作者: 深圳市昂洋科技有限公司發表時間:2026-01-21 15:02:03瀏覽量:125【小中大】
太誘電容器(以高介電常數陶瓷電容器為主)的靜電容量的電壓特性主要表現為隨直流或交流電壓變化而顯著改變,這一現象稱為電壓特性或偏置特性,具體可分為直流偏置特性和交流電壓特性,以下是詳細介紹:
直流偏置特性
定義:對電容器施加直流電壓時,實際靜電容量會發生變化(通常減少)的現象。
原理:
使用了鈦酸鋇系鐵電體的高介電常數類片狀多層陶瓷電容器,其內部存在自發極化現象。
當施加直流電壓時,電場較小時,電位移(D)與電場(E)成正比。但隨著電場增大,原本方向混亂的自發極化(Ps)開始沿電場方向整齊排列,顯示非常大的介電常數,實際靜電容量值增大。
隨電場進一步增強,自發極化整齊排列完畢,分極飽和后,介電常數變小,實際靜電容量值變小。
實例:
假設額定電壓為6.3V,靜電容量為100uF的高介電常數片狀多層陶瓷電容器上施加了1.8V的直流電壓。
此時,溫度特性為X5R的產品,靜電容量減少約10%,實際靜電容量值變成90uF。
而Y5V的產品,靜電容量減少約40%,實際靜電容量變成60uF。
影響:
直流偏置特性施加的直流電壓成分越低,靜電容量減少幅度越小。
最近市面上出現了以突破1V的電源電壓(直流電壓)工作的FPGA和ASIC等半導體芯片。如把多層陶瓷電容器使用在這種芯片的電源線上時,不會出現很明顯的直流偏置特性問題。
交流電壓特性
定義:對電容器施加交流電壓時,實際靜電容量會發生變化(增減)的現象。
實例:
假設對額定電壓為6.3V,靜電容量為22uF的高介電常數片狀多層陶瓷電容器施加0.2Vrms的交流電壓(頻率:120Hz)。
此時,溫度特性為X5R產品的情況,靜電容量減少約10%,實際靜電容量值變成20uF。
而Y5V產品更甚,靜電容量減少約20%,實際靜電容量變成18uF。
特殊情況
導電性高分子的鋁電解電容器(高分子AI)和導電性高分子鉭電解電容器(高分子Ta)、薄膜電容器(Film)、氧化鈦和使用了鋯酸鈣系順電體的溫度補償用片狀多層陶瓷電容器(MLCC)上幾乎不會發生直流偏置特性和交流電壓特性。
普通電解電容:在電壓從0V增加到6V的過程中,其電容容量幾乎沒有發生變化。