Пры стварэнні шматслойных керамічных кандэнсатараў (MLCC) інжынеры-электрыкі часта выбіраюць два тыпы дыэлектрыкаў у залежнасці ад прымянення – клас 1, дыэлектрыкі з несегнетоэлектрычных матэрыялаў, такія як C0G/NP0, і клас 2, дыэлектрыкі з сегнетоэлектрычных матэрыялаў, такія як X5R і X7R.Ключавая розніца паміж імі заключаецца ў тым, ці захоўвае кандэнсатар добрую стабільнасць пры павышэнні напружання і тэмпературы.Для дыэлектрыкаў 1-га класа ёмістасць застаецца стабільнай пры падачы пастаяннага напружання і павышэнні працоўнай тэмпературы;Дыэлектрыкі класа 2 маюць высокую дыэлектрычную пранікальнасць (K), але ёмістасць менш стабільная пры зменах тэмпературы, напружання, частаты і з цягам часу.
Хоць ёмістасць можа быць павялічана рознымі канструктыўнымі зменамі, такімі як змяненне плошчы паверхні электродных слаёў, колькасці слаёў, значэння K або адлегласці паміж двума электроднымі пластамі, ёмістасць дыэлектрыкаў класа 2 у канчатковым выніку рэзка ўпадзе, калі прымяняецца пастаяннае напружанне.Гэта звязана з наяўнасцю феномена, званага зрушэннем пастаяннага току, які прыводзіць да таго, што сегнетоэлектрычныя склады класа 2 у канчатковым выніку адчуваюць падзенне дыэлектрычнай пранікальнасці пры падачы напружання пастаяннага току.
Для больш высокіх значэнняў K дыэлектрычных матэрыялаў эфект зрушэння пастаяннага току можа быць яшчэ больш сур'ёзным, калі кандэнсатары могуць страціць да 90% і больш сваёй ёмістасці, як паказана на дыяграме.
Электрычная трываласць матэрыялу, г.зн. напружанне, якое можа вытрымаць дадзеная таўшчыня матэрыялу, таксама можа змяніць уплыў зрушэння пастаяннага току на кандэнсатар.У ЗША электрычная трываласць звычайна вымяраецца ў вольтах/міл (1 міл роўны 0,001 цалі), у іншых месцах яна вымяраецца ў вольтах/мікрон і вызначаецца таўшчынёй дыэлектрычнага пласта.У выніку розныя кандэнсатары з аднолькавай ёмістасцю і напругай могуць працаваць значна па-рознаму з-за іх рознай унутранай структуры.
Варта адзначыць, што калі прыведзенае напружанне перавышае электрычную трываласць матэрыялу, праз матэрыял будуць праходзіць іскры, што прывядзе да магчымага ўзгарання або небяспекі невялікага выбуху.
Практычныя прыклады таго, як генеруецца зрушэнне пастаяннага току
Калі мы разгледзім змяненне ёмістасці з-за працоўнага напружання ў спалучэнні са змяненнем тэмпературы, то мы выявім, што страта ёмістасці кандэнсатара будзе большай пры канкрэтнай тэмпературы прымянення і напрузе пастаяннага току.Возьмем, напрыклад, MLCC з X7R з ёмістасцю 0,1 мкФ, намінальным напружаннем 200 В пастаяннага току, колькасцю ўнутраных слаёў 35 і таўшчынёй 1,8 мілі (0,0018 цалі або 45,72 мікрона). Гэта азначае, што пры працы пры напрузе 200 В пастаяннага току дыэлектрык слой адчувае толькі 111 вольт/міл або 4,4 вольт/мікрон.Прыблізны разлік VC складзе -15%.Калі тэмпературны каэфіцыент дыэлектрыка складае ±15%ΔC, а VC -15%ΔC, то максімальны TVC складае +15% - 30%ΔC.
Прычына гэтай змены крыецца ў крышталічнай структуры выкарыстоўванага матэрыялу класа 2 - у дадзеным выпадку тытаната барыю (BaTiO3).Гэты матэрыял мае кубічную крышталічную структуру пры дасягненні тэмпературы Кюры або вышэй.Аднак, калі тэмпература вяртаецца да тэмпературы навакольнага асяроддзя, адбываецца палярызацыя, бо паніжэнне тэмпературы прымушае матэрыял змяняць сваю структуру.Палярызацыя адбываецца без знешняга электрычнага поля або ціску, і гэта вядома як спантанная палярызацыя або сегнетоэлектрычнасць.Калі напружанне пастаяннага току прыкладваецца да матэрыялу пры тэмпературы навакольнага асяроддзя, спантанная палярызацыя звязваецца з напрамкам электрычнага поля напружання пастаяннага току, і адбываецца зваротная спантанная палярызацыя, што прыводзіць да памяншэння ёмістасці.
У наш час, нават з дапамогай розных інструментаў праектавання, даступных для павелічэння ёмістасці, ёмістасць дыэлектрыкаў класа 2 па-ранейшаму значна памяншаецца пры падачы пастаяннага напружання з-за наяўнасці з'явы зрушэння пастаяннага току.Такім чынам, каб забяспечыць доўгатэрміновую надзейнасць вашага прыкладання, вам трэба ўлічваць уплыў зрушэння пастаяннага току на кампанент у дадатак да намінальнай ёмістасці MLCC пры выбары MLCC.
Кампанія Zhejiang NeoDen Technology Co., LTD., заснаваная ў 2010 годзе, з'яўляецца прафесійным вытворцам, які спецыялізуецца на машынах для плыўнага мантажу, печах для аплаўлення, машынах для трафарэтнага друку, вытворчай лініі для плыўнага мантажу і іншых прадуктах для плыўнага мантажу.У нас ёсць уласная каманда даследаванняў і распрацовак і ўласная фабрыка, якая карыстаецца перавагамі нашых уласных багатых вопытных даследаванняў і распрацовак, добра падрыхтаванай вытворчасці, якая заваявала выдатную рэпутацыю ў кліентаў ва ўсім свеце.
Мы лічым, што выдатныя людзі і партнёры робяць NeoDen выдатнай кампаніяй і што наша прыхільнасць інавацыям, разнастайнасці і ўстойліваму развіццю гарантуе, што аўтаматызацыя SMT даступная кожнаму аматару ўсюды.
Час публікацыі: 05 мая 2023 г