陶瓷电容器在不工作时的绝对最高温度是多少?(非操作最大值)

电器工程 电容器 温度
2022-02-01 10:45:07

我正在尝试确定我的系统的最大非操作限制。操作限制很容易确定,因为它们在我的每个组件的所有数据表中都有提供。但是,我的许多无源组件不提供非操作或存储温度限制。目前我的方法是在没有提供非操作限制时使用操作限制。这意味着我的系统受到陶瓷电容器(额定为 +85ºC)的限制,这在直觉上似乎是不正确的。

  1. 陶瓷通常对高温非常有弹性
  2. 它们必须经受住焊接,其中包括非常高的温度(我能找到的最低预热温度是 100ºC)
  3. 从我在数据表中可以看到,热量会影响电容,而电容关闭时我并不关心

我的系统中有很多电容器,但有问题的都是额定工作温度为 +85ºC 的陶瓷电容器。以下是系统中应具有代表性的实际电容的数据表: cl03a104kp3nnnc 电容器数据表

最佳答案将得到事实的支持,并提供一种基于已知因素确定最高非工作温度的方法(使用提供的数据表了解已知因素)。也就是说,我也很欣赏经验法则作为奖励。我的直觉是,只要焊料不熔化盖子就可以了,但我很高兴听到其他人的感受。

追问:为了明确一点,当我说“不可操作”时,我的意思是系统已组装并在真实环境中,但系统已关闭。这不是货架存储。

2个回答

由于过热导致材料降解,您不会找到任何硬性规定。为什么?因为材料降解取决于随温度增加的曲线。该曲线处理发生的机械和化学变化,大多数这些影响是制造商知道的,有时他们会分享这些数据,但你必须问。大多数用户不需要这个,因此只提供额定温度。让我们深入了解我们对零件温度的了解。

几乎任何电子部件(和这个盖子)都可以通过 260C 至少 30 秒,并遵循如下回流曲线:

在此处输入图像描述 来源:https ://static6.arrow.com/aropdfconversion/7287aad747c6d8a778a4cf32f86caa437f956283/19-cl03a104kp3nnnc.pdf

由此我们知道零件可以承受 260C,但制造商不希望零件在该温度下停留超过 30 秒。

150C 的温度 1 小时是可以的,然后部件在 X5R 或更短的使用寿命内退化,对于 X7R 来说,几乎没有退化。

在此处输入图像描述
来源:https ://static6.arrow.com/aropdfconversion/7287aad747c6d8a778a4cf32f86caa437f956283/19-cl03a104kp3nnnc.pdf

制造商没有告诉我们除此之外的任何信息,因此如果我们想了解更多信息,那么电容器需要由有认识的工程师或制造商进行测试。制造商可能有额外的测试信息,但他们可能没有。他们试图在一组特定的条件下保证他们的角色,因此他们不太可能获得额外的信息,但询问并没有什么坏处。

另一件令人失望的事情是(从数据表中)我们不知道延长 150C 所花费的时间是否会进一步降低部件的性能(随着时间的推移会降低两倍),只显示了一个测试。

因此,据此我个人推测我不希望这部分达到 150C 超过 1 小时。还应该注意的是,X7R 或 C0G(通常具有更高的工作温度额定值)不会随着时间的推移而退化,并且在大多数情况下支持 125C 的工作范围。所以我会选择更高温度的部件或联系制造商。如果成本是一个问题,那么找到评级将是一个好主意,如果成本不是那么就选择 X7R 或 C0G。

此外,该应用也值得考虑,如果这是用于旁路电容,则在大多数情况下不需要考虑容差,反之,滤波器应用(DC DC 转换器或模拟滤波器确实需要高容差部分)。

一个简单实用的建议可能是 100C。我希望它会随着制造商、电介质和建筑 FWIW 的不同而有所不同。例如来自 AVX(工作温度) '工作温度范围 (ºC):酚醛涂层 -30... +85 环氧树脂涂层 -30... +125 所以封装设置了上限,而不是电介质。

您的数据表不包括存储条件吗?我怀疑在存储中,主要问题是变潮。

搜索显示您不是第一个提出此问题的人。 电容器储存温度与额定温度

Digikey 表示…… 传统的 X7R 和 X8R 型陶瓷电容器分别设计用于高达 125°C 和 150°C 的应用。在高于 150°C 的温度下,这些类型的电容器通常会出现可靠性性能下降和电容严重降低的问题,尤其是在直流偏置条件下,但这似乎仅适用于运行使用。

我怀疑你会找到一个“万能”的答案,更不用说基于“事实”的答案,这可能难以捉摸!