作者: AirCity 2020.1.27
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1 .选择电容器的基本原则对电容器的选择,需要深入了解电容器。 本文是电容器系列的最后一篇。 建议看前面四篇了解各种电容器的特点。
深入了解电容器(一) :电容器概述
深入了解电容器(2) :电容器参数指标的说明
深入了解电容器(3)陶瓷电容器MLCC
详细了解电容器(四) :钽电容器、聚合物有机半导体电容器(POSCAP、ECAS )和薄膜电容器
简单选择原则:
超大容量,铝电解电容器便宜,使用方便。
既需要大容量,又需要小体积,选用钽电容器,而且钽电容器可靠性更高。
必须选择大容量、小体积、低ESR、高可靠性、聚合物电容器。
空间非常小的地方,推荐陶瓷电容器。
想选择高耐压、频率特性好、薄膜电容器。
电容器有不同的特点,不同行业的使用量也不同。
电源行业、汽车电子行业、铝电解电容器、钽电容器是常用的。 精密电子、家电行业,几乎都是MLCC陶瓷电容器。 在高端电源、汽车电子中首次考虑使用聚合物电容器。 这是因为性能好,可靠性高,价格非常高。 在高压场所、音响行业,多使用薄膜电容器。 2电容特性的横向对比度在任何电容下的阻抗特性都不同。
任何电容器的容量都随温度而变化。
任何电容器的电容都随电压而变化。
任何电容器的阻抗都是随频率变化的曲线。
在高温、高压、高频极端条件下,必须保证允许值均满足系统要求。 特别是在可靠性高的产品中!
2.1 .不同材料电容器的阻抗曲线与PDN设计相比,整个电源网络的对地阻抗必须低于目标值。 在阻抗高的频率点上,必须选择相应类型的电容器和允许值,以将该位置的对地阻抗抑制得较低。 阻抗曲线因电容器的类型而异。 有关PDN设计的信息,请参阅文章《PDN设计》
下图是几种不同材料的电容器的阻抗曲线图,以供选择参考。
MURATA、TDK和KEMET在官方网站上下载了软件,以提供各型号的电容阻抗曲线。 通过这些工具了解容量特性吧!
2.2不同材料电容器的电容vs温度温度特性良好的电容器有:
温度补偿用独石陶瓷电容器(MLCC )非常小
导电性高分子铝电解电容器(也称为高分子AI、聚合物电容器ecas (10 %以内
导电性高分子钽电容器(也称为高分子Ta、聚合物电容器poscap (10 %以内
二氧化锰型钽电容器,10%以内
不清楚胶片电容器(Film )
温度特性不好的电容器:
高介电常数MLCC(x5r,Y5V ) )。
铝电解(液体)电容器在低温时变化很大
以下是几种类型电容器的比较曲线。
这三片都是聚合物电容器,变化不大,其中聚合物钽电容器相对最大。
最初的钽电容器,变化少;
第二片MLCC,变化相对较大
第三片铝电解电容器(液体)低温时容量明显下降。
2.3不同材料容量的vs电压高分子容量、薄膜容量、C0G容量的直流偏置性能最好,Class2类容量(X5R、Y5V )性能差。
2.4不同材料电容器的阻抗和ESR vs频率下图以6.3V/100uF为例
MLCC电解质的钛酸钡和电极为多层,在等效电路上各并联一层,可以降低ESR。 聚合物ECAS也像MLCC那样,由于有多层的铝元素,所以可以降低ESR。 其他电容器基本上只有一个电容器元件,因此ESR值相对较高。
一般来说,电容器的ESR和阻抗越低,实际电路中的平滑特性和瞬态响应特性越好。 ESR绩效排名,从好到坏:
MLCC聚合物铝电解电容器钽电解电容器铝电解电容器
2.5不同材料电容器温度vs纹波电流下图以6.3V/100uF为例
温度上升越困难说明电容器的特性越优良
发热的程度相对地取决于ESR和电容器的体积,过热会影响可靠性和寿命。
即使同样是10温度上升的物质,ESR越低,所需的电流也越大。 从上面的几张图也可以看出ESR的特征。 相反,ESR越大,越容易引起温度上升。 此时必须特别关注钽电容器和铝电解电容器。 他们的ESR太大了,温度上升得很快。
一般来说,由于MLCC发热量少,所以不太能作为规范来保证,含有聚合物电容器的电解电容器无法避免这种影响,因此一般按种类进行规定。
3 .我使用的电容器系列品牌系列用途KEMETT493系列钽电容器、T495系列钽电容器、T513系列钽电容器的高电容值、高可靠性产品、航电产品KEMETCOTS X7R、车规x555 GRM15、GRM18、GRM手机等消费类CC0402等系列手机等消费类电子宇阳C0201、C0402等系列手机等消费类电子三星CL05、CL05等系列手机等消费类电子
3359 ds.Murata.co.jp/sim surfing/MLCC.html? lcid=zh-cn#
容量测试注意事项:
33559 www.Murata.com/zh-cn/products/capacitor/MLCC/solution/insufficient
为什么电容量总是测量不出来:
33559 www.Murata.com/zh-cn/support/FAQs/products/capacitor/MLCC/char/0012
的详细测量方法:
3359 www.Murata.com/zh-cn/products/emiconfun/capacitor/2012/06/28/en-2012 06 28-P1