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多层陶瓷电容器缺陷规避方法
文章来源:高低压绝缘漆    时间:2023-12-27 23:04:49

  器铝氧化绝缘材料时相对介电常数为10的电解质,MLC电容器拥有高相对介电常数材料(2000-3000)的优势。这一差异很重要,因为电容直接与介电常数相关。在电解质的正端,设置板间隔的氧化铝厚度小于陶瓷材料,从而带来更高的电容密度。

  温度和DC偏压变化时,陶瓷电容器介电常数不稳定,因此我们应该在设计过程中理解它的这种特性。高介电常数陶瓷电容器被划分为2类。图1显示了如何以3位数描述方法来对其分类,诸如:Z5U、X5R和X7R等。例如,Z5U电容器额定温度值范围为+10到+85℃,其变化范围为+22/~56%。再稳定的电介质也存在一定的温度电容变化范围。

  当我们研究偏压电容依赖度时,情况变得更糟糕。图2显示了一个22μF、6.3伏、X5S电容器的偏压依赖度。我们常常会把它用作一个3.3伏负载点(POL)稳压器的输出电容器。3.3伏时电容降低25%,导致输出纹波增加,从而对控制环路带宽产生巨大影响。如果您曾经在5伏输出时用这种电容器,则在温度和偏压之间,电容降低达60%之多,并且由于2:1 环路带宽增加,可能会产生一个不稳定的电源。许多陶瓷电容器厂商都没有详细说明这一问题。

  陶瓷电容器的第二个潜在缺陷是,它们具有比较小的电容和低ESR。在频域和时域中,这会带来一些问题。如果它们被用作某个电源的输入滤波电容器,则它们很容易随输入互连电感谐振,形成一个振荡器。要想知道是不是真的存在潜在问题,可将寄生互连电感估算为每英寸15 nH,然后根据这两篇文章介绍的方法把滤波输出阻抗与电源输入电阻作对比。第二个潜在问题存在于时域中,我们可在以太网电源(POE)等系统中看到它们的踪影。

  在这些系统中,电源通过大互连电感连接至负载。负载通过一个开关实现开启,并可能会使用陶瓷电容器构建旁路。这种旁路电容器和互连电感能形成一个高Q谐振电路。由于负载电压振铃可以高达电源电压的两倍,因此在负载下关闭开关会形成一个过电压状态。这会引起意外电路故障。例如,在POE中,负载组件的额定电压变化能高达电源标称电压的两倍。

  第三个潜在缺陷的原因是陶瓷电容器为压电式。也就是说,当电容器电压变化时,其物理尺寸改变,由此产生可听见的噪声。例如,我们将这种电容器用作输出滤波电容器时(存在大负载瞬态电流),或者在“绿色”电源中,其在轻负载状态下进入突发模式。这种问题的变通解决方案如下:

  使用加铅和表面贴装技术(SMT) 组件,可紧密贴合印制线路板(PWB)。

  SMT陶瓷电容器存在的另一个问题是,在PWB弯曲时,由于电容器和PWB之间有的热膨胀系数(TCE)错配,它们的软焊接头往往会裂开。您能采用一些预防的方法来减少这类问题的发生:

  总之,如果您注意其存在的一些小缺点,则相比电解电容器,多层陶瓷电容器拥有低成本、高可靠性、长寿命和小尺寸等优势。它们有很宽的电容容差范围,因此您需要对其温度和偏压变化范围内的性能做评估。它们均为压电式,其意味着它们会在有脉冲电流的系统中产生可听见的噪声。最后,它们很容易出现破裂,因此我们一定要采取预防措施来减少这一问题的发生。所有这样一些问题都有相应的处理方法。因此,MLC电容器仍会慢慢的变受欢迎。

  文章出处:【微信号:Power-union,微信公众号:电源联盟】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

  为了能够储存更多的电量,通过图1中结构的多重层叠得以实现。图2是其基本构造。掌握

  ` 本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 10:04 编辑 MLCC是片式

  英文缩写.(Multi-layer ceramic capacitors)一、瓷介的分类

  的优点是封装尺寸小、价格低、可靠性高、无极性要求、ESR低。而一些开关电源(DC-DC)和线性电源(LDO等)的输出

  规格书 /

  MLCC(Multi-layer ceramic capacitors)

  的使用介绍 /

  的可靠性 /

  因其小尺寸、低等效串联电阻(ESR)、低成本、高可靠性和高纹波电流能力,

  制作要点剖析 /

  【中文字幕】SpaceX星舰将增加发动机,提升推力,还想挑战黑障区通讯,再看星舰轨道发射计划

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