Valitse maasi tai alueesi.

Miksi MLCC mittaa alle sen nimelliskapasiteetin?

Aug31
Selata: 832
MLCC:ssä voi olla merkintä 10 µF, mutta LCR-mittari tai itse piiri voi näyttää huomattavasti alhaisemman kapasiteetin. Tämä ei aina tarkoita, että kondensaattori on viallinen, koska toleranssi, DC-bias, AC-testijännite, taajuus, lämpötila, ikääntyminen ja dielektrityyppi voivat kaikki vaikuttaa arvoon. Mittausasetuksilla on myös merkitystä, erityisesti LCR-mittarin asetuksilla ja kiinnityksen kompensoinnilla. Tämä artikkeli selittää, miksi MLCC mittaa alle sen nimelliskapasiteetin ja kuinka mitata ja arvioida sen tehokas kapasiteetti oikein.

Luettelo

1. Mikä on nimelliskapasiteetti MLCC:ssä?
2. Kapasiteettitoleranssi ja alkuarvojen vaihtelu
3. Kuinka DC-bias vähentää MLCC:n kapasiteettia
4. Kuinka AC-testijännite ja mittaustaajuus vaikuttavat kapasiteettiin
5. Lämpötilan vaikutukset MLCC:n kapasiteettiin
6. Ikääntyminen ja pitkän aikavälin kapasiteettihäviö
7. Kuinka dielektrityyppi vaikuttaa kapasiteetin vakauteen
8. LCR-mittarin asetukset ja kuinka mitata MLCC kapasiteetti tarkasti

Meaning of Rated Capacitance for MLCC

Kuvio 1. Nimelliskapasiteetin merkitys MLCC:lle

Mikä on nimelliskapasiteetti MLCC:ssä?

MLCC:n nimellis- tai nimelliskapasiteetti on komponentille määritetty kapasiteettiarvo, kuten 100 nF, 1 µF tai 10 µF. Se on arvo, joka on lueteltu osanumeroissa tai tietolomakkeissa ja toimii erona määritellyssä kapasiteettitoleranssissa. Murata kuvaa tätä kondensaattorin nimellisarvona. [2]

Nimellinen kapasiteetti on siten valmistajan viitearvo. Todellinen mitattu tai tehokas kapasiteetti voi poiketa muissa olosuhteissa, kuten seuraavissa osissa selitetään.

Kapasiteettitoleranssi ja alkuarvojen vaihtelu

Tolerance and Initial Value Variation

Kuvio 2. Toleranssi ja alkuarvojen vaihtelu

MLCC:n kapasiteettitoleranssi määrittelee, kuinka paljon sen mitatun kapasiteetin sallitaan poiketa nimellisarvosta, kun se testataan valmistajan määrittämissä olosuhteissa. Yleisiä toleranssikoodeja ovat J = ±5%, K = ±10% ja M = ±20%, vaikka tiukempia toleransseja, kuten ±1% ja ±2%, on myös saatavilla joillekin kondensaattorityypeille. TDK luettelee nämä toleranssikoodeja suoraan virallisessa MLCC-katalogissaan. [3]

Esimerkiksi 10 µF MLCC, jonka toleranssi on ±20%, voi olla hyväksyttävä alkuperäinen kapasiteetti välillä 8 µF ja 12 µF. 10 µF osa, jonka toleranssi on ±10%, voi vaihdella 9 µF:stä 11 µF:iin, kun taas ±5% sallii 9.5 µF:stä 10.5 µF:iin.

Tämä alkuperäinen toleranssi tulisi erottaa käyttöolosuhteista johtuvista muutoksista. Kondensaattori, joka aloittaa nimelliskapasiteetin alapuolella toleranssinsa vuoksi, voi menettää lisätehokasta kapasiteettia DC-biasin, lämpötilan, ikääntymisen tai eri mittausolosuhteiden vuoksi. Esimerkiksi uuden 10 µF ±20% MLCC:n mittaus 9.2 µF:stä ei sinänsä osoita ongelmaa, koska 9.2 µF on silti hyväksyttävissä alkuperäisessä alueessaan. Tietolomakkeen toleranssi tulisi siksi tarkistaa ensin ennen muiden alhaiseen kapasiteettiin liittyvien syiden tutkimista. [2][3]

Kuinka DC-bias vähentää MLCC:n kapasiteettia

DC-virhe on DC-jännite, joka kohdistuu kondensaattorin yli. DC-virheominaisuus kuvaa, kuinka tehokas kapasitanssi muuttuu, kun tuo jännite kasvaa. Tämä käyttäytyminen johtuu jännitteen riippuvaisista dielektrisista ominaisuuksista korkeadielectric constant -keramiikkamateriaaleissa. Kun sähkökenttä dielektrisen materiaalin yli kasvaa, sen tehokas dielektrinen permittiivisyys voi laskea, mikä vähentää kapasitanssia. [1][4]

Dielektrityyppi
DC-virhe käyttäytyminen
Tyypillinen vaste, kun DC-jännite kasvaa
C0G / NP0
Hyvin pieni tai käytännössä ei mitään
Kapasitanssi pysyy suhteellisen vakaana
X5R
Läsnä
Tehokas kapasitanssi pienenee
X7R
Läsnä
Tehokas kapasitanssi pienenee
Muut Luokka II -tyypit
Yleensä läsnä
Vähennys riippuu dielektrisestä ja kondensaattorin suunnittelusta

Taulukon huomautus: Dielektrinen koodi yksin ei näytä tarkalleen, kuinka paljon kapasitanssia menetetään.

Kapasitanssin vähennys ei ole sama jokaiselle X5R tai X7R MLCC:lle. DC-virheominaisuus riippuu tietystä kondensaattorin suunnittelusta, joten dielektrinen koodi ei yksinään voi laskea jäljellä olevaa kapasitanssia. Valmistajan ominaisuustiedot tarkalleen osanumeroa varten tulisi tarkistaa tarkoitetussa käyttöjännitteessä.

Esimerkiksi 10 µF X7R MLCC voi tarjota huomattavasti vähemmän kuin 10 µF, kun sitä käytetään DC-jännitteen kanssa. Vähennys usein kasvaa, kun kohdistettu jännite kasvaa, mutta ei ole universaalia prosenttia, jota voidaan käyttää jokaiselle 10 µF X7R kondensaattorille. Tarkin lähestymistapa on tarkistaa valmistajan DC-virheominaisuuskaavio tarkalle osanumeroille ja lukea tehokas kapasitanssi tarkoitetussa käyttöjännitteessä. [1][4]

Kuinka AC-testijännite ja mittausten taajuus vaikuttavat kapasitanssiin

LCR-mittari mittaa kapasitanssia määritellyn AC-testijännitteen ja mittaustaajuuden alla. Jos nämä asetukset poikkeavat valmistajan määrittämistä olosuhteista, mitattu arvo ei välttämättä vastaa datasheetin kapasitanssia. Tämä on erityisen tärkeää, kun verrataan mittauksia eri mittareilta tai testauksetupilta. [2][4][5]

TDK antaa seuraavat yleiset MLCC-kapasitanssimittausolosuhteet:

MLCC-luokka / kapasitanssi
Mittaustaajuus
AC-testijännite
Luokka I, ≤ 1,000 pF
1 MHz ±10%
0.5 to 5 Vrms
Luokka I, > 1,000 pF
1 kHz ±10%
0.5 to 5 Vrms
Luokka II, ≤ 10 µF
1 kHz ±10%
1.0 ±0.2 Vrms
Luokka II, > 10 µF
120 Hz ±20%
0.5 ±0.2 Vrms

Huomautus: TDK:n yleisiä ohjeita käyttää 1 kHz ±10% 1.0 ±0.2 Vrms Luokka II MLCC:lle, jotka ovat enintään 10 µF, ja 120 Hz ±20% 0.5 ±0.2 Vrms Luokka II MLCC:lle, jotka ovat yli 10 µF. Tarkka tuotespesifikaatio on etusijalla. [5]

Kondensaattorin impedanssi vaikuttaa myös mittarin toimittamaan jännitteeseen. Ihanteelliselle kondensaattorille kapasiivisen impedanssin suuruus on:

|ZC| = 1 / (2πfC)

missä f on taajuus hertseinä, C on kapasitanssi faradeina ja |ZC| on impedanssi oomeina. Tämä suhde on likimääräinen kondensaattorin itsesärähtelytaajuuden alapuolella toimimiseen, eikä se huomioi käytännön vaikutuksia, kuten ekvivalenttista sarjavastusta (ESR) ja ekvivalenttista sarjainduktionia (ESL).

Esimerkiksi ihanteellinen 10 µF kondensaattori 1 kHz:llä on:

|ZC| ≈ 15.9 Ω

Tämä suhteellisen alhainen impedanssi voi kuormittaa LCR-mittarin lähdettä. TDK toteaa, että suurikapasitanssisten MLCC:den kanssa kondensaattorin alhainen impedanssi ja mittarin sisäinen impedanssi voivat aiheuttaa kondensaattorin yli olevan AC-jännitteen laskeutuvan valitun testitason alle, mikä johtaa odottamattoman alhaiseen kapasitanssin lukemiseen.

Kun tarkastellaan MLCC:ta sen datasheetin arvoon, käytä määriteltyä taajuutta ja AC-testijännitettä ja varmista, että tarvittava signaali todella saavuttaa kondensaattorin. [5][6]

Lämpötilaefektit MLCC-kapasitanssille

Temperature Effects on MLCC Capacitance

Kuva 3. Lämpötilaefektit MLCC-kapasitanssille

MLCC:n kapasitanssi voi muuttua, kun sen lämpötila nousee tai laskee. Valmistajat kuvaavat tätä käyttäytymistä lämpötilakoodilla, joka määrittelee sallitun kapasitanssin muutoksen tietyllä lämpötila-alueella. Muutoksen määrä ja muoto riippuvat voimakkaasti lopullisessa kondensaattorissa käytettävästä keramiikkadielektrisestä. [3][7]

Lämpötilakoodi
Luokka
Käyttölämpötila-alue
Lämpötilakerroin tai sallittu kapasitanssin muutos
C0G
Luokka I
−55°C to +125°C
0 ±30 ppm/°C
X5R
Luokka II
−55°C - +85°C
±15%
X7R
Luokka II
−55°C - +125°C
±15%

Huom: EIA-luokka II lämpötilan ominaisuudet viittaavat 25°C:seen. [7]

Ero johtuu pääasiassa dielektrisestä materiaalista. Luokka I C0G MLCC:t käyttävät lämpötilakorjattua keramiikkaa, jonka kapasitanssi muuttuu pienessä, lähes lineaarisessa suhteessa lämpötilan mukaan. Luokka II MLCC:t käyttävät korkean dielektrisen vaikkumeneron materiaaleja, jotka perustuvat baariumi-titanaattiin, jonka dielektrinen vakio muuttuu voimakkaammin ja ei-lineaarisesti lämpötilan noustessa. Tämä mahdollistaa luokan II kondensaattoreiden tarjoavan huomattavasti suurempaa kapasitanssia pienessä koossa, mutta alhaisemman lämpötilastabiiliuden. [7][9]

Lämpötilakoodi määrittää sallitun enimmäisalueen, ei jokaisen kondensaattorin tarkkaa kapasitanssikäyrää. Kaksi X7R MLCC:tä voivat molemmat täyttää ±15% -säännön samalla, kun niissä voi olla eri kapasitanssi-lämpötilakäyrät, koska valmistajat käyttävät erilaisia dielektrisiä koostumuksia ja sisäisiä rakenteita. [3][7]

Lämpötila tulee myös ottaa huomioon yhdessä DC-väylän kanssa. X5R- tai X7R-arvojen ±15% kuvaa niiden lämpötilan ominaisuutta määriteltyjen standardiolojen alla. Toimivassa piirikentässä käytetty DC-jännite voi samalla vähentää kapasitanssia, joten tehokas kapasitanssi voi olla ennustamaasi alhaisempi lämpötilakoodia pelkästään tarkasteltaessa. Tarkkaa suunnittelua varten tarkista valmistajan lämpötila- ja DC-väyläkäyrät tietyille osanumeroille. [1][2]

Ikääntyminen ja pitkäaikainen kapasitanssin häviäminen

Aging and Long-Term Capacitance Loss

Kuvio 4. Ikääntyminen ja pitkäaikainen kapasitanssin häviäminen

Ikääntyminen on kapasitanssin asteittainen väheneminen, joka tapahtuu ferroelectric Luokka II MLCC:issä, kun keraami jäähtyy alle Curie-lämpötilan. TDK selittää, että ikääntyminen on ferroelectric-dielektristen materiaalien luonnollinen ominaisuus ja seurausta niiden kiteisen rakenteen muutoksista ajan myötä. [8]

Vähennys on aikainen suurin piirtein logaritminen. Valmistajat määrittävät yleisesti ikääntymisnopeuden prosenttiosuutena kadonneesta kapasitanssista vuosikymmenen aikana, missä vuosikymmen tarkoittaa kymmenkertaiseksi kasvanutta aikaa, kuten 10–100 tuntia tai 100–1 000 tuntia. [8]

Dielektrinen tyyppi
Ikääntymiskäyttäytyminen
Pitkäaikainen kapasitanssin käyttäytyminen
C0G / NP0, Luokka I
Essentiellisesti ei ikääntymistä
Erittäin vakaa ajan myötä
X5R, Luokka II
Ikääntyminen tapahtuu
Kapasitanssi vähenee asteittain
X7R, Luokka II
Ikääntyminen tapahtuu
Kapasitanssi vähenee asteittain
Muita ferroelectric Luokka II -tyyppejä
Ikääntyminen tapahtuu yleensä
Ikääntymisnopeus riippuu dielektrisestä järjestelmästä

Taulukon huomautus: Ikääntymisnopeus määritellään yleensä erikseen eikä siitä voida tehdä johtopäätöksiä pelkästään X5R- tai X7R-koodin perusteella.

Ikääntyminen on palautettavissa de-ikäynnillä, joka tapahtuu, kun dielektrinen materiaali kuumennetaan yli Curie-lämpötilan ja ferroelectric rakenne nollataan. Kun kondensaattori jäähtyy Curie-lämpötilan alle, ikääntymisprosessi alkaa uudelleen.

Tätä periaatetta ei tule käsitellä yleisenä ohjeena tuntemattoman kondensaattorin kuumentamiseen. Mikä tahansa de-ikäyntilämpötila ja kesto tulee saada valmistajan ohjeista tietylle osalle tai dielektriselle järjestelmälle. Menettelyt, kuten TDK:n määrittelemä lämpökäsittely, soveltuvat siihen, mitä ohjeet kattavat, eikä niitä tule olettaa yleisesti voimassa oleviksi. [8]

Kapasitanssimittauksissa aika viimeisestä kelpoisesta lämpötyöstöstä voi vaikuttaa tulokseen. TDK viittaa tähän viimeisen lämmön aikaan (TOLH). Ikääntyminen tulee siten huomioida erikseen muista vaikutuksista, jotka voivat muuttaa mitattua tai tehokasta kapasitanssia. [5][8]

Kuinka dielektrinen tyyppi vaikuttaa kapasitanssin vakauteen

Dielektrinen tyyppi on yksi päätekijöistä, joka määrittää, kuinka vakaana MLCC pysyy, kun jännite, lämpötila, aika ja mittausolosuhteet muuttuvat. Keraamiset kondensaattorit jaetaan yleisesti luokkiin I ja II. Nämä luokat käyttävät erilaisia dielektrisiä materiaaleja ja käyttäytyvät siksi eri tavalla piirikentässä. [9]

Ominaisuus
C0G / NP0
X5R
X7R
Keraaminen luokka
Luokka I
Luokka II
Luokka II
Lämpötila alue
Tyypillisesti −55°C - +125°C tai korkeampi, riippuen osasta
−55°C - +85°C
−55°C - +125°C
Lämpötilan vakaus
Erittäin korkea
±15%
±15%
DC-väylä vaikutus
Essentiellisesti ei ole
Voi vähentää tehokasta kapasitanssia
Voi vähentää tehokasta kapasitanssia
Ikääntyminen
Pohjimmiltaan ei mitään
Nykyinen
Nykyinen
Kapasitanssi tiheys
Alempi
Korkea
Korkea
Tyypillinen käyttö
Aikaväli, viritys, suodatus, sovitus, tarkkuuspiirit
Dekoppelu, ohitus, tasoitus
Dekoppelu, ohitus, tasoitus

Valitse C0G/NP0, kun kapasitanssin tarkkuus ja vakaus ovat tärkeämpiä kuin korkean kapasitanssin saavuttaminen pienessä pakkauksessa. Valitse X5R tai X7R, kun tarvitaan korkeampaa kapasitanssi tiheyttä, mutta tarkista valmistajan ominaisuustiedot varmistaaksesi, että kondensaattori tarjoaa riittävän tehokkaan kapasitanssin aiotuissa käyttöolosuhteissa. X7R tukee myös laajempaa lämpötilahaarukkaa kuin X5R.

Täydellisemmän dielektrisen vertailun vuoksi katso opas C0G vs X7R kondensaattorin erot.

LCR-mittarin asetukset ja kuinka mitata MLCC:n kapasitanssia tarkasti

Jotta kapasitanssilukema voidaan verrata oikein tuoteluetteloon, mittaa MLCC määritellyissä olosuhteissa ja valvo testiasetusta huolellisesti.

1. Tunnista tarkka MPN ja tuoteluetteloversio.

Vahvista valmistajan tarkka osanumero ja käytä soveltuvaa tuoteluetteloa tai tuotespesifikaatiota. Älä luota vain yleisiin MLCC-mittausasetuksiin.

Jos osanumero ei ole saatavilla, tarkista kuinka tunnistaa merkitsemätön MLCC ennen kuin pidät yhtä LCR-lukemaa tunnistamisena.

2. Isoloi MLCC rinnakkaisista piireistä.

Jos kondensaattori on kiinnitetty piirilevyyn, muut rinnakkaisessa yhteydessä olevat kondensaattorit tai piiripolut voivat vaikuttaa lukemaan. Isoloi komponentti, kun yksittäisen MLCC:n mittaus on tarpeen.

3. Kirjaa lämpötila ja viimeisen lämmön aika.

Huomioi kondensaattorin lämpötila ja luokan II MLCC:iden osalta kaikki asiaankuuluva viimeisen lämmön aika (TOLH), koska ikääntyminen voi vaikuttaa kapasitanssiin.

4. Valitse määritelty taajuus ja AC-testitaso.

Käytä tuoteluettelossa ilmoitettua mittaustaajuutta ja AC-jännitettä. Yleisten TDK-olosuhteiden, joita käsitellään kohdassa 4, tulisi käyttää vain kun ne soveltuvat erityiseen osaan.

5. Valitse sopiva Cp tai Cs mittausmoodi.

TDK antaa säännön, että käytä Cp:tä, kun kondensaattorin impedanssi on yli 10 kΩ ja Cs:ää, kun impedanssi on alle 10 Ω. Impedanssin ollessa näiden alueiden välillä, käytä komponentin spesifikaatiota ja instrumenttiopastusta valitaksesi sopiva ekvivalenttikytkentämalli.

6. Suorita OPEN- ja SHORT-korjaus mittausilmaisinpinnalla.

Yhdistä sama kiinnittimen, mittausjohdot tai pinsetit, joita käytetään DUT:lle, ja suorita korjaus mittausilmaisinpinnalla. OPEN-korjaus korjaa ei-toivottua rinnakkaista myönteisyyttä, kun taas SHORT-korjaus korjaa ei-toivottua sarja-impedanssia.

7. Ota käyttöön ALC tai vastaava tasosäätö.

Jos LCR-mittari tarjoaa automaattisen tasosäätimen (ALC) tai tason seurannan, ota se käyttöön tarvittaessa. Tämä on erityisen hyödyllistä korkeakapasiteettisille, matalaimpedanssisille MLCC:ille, jotka voivat kuormittaa mittarin lähdettä.

8. Vahvista todellinen Vrms DUT:n yli.

Älä oleteta, että mittarissa valittu jännite on jännite, joka todella saavuttaa MLCC:n. Tarkista mittarin tasonvalvonta tai käytä sopivaa mittausmenetelmää vahvistaaksesi todellinen AC-jännite kondensaattorin yli.

9. Kirjaa kapasitanssi ja häviötekijä.

Kun testisolot ovat vakaat, kirjaa mitattu kapasitanssi ja häviötekijä (DF) yhdessä taajuuden, AC-jännitteen, ekvivalenttikytkentämallin, lämpötilan ja muiden asiaankuuluvien olosuhteiden kanssa.

10. Vertaa tulosta määriteltyyn toleranssiin.

Vertaa mitattua kapasitanssia komponentin nimellisarvoon ja toleranssiin käyttäen samoja valmistajan määrittelemiä olosuhteita. Jos lukema on toleranssin ulkopuolella, tarkista ensin testitaajuus, AC-taso, Cp/Cs-moodi, korjaus, todellinen DUT-jännite, lämpötila ja ikääntymisolosuhteet ennen kuin päätät, että MLCC on viallinen.

Ota huomioon TDK C1608X5R1A106K080AC, 10 µF ±10%, 10 V, X5R, 0603 MLCC. TDK:n nykyinen tuotesivu vahvistaa nämä nimellisarvot ja määrittelee enimmäishäviötekijäksi 10%.

TDK julkaisee myös luonnehdintatiedoston, joka on päivätty 3. tammikuuta 2016 ja jossa on DC-bias-käyrä tälle tarkalle MPN:lle. Tiedostossa todetaan selvästi, että sen ominaisarvot voivat muuttua, ja TDK:n verkkosivujen ominaiskuviot tunnistetaan viittausdataksi, ei takuuna tuotteiden ominaisuuksista. Siksi DC-bias-käyrää tulee käsitellä tyypillisenä käyttäytymisenä, kun taas nimelliskapasitanssin toleranssi ja muut määrittelyrajat pysyvät takuuharvoina määritellyissä mittausolosuhteissa.

Toistettavan vertailun voi asettaa seuraavasti:

Testikohde
Toistamisedellytys / raportoitu tieto
Tarkka MPN
TDK C1608X5R1A106K080AC
Valmistajan viite
TDK Luonnehdintatiedosto, 3. tammikuuta 2016
Mittari
Keysight E4980A, jossa on vaihtoehto 001, tai vastaava tarkkuuden LCR-mittari, jossa on DC-bias- ja tasomonitorointikyky
Kiinnitys
Keysight 16034E SMD-kiinnitys, joka soveltuu 1,6 × 0,8 mm komponentteihin ja on yhteensopiva E4980A:n kanssa
Kalibrointi tila
Tallenna mittarin nykyinen kalibrointitodistusnumero ja kalibrointipäivämäärä. TDK ei paljasta käytetyn laitteiston kalibrointitilaa julkaistulle käyrälle.
Vastaavapiiri tila
Käytä Cs-D:ta tätä toistamista varten ja pidä tila muuttumattomana koko mittauksen ajan. 10 µF:ssä ja 1 kHz:ssä ihanteellinen reaktanssi on noin 15,9 Ω, joka on yksinkertaisen Cp/Cs-approximation raja-arvojen välissä, joten Cs-D on ilmoitettu testivalinta sen sijaan, että se olisi väite TDK:n alkuperäisestä kokoonpanosta.
Taajuus
1 kHz ±10%, mikä vastaa TDK:n yleisiä ehtoja Luokan II MLCC:ille, jotka ovat enintään 10 µF.
Komennettu AC-taso
1.000 Vrms
Mitattu AC-taso
Tallenna todellinen Vrms DUT:n yli jokaisella bias-askeleella käyttämällä mittarin tason monitorointia tai sopivaa volttimittaria. Tässä ei raportoida mitattua arvoa, koska itsenäistä testipenkkiä ei suoritettu. TDK varoittaa, että oskillaattiasetus ja todellinen DUT-jännite voivat poiketa.
ALC
Päällä, todellinen DUT tason monitorointi. TDK suosittaa ALC:ta tai vastaavaa tasohallintaa tarkkojen suurikapasitanssisten MLCC-mittausten suorittamiseen.
DC-bias mittaus
Toistamiseksi käytä 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8 ja 10 VDC, ylittämättä 10 V -luokitusta. Tallenna todellinen DC-taso jokaisessa vaiheessa.
Lämpötila
Pidä testi määritellyssä laboratoriolämpötilassa, esimerkiksi 25 °C, ja tallenna mitattu lämpötila. Julkinen TDK:n luonnehdintatiedosto ei ilmoita tarkkaa lämpötilaa, jota käytettiin sen DC-bias-käyrässä.
Aika edellisestä lämmityksestä
Tallenna tunnettu TOLH näytteelle. Jos se on tuntematon, raportoi TOLH tuntematon sen sijaan, että oletat arvoa. Älä lämmitä kondensaattoria vain uuden TOLH:n osoittamiseksi, ellei valmistajan hyväksymää menettelyä sovelleta.
Toistuvat mittaukset
Ota esimerkiksi viisi mittausta jokaisessa bias-askeleessa sen jälkeen, kun lukema on vakiintunut, ja säilytä kaikki raakatieto kapasiteetti- ja DF-arvoista. TDK:n julkinen käyrä ei tarjoa toistettuja mittauksia.
Raportoitu määrä
Jokaisessa bias-askeleessa, tallenna kapasiteetti, häviötekijä, todellinen AC Vrms, todellinen DC-bias, lämpötila ja lukeman numero.
Mittaus epävarmuus
Raportoi epävarmuus, joka on laskettu todelliselle kokoonpanolle. Älä käsittele E4980A:n 0,05 % perus tarkkuutta täydellisenä mittausepävarmuutena. Sisällytä soveltuva mittarin tarkkuus, kiinnityksen osuus, kalibrointitila, jännitetason virhe ja havaittu toistettavuus.

Toistettavat mittaukset voidaan sitten verrata TDK:n julkaistuun DC-bias-ominaisuuskäyrään. Älä määritä tarkkaa prosentuaalista kapasiteetin häviötä arvioimalla graafia visuaalisesti. Jos numeeriset käyräarvot ovat tarpeen, käytä TDK:n ladattavia ominaisarvoja tai muuta valmistajan tarjoamaa numeerista lähdettä. Julkaistu DC-bias-käyrä edustaa tyypillistä/viitekäyttäytymistä, eikä se itsessään ole ±10 % takuulimitin teholliselle kapasiteetille DC-biasin alla.

0 V DC-biasin kohdalla mitattua kapasiteettia voidaan verrata määrätyn 10 µF ±10 % toleranssin kanssa, edellyttäen että määritellyt mittausolosuhteet täyttyvät. Ei-nollassa DC-biasissa vertaile mitattua trendiä TDK:n ominaiskäyrään, mutta pidä tyypillinen DC-bias-ominaisuus erillään takuulimitin nimelliskapasitanssista.

Jos osa pysyy toleranssin alapuolella määritellyissä testoloissa, tarkista mekanismit, joita käsitellään MLCC:n vikamallit.




Viite

Murata Manufacturing Co., Ltd. “Muuttaaako kapasitanssi, kun DC-jännite on kytketty keramiikkakondensaattoreihin? Onko olemassa seikkoja, joista on syytä olla tietoinen kapasitanssin muutoksista?”

Murata Manufacturing Co., Ltd. “Mikä on syy siihen, että nimellinen kapasitanssiarvoa ei voida saavuttaa?”

TDK Corporation. “TDK MLCC -luettelon numero kuvaus.”

Murata Manufacturing Co., Ltd. “Sähkökenttäkapasitanssin jänniteominaisuudet.”

TDK Corporation. “Miten mittaan kapasitanssia ja häviökerrointa oikein?”

TDK Corporation. “Miten mittari voi tarjota eri mitattua jännitettä kuin asetettu?”

Murata Manufacturing Co., Ltd. “Mikä on keramiikkakondensaattoreiden lämpötilaominaisuus?”

TDK Corporation. “Mikä on MLCC:n ‘ikäntyminen’?”

Murata Manufacturing Co., Ltd. “Mikä on ero korkeadielektrisessä tyypissä (X5R/X6S/X7R jne.) ja lämpötilakorjaustyypissä (C0G/U2J jne.) ominaisuuksien ja sovellusten suhteen?”

TDK Corporation. “Mikä on mittausvirheiden korjaus, ja miksi se on tarpeen?”

Meistä

IC Components Limited

www.IC-Components.com - IC Components -toimittaja. Olemme yksi nopeimmin kasvavista elektroniikan IC-komponenttien jakelijoista, toimituskanavakumppani alkuperäisten elektroniikkavalmistajien kanssa maailmanlaajuisen verkoston kautta, joka palvelee uusien alkuperäisten elektroniikkakomponenttien toimituksia. Yritysesittely >

Kysely verkossa

Lähetä RFQ, vastaamme heti.


Usein kysyttyjä kysymyksiä [FAQ]

1. Voiko MLCC olla toleranssirajoissa mutta silti tarjota liian alhaista kapasitanssia piirissä?

Kyllä. Toleranssi kuvaa alkuperäistä kapasitanssia määritellyissä testitilanteissa. DC-bias, lämpötila, ikääntyminen ja käyttöolosuhteet voivat vähentää tehokasta kapasitanssia edelleen, erityisesti X5R- ja X7R-MLCC:illä.

2. Estääkö suuremman jänniteluokituksen omaava MLCC DC-bias -kapasitanssihäviön?

Ei aina. Suurempi jänniteluokitus voi olla avuksi joissakin suunnitteluissa, mutta DC-bias -käyttäytyminen riippuu tietyn osan rakenteesta ja dielektrisestä materiaalista. Tarkista valmistajan DC-bias -käyrä tarkkaa osanumeroa varten.

3. Miksi kaksi LCR-mittaria antavat eri kapasitanssilukuja samalle MLCC:lle?

Mittarit voivat käyttää eri testitaajuuksia, AC-jännitetasoja, lähdeimpedanssia tai korjausasetuksia. Voimakkaaseen vertailuun molempien mittausten tulisi noudattaa MLCC-tietolehdessä määriteltyjä olosuhteita.

4. Voiko X7R- tai X5R-MLCC:n lämmittäminen lisätä sen kapasitanssia uudelleen?

Kyllä, mutta de-ikäntyminen vaatii MLCC:n lämmittämistä dielektrisen Curie-kohdan yläpuolelle. Tämä palauttaa ferroelectrinen rakenteen ja kumoaa ikääntymisestä johtuvan kapasitanssin häviön. Kun kondensaattori jäähtyy Curie-kohdan alle, normaali ikääntymisprosessi alkaa jälleen.

Tavallinen lämmittäminen normaalin toiminnan aikana, joka pysyy Curie-kohdan alapuolella, ei saisi olla kuvattuna de-ikäntyksenä.

5. Onko MLCC viallinen, jos sen mittaus on alle sen arvioidun kapasitanssin?

Ei välttämättä. Alhainen lukema voi johtua normaalista toleranssista, DC-biasista, lämpötilasta, ikääntymisestä, vääristä LCR-mittarin asetuksista tai kiinnitysvirheistä. Vertaa mittausta valmistajan määrittelemiin testitilanteisiin ennen kuin päätät, että kondensaattori on viallinen.

Suosittu osienumero