FAQ
Q.
从静电容量的频率特性图标来看,在达到某一频率后容量值会突然消失。实际容量是否也会消失?
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  • 积层贴片陶瓷片式电容器


A.

图1

图1

实际情况中,容量值是无法直接测量的。为此,需要测量ESR(等效串联电阻)与Xs(合成阻抗),据此通过近似公式计算容量值。
近似公式
  

近似公式

该近似公式在接近自谐振频率时可以使用,但在自谐振频率周围或超过其的频率范围中将无法使用。而反映在图表上时则会看起来像容量突然消失。但实际上并没有消失,因此可以放心使用。
图2所示为通过公式1表示积层贴片陶瓷电容器(以下称为MLCC)普通等效电路的阻抗。
图3所示为C1608JB0J106M的频率/阻抗特性的一个示例。
图2

图2

公式1

Zs: 总阻抗
ESR: 等效串联电阻
ESL: 等效串联电感
Xs: 以电感成分:2πf·ESL (*1) 与容量成分:1/(2πf·C) (*2)为准 合成阻抗
j: √-1

图3 C1608JB0J106Mの|Z|/f特性

图3 C1608JB0J106M的|Z|/f特性

理想的电容器中,随着频率升高,阻抗会与频率呈反比而降低。然而,如图2所示,在实际的MLCC中,除了容量成分以外还包括有电感成分及电阻成分,在超过自谐振频率的范围中,该电感成分处于支配地位,因此阻抗会与频率呈正比而变高(图3)。
在充分低于谐振频率的范围中,容量成分(*2)处于绝对大的状态,从而可以忽视电感成分,因此近似公式Xs≒-1/(2π*f*C)成立(图3左侧范围)。静电容量可根据该公式进行逆向计算。即:C=-1/(2πf*Xs)。然而,在超过自谐振频率的高频率领域中,由于电感成分所产生的阻抗2π*f*ESL(*1)处于支配地位,因此总阻抗Zs将无法使用C=-1/(2πf*Xs)公式,从而无法计算容量。为此,在自谐振频率周围或超过其的频率带中,数值会发生急剧变化,从而使其看起来像容量消失。


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