了解多层陶瓷电容器的测试、老化/抗老化处理

作者:Ashley Awalt

本文将涵盖多层陶瓷电容器的基础知识、测试电容器的适当程序及老化/抗老化处理的说明。

MLCC(多层陶瓷电容器)是电子行业使用最普遍的电容器。I 类陶瓷电容器(即NP0, C0G)为共振电路提供高稳定性和低损耗,但提供的容积效率低。它们不需要任何老化校正。II 类和 III 类(X7R、X5R)提供高容积效率,但提供的稳定性比 I 类电介质低。有时候,这些电容器会超出制造商的判定时间,就可能需要老化校正。判定时间指的是制造商认为电容器在指定容差范围内的时间框架。

图 1:典型的 MLCC

图 1:典型的 MLCC

测试
由于存在内部阻抗,大多数 LCR 表无法测试高值(1 µF 及更高)MLCC。阻抗低至 1 Khz,实际上会汲取电表供应的电流,最终将指定电压降至 0,从不允许电容器暴露于所需的电压下进行测试。要进行验证,在使用真正的 RMS 表进行测试的情况下测量通过电容器的电压。如果电压低于 0.4 VRMS,电容读数将较低。选择阻抗与被称为自动电平控制 (ALC) 的功能相匹配的 LCR 表。这些电表将降低其自身的阻抗,直到其低于所测试的设备。通常,这仍是不够的,需要放大器装置来提高通过电容器的电流,直到通过它的电压从 0.5 VRMS-1 VRMS 达到预设水平。

老化
分类为具有高介电常数的电容器的电容将随时间推移减小。这通常以每十年的百分比下降表示。温度补偿电容器(I 类)不具有老化特性。

抗老化
如果老化对电容器造成了影响,可以通过将其加热到 Curie 温度以上来反转。大多数制造商规范的 Curie 温度约为 125°C 或以上,该温度通常在焊接过程达到。务必在进行此尝试前检查制造商的规范。将电容器加热到 Curie 温度以上会调整介质材料的分子结构,从而恢复 MLCC 电容。电容测量值在此时通常较高,操作人员应等到裁判时间过去,以使电容器再次处于规范容差范围内。电容器冷却后,老化过程将重新开始。

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