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知识分享|细讲直流偏压
发布时间:2024.07.15
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陶瓷电容器的静电容量会随着施加的电压变化,在直流电压下,这种现象被称为直流偏压特性。在低介电常数系(上图)中,静电容量的变化几乎不显著,但在高介电常数系(下图)的B特性和特别是F特性的陶瓷电容器中,这种变化非常明显。这是因为高介电常数系使用了自发极化的强电介质(如钛酸钡BaTiO3)。




陶瓷是由许多晶粒(grains)组成的多晶体。 在强电介质中,晶粒的分域(domains)的自发极化会相互抵消,因此整体上不显示自发极化。 然而,随着施加的直流电场强度增加,最初自发极化的方向会逐渐与电场方向对齐,导致介电常数增大。






但如果进一步增加电场,极化方向会完全对齐并达到饱和状态,此时介电常数反而会下降。因此,在施加DC偏置时,需要考虑电介质的特性、使用电压和耐压。此外,电容器的尺寸越小,DC偏置引起的静电容量减少越显著。




粒界:表示晶粒之间的边界。 结晶粒:表示单个晶粒。
分域(Domain):表示晶粒内部的区域,每个区域具有相同的自发极化方向。
自发分极的方向:箭头表示自发极化的方向。
在没有外部电场时,不同分域的自发极化方向互相抵消,整体上不显示自发极化。
在施加直流电场时,自发极化方向逐渐与电场方向对齐,导致介电常数先增大后减小。