So verringern Sie einen Keramikkondensator für Gleichstromvorspannung

Ich verstehe, dass die Kapazität einer Keramikkappe sehr stark von der Gleichstromvorspannung abhängt, die an die Anschlüsse angelegt wird. Bei Nennspannung habe ich einen Rückgang von bis zu 70% gemessen und gehört, dass er höher sein kann. Das sind zwei Datenpunkte, einer bei Nullspannung und ein ungefährer Wert bei Nennspannung. In Fällen, in denen der Hersteller die Derating-Kurven nicht zur Verfügung stellt, möchte ich das erforderliche Derating abschätzen können.

Aus einer TDK-App-Notiz (App-Video? Haben wir schon einen Namen für diese Dinge?) Habe ich mir diese Handlung geholt. Kleinere Kapazitätskomponenten leiden weniger unter Kapazitätsänderungen, Komponenten mit höherer Spannung leiden unter weniger Kapazitätsänderungen bei der Betriebsspannung und (nicht gezeigt) größere Komponenten leiden unter weniger Kapazitätsänderungen.

Quelle https://www.youtube.com/watch?v=weUrWSFJCgk TDK Tech Tube: DC-Vorspannungseffekt auf mehrschichtige Keramikkondensatoren (MLCC)

Gibt es dafür eine Standardkurve? So etwas wie zum Beispiel eine Standard-Kondensatorentladungskurve. Ich möchte in der Lage sein, an die Datenpunkte zu passen und für eine Betriebsspannung irgendwo unterhalb der Nennspannung zu interpolieren. Gibt es andere Techniken, um die Kapazität bei Betriebsspannung abzuschätzen, ohne die Komponente zu bestellen und zu messen?

Beziehen Sie sich immer auf die Datenblätter. Da es buchstäblich Hunderte von Keramikkappen gibt, sind die allgemeinen Eigenschaften für jeden Materialtyp ähnlich, verschlechtern sich jedoch mit zunehmender Kapazität und verbessern sich, wenn Sie die Spannung überbewerten.

Die Qualitätsstufen stehen in umgekehrter Beziehung zu Kosten und Auswirkungen, sind jedoch geringfügig, es sei denn, Sie haben es mit einem großen Teilevolumen zu tun. COG haben ein niedriges k-Dielektrikum und sind daher in max. Wert im Vergleich zu den anderen Familien.

Die besten Werte für Spannung und Piezounempfindlichkeit sind COG, ein Materialtyp, der der Tempco-Kategorie NP0 entspricht, auch bekannt als Neg / Pos / Zero Temp. Koeffizient (<50 ppm / ° C) Es gibt andere Materialbuchstaben, die N100, N200 usw. bis N1000 entsprechen (siehe Abbildung 1 oben links). P150 sind selten, existieren jedoch zur Spulenkompensation.

Die nächste Grafik oben rechts zeigt die hohe k-Dielektrizitätskonstante Y5V für Raumtemperatur-Apps, die im Vergleich zu X5R die niedrigsten Kosten verursachen.

Die nächste Zeile zeigt die Impedanzreihenresonanzfrequenz SRF für ein bestimmtes kleines Murata 0402 SMD-Paket in COG vs X7R / Y5U-Materialien.

Als nächstes wird der Kapazitätsabfall der Gleichspannung angezeigt, der für X7R / X5R für diese Teile und für Ihr TDK-Diagramm nie um mehr als 30% abfällt. <= 20% Dies ist ein guter Allzwecktyp, wenn Ihre Schaltungsempfindlichkeit sehr niedrig ist. Andernfalls würden Sie NP0 wählen.

Als nächstes fällt die Wechselstromimpedanz mit steigender Wechselspannung ab, die als steigende Kapazität für Nicht-COG-Typen angezeigt wird. Beachten Sie, dass die Messstandardfrequenzen für COG höher sind.

Als nächstes werden die typischen Alterungsreduzierungen des C-Werts gezeigt, die häufig durch Betrieb bei 70% oder 80% V für diese Keramikmaterialkategorien definiert werden.

Letzteres zeigt den Einfluss von ESR auf Keramikkappen und ihre Fähigkeit, Wärme durch Nomogramme der VA-, V- und I-Werte gegenüber den F & C-Werten für diese 0402-SMD-Teile abzuleiten.

Wenn Sie die Spannung um 33% reduzieren, können Sie aufgrund der Versorgungsempfindlichkeit aller Anbieter mit TDK mindestens> 80% C erwarten, besser als bei vielen anderen. Für Kappen mit hohem Q in RF und Kappen mit niedrigem Q in SMPS-Filtern bietet Murata viele hervorragende Optionen auch für breite Geometrien mit niedrigem ESL.