О керамических конденсаторах.

Вот такую статью получил по расылке www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/5527
И как теперь даташитам верить?

Комментарии (79)

RSS свернуть / развернуть
Спасибо человеку, что не пожалел времени и поделился, наверняка всё это очень интересно и важно при разработках… только, увы, опять на непонятном языке :(
И если уж даташитам паспортным данным верить нельзя, то можно ли онлайн-переводчикам верить?
… и простите за грустные мысли. Пойду-ка я лучше спать.
+1
Я так понимаю речь про керамические конденсаторы большой емкости речь и про их использование в качестве разделительных конденсаторов… Я обычно считаю так:
Если нужна температурная стабильность, то берите диэлектрик NP0 (но при этом большая индуктивность и маленькая емкость), если температурной стабильности не нужно, то X5R/X7R (маленькая индуктивность, большие емкости, но емкость сильно зависит от температуры и много чего ещё). Если использовать в качестве разделительного конденсатора, то пофигу точность. Если нужны большие емкости и точности, то танталы (но частоты уже меньше чем для керамики). Если нужны точность, большая емкость и широкий температурный диапазон, то алюминиевые (но частоты ещё меньше).
+4
NP0 (но при этом большая индуктивность...

O_O это что-то новое %)
0
Не точно выразил мысль. Зачастую ESL для конденсаторов NP0 больше чем для X5R, X7R… Хм, видимо заблуждался. Посмотрел сейчас у мураты — самые высокочастотные это прецизионные))
0
Вообще хорошим тоном считается установка 3 кондеров, по крайней мере на ВЧ и СВЧ, к ним же относятся и всякие там синие зубы, вайфаи, жопорезы и т.п. Типичные номиналы: 0.1u, 1000p, 33p или если частоты пониже 0.1u, 10n, 1000p. NPO самые лучшие в этом плане, но увы емкости небольшие… а так бы и 10 мкф NPO бы прилепил :)
+1
И как теперь даташитам верить?
Сильно подозреваю, что в даташите на такие конденсаторы как раз это и написано — «большая температурная нестабильность, график прилагается». Ну и на них типичная маркировка «100нФ +20/-80%», что явно намекает. А еще они сильно нелинейные, так что в качестве разделительных в аналоговых цепях (если линейность критична ессно, например в усилителях звука) лучше использовать пленочные. Увы, это плата забольшую емкость в малых габаритах. Главное назначение этих кондеров — блокировочные в цифровой технике.
0
  • avatar
  • Vga
  • 16 декабря 2012, 22:38
Это ещё куда ни шло. Подумаешь, ёмкость меняется. ;)
Была ситуация куда повеселей. 1000...10000 пФ, что за диэлектрик конкретно, уже не помню. Так вот у этих сволочей при нагреве под напряжением появлялась утечка, причём весьма коварная — десятки-сотни килоом. То есть в схеме не всегда измеришь. А после выпаивания (нагрев при нулевом напряжении) утечка пропадала напрочь. Вопрос решался тупо выбрасыванием подозрительных конденсаторов нафиг и заменой на достойные доверия (Epcos/TDK).
0
  • avatar
  • Katz
  • 16 декабря 2012, 22:40
Кстати COG (NP0) доступны до 0.1мкф в размере 1206. Только долго ждать под заказ. Для аудио цепей в большинстве случаев подойдут.

А за статью спасибо, действительно полезная информация. Например про зависимость характеристики от размера я не знал.
0
  • avatar
  • woddy
  • 16 декабря 2012, 23:22
А что означает COG?
0
Тип диэлектрика, синоним(?) NP0. У разных производителей почему то по разному называется, или так или так.
0
В статье по сцылке же написано, chip-on-glas.
0
glass, е*ать мой англицкий.
0
В статье по ссылке не нашел. Это во первых. А во вторых, насколько я знаю, chip-on-glass — это метод монтажа бескорпусных микросхем на стекло, применяемый обычно для контроллеров дисплеев.
0
Там всплывающий глоссарий) Может, и неправильно подцепляется.
«Without getting too deep into details, Class I capacitors include the common COG (NPO) type
0
Ага, вижу. Похоже, аббревиатура в статье указана неправильно, а глоссарий подцепился автоматом. На самом деле это C0G, а не COG.
0
Обратите внимание на Conclusion — автор пишет, что выбирает производителя и тип конденсаторов после того, как сам протестирует. С намеком на то, что ничему уже не верит. О как! А это сильно настораживает. А у нас есть изделия, которые работают на улице — те реально от -50 зимой, до +70 летом, на солнышке. Всегда брали X7R — вроде пока полет нормальный.
0
они у тебя стоят в частотозадающих цепях? или просто фильтры по питанию?
0
В сигнальных цепях, фильтрах стоят малой емкости — максимум сотни пик. По питанию — в качестве накопительных кондесаторов синхронных стабилизаторов, правда я их ставлю всегда с запасом.
0
Конденсаторы номиналом в сотни пик — обычно NP0 и есть, т.е. не подвержены проблеме. А уход в цепях питания при грамотном проектировании вы и не заметите.
+1
На самом деле он пишет нечто другое, а именно, что когда выбирает, то смотрит в даташит, а когда отдает заказчику, то указывает конкретный партнамбер, а не просто типоразмер и емкость. А если заказчику надо поменять партнамбер, то проверяет его на то, что параметры остаются в нужных пределах.

Не знаю почему он не обратил внимание, но конденсаторы на большее напряжение лучше держат параметры. Соответственно, имеет смысл ставить керамику минимум на двойное напряжение по сравнению с тем, что в схеме. Эта рекомендация у меня еще с совковых времен, так что проблема отнюдь не новая. Автор статьи, кстати, наступил на грабли тогда, когда поставил конденсатор на 16В в цепь, где на нем было 12В, да еще и туда, где точность критична. Что, как бы, намекает, что не в коня корм, 25 лет опыта его ничему не научили.
0
может он только сейчас нашел, где у него грабли лежат :)) Тем не менее, для меня было новостью, что емкость так зависит от напряжения и еще от размера. Вроде-как керамика должна быть свободна от таких недостатков :-/
0
Не знаю, о том, что у керамики сильно зависит емкость от напряжения и температуры писали во всех советских книжках, в том числе для радиолюбителей. Понятно, что ситуация меняется и разрабатываются новые материалы, но если бы ситуация кардинально изменилась в качественном плане, то сами производители назвали бы эти конденсаторы как-нибудь иначе, что бы изменить позиционирование продукта. А так MLCC остаются MLCC, только уменьшаются размеры, растет емкость и напряжение, но качественно картина остается все такой же.
0
+1. если глянуть в советские рекомендации для хотя бы дипломов/курсовиков (я уж не говорю о военной теме), то хорошим решением всегда было пользвать кондеры на номинальное напряжение в два раза большее, чем реальное в цепи, где этот кондер стоИт
0
С современном керамикой это не всегда верно, что отметил и автор оригинальной статьи.
Керамика в конкретном корпусе может оказаться лучше по параметрам на более низкое напряжение.
0
Керамика в конкретном корпусе может оказаться лучше по параметрам на более низкое напряжение.
Оно и логично. Повышение напряжения примерно эквивалентно повышению емкости — тоже требует повышения диэлектрической проницаемости для сохранения габаритов.
0
Конденсаторы, они такие конденсаторы… Плохо, что иногда приходится заниматься не работой, а проводить эксперименты на давно работающем изделии. Мне за последний год запомнились два случая с кондёрами. Первый раз в НЧ интеграторе на выходе вырос шум. До этого не было. Да и шум странный, похож на пробои и самовосстановление конденсатора, полоса до единиц герц. Стоял там конденсатор 0805 4u7 Х7R на 25В. Менял на такие же — не помогло. Поставил зелёную «подушку», шум упал. И стал совсем маленьким (точнее, обычным), когда поставил тот же X7R, но 1206. Но я, как и evsi, знал о такой подляне и раньше. Только ведь ещё и вспомнить надо…
Второй раз отличились NPO 0805 на 1n в калибраторе АЦП (в ГПН, выход на АЦП STM32), напряжение +100мв-+3000мв, длина пилы 100 нс). Тоже пошли какие-то смещения, шум, кривизна пилы увеличилась. Поменял на обычные выводные керамические (светло-коричневый корпус) и всё успокоилось… Может, всё дело в магических цифрах 0805? Я уже и боюсь этот типоразмер в плату тыкать:-) Ведь пока дошёл до этой керамики, препробовал всё, что было. Даже громадный кубик WIMA на 1600В. Питание в первом случае +5В, во втором +3.3В.
+1
Вот только с повышением рабочего напряжения (с сохранением номинала и корпуса) растут утечки.
0
Хмм. С чего бы им расти?
0
Ну а чем тогда различаются, скажем, 25...50...100...250 В 0,1 мкФ 1206? Должно же что-то плохое быть у высоковольтных =)
0
Угу. Цена.
0
Утечки бОльшими быть не могут с ростом напряжения, только меньшими. Иначе конденсатор пробъет.
0
толщина (я серьезно). а значит и цена
0
Конденсаторы большой емкости делают из сегнетокерамики, со всеми вытекающими — нелинейность, нестабильность, микрофонный эффект.
0
25 лет опыта его ничему не научили

откуда ж у него советские книжки?:)
+1
Не знаю почему он не обратил внимание, но конденсаторы на большее напряжение лучше держат параметры. Соответственно, имеет смысл ставить керамику минимум на двойное напряжение по сравнению с тем, что в схеме.
Как раз наоборот, обратил внимание и получил вывод, что ставить на большее напряжение смысла (в плане стабильности) нет.
A second interesting point is that, within a package size and ceramic type, the voltage rating of the capacitors seems often to have no effect. I would have expected that using a 25V-rated capacitor at 12V would have less variation than a 16V-rated capacitor under the same bias. Looking at the traces for X5Rs in the 1206 package, we see that the 6.3V-rated part does indeed perform better than its siblings with higher voltage ratings. If we had looked over a broader range of capacitors, we would have found this behavior to be common. The sample set of capacitors that I was considering do not exhibit this behavior as much as the general population of ceramic capacitors.
0
Мне понятна зависимость от температуры — тепловое расширение ведет к уменьшению емкости. А вот физика процесса, связанная с изменением напряжения, мне непонятна. Какие есть мысли на этот счет?
0
Что такое сегнетоэлектрики в курсе?
0
тепловое расширение ведет к уменьшению емкости
Ну не в пять же раз! Не, от температуры явно плывет диэлектрическая проницаемость керамики. Или ее сегнетоэлектрические свойства.
0
если совсем вкратце, то здесь
+1
Гм, оказывается я уже успел изрядно подзабыть о сегнетоэлектриках и их свойствах)
0
И каждый новый пользователь, отдельно от всех других новых пользователей, постепенно открывает для себя секреты ката, постов-ссылок,…
0
Ну дык, справку кроме меня никто не читает)
0
я читал перед первым своим постом неоднократно:) но там про кат как-то больно уж лаконично. я не сразу догадался как его правильно применить:)
0
Ничего нового. И это только температурная зависимость. А есть, например, ещё и от приложенного постоянного напряжения. Очень примечателен диэлектрик Y5V от AVX
0
Какой ужас)
0
Temperature and Voltage Variation of Ceramic Capacitors
Ничего нового. И это только температурная зависимость.
Чето я не понял, а как по англицки будет зависимость от напряжения? А то вольтаж не подошел же…
0
Capacitance Change
vs. DC Bias Voltage
Прям на первой странице верхняя полоска графиков, тот, что посередине.
0
Это, насколько я понимаю, был сарказм с намеком на то, что статья по ссылке не столько про Capacitance vs Temperature, сколько про Capacitance vs. DC Bias Voltage.
+2
Их пейсатели честно в ордере пишут Y5V = G:)
+1
Понял о чем Вы. Читал недавно очень похожую статью, а скорее часть этой, и там было только о температуре — бегло взглянул, увидел знакомое и решил, что та же фигня без выкладок по напряжению. Зато у AVX написано, что Y5V идеальны… если их не включать
0
Не пойму, что тут нового.
Основные параметры диэлектриков сильно зависят от внешних факторов, не только от температуры. В даташитах кстати всегда можно глянуть соответствующие кривые.
0
блин, как дети…
страшно подумать, что некоторые бьют себя в грудь и кричат о продажах разработанных изделий
а между тем, в отечественной промышленности конденсаторы даже на типа спецом разбили:
Конденсаторы типа 1 имеют линейную зависимость емкости от температуры и разделяются на группы по значениям температурного коэффициента емкости ТКЕ.
Конденсаторы типа 2 предназначены для использования в цепях фильтрации, блокировки, развязки или других цепях, где важна повышенная удельная емкость, а малые потери энергии и высокая стабильность емкости не имею существенного значения. Конденсаторы типа 2 имеют значительную нелинейную зависимость емкости от температуры и разделяются на группы по температурной стабильности емкости в зависимости от максимального изменения емкости в интервале рабочих температур.
в общем, ликбез
+1
Недавно столкнулся с интересным фактом при ремонте своего ноутбука:
На материнке что то замкнуло по питанию (включаю зарядку — светодиод на ней тухнет, хорошо что не боится кз). Были проверены все силовые полевики и они оказались робочие. WTF? подумал я, так же не бывает. В результате выяснилось что замкнул керамический конденсатор, а их там много… Чтобы долго не мучится, вспомнился один хороший метод… Конденсатор обнаружился по дыму (вместо зарядки кратковременно мощный БП)
Ноут — TravelMate 5520G, юзаю 4 года. Пока работает отлично :)
+1
вспомнился один хороший метод…
А если бы задымилась дорожка на плате?
0
Там силовые дорожки крепкие, солидные :) Кратковременно, все ок. Но вот кз от керамики не ожидал, очень редкий случай.
Давным давно сгоревшую ОЗУ так вычисляли среди множества других, помню SVG в комментария где то писал про это.
0
Какие варварские методы. Можно ведь просто взять и проверить.
0
мне про такой метод расказывали. использовался при ремонте ламповой ЭВМ. Просто поднимали напругу и смотрели откуда дым идет :)
0
Конденсаторов по питанию там очень много и они разбросаны везде по материнке, подключены все параллельно. В любой точке мультиметром дзвонится кз, сопротивление силовых дорожек стремиться к нулю.

Интересно каким образом предложите проверить :) Выпаивать их поштучно? Или отключать потребитили? (хвала разрабам Acer, на материнке было много сервисных дорожек-пятачков, которые можно перерезать и потом обратно запаять, но всё равно это долгий путь)
0
Интересно, насколько такой метод надежен. Ведь нет гарантии, что не получим пробой на остальных конденсаторах.
0
Получим, если эти остальные тоже намертво закороченные )
Иначе все ok. Тем более напряжение подавалось заведомо ниже чем робочее, правда от мощного источника, который с легкостью пустит дым из таких кз :)
0
Вспомнился старый боянчик:

Существует популярная теория о том, что всё электронное оборудование использует для своей работы находящийся внутри него дым, и если дым выходит наружу, то оборудование выходит из строя. Похоже, что экспериментальные данные свидетельствуют в пользу этой теории, и обычно электронные приборы перестают работать, после того как из них выходит дым.

(Примечание: в проводах с изоляцией вероятно содержится очень много дыма, поскольку они продолжают работать даже после того, как всё помещение наполняется исходящим от них дымом).
+2
Мой знакомый на это заметил, что это даже соответствует действительности, только для компактности дым в компонентах хранится в другом агрегатном состоянии :)
0
еще неплохо бы написать какие альтернативы…
неужто электролиты и танталы?
0
Зависит от задачи. Если в качестве блокировочных, то альтернатив вроде как и нет. Или, как минимум, керамика в паре с чем-нибудь, поскольку и у танталов и алюминия значительно выше ESR и со способностью проглотить большие токи заряда-разряда тоже не все гладко. Керамика тут на высоте. Маленькие емкости тоже, вроде как, не проблема, там другая керамика стоит, значительно более стабильная. В остальных местах просто закладывать емкости на напряжение повыше (скажем, у меня 1мкф на 16В стандартный блокировочный конденсатор в цепях 3.3 и 5В), а если место позволяет, то и размером побольше. Опять-таки, если критична стабильность емкости в зависимости от температуры и прикладываемого напряжения.
0
Аллюминивые конденсаторы, в последнее время, очень плохого качества. Вернее, хорошие трудно купить — все стремятся «впарить» китайское г-но. Бывает, что они в упаковке «вздутые» попадаются. Я в последнее время начал все переводить на керамику и танталы, где это возможно. С БП, конечно, так не получается, стараюсь подискать что-то брендовое.
0
что-то мне подсказывает, что ключевое слово тут «bias»
0
Обнаружил, что и здесь тоже обсуждают эту статью. Отлично!
В таком случае, я возобновил перевод.

Перевод на данный момент выполнен еще не полностью, но переведена почти половина.
zhevak.wordpress.com/2012/12/16/почему-мой-кондёр-не-кондёрит/
Ночью, думаю, закончить. Поддержите морально!
0
Готово! Юзайте.
+1
М-дя, невесело, хотя я и подозревал подобное в паре случаев.
А если учесть, что сейчас идут мегатонны контрафакта, под маркировкой честных производителей (ох, и выгребаем мы проблем с этим сейчас на производстве, чего стоят одни высоковольтные электролиты и IGBT для мостов), то вообще ховайсь. В общем, конец света в отдельно взятой отрасли.
Автор прав: ребятки
while (problem) {fread(RTFM);}
;)
+1
  • avatar
  • SerjT
  • 23 декабря 2012, 01:55
+1 Достало уже китайское г-но!
0
Блин, народ, читайте и понимайте, прежде, чем писать :)
1. И как теперь даташитам верить? — автор как раз пишет, что надо ВСЕГДА сверяться с датащитами.
2. +1 Достало уже китайское г-но! — автор проверял данные о конденсаторах MuRata и TDK, он ничего не говорил про Китай.
3. Обратите внимание на Conclusion — автор пишет, что выбирает производителя и тип конденсаторов после того, как сам протестирует. — Автор пишет не это. Он пишет что при рекомендации каких либо схем своим друзьям или клиентам, пишет не просто параметры конденсаторов, а конкретные модели конкретных производителей, данные о которых он проверил (возможно просто почитал датащиты).

А потом идет разбор неверно переведенного текста… испорченный телефон блин :)
0
Дерьмо ваши СМД))) Ставьте слона выводного, много жрет (места), но зато работает)))
0
Это какого? Уж не такого ль?

Ну так там внутре тот же SMD находится. Я даже как-то их оттуда добывал, когда негде было SMD взять…
0
  • avatar
  • Vga
  • 28 сентября 2015, 23:30
Я сказал слона.
0
Я не понимаю, что ты имеешь в виду под слоном.
0
  • avatar
  • Vga
  • 29 сентября 2015, 02:11
БОЛЬШОЙ конденсатор. К73-17 иже с ними.
0
Эти лучше во многих отношениях, да. Хотя, ЕМНИП, не без своих подводных камней.
0
  • avatar
  • Vga
  • 29 сентября 2015, 02:31
вчера вместо 0805 лепил 73-17. потому что подстава от магазина вышла. работает, но такая порнография внешне
0
Я бы не стал прямо вот так категорично заявлять про говно.
Любое инженерное решение — это компромисс.
Керамика даже с остаточной емкостью 1мкФ может оказаться лучше, чем электролит на 10.
А основное резюме по статье — нужно не «тупо» ставить что попало, а немного включать голову.
Например: я поставил блокировочные кондеры 0,1мк, как обычно, а рядом вместо танталов 10мк — керамику 1206 Х5R 50В. Смотрим графики. Даже при 24В питания я потеряю меньше половины емкости, зато выиграю в цене, размерах и качестве фильтрации. Думаю, и в надежности тоже.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.