高壓陶瓷電容

高壓陶瓷電容器，即使用在電力系統中的高壓陶瓷電容器，一般如電力系統的計量，儲能，分壓等產品中，都會用到高壓陶瓷電容器。高壓陶瓷電容在LED燈行業已有廣泛的應用和不輕的地位，高壓陶瓷電容是用高介電常數的電容器陶瓷〈鈦酸鋇一氧化鈦〉擠壓成圓管、圓片或圓盤作為介質，並用燒滲法將銀鍍在陶瓷上作為電極製成。

·電容的基本單位是：F（法），此外還有μF（微法）、pF（皮法），另外還有一個用的比較少的單位，那就是：nF，由於電容F的容量非常大，所以我們看到的一般都是μF、nF、pF的單位，而不是F的單位。他們之間的具體換算如下：

1F=1000000μF

1μF=1000nF=1000000pF

·電容的符號：

電容的符號同樣分為國內標表示法和國際電子符號表示法，但電容符號在國內和國際表示都差不多，唯一的區別就是在有極性電容上，國內的是一個空筐下面一根橫線，而國際的就是普通電容加一個“+”符號代表正極。

高壓陶瓷電容具有耐磨直流高壓的特點，適用於高壓旁路和耦合電路中，其中的低耗損高壓圓片具有較低的介質損耗，特別適合在電視接收機和掃描等電路中使用。

高壓瓷片電容只要針對於高頻，高壓瓷片電容取決於使用在什麼場合，典型作用可以消除高頻干擾。

在大功率、高壓領域使用的高壓陶瓷電容器，要求具有小型、高耐壓和頻率特性好等特點。近年來隨着材料、電極和製造技術的進步，高壓陶瓷電容器的發展有長足的進展，並取得廣泛應用。高壓陶瓷電容器已成為大功率高壓電子產品不可缺少的元件之一。

高壓陶瓷電容器的用途主要分為送電、配電系統的電力設備和處理脈衝能量的設備。

因為電力系統的特殊性：交流電壓高，高頻，處於室外環境中(-40度到+60度)，雷擊電壓/電流大，等等各種因素，造成了高壓陶瓷電容器在研發和生產中一直處於困境:環境的惡劣，要求電容具有超強的穩定性，即變化率要小；同時，計量，儲能，分壓等產品要求高精密度，這對處於這種環境下的高壓陶瓷電容器的局放，即局部放電量有着極為苛刻的要求：局放為零。 ^[1] 

1、容量損耗隨温度頻率具高穩定性

2、特殊的串聯結構適合於高電壓極長期工作可靠性

3、高電流爬升速率並適用於大電流回路無感型結構 .

高壓陶瓷電容和高壓瓷片電容的特點對比：

高壓陶瓷電容的特點

1、不需要認證

2、超高壓可以達到7KV 在高就罕見了，

3、打印方式和Y電容比不用把各國認證打在產品表面，

4、電壓最低可以到16V

5、耐壓最高2.5倍 一般生產是1.5倍的標準測

高壓瓷片電容特點：常用於高壓場合。

陶瓷有I類瓷，II類瓷，III類瓷之分，

I類瓷，NP0，温度特性，頻率特性和電壓特性佳，因介電常數不高，所以容量做不大；

II類瓷，X7R次之，温度特性和電壓特性較好；

III類瓷，介電常數高，所以容量可以做很大，但温度特性和電壓特性不太好。

瓷片電容器一般體積不大。

另外，再強調一個重要特點：瓷介電容器擊穿後，往往呈短路狀態。（這是它的弱點）

高壓瓷片電容和高壓陶瓷電容功能基本上是一樣的，一些細節會有些不同。所以在使用的時候也要注意到性能方面。

一、直插的高壓陶瓷電容器，俗稱DIP類的，這類產品從16VDC到100KV都有生產，但是主要是指直流的，而且是引線型的。

二、直插型的陶瓷電容器有另類，就是交流陶瓷電容器，一般指250VAC的Y2安規電容器，以及400VAC的Y1交流安規電容器。從名稱上顯而易見，這類電容的電壓是指交流電壓，而且是有十個左右的國家的安全認證的。陶安規電容器之外，別的引線型陶瓷電容器所説的電壓一般是指直流而言。

三、貼片陶瓷電容，俗稱SMD類的，這種電容的規格一般以0201，0402，0603，0805，1206，1210等表示。。貼片電容英文簡寫是MLCC，電壓從6.3VDC到2KV以上都有，當然，電壓越高，價格也越不菲。

四，螺栓型高壓陶瓷電容器。這類電容器一般耐超高電壓，在電力系統中往往是指交流電壓。如40KV102K，40KV103K，40KV153K等，型號很多種，但是裏邊的電壓並不是直流。因為我們家裏，或工廠企業所用的電都是交流電啊！這類電容器的技術含量是相當高的，往往是很多企業能做出這種形狀，卻始終沒辦法做出客人要求的品質，原因是：首先這類產品要求較高的交流電壓，而大多數廠所標的是直流電壓，所以，在送樣階段就被淘汰了；其次，這類高壓陶瓷電容器要求超低的局放，局部放電量越大，電容的實際耐壓值就越低，因此，局放是衡量一顆電容的質量的最好標準；再次，超高的工頻，一般的引線型的電容也要以做到袍高的工頻，而這種螺栓型的就更高要求。最後，這類電容對材質要求很嚴格，因為不同材質的損耗和温度係數，介電係數不一樣。 ^[2] 

高温燒結，是高壓陶瓷電容的最重要的工序之一。經過一百噸的衝壓鑄造，以及一千多度的高温燒結，高壓陶瓷電容的芯片內部，各分子之間的構造成晶體結構。接下來的6小時的高温烘烤，和7小時的保温，徹底打亂了晶體的內部構造。

那麼，要想恢復芯片的構造，穩固芯片的特性，高壓陶瓷電容需要時間恢復。自然恢復（常温存放）以60天以上的時間為佳。而且，存放一年與存放兩年的產品，以時間長為表現優異。所以，恢復期長，對電容器的性能是有很大幫助的，沒有恢復期的電容，其耐壓及耐電流性能是較差的。經試驗發現，存放時間長的高壓陶瓷電容器，其損耗角值會變得更小，高頻特性也會更好。

高壓發生器要用到很多高壓陶瓷電容器和大容量高壓電容器。傳統使用，客人們一般都使用高壓薄膜類的電容器，但是隨着陶瓷電容的優勢不斷體現，將來，薄膜電容器將越來越少的出現在高壓發生器中。

高壓薄膜類電容器與高壓陶瓷電容器的各自優劣，主要是以下幾點：

1、高壓陶瓷電容的使用壽命更長。薄膜電容的壽命也就是三兩年，電好的產品也不會超出5年。而高壓陶瓷電容器則不同，比方説帝科電容就公開承諾：按20年設計，至少保證使用10年。

2、高壓陶瓷電容的內阻更小。這是由各自的構造特點決定的。高壓陶瓷電容器的內阻很小，而薄膜電容器由於是採取卷繞方式，這樣就造成內阻偏大。而這種偏大的內阻帶來的另一負面影響就是，電容在反覆充放電的過程中，內阻會繼續變大，並且會在一定時候使電容在電路中失效。

3、相對而言高壓陶瓷電容器的電壓更高。薄膜電容器的電容相對來講，工作電壓是不如陶瓷電容的高，這是共識；

4、有優點也會有缺點，陶瓷電容的容量較小。

高壓陶瓷電容器的可靠性測試，也叫老化測試，壽命測試，包括很多方面的測試內容：

1、串聯電阻測試，絕緣電阻測試；

2、拉力測試，即引線與芯片焊接的牢固度；

3、正負温變化率測試，即-40度到+60度狀況下，電容的變化率；

4、老化測試，高壓陶瓷電容在模擬工作環境狀態下運作30~60天，測試其衰減其各項參數的變化；

5、耐壓實驗，包括額定工作電壓24小時工作測試；也包括擊穿耐壓，即破壞性測試，電容被擊穿前的那一個臨界電壓就是擊穿電壓。

6、局放測試，即局部放電測試；

7、壽命測試，即在老化測試的基礎上，再對電容進行高頻衝電流下快速充放電測試，得到的充放電次數就是充放電壽命，注意，這個壽命的得出是在長時間的老化之後得出的。 ^[2] 

1、工作電壓

在交流電路或紋波電流電路中使用直流額定電壓電容器時，請務必將外加電壓的Vp-p值或包含直流偏置電壓的Vo-p值維持在額定電壓範圍內。

若向電路施加電壓，開始或停止時可能會因諧振或切換產生暫時的異常電壓.請務必使用額定電壓範圍包含這些異常電壓的電容器。

2、工作温度和自生熱

(適用於B/E/F特性)

電容器的表面温度應保持在其額定工作温度範圍的上限以下。務必考慮到電容器的自生熱.電容器在高頻電流，衝激電流等中使用時可能會因介電損耗發出自生熱。外加電壓應使自生熱等負荷在25℃周圍温度條件下不超過20℃範圍，測量時應使用0.1mm小熱容量的(K)的熱電偶，而且電容器不應受到其它元件的散熱或周圍温度波動影響。

過熱可能會導致電容器特性及可靠性下降.(切勿在冷卻風扇運轉時進行測量.否則無法確保測量數據的精確性)

3、耐電壓的測試條件

(1)測試設備

交流耐電壓的測試設備應具有能夠產生類似於50/60Hz正弦波的性能。

如果施加變形的正弦波或超過規定電壓值的過載電壓，則可能會導致故障。

(2)電壓外加方法

施加耐電壓時，電容器的引線或端子應與耐電壓測試設備的輸出端連接牢固;然後再將電壓從近零增加到測試電壓。

如果測試電壓不從近零逐漸提高而是直接施加在電容器上，則施加時應包含過零點*.測試結束時，測試電壓應降到近零;然後再將電容器引線或端子從耐電壓測試設備的輸出端取下。

如果測試電壓不從近零逐漸提高而是直接施加在電容器上，則可能會出現浪湧電壓，從而導致故障.0V電壓正弦波，過零點是指電壓正弦通過0V的位置。

4、失效安全性

當電容器損壞時，失效可能會導致短路.為了避免在短路時引起觸電，冒煙，火災等危險情況，請在電路中使用熔絲等元件來設置自動防故障功能。

使用本產品時如忽略上述警告事項，則在嚴重情況下可能導致短路，並引起冒煙或局部離散。 ^[1]