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陶瓷電容-高容值電容-高壓電容代理商的與技術支持

作者: 昂洋運營部發表時間:2022-01-07 15:53:27瀏覽量:1770

陶瓷電容器的靜電容量會不會隨時間而變化?此外,對于隨時間變化有哪些注意事項? 首先陶瓷電容器中,尤其是高容值電容系列電容器(B/X5R、R/X7R Y5V特性),具有靜電容量隨時間延長而降低的特性。
文本標簽:陶瓷電容-高容值電容-高壓電容

陶瓷電容器的靜電容量會不會隨時間而變化?此外,對于隨時間變化有哪些注意事項?

首先陶瓷電容器中,尤其是高容值電容系列電容(B/X5R、R/X7R Y5V特性),具有靜電容量隨時間延長而降低的特性。

當在時鐘電路等中使用時,應充分考慮此特性,并在實際使用條件及實際使用設備上進行各項老化驗證。
   例如,下圖所示,經過的時間越長,其實效靜電容量越低。(在對數時間圖上基本呈直線線性降低)*下圖橫軸表示電容器的工作時間(Hr),縱軸表示的是相對于初始值的靜電容量的變化率的圖表。如圖中所示,靜電容量隨著時間延長而降低的特性稱為靜電容量的經時變化(老化)。

 

 

此外,對于電容老化特性,在所有高容值型電容器中都有此現象,除溫度補償用電容器中沒有外.

另外,因老化而導致靜電容量變小的電容器,當由于工序中的焊接作業等使溫度再次被加熱到居里溫度(約125°C)以上時,靜電容量將會得到恢復。

而且,當電容器溫度降至居里溫度以下時,將再一次開始老化。

關于陶瓷電容老化特性的原理

陶瓷電容器中的高容值電容器,現在主要使用以BaTiO3(鈦酸鋇)作為主要成分的電介質。BaTiO3具有如下圖所示的鈣鈦礦(perovskite)形的晶體結構,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。如下圖所示

 

 

上圖是在居里溫度(約125℃)以上時的立方體(cubic)的晶體結構,在此溫度以下的常溫領域,為一個軸(C軸)伸長,其他軸略微縮短的正方晶系(tetragonal)晶體結構。這時,作為Ti4+離子在結晶單位的延長方向上發生了偏移的結果,產生極化,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生,因此,稱為自發極化(spontaneous polarization)。

像這樣,具有自發極化,而且可以根據外部電場轉變自發極化的朝向的特性,被特稱為強誘電型。

 

 

 

(有時將菱面體晶系稱為三方晶系,把斜方晶系稱為單斜晶系。)

當將BaTiO3加熱到居里溫度以上時,晶體結構將從正方晶體向立方晶體進行相轉移。伴隨此變化自發極化將消失。當將其冷卻到居里溫度以下時,在居里溫度附近,從立方晶體向正方晶體發生相轉移,并且C軸方向將延長約1%,其他軸將略微縮短,自發極化及軸將生成。同時晶粒將受到因變形而產生的壓力。

 

所以,自發極化從生成開始隨著時間的延長,逐漸向著自發極化趨于穩定的狀態進行再配列,與此同時,在晶界層產生空間電荷極化,并使自發極化的相轉變受到阻礙。在這種狀態下,為了使所具有的自發極化發生轉變,必需要有更強的電場。與單位體積內的自發極化的相轉變相同的是電容率,因此如果減少在弱電場下發生相轉變的疇,靜電容量將降低。當恢復到居里溫度時,電容器的容量裝再次回升到初始值.

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