세라믹 커패시터의 온도 계수 이해

세라믹 커패시터를 검토할 때 일반적으로 하는 질문 중 하나는 온도 계수 숫자/문자가 무엇을 의미하는가 입니다. 이 숫자들은 일반적으로 온도 범위와 해당 온도 범위에서의 정전 용량 변화로 나눠집니다. 검토하고 있는 기준과 등급(class)이 무엇인지와 관련하여 가장 먼저 이해해야 하는 것은 이들이 국제 전기 기술위원회(IEC)와 전자 산업 연합(EIA)으로 나뉜다는 것입니다.

아래는 다양한 등급(class)과 그 정의에 대한 표입니다:

IEC/EN 603841 & IEC/EN 60384-8/9/21/22 EIA RS-198
Class 1 세라믹 커패시터는 공진 회로 애플리케이션에서 높은 안정성과 낮은 손실을 제공합니다 Class I (또는 class 1로 표기) 세라믹 커패시터는 공진 회로 애플리케이션에서 높은 안정성과 낮은 손실을 제공합니다
Class 2 세라믹 커패시터는 평활, 바이 패스, 커플링 또는 디커플링 애플리케이션에서 높은 체적 효율을 제공합니다 Class II (또는 class 2로 표기) 세라믹 커패시터는 평활, 바이 패스, 커플링 또는 디커플링 애플리케이션에서 -15%에서 +15% 미만의 정전 용량 변화, -55°C에서 +125°C 이상의 온도 범위 그리고 높은 체적 효율을 제공합니다
Class 3 세라믹 커패시터는 이제는 비 표준인 장벽층 커패시터 입니다 Class III (또는 class 3로 표기) 세라믹 커패시터는 EIA class II 보다 높은 체적 효율과 낮은 온도 범위인 10°C에서 55°C에 걸쳐 일반적으로 -22%에서 +56%의 정전 용량 변화를 제공합니다. EIA class 2 - Y5U/Y5V 또는 Z5U/Z5V 커패시터로 대체 가능합니다
- Class IV (또는 class 4로 표기) 세라믹 커패시터는 이제는 비 표준인 장벽층 커패시터 입니다

등급의 정의를 이해하면 온도 계수가 어떻게 나뉘어지는지 알 수 있습니다.

EIA-RS-198에 따른 Class 1

온도 계수 α
10-6/K, 문자 코드
온도 계수의 승수,
숫자 코드
온도 계수의 허용오차,
문자 코드
C: 0.0 0: -1 G: ± 30
B: 0.3 1: -10 H ± 60
L: 0.8 2: −100 J: ±120
A: 0.9 3: −1000 K: ±250
M: 1.0 4: +1 L: ±500
P: 1.5 6: +10 M: ±1000
R: 2.2 7: +100 N: ±2500
S: 3.3 8: +1000 -
T: 4.7 - -
V: 5.6 - -
U: 7.5 - -

IEC/EN 60384-8/21과 EIA-RS-198에 따른 Class 1

세라믹 명칭 온도 계수α
10-6/K
α-허용오차
10-6/K
하위 등급 IEC/EN 문자 코드 EIA 문자 코드
P100 100 ±30 1B AG M7G
NP0 0 ±30 1B CG C0G
N33 −33 ±30 1B HG H2G
N75 −75 ±30 1B LG L2G
N150 −150 ±60 1B PH P2H
N220 −220 ±60 1B RH R2H
N330 −330 ±60 1B SH S2H
N470 −470 ±60 1B TH T2H
N750 −750 ±120 1B UJ U2J
N1000 −1000 ±250 1F QK Q3K
N1500 −1500 ±250 1F VK P3K

이 표를 보면 EIA 코드 "C0G"인 “NP0” 커패시터는 온도 계수가 0, 허용 오차는 ±30ppm/K이고 코드가 "P3K"인 "N1500"은 온도 계수가 -1500ppm/K, 허용 오차는 ±250ppm/K임을 알 수 있습니다.

IEC와 EIA 커패시터 코드는 산업용 커패시터 코드로 군용 커패시터 코드와는 동일하지 않으니 주의 바랍니다.

EIA RS-198에 따른 Class 2

저온 문자 코드 고온 문자 코드 온도 범위에서의
정전 용량 변화 문자 코드
X = −55 °C (−67 °F) 4 = +65 °C (+149 °F) P = ±10%
Y = −30 °C (−22 °F) 5 = +85 °C (+185 °F) R = ±15%
Z = +10 °C (+50 °F) 6 = +105 °C (+221 °F) S = ±22%
- 7 = +125 °C (+257 °F) T = +22/−33%
- 8 = +150 °C (+302 °F) U = +22/−56%
- 9 = +200 °C (+392 °F) V = +22/−82%

예를 들어, Z5U 커패시터는 +10°C에서 +85°C의 온도 범위에서 최대 +22%에서 -56%의 정전 용량 변화량으로 동작할 것입니다. X7R 커패시터는 -55°C에서 +125°C의 온도 범위에서 최대 ±15%의 정전 용량 변화량으로 동작할 것입니다.

아래는 몇 가지 일반적인 Class 2의 구성입니다:

  • X8R (−55/+150, ΔC/C0 = ±15%),
  • X7R (−55/+125 °C, ΔC/C0 = ±15%),
  • X6R (−55/+105 °C, ΔC/C0 = ±15%),
  • X5R (−55/+85 °C, ΔC/C0 = ±15%),
  • X7S (−55/+125, ΔC/C0 = ±22%),
  • Z5U (+10/+85 °C, ΔC/C0 = +22/−56%),
  • Y5V (−30/+85 °C, ΔC/C0 = +22/−82%)

IEC/EN 60384-9/22에 따른 Class 2

정전 용량 변화
코드
최대 정전 용량 변화
ΔC/C0 at U=0
최대 정전 용량 변화
ΔC/C0 at U=UN
온도 범위
코드
온도 범위
2B ±10% +10/−15% 1 −55 … +125 °C
2C ±20% +20/−30% 2 −55 … +85 °C
2D +20/−30% +20/−40% 3 −40 … +85 °C
2E +22/−56% +22/−70% 4 −25 … +85 °C
2F +30/−80% +30/−90% 5 (-10 … +70) °C
2R ±15% 6 +10 … +85 °C
2X ±15% +15/−25% - -

경우에 따라 EIA 코드를 IEC/EN 코드로 변환할 수도 있습니다. 약간의 변경이 있을 수 있지만 일반적으로 허용 가능한 수준입니다.

  • X7R은 2X1과 연관성이 있습니다
  • Z5U은 2E6과 연관성이 있습니다
  • Y5V는 2F4와 비슷합니다. 예외: ΔC/C0 = +22/−82%가 아닌 +30/−80%
  • X7S 는2C1과 비슷합니다. 예외: ΔC/C0 = ±22%가 아닌 ±20%
  • X8R 은 유효한 IEC/EN 코드가 없습니다


영문 원본: Understanding Ceramic Capacitor Temp-Coefficients