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專家講堂：通透了解陶瓷電容器的里里外外（2）

發(fā)布時間：2015-05-26 責(zé)任編輯：sherry

【導(dǎo)讀】前面小編已經(jīng)為大家講解關(guān)于陶瓷電容的一些事情：陶瓷電容器在高壓下有效容值的最大化以及陶瓷電容器應(yīng)用于250V交流電供電電路，這里繼續(xù)講解陶瓷電容器在高溫下的應(yīng)用，希望能幫助到大家。
 
專家講堂：通透了解陶瓷電容器的里里外外(1)
http://www.hongzhaohuan.com.cn/gptech-art/80028924
 
陶瓷電容器在高溫下的應(yīng)用
 
Knowles公司Syfer品牌的電容應(yīng)用溫度區(qū)間為-55℃到+150℃，如下表所示：
陶瓷電容器在高溫下的應(yīng)用
一些汽車電子或工業(yè)應(yīng)用常常會提出嚴格的溫度需求，特別是高達200℃的應(yīng)用。普通產(chǎn)品可能不適合額定125℃以上的應(yīng)用，但Knowles/Syfer經(jīng)過在其制造工廠進行的廣泛測試，可向用戶推薦適用于更高溫下應(yīng)用的電容。然而需要注意的是，基于C0G，X5R，X7R，或X8R電介質(zhì)的電容，盡管可在200℃的高溫下應(yīng)用，但其性能可能會有一定的衰減。
 
背景
 
多層陶瓷電容的可靠性與工作電壓以及工作溫度直接相關(guān)。隨著溫度上升，加速因子（Acceleration Factor 一項體現(xiàn)可靠性的反向指標）的升高將非常顯著 （如下圖所示）：
加速因子與工作溫度對照
加速因子與工作溫度對照
加速因子與工作溫度對照
單單熱應(yīng)力即可導(dǎo)致電氣失效。當介質(zhì)產(chǎn)生熱量的速度高于其所能發(fā)散的速度時就會發(fā)生熱擊穿。這會提高介質(zhì)的導(dǎo)電性，產(chǎn)生更多熱量，最終導(dǎo)致電容性能的不穩(wěn)定，通常表現(xiàn)為溫度的急劇上升。電容通過局部放電時所產(chǎn)生熱量，可能足以熔化電介質(zhì)材料。
 
用戶在決定某個電容是否適用于高溫環(huán)境時，需要考慮熱應(yīng)力和溫度上升對容值、耗散因子和絕緣電阻等基礎(chǔ)電性能所產(chǎn)生的影響。
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元件測試
 
Knowles/Syfer針對采用各種電介質(zhì)材料制造的電容都進行了廣泛的測試，包括高達200℃高溫下電容的可靠性測試，具體數(shù)據(jù)可以參考下面的典型測試曲線。
元件測試
元件測試

元件測試

元件測試

元件測試
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元件測試

元件測試
應(yīng)用推薦
 
由于電容的可靠性會受到熱應(yīng)力的不利影響，故不建議用戶在>125℃的環(huán)境溫度下應(yīng)用普通電容，但也存在例外：
 
A：溫度不超過160℃時，大多數(shù)的普通電容性能可靠，但Knowles/Syfer建議用戶選取額定電壓大于或等于應(yīng)用中的實際電壓30%的電容。
 
例如，如果應(yīng)用中需要用到0805 50V 10nF的電容，則Knowles/Syfer的建議是實際選用0805 100V 10nF的電容來替代，而0805 63V 10nF的電容則不可取，因其電壓提升僅為26%。
 
B：溫度高于160℃時，Knowles/Syfer的測試數(shù)據(jù)顯示，電容的可靠性呈幾何級數(shù)變化，類似于上文所示熱應(yīng)力變化圖表。這就使得我們很難制定一套簡單的規(guī)則來指導(dǎo)用戶針對160℃到200℃區(qū)間范圍內(nèi)的應(yīng)用選取適當?shù)碾娙荨?/div>
 
因此，針對160℃以上應(yīng)用的電容選取，Knowles/Syfer建議用戶就應(yīng)用的具體細節(jié)向我們的技術(shù)團隊咨詢，我們會推薦最適用的元件。這樣可以確保用戶獲取的是最可靠同時最經(jīng)濟的應(yīng)用解決方案。
 
例如：某項170℃下的應(yīng)用需要用到1206尺寸的電容，但是當容值和工作電壓要求不變，而溫度上升到200℃時，我們就需要換用1812尺寸的電容來確?？煽啃浴?/div>
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