陶瓷電容器的規(guī)格上,有"工作溫度范圍"和"溫度范圍",在下表中分別記述了其不同之處。
工作溫度范圍:設(shè)計上可連續(xù)使用對象電容器的溫度范圍(使用溫度的測量要點是產(chǎn)品本身的表面溫度)
溫度范圍:對象電容器所具有的能滿足在溫度特性上的靜電容量變化率或者溫度系數(shù)的溫度范圍
為什么無法得到與標(biāo)稱靜電容量相同的值?
因為靜電容量會隨著溫度、電壓(DC、AC)、頻率以及時間的變化而發(fā)生變化。
直流電流的漏電標(biāo)準(zhǔn)
直流的漏電流標(biāo)準(zhǔn)值并非規(guī)定的,但絕緣電阻值為規(guī)定值。
可通過絕緣電阻的規(guī)定值及產(chǎn)品額定電壓,利用算式I=V/R推算漏電流。
但是,依據(jù)我公司規(guī)定的絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值計算出值,所謂保障也只限絕緣電阻產(chǎn)品。
1. 絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值計算漏電流的方法
例:GRM155B31H103KA88
(1) 確認(rèn)GRM155B31H103KA88的保證性能的絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值。
(2) GRM155B31H103KA88的容量小于0.047μF,絕緣電阻的標(biāo)準(zhǔn)值則大于10000MΩ。
(3) I=V/R中代入絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值的10000MΩ及型號GRM155B31H103KA88的額定電壓50V。
(4) I=50/10000M
(5) I(漏電流)=0.0005μA以下
2. 由ΩF推算絕緣電阻的標(biāo)準(zhǔn)值,計算漏電流的方法
例:GRM188B30J106ME47
(1) 確認(rèn)GRM188B30J106ME47型號的保證性能的絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值。
(2) 根據(jù)下表GRM188B30J106ME47的絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值為50ΩF以上。
(3) 單位ΩF為電阻及靜電容量的乘積,50ΩF除以型號的靜電容量值得絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值。
(4) 絕緣電阻=50ΩF/10μF
(5) 絕緣電阻=5MΩ(μ=10-6、M=106)
(6) I=V/R中代入絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值的5MΩ及型號GRM188B30J106ME47的額定電壓6.3V。
(7) I=6.3/5M(8) I(漏電流)=1.26μA以下
*何為ΩF絕緣電阻單位之一。
規(guī)定絕緣電阻的標(biāo)準(zhǔn)值為標(biāo)稱靜電容量值及絕緣電阻的乘積(CR積),單位為ΩF。一般而言,單位容量(μF)決定絕緣電阻,根據(jù)容量,絕緣電阻變動的大容量電容器,使用單位ΩF,由靜電容量值決定絕緣電阻標(biāo)準(zhǔn)值。
那么什么是絕緣電阻呢?
請說明片狀多層陶瓷電容器的絕緣阻抗值的規(guī)定和單位。
獨石陶瓷電容器的絕緣電阻表示當(dāng)在電容器端子之間施加直流電壓 (無紋波) 時,在設(shè)定時間 (比如60秒) 之后施加電壓和漏電流之間的比率。當(dāng)一個電容器絕緣電阻的理論值無窮大時,因為實際電容器的絕緣電極之間的電流流量很小,實際電阻值是有限的。上述電阻值稱為"絕緣電阻",并用兆歐[MΩ]和歐法拉[ΩF]等單位表示。
絕緣電阻值的性能
當(dāng)直流電壓直接施加在電容器后,突入電流 (也稱充電電流) 的流量如下圖1所示。隨著電容器逐漸被充電,電流呈指數(shù)降低。
圖1
電流I (t) 隨時間的增加而分為三類 (如方程 (1) 所示),即充電電流Ic (t)、吸收電流Ia (t) 和漏電電流Ir。
I (t)=Ic (t)+Ia (t)+Ir 方程 (1)
充電電流表明電流通過一個理想的電容器。與充電電流相比,吸收電流有一個延遲過程,并且在低頻范圍內(nèi)伴隨有介電損耗、造成高介電常數(shù)電容器 (鐵電性電容器) 極性相反并在陶瓷與金屬電極界面上發(fā)生肖特基障壘。
漏電電流是在吸收電流的影響降低后,在一定階段出現(xiàn)的常數(shù)電流。
因此,下述電流值隨施加在電容器上的時間電壓量而變化。這意味著,只有在指定電壓用途下的定時測量才能確定電容器的絕緣電阻值。
絕緣電阻值
絕緣電阻值以兆歐[MΩ]或歐姆法拉[ΩF]等單位表示。
其規(guī)定值隨電容值而改變。該值用標(biāo)稱電容值和絕緣電阻的乘積 (CR的乘積) 來表示。例如: 當(dāng)絕緣電阻在10,000MΩ以上時,電容為0.047μF或更小,當(dāng)絕緣電阻為500ΩF時,其值大于0.047μF。
絕緣電阻值的保證
性能 | 性能(1) | 性能(2) |
---|---|---|
標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值 | 靜電容量C≦0.047μF???10000MΩ以上 C>0.047μF???500ΩF以上 | 50ΩF以上 |
測試條件 | 測量電壓???額定電壓
充電時間???2分鐘 測量溫度???常溫 充放電電流???50mA以下 | 測定電壓???額定電壓
充電時間???1分鐘 測定溫度???常溫 充放電電流???50mA以下 |
計算公式范例 為1μF時 | 性能(1)的絕緣電阻值
"=500ΩF/1*10-6F" "=500Ω/1*10-6" "=500Ω*106" "=500MΩ以上" | 性能(2)的絕緣電阻值
"=50ΩF/1*10-6F" "=50Ω/1*10-6" "=50Ω*106" "=50MΩ以上" |
---|
代表容量值 | 性能(1) 絕緣電阻值 | 性能(2)
絕緣電阻值 |
---|---|---|
1μF | 500MΩ以上 | 50MΩ以上 |
2.2μF | 227MΩ以上 | 22.7MΩ以上 |
4.7μF | 106MΩ以上 | 10.6MΩ以上 |
10μF | 50MΩ以上 | 5MΩ以上 |
22μF | - | 2.27MΩ以上 |
47μF | - | 1.06MΩ以上 |
100μF | - | 0.5MΩ以上 |
如上表所示,電容值越高,其絕緣電阻值越低。
其原因解釋如下: 考慮到獨石陶瓷電容器可以看作是一個導(dǎo)體,根據(jù)施加在其上的電壓和電流,利用歐姆定律可以計算出絕緣電阻。
絕緣電阻值R可以用方程 (2) 表示,導(dǎo)體的長度為L,導(dǎo)體的橫截面面積為S,電阻率為ρ。
R=ρ ? L/S 方程 (2)
同樣,電容量C可以用方程 (3) 表示,獨石陶瓷電容器兩個電極之間的距離 (電介質(zhì)厚度) 用L表示,內(nèi)部電極的面積用S表示,介電常數(shù)為ε。
C ∝ ε ? S/L 方程 (3)
方程 (4) 由方程 (2) 和方程 (3) 得出,由方程 (4) 可知R與C成反比。
R ∝ ρ ? ε/C 方程 (4)
絕緣電阻越大表明直流電壓下的漏電電流越小。一般情況下,絕緣電阻值越大,電路的準(zhǔn)確性越高。
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