電容承受溫度與壽命,在開關(guān)電源設(shè)計過程中,不可避免地要挑選適用的電容。就100μF以上的中、大容量產(chǎn)品來說,因為鋁電解電容的價格便宜,所以,迄今使用的較為普遍。但是,較近幾年卻發(fā)生了明顯變化,避免使用鋁電解電容的情況正在增加。出現(xiàn)這種變化的一個原因是,鋁電解電容的壽命往往會成為整個設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)。電源模塊制造廠家的工程師表示:“對于鋁電解電容這種壽命有限的元件,如果可以不用,就盡量不要采用?!币驗殇X電解電容內(nèi)部的電解液會蒸發(fā)或產(chǎn)生化學變化,導(dǎo)致靜電容量減少或等效串聯(lián)電阻(ESR)增大,隨著時間的推移,電容性能肯定會劣化。電解電容由于有正負極性,因此在電路中使用時不能顛倒聯(lián)接。鎮(zhèn)江陶瓷電容品牌
當負載頻率上升到額定電流值時,即使電容器上的交流電壓沒有達到額定電壓,負載的交流電流也必須保持不高于額定電流值。如果電容器損耗因數(shù)引起的發(fā)熱開始發(fā)揮更明顯的作用,則負載電流必須降低,如圖右側(cè)曲線部分所示,其中電流隨著頻率的增加而降低。由于第二類介質(zhì)陶瓷電容器的電容遠大于1類介質(zhì)電容器的電容,所以濾波用的F陶瓷電容器的交流電壓通常在1V以下,無法加載到額定交流電壓。所以第二類介質(zhì)電容主要討論允許加載的紋波電流。連云港濾波電路電容廠家影響電解電容器性能的較主要的參數(shù)之一就是紋波電流問題。
為什么會有扭曲的裂縫?這是因為電路板上的補丁是焊接。對電路板施加過大的機械力,導(dǎo)致電路板彎曲或老化,產(chǎn)生扭曲裂紋。如果扭轉(zhuǎn)裂紋從下外電極的一端延伸到上外電極,電容就會降低,使電路呈現(xiàn)開路狀態(tài)(open)。因此,即使裂紋不是很嚴重,如果到達貼片內(nèi)部電極,焊劑中的有機酸和水分也會通過裂紋間隙侵入,導(dǎo)致絕緣電阻下降。此外,電壓負載會變高,電流過大時,較壞的情況會導(dǎo)致短路。一旦出現(xiàn)扭曲裂紋,很難從外部清理,所以為了防止裂紋的發(fā)生,應(yīng)控制不要施加過大的機械力。一般來說,電容器封裝越大,越容易產(chǎn)生機械應(yīng)力失效。
根據(jù)經(jīng)驗,在電路的總電源原理圖中,設(shè)計原理圖時把這些電容畫在一起,因為是同一個網(wǎng)絡(luò),而在設(shè)計實際PCB時,這些電容分別放在各自的ic上。電容越大,信號頻率越高,電容的交流阻抗越小。電源(或信號)或多或少會疊加一些交流高頻和低頻信號,對系統(tǒng)不利。IC電源的引腳與地之間并聯(lián)放置電容,一般是為了濾除對系統(tǒng)不利的交流信號。10uf和0.1uf的電容配合使用,使電源(或信號)對地的交流阻抗在很寬的頻率范圍內(nèi)很小,這樣可以更干凈地濾除交流分量。液態(tài)電解電容采用的介電材料為電解液,而固態(tài)電容采用的是導(dǎo)電性高分子。
類陶瓷電容器類穩(wěn)定陶瓷介質(zhì)材料,如美國電氣工程協(xié)會(EIA)標準的X7R、X5R和中國標準的CT系列(溫度系數(shù)為15.0%),不適用于定時、振蕩等溫度系數(shù)較高的場合。然而,因為介電系數(shù)可以做得非常大(高達1200),所以電容可以做得相對較大。一般1206貼片封裝的電容可以達到10F或者更高;類可用的陶瓷介質(zhì)材料如美國電氣工程協(xié)會(EIA)標準的Z5U、Y5V和中國標準的CT系列低檔產(chǎn)品(溫度系數(shù)為22%、-56%的Z5U和22%、-82%的Y5V),這種介質(zhì)的介電系數(shù)隨溫度變化很大,不適用于定時、振蕩等高溫度系數(shù)的場合。但由于其介電系數(shù)可以做得很大(可達1000~12000),電容比可以做得更大,適用于一般工作環(huán)境溫度要求(-25~85)的耦合、旁路和濾波。一般1206表貼Z5U和Y5V介質(zhì)電容甚至可以達到100F,從某種意義上說是取代鉭電容的有力競爭者。常用陶瓷電容容量范圍:0.5pF~100uF?;窗哺邏嘿N片電容
電容器的電容量的基本單位是法拉(F)。在電路圖中通常用字母C表示電容元件。鎮(zhèn)江陶瓷電容品牌
隨著頻率的升高,容抗下降、感抗上升,容抗等于感抗并相互抵消時的頻率為鋁電解電容器的諧振頻率,這時的阻抗比較低,只剩下ESR。如果ESR為零,則這時的阻抗也為零;頻率繼續(xù)上升,感抗開始大于容抗,當感抗接近于ESR時,阻抗頻率特性開始上升,呈感性,從這個頻率開始以上的頻率下電容器時間上就是一個電感。由于制造工藝的原因,電容量越大,寄生電感也越大,諧振頻率也越低,電容器呈感性的頻率也越低。這就要求它在開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作頻段內(nèi)要有低的等效阻抗,同時,對于電源內(nèi)部,由于半導(dǎo)體器件開始工作所產(chǎn)生高達數(shù)百千赫的尖峰噪聲,亦能有良好的濾波作用,一般低頻用普通電解電容器在10kHz左右,其阻抗便開始呈現(xiàn)感性,無法滿足開關(guān)電源使用要求。鎮(zhèn)江陶瓷電容品牌