詳解MLCC的四個(gè)主要電氣特性對(duì)電容容值的影響
多層陶瓷電容MLCC，作為主要的濾波元件，從選型上講，通常只需關(guān)注尺寸，容值，耐壓，溫度特性及精度等規(guī)格。但是具體到產(chǎn)品的實(shí)際電路應(yīng)用，我們需要對(duì)比不同型號(hào)下的電氣特性參數(shù)，以下作進(jìn)一步說(shuō)明。本公司代理村田貼片電容MLCC系列
一、 容值，絕緣阻抗I.R.及損耗因素D.F.
村田的陶瓷電容小到pF級(jí)，大到幾百u(mài)F級(jí)，大容值濾低頻，多用于電源線上的去耦電路，減少電路紋波；小容值濾高頻，多用于射頻端匹配電路上。
理想電容的絕緣阻抗無(wú)限大，但是實(shí)際上電容存在寄生參數(shù)，故實(shí)際的絕緣阻抗有限，一般在兆歐級(jí)別，具體參見(jiàn)對(duì)應(yīng)型號(hào)的規(guī)格書(shū)。
損耗因素（損耗角正切）=有功功率/無(wú)功功率=漏電流/充電電流=1/Q（品質(zhì)因素）
D.F.=2*π*f*C*R (R為等效串聯(lián)電阻)
二、 直流DC偏壓特性和交流AC偏壓特性
靜電容量隨著施加的交流或直流電壓發(fā)生變化的特性稱(chēng)為“AC(交流)偏壓特性”和“DC(直流)偏壓特性”，一類(lèi)材料溫度補(bǔ)償性的AC/DC曲線基本為水平線，二類(lèi)高介電常數(shù)型材料對(duì)應(yīng)曲線如下圖：
這是因?yàn)楦呓殡姵?shù)型電容的陶瓷材料的主成分是鈦酸鋇BaTiO3，其晶體結(jié)構(gòu)為正立方體。
當(dāng)施加交流電壓后，中間的Ti離子隨著AC 電壓的方向?qū)⑦M(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)行充電和放電，就產(chǎn)生了容量。而施加直流電壓后，Ti 離子隨著DC 電壓的方向移動(dòng)，使之偏向一邊，難以移動(dòng)，容值下降。Ti 離子的移動(dòng)對(duì)于MLCC的有效容量是很重要的。
三、 阻抗|Z|/等效串聯(lián)電阻ESR-頻率特性
了解電容器的頻率特性，可對(duì)電源線消除噪音能力和抑制電壓波動(dòng)能力進(jìn)行判斷，是設(shè)計(jì)時(shí)不可或缺的重要參數(shù)。頻率越高，越不能忽視寄生成分ESR和 ESL 的影響。需要選擇 低ESR 和低ESL 的產(chǎn)品以減少損耗。
真實(shí)電容存在寄生參數(shù)，其簡(jiǎn)化的等效原理圖如下：
ESR: 電介質(zhì)（低頻）或電極損耗（高頻）產(chǎn)生的寄生電阻。
ESL: 電極或?qū)Ь產(chǎn)生的寄生電感。
對(duì)應(yīng)的阻抗-頻率圖示例如下：
具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)交流電（噪聲）所起的阻礙作用叫做阻抗 (Impedance), 用 Z 表示 。
ω角頻率：描述物體振動(dòng)快慢的物理量，頻率、角頻率和周期的關(guān)系為ω = 2πf
從|Z|/ESR-F曲線我們可以看出，在低頻范圍，電容與理想電容（紅色曲線）接近，阻抗與頻率成反比，ESR反映出電介質(zhì)分極延遲的介質(zhì)損耗。在自諧振點(diǎn)附近，阻抗受寄生電感及電極比電阻影響，偏離理想值，達(dá)到最小。當(dāng)頻率高于自諧振點(diǎn)，電容呈感性，阻抗增加。
四、 溫升/自發(fā)熱特性
將直流額定電壓產(chǎn)品用在交流電壓的電路或者脈沖電壓的電路中時(shí)，由于會(huì)通過(guò)交流電壓或者脈沖電壓，會(huì)存在由于介電損耗引起的發(fā)熱情況。
對(duì)DC100V以下產(chǎn)品，在環(huán)境溫度為25℃的狀態(tài)下測(cè)定時(shí)，產(chǎn)品本身的自發(fā)熱溫度在20℃以?xún)?nèi)，應(yīng)確保在實(shí)機(jī)中電容器的表面溫度在最高使用溫度范圍內(nèi)使用。
關(guān)于電容器的自生熱，請(qǐng)參考技術(shù)數(shù)據(jù)表中的正弦波紋波電流作為參考數(shù)據(jù)。還請(qǐng)使用設(shè)計(jì)輔助工具 (村田片狀電容器特性數(shù)據(jù)庫(kù)) 來(lái)獲得仿真設(shè)計(jì)電路的參考數(shù)值。
示例圖如下：
編輯：admin 最后修改時(shí)間：2018-05-02
