일반 커패시터 사양

전압 정격

커패시터의 전압 정격은 소자에 인가될 수 있는 최대 전압을 나타냅니다. 정격이 어떤 경우에는 최대 안전 동작 전압을 나타내지만, 다른 경우에는 반도체의 “절대 최대” 정격에 더 가까울 수 있어 적절한 디레이팅 요소를 적용해야만 하기에 그 의미가 중요합니다.

허용 오차

커패시터의 허용 오차는 지정된 테스트 조건, 특히 AC 테스트 전압과 주파수에서 소자가 보여줄 것으로 예상되는 공칭 정전용량 값을 벗어난 편차의 한계를 나타냅니다. 인용된 허용 오차 수치는 제조에 있어서의 변동성에 의해 공칭 값을 벗어난 정상 상태 편차를 포함하며, 드물게 지정된 동작 온도 범위에 대한 정전용량 값에 있어 온도에 기인한 변화를 포함할 수도 있습니다. 특히 온도, 주파수, 진폭, 그리고 DC 테스트 전압 값과 같은 시험 조건들이 관측된 소자 파라미터에 강력한 영향을 미치는 경우가 많다는 점에 유의해야 합니다.

안전 등급

고장이 사람 또는 재산의 안전에 해를 끼칠 수도 있는 응용 분야(일반적으로 AC 전원 전압과 관련된 응용 분야)에 사용할 용도로 설계된 커패시터는 규제 기준에 따라 X1, X2, Y1, Y2 등과 같은 영숫자 안전 등급으로 지정됩니다. “X” 등급의 소자는 “라인 - 라인” 응용 분야와 같은 고장이 감전 위험을 초래할 것으로 예상되지 않는 응용 분야에의 사용이 인정되는 반면, “Y” 등급의 소자는 “라인 - 접지” 응용 분야와 같은 고장이 감전 위험을 초래할 수 있는 응용 분야에의 사용이 인정됩니다. 명칭에 있는 번호는 IEC 60384-14와 같은 해당되는 규제 기준에 명시된 대로 서지 전압에 대한 허용 오차의 수준을 나타냅니다. 소자는 여러 개의 안전 등급을 가지고 있을 수도 있으며, 이는 다른 상황에서의 사용에 대한 이들의 인증을 나타냅니다. 예를 들어, X1Y2 안전 등급의 커패시터는 X1 등급이 요구되는 응용 분야 뿐만 아니라 Y2 등급이 요구되는 응용 분야에 사용될 수 있습니다.

유전체/전극 유형

커패시터는 구성에 사용된 소재에 의해 구별되며, 동작 메커니즘에 의해서도 어느 정도까지는 구별될 수 있습니다. 예를 들어 “세라믹” 커패시터는 세라믹 소재를 유전체로 사용하며, “알루미늄 전해” 커패시터는 알루미늄 전극과 전해액 등을 사용하여 만들어집니다. 일반적인 커패시터 유형, 특히 세라믹 커패시터 유형 중에서 유전 특성에 대한 추가 사양(및 그에 따른 소자 성능 특성)이 있습니다.

한 가지 주의해야 할 일반적인 구분은 전해 커패시터와 비 전해 커패시터 유형 사이의 구분입니다. 전해 커패시터는 일반적으로 전극 소재의 표면을 산화 시키는 전기화학적 방법으로 그 자리에 생성되는 유전체를 사용하는 반면, “정전” 커패시터(electrostatic capacitor)라고도 불리는 비전해 커패시터는 전극 소재 자체의 화학적 파생물이 아닌 다양한 기계적 공정을 통해 일반적으로 만들어진 유전체를 사용합니다.

두 소자 카테고리가 그 자체로 일반적인 특성을 공유하기 때문에, 전해 커패시터인지 여부를 확인하는 것만으로 특정 소자의 품질과 응용 분야 적합성을 대략적으로 예측할 수 있어서 이 구분은 유용합니다. 일반적으로, 전해 커패시터는 단위 부피당 정전용량이 크며, 극성이 있고, 저렴하고, 손실이 크고, 그리고 형편없는 파라미터 안정성을 보입니다. 반면에, 비전해 커패시터는 정격에 비해 부피가 크며, 극성은 없고, 비교적 비싸고, 손실이 작고, 그리고 일부 주목할 만한 예외를 제외하고는 우수한 파라미터 안정성을 보입니다.

동작 온도 범위

커패시터의 (동작) 온도 범위는 소자를 사용할 수 있는 온도의 범위를 나타냅니다. 별도로 지정된 경우, 저장 온도 범위는 동작하지 않는 상태로 저장했을 때 소자에 손상을 주지 않거나 정상 온도 범위 내에서 동작 시 회복 불가능한 파라미터 변화를 야기하지 않는 온도 범위입니다. 조립되지 않은 소자의 경우, 리드의 마감 소재가 올바른 조립을 방해할 정도까지 저하되지 않을 수 있도록 저장과 관련한 추가 (더욱 엄격한) 환경 사양을 만들 수도 있습니다.

대부분의 다른 제한적인 파라미터와는 달리, 결과로 발생하는 파라미터 변화를 감안할 대비가 되어 있고 (사양을) 벗어난 온도가 소자에 기계적 손상을 초래하지 않는 한, 소자의 지정된 온도 범위를 벗어난 특히 저온에서의 동작은 대체로 충분히 가능한 편입니다. 소자 정격 한계 온도 이상에서의 동작은 온도와 관련된 마모와 고장 메커니즘이 발생할 수 있어 더 위험하지만, 소자 수명이 중요한 문제가 아닌 상황에서는 때로 가능하기도 합니다. 그러나 이러한 사양을 넘어서는 동작은 설계자의 책임이며 소자의 적격 여부에 대한 상당한 주의가 필요합니다.

리플 전류 정격

커패시터의 리플 전류 정격은 커패시터를 통과해 흐를 수 있는 최대 AC 전류를 나타냅니다. 커패시터를 통과해 흐르는 전류는 저항 손실(ohmic loss) 및 유전 손실(dielectric loss)로 인해 자기 가열을 초래하기 때문에, 특정 소자가 견딜 수 있는 전류 양은 유한하며 환경 조건에 의해 영향을 받습니다.

수명

많은 커패시터, 특히 알루미늄 유형은 사용 수명을 제한하는 강력한 마모 메커니즘을 지니고 있습니다. 수명 사양은 지정된 동작 조건에서 소자의 예상 사용 수명을 나타냅니다. 사용 수명의 정의는 다를 수도 있습니다. 한 가지 일반적인 정의는 (일반적으로 정격 최대값에 가까운) 지정된 조건에서 현장에 설치된 소자의 50%가 고장 날 것으로 예상되는 서비스 기간입니다. 일부 사양은 보다 엄격하지만 다른 사양은 보다 관대할 수 있습니다.

군사용/고 신뢰성/ER(Established Reliability) 등급

소자 고장에 대한 내성이 낮은 응용 분야의 경우, 소자 신뢰성에 대한 통계적 보장을 제공하기 위해 정의된 프로토콜에 따라 생산되고 시험된 커패시터를 사용할 수 있습니다. 특히 민감한 응용 분야에서는 소자의 무결성을 보장하고 고장 발생 시 원인 분석을 용이하게 하기 위해 생산 공정 전반에 걸쳐 부품의 출처를 추적할 수 있는 입증된 채널을 통해 부품들을 조달하도록 하고 있습니다. Telcordia에 의해 확립된 절차가 특히 통신 업계에서 널리 사용되어 왔지만, MIL-HDBK-217F Notice 2가 해당 게시글 작성 시점에 전자 장치의 신뢰성을 예측하기 위하여 가장 널리 사용되는 지침입니다.

패키지 및 장착 유형

대부분의 전자 부품과 마찬가지로, 커패시터도 다양한 패키지와 장착 유형이 가능합니다. 소자 특성과 일반적인 응용 분야 제약 조건이 사용 가능한 옵션에 영향을 미치며, 여기에는 표면 장착 소자, 액시얼 및 레이디얼 리드형 스루홀 유형, 그리고 섀시 장착 유형 등이 포함됩니다.



영문 원본: General Capacitor Specification