电容承受温度与寿命,在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的较为普遍。但是,较近几年却发生了明显变化,避免使用铝电解电容的情况正在增加。出现这种变化的一个原因是,铝电解电容的寿命往往会成为整个设备的薄弱环节。电源模块制造厂家的工程师表示:“对于铝电解电容这种寿命有限的元件,如果可以不用,就尽量不要采用。”因为铝电解电容内部的电解液会蒸发或产生化学变化,导致静电容量减少或等效串联电阻(ESR)增大,随着时间的推移,电容性能肯定会劣化。钽电容在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。盐城铝固态电容
无论是笔记本电脑还是手机,对电源的要求越来越高,通常在电源网络上并联大量的MLCC电容,如BUCK、BOOST架构的电源,当设计异常或者负载工作模式异常时,就很容易产生“啸叫”。在笔记本电脑中,当电脑处于休眠状态,或者启动摄像头时,容易产生啸叫。在手机中,较典型的一个案例是GSM所用的PA电源,此电源线上的特点是功率波动大、波动频率为典型的217Hz,落入人耳听觉范围内(20Hz~20Khz),当GSM通话时,用于听诊器听此电源线上的电容,很容易听到“滋滋”啸叫音。江苏陶瓷电容厂家大容量低耐压钽电容的替代产品:高分子聚合物固体铝电解电容器。
电容和体积由于电解电容大多采用卷绕结构,容易扩大体积,所以单位体积的电容很大,比其他电容大几倍到几十倍。然而,大电容的获得是以体积膨胀为代价的。开关电源要求更高的效率和更小的体积。因此,有必要寻找新的解决方案来获得具有大电容和小体积的电容器。一旦有源滤波电路用于开关电源的原边,铝电解电容器的使用环境就变得比以前更加恶劣:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且增加很大;(2)变流器主开关管发热,导致铝电解电容器环境温度升高;(3)大部分变换器采用升压电路,所以需要耐高压的铝电解电容。结果,由现有技术制造的铝电解电容器不得不选择大尺寸的电容器,因为它们需要吸收比以前更多的脉动电流。结果,电源的体积巨大,并且难以在小型化的电子设备中使用。为了解决这些问题,有必要研究和开发一种新型的电解电容器,这种电容器体积小,耐高压,并允许大量的高频脉冲电流流过。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命长。
如何抑制“啸叫”现象:1.降压电源通常有PWM和PFM工作模式。PWM模式下纹波小,在高负载功耗条件下使用。为了避免BUCK在PWM模式下充电电容的开关频率引起的啸叫,有些电源的开关频率会刻意避开20hz~20Khz的开关频率。2.当电源处于轻载模式时,会间歇工作,间歇输出几个脉冲。这种间歇脉冲的频率也可以被人耳听到。因此,从电源或负载的角度来看,PFM工作时间歇脉冲的工作频率应进行优化,以避免啸叫。3.另一种是隐藏状态。在项目初期,系统往往不稳定,负载在正常和低功耗模式之间反复切换,电源也很容易在PWM和PFM模式之间切换。这种切换的时隙也可能引起啸叫,需要软件优化系统的稳定性,避免负载工作模式的异常切换,避免啸叫。电容的本质:两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,这就构成了电容器。
内部电极通过逐层堆叠,增加电容两极板的面积,从而增加电容容量。陶瓷介质是内部填充介质,不同介质制成的电容器具有不同的特性,如容量大、温度特性好、频率特性好等等,这也是陶瓷电容器种类繁多的原因。陶瓷电容器基本参数:电容的单位:电容的基本单位是F(法),此外还有F(微法)、nF、pF(微微法)。因为电容F的容量很大,所以我们通常看到的是F、nF、pF的单位,而不是F。它们之间的具体转换如下:1F=1000000μF1μF=1000nF=1000000pF电解电容被广泛应用在各类电路中。浙江贴片电感生产厂家
MLCC电容特点:热脆性:MLCC内部应力很复杂,所以耐温度冲击的能力很有限。盐城铝固态电容
为了满足电子整机不断向小型化、大容量化、高可靠性和低成本的方向发展。MLCC也随之迅速向前发展:种类不断增加,体积不断缩小,性能不断提高,技术不断进步,材料不断更新,轻薄短小系列产品已趋向于标准化和通用化。其应用逐步由消费类设备向投资类设备渗透和发展。移动通信设备更是大量采用片式元件。随着世界电子信息产业的迅速发展,MLCC的发展方向呈现多元化:1、为了适应便携式通信工具的需求,片式多层电容器也正在向低压大容量、超小超薄的方向发展。2、为了适应某些电子整机和电子设备向大功率高耐压的方向发展(通信设备居多),高耐压大电流、大功率、超高Q值低ESR型的中高压片式电容器也是目前的一个重要的发展方向。3、为了适应线路高度集成化的要求,多功能复合片式电容器(LTCC)正成为技术研究热点。盐城铝固态电容
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