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常见问题

当今的射频功率应用需要对等效串联电阻（ESR）和品质因子（Q）有充分了解

作为电路设计的基本因素，，，，，，，，等效串联电阻（ESR）是对与电容器串联的所有非理想电阻的测量。。。。。。。。当多层陶瓷电容器（MLCC）处于交流电压下有电流通过时，，，，，，，，其本身由于ESR等造成的损耗会产生热量，，，，，，，，这在当今更复杂、更小的电路系统中会造成各种性能及可靠性问题。。。。。。。。

同样，，，，，，，，品质因子（Q）也是衡量MLCC的重要参数。。。。。。。。和ESR一样，，，，，，，，品质因子与频率有关，，，，，，，，并且难以在整个频率范围内进行准确测量。。。。。。。。同时相关测量工作需要对所提供的数据加以验证，，，，，，，，因此直接比较不同公司提供的数据相当麻烦。。。。。。。。

然而，，，，，，，，有一点是肯定的——测量值在很大程度上依赖于导体板、绝缘材料、端头等方面的电阻情况。。。。。。。。ESR值越高，，，，，，，，电容器的能量损耗就越大——参考以下方程式：

其中Rs是等效串联电阻ESR（单位为欧姆），，，，，，，，DF是耗散因子，，，，，，，，Xc是容抗（单位为欧姆）。。。。。。。。?

等效串联电阻（ESR）还决定了有多少纹波电流会被转换为热能。。。。。。。。如上所述，，，，，，，，如果功率耗散问题处理不当，，，，，，，，高温会对电容器的性能产生不利影响，，，，，，，，并可能导致长时间工作时的元件意外损伤。。。。。。。。

其中P是功率耗散（单位为瓦）；；；；；I是均方根电流（单位为安培）；；；；；R是等效串联电阻ESR（单位为欧姆）。。。。。。。。

等效串联电阻（ESR）可以用以下两种方法进行测量：

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利用谐振管，，，，，，，，其谐振频率和带宽受电容器的品质因子和ESR的影响。。。。。。。。

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使用阻抗分析仪进行扫频测量，，，，，，，，它可以直接测量特性，，，，，，，，但也存在更多内在接触不良问题。。。。。。。。

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需要明确的是，，，，，，，，容值和工作电压是MLCC的两个定义参数，，，，，，，，对材料和设计的良好管控意味着电容器性能的一致性——尽管实际测量到的数值可能有所不同。。。。。。。。

还需注意的是，，，，，，，，将不同来源获得的数据、或是在不同时间段测试获取的数据进行比较时，，，，，，，，可能无法真实地反映出元件在电路中的实际表现；；；；；同时也需考虑到，，，，，，，，这些测试数据是从安装在测试夹具中的元件上获取的，，，，，，，，因此也不能完全代表焊接在电路中的实际元件性能。。。。。。。。

此外，，，，，，，，元件针对相关应用的适应性也需要通过对电路的评估来加以确认，，，，，，，，而提供ESR值和Q值的目的正是为了对MLCC在特定工作频率范围内的性能给出一个参考。。。。。。。。

了解等效串联电阻（ESR）的值至关重要，，，，，，，，因为它决定了该元件是否适用于射频功率应用。。。。。。。。如果ESR值过高，，，，，，，，由损耗造成的自热将过大，，，，，，，，元件会因过热而失效。。。。。。。。凭借ESR值还可计算出该元件所能承受的最大额定电流。。。。。。。。

值得一提的是，，，，，，，，在高纹波电流应用中，，，，，，，，考虑等效串联电阻（ESR）的影响也相当重要——如在电动车等一系列相关应用中，，，，，，，，滤波电容器和平流电容器的ESR值就是很关键的考量值。。。。。。。。

SLC VS. MLCC，，，，，，，，哪种电容器更适合您的应用？？？？？？

电容器是电路设计中必不可少的无源元件。。。。。。。。如今，，，，，，，，市面上可供选择的电容器规格非常多，，，，，，，，因此，，，，，，，，要确定哪种电容器最适合您的应用并不是一件容易的事。。。。。。。。在电路设计初期，，，，，，，，工程师们就需要决定是选用单层电容器(SLC）还是多层陶瓷电容器（MLCC）来满足应用需求。。。。。。。。

总的来说，，，，，，，，两者似乎有类似的功用，，，，，，，，因为无论是SLC还是MLCC，，，，，，，，它们都可作电路中的充储电、滤波或旁路之用。。。。。。。。要确定哪一种最贴合您的需求，，，，，，，，我们不妨从它们各自的基本结构入手进行探讨。。。。。。。。SLC是最基本的电容器类型，，，，，，，，它的正负电极间仅仅只有一层电介质材料或绝缘层。。。。。。。。

MLCC基于SLC设计的基本原理，，，，，，，，在单一电容器的电介质中分层嵌入多层电极，，，，，，，，由此获取的MLCC的容值相当于多个SLC并联使用的电容量。。。。。。。。尽管从厚度上看，，，，，，，，MLCC比SLC要略厚，，，，，，，，但它却能以更小的体积实现更大的容值——这正是当前对电容器的尺寸、重量和功率（SWaP）比较注重的射频、微波类应用需要考量的关键因素。。。。。。。。图1展示了SLC与MLCC的基本结构。。。。。。。。

图1. 左边图示为SLC的构造，，，，，，，，右边图示为MLCC堆叠的层级。。。。。。。。

SLC较为适合的应用场景

SLC是专门为微波和射频应用而设计的。。。。。。。。这是因为SLC固有的自谐振频率(SRF，，，，，，，，即电容器会表现出最小阻抗的点)是分立块状定值电容器中最高的。。。。。。。。

值得注意的是，，，，，，，，一般来说ESR (即与电容器串联的内部电阻) 随频率而变化，，，，，，，，所以使用低ESR的电容器是十分必要的。。。。。。。。此外，，，，，，，，由于SLC是单片集成形式，，，，，，，，其包含的机械元件数量有限，，，，，，，，这也有助于降低ESR值。。。。。。。。

然而，，，，，，，，SLC有一个潜在的缺点——由于它只是单层结构，，，，，，，，容值在很大程度上取决于所使用的电介质的介电常数，，，，，，，，这在一定程度上局限了所能获取的最大容值。。。。。。。。因此，，，，，，，，SLC主要适用于高频率、低容值的应用。。。。。。。。楼氏电容（KPD）是为LC滤波器市场提供定制高值平行板电容器的领导者。。。。。。。。

MLCC较为适合的应用场景

一般来说，，，，，，，，MLCC的容值范围比SLC高得多，，，，，，，，因此可适用于各种场合。。。。。。。。MLCC由多层电介质和电极组成，，，，，，，，除了更高的容值外，，，，，，，，还能承受更高的工作电压——楼氏电容（KPD）制造的MLCC目前最高耐压可达12kV。。。。。。。。然而，，，，，，，，由于使用了多层电极和电介质，，，，，，，，MLCC的ESR值通常比SLC高得多。。。。。。。。因此，，，，，，，，MLCC（含高Q值、超低损耗的一级电介质MLCC），，，，，，，，只能处理30GHz以下的频率，，，，，，，，而SLC可以处理高达100GHz的频率。。。。。。。。

在射频和微波应用中，，，，，，，，如果对容值和电压同时具有较高的要求，，，，，，，，那么MLCC是比较合适的选择；；；；；在除射频微波应用之外的其他应用中，，，，，，，，MLCC，，，，，，，，尤其是楼氏电容（KPD）制造的具有创新设计的MLCC，，，，，，，，是医疗植入、汽车电子及高可靠性爆破等严苛性应用的理想之选。。。。。。。。

综上所述，，，，，，，，由于SLC和MLCC在耐压、频率、容值等参数方面各有千秋，，，，，，，，因此在应用中是不可互换的。。。。。。。。简而言之，，，，，，，，SLC非常适用于高频、低压的射频微波应用，，，，，，，，而MLCC可以在更有限的频率范围内适用于各种类型的高压高容应用。。。。。。。。