多层陶瓷电容器的动态模型和演变的电路模拟详细分析

近年来，随着电子设备信号高速化、元件数量增加以及高密度贴装化，设计难度也在不断增大。设计人员为了降低试制成本，减少试制实验次数，充分利用电路模拟技术，就必须要在短时间内实现准确率较高的设计。为了实现高精度的模拟，必须设定高精度元件样品，特别是在高介电常数的条件下能够显示出温度和DC偏置电压的依存性，因为在不同条件下，容量和ESR（Equivalent Series Resistance，等价串联阻抗，电容器阻抗值的实数成分）的变动也不可忽视。例如，设计DC-DC转换器时，除了DC偏置电压的依存性外，还要考虑发热引起的温度依存性，陶瓷电容。

    动态模型适用于输出电路的平滑电容器，为方便比较，结合使用传统静态模型（常温、DV电压0V）时的计算值进行展示。测量条件和计算条件的各种因素如表2所示。图5是输出端子中纹波电压（左）和由于负荷变动导致的电压瞬态响应（右）。纹波电压通过除去直流成分的值进行比较，可以看出动态模型更接近。此外，瞬态响应是指负荷由55Ω变到0.5Ω（电流由0，5A变为5A）时的电波波形，负荷变动后，输出电压的值急速下降，动态模型的计算值和测量值相对一致。电压会部分随着直流电流的增大而逐步攀升，虽然功率电感器的特性受到了影响，但由于本次功率电感器不适用于动态模型，因此产生了许多差异。