介質(zhì)損耗詳解

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1、 真誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正。 1、介質(zhì)損耗 什么是介質(zhì)損耗：絕緣材料在電場(chǎng)作用下，由于介質(zhì)電導(dǎo)和介質(zhì)極化的滯后效應(yīng)，在其內(nèi)部引起的能量損耗。也叫介質(zhì)損失，簡(jiǎn)稱介損。 2、介質(zhì)損耗角δ 在交變電場(chǎng)作用下，電介質(zhì)內(nèi)流過(guò)的電流相量和電壓相量之間的夾角(功率因數(shù)角Φ)的余角(δ)。 簡(jiǎn)稱介損角。 3、介質(zhì)損耗正切值tgδ 又稱介質(zhì)損耗因數(shù)，是指介質(zhì)損耗角正切值，簡(jiǎn)稱介損角正切。介質(zhì)損耗因數(shù)的定義如下: 如果取得試品的電流相量 和電壓相量 ，則可以得到如下相量圖： 總電流可以分解為電容電流Ic和電阻電流IR合成，因此： 這正是損失角δ=(90-

2、Φ)的正切值。因此現(xiàn)在的數(shù)字化儀器從本質(zhì)上講，是通過(guò)測(cè)量δ或者Φ得到介損因數(shù)。 測(cè)量介損對(duì)判斷電氣設(shè)備的絕緣狀況是一種傳統(tǒng)的、十分有效的方法。絕緣能力的下降直接反映為介損增大。進(jìn)一步就可以分析絕緣下降的原因，如：絕緣受潮、絕緣油受污染、老化變質(zhì)等等。 測(cè)量介損的同時(shí)，也能得到試品的電容量。如果多個(gè)電容屏中的一個(gè)或幾個(gè)發(fā)生短路、斷路，電容量就有明顯的變化，因此電容量也是一個(gè)重要參數(shù)。 4、功率因數(shù)cosΦ 功率因數(shù)是功率因數(shù)角Φ的余弦值，意義為被測(cè)試品的總視在功率S中有功功率P所占的比重。功率因數(shù)的定義如下: 1 / 5 有的介損測(cè)試儀習(xí)慣顯示功率因數(shù)(PF:cosΦ)

3、，而不是介質(zhì)損耗因數(shù)(DF:tgδ)。一般cosΦ

4、(3) 溫度系數(shù):在一定溫度范圍內(nèi),溫度每變化1℃,電容量的相對(duì)變化值.溫度系數(shù)越小越好. (4) 絕緣電阻:用來(lái)表明漏電大小的.一般小容量的電容,絕緣電阻很大,在幾百兆歐姆或幾千兆歐姆.電解電容的絕緣電阻一般較小.相對(duì)而言,絕緣電阻越大越好,漏電也小. (5) 損耗:在電場(chǎng)的作用下,電容器在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱而消耗的能量.這些損耗主要來(lái)自介質(zhì)損耗和金屬損耗.通常用損耗角正切值來(lái)表示. (6) 頻率特性:電容器的電參數(shù)隨電場(chǎng)頻率而變化的性質(zhì).在高頻條件下工作的電容器,由于介電常數(shù)在高頻時(shí)比低頻時(shí)小,電容量也相應(yīng)減小.損耗也隨頻率的升高而增加.另外,在高頻工作時(shí),電容器的分布參數(shù),如極片

5、電阻、引線和極片間的電阻、極片的自身電感、引線電感等,都會(huì)影響電容器的性能.所有這些,使得電容器的使用頻率受到限制. 不同品種的電容器,最高使用頻率不同.小型云母電容器在250MHZ以內(nèi);圓片型瓷介電容器為300MHZ;圓管型瓷介電容器為200MHZ;圓盤型瓷介可達(dá)3000MHZ;小型紙介電容器為80MHZ;中型紙介電容器只有8MHZ. 不同材質(zhì)電容器,最高使用頻率不同.COG(NPO)材質(zhì)特性溫度頻率穩(wěn)定性最好,X7R次之,Y5V(Z5U)最差. 貼片電容的材質(zhì)規(guī)格 貼片電容目前使用NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的材質(zhì)規(guī)格,不同的規(guī)格有不同的用途.下面我們僅就常用的NPO

6、、X7R、Z5U和Y5V來(lái)介紹一下它們的性能和應(yīng)用以及采購(gòu)中應(yīng)注意的訂貨事項(xiàng)以引起大家的注意.不同的公司對(duì)于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法,這里我們引用的是敝司三巨電子公司的命名方法,其他公司的產(chǎn)品請(qǐng)參照該公司的產(chǎn)品手冊(cè). NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同.在相同的體積下由于填充介質(zhì)不同所組成的電容器的容量就不同,隨之帶來(lái)的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同.所以在使用電容器時(shí)應(yīng)根據(jù)電容器在電路中作用不同來(lái)選用不同的電容器. 一 NPO電容器 NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器.它的填充介質(zhì)是由銣、釤和一些其它稀有氧化物

7、組成的. NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一.在溫度從 -55℃到+125℃時(shí)容量變化為030ppm/℃,電容量隨頻率的變化小于0.3ΔC.NPO電容的漂移或滯后小于0.05%,相對(duì)大于2%的薄膜電容來(lái)說(shuō)是可以忽略不計(jì)的.其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于0.1%.NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同,大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好.NPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容,以及高頻電路中的耦合電容. 二 X7R電容器 X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器.當(dāng)溫度在-55℃到+125℃時(shí)其容量變化為15%,需要注意的

8、是此時(shí)電容器容量變化是非線性的. X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的,它也隨時(shí)間的變化而變化,大約每10年變化1%ΔC,表現(xiàn)為10年變化了約5%. X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用,而且當(dāng)電壓變化時(shí)其容量變化是可以接受的條件下.它的主要特點(diǎn)是在相同的體積下電容量可以做的比較大. 三 Z5U電容器 Z5U電容器稱為”通用”陶瓷單片電容器.這里首先需要考慮的是使用溫度范圍,對(duì)于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本.對(duì)于上述三種陶瓷單片電容起來(lái)說(shuō)在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量.但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大,它的老化率最大可達(dá)每10年下降5%.

9、 盡管它的容量不穩(wěn)定,由于它具有小體積、等效串聯(lián)電感(ESL)和等效串聯(lián)電阻(ESR)低、良好的頻率響應(yīng),使其具有廣泛的應(yīng)用范圍.尤其是在退耦電路的應(yīng)用中. Z5U電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下: 工作溫度范圍 +10℃ --- +85℃ 溫度特性 +22% ---- -56% 介質(zhì)損耗 最大 4% 四 Y5V電容器 Y5V電容器是一種有一定溫度限制的通用電容器,在-30℃到85℃范圍內(nèi)其容量變化可達(dá)+22%到-82%. Y5V的高介電常數(shù)允許在較小的物理尺寸下制造出高達(dá)4.7μF電容器. Y5V電容器的其他技術(shù)指標(biāo)如下: 工作溫度范圍 -30℃ --- +85℃ 溫度特性 +22% ---- -82% 介質(zhì)損耗 最大 5% For personal use only in study and research; not for commercial use 溫馨提示：最好仔細(xì)閱讀后才下載使用，萬(wàn)分感謝！