电容的温度特性

不同类型的电容的工作温度范围是不同的、并且其容量随温度的变化也不同，相差非常大，如下表

电容的温度特性

在设计电路的时候，需要考虑不同电容的温度系数，按照使用场景选择符合要求的电容。在一些对电容容量由要求的地方，就不能选择 Y 或者 Z 系列的电容。

NPO&X5R电容的温度变化对比曲线

主要是介质材料不同。不同介质种类由于它的主要极化类型不一样，其对电场变化的响应速度和极化率亦不一样。 在相同的体积下的容量就不同，随之带来的电容器的介质损耗、容量稳定性等也就不同。介质材料划按容量的温度稳定性可以分为两类，即Ⅰ类陶瓷电容器和Ⅱ类陶瓷电容器， NPO属于Ⅰ类陶瓷，而其他的X7R、X5R、Y5V、Z5U等都属于Ⅱ类陶瓷。

什么是Ⅰ类陶瓷，有什么特点？
Ⅰ类陶瓷电容器（ClassⅠceramic capacitor），过去称高频陶瓷电容器（High-frequency ceramic capacitor），介质采用非铁电（顺电）配方，以TiO2为主要成分（介电常数小于150），因此具有最稳定的性能；或者通过添加少量其他（铁电体）氧化物，如CaTiO3 或SrTiO3，构成“扩展型”温度补偿陶瓷，则可表现出近似线性的温度系数，介电常数增加至500。这两种介质损耗小、绝缘电阻高、温度特性好。特别适用于振荡器、谐振回路、高频电路中的耦合电容，以及其他要求损耗小和电容量稳定的电路，或用于温度补偿。

Ⅰ类陶瓷的温度容量特性（TCC）非常小，单位往往在ppm/℃，容量较基准值的变化往往远小于1皮法。美国电子工业协会（EIA）标准采用“字母+数字+字母” 这种代码形式来表示Ⅰ类陶瓷温度系数。比如常见的C0G。

C0G代表的温度系数究竟是多少？

C 表示电容温度系数的有效数字为 0 ppm/℃

0 表示有效数字的倍乘因数为 -1（即10的0次方）

G 表示随温度变化的容差为 ±30ppm

NPO和C0G是同一种电容吗？
NPO是美国军用标准（MIL）中的说法，其实应该是NP0（零），但一般大家习惯写成NPO（欧）。这是Negative-Positive-Zero的简写，用来表示的温度特性。说明NPO的电容温度特性很好，不随正负温度变化而出现容值漂移。

什么是Ⅱ类陶瓷，有什么特点？
Ⅱ类陶瓷电容器（Class Ⅱ ceramic capacitor）过去称为为低频陶瓷电容器（Low frequency ceramic capacitor），指用铁电陶瓷作介质的电容器，因此也称铁电陶瓷电容器。这类电容器的比电容大，电容量随温度呈非线性变化，损耗较大，常在电子设备中用于旁路、耦合或用于其它对损耗和电容量稳定性要求不高的电路中。其中Ⅱ类陶瓷电容器又分为稳定级和可用级。X5R、X7R属于Ⅱ类陶瓷的稳定级，而Y5V和Z5U属于可用级。

X5R、X7R、Y5V、Z5U之间的区别是什么？
区别主要还在于温度范围和容值随温度的变化特性上。下表提示了这些代号的含义。

X5R_X7R_Y5V_Z5U区别代号

以X7R为例：

X 代表电容最低可工作在 -55℃

7 代表电容最高可工作在 +125℃

R 代表容值随温度的变化为 ±15%

同样的，Y5V正常工作温度范围在-30℃～+85℃, 对应的电容容量变化为+22～-82%；而Z5U 正常工作温度范围在+10℃～+85℃，对应的电容容量变化为+22～-56%。

X5R_X7R_Y5V_Z5U曲线图

曲线图

开关电源中用的Y电容X5R X7R Y5V COG 详解

https://www.emc.wiki/article-124-1.html

Y5P Y Capacitance - Y电容

Y5U、Y5V、Y5P都是贴片陶瓷电容，并且都属于Class III，有效的工作温度范围-30~+85℃，不过可进一步细分为不同的等级。

Y5P的温度补偿性能最好，全温度范围内的电容值变化范围为±10%。
Y5U对温度变化无补偿性，全温度范围内的电容值变化范围为+22%/-56%。
Y5V对温度变化无补偿性，全温度范围内的电容值变化范围为+30%/-80%。