在交变电压的浸染下,电容器并不是以纯真的电容形式呈现,它除了具有电容量以外,还存在必然和电感和电阻。在频率较低时,它们的影响很小可以不予思量;跟着事情频率的得高,电感和电阻的影响不能忽视,严重时大概会使电容器失去浸染。
因此,我们一般用四个主要的参数来权衡片式电容的一般电机能:电容量(Capacitance)、损耗角正切(Dissipation Factor)、绝缘电阻(Insulation Resistance)、耐电压(Dielectric Withstanding Voltage)。
一、电容量(C)
电容量的巨细暗示电容器贮存电荷的本领。一般用HP电桥测试。两层平行金属极板中的陶瓷介质为什么能贮存电荷能?这是因为陶瓷介质具有一种非凡的物理特性:电极化(简称极化)。从电学的角度来看,
东莞贴片铝电解电容厂家,一般导体,譬喻金属和电解质,其原子和分子对周围电子的束缚力很小,我们称这些电子为自由电子(或叫自由电荷)。在电场的浸染下,自由电子将沿电场力的偏向作定向举动,形成电流。但在陶瓷介质中,原子、分子中正负电荷却以其价健或离子健的形式存在,彼此间强烈地束缚着,我们称之为束缚电荷。在电场的浸染下,这些正负电荷只能作微观标准上相对位移。由于电荷的相对位移,在原子、分子中就发生了感到偶极矩,我们称之为极化。在外电场的浸染下,偶极分子将沿电场偏向定向偏转,从而在陶瓷介质的外貌形成相应的感到电荷。从而电荷就被贮存在电容器中。
图4-片式电容器的极化图
电容量的单元是法拉,但在实际应用中法拉的单元太大,一般回收毫法(mF),微法(uF),纳法(nF)和皮法(pF)。它们之间的干系如下:
1F = 103mF = 106uF = 109nF = 1012pF
片式电容器的电容量除了由它自己的设计与质料特性所抉择外,在很洪流平下同它的测试条件、温度、电压和频率有很大的干系。对付Ⅰ类电容器(COG),其电机能受上述因素的影响相对较小,但对付Ⅱ类电容器(X7R、Z5U、Y5V),其电机能受上述因素的影响相对较大。
1、 电容量与温度的干系
温度是影响电容器电容量的一个重要因素,我们把电容量同温度的这种干系特性叫收电容器的温度特性(Temperature Coefficient)。一般说来,对付较为不变的Ⅰ类电容器,其影响相对较小,
4.7uf 50v,险些没有变革,故我们用PPM/℃来暗示它的容量变革率;对付Ⅱ类电容器,其影响相对较大,故我们用”%”来暗示它的容量变革率。
2、 电容量与直流电压的干系
在电路的实际应用中,电容器两头大概要放加一个直流电压,我们把电容器的这种环境下的特性叫做直流偏压特性。今朝直流偏压特性较好的质料有BX。这种质料是在通过对X7R质料改性而得来。别的也可以通过增加介质厚度的要领,取得较好的电容器偏压特性。
电压/密尔介质厚度
图7-偏压与电容量变革率的干系
从图可以看出,对付一个X7R和BX材质的产物来说,介质厚度根基正比于偏压特性。好比,沟通容量(100nF)的一个产物,三种差异的介质厚度设计就有三种差异的偏压特性,介质厚度越厚,产物的偏压特性就越好。
3、 电容量与交换电压的干系
同样,Ⅰ类电容器的交换特性较量好,根基不随施加电压的变革而变革。可是,对付Ⅱ类电容器,其容量根基是随所加电压的升高而加快递升的,出格X7R此特性较量明明。
在日常的测试中,我们一般是1.0±0.2V做为电容量与损耗角正切的测试电压,电压较低,因此,对付同一容量回收差异的介质厚度设计,最终所表示出来的容量值不会有太大的差别。可是,跟着事情电路中交换电压的差异,这种差别会较为明明。
4、 电容量与事情频率的干系
对付Ⅰ类电容器其应用频率的增加,它的容值不会有什么变革,但对付Ⅱ类电容器,容值下降较为明明。现举譬喻下:
二、绝缘电阻(IR);
完全不导电的绝缘体是没有的。在电介质中凡是或多或少存在正、负离子,这些离子在电场浸染下将定向迁移,形成离子电流,我们称之为体内泄电流。凡是,在电容器的外貌,也会或多或少地存在正负离子,这些离子在外电场的浸染下,会产生定向迁移,形成外貌泄电流。因此,电容器的泄电流是陶瓷介质中体内泄电流与芯片外貌的泄电流两部门构成。我们把加在介质两头的电压和泄电流之比称之为介质的绝缘电阻。
R=U/I
由上可知,电容器的绝缘电阻便是外貌绝缘电阻与体内绝缘电阻相并联而成。因此,电容器的绝缘电阻除了同其自己所固所介质特性外,同外界情况温度、湿度等有很大的干系。
温度对绝缘电阻的影响主要表示在温度升高时,瓷介的自由离子增多,泄电流急剧增加,介质绝缘电阻迅速低落。但防潮欠好的小容量电容器外貌泄电流较大,跟着温度的升高,外貌潮气蒸发,外貌绝缘电阻上升。
湿度对电容器电机能影响最大,会因外貌吸潮使外貌绝缘电阻下降。
三、损耗(DF)和品质因数(Q)
在外加电压浸染下,单元时间内因发烧而耗损的能量,叫电容器的损耗。抱负的电容器把从电源中获得的能量,全部贮存在电容器有介质中,不产生任何形式的能量耗损,事实上电容器在外加电压的浸染下是要耗损能量的,介质泄电流,迟钝极化(电偶极矩在电场浸染下产生偏转),表里电极金属部位的等效电阻城市耗损一部门能量,形成电容器的损耗。过高的电容器损耗会发生热量使电容器温度升高,造成电路事情状态不不变,加快电容器的老化。
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