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材料:不同的陶瓷介質(zhì)材料具有不同的極化類型和介電常數(shù),直接影響電容的溫度特性。例如,C0G電容采用非鐵電配方,以TiO2為主要成分,因此陶瓷電容性能穩(wěn)定。
制造工藝:制造工藝的精細(xì)程度也會(huì)影響電容的溫度系數(shù)。高質(zhì)量的制造工藝能夠減少材料內(nèi)部的缺陷和應(yīng)力,從而提高電容的穩(wěn)定性。
封裝形式:封裝形式的不同也會(huì)影響電容的溫度特性。大封裝尺寸的電容通常比小封裝尺寸的電容具有更好的頻率特性和溫度穩(wěn)定性。
工作環(huán)境:電容的工作溫度范圍、電壓條件以及頻率變化等都會(huì)對(duì)其溫度系數(shù)產(chǎn)生影響。
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鐵電材料的非線性介電特性
二類瓷MLCC(如X7R、X5R)采用鐵電體材料,高溫175度高壓電容品牌,如鈦酸鋇(BaTiO?)作為介質(zhì)。這些材料具有高介電常數(shù),但同時(shí)也表現(xiàn)出非線性的介電特性。鐵電材料的極化與外加電場(chǎng)并非線性關(guān)系,而是在高電場(chǎng)下趨于飽和。
當(dāng)直流電壓施加到MLCC上時(shí),內(nèi)部的電場(chǎng)使鐵電疇發(fā)生重新取向,介電常數(shù)降低,導(dǎo)致電容值下降。這個(gè)過(guò)程可以理解為介質(zhì)的極化能力在高電場(chǎng)下被削弱,即極化飽和現(xiàn)象。
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選型時(shí)的注意事項(xiàng)
1. 考慮實(shí)際工作電壓
在選型時(shí),應(yīng)根據(jù)電容器在電路中的實(shí)際工作電壓,查閱制造商提供的直流偏壓特性曲線,了解在特定電壓下的電容變化情況。
2. 選用更高額定電壓的電容器
使用額定電壓更高的電容器可以減小電場(chǎng)強(qiáng)度,從而減輕直流偏壓特性對(duì)電容值的影響。例如,如果電路工作電壓為5V,選擇額定電壓為16V或25V的電容器可能比使用10V額定電壓的電容器更穩(wěn)定。
3. 采用一類瓷電容器
在對(duì)電容值穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用中,可以考慮使用C0G等一類瓷電容器,盡管其體積較大、成本較高,但其直流偏壓特性可忽略不計(jì)。
4. 并聯(lián)多個(gè)電容器
將多個(gè)電容器并聯(lián)使用,可以在一定程度上補(bǔ)償單個(gè)電容器電容值下降的問題,同時(shí)也能降低等效串聯(lián)電阻(ESR)和等效串聯(lián)電感(ESL),改善電路性能。
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