[转]为什么你的4.7uF电容变成0.33uF？

选择正确的电容

在我的例子中，我为4.7μF的X7R电容选择了最小的可用封装，因为尺寸是我项目的一个考虑因素。由于本人的无知，因而假设了任何一种X7R都与其它X7R有相同的效果；而显然，情况并非如此。为使我的应用得到正确的性能，我必须采用某种更大的封装。

我真的不想用1210封装。幸运的是，我可以把所用电阻值增大5x,因而电容量减少到了1μF.

图2是几种16V、1μF X7R电容与16V、4.7μF X7R电容的电压特性图。0603的1μF电容和0805的4.7μF电容表现相同。0805和1206的1μF电容性能都略好于1210的4.7μF电容。因此，使用0805的1μF电容，我就可以保持电容体积不变，而偏压下电容只降到额定量的大约85%,而不会到30%.

但我还是困惑。我曾认为所有X7R电容都应该有着相同的电压系数，因为所用的电介质是相同的，都是X7R.所以我向一位同事，日本TDK公司的现场应用工程师克里斯？伯克特请教，他也是瓷片电容方面的专家。他解释说很多材料都能满足“X7R”资格。事实上，任何一种材料，只要能使器件满足或超过X7R温度特性（即在-55°C到+125°C范围内，变化在±15%），都可以叫做X7R.伯克特也解释说，并没有专门针对X7R电容或任何其他类型瓷片电容的电压系数规范。

这是一个关键的要点，因此我要再重复一遍。只要一个电容满足了温度系数规范，不管其电压系数多么糟糕，厂商都可以把这个电容叫做X7R电容（或者X5R,或其他任何类型）。这个事实印证了任何一位有经验电器工程师都知道的那句准则（双关语）：去读数据表！

由于厂商越来越倾向于小型元件，所以他们不得不对使用的材料作出妥协。为了用更小的尺寸获得所需要的体积效率，他们被迫接受了更糟糕的电压系数。当然，有信誉的制造商会尽量减少这种折中的副作用。

结论是，在使用小封装瓷片电容的时候（实际在使用任何元件的时候），阅读数据表都极为重要。但很遗憾，通常我们见到的数据表都很简短，几乎无法为你做决定提供任何需要的信息，所以你必须坚持让制造商给出更多的信息。

那么被我否定的Y5V电容怎么样呢？纯为好玩，我们来研究一个普通的Y5V电容。我选择的是一个4.7μF、0603封装的额定6.3V电容）我不会提制造厂商，因为它的Y5V电容并不劣于任何其他厂商的Y5V电容），并查看它在5V电压和+ 85° C下的规格。在5V电压下，典型的电容量比额定值低92.9%,或为0.33 μF.

这就对了。如果给这个6.3V的电容加5V偏压，则其电容量要比额定值小14倍。

在0V偏压+85°C时，电容量会减少68.14%,从4.7μF降至1.5μF.现在，你可能觉得，在5V偏压下，电容量会从0.33降至0.11μF.幸运的是，两个效应并没有以这种方式结合到一起。在这个特例中，室温条件下加5V偏压的电容变化要差于+85°C.

明确地说，这个电容在0V偏压下，电容量会从室温的4.7μF降到+85°C的1.5μF;而在5V偏压下，电容量会从室温的0.33μF增加到+85°C的0.39μF.这个结果应该让你信服了，真的有必要仔细查看元件规格。

着手处理细节

这次教训之后，我再也不会向同事或消费者推荐某个X7R或X5R电容了。我会向他们推荐某家供应商的某种元件，而我已经检查过该元件的数据。我也提醒消费者，在考虑制造的替代供应商时，一定要检查数据，不要遭遇我的这种问题。

你可能已经察觉到了更大的教训，那就每次都要阅读数据表，无一例外。如果数据表上没有足够的信息，要向厂商要具体的数据。也要记住，瓷片电容的命名X7R、Y5V等跟电压系数毫无关系。工程师们必须检查了数据才能知道（真正地知道）某种电容在该电压下的性能如何。

最后请记住：当我们持续疯狂的追求更小尺寸时，它也成为了每天都会遇到的问题。


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