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薄膜电容器的吸收系数是多少?为什么越小越好?

薄膜电容器的吸收系数指的是什么?是不是越小越好?

 

在介绍薄膜电容器的吸收系数之前,我们先来了解一下什么是电介质,电介质的极化和电容器的吸收现象。

 

电介质

电介质是一种非导电物质,即绝缘体,内部没有可以移动的电荷。如果将电介质置于静电场中,电介质原子的电子和原子核在原子范围内会发生“微观相对位移”在电场力的作用下,而不是像导体中的自由电子那样远离它们所属的原子的“宏观运动”。当达到静电平衡时,电介质内部的场强不为零。这是电介质和导体的电气特性之间的主要区别。

 

介电极化

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

 

吸收现象

在外加电场的作用下,电介质缓慢极化引起的电容器充放电过程中的时滞现象。通俗的理解是要求电容立即充满,但不是立即充满;要求电容完全释放电荷,但不释放,就会出现延时现象。

 

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数值称为吸收系数,用Ka表示。薄膜电容器的介质吸收效应决定了电容器的低频特性,不同的介质电容器的Ka值变化很大。同一电容不同测试时长,测量结果不同;同一规格、不同厂家、不同批次的电容器,Ka值也不同。

 

所以现在有两个问题——

Q1。薄膜电容的吸收系数是不是越小越好?

Q2。较大的吸收系数有什么不利影响?

 

A1:

在外加电场作用下:Ka越小(吸收系数越小)→电介质(即绝缘体)的极化越弱→电介质表面的结合力越低→电介质对电荷牵引的结合力越小→ 电容的吸收现象越弱 → 电容充放电越快。理想状态:Ka为0,即吸收系数为0,电介质(即绝缘体)在外加电场作用下无极化现象,电介质表面对电荷无牵引结合力,电容器充放电响应没有滞后。因此,薄膜电容器的吸收系数越小越好。

 

A2:

Ka值过大的电容对不同电路的影响有不同的表现形式,如下所示。

1) 差分电路变成耦合电路

2)锯齿电路产生的锯齿波回波增加,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)直流放大器零点受干扰,单向漂移

6)采样保持电路精度下降

7) 线性放大器直流工作点的漂移

8) 电源电路纹波增大

 

 

上述所有介电吸收效应的表现都离不开电容器的“惯性”本质,即在规定时间内充电没有充电到预期值,反之放电也是如此。

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)的不同之处在于它随着测试时间的延长而增大(漏电流减小)。中国目前规定的考试时间为一分钟。

发布时间:2022-01-11