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MLCC的主要特性:

●額定電壓

可施加給電容器的電壓存在上限。能夠穩(wěn)定地施加給電容器的、可使用的最大電壓稱為額定電壓。額定電壓一般以直流電壓表示,也有使用交流電壓的產(chǎn)品。

●漏電流/絕緣電阻/絕緣擊穿

雖說電容器截斷了直流電,但也會出現(xiàn)微小的漏電流。用流過電容器的電流除以施加在電容器上的電壓所得的值稱為絕緣電阻值。積層陶瓷電容器的絕緣電阻值高,在一般用途中,漏電流不會成為問題。但如果超過額定電壓,再進一步提高所施加的電壓,最終電容器就會發(fā)生絕緣擊穿。

●tanδ?Q

理想狀況下,電路上不存在電容器內(nèi)部的能量消耗,但實際上,電容器的介電損耗、電極、導(dǎo)線、電極的電阻成分(ESR:等效串聯(lián)電阻)都會引發(fā)能量損耗。這以流過電容器的電流的相移進行表示。施加于電容器的電壓與電流的相位差在理想狀況下為90℃,但是因上述損耗會滯后于90℃。以三角函數(shù)tan(正數(shù))表示該滯后的角度(損耗角)δ,稱為tanδ或介質(zhì)損耗角正切。tanδ的倒數(shù)叫做Q(質(zhì)量系數(shù)),用作表示高頻領(lǐng)域電容器性能的指標(biāo)。

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●靜電容量的溫度特性

多用于電子設(shè)備的積層陶瓷電容器根據(jù)電介質(zhì)的種類大致分為低電容率類(種類1)與高電容率類(種類2),并根據(jù)溫度特性進一步細分。溫度特性由JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))與EIA(美國電子工業(yè)協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

●直流偏壓特性(直流電壓特性)

陶瓷電容器的靜電容量還會因所施加的電壓而發(fā)生變化,在直流電壓下被稱為直流偏壓特性。靜電容量的變化在低電容率類(種類1)中幾乎看不到,但在高電容率類(種類2)的B特性、特別是F特性的陶瓷電容器中表現(xiàn)明顯。這是因為高電容率類使用自發(fā)極化的強電介質(zhì)(BaTiO3等)。

陶瓷是由眾多晶粒(grain)構(gòu)成的多晶體。在強電介質(zhì)中,晶疇(domain)的自發(fā)極化是朝著向不同的方向,相互抵消,整體不表現(xiàn)出自發(fā)極化。但是,如果所施加的直流電場的強度增高,則最初自發(fā)極化的朝向會定向為電場的朝向,電容率增大。如果進一步提高電場,則會終止定向,達到飽和狀態(tài),電容率降低。因此,在施加直流偏壓的情況下,需要考慮到電介質(zhì)的特性、使用電壓與耐圧從而進行選擇。此外,存在這樣的趨勢,即越是小型尺寸的電容器,因直流偏壓所引發(fā)的靜電容量的減少越大。

●阻抗-頻率特性

電容器具有頻率交流越高越易通過的性質(zhì)。理想的電容器隨著頻率增高,阻抗會無限接近于零,但是在現(xiàn)實的電容器中,阻抗會以某個頻率為臨界升高。因此,阻抗-頻率特性呈V字型(或U字型)曲線。這是因為電容器所具有的ESL (等效串聯(lián)電感)與電容器之間形成了LC 諧振電路。與V字曲線的底部相對應(yīng)的頻率叫做自諧振頻率(SRF),在該頻率以下都作為電容器發(fā)揮作用,在此以上的頻率范圍內(nèi)則作為電感器發(fā)揮作用。另外,Q 值在自諧振頻率上為零。因此,為了使電容器在自諧振頻率以下發(fā)揮作用,則必需要進行選擇。

來源:TDK

原文鏈接:https://www.tdk.com/ja/tech-mag/tech-mag/electronics_primer/6

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作者 gan, lanjie

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