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貼片電容選型指南及優(yōu)缺點(diǎn)(二)
發(fā)布時(shí)間:2018-09-11 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】根據(jù)前述條件,對(duì)靜電容量為22μF的普通鋁電解電容器、鉭電解電容器、功能性高分子鋁電解電容器以及MLCC分別比較了輸出電流與輸出電壓。
更換降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器中的輸出電容器為MLCC
圖7是作為POL轉(zhuǎn)換器等電子設(shè)備中較為常用的降壓型小型DC-DC轉(zhuǎn)換器的基本電路。 轉(zhuǎn)換器的主要電路得到IC化,并通過(guò)印刷線路板外接電容器及電感器(也有內(nèi)置產(chǎn)品) 位于IC前段的電容器稱為輸入電容器(Cin)、位于后段的電容器稱為輸出電容器(Cout)。DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出電容器通過(guò)積蓄電荷使輸出電壓平滑化,同時(shí)起到將交流的波紋成分釋放至地線層側(cè),并將其除去的作用。
降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器中的輸出電容器特性比較
由于MLCC的ESR較低,因此波紋電壓較小,自己發(fā)熱較少。
根據(jù)前述條件,對(duì)靜電容量為22μF的普通鋁電解電容器、鉭電解電容器、功能性高分子鋁電解電容器以及MLCC分別比較了輸出電流與輸出電壓。
ESR以及引起自己發(fā)熱的波紋電壓從大到小的順序?yàn)椋浩胀ㄤX電解電容器>鉭電解電容器>功能性高分子鋁電解電容器>MLCC。
功能性高分子鋁電解電容器是將導(dǎo)電性聚合物作為電解質(zhì)實(shí)現(xiàn)低ESR的產(chǎn)品,與普通鋁電解電容器相比,波紋電壓顯著變小,但其形狀較大,價(jià)格也較高。
各電容器的阻抗-頻率特性、ESR-頻率特性如下所示。
ESR越小的電容器,能夠?qū)⒉y電壓抑制到更小。如下述圖表所示,MLCC的特點(diǎn)在于ESR極小,僅為數(shù)mmΩ左右。因此,使用MLCC更換電解電容器將能夠發(fā)揮極佳的表現(xiàn)。
貼片電容優(yōu)點(diǎn):抑制波紋、高可靠性、長(zhǎng)壽命化
ESR較高的電解電容器會(huì)因波紋電流導(dǎo)致自己發(fā)熱,從而縮短壽命。
MLCC的ESR比電解電容器降低量達(dá)到兩位數(shù),在實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命的同時(shí)提高了可靠性。
貼片電容使用注意事項(xiàng):
高介電常數(shù)系列請(qǐng)注意施加電壓造成的容量變化
即使是優(yōu)異的電容器MLCC也有弱點(diǎn)。MLCC會(huì)因施加的電壓不同而導(dǎo)致靜電容量發(fā)生變化。施加的是直流電壓時(shí)稱為DC偏壓特性(直流電壓特性)。靜電容量的變化(DC偏壓相依)在低介電常數(shù)系列(種類1)中幾乎不會(huì)出現(xiàn),而會(huì)在高介電常數(shù)系列(種類2) 的陶瓷電容器中出現(xiàn)。
其原因在于,高介電常數(shù)系列使用的是自發(fā)極化的強(qiáng)電介質(zhì)(BaTiO3等)。因此,施加直流電壓進(jìn)行使用時(shí),請(qǐng)?jiān)谶x擇時(shí)考慮電介質(zhì)的特性、使用電壓及耐壓等因素。同時(shí),電容器尺寸越小,靜電容量的減少量則會(huì)越大。在選擇容量是,也需要考慮DC偏壓特性。
※高介電常數(shù)系列的MLCC存在通過(guò)溫度變化與施加直流電壓會(huì)使靜電容量下降的弱點(diǎn)(溫度特性、DC偏壓特性)。同時(shí),由于其擁有極低的ESR,因此反而會(huì)造成異常振動(dòng)以及反共振的問(wèn)題,因此在更換時(shí)需要注意。
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