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閱讀：130發(fā)布時間：2025-1-24
TDK貼片電容：大容量貼片電容測量時需注意的問題
1.為什么容量測量值會變??？
測量TDK貼片電容時，了解真實值、実效值和表示值之間的差異非常重要。真實值是電容器TDK貼片電容在沒有寄生電感和電阻的理想元件時的值。実效值是元件實際（實部）和矢量（虛部）的總和，與頻率有關。表示值是測量設備顯示的值，受制于測量精度。
測量大電容值的TDK貼片電容時，儀表上設定的電壓等級（表示值）不一定等于DUT（Device Under Test，被測器件）中傳輸?shù)碾妷旱燃墸▽g效值）。
2.電壓和頻率應該多大才是合適的？
MLCC電容器 > 10µF被視作大容値電容。制造技術的提高已經允許陶瓷電容器制造商生產接近鉭電容和鋁電解電容等的大容値電容器。這些“大容值"MLCC的測試規(guī)格是按照與鉭電容相同的條件來進行測試。測量電壓應為0.5 Vrms，測量頻率應為120Hz。下表概括并介紹測試條件。
3.如何確認測量電壓是正確的？
驗證電壓的方法是在儀器測量TDK貼片電容時測量電容器上的交流電壓（Vrms）（圖1）。
如果在TDK貼片電容測量時測得的電壓低于0.8 Vrms的下，則可能測得電容値低下。有些電容計（如：HP4284A）有電壓和電流等級監(jiān)視器（圖2)。當這些功能“ON"時，TDK貼片電容上的電壓等級或通過TDK貼片電容的電流會直接顯示在儀器顯示屏上，不需要再連接伏特計。提供給TDK貼片電容電壓與測定設備設定的電壓等級可能不同,請注意。
4.為何LCR測試儀的測量電壓值和設定值有時會有所不同？
TDK貼片電容的阻抗可能影響某些電容測試儀的電容測量値。電容器的阻抗(Z)公式如下：
因此，頻率(f)和容値(C)將影響TDK貼片電容的阻抗值。TDK貼片電容電容量和頻率越大，TDK貼片電容的阻抗會越小。測試儀的阻抗應切換到更低范圍以補償電容器的低阻抗。有些測試儀有幾個阻抗設置，可充分補償不同的電容器阻抗。但是，并非所有測試儀都能切換到合適的低阻抗值。因此，不能測試到準確的容値。換言之，測試儀的阻抗設置在高値的場合、對于電圧設置不印加于電容器的會造成容値測試低的結果。
5.建議使用什么儀表進行測量？
包含高輸出選件（選件001）的HP4284A將rms電流源等級從10 mArms增加到100 mArms。電流范圍越高，儀表就會有更大輸出功率來印加到電容器所需的rms電壓等級。HP4284A也付屬有電壓和電流等級的監(jiān)視器，顯示在電容器上看到的實際電壓和電流等級。使用HP4284A的一個缺點是測量時間延長。HP4284A配合等級監(jiān)視器使用反饋配置來維持所有rms等級。
可以按照以下公式計算HP4284A的測量時間：
如果測量速度比精度更重要話，則建議使用HP4278A。這個儀表沒有ALC（Automatic Level Control，自動等級控制）功能或電壓和電流等級監(jiān)視器，但仍可使用伏特計來驗證交流電壓。HP4278A是HP4284A的更早版本，由于測量速度更快，有時也被稱為“生產"儀表。
重點是該儀表必須能夠給電容器提供準確的電壓。通過切換到低輸出阻抗范圍以便補償大容量陶瓷電容器的低阻抗，或者采用能自動維持電容器的測試等級的功能。
此外，HP4284具有一項稱為ALC的功能。通過激活此項功能，設定電壓等級可以在電容器保持不變。當使用此儀器測量大容量TDK貼片陶瓷電容器時，確保ALC功能為“ON" （圖1、圖2）。沒有開啟此功能可能會造成電容讀數(shù)被錯誤讀低。
6.如果容量測量結果低端超出規(guī)格，該怎么辦？
確認電容測試儀的電壓和頻率設置正確（表1，除非制造商另有規(guī)定）。
結合電容測試儀使用伏特計測試電容器以便確定部件的實際電壓是否符合1.0 ± 0.2 Vrms要求。
如果儀器具有ALC或等效功能，確保它已經開啟。
請參閱測試儀手冊以確定可以使用什么阻抗設置，以及儀表是否能夠自動切換設置以補償電容器阻抗。
7.測量電壓低在多大程度上會實際影響到電容測量？
電容和頻率增加，TDK貼片電容的阻抗會降低。要進一步說明這點，下面挙例以計算方式顯示電容器的阻抗如何影響在電容器上看到的實際電壓。
使用HP 4263B測試儀及HP4278A測試儀測試電容器（C3216Y5V1A106Z）。將頻率1kHz和電容10 µF套入公式1產生約16 Ω的電容器阻抗。
當從測試設備中將1.0 Vrms應加到TDK貼片電容時，電壓在儀表阻抗和電容器阻抗之間被分圧。HP4263B的阻抗保持100 Ω不變（圖1），但對于HP4278A，計算的電容器阻抗變?yōu)?.5 Ω（圖2）。結果是，對于HP4263B，絕大多數(shù)外加電壓在測試儀阻抗中下降，而HP4278A使電容器能夠接收大多數(shù)電壓。結果就是，HP4263B顯示的表示值將低于真實值。
將測試儀表OSC 電壓設置為1.0Vrms不能保證在電容器上印加全部外加電壓。發(fā)現(xiàn)電容器上的電壓約是設定值的10%，也就不奇怪了。圖3顯示低VAC如何影響測得的電容。
下圖展示了ALC on和off之間的差異。當ALC功能off時，電容器上的實際電壓約為1.0Vrms設定電壓的10%。當ALC功能on時，TDK貼片電容上的電壓幾乎是設定電壓的99%。HP4284A具有電壓和電流等級監(jiān)視器，但還是可以使用伏特計驗證實際電壓。
HP4284A電容計的ALC功能
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