电子说
在电子工程师的日常设计工作中,选择合适的电容器是至关重要的。特别是在汽车电子等对温度和可靠性要求极高的应用场景中,电容器的性能直接影响到整个系统的稳定性和安全性。今天,我们就来深入了解一下TDK的多层陶瓷片式电容器CGA系列,这一系列产品专为高温应用而设计,具有出色的性能和可靠的质量。
文件下载:TDK CGA系列1206,1210,2220 C0G汽车用MLCC.pdf
TDK的CGA系列多层陶瓷片式电容器属于汽车级产品,适用于高温环境,最高工作温度可达150°C,最大电容值为22µF。该系列包括CGA2(1005 [0402 inch])、CGA3(1608 [0603 inch])、CGA4(2012 [0805 inch])、CGA5(3216 [1206 inch])、CGA6(3225 [1210 inch])、CGA8(4532 [1812 inch])和CGA9(5750 [2220 inch])等多种型号,能够满足不同的设计需求。
CGA系列的工作温度范围为–55到 +150°C,这使得它能够在极端的温度环境下正常工作,适用于发动机舱等高温区域的电子设备。在实际应用中,我们经常会遇到温度变化较大的情况,而CGA系列电容器的宽温度范围特性可以有效保证设备的稳定性。
该系列采用NP0温度特性,具有出色的温度稳定性和直流偏置特性(NP0:0±30ppm/°C,–55到 +150°C)。这意味着在不同的温度和电压条件下,电容器的电容值变化非常小,能够为电路提供稳定的电容支持。对于一些对电容值稳定性要求较高的电路,如谐振电路和滤波电路,CGA系列电容器是一个很好的选择。
CGA系列符合AEC - Q200标准,这是汽车电子元件的通用可靠性标准。通过该认证表明产品在电气性能、环境适应性和机械性能等方面都经过了严格的测试,能够满足汽车电子应用的高可靠性要求。
发动机舱是汽车中温度最高的区域之一,电子设备需要在高温环境下稳定工作。CGA系列电容器的高温特性使其非常适合用于发动机舱内的各种电子设备,如发动机控制单元(ECU)、点火系统等。
随着电力电子技术的发展,IGBT、SiC、GaN等功率半导体器件在汽车电子和工业电子中得到了广泛应用。这些器件在工作时会产生大量的热量,其周边电路需要使用能够承受高温的电容器。CGA系列电容器能够为这些高温环境下的电路提供可靠的电容支持。
在高温工作的设备中,去耦、平滑、缓冲和谐振电路对于保证设备的正常运行至关重要。CGA系列电容器的优异性能使其能够有效地应用于这些电路中,提高设备的性能和稳定性。
CGA系列电容器采用多层陶瓷结构,由多层介电材料和导电材料交替层叠而成。这种整体式和简单的结构实现了优异的机械强度和可靠性。在实际应用中,机械强度和可靠性是电容器长期稳定工作的关键因素。
| CGA系列提供了多种尺寸规格,以满足不同的设计需求。具体尺寸如下表所示: | Type | L (mm) | W (mm) | T (mm) | B (mm) | G (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 3.20±0.30 | 0.20 min. | - | |
| CGA9 | 5.70±0.40 | 5.00±0.40 | 2.80±0.30 | 0.20 min. | - |
在选择电容器时,我们需要根据实际的电路板空间和设计要求来选择合适的尺寸。
| TDK的CGA系列电容器的目录编号包含了丰富的信息,通过编号我们可以了解到电容器的系列、尺寸、厚度、电压、温度特性、电容值、电容公差等参数。具体编号结构如下: | 位置 | 含义 | 详细说明 |
|---|---|---|---|
| (1) | 系列 | 表示CGA系列 | |
| (2) | 尺寸L x W (mm) | 有多种代码对应不同的EIA尺寸,如2对应CC0402(1.00 x 0.50mm)等 | |
| (3) | 厚度代码 | 不同代码对应不同的厚度,如B对应0.50mm等 | |
| (4) | 寿命测试电压条件 | 如1表示1xR.V.等 | |
| (5) | 温度特性 | 如NP0(0±30ppm/°C,–55到 +150°C)、X8R(±15%,–55到 +150°C)、X8L(+15, - 40%,–55到 +150°C) | |
| (6) | 额定电压 (DC) | 不同代码对应不同的额定电压,如0G对应4V等 | |
| (7) | 标称电容 (pF) | 用三位数字代码表示,单位为皮法(pF) | |
| (8) | 电容公差 | 如C表示 +0.25pF等 | |
| (9) | 厚度 | 用具体数值代码表示厚度 | |
| (10) | 包装样式 | 如A表示178mm reel,4mm pitch等 | |
| (11) | 特殊预留代码 | 如A、B、C、N为TDK内部代码 |
了解目录编号结构可以帮助我们准确地选择所需的电容器。
文档中提供了不同型号和温度特性下的电容范围图表和表格,涵盖了NP0、X8R和X8L等温度特性。这些图表和表格详细列出了不同电容值在不同额定电压下的可用性,为我们在设计电路时选择合适的电容值提供了参考。例如,对于CGA2/1005 [0402 inch]型号,在不同的温度特性和额定电压下,电容值的范围有所不同。在实际设计中,我们需要根据电路的具体要求,结合这些电容范围信息来选择合适的电容器。
该系列产品主要用于正常运行和使用条件下的汽车应用。不适合用于对安全性或可靠性要求更严格的应用,如航空航天设备、运输设备、医疗设备(除药事法分类1、2类)等。如果需要在这些特殊应用中使用,请联系TDK。在设计通用设备时,也建议考虑在设备中设置保护电路或备份电路。
TDK可能会在不事先通知的情况下修改产品或停止生产目录中列出的产品。因此,在设计过程中,我们需要关注产品的供应情况,避免因产品变更或停产而影响项目进度。
TDK提供了“交付规格”,详细说明了每个产品的规格和安全注意事项。强烈建议与使用这些产品的客户交换这些交付规格,以确保产品的正确和安全使用。
如果计划出口目录中列出的产品,需要注意该产品可能受“外汇和对外贸易管理法”的限制。在这种情况下,需要按照相关法律获得出口许可。
未经TDK公司事先许可,禁止复制或转让本目录的内容。
TDK不负责在使用目录中列出的产品时与公司或第三方的知识产权或其他权利相关的问题,也不授予这些权利的许可。
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。
TDK的CGA系列多层陶瓷片式电容器是一款专为高温应用设计的汽车级电容器,具有宽温度范围、优异的温度和直流偏置特性、符合AEC - Q200标准等优点。该系列提供了多种尺寸规格和电容范围,能够满足不同的设计需求。在使用过程中,我们需要注意产品的应用范围、产品变更和停产等问题,确保产品的正确和安全使用。对于从事汽车电子和高温电子设备设计的工程师来说,CGA系列电容器是一个值得考虑的选择。
大家在实际使用TDK CGA系列电容器的过程中遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享交流。
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