陶瓷電容器的FAQ——對陶瓷電容器施加直流電壓時靜電容量為何會發(fā)生變化？
陶瓷電容器的測量單位為法拉[F]。它用來表示電容器中存儲的靜電容量，在品名中多以"標(biāo)稱值"來表示。
對于在陶瓷電容器中又被分類為高誘電率系列的電容器(B/X5R特性或E/Z5U、R/X7R、F/Y5V特性)，由于施加直流電壓，其靜電容量有時會不同于標(biāo)稱值，因此應(yīng)特別注意。
例如，如下圖所示，對高誘電率系列電容器施加的直流電壓越大，其實際靜電容量越低。
*下圖是橫軸表示施加在電容器的直流電壓(V)，縱軸表示的是相對于初始值的靜電容量的變化情況。
如圖所示，根據(jù)所施加的電壓，其靜電容量發(fā)生變化的特性稱為"DC(直流)偏壓特性"。
*根據(jù)產(chǎn)品其容量變化率有所不同。
根據(jù)上述內(nèi)容，在使用高誘電率系列電容器時，應(yīng)充分考慮其特性，仔細(xì)確認(rèn)在實際使用條件及實際設(shè)備上能否使用。
此外，對于DC偏壓特性，不僅僅限于本公司的產(chǎn)品，在所有高誘電率系列電容器中都有此現(xiàn)象。
可以通過軟件來確認(rèn)偏壓特性、溫度特性以及頻率特性。(SimSurfing)
SimSurfing使用方法
關(guān)于DC偏壓特性的原理
陶瓷電容器中的高誘電率系列電容器，現(xiàn)在主要使用以BaTiO3 (鈦酸鋇) 作為主要成分的電介質(zhì)。
BaTiO3具有如下圖所示的鈣鈦礦（perovskite）形的晶體結(jié)構(gòu)，在居里溫度以上時，為立方晶體（cubic）,Ba2+離子位于頂點，O2-離子位于表面中心，Ti4+離子位于立方體中心的位置。
上圖是在居里溫度（約125℃）以上時的立方晶體（cubic）的晶體結(jié)構(gòu)，在此溫度以下的常溫領(lǐng)域，向一個軸（Ｃ軸）延長，其他軸略微縮短的正方體（tetragonal）晶體結(jié)構(gòu)。
此時，作為Ti4+離子在結(jié)晶單位的延長方向上發(fā)生了偏移的結(jié)果，產(chǎn)生極化，不過，這個極化即使在沒有外部電場或電壓的情況下也會產(chǎn)生，因此，稱為自發(fā)極化（spontaneous polarization）。 像這樣，具有自發(fā)極化，而且可以根據(jù)外部電場轉(zhuǎn)變自發(fā)極化的朝向的特性，被稱為強誘電型（ferro electricity）。
與單位體積內(nèi)的自發(fā)極化的相轉(zhuǎn)變相同的是電容率，可視為靜電容量進行觀測。
當(dāng)沒有外加直流電壓時，自發(fā)極化為隨機取向狀態(tài)，但當(dāng)從外部施加直流電壓時，由于電介質(zhì)中的自發(fā)極化受到電場方向的束縛，因此不易發(fā)生自發(fā)極化時的自由相轉(zhuǎn)變。其結(jié)果導(dǎo)致，得到的靜電容量較施加偏壓前低。
這就是當(dāng)施加了直流電壓后，靜電容量降低的原理。
此外，對于溫度補償用電容器（CH、SL特性等），以常誘電性陶瓷作為主要原料，靜電容量不因直流電壓特性而發(fā)生變化。
編輯：admin 最后修改時間：2017-12-13
