作者: 深圳市昂洋科技有限公司发表时间:2026-01-21 15:02:03浏览量:3【小中大】
太诱电容器(以高介电常数陶瓷电容器为主)的静电容量的电压特性主要表现为随直流或交流电压变化而显著改变,这一现象称为电压特性或偏置特性,具体可分为直流偏置特性和交流电压特性,以下是详细介绍:
直流偏置特性
定义:对电容器施加直流电压时,实际静电容量会发生变化(通常减少)的现象。
原理:
使用了钛酸钡系铁电体的高介电常数类片状多层陶瓷电容器,其内部存在自发极化现象。
当施加直流电压时,电场较小时,电位移(D)与电场(E)成正比。但随着电场增大,原本方向混乱的自发极化(Ps)开始沿电场方向整齐排列,显示非常大的介电常数,实际静电容量值增大。
随电场进一步增强,自发极化整齐排列完毕,分极饱和后,介电常数变小,实际静电容量值变小。
实例:
假设额定电压为6.3V,静电容量为100uF的高介电常数片状多层陶瓷电容器上施加了1.8V的直流电压。
此时,温度特性为X5R的产品,静电容量减少约10%,实际静电容量值变成90uF。
而Y5V的产品,静电容量减少约40%,实际静电容量变成60uF。
影响:
直流偏置特性施加的直流电压成分越低,静电容量减少幅度越小。
最近市面上出现了以突破1V的电源电压(直流电压)工作的FPGA和ASIC等半导体芯片。如把多层陶瓷电容器使用在这种芯片的电源线上时,不会出现很明显的直流偏置特性问题。
交流电压特性
定义:对电容器施加交流电压时,实际静电容量会发生变化(增减)的现象。
实例:
假设对额定电压为6.3V,静电容量为22uF的高介电常数片状多层陶瓷电容器施加0.2Vrms的交流电压(频率:120Hz)。
此时,温度特性为X5R产品的情况,静电容量减少约10%,实际静电容量值变成20uF。
而Y5V产品更甚,静电容量减少约20%,实际静电容量变成18uF。
特殊情况
导电性高分子的铝电解电容器(高分子AI)和导电性高分子钽电解电容器(高分子Ta)、薄膜电容器(Film)、氧化钛和使用了锆酸钙系顺电体的温度补偿用片状多层陶瓷电容器(MLCC)上几乎不会发生直流偏置特性和交流电压特性。
普通电解电容:在电压从0V增加到6V的过程中,其电容容量几乎没有发生变化。