• bbb

薄膜电容器的吸收系数是什么?为什么吸收系数越小越好?

薄膜电容器的吸收系数指的是什么?它越小越好吗?

 

在介绍薄膜电容器的吸收系数之前,让我们先来了解一下什么是介质、介质的极化以及电容器的吸收现象。

 

介电质

电介质是一种不导电的物质,即绝缘体,其内部没有可移动的电荷。如果将电介质置于静电场中,电介质原子中的电子和原子核会在电场力的作用下,在原子尺度上发生“微观相对位移”,但不会像导体中的自由电子那样,发生远离其所属原子的“宏观运动”。当达到静电平衡时,电介质内部的电场强度不为零。这是电介质和导体电学性质的主要区别。

 

介电极化

在外加电场的作用下,介质内部沿电场方向会出现宏观偶极矩,介质表面会出现束缚电荷,这就是介质的极化。

 

吸收现象

电容器充放电过程中的时滞现象,是由于外加电场作用下介质极化缓慢造成的。通常认为,电容器需要立即充满电,但实际上并非如此;电容器需要完全释放电荷,但实际上并非如此,因此出现了时滞现象。

 

薄膜电容器的吸收系数

用于描述薄膜电容器介电吸收现象的值称为吸收系数,用Ka表示。薄膜电容器的介电吸收效应决定了电容器的低频特性,不同介质电容器的Ka值差异很大。即使是同一电容器,在不同的测试时长下,测量结果也会有所不同;即使是相同规格、不同厂家、不同批次的电容器,Ka值也会有所差异。

 

所以现在有两个问题——

Q1. 薄膜电容器的吸收系数是否尽可能小?

Q2. 吸收系数越大,会产生哪些不利影响?

 

A1:

在施加电场的作用下:Ka 值越小(吸收系数越小)→ 介质(即绝缘体)的极化越弱 → 介质表面的束缚力越小 → 介质对电荷牵引的束缚力越小 → 电容器的吸收现象越弱 → 电容器充放电速度越快。理想状态:Ka 为 0,即吸收系数为 0,介质(即绝缘体)在施加电场的作用下没有极化现象,介质表面对电荷没有牵引束缚力,电容器的充放电响应没有滞后现象。因此,薄膜电容器的吸收系数越小越好。

 

A2:

Ka 值过大的电容器对不同电路的影响表现形式各不相同,如下所述。

1)差分电路变为耦合电路

2)锯齿波电路会产生更多的锯齿波回波,因此电路无法快速恢复。

3) 限幅器、钳位器、窄脉冲输出波形失真

4)超低频平滑滤波器的时间常数变大

(5)直流放大器零点受到干扰,出现单向漂移

6)采样保持电路的精度降低

7)线性放大器直流工作点的漂移

8) 电源电路纹波增大

 

 

以上所有介电吸收效应的性能都与电容器的“惯性”的本质密不可分,也就是说,在规定的时间内,充电不会达到预期值,放电也是如此。

Ka 值较大的电容器的绝缘电阻(或漏电流)与理想电容器(Ka=0)不同,其绝缘电阻会随着测试时间的延长而增大(漏电流减小)。中国规定的电流测试时间为一分钟。


发布时间:2022年1月11日

请将您的信息发送给我们: