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說實(shí)話,很多人對陶瓷電容容差的理解是錯(cuò)誤的!

發(fā)布日期:2023-11-09 點(diǎn)擊次數(shù):612
    對陶瓷電容(通常也稱MLCC,即多層陶瓷電容)而言,“容差”一詞是指設(shè)備電容與標(biāo)稱值的偏差,這僅僅是由制造過程中的變化引起的。 容差是在嚴(yán)格定義的測試條件下測量的,該過程經(jīng)過專門設(shè)計(jì)以排除其他因素對指定設(shè)備的測量電容的影響。
    將“容差”理解為一個(gè)總范圍是一種普遍的誤解,有人認(rèn)為無論測量條件如何,測量值都應(yīng)在標(biāo)稱值的規(guī)定容差范圍內(nèi)。許多產(chǎn)品的特性非常穩(wěn)定,因此很容易讓人忽略這一區(qū)別;而陶瓷電容并不屬于這類產(chǎn)品。(那些基于1類電介質(zhì)的陶瓷電容為例外;關(guān)于電介質(zhì)分類的說明,請參閱這篇帖子。)
    然而,許多基于2類和3類電介質(zhì)的陶瓷電容的電容特性極不穩(wěn)定,因此隨意測量往往會(huì)得出超出標(biāo)稱值的規(guī)定“容差”之外的電容值。這并不代表產(chǎn)品有缺陷或不合規(guī)格,這只是技術(shù)的性質(zhì)和特點(diǎn)所致。
    影響陶瓷電容的觀測電容的三個(gè)重要因素可歸納為三個(gè)“T”:測試信號(Test signal)、溫度(Temperature)和時(shí)間(Time)。
    測試信號 : 舉例而言,下圖摘自 CL31A106KAHNNNE 特性表 ,展示了直流偏置和交流測試信號振幅對觀測的電容值產(chǎn)生的影響。在這種情況下,稍微改變交流電測試信號的振幅,就會(huì)導(dǎo)致觀測的電容值出現(xiàn) -15% 到 +10% 之間的浮動(dòng)。而直流偏置造成的影響更大;在僅有四分之一的額定電壓的情況下,設(shè)備的電容會(huì)降低一半。對于那些認(rèn)為所有偏差都不會(huì)超出標(biāo)稱的 +/-10% 容差值的人來說,這可能會(huì)讓他們大吃一驚。
    請注意,這種程度的變化是很常見的,并且所示零件在此方面與同類產(chǎn)品相比沒有明顯的好壞之分。不過,該產(chǎn)品的廠商非常貼心地以特性表的形式清晰明了地展示出特定設(shè)備的特性。
    溫度 : 下圖展示了幾個(gè)具有不同溫度特性的電容系列的電容隨溫度變化的例子。除了1類電介質(zhì)(C0G)設(shè)備外,在那些工作溫度有顯著變化的應(yīng)用中預(yù)期的最小變化幅度約為10%。請注意,該圖只說明了溫度的影響:其他因素也會(huì)進(jìn)一步增加所觀測的電容值的變化幅度。同樣地,對于那些認(rèn)為所規(guī)定的 “容差” 是一個(gè)總體概念的人來說,這也可能是一個(gè)不受歡迎的意外現(xiàn)實(shí)。
    時(shí)間: 最后,陶瓷電容(同樣排除1類電介質(zhì))會(huì)出現(xiàn)老化現(xiàn)象,即,其電容會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸減少,從最后一次加熱到材料特定溫度時(shí)開始計(jì)算,這種加熱通常發(fā)生在初始制造階段,也可能發(fā)生在組裝階段。這種影響的程度取決于材料并且是不斷累積的,通常高達(dá)每十倍時(shí)幾個(gè)百分點(diǎn)。這篇帖子 更詳細(xì)地描述了這種影響。時(shí)間因素可以增加或掩蓋其他因素對所觀測的電容值的影響(依據(jù)具體情況而定)。無論如何,當(dāng) “容差” 被誤解為一個(gè)總范圍時(shí),這本身就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備表現(xiàn)出超過容差范圍的情況。
綜上所述:
    ·  “容差” 僅表示一個(gè)會(huì)影響陶瓷電容觀測值的因素,而非所有因素的總和。
    ·  這些其他因素所造成的影響可能遠(yuǎn)大于指定的容差值。但這并不能被視為產(chǎn)品缺陷或不符合產(chǎn)品規(guī)格。
    ·  使用的測試信號、設(shè)備溫度和設(shè)備最后一次去老化后的時(shí)間都會(huì)影響陶瓷電容的觀測電容。所有這些因素都必須符合廠商的測試條件,以便進(jìn)行有效的電容測量,從而最終確定該電容是否符合廠商的規(guī)格。
    ·  許多萬用表上的電容測量功能并不能有效地確定產(chǎn)品是否符合廠商的規(guī)格。
    ·  如果您需要一個(gè)已知的穩(wěn)定電容,根本不用考慮基于1類電介質(zhì)(C0G或NP0最為常見)以外的陶瓷電容。
 






















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