不同的输入电压波形,对陶瓷电容的使用有什么影响?

对于不同的输入电压波形,陶瓷电容的选型设计也需要相应调整。以Murata 对于不同的输入电压波形,陶瓷电容的选型设计也需要相应调整。以Murata GRM 系列陶瓷电容为例,来看看不同的输入电压波形,对陶瓷电容的额定电压的选择,以及容值有什么影响。陶瓷电容为例,来看看不同的输入电压波形,对陶瓷电容的额定电压的选择,以及容值有什么影响。

1. 额定电压的选择

根据数据手册,应用电压不应超过数据手册的额定电压。
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过压可能会导致内部的电解质层损坏,从而可能会导致短路。

2. AC电压与DC电压对于电容实际容值的影响

如下图,显示了Class I与Class II 电介质的陶瓷电容,随着AC电压或DC电压增大,容值的变化。

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对于Class I 电介质的陶瓷电容(如C0G),随着AC电压或DC电压增大,容值几乎没有变化。

对于Class II 电介质的陶瓷电容(如,X5R, X7R等),随着AC电压或DC电压增大:

  • DC电压值越高,陶瓷电容实际容值会下降。
  • AC电压值越高,陶瓷电容实际容值会上升。
  • AC、DC电压一起施加,DC电压的影响会更大。

另外,不同尺寸的封装对于实际容值也会有影响。

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对于Class II陶瓷电容。对于大尺寸的陶瓷电容,由于电介质比较厚或者使用了低电介常数的材料,直流偏置对于容值的影响较小。

更多资料:

请问一下,在实际电路中,如何准确测量叠加了 AC 电压的 DC 电压峰值,以确保不超过陶瓷电容的额定电压?

“对于Class II 电介质的陶瓷电容(如,X5R, X7R等),随着AC电压或DC电压增大:”,这样的话,Class II 电介质的陶瓷电容能应用于什么场景?,相对于Class I 电介质的陶瓷电容,似乎Class II 电介质的陶瓷电容的存在,没有什么必要啊?

一般来说,Class II 陶瓷电容在高容量密度、低成本和体积受限的电源去耦、滤波及储能场景中具备不可替代的优势;而 Class I 虽更稳定,却在大容量应用中成本和体积难以匹配。二者各有侧重,应根据电路的稳定性要求、容量需求和成本约束进行合理取舍。

当电压升高时,陶瓷电容内部的电场强度增大,可能会导致电容器的介电常数发生变化,从而影响其容量。但这种影响通常较小,且在大多数应用中可以忽略不计。因此,我们可以认为陶瓷电容的容量受电压影响较小,但并非完全无关。陶瓷电容的容量与电压之间存在一定的关系,但这种关系相对较小。