測個電容怎么就不準了?
考慮使用 LCR 表或良好的萬用表(例如 Fluke 287 True RMS 萬用表)執(zhí)行電容測試的任務。如果被測電容器是電解電容器或基于薄膜的器件,則主要的測量問題通常只是確保電容器未通電或沒有存儲電荷——尤其是電解電容器可以在高電壓下存儲和釋放大量電流長時間后的電壓。因此,一項主要的測量任務是首先確保釋放任何危險的存儲電壓以避免嚴重電擊。完成后,您應該能夠連接萬用表或 LCR 表并進行電容測量。

Fluke 287 萬用表:如果測量 MLCC,最好檢查電壓。
然而,對于某些類型的多層陶瓷電容器 (MLCC),測量任務并不那么簡單。原因在于 LCR 和萬用表進行測量的方式。使用這些儀器進行電容測量通常涉及使用已知電流為被測設備充電,然后測量電壓。難點在于:MLCC 制造商指定了特定施加直流電壓條件下的器件電容。事實上,一些 MLCC 器件的電容隨施加的直流電壓而變化。因此,如果 MLCC 在測量期間最終遇到的電壓不同于制造商指定電容水平所使用的電壓,則 MLCC 可能看起來好像不符合規(guī)格。
這種效應稱為電容電壓系數(shù)或 VCC。它出現(xiàn)在二類和三類 MLCC 中。(二類和三類名稱表示具有高介電常數(shù)的電容器電介質(zhì),這為這些設備提供了高電容。)這些設備的電容隨著施加的直流電壓的升高而下降。這個電容

MLCC 的剖視圖,這是來自三星的。
無論誰制造了 MLCC,都會發(fā)生掉落,掉落是設計和材料特性的函數(shù)。二級 MLCC 由 BaTiO 3鐵電材料制成。當向設備施加直流電壓時,電場會影響鈦離子,從而將它們鎖定在鐵電材料的晶格結(jié)構(gòu)中。此操作可防止電容器材料受到施加的交流電壓的影響,從而降低材料的介電常數(shù),從而導致 MLCC 電容出現(xiàn)可測量的下降。

頂部,Kemet XTR 1210 4.7 μF 50-V MLCC 的電容變化與直流偏置。下面是同一設備的電容變化與交流偏置的關(guān)系。
更復雜的是,并非所有二類和三類 MLCC 都表現(xiàn)出相同水平的電容損耗與直流電壓的關(guān)系。正如 MLCC 制造商 Kemet 所指出的,一些 MLCC 在額定電壓下可能會損失 10% 的電容,而其他具有相同外殼尺寸的 MLCC 在額定電壓下可能會損失 70%。原因之一:更高的電壓會在每個活性層上產(chǎn)生更高的電場,將這些鈦離子牢牢固定在適當?shù)奈恢?。此外,由于各種性能原因,電容器中的鐵電材料可能包含摻雜劑,這些摻雜劑可能會顯著惡化 VCC。此外,不同的 MLCC 使用陶瓷電介質(zhì),其厚度從 10 μm 到 1 μm 以下不等。層越薄,作用于其上的電場越高,VCC效應越明顯。
因此,VCC 在必須具有較薄介電層的超小型 MLCC 中可能特別嚴重。還需要注意的一點是,交流電壓還會在 MLCC 電介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生電場。每層電場的大小與 MLCC 上的峰值交流電壓成正比。因此,電容會隨著施加的交流電壓和施加的直流電壓而變化。因此,為了進行準確的電容測量,儀表的交流電壓應與 MLCC 數(shù)據(jù)表中指定的電壓相同。
最后,如果電容對電壓的敏感性是一個問題,請考慮使用一級 MLCC。這些器件具有基于順電材料 CaZrO 3的電介質(zhì)。這些電容器使電容隨溫度和電壓的變化或漂移最小。順電介電材料具有相對較低的介電常數(shù),因此它們的電容值通常在低皮法至微法范圍內(nèi)。
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