セラミックキャパシタのDCバイアス特性

2025年5月6日 06:00

　最近、予想よりもセラミックキャパシタのDCバイアス特性が大きかった事がありました。
忘備録として、セラミックキャパシタのDCバイアス特性の概要を残します。

DCバイアス特性とは、キャパシタの両端にかかるDC電圧差によって、キャパシタ容量が変化する特性のことです。一般的には、DC電圧差が上昇するにつれて容量が減少します。

※「DCバイアス特性」は、「直流バイアス特性」や「直流電圧特性」と呼ばれることもあります。

また、セラミックキャパシタの物理的サイズによって、容量の変化値が異なります。例えば、公称値の0.1uFの1005サイズのセラミックキャパシタに16Vを印加すると、容量値が公称値の0.1uFを大きく下回り、半分程度の容量になることがあります。

このDCバイアス特性の影響で、ブートストラップ回路のキャパシタ容量が不足することがあります。

※容量が小さくなりすぎると、ゲート駆動ができなくなる可能性があります。

ただし、単純に、キャパシタのサイズを大きくすると、部品価格が上昇する可能性が高いです。

このため、①実容量が必要な最低容量を満たす最小のキャパシタの使用、②印加電圧に対して数倍の耐圧を持つキャパシタの使用、等の対策が必要です。

※特に高誘電率のチタン酸バリウム系の強誘電体を使用したX5R、X7R、Y5Vのキャパシタにその傾向が強いようです。
※X5R特性品の静電容量減少よりも、Y5V特性品の静電容量減少が数倍になる例もありまする。

なお、調べた範囲では、アルミ電解キャパシタ、フィルムキャパシタなどには、DCバイアス特性はほとんど見られないようです。

いいなと思ったら応援しよう！