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shi電dian路lu中zhong的de基ji礎chu元yuan器qi件jian,鋁lv電dian解jie電dian容rong因yin其qi價jia格ge便bian宜yi,容rong量liang大da被bei廣guang泛fan使shi用yong。隨sui著zhe電dian子zi產chan品pin的de微wei型xing化hua,電dian解jie電dian容rong因yin為wei體ti積ji大da,波bo紋wen電dian流liu導dao致zhi的de自zi身shen發fa熱re問wen題ti,逐zhu漸jian被bei貼tie片pian電dian容rong替ti代dai。
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,抑製波紋,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,由於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

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,但由於其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。

注:ESR與波紋電流
理想的電容器是隻有靜電容量的元件,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)。

直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)雖(sui)然(ran)是(shi)以(yi)一(yi)定(ding)電(dian)壓(ya)並(bing)沿(yan)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)流(liu)動(dong)的(de)電(dian)流(liu),但(dan)電(dian)源(yuan)電(dian)路(lu)的(de)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)中(zhong)重(zhong)疊(die)有(you)噪(zao)聲(sheng)電(dian)流(liu)等(deng)各(ge)類(lei)交(jiao)流(liu)成(cheng)分(fen)。例(li)如(ru),通(tong)過(guo)對(dui)商(shang)用(yong)交(jiao)流(liu)電(dian)進(jin)行(xing)整(zheng)流(liu)(全波整流)後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。

鋁電解電容器的壽命為10年
鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)靜(jing)電(dian)容(rong)量(liang)大(da),價(jia)格(ge)低(di),因(yin)此(ci)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong)於(yu)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)中(zhong),但(dan)其(qi)有(you)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),因(yin)此(ci)在(zai)使(shi)用(yong)時(shi)需(xu)要(yao)特(te)別(bie)注(zhu)意(yi)。鋁(lv)電(dian)解(jie)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)壽(shou)命(ming)一(yi)般(ban)為(wei)10年左右。這是由於電解液幹涸(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,電解液的幹涸也會使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。


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