钽电容器温度特性曲线的原理分析

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钽电容器温度特性曲线的原理分析

航联科技 2020-09-29 334 0




在介绍AVX钽电容器的温度特性曲线之前,我们必须了解以下两个基本概念:

额定容量(CR)

这是额定电容。含氧化钽吗?电容器的电容测量是在25°C时的等效串联电路。该电桥用于提供0.5V rms120hz正弦信号,谐波和2.2vd。 

电容容差

这是实际值的允许偏差电容额定值。

AVX钽电容器的温度特性。

钽电容器的电容随温度变化。变化本身在很小程度上取决于额定电压和电容。从下面的温度曲线可以看出,钽和铌电容器的容量将随着工作温度范围内温度的升高而增加。

钽电容的温度特征曲线.jpg

钽电容器温度特性曲线的原理分析

损耗角正切(棕褐色)。

这是电容器中能量损失的量度。这意味着它是棕色的,它是电容器的功率损耗,其无功功率分为一组指定的正弦电压频率。还使用了功率因数,损耗因数和介电损耗。 Cos(90-)是真正的功率因数。 “使用测量来测量Tam桥可提供0.5V rms120hz正弦信号。

耗散与温度之间的关系

显示了耗散系数随温度变化的典型曲线。这些模块是钽和氧杂电容相同的电容器。

通过耗散因数测量的切线损耗角(tan),以百分比表示。 DF的测量是通过测量电桥来提供的0.5V rms120hz正弦信号,其自由谐波和偏置为2.2vdc。 DF值取决于温度和频率。注意:对于SMT产品,额定值表中指示的最大允许DF值很重要。请注意,通过在组件之后在基板上进行焊接,可以满足这些限制。

耗散因数的频率依赖性

随着频率的增加,损耗因子表明钽电容和氧杂电容的典型曲线与AVX钽电容的阻抗(z)相同。

这是指定频率下电流与电压的比率。钽电容器的阻抗由三个因素决定。半导体层的电阻电容值;以及电极和引线电感。高频引起的电感成为限制因素。温度和频率行为决定了阻抗行为阻抗Z。阻抗在25°C和100kHz时

AVX钽电容器的等效串联电阻ESR

在所有可行形式的电容器中都会发生电阻损耗。它们由几种不同的机制组成,包括电阻器元件和触点,

介质和生产中的缺陷电流路径以粘性力旁路。为了表示这些损耗对它们的影响,将ESR视为电容的ESR。 ESR的频率依赖性和可用性为ESR = Tanδ2πFC,其中f是赫兹的频率,C是电容的法拉。 ESR在25°C和100kHz下测量。 ESR是阻抗的因素之一,并成为高频(100kHz及以上)的主要因素。因此,ESR和阻抗几乎相同,并且阻抗仅略有增加。

AVX钽电容器的阻抗和ESR的频率相关性。

ESR和阻抗都随频率增加。在较低的频率值下,分叉阻抗(由于电容器的电抗)变得更加重要,这是额外的贡献。除了1MHz(并超出电容器的谐振点)之外,由于电容的电感,阻抗还会再次增加。

典型的ESR和阻抗值与钽和氧化铌材料的ESR和阻抗值相似,因此在同一图中,有效的钽电容器和oxicap电容器均如此。

用AVX代理讨论了钽电容器的阻抗,温度与ESR之间的关系。在100kHz时,阻抗和ESR的行为相同,典型曲线随温度的升高而减小

钽电容器的浪涌电压

基于所有电解电容器的共同特性,AVX钽电容器承受电压和电流浪涌的能力受到限制。足够高的电应力将穿过电介质并破坏电介质。例如,一个6伏钽电容器在额定电压下工作,电场为167 kV / mm。因此,必须确保整个电容器端子的电压都不会超过规定的浪涌电压额定值。用作钽电容器阳极层的半导体二氧化锰具有自愈能力。

但是,这种低电阻是有限的。在低阻抗电路的情况下,电容器可能会击穿。






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