Диссертация (1143983)
Текст из файла
Федеральное государственное автономноеобразовательное учреждение высшего образования«Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»На правах рукописиПлотников Андрей ПавловичИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИХКОНДЕНСАТОРОВ ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХНАГРУЗКАХСпециальность 05.09.02 – Электротехнические материалы и изделияДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата технических наукНаучный руководитель:доктор технических наук, доцентЕмельянов Олег АнатольевичСанкт-Петербург – 20182СОДЕРЖАНИЕСписок сокращений и условных обозначений ............................................................. 4Введение ...........................................................................................................................
61. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ..................................................................................... 151.1. Основные сведения о многослойных керамических конденсаторах .......... 151.2. Технология производства и основные конструкции многослойныхкерамических конденсаторов ................................................................................. 211.3.
Основные сведения о сегнетоэлектриках и сегнетоэлектрическихматериалах ............................................................................................................... 311.4. Температурные и полевые нелинейные зависимости характеристиксегнетокерамических конденсаторов .................................................................... 451.5. Выводы и постановка задач исследования ....................................................
492. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ .......................................................................... 522.1. Объекты исследования ..................................................................................... 522.2. Исследование температурно-частотных характеристиксегнетокерамических конденсаторов .................................................................... 542.3. Исследование температурно-полевых характеристик сегнетокерамическихконденсаторов.......................................................................................................... 572.4.
Исследование температурной зависимости удельной проводимостисегнетоэлектрика ..................................................................................................... 582.5. Исследование кратковременной электрической прочностисегнетокерамических конденсаторов .................................................................... 592.6. Исследование работоспособности сегнетокерамических конденсаторовпри повышенных электрических нагрузках .........................................................
612.6.1. Экспериментальный стенд ........................................................................ 612.6.2. Измерение температуры поверхности конденсаторов ........................... 632.6.3. Расчет эффективных параметров сегнетокерамическихконденсаторов .........................................................................................................
652.7. Статистическая обработка экспериментальных данных .............................. 66Выводы ..................................................................................................................... 6833. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИХКОНДЕНСАТОРОВ ...................................................................................................... 693.2.
Температурно-частотные характеристики относительной диэлектрическойпроницаемости и фактора потерь .......................................................................... 693.3. Температурно-полевые характеристики относительной диэлектрическойпроницаемости и фактора потерь ..........................................................................
763.4. Температурная зависимость удельной проводимости сегнетоэлектрика .. 79Выводы ..................................................................................................................... 814. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ СЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИХКОНДЕНСАТОРОВ ...................................................................................................... 834.2.
Функции распределения электрической прочности исследуемыхконденсаторов.......................................................................................................... 834.3. Влияние повышенной температуры на среднюю электрическую прочностьсегнетокерамических конденсаторов .................................................................... 86Выводы ..................................................................................................................... 875. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИСЕГНЕТОКЕРАМИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ ПРИ ПОВЫШЕННЫХЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ ..............................................................................
895.2. Изучение зависимости среднего срока службы от напряжения наконденсаторе ............................................................................................................ 895.3. Изучение зависимостей эффективных параметров конденсатора в условияхвоздействия испытательного напряжения ............................................................ 96Выводы ...................................................................................................................
1056. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ............................................................. 1066.2. Точные решения уравнений заряда-разряда нелинейной емкости ........... 1066.3. Методика определения зависимости емкости от напряжения импульснымразрядом испытуемого конденсатора ................................................................. 112Выводы ...................................................................................................................
115ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 116СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 1184Список сокращений и условных обозначенийТУ – технические условия;ТСЕ – температурная стабильность емкости;MLCC – многослойный керамический конденсатор (англ. multilayer ceramiccapacitor)ТКЕ – температурный коэффициент емкостиТКε – температурный коэффициент диэлектрической проницаемости;EIA – Альянс отраслей электронной промышленности (англ. Electronic IndustriesAlliance)МЭК – Международная электротехническая комиссия;PME – электрод из драгоценного металла (англ. precious metal electrode);NME – электрод из драгоценного металла (англ.
noble metal electrode);BME – электрод из цветного метала (англ. base metal electrode);REE – редкоземельные элементы (англ. rare earth elements);ESL – эквивалентная последовательная индуктивность (англ. equivalent seriesinductance);ESR – эквивалентное последовательное сопротивление (англ. equivalent seriesresistance);РФП – размытый фазовый переход;ЗОС – зонально-оболочечная структура;SMD – устройство для поверхностного монтажа (англ. surface-mount device);kп – коэффициент перегрузки;Uном – номинальное напряжение конденсатора;τсл – срок службы конденсатора;Ps – спонтанная поляризованность сегнетоэлектрика;Eдеп – электрическое поле деполяризации;5Wдеп – энергия электрического поля деполяризации;PR – остаточная поляризованность сегнетоэлектрика;EC – коэрцитивная сила;TC – температура фазового перехода (Кюри);Uсм – напряжение постоянного смещения;Cном – номинальная емкость конденсатора;Tраб – рабочая температура конденсатора (интервал рабочих температур);ka – коэффициент активного объема конденсатора;Uпр – пробивное напряжение конденсатора;Eпр – электрическая прочность конденсатора;Cэфф – эффективная емкость конденсатора;tgδэфф – эффективный тангенс угла диэлектрических потерь конденсатора;Wa – энергия активации проводимости диэлектрика;Kвар – коэффициент вариации электрической прочности конденсатора;Ēпр – средняя электрическая прочность;Ec – действующее значение напряженности электрического поля на конденсаторе.6ВведениеОднойизэлектрофизическойважныхтенденцийаппаратурыразвитияявляетсярадиоэлектроннойминиатюризация.иУменьшениемассогабаритных показателей может быть достигнуто за счет использования новыхтипов интегральных схем, повышения плотности монтажа, использования новыхконструкций пассивных элементов в составе аппаратуры.
Сегнетокерамическиемногослойные конденсаторы широко применяются в современной аппаратуре всилу ряда преимуществ: высокая удельная емкость на единицу поверхности иобъема, широкий диапазон номинальных емкостей, напряжений и рабочихтемператур.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.