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Q A &

問：陶瓷電容老化現(xiàn)象的影響

陶瓷電容受到與介電晶體結(jié)構(gòu)變化有關(guān)的老化現(xiàn)象的影響，這種老化現(xiàn)象表現(xiàn)為介電材料初始燒制后電容和耗散因子的變化。與已建立的模式一致，EIA I類介電材料受影響最小，被廣泛認為是不老化的，而EIA II類介電材料受中等程度影響，而EIA III類材料往往受到相當嚴重的影響。這種老化過程可以通過暴露在高于電介質(zhì)居里溫度的溫度下一段足夠長的時間來重置(或器件“去老化”)，從而使晶體結(jié)構(gòu)重新形成;溫度越高，所需的時間就越短。由于許多陶瓷電介質(zhì)的居里溫度低于許多焊接工藝中遇到的溫度，因此在組裝過程中，器件很可能至少會部分老化。

元件的這種老化行為通常以每十年小時電容的百分比變化來表示，相對于在“最后一次加熱”時測量的電容，最后一次元件被加熱到其居里溫度以上足夠長的時間以完全改變其晶體結(jié)構(gòu)。換句話說，一個老化率為(-)5%的電容，在“烤箱新鮮”狀態(tài)下測量100uF，在離開烤箱1小時、10小時和100小時后，預計將分別測量大約95,90和85uF。

顯然，這就產(chǎn)生了一個問題，即元件的標稱電容應該是多少，如果該數(shù)量不斷變化，即使元件在原始包裝中未使用也會在架子上使用。工業(yè)標準EIA-521和IEC-384-9談到了這個問題，基本上是說元件應該在最后一次加熱后1000小時(約42天) 達到其規(guī)定的公差值。接下來的十年小時標記 (10K和100K小時) 分別轉(zhuǎn)化為1年多一點和11年多一點。更復雜的是，老化過程以溫度依賴的速度進行；直到電介質(zhì)的居里溫度，器件溫度的升高通常會加速老化過程。

由于老化現(xiàn)象可能導致器件出現(xiàn)超出其規(guī)定的公差范圍，因此產(chǎn)品設計和生產(chǎn)測試人員必須注意這一事實; 測試剛剛回流的組件應預期電容值稍高，并且設計應該有足夠的余量，以適應器件老化時的正常操作。功率轉(zhuǎn)換電路就是一個很好的例子，這種效應可能會造成嚴重的危險，因為陶瓷電容通常最終會對這種電路的控制回路產(chǎn)生強烈影響，無論是作為補償網(wǎng)絡組件還是作為濾波器元件。在組裝過程中，在電容老化的影響下看起來穩(wěn)定的系統(tǒng)可能會隨著時間的推移而變得不那么穩(wěn)定，因為老化導致的電容損失會影響控制回路的動力學。最重要的是，如果隨著時間的推移穩(wěn)定的電容值很重要，則應避免使用明顯老化的電容。

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原文標題：當心！陶瓷電容的老化隱藏著風險！

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