對陶瓷電容(通常也稱(chēng)MLCC,即多層陶瓷電容)而言,“容差”一詞是指設備電容與標稱(chēng)值的偏差,這僅僅是由制造過(guò)程中的變化引起的。 容差是在嚴格定義的測試條件下測量的,該過(guò)程經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)設計以排除其他因素對指定設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,有人認為無(wú)論測量條件如何,測量值都應在標稱(chēng)值的規定容差范圍內。許多產(chǎn)品的特性非常穩定,因此很容易讓人忽略這一區別;而陶瓷電容并不屬于這類(lèi)產(chǎn)品。(那些基于1類(lèi)電介質(zhì)的陶瓷電容為例外;關(guān)于電介質(zhì)分類(lèi)的說(shuō)明,請參閱這篇帖子。)
然而,許多基于2類(lèi)和3類(lèi)電介質(zhì)的陶瓷電容的電容特性極不穩定,因此隨意測量往往會(huì )得出超出標稱(chēng)值的規定“容差”之外的電容值。這并不代表產(chǎn)品有缺陷或不合規格,這只是技術(shù)的性質(zhì)和特點(diǎn)所致。
影響陶瓷電容的觀(guān)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(guān)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 )導致觀(guān)測的電容值出現 -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,設備的電容會(huì )降低一半。對于那些認為所有偏差都不會(huì )超出標稱(chēng)的 +/-10% 容差值的人來(lái)說(shuō),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(jiàn)的,并且所示零件在此方面與同類(lèi)產(chǎn)品相比沒(méi)有明顯的好壞之分。不過(guò),該產(chǎn)品的廠(chǎng)商非常貼心地以特性表的形式清晰明了地展示出特定設備的特性。
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(lèi)電介質(zhì)(C0G)設備外,在那些工作溫度有顯著(zhù)變化的應用中預期的最小變化幅度約為10%。請注意,該圖只說(shuō)明了溫度的影響:其他因素也會(huì )進(jìn)一步增加所觀(guān)測的電容值的變化幅度。同樣地,對于那些認為所規定的 “容差” 是一個(gè)總體概念的人來(lái)說(shuō),這也可能是一個(gè)不受歡迎的意外現實(shí)。
時(shí)間: 最后,陶瓷電容(同樣排除1類(lèi)電介質(zhì))會(huì )出現老化現象,即,其電容會(huì )隨著(zhù)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(kāi)始計算,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,通常高達每十倍時(shí)幾個(gè)百分點(diǎn)。這篇帖子 更詳細地描述了這種影響。時(shí)間因素可以增加或掩蓋其他因素對所觀(guān)測的電容值的影響(依據具體情況而定)。無(wú)論如何,當 “容差” 被誤解為一個(gè)總范圍時(shí),這本身就會(huì )導致設備表現出超過(guò)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(guān)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)品規格。
· 使用的測試信號、設備溫度和設備最后一次去老化后的時(shí)間都會(huì )影響陶瓷電容的觀(guān)測電容。所有這些因素都必須符合廠(chǎng)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(chǎng)商的規格。
· 許多萬(wàn)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(chǎng)商的規格。
· 如果您需要一個(gè)已知的穩定電容,根本不用考慮基于1類(lèi)電介質(zhì)(C0G或NP0最為常見(jiàn))以外的陶瓷電容。 |