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常見電容技術的關鍵參數比

發布時間:2019-12-09

雖然咱們普遍認為電容是處理噪聲相關問題的靈丹妙藥,但是電容的價值并不僅限于此。咱們常常只想到增加幾個電容就能夠處理大多數噪聲問題,但卻很少去考慮電容和電壓額定值之外的參數。但是,與全部電子器件相同,電容并不是完美無瑕的,相反,電容會帶來寄生等效串聯電阻(ESR)和電感(ESL)的問題,其電容值會隨溫度和電壓而改變,而且電容對機械效應也十分活絡。咱們在挑選旁路電容時,以及電容用于濾波器、積分器、時序電路和實踐電容值十分重要的其它運用時,都必須考慮這些因素。若挑選不當,則或許導致電路不安穩、噪聲和功耗過大、產品生命周期縮短,以及發生不可猜測的電路行為。


電容技術 


電容具有各種尺度、額定電壓和其它特性,能夠滿意不同運用的具體要求。常用電介質資料包含油、紙、玻璃、空氣、云母、聚合物薄膜和金屬氧化物。每種電介質均具有特定特點,決議其是否合適特定的運用。在電壓調度器中,多層陶瓷電容、固態鉭電解電容和鋁電解電容一般用作電壓輸入和輸出旁路電容。


多層陶瓷電容


多層陶瓷電容(MLCC)不僅尺度小,而且將低ESR、低ESL和寬作業溫度規劃特性融于一體,能夠說是旁路電容的首選。不過,這類電容也并非白璧無瑕。依據電介質資料不同,電容值會跟著溫度、直流偏置和溝通信號電壓動態改變。其他,電介質資料的壓電特性可將振動或機械沖擊轉換為溝通噪聲電壓。大多數狀況下,此類噪聲往往以微伏計,但在極點狀況下,機械力能夠發生毫伏級噪聲。電壓控制振蕩器(VCO)、鎖相環(PLL)、RF功率放大器(PA)和其它仿照電路都對供電軌上的噪聲十分活絡。在VCO和PLL中,此類噪聲表現為相位噪聲;在RF PA中,表現為起伏調制;而在超聲、CT掃描以及處理低電平仿照信號的其它運用中,則表現為閃現偽像。雖然陶瓷電容存在上述缺陷,但由于尺度小且本錢低,因此幾乎在每種電子器件中都會用到。不過,當調度器用在對噪聲活絡的運用中時,規劃人員必須細心點評這些副作用。


固態鉭電解電容


與陶瓷電容相比,固態鉭電容對溫度、偏置和振動效應的活絡度相對較低。新式一種固態鉭電容選用導電聚合物電解質,而十分見的二氧化錳電解質,其浪涌電流才干有所提高,而且無需電流限制電阻。此項技術的另一優點是ESR更低。固態鉭電容的電容值能夠相對于溫度和偏置電壓保持安穩,因此挑選規范僅包含容差、作業溫度規劃內的降壓狀況以及最大ESR。


導電聚合物鉭電容具有低ESR特性,本錢高于陶瓷電容而且體積也略大,但對于不能忍耐壓電效應噪聲的運用而言或許是僅有挑選。不過,鉭電容的漏電流要遠遠大于等值陶瓷電容,因此不合適一些低電流運用。


固態聚合物電解質技術的缺陷是此類鉭電容對無鉛焊接過程中的高溫更為活絡,因此制造商一般會規則電容在焊接時不得超過三個焊接周期。組裝過程中若忽視此項要求,則或許導致長時間安穩性問題。


鋁電解電容


傳統的鋁電解電容往往體積較大、ESR和ESL較高、漏電流相對較高且運用壽命有限(以數千小時計)。而OS-CON電容則選用有機半導體電解質和鋁箔陰極,以完成較低的ESR。這類電容雖然與固態聚合物鉭電容相關,但實踐上要比鉭電容早10年或更久。由于不存在液態電解質逐漸變干的問題,OS-CON型電容的運用壽命要比傳統的鋁電解電容長。大多數電容的作業溫度上限為105°C,但現在OS-CON型電容能夠在最高125°C的溫度規劃內作業。


雖然OS-CON型電容的功能要優于傳統的鋁電解電容,但是與陶瓷電容或固態聚合物鉭電容相比,往往體積更大且ESR更高。與固態聚合物鉭電容相同,這類電容不受壓電效應影響,因此合適低噪聲運用。


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