电容的 DC 偏压特性

DC偏压特性

电容的 DC 偏压特性，是指在直流偏置电压作用下，其电容量会随偏压大小变化的特性，多数电容（尤其陶瓷电容）电容量会随偏压升高而下降。

如下图，1uF/25V贴片电容为例，横坐标是直流电压，纵坐标是电容量的偏差量。

假设电容上的电压为0V时，C1=1uF（初始容量值）。

当电容是施加直流电压为5V时，对应表中的曲线为-20%，待人公式

计算得到C2=0.8uF

如果施加10V，计算得到C2=0.5uF；如果施加20V时，计算得到C2=0.3uF.

从以上得出，电容容值是随电容上施加的直流电压升高而容值逐渐减小，这就是静态电容量随施加的直流电压增大而减小。

注意：为了解决贴片电容的直流偏压特性问题，在设计贴片电容的时候要留足够的电压余量，建议贴片电容额定电压降额到50%以下使用，对精度要求高的甚至降额到20%以下。比如50V，用作25V，电压降额一半使用

关键影响因素

• 材料是核心：NP0/C0G 陶瓷电容受影响极小，X7R/X5R 次之，Y5V/Z5U 等低压高容型陶瓷电容影响最显著。
• 规格关联：相同材料下，电容的标称容量越大、额定电压越低，偏压对容量的影响越突出。

实际应用意义

• 直接影响电路性能：比如电源滤波、射频匹配等场景，若忽略该特性，可能导致滤波效果变差、电路参数漂移。
• 选型需针对性考量：对容量稳定性要求高的电路，需优先选择 NP0/X7R 等低偏压敏感性电容。

常见电容材料 DC 偏压特性数据表

材料型号	容量变化率（无偏压→额定偏压）	额定电压适配建议	核心特点	典型适用场景
NP0/C0G	±0.5% 以内（几乎无变化）	低压至高压均适用	偏压敏感性最低，温度稳定性优	射频电路、振荡电路、精密计时电路
X7R	下降 10%–30%（视规格而定）	中低压（16V–100V 常用）	偏压影响中等，温度稳定性较好	电源滤波、耦合电路、工业控制电路
X5R	下降 15%–35%（视规格而定）	低压为主（6.3V–50V）	容量密度高于 X7R，偏压敏感性略高	便携设备电源、消费电子滤波电路
Y5V/Z5U	下降 40%–70%（低压下衰减显著）	低压（≤25V）	容量密度高，偏压敏感性极强	对容量精度要求低的旁路、 decoupling 电路