陶瓷電容(MLCC)的直流偏置特性

一、基本概念

由于陶瓷電容（MLCC）的電解質(zhì)不同，造成其部分類型有直流偏壓特性，具體表現(xiàn)為，其實(shí)際容量隨其被施加的直流電壓的增加而減小，如下圖所示，其變化率與其溫度系數(shù)與標(biāo)稱容量有關(guān)。

圖1 MLCC的直流偏壓特性

二、那么哪些陶瓷電容會有直流偏置特性呢？

高介電常數(shù)的MLCC，例如XR5、X6S、X7R等，會擁有直流偏置特性，同時(shí)其溫度變化造成的容量誤差也較大，而C0G作為溫度補(bǔ)償性MLCC，其不僅擁有極小的溫度漂移系數(shù)，且其沒有直流偏壓特性。

三、電路設(shè)計(jì)中如何體現(xiàn)直流偏置特性？

假設(shè)我們要給一個LDO加輸出電容，LDO輸出電壓為5V，推薦輸出電容容值為5uF，為保證耐壓裕度，我們選擇耐壓10V村田MLCC（暫不考慮誤差和溫度系數(shù)），經(jīng)過查詢，10uF，0805封裝的某型號電容直流偏壓特性如下圖，其加5V直流電壓時(shí)實(shí)際容值恰好在5uF，滿足基本要求。

圖2 0805封裝,10V額定耐壓的MLCC直流偏壓特性曲線

那么如果我們無法查詢所用電容的直流偏壓特性曲線時(shí)該如何保證實(shí)際電容滿足設(shè)計(jì)要求呢？答案是增大封裝。

10uF 10V 1206封裝的MLCC直流偏壓特性如下圖，其在施加5V直流電壓時(shí)的實(shí)際容值為9.3uF，遠(yuǎn)高于0805封裝的5uF。

圖3 1206封裝,10V額定耐壓的MLCC直流偏壓特性曲線

同樣額定容量的條件下，封裝越小，其耐壓越小，相對的其直流偏壓特性越強(qiáng)，即其實(shí)際容量隨所施加實(shí)際電壓而下降的斜率越大。

一般來說要獲得良好的直流偏壓特性，以10uF額定容值、X7R為例，額定耐壓與推薦封裝(英制)如下：

6.3V -- 0805、1206

10V -- 1206、1210

16V -- 1210

25V -- 1210、2220

50V -- 2220

10nF及以下容值的MLCC，由于實(shí)際使用中會留兩倍以上的電壓裕度，所以其直流偏壓特性可以忽略不計(jì)，因此可以任意選取封裝。針對容量更大的MLCC才需要考慮到直流偏壓特性盡量選取更大封裝。