izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"izmertech-935Research ArticleЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯELECTROMAGNETIC MEASUREMENTSОпределение зависимости ёмкости сегнетокерамических конденсаторов от напряжения методом импульсного разрядаЕмельяновО. А.andreyplotnikow@gmail.comПлотниковА. П.andreyplotnikow@gmail.comСанкт -Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоRussian Federation201707022023094448Copyright © Емельянов О.А., Плотников А.П., 20232023Емельянов О.А., Плотников А.П.Емельянов О.А., Плотников А.П.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izmt.ru/jour/article/view/935

Теоретически и экспериментально обоснована аналитическая модель зависимости ёмкости керамических конденсаторов от приложенного напряжения. На основе точного решения нелинейного дифференциального уравнения разряда конденсатора разработан метод определения параметров аналитической модели. Приведены экспериментальные данные для сегнетокерамических многослойных конденсаторов. Отмечено соответствие результатов предлагаемого метода данным прямых измерений с помощью RLC -измерителя и сведений, указанных производителем конденсаторов, во всём диапазоне рабочих напряжений.

The analytical voltage-dependent capacitance model of ceramic capacitors is proposed and proved theoretically as well as experimentally. The method of model parameters calculation based on the exact solution of nonlinear differential equation is developed. The experimental data for multilayer ferroelectric ceramic capacitor showing good agreement of proposed method results with those obtained by using LCR meter are presented.

нелинейная зависимость ёмкостисегнетокерамический конденсаторнелинейное дифференциальное уравнениеимпульсный разряд конденсатораnonlinear capacitance dependenceferroelectric ceramic capacitornonlinear differential equationcapacitor’s pulsed dischargeReferencesPan M-J. ; Randall Clive A. A brief introduction to ceramic capacitors // IEEE Elect. Insul. Mag. 2010. V. 26. Nо. 3. P. 44-50.Pan M-J. ; Randall Clive A. A brief introduction to ceramic capacitors // IEEE Elect. Insul. Mag. 2010. V. 26. Nо. 3. P. 44-50.Ротенберг Б. А. Керамические конденсаторные диэлектрики. СПб.: ОАО НИИ " Гириконд", 2000.Ротенберг Б. А. Керамические конденсаторные диэлектрики. СПб.: ОАО НИИ " Гириконд", 2000.Murata Manufacturing Co., Ltd. [Офиц. сайт]. http://www.murata.com (дата обращения: 08.02.2017).Murata Manufacturing Co., Ltd. [Офиц. сайт]. http://www.murata.com (дата обращения: 08.02.2017).TDK Corporation. [Офиц. сайт]. http://www.tdk.com (дата обращения: 09.02.2017).TDK Corporation. [Офиц. сайт]. http://www.tdk.com (дата обращения: 09.02.2017).Domonkos M. T., Heidger S., Brown D., Parker J. V., Gregg C. W., Slenes K., Hackenberger W., Kwon S., Tran T. Submicrosecond pulsed power capacitors based on novel ceramic technologies // IEEE Trans. Plasma Sci. 2010. V. 38. Nо. 10. P. 2686-2693.Domonkos M. T., Heidger S., Brown D., Parker J. V., Gregg C. W., Slenes K., Hackenberger W., Kwon S., Tran T. Submicrosecond pulsed power capacitors based on novel ceramic technologies // IEEE Trans. Plasma Sci. 2010. V. 38. Nо. 10. P. 2686-2693.Rupprecht G., Bell R. O., Silverman B. D. Nonlinearity and microwave losses in cubic strontium-titanate // Phys. Rev. 1961. V. 123. Nо. 1. P. 97.Rupprecht G., Bell R. O., Silverman B. D. Nonlinearity and microwave losses in cubic strontium-titanate // Phys. Rev. 1961. V. 123. Nо. 1. P. 97.Johnson K. M. Variation of Dielectric Constant with Voltage in Ferroelectrics and Its Application to Parametric Devices // J. Appl. Phys. 1962. V. 33. Nо. 9. P. 2826-2831.Johnson K. M. Variation of Dielectric Constant with Voltage in Ferroelectrics and Its Application to Parametric Devices // J. Appl. Phys. 1962. V. 33. Nо. 9. P. 2826-2831.Tkach A., Vilarinho P. M., and Kholkin A. L. Nonlinear dc electric-field dependence of the dielectric permittivity and cluster polarization of Sr1-xMnxTiO3 ceramics // J. Appl. Phys. 2007. V. 101. Nо. 8.084110. P. 1-9.Tkach A., Vilarinho P. M., and Kholkin A. L. Nonlinear dc electric-field dependence of the dielectric permittivity and cluster polarization of Sr1-xMnxTiO3 ceramics // J. Appl. Phys. 2007. V. 101. Nо. 8.084110. P. 1-9.Curecheriu L. P., Mitoseriu L., Ianculescu A. Nonlinear dielectric properties of Ba1-xSrxTiO3ceramics. // J. Alloys Compd. 2009. V. 482. Nо. 1-2. P. 1-4.Curecheriu L. P., Mitoseriu L., Ianculescu A. Nonlinear dielectric properties of Ba1-xSrxTiO3ceramics. // J. Alloys Compd. 2009. V. 482. Nо. 1-2. P. 1-4.Ţura V., Harnagea C., Mitoşeriu L., Ricinschi D. Dielectric and ferroelectric properties of multilayer ceramic capacitors with X7R characteristics // Analele ştiinţifice ale universităţii "Al. I. Cuza" din iaşi. 1995-1996. T. XLI-XLII. Fizica Solidelor - Fizică Teoretică.Ţura V., Harnagea C., Mitoşeriu L., Ricinschi D. Dielectric and ferroelectric properties of multilayer ceramic capacitors with X7R characteristics // Analele ştiinţifice ale universităţii "Al. I. Cuza" din iaşi. 1995-1996. T. XLI-XLII. Fizica Solidelor - Fizică Teoretică.Vendik O. G, Zubko S. P. Modeling the dielectric response of incipient ferroelectrics. // J. Appl. Phys. 1997. V. 82. Nо. 9. P. 4475-4483.Vendik O. G, Zubko S. P. Modeling the dielectric response of incipient ferroelectrics. // J. Appl. Phys. 1997. V. 82. Nо. 9. P. 4475-4483.Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981.Лайнс М., Гласс А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы. М.: Мир, 1981.Смоленский, Г. А. Физика сегнетоэлектрических явлений. Л.: Наука, 1985.Смоленский, Г. А. Физика сегнетоэлектрических явлений. Л.: Наука, 1985.Emelyanov O., Plotnikov A. Ferroelectric capacitors in pulsed modes: Experimental study and analytical calculations // IEEE Intern. Conf. on Dielectrics (ICD). 2016. V. 2. P. 893-896.Emelyanov O., Plotnikov A. Ferroelectric capacitors in pulsed modes: Experimental study and analytical calculations // IEEE Intern. Conf. on Dielectrics (ICD). 2016. V. 2. P. 893-896.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.