最高额定温度。对于X7R,如果电路工作温度为100°C,则纹波电流不能引入超过25°C的自发热。

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英文原文链接:Effects of Temperature Change on MLCCs