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陶瓷电容器降额电压介绍

关键的外卖

  • 无论电容器的类型,陶瓷电容器降额,以防止巨大的负载和其他不良影响造成的施加电压和温度。

  • 降额可以通过将施加电压限制在额定电压以下50%左右来实现。这种类型的降额称为电压降额。

  • 将温度限制在最高额定工作温度以下15℃的降额方法称为温度降额。

陶瓷电容器降额电压图

陶瓷电容器降额电压应至少为预期电压的50%,以确保无风险运行

陶瓷电容器由于具有精度、公差、尺寸、高电压和高功率处理能力等特点,常用于电子电路中。在任何电路应用中,陶瓷电容器的选择过程都应考虑到陶瓷电容器上出现的预期电压,因为当施加电压接近额定电压值时,电容器退化会对元件和电路都有害。降额技术,其中利用电容器的额定能力下降,有助于保护陶瓷电容器从这种风险。陶瓷电容器降额电压应至少为预期电压的50%,以确保无风险运行。在这篇文章中,我们将看看陶瓷电容器的降额及其电压要求

陶瓷电容器的类型

陶瓷电容器以其物理尺寸小、电容大、绝缘电阻高而闻名。它们是通过在堆叠陶瓷的两侧高温烧制一层金属薄膜来制造的介电层.金属薄膜通常是由银制成的。端子引线焊接到金属膜上或通过压力接点连接。整个包装采用封装,既环保又绝缘。这种陶瓷电容器被称为陶瓷圆盘电容器。

另一种陶瓷电容器称为多层陶瓷电容器(MLCC),体积小,常用于表面安装技术EMI或RFI抑制系统,或作为馈通电容器。无论电容器的类型,陶瓷电容器降额,以防止巨大的负载和其他不良影响造成的施加电压和温度。

陶瓷电容器降额

可靠性,防止过度浪涌电流,以及主要电气参数的稳定性是导致任何类型的电容器降额的物理原因。陶瓷电容器在高湿度条件下的可靠性是高的,因为陶瓷提供了水分的不渗透性。然而,陶瓷电容器随温度变化的可靠性较差。陶瓷电容器也容易出现短路、开路或参数漂移等故障。过大的浪涌电流会引起热降解和致命故障。随着电压和温度的变化,电参数如电容、等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL)会发生变化。

陶瓷电容器降额方法

降额意味着减少负载加速因子的数量,使电容器运行变得不容易发生故障。电压和温度是电容器的负载加速因子。电压和温度的累积效应对电容负载至关重要。电容值受升高的电压和温度的影响。当施加电压接近额定电压时,观察到电容值的退化。当温度升高时,电路中的电容减小。

在陶瓷电容器中,可以通过控制降额参数,即电压和温度来实现降额。研究发现,降额是防止陶瓷电容器失效和参数漂移的最有效方法。这可以通过将施加电压限制在额定电压以下50%左右来实现。这种类型的降额称为电压降额。另一种降额方法是将温度限制在最高额定工作温度以下15℃;这种方法被称为温度降额。

陶瓷电容器降额电压

陶瓷电容器易受外加电压的影响而发生电容退化。X7R, X5R和Y5V陶瓷电容器的电容随着时间的推移会降低,这是由于电容器内电偶极子的弛豫或重新排列。在额定电压下,陶瓷电容降低达80%。这种现象被称为电容的电压系数。

建议使用低于额定电压的陶瓷电容,以消除电容电压系数的影响。电压降额表示为额定电压减去电压的百分比。例如,30%的陶瓷电容器降额电压意味着陶瓷电容器应该在70%的额定电压下工作。

在给定的应用中,选择额定电压大于或等于所施加电压的两倍的陶瓷电容器是降额的最佳实践。由于储存在电容器中的能量依赖于电压的平方,陶瓷电容器电压降额影响陶瓷电容器的能量处理能力。

为了防止爆炸和电容的电压系数,最好选择额定电压50%左右的陶瓷电容降额电压。如果您正在处理电子电路,Cadence软件可以帮助您确保设计的可靠性和效率。Cadence提供了一套强大的PCB设计功能和模拟工具,帮助构建涉及降额陶瓷电容器的电子电路。

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