电子工程师必看:TDK多层陶瓷片式电容器CGA系列介绍

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电子工程师必看:TDK多层陶瓷片式电容器CGA系列介绍

在电子设备的设计中,电容器是必不可少的基础元件。尤其是在汽车应用领域,对于电容器的性能和可靠性要求极高。今天,我就来给大家详细介绍一下TDK的多层陶瓷片式电容器CGA系列,希望能为各位工程师在设计过程中提供有益的参考。

文件下载:TDK CGA6P1X7R2A106K250AC MLCC.pdf

一、产品概述

TDK的CGA系列多层陶瓷片式电容器属于汽车级通用型产品,额定电压最高可达75V。该系列包括CGA1 - CGA9等多个型号,对应不同的尺寸规格,具体如下: CGA型号 尺寸(JIS[EIA])
CGA1 0603[EIA 0201]
CGA2 1005[EIA 0402]
CGA3 1608[EIA 0603]
CGA4 2012[EIA 0805]
CGA5 3216[EIA 1206]
CGA6 3225[EIA 1210]
CGA8 4532[EIA 1812]
CGA9 5750[EIA2220]

二、产品特点

2.1 结构优势

CGA系列采用多层电介质和内部电极交替堆叠的结构,这种一体化的设计保证了其具有出色的机械强度和高可靠性。相比其他电容器,其结构更为简单,从而具备了优异的频率特性,如低等效串联电阻(ESR)和低等效串联电感(ESL)。在实际应用中,低ESR能够有效降低电容器的自发热值,提高其对纹波的抵抗能力,延长使用寿命。

2.2 其他特性

  • 无极性:使用时无需考虑正负极性,大大简化了电路设计过程,降低了设计难度和出错概率。
  • 高可靠性认证:该系列产品通过了AEC - Q200认证,这意味着它能够满足汽车电子领域对于元件可靠性的严格要求,为汽车电子系统的稳定运行提供保障。

三、应用领域

3.1 汽车电源线路

在汽车的高级驾驶辅助系统(ADAS)、自动驾驶系统电子控制单元(ECU)等电源线路中,CGA系列电容器可用于平滑和去耦,有效减少电源中的纹波和噪声,提高电源的稳定性,确保电子设备的正常工作。

3.2 LC谐振电路

对于C0G类型的CGA电容器,由于其具有良好的温度稳定性和低损耗特性,非常适合应用于LC谐振电路中,能够提高电路的谐振频率和品质因数。

3.3 高可靠性要求场景

除了汽车领域,在其他对可靠性要求较高的应用场景中,如工业控制、航空航天等领域,CGA系列电容器也能发挥重要作用。

四、产品尺寸

CGA系列不同型号的产品具有各自的尺寸规格,以下是具体的尺寸参数表: 型号 长度L(mm) 宽度W(mm) 高度T(mm) 端子间距B(mm) 端子宽度G(mm)
CGA1 0.60±0.03 0.30±0.03 0.30±0.03 0.10 min. 0.20 min.
CGA2 1.00±0.05 0.50±0.05 0.50±0.05 0.10 min. 0.30 min.
CGA3 1.60±0.10 0.80±0.10 0.80±0.10 0.20 min. 0.30 min.
CGA4 2.00±0.20 1.25±0.20 1.25±0.20 0.20 min. 0.50 min.
CGA5 3.20±0.20 1.60±0.20 1.60±0.20 0.20 min. 1.00 min.
CGA6 3.20±0.40 2.50±0.30 2.50±0.30 0.20 min.
CGA8 4.50±0.40 3.20±0.40 2.50±0.30 0.20 min.
CGA9 5.70±0.40 5.00±0.40 2.50±0.30 0.20 min.

在实际设计中,我们需要根据电路板的空间布局和具体应用需求来选择合适尺寸的电容器。

五、产品目录编号结构

CGA系列产品的目录编号包含了多个信息,通过编号可以准确了解产品的各项参数。以下是编号各部分的详细含义:

5.1 系列

明确产品所属的CGA系列。

5.2 尺寸L x W(mm)

用代码表示产品的长度和宽度,不同代码对应不同的EIA尺寸,同时还给出了端子宽度信息,具体如下: 代码 EIA 长度 宽度 端子宽度
1 0201 0.60 0.30 0.10
2 0402 1.00 0.50 0.10
3 0603 1.60 0.80 0.20
4 0805 2.00 1.25 0.20
5 1206 3.20 1.60 0.20
6 1210 3.20 2.50 0.20
8 1812 4.50 3.20 0.20
9 2220 5.70 5.00 0.20

5.3 厚度代码

用不同的代码表示产品的厚度,例如: 代码 厚度
A 0.30mm
B 0.50 mm
C 0.60mm
E 0.80 mm
F 0.85mm
H 1.15 mm
J 1.25mm
L 1.60mm
M 2.00 mm
N 2.30 mm
P 2.50 mm
Q 2.80mm
R 3.20mm

5.4 电压条件

用符号表示寿命测试的电压条件,如1表示1xR.V.,2表示2xR.V.,3表示1.5xR.V.。

5.5 温度特性

不同的温度特性代码对应不同的温度系数或电容变化率以及温度范围,常见的有: 温度特性 温度系数或电容变化 温度范围
COG 030 ppm/C -55 to +125℃
X5R ±15% -55 to +85°
X7R ±15% -55 to +125°
X7S ±22% -55 to +125℃
X7T +22,-33% -55 to +125℃

5.6 额定电压(DC)

用代码表示额定直流电压,例如: 代码 电压(DC)
OE 2.5V
0G 4V
0J 6.3V
1A 10V
1C 16V
1E 25V
1V 35V
1H 50V
1N 75V

5.7 标称电容(pF)

电容值用三位数字代码表示,单位为皮法(pF)。前两位数字表示电容的前两位有效数字,第三位数字表示乘数。R表示小数点,例如:OR5 = 0.5 pF,101 = 100 pF,225 = 2,200,000 pF = 2.2 μF。

5.8 电容公差

用代码表示电容的公差范围,如: 代码 公差
C ±0.25pF
D +0.50pF
J ±5%
K ±10%
M ±20%

5.9 厚度

再次明确产品的厚度,与前面的厚度代码对应。

5.10 包装样式

用代码表示产品的包装样式,如A表示178mm reel,4mm pitch,B表示178mm reel,2mm pitch,K表示178mm reel,8mm pitch。

5.11 特殊预留代码

如A、B、C为TDK内部代码,U表示降额保证产品。

六、电容范围

文档中提供了详细的电容范围图表和表格,涵盖了不同型号、温度特性、额定电压下的电容值及对应的目录编号。例如,对于C0G温度特性,在不同尺寸和额定电压下,电容值从1pF到220nF不等;对于X7R温度特性,电容值范围更广,可达47uF。在选择电容器时,我们需要根据具体的电路设计要求,结合温度特性、额定电压和电容值等参数,从这些表格中查找合适的产品。

七、使用注意事项

7.1 应用范围限制

该系列产品主要适用于汽车正常运行和使用条件下的应用。不建议用于对安全性或可靠性要求极高的应用,如航空航天设备、医疗设备(除药事法分类1、2类)、军事设备等。如果需要在这些特殊应用中使用,请务必与TDK联系。

7.2 设计考虑

在设计包含这些产品的设备时,建议在设备中设置保护电路或备用电路,以提高安全性。

7.3 产品变更

TDK可能会在不提前通知的情况下对产品进行修改或停止生产某些产品,因此在设计时要做好相应的应对措施。

7.4 交付规格

务必索取交付规格文件,其中包含了产品的详细特性和规格信息。由于产品可能会进行升级等原因,其内容可能会在无预先通知的情况下发生变化。

7.5 出口限制

如果计划出口该目录中的产品,需要注意其可能受到“外汇和外贸管理法”的限制,必要时需获得出口许可。

7.6 知识产权

TDK对使用该目录中产品涉及的知识产权或其他权利问题不承担责任,也不授予相关权利的许可。

7.7 购买渠道

本目录仅适用于通过TDK公司或其官方代理购买的产品,不适用于通过其他第三方购买的产品。

八、总结

TDK的CGA系列多层陶瓷片式电容器以其优异的性能、丰富的规格和高可靠性,在汽车电子及其他高要求应用领域具有广阔的应用前景。作为电子工程师,我们在设计过程中需要充分了解产品的特点、参数和使用注意事项,根据具体需求选择合适的电容器,以确保电路的稳定性和可靠性。希望本文能对大家有所帮助,在实际设计中遇到问题时,欢迎随时交流探讨。

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