在交變電壓的浸染下,電容器并不是以純真的電容形式呈現(xiàn),它除了具有電容量以外,還存在必然和電感和電阻。在頻率較低時,它們的影響很小可以不予思量;跟著事情頻率的得高,電感和電阻的影響不能忽視,嚴重時大概會使電容器失去浸染。
因此,我們一般用四個主要的參數(shù)來權衡片式電容的一般電機能:電容量(Capacitance)、損耗角正切(Dissipation Factor)、絕緣電阻(Insulation Resistance)、耐電壓(Dielectric Withstanding Voltage)。
一、電容量(C)
電容量的巨細暗示電容器貯存電荷的本領。一般用HP電橋測試。兩層平行金屬極板中的陶瓷介質為什么能貯存電荷能?這是因為陶瓷介質具有一種非凡的物理特性:電極化(簡稱極化)。從電學的角度來看,
東莞貼片鋁電解電容廠家,一般導體,譬喻金屬和電解質,其原子和分子對周圍電子的束縛力很小,我們稱這些電子為自由電子(或叫自由電荷)。在電場的浸染下,自由電子將沿電場力的偏向作定向舉動,形成電流。但在陶瓷介質中,原子、分子中正負電荷卻以其價健或離子健的形式存在,彼此間強烈地束縛著,我們稱之為束縛電荷。在電場的浸染下,這些正負電荷只能作微觀標準上相對位移。由于電荷的相對位移,在原子、分子中就發(fā)生了感到偶極矩,我們稱之為極化。在外電場的浸染下,偶極分子將沿電場偏向定向偏轉,從而在陶瓷介質的外貌形成相應的感到電荷。從而電荷就被貯存在電容器中。
圖4-片式電容器的極化圖
電容量的單元是法拉,但在實際應用中法拉的單元太大,一般回收毫法(mF),微法(uF),納法(nF)和皮法(pF)。它們之間的干系如下:
1F = 103mF = 106uF = 109nF = 1012pF
片式電容器的電容量除了由它自己的設計與質料特性所抉擇外,在很洪流平下同它的測試條件、溫度、電壓和頻率有很大的干系。對付Ⅰ類電容器(COG),其電機能受上述因素的影響相對較小,但對付Ⅱ類電容器(X7R、Z5U、Y5V),其電機能受上述因素的影響相對較大。
1、 電容量與溫度的干系
溫度是影響電容器電容量的一個重要因素,我們把電容量同溫度的這種干系特性叫收電容器的溫度特性(Temperature Coefficient)。一般說來,對付較為不變的Ⅰ類電容器,其影響相對較小,
4.7uf 50v,險些沒有變革,故我們用PPM/℃來暗示它的容量變革率;對付Ⅱ類電容器,其影響相對較大,故我們用”%”來暗示它的容量變革率。
2、 電容量與直流電壓的干系
在電路的實際應用中,電容器兩頭大概要放加一個直流電壓,我們把電容器的這種環(huán)境下的特性叫做直流偏壓特性。今朝直流偏壓特性較好的質料有BX。這種質料是在通過對X7R質料改性而得來。別的也可以通過增加介質厚度的要領,取得較好的電容器偏壓特性。
電壓/密爾介質厚度
圖7-偏壓與電容量變革率的干系
從圖可以看出,對付一個X7R和BX材質的產(chǎn)物來說,介質厚度根基正比于偏壓特性。好比,溝通容量(100nF)的一個產(chǎn)物,三種差異的介質厚度設計就有三種差異的偏壓特性,介質厚度越厚,產(chǎn)物的偏壓特性就越好。
3、 電容量與交換電壓的干系
同樣,Ⅰ類電容器的交換特性較量好,根基不隨施加電壓的變革而變革。可是,對付Ⅱ類電容器,其容量根基是隨所加電壓的升高而加快遞升的,出格X7R此特性較量明明。
在日常的測試中,我們一般是1.0±0.2V做為電容量與損耗角正切的測試電壓,電壓較低,因此,對付同一容量回收差異的介質厚度設計,最終所表示出來的容量值不會有太大的差別。可是,跟著事情電路中交換電壓的差異,這種差別會較為明明。
4、 電容量與事情頻率的干系
對付Ⅰ類電容器其應用頻率的增加,它的容值不會有什么變革,但對付Ⅱ類電容器,容值下降較為明明。現(xiàn)舉譬喻下:
二、絕緣電阻(IR);
完全不導電的絕緣體是沒有的。在電介質中凡是或多或少存在正、負離子,這些離子在電場浸染下將定向遷移,形成離子電流,我們稱之為體內泄電流。凡是,在電容器的外貌,也會或多或少地存在正負離子,這些離子在外電場的浸染下,會產(chǎn)生定向遷移,形成外貌泄電流。因此,電容器的泄電流是陶瓷介質中體內泄電流與芯片外貌的泄電流兩部門構成。我們把加在介質兩頭的電壓和泄電流之比稱之為介質的絕緣電阻。
R=U/I
由上可知,電容器的絕緣電阻便是外貌絕緣電阻與體內絕緣電阻相并聯(lián)而成。因此,電容器的絕緣電阻除了同其自己所固所介質特性外,同外界情況溫度、濕度等有很大的干系。
溫度對絕緣電阻的影響主要表示在溫度升高時,瓷介的自由離子增多,泄電流急劇增加,介質絕緣電阻迅速低落。但防潮欠好的小容量電容器外貌泄電流較大,跟著溫度的升高,外貌潮氣蒸發(fā),外貌絕緣電阻上升。
濕度對電容器電機能影響最大,會因外貌吸潮使外貌絕緣電阻下降。
三、損耗(DF)和品質因數(shù)(Q)
在外加電壓浸染下,單元時間內因發(fā)燒而耗損的能量,叫電容器的損耗。抱負的電容器把從電源中獲得的能量,全部貯存在電容器有介質中,不產(chǎn)生任何形式的能量耗損,事實上電容器在外加電壓的浸染下是要耗損能量的,介質泄電流,遲鈍極化(電偶極矩在電場浸染下產(chǎn)生偏轉),表里電極金屬部位的等效電阻城市耗損一部門能量,形成電容器的損耗。過高的電容器損耗會發(fā)生熱量使電容器溫度升高,造成電路事情狀態(tài)不不變,加快電容器的老化。
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