JPH03248511A - 磁器コンデンサの共振現象防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、強誘電体材料を用いた積層磁器コンデンサの
共振現象を防止する方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］チタ
ン酸バリウムやＰＬＺＴ、ＰＭＮＺＴ等の磁器強誘電体
を用いた積層磁器コンデンサでは、大きいもので、１０
０００以上の比誘電率を有する誘電体から構成されるの
で、小型で大きな靜電容皺を有することができる。然し
乍ら、このような磁器強誘電体を用いた積層磁器コンデ
ンサでは、コンデンサに直流バイアス電圧を印加し、そ
のインピーダンスの周波数特性を調べると、第２図に示
すように、 １００　ｋＨｚ以上の周波数でインピーダンスのピクが
いくつも見られる。これは、磁器強誘電体の圧電性に起
因する共振現象が生じていることであり、圧電性を有す
る物質に交流電界を印加したとき、発生する機械的振動
により、特定周波数で物質内に定在波（共振定常波）が
現れることにより起こる現象である。

このような特性を有する積層磁器コンデンサを例えばス
イッチング電源の２次平滑回路に用いた場合、コンデン
サには、電源の直流出力電圧が常に印加きれており、更
に、スイッチングによる交流電圧（リプル電圧）が重畳
される。平滑用コンデンサは、このリプル電圧に対して
充分に小さなインピーダンスを有し、これを消弧するた
めに用いられるが、リプル電圧に対し、第２図に示すよ
うに、急激にインピーダンスが高くなる周波数成分が含
まれる場合、その周波数分の交流電圧は、消弧されずに
、出力端に現れてしまう、近年、スイッチング電源の周
波数は、１００　ｋＨｚ〜５００　ｋＨｚと、積層磁器
コンデンサが圧電性による共振点を有する周波数帯に及
んでおり、この共振現象がスイッチング電源の平滑回路
に強誘電体積層磁器コンデンサを使用する上で、大きな
障害になっている。

本発明は、以上述べたような積層磁器コンデンサにおい
て、圧電性物質にバイアス電圧を加えることにより発生
する共振現象を防止し、その積層磁器コンデンサをスイ
ッチング電源の平滑回路等で適切に用いることができる
ようにするための磁器コンデンサの共振現象防止方法を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ ［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨とするものは、強誘電体積層磁器コンデン
サにおいて、強誘電体材料を用いたチップ型積層磁器コ
ンデンサを複数個積み重ね、各々の端子電極を接続する
ことを特徴とする磁器コンデンサの共振現象防止方法で
ある。

［作用］ 複数個の積層磁器コンデンサを並列に接続して組み立て
ると、その複数個並列に組立られた磁器コンデンサのア
ドミッタンス（即ち、インピーダンスの逆数）は、各々
の積層磁器コンデンサのアドミッタンスの和となる。従
って、このような並列コンデンサ組立体に、直流バイア
ス電圧を印加した場合に、その圧電性による共振周波数
は、各々のコンデンサでは、電極形状、積層形状、積層
強誘電体（圧電体）の性質、形状が各々微妙に僅かづつ
異っているため、本発明により、組み立てられた積層磁
器コンデンサ全体の共振点での、共振性が互いに打ち消
し合い、その共振点付近でのアドミッタンスの変動は穏
やかになり、従って、インピーダンスも急激な変化が見
られなくなる。

次に、本発明の磁器コンデンサの共振現象防止方法に従
って組立てた（積層された）磁器コンデンサを例に取り
、本発明を具体的な実施例により、説明するが、本発明
は、その説明により限定きれるものではない。

［実施例］ 第１図は、本発明により、複数個のチップ型積層磁気コ
ンデンサを組み立てて得るチップ型積層磁器コンデンサ
を、その側面図及び一部所面の正面図で模式的に示すも
のである。

用いたチップ型積層磁器コンデンサ１は、形状が５．７
Ｘ５．ＯＸｏ、８１１ｍ（ＥＩＡＪ記号２２２０タイプ
）で、静ＩＥ客量温度特性が、Ｚ５Ｕ、定格電圧２５Ｖ
で、公称静電容量４．７μＦのものであり、図示のよう
に、５個積み重ねた。そして、各積層磁器コンデンサ１
は、エポキシ系接着剤２により接着された６次に、０．
１■厚（表面ハンダメツキ）の鋼製電極板４を、図示の
ように各積層磁器コンデンサ１の外部電極５を互いに、
並列に接続されるように、クリームハンダ（融点２９０
℃）で、ハンダ３付けすることにより完成された。

第２図は、用いたチップ型積層磁器コンデンサ単体に、
４０Ｖのバイアス電圧を印加した時の、１００ｋＨ２〜
１０ＭＨｚの周波数範囲についてそのインピーダンス変
動をグラフに表わしたものである０強誘電体（圧電体）
磁器のため、共振現象が生じて、インピーダンスが、約
４５０　ｋＨｚの周波数点で大きく変動し、更に、他の
周波数点でも大きく変化していることを示している。そ
のインピーダンスの変動において、その最大値と最小値
の比は、約３０：１である。

これに対し、第３図は、第１図に示すコンデンサの周波
数に対するインピーダンス変動を示すグラフである。イ
ンピーダンスは、周波数的４００ｋＨｚの点で最も大き
く変化しているが、最大値と最小値の比は、約３＝１で
あり、インピーダンスの変動が穏やかであることが分か
った。

このように本発明によって、電源回路の２次側平滑回路
に使用されても安定した特性を発揮することができる。

［発明の効果コ 本発明の磁器コンデンサの共振現象防止方法は、次のご
とき顕著な技術的な効果が得られた。

第１に、複数個のチップ型積層磁器コンデンサを積み重
ね、各々の端子電極を接続して、１個のコンデンサとす
ることにより、磁器強誘電体の圧電体による共振現象が
緩和され、共振点におけるインピーダンスの変動が穏や
かなコンデンサを提供できる。

第２に、従って、本発明による方法で組み立てたコンデ
ンサは、特に、スイッチング電源の２次側平滑回路で使
用した場合に、従来のコンデンサに比へて、優れた平滑
効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁器コンデンサの共振現象防止方法
に従って組み立てられた磁器コンデンサを示す横面図及
び正面図の一部断面図を示すものである。 第２図は、従来のチップ型積層磁器コンデンサのバイア
ス電圧印加時の周波数特性を示すグラフである。 第３図は、本発明により組み立てた磁器コンデンサのバ
イアス電圧印加時の周波数特性を示すグラフである。 ［主要部分の符号の説明コ １　、、、、、、、、チップ型積層磁器コンデンサ２　
、、、、、、、、エポキシ系接着剤３　、、、、、、、
、ハンダ ４、、、、、、、、電極板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．積層磁器コンデンサにおいて、強誘電体材料を用い
   たチップ型積層磁器コンデンサを複数個積み重ね、各々
   の端子電極を接続することを特徴とする磁器コンデンサ
   の共振現象防止方法。