如果將電子元器件市場(chǎng)看做門(mén)派林立的大“江湖”,那么電容領(lǐng)域這個(gè)小“江湖”在很多人眼里恐怕是比較云淡風(fēng)輕的一類——電容器產(chǎn)品看上去都大同小異，升級(jí)迭代也不那么頻繁。不過(guò)，你要是真這么認(rèn)為，那就錯(cuò)了！

越是看似“簡(jiǎn)單”的東西，越是在“同質(zhì)化”的產(chǎn)品堆里，越需要有異于他人的特質(zhì)，才能脫穎而出。

尤其是當(dāng)電容處于高溫、高濕、高振動(dòng)等比較“險(xiǎn)惡”的環(huán)境中，電容產(chǎn)品是否有無(wú)懼挑戰(zhàn)的真功夫，就顯得尤為關(guān)鍵。

在這個(gè)全新的『前沿電容』?系列欄目中，我們就將陸續(xù)為大家介紹一些來(lái)自 Vishay 的電容高手，與它們同行，你才會(huì)發(fā)現(xiàn)：

? 江（環(huán)）湖（境）再險(xiǎn)（苛）惡（刻）
你的開(kāi)發(fā)工作也可以得心應(yīng)手
笑傲自如

閑言碎語(yǔ)不多講，在本回『前沿電容』中，我們先來(lái)盤(pán)一盤(pán)藏龍臥虎的?Vishay 陶瓷電容，看看里面有哪些“高手”。

陶瓷電容，顧名思義是以陶瓷為核心組件的電容器，此類產(chǎn)品具有耐熱性能好、絕緣性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)陶瓷材料配方不同，陶瓷電容可以被分為兩類：

1類陶瓷電容： 這類陶瓷電容器溫度特性好，且高頻損耗值很小，適用于對(duì)容量和穩(wěn)定度要求較高的高頻諧振、濾波和溫度補(bǔ)償?shù)入娐贰?/p>

2類陶瓷電容： 其陶瓷材料介電常數(shù)較大，單位體積的電容量更高，但是精度和穩(wěn)定性比1類陶瓷電容差，適合于對(duì)容量、損耗和溫度特性要求不高的低頻電路，起到旁路、耦合、濾波的作用。

安規(guī)三杰? ? ??

陶瓷電容的一個(gè)重要用途是安規(guī)電容。所謂安規(guī)電容器，就是抑制電源電磁干擾用固定電容器，這個(gè)定義中有兩層含義：一是要能夠消除電源線路中的噪聲，對(duì)共模、差模干擾起濾波作用；二是要滿足安全規(guī)范要求，即使在電容器失效后，也不會(huì)導(dǎo)致電擊、燃燒等危害，不危及人身安全。這種特殊的要求，也就催生了安規(guī)電容這一特殊的產(chǎn)品類別。

安規(guī)電容根據(jù)其用途被分為兩類（見(jiàn)圖1）：

X類： 這是跨于火線和零線之間，用來(lái)抑制差模干擾的電容器，此類電容器多選用耐紋波電流比較大的聚脂薄膜類電容，其內(nèi)阻較小，瞬間充放電電流較大，容值一般在 μF 級(jí)。

Y類： 此類電容跨界在火線與地、零線與地之間，用于抑制共模干擾，其電容值一般在2nF范圍內(nèi)。然而， 此類電容需要有較高的絕緣特性和抗電強(qiáng)度。為了耐受高電壓，往往要求在電氣和機(jī)械性能方面有足夠的安全余量。從圖1中可以看到，這是陶瓷電容器的主要應(yīng)用領(lǐng)域，尤其是在電磁干擾濾波下。

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圖1：安規(guī)電容器的典型電路和主要類型

一款合格的安規(guī)電容，需要滿足以下一些要求：

首先，安規(guī)電容的額定電壓必須適應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)合的電壓要求。比如 Y 類安規(guī)電容不同的安全等級(jí)和絕緣類型，就對(duì)應(yīng)著不同的額定電壓，如表1所示。

▲Y類安規(guī)電容的額定電壓

其次，安規(guī)電容需要有足夠的承受異常脈沖電壓沖擊的能力，因此峰值脈沖電壓也是一個(gè)很關(guān)鍵的性能參數(shù)，比如 Y1??安規(guī)電容的峰值脈沖電壓需要高達(dá) 8kV 以上。

▲安規(guī)電容耐受峰值脈沖電壓的特性要求

再有，也是非常重要的一點(diǎn)，鑒于安規(guī)電容的特殊性，其必須有較強(qiáng)的惡劣環(huán)境的適應(yīng)能力，這對(duì)于許多應(yīng)用來(lái)說(shuō)尤為關(guān)鍵，如汽車、工業(yè)和消費(fèi)品等。元器件這一可靠性特性的界定，可通過(guò)高溫高濕（Temperature Humidity Bias，THB）試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，IEC 60384-14.4標(biāo)準(zhǔn)為安規(guī)電容的 THB 測(cè)試定義了所需的條件（如圖2）。

其中測(cè)試條件 B 和測(cè)試條件 A 是等效的，兩個(gè)測(cè)試均證明，85 °C / 85 % RH / 1000 h 條件下的 THB Class IIIB 測(cè)試，意味著該安規(guī)電容就達(dá)到并超過(guò)了最高的溫、濕度耐受等級(jí)要求。

圖2：IEC 60384-14.4標(biāo)準(zhǔn)的安規(guī)電容THB測(cè)試條件

如果按照上述這樣的標(biāo)準(zhǔn)去篩選，

Vishay 的陶瓷電容中有三位“高手”應(yīng)該能夠榜上有名。

? 1.?VY1…C

安規(guī)電容 這個(gè)外形緊湊的引線封裝圓盤(pán)式陶瓷電容具有 X1, 760 VAC/ Y1，500 VAC?的額定電壓，耐受的峰值脈沖電壓高達(dá) 10 kV，最值得一提的是其在 THB 測(cè)試中通過(guò)了可靠性級(jí)別最高的 Class IIIB 的測(cè)試（85 °C / 85 % RH / 1000 h）！因此，當(dāng)你希望選擇一款在惡劣環(huán)境中具有高可靠性表現(xiàn)的小型化安規(guī)電容時(shí)，VY1…C 安規(guī)電容無(wú)疑是優(yōu)選。

圖3：VY1…C 系列安規(guī)電容

2. AY1系列

如果你需要為汽車應(yīng)用找一款具備同樣耐高溫、高濕，以及同樣出色的抗高壓脈沖能力的安規(guī)電容，Vishay 的 AY1 系列陶瓷電容是明智之選。該電容同樣經(jīng)過(guò)了 85 °C / 85 % RH / 1000 h 的 THB Class IIIB 測(cè)試的考驗(yàn)，而且通過(guò)了 AEC-Q200 車規(guī)認(rèn)證，因此汽車應(yīng)用中的高可靠性 EMI/RFI 抑制應(yīng)用，別猶豫，就選這顆料！?

圖4：AY1 系列安規(guī)電容?

3. SMDY1系列

如果面對(duì)的設(shè)計(jì)對(duì)于小型化（特別是系統(tǒng)的高度）更為敏感，需要 SMD 封裝的安規(guī)電容，那么 Vishay 的 SMDY1 系列陶瓷電容非常值得推薦——其最大本體厚度為 4 mm，遠(yuǎn)低于插件型電容器。同時(shí)，SMDY1 系列允許采用回流焊工藝，能為工程師提供低輪廓和緊湊間距的PCB應(yīng)用，與許多傳統(tǒng)的含鉛產(chǎn)品具有類似的功能。

圖5：SMDY1 安規(guī)電容 該系列產(chǎn)品容值最高可達(dá) 4700 pF，AC 額定電壓同樣達(dá)到了 X1，760 VAC/ Y1，500 VAC，DC 額定電壓為 1500 VDC，在行業(yè)內(nèi)有出色的表現(xiàn)。

在可靠性方面，SMDY1 系列通過(guò)了 THB Class IIB 測(cè)試（85 °C / 85 % RH / 500 h），這樣的性能表現(xiàn)在同類的 SMD 安規(guī)電容中，也是先進(jìn)的代表。

簡(jiǎn)單小結(jié)一下，上面提到的三款安規(guī)電容之所以能夠“上榜”，不僅是因?yàn)槠渥陨淼碾姎庑阅軆?yōu)異，更重要的是它們?cè)趹?yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用方面的杰出表現(xiàn)，特別是在 THB 高溫高濕測(cè)試方面表現(xiàn)極為搶眼。

順便提一句，這三者只是 Vishay 豐富安規(guī)電容產(chǎn)品組合中具有代表性的產(chǎn)品，在 Vishay 廣泛的安規(guī)電容產(chǎn)品組合中，為特定的應(yīng)用選擇合適的電容器有時(shí)可能是一項(xiàng)乏味的任務(wù)。圖6展示了一個(gè)完整的“Vishay 安規(guī)電容選型指南”，按圖索驥，可以幫助你快速鎖定合適的安規(guī)電容產(chǎn)品。

圖6：安規(guī)電容選型決策樹(shù)

高溫圣手 ? ? ?

除了安規(guī)電容，Vishay 的陶瓷電容產(chǎn)品線中還有一位不得不提的“高手”，與上面三位安規(guī)電容不同，它揚(yáng)名立萬(wàn)所憑借的是其高溫特性。這位“高手”就是 Vishay 的?HOTcap? 電容器。

1. 耐高溫

在特殊的應(yīng)用中，特別是汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器保護(hù)、排氣系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換器等應(yīng)用，對(duì)于高溫特性的要求尤為嚴(yán)苛，這就要求在這些系統(tǒng)中承擔(dān)濾波等工作的電容器在這方面要有卓越的表現(xiàn)。

一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于車規(guī)級(jí)的陶瓷電容，最高工作溫度能夠達(dá)到 125℃ 就已經(jīng)是相當(dāng)不錯(cuò)的表現(xiàn)了，而?Vishay 的 HOTcap? 電容器是一款在正常工作時(shí)長(zhǎng)條件下，可以支持高達(dá) 175℃ 工作溫度的陶瓷電容，其在 500 小時(shí)內(nèi)甚至可以耐受最高 200℃ 的高溫！這的確難能可貴。

圖7：HOTcap? 電容器出眾的高溫特性

2. 穩(wěn)定性

除了高溫特性，HOTcap? 電容器的其它一些性能表現(xiàn)也是可圈可點(diǎn)。比如在穩(wěn)定性方面，HOTcap? 系列的 C0G（NPO）電容（1類電容）在 -55℃ 到 200℃ 的溫度范圍內(nèi)，電容溫度系數(shù)具有 ±30 ppm/K 的高穩(wěn)定性；同產(chǎn)品系列的 X0U 電容（2類電容）在工作溫度范圍內(nèi)電容容值的變化為 +22%/–56%，也能夠滿足 X7R 和 X9V 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于電容溫度系數(shù)的要求。

圖8：HOTcap? 電容器出色的穩(wěn)定性

3. 高可靠

再有，由于 HOTcap? 電容器采用了帶引線的封裝形式，與 SMD 元件相比，對(duì)于機(jī)械應(yīng)力和振動(dòng)具有更強(qiáng)的耐受力，而且電容可以直接焊接（熔焊或軟釬焊）到端子上，這一特性在一些沒(méi)有 PCB 板的運(yùn)用環(huán)境下，對(duì)于提升可靠性十分有益。 這幾個(gè)方面優(yōu)勢(shì)綜合起來(lái)，HOTcap? 電容器的高溫、高穩(wěn)定、高可靠性的特性，足以滿足甚至是超過(guò)了車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的需要，汽車應(yīng)用的關(guān)鍵的崗位由它來(lái)值守，開(kāi)發(fā)者大可放心。 ?

總之，在 Vishay 陶瓷電容這條產(chǎn)品線上，可謂臥虎藏龍、高手輩出，今天在“龍虎榜”上題名的這四顆陶瓷電容，也是個(gè)個(gè)特點(diǎn)鮮明，通過(guò)這篇文章，它們的真本事，想必你已經(jīng)get到了吧？