Что кодирует буквенно-цифровой код диэлектрика
Керамические конденсаторы делят на классы по стабильности ёмкости, а конкретный диэлектрик обозначают кодом вроде C0G, X7R или Y5V. Этот код не говорит о ёмкости или напряжении (их смотрят отдельно — например, числовой код декодирует калькулятор маркировки конденсаторов, а буквенный SMD-код — калькулятор SMD-кода конденсатора). Он говорит о другом, но не менее важном: насколько ёмкость уплывёт от температуры. Для класса II/III код состоит из трёх символов.
X7R: X = −55 °C (низ) · 7 = +125 °C (верх) · R = ±15 % (изменение ёмкости)
Полная таблица кодов (класс II/III)
1-й символ
нижняя t | 2-й символ
верхняя t | 3-й символ
изменение ёмкости |
| X = −55 °C | 2 = +45 °C | A = ±1,0 % |
| Y = −30 °C | 4 = +65 °C | B = ±1,5 % |
| Z = +10 °C | 5 = +85 °C | C = ±2,2 % |
| 6 = +105 °C | D = ±3,3 % |
| 7 = +125 °C | E = ±4,7 % |
| 8 = +150 °C | F = ±7,5 % |
| 9 = +200 °C | P = ±10 % |
| | R = ±15 % |
| | S = ±22 % |
| | T = +22 / −33 % |
| | U = +22 / −56 % |
| | V = +22 / −82 % |
Класс I: C0G / NP0 — эталон стабильности
Класс I стоит особняком и кодируется иначе (например, C0G, он же NP0). Его ёмкость почти не зависит от температуры: температурный коэффициент C0G равен 0 ± 30 ppm/°C — то есть на всём диапазоне −55…+125 °C ёмкость меняется на доли процента. Это самый стабильный и малошумящий тип, но при равном размере его ёмкость невелика. C0G незаменим там, где ёмкость определяет частоту или время: в LC-контурах, задающих цепях таймера NE555, фильтрах и генераторах. Именно стабильность, а не ёмкость на грамм, здесь решает.
Класс II и III: ёмкость в обмен на стабильность
Класс II (X7R, X5R) — разумный компромисс: приличная ёмкость в малом корпусе при изменении ёмкости до ±15% по температуре. Это рабочая лошадка развязки питания и общих применений. Класс III (Y5V, Z5U) выжимает максимум ёмкости из объёма, но платит стабильностью: у Y5V ёмкость меняется на +22/−82%, то есть на краю диапазона от номинала может остаться меньше пятой части. Для сглаживания и развязки, где важен сам факт «много микрофарад рядом с микросхемой», это терпимо; для точных цепей — нет.
Скрытая ловушка: падение ёмкости под напряжением (DC bias)
Температура — не единственная беда классов II/III. У них есть эффект DC bias: под постоянным напряжением реальная ёмкость падает, иногда катастрофически. Конденсатор X5R или X7R малого типоразмера (0402, 0603) на 10 мкФ 25 В при рабочих 5 В может отдавать лишь половину номинала, а Y5V — и того меньше. Поэтому «10 мкФ» на корпусе — это ёмкость при нуле вольт и комнатной температуре, а не в схеме. У класса I (C0G) этого эффекта практически нет. Вывод: под напряжением закладывайте запас по ёмкости и по вольтажу, а для фильтров питания сверяйтесь с реальной ёмкостью из даташита, а не с номиналом.
Как выбрать под задачу
Простое правило: время и частота — C0G (генераторы, RC-цепи, LC-контуры, ФАПЧ); развязка и сглаживание — X7R или X5R (шунтирование питания у микросхем, выход выпрямителя); Y5V/Z5U — только там, где точность неважна, а нужен максимум ёмкости в копеечном корпусе. Если ёмкость запасает энергию, её величину и запасённую энергию оценит калькулятор энергии конденсатора. Старые конденсаторы с цветными полосами расшифрует калькулятор цветовой маркировки конденсаторов.
Пример
Y5V: −30 … +85 °C, изменение ёмкости +22 / −82 % — на краю диапазона может остаться меньше пятой части номинала, да ещё и DC bias отнимет своё. Для развязки годится, для времязадающих цепей — нет: там нужен C0G или хотя бы X7R (−55…+125 °C, ±15%).
См. также: маркировка конденсаторов · SMD-код конденсатора · цветовая маркировка конденсаторов · энергия конденсатора · все калькуляторы
|
