1.關于電容器的發(fā)熱 隨著電子設備的小型化?輕量化，部件的安裝密度高，放熱性低，裝置溫度易升高。尤其是功率輸出電路元件的發(fā)熱雖對設備溫度的上升有重要影響，但電容器通過大電流的用途(開關電源平滑用、高頻波功率放大器的輸出連接器用等)中起因于電容器損失成分的功率消耗變大，使得自身發(fā)熱因素無法忽視。因此應在不影響電容器可靠性的范圍內(nèi)抑制電容器的溫度上升。 理想的電容器是只有容量成分，但實際的電容器包括電極的電阻因素、電介質(zhì)的損失、電極電感因素，具體可用圖1中的等價電路表示。 圖1 交流電流通過此類電容器時，會因電容器的電阻成分(ESR)，產(chǎn)生式.1-1中所示的功率消耗Pe，則電容器發(fā)熱。 2.電容器的發(fā)熱特性 電容器自身的發(fā)熱特性測量應在將電容器溫度極力抑制為對流、輻射產(chǎn)生的表面放熱或治具傳熱產(chǎn)生的放熱狀態(tài)下進行。此外，在電容率的電壓依賴性為非線形的高電容率類電容器中，需同時觀察加在電容器上的交流電流與交流電壓。小容量的溫度補償型電容器應具備100MHz以上高頻中的發(fā)熱特性，因此須在反射較少的狀態(tài)下進行測量。 2-1.電容器的發(fā)熱特性測量系統(tǒng) 高電容率類電容器(DC～1MHz區(qū)域)發(fā)熱特性測量系統(tǒng)的概略如圖.2所示。 用雙極電源將信號發(fā)生器的信號增幅，加在電容器上。用電流探頭(通用探頭)觀察此時的電流，使用電壓探頭觀察電容器的電壓。同時用紅外線溫度計測量電容器表面的溫度，明確電流、電壓及表面溫度上升的關系。 圖2 溫度補償型電容器(10MHz～4GHz帶寬)發(fā)熱特性測量系統(tǒng)的概略和測量狀態(tài)如圖.3所示。 圖3 組成系統(tǒng)的設備及電纜類均統(tǒng)一為50Ω，將測量試料裝在形成微帶線的基板上，兩端裝有SMA連接器。用高頻波放大器(Amplifier)增幅信號發(fā)生器(Signal GENERATOR)的信號，用定向耦合器(Coupler)觀察反射同時即施加在試料(DUT)上。用衰減器(Attenuator)使通過試料輸出的信號衰減，用電力計(Power Meter)觀測。同時觀測試料表面溫度。 2-2.電容器的發(fā)熱特性數(shù)據(jù) 作為高介電常數(shù)的片狀多層陶瓷電容器系列發(fā)熱特性的測量數(shù)據(jù)，3216型10uF的B特性6.3V的發(fā)熱特性數(shù)據(jù)、阻抗和ESR的頻率特性如圖.4所示。 圖4 表示100kHz、500kHz、1MHz中交流電流與溫度上升的關系和阻抗(Z)及ESR?與頻率的關系。可確認發(fā)熱特性按100kHz>500kHz>1MHz的順序逐漸變小。此外，ESR在100kHz時為10mΩ，在500kHz時為6mΩ，在1MHz時為5mΩ，可確認ESR與發(fā)熱特性的密切關系。 3.發(fā)熱特性數(shù)據(jù)的獲取方法 發(fā)熱特性數(shù)據(jù)可通過村田的Web網(wǎng)站確認。 圖.5為村田提供的設計支援工具----"SimSurfing"的畫面。可以通過選取型號和希望確認的項目，顯示特性。還可以下載SPICE網(wǎng)絡清單或S2P數(shù)據(jù)作為模擬用數(shù)據(jù)。請務必靈活運用到各種電子電路設計中去。 圖5?(mbbeetchina)