陶瓷電容器的介質(zhì)老化與去老化方法

陶瓷電容器(ceramic capacitor)以電子陶瓷為介質(zhì)材料，具有使用溫度高，比容量大，耐潮濕性好，介質(zhì)損耗較小，電容溫度系數(shù)可在大范圍內(nèi)選擇等優(yōu)點(diǎn)，在電子電路中應(yīng)用廣泛。但隨時(shí)間延長(zhǎng)，陶瓷電容器會(huì)出現(xiàn)介質(zhì)老化現(xiàn)象，使用時(shí)須引起注意。

電介質(zhì)的老化

電路應(yīng)用中，我們使用的大多是2類(lèi)陶瓷電容器，老化主要是介質(zhì)特性(NP0、X7R、Z5U、Y5V)所致。介質(zhì)老化是鐵電類(lèi)介質(zhì)材料(主要成分為鈦酸鋇)的一種效應(yīng)，主要表現(xiàn)為介電常數(shù)隨時(shí)間延長(zhǎng)而緩慢降低，老化率是介電常數(shù)隨時(shí)間遞減的變化率，與時(shí)間成對(duì)數(shù)關(guān)系。

老化率和容值在t小時(shí)后的關(guān)系可用公式表示：

Ct=C10×(1-A/100lgt)

其中：

Ct：t小時(shí)以后的容值;

C10：t0時(shí)刻容值，通常選取生產(chǎn)加工完成24h后的容值作為老化時(shí)間軸的起點(diǎn)t0時(shí)刻時(shí)的容值;

A：介質(zhì)老化常數(shù)(老化率);

t：電容器所經(jīng)歷的老化時(shí)間，從生產(chǎn)過(guò)程中最后一次加熱結(jié)束開(kāi)始，單位為小時(shí)。

因此，在設(shè)計(jì)低漂移的線路時(shí)，要選用低老化率或無(wú)老化電容。并且設(shè)計(jì)師要根據(jù)老化率和溫度特性(TCC)來(lái)選擇電容器的最小容值。

電容器去老化

如果電容器儲(chǔ)存時(shí)間超過(guò)1000h后，或經(jīng)過(guò)老化篩選試驗(yàn)后進(jìn)行檢測(cè)，電容值超出規(guī)范要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行去老化處理：即將電容器加熱至高于居里溫度的某一溫度，則會(huì)起到去老化作用，電容器的老化現(xiàn)象消失;當(dāng)電容器再次冷卻時(shí)，老化會(huì)重新開(kāi)始。

去老化的常用方法是：在上極限溫度(或高于極限溫度，最高溫度可至150℃)下放置1h，然后室溫下保持24h后，再進(jìn)行檢測(cè)。

電容器被安裝到設(shè)備后，如果長(zhǎng)期處于未通電狀態(tài)，電容器也會(huì)有老化現(xiàn)象，即電容量會(huì)緩慢減少。在設(shè)備開(kāi)機(jī)通電瞬間，電容器在電源電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)電耦極子極性因放置時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的部分會(huì)瞬間被扭正，即極性排列狀態(tài)將接近該電容器出廠的狀態(tài)，電容量將得到一定程定的恢復(fù)。

電容器儲(chǔ)存

為了減緩老化，陶瓷電容器應(yīng)應(yīng)該存放在溫度(5～40)℃，相對(duì)濕度70%以下環(huán)境。只有使用時(shí)才打開(kāi)防潮包裝袋，要避免將電容器存放在含二氧化硫和酸性氣體等腐蝕性環(huán)境中。

如果電容器在發(fā)貨超過(guò)一年后才使用，必須重新檢測(cè)電容器的電性能，并對(duì)可焊性進(jìn)行檢測(cè)，合格后才能使用。

審核編輯：湯梓紅