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貼片電容選型指南及優缺點(一)

發布時間:2018-09-11 責任編輯:wenwei

【導讀】電容器是電路中的基礎元器件,鋁電解電容因其價格便宜,容量大被廣泛使用。隨著電子產品的微型化,電解電容因為體積大,波紋電流導致的自身發熱問題,逐漸被貼片電容替代。
 
隨著技術發展,MLCC體積可以做的越來越來小,達到了0201,容值也不斷增加,具有節省了空間,抑制波紋,延長壽命的優點。但MLCC的ESR(等效串聯電阻)較小的特點卻起到了反效果,由于會產生異常振動以及反共振的情況,因此在更換時需要格外注意。
 
● 隨著技術的進步,數10~100μF以上的大容量MLCC實現產品化,從而可用其更換電解電容器。電解電容器的壽命為10年,但幾乎沒有任何要素會縮短MLCC的壽命。
● 輸出電容器中電解電容也不斷被更換為MLCC
● 使用模擬電路等更換去耦電容器的情況越來越多。
 
各類電容器使用注意事項
 
貼片電容選型指南及優缺點(一)
 
容量大,但會因自己發熱容易導致壽命變短的電解電容器
 
電容器的ESR會根據頻率不同而發生變化。
 
將某一頻率中電容器的ESR表示為R,波紋電流表示為I,則RI2的電力出現熱損耗,從而使電容器自己發熱。
 
電解電容器擁有大容量的特點,但由于其ESR過高,因此波紋電流導致發熱過大是其缺點。
 
電容器可接受的波紋電流上限值稱為允許波紋電流。若使用時超過允許波紋電流時會縮短電容器的壽命。
 
貼片電容選型指南及優缺點(一)
 
注:ESR與波紋電流
 
理想的電容器是只有靜電容量的元件,但現實中,其還擁有因電極帶來的電阻成分與電感成分。電路圖中無法標識的電阻成分稱為ESR(等效串聯電阻)、電感成分稱為ESL(等效串聯電感)。
 
貼片電容選型指南及優缺點(一)
 
直流電流雖然是以一定電壓并沿一個方向流動的電流,但電源電路的直流電流中重疊有噪聲電流等各類交流成分。例如,通過對商用交流電進行整流(全波整流)后得到的直流電流中包含有周期為商用交流電2倍的微波(波紋)狀脈動電流。同時,開關方式的DC-DC轉換器中,直流電壓重疊有開關周期的脈動電流。這些均稱為波紋電流。
 
貼片電容選型指南及優缺點(一)
 
鋁電解電容器的壽命為10年
 
鋁電解電容器的靜電容量大,價格低,因此廣泛使用于電子設備中,但其有使用壽命,因此在使用時需要特別注意。鋁電解電容器的壽命一般為10年左右。這是由于電解液干涸(蒸發)導致靜電容量降低而引起的(容量流失)。
 
電解液的消失量與溫度有關,其基本符合被稱為"阿倫尼烏斯定律"的化學反應速度理論。該定律表示,若使用溫度上升10℃則壽命會變為原來的2分之1,若下降10℃則壽命會變為原來的2倍,因此10℃ 2倍定律。因此,在波紋電流導致自己發熱較大的條件下進行使用時,壽命將會進一步縮短。
 
同時,電解液的干涸也會使ESR上升。直流電壓與波紋電壓重疊時,需要注意波紋電壓的峰值不要超過額定電壓(耐壓)。電源電路等使用額定電壓為輸入電壓3倍左右的電容器。
 
貼片電容選型指南及優缺點(一)
 
貼片電容選型指南及優缺點(一)
 
 
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